碳、氮、氧、氟都是位于第二周期的重要的非金属元素。请回答下列问题：
（1）基态氟原子的核外电子排布式是______________ 。
（2）C、N、O、F四种元素第一电离能从大到小的顺序是_________________。
（3）碳和另外三种元素均可形成化合物。四氟化碳的空间构型为____________，CF4可以利用甲烷与Cl2和HF在一定条件下反应来制备，其反应方程式为___________；CO是__________分子(填“极性”或“非极性”)，CO的常见等电子体为N2、CN－，已知CN－与N2结构相似，推算HCN分子中σ键与π键数目之比为___________；C3N4是一种新型材料，它的硬度比金刚石还高，可做切割工具，可推测出C3N4属于_________晶体。
（4）N4分子结构和白磷一样都是正四面体。又已知断裂1molN－N键吸收167kJ热量，生成1 molN≡N键放出942kJ热量，0.1 molN4转变为N2将放出____________热量：
（5）CaF2和CaC2都属于离子晶体。CaF2晶体的密度为a g·cm－3，则晶胞(如图)的体积是_______________(只要求列出算式)。
（6）CaC2晶体的晶胞与氯化钠相似，但由于CaC2晶体中的C
存在，使晶胞沿一个方向拉长，则CaC2晶体中1个C周围距离最近且相等的Ca2＋数目为__________，C与O
互为等电子体，O的电子式为____________。
海水是巨大的化学资源宝库。
Ⅰ．从海水中可以提取氯、溴、碘等卤族元素。
（1）HClO的电子式是 。
（2）已知：X2 (g)+H2(g)
2HX(g) (X2表示Cl2、Br2和I2)。
下图表示平衡常数K与温度t的关系。
①ΔH 表示X2与H2反应的焓变，则ΔH 0（填“＞”、“＜”或“＝”）。
②曲线a表示的是 （填“Cl2”、“Br2”或“I2”）与H2反应时K与t的关系。
Ⅱ．海水淡化具有广泛的应用前景，淡化前需对海水进行预处理。`
（1）通常用明矾［K2SO4·Al2(SO4)3·24H2O］作混凝剂，降低浊度。明矾水解的离子方程式是 。
（2）用下图所示NaClO的发生装置对海水进行消毒和灭藻处理。
①装置中由NaCl转化为NaClO的化学方程式是 ， 。
②海水中含有Ca2+、Mg2+、HCO3－等杂质离子，处理过程中装置的阴极易产生水垢，其主要成分是Mg(OH)2和CaCO3。生成CaCO3的离子方程式是 。
③若每隔5-10 min倒换一次电极电性，可有效地解决阴极的结垢问题。试用电极反应式并结合必要的文字进行解释 。
工业上硫酸锰铵[（NH4）2Mn（SO4）2]可用于木材防火涂料等。其制备工艺如下： 
已知步骤Ⅰ反应：H2C2O4（aq） +H2SO4（aq） +MnO2（s）
MnSO4（aq）+2CO2（g）+2H2O（1） △H
（1）在步骤I的反应中，氧化剂是 。
（2）步骤Ⅱ中趁热过滤前需向MnSO4溶液中加入少量热水，其目的是____；步骤III所得（NH4）2Mn（SO4）2：晶体需用酒精溶液洗涤，洗去的主要杂质离子有____ 。
（3）下列操作有利于提高产品产率的是____（填序号）。
| A．慢慢分次加入二氧化锰 | B．趁热过滤 |
| C．冰水浴充分冷却 | D．用水代替酒精溶液洗涤 |
（4）一定条件下，在步骤I的水溶液中l mol MnO2完全反应相相对能量变化如图。则△H=____；催化剂是否参加化学反应？ （填“是”或“否”或“不确定”）。
（5）碱性干电池中含大量MnO2可以回收利用，该电池工作时的正极反应式为____ ；若从干电池中回收87 kg MnO2，理论上可以获得（NH4）2Mn（ S04）2 _kg。
化学反应原理在科研和生产中有广泛应用。
（1）利用“化学蒸气转移法”提纯金属钨的反应原理为W(s)＋I2(g)
WI2(g)。该反应在石英真空管中进行，如下图所示：
①该反应的平衡常数表达式K＝_______，若K＝1/2，向某恒容密闭容器中加入1mol I2(g)和足量W(s)，反应达到平衡时I2(g)的转化率为__________。
②该反应的△H____0（填“＞”或“＜”），上述反应体系中可循环使用的物质____。
③能够说明上述反应已经达到平衡状态的有_________（填序号）。
a．I2与WI2的浓度相等
b．W的质量不再变化
