(16分)实验室以氯化铁腐蚀印刷电路铜板后的溶液(简称“腐蚀废液”)为主要原料来制备氯化铁晶体，从而重新用作腐蚀印刷电路铜板的试剂。该制备流程如下：
请回答下列问题：
（1）操作I和操作Ⅱ相同，其中操作I加入的试剂W是 (填写名称)，操作Ⅱ和操作Ⅲ都使用的玻璃仪器名称是 ，其中操作Ⅲ中该仪器的作用是 。
（2）进行操作Ⅲ前需要通入气体V，该气体化学式是 ，若将溶液U加热蒸干灼烧后得到的固体物质化学式是 。
（3）请写出实验室制取气体V的反应的离子方程式： 。
（4）若通人的V的量不足，则最后制得的氯化铁晶体不纯净，这是因为溶液U中含有杂质 。请设计合理的实验，验证溶液U中的成分，并判断通入的V的量是否不足 (简要说明实验步骤、现象和结论)。供选择的试剂：酸性KMnO4溶液、KSCN溶液、氯水。
（5）几种离子开始沉淀时的pH如下表：
| 离子 |
Cu2+ |
Fe2+ |
Mg2+ |
| pH |
5.2 |
7.6 |
10.4 |
当向含相同浓度Cu2+、Mg2+、Fe2+离子的溶液中滴加NaOH溶液时， (填离子符号)先沉淀，Ksp[Mg(OH)2] Ksp[Fe(OH)2](填“＞”、“＝”或“＜”)。
【化学——选修3物质结构与性质】原子序数依次增大的四种元素A、B、C、D分别处于第一至第四周期，自然界中存在多种A的化合物，B原子核外电子有6种不同的运动状态，B与C可形成正四面体形分子，D的基态原子的最外能层只有一个电子，其他能层均已充满电子。
请回答下列问题：
（1）这四种元素中电负性最大的元素，其基态原子的价电子排布图为 。
（2）C所在主族的前四种元素分别与A形成的化合物，沸点由高到低的顺序是 （填化学式），呈现如此递变规律的原因是 。
（3）B元素可形成多种单质，一种晶体结构如图一所示，其原子的杂化类型为 ，另一种的晶胞如图二所示，该晶胞的空间利用率为 （保留两位有效数字）。（
）
（4）D元素形成的单质，其晶体的堆积模型为 ，D的醋酸盐晶体局部结构如图三，该晶体中含有的化学键是 (填选项序号)。
①极性键 ②非极性键 ③配位键 ④金属键
（5）向D的硫酸盐溶液中滴加过量氨水，观察到的现象是 。请写出上述过程的离子方程式 。
(15分）(一）尿素又称碳酰胺，是含氮量最高的氮肥，工业上利用二氧化碳和氨气在一定条件下合成尿素。其反应分为如下两步：
第一步：2NH3(l)＋CO2(g)
H2NCOONH4(氨基甲酸铵) (l) △H1=" -330.0" kJ·mol－1
第二步：H2NCOONH4(l)H2O(l)＋H2NCONH2(l) △H2=" +" 226.3 kJ·mol－1
某实验小组模拟工业上合成尿素的条件，在一体积为0.5 m3 密闭容器中投入4 mol氨和1mol二氧化碳，实验测得反应中各组分的物质的量随时间的变化如下图所示：
①已知总反应的快慢由慢的一步决定，则合成尿素总反应的快慢由第 步反应决定。
②反应进行到10 min时测得CO2的物质的量如上图所示，则用CO2表示的第一步反应的速率v(CO2)＝ mol/(L·min)。
③当反应在一定条件下达到平衡，若在恒温、恒容下再充入一定量气体He，则CO(NH2)2(l)的质量_______(填“增加”、“减小”或“不变”)。
（二）氨是制备尿素的原料，氨气溶于水得到氨水，在25℃下，将a mol/L的氨水与b mol/L的硫酸以3∶2体积比混合反应后溶液呈中性。用含a和b的代数式表示出氨水的电离平衡常数为_________。此溶液中各离子浓度由大到小的顺序为_________。
（三）氢气是合成氨的原料。“氢能”将是未来最理想的新能源。
（1）在25℃,101KPa条件下，1 g氢气完全燃烧生成液态水时放出142.9kJ热量，则表示氢气燃烧热的热化学方程式为 。
（2）氢气通常用生产水煤气的方法制得。其中C(s)+ H2O(g) CO(g)+H2(g)，在850℃时平衡常数K=1。若向1升的恒定密闭真空容器中同时加入x mol C和6.0mol H2O。
①当加热到850℃反应达到平衡的标志有______________ 。
| A．容器内的压强不变 |
| B．消耗水蒸气的物质的量与生成CO的物质的量相等 |
| C．混合气的密度不变 |
| D．单位时间有n个H—O键断裂的同时有n个H—H键断裂 |
②x应满足的条件是 。
某工业废水仅含下表中的某些离子，且各种离子的物质的量浓度相等，均为0.1mol/L（此数值忽略水的电离及离子的水解）。
| 阳离子 |
K+ Ag+ Mg2+ Cu2+ Al3+ NH4+ |
| 阴离子 |
Cl- CO32- NO3- SO42- SiO32- I- |
甲同学欲探究废水的组成，进行了如下实验：
Ⅰ、取该无色溶液5 mL，滴加一滴氨水有沉淀生成，且离子种类增加。
Ⅱ、用铂丝蘸取溶液，在火焰上灼烧，透过蓝色钴玻璃观察，无紫色火焰。
Ⅲ、另取溶液加入过量盐酸，有无色气体生成，该无色气体遇空气变成红棕色。
Ⅳ、向Ⅲ中所得的溶液中加入BaCl2溶液，有白色沉淀生成。
请推断：
（1）由I、Ⅱ判断，溶液中一定不含有的阳离子是 。
（2）Ⅲ中加入盐酸生成无色气体的离子方程式是 。
（3）甲同学最终确定原溶液中所含阳离子有 ，阴离子有 ；并据此推测原溶液应该呈 性，原因是 （请用离子方程式说明）。
（4）在100mlHNO3和H2SO4的混合溶液中，两种酸的物质的量浓度之和为0.6mol/L。向该溶液中加入足量的铜粉，加热，充分反应后，所得溶液中Cu2+的物质的量浓度最大（反应前后溶液体积变化忽略不计)，则H2SO4和HNO3两种酸的物质的量浓度之比为 。
【化学——选修3：物质结构与性质】
A、B、C、D、E是元素周期表中五种短周期元素，原子序数依次增大。A、B、C、D位