c．容器内混合气体的密度保持不变
d．单位时间内，金属钨消耗的物质的量与碘化钨生成的物质的量相等
（2）利用“隔膜电解法”处理高浓度乙醛废水的工艺具有流程简单、能耗较低等优点，其原理是使乙醛分别在阴、阳极发生反应生成乙醇和乙酸，总反应式为2CH3CHO＋H2O
CH3CH2OH＋CH3COOH，实验室中，以一定浓度的乙醛和Na2SO4溶液为电解质溶液，模拟乙醛废水的处理过程，其装置如图所示。
①若以甲烷碱性燃料电池为直流电源，则燃料电池中b极应通入__________(填化学式)。
②电解池阳极区的电极反应式为_________________。
③在实际工艺处理中，阴极区乙醛的去除率可达60%。若在两极区分别注入1 m3乙醛含量为3000 mg·L-1的废水，可得到乙醇________kg(计算结果保留小数点后一位)。
二氧化碳是引起“温室效应”的主要物质，节能减排，高效利用能源，能够减少二氧化碳的排放。
（1）有一种用CO2生产甲醇燃料的方法：
已知：CO2(g)＋3H2(g)
CH3OH(g)＋H2O(g) △H＝-a kJ·mol－1；
CH3OH(g)＝CH3OH(l) △H＝-b kJ·mol－1；
2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(g) △H＝-c kJ·mol－1；
H2O(g)＝H2O(l) △H＝-d kJ·mol－1，
则表示CH3OH(l)燃烧热的热化学方程式为：_____________________________。
（2）在一定温度下的2L固定容积的密闭容器中，通入2 molCO2和3mol H2，发生的反应为：
CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)△H＝-a kJ/mol（a＞0）， 测得CO2(g)和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示。
①能说明该反应已达平衡状态的是________。（选填编号）
A．CO2的体积分数在混合气体中保持不变
B．混合气体的平均相对分子质量不随时间的变化而变化
C．单位时间内每消耗1.2mol H2，同时生成0.4molH2O
D．该体系中H2O与CH3OH的物质的量浓度之比为1:1，且
保持不变
②计算该温度下此反应的平衡常数K＝_______。（保留两位有效数字）。若改变条件 （填选项），可使K＝1。
A．增大压强
B．增大反应物浓度
C．降低温度
D．升高温度
E．加入催化剂
（3）某甲醇燃料电池原理如图1所示。
①M区发生反应的电极反应式为_______________________________。
②用上述电池做电源，用图2装置电解饱和食盐水（电极均为惰性电极），则该电解的总反应离子方程式为： 。假设溶液体积为300mL，当溶液的pH值变为13时（在常温下测定），理论上消耗甲醇的质量为______________（忽略溶液体积变化）。
非金属元素H、C、O、S、Cl能形成的化合物种类很多，单质及化合物的用途很广泛。
（1）O2-的离子结构示意图为 ，CS2的晶体类型为 晶体；
（2）O、Cl两元素形成的单质和化合物常用来杀菌消毒，试举例________（写化学式，任写两种）；
（3）CH3OH在常温下为液态，沸点高于乙烷的主要原因是 ；
（4）Cl2是一种大气污染物，液氯储存区贴有的说明卡如下（部分）：
| 危险性 |
 |
| 储运要求 |
远离金属粉末、氨、烃类、醇类物质；设置氯气检测仪 |
| 泄漏处理 |
NaOH、NaHSO3溶液吸收 |
| 包装 |
钢瓶 |
①用离子方程式表示“泄漏处理”中NaHSO3溶液的作用 。
②若液氯泄漏后遇到苯，在钢瓶表面氯与苯的反应明显加快，原因是 。
③将Cl2通入适量KOH溶液中，产物中可能有KCl、KClO、KClO3。当溶液中c(Cl-):c(ClO-)＝11:1时，则c(ClO-)：c(ClO3-)比值等于 。
（5）镁是一种较活泼的金属，Mg与Ca类似，也能与C形成某种易水解的离子化合物。已知该化合物0.1mol与水完全反应后，产生0.1mol的某种气体。该气体被溴水全部吸收后，溴水增重2.6g。请写出该水解反应方程式 。
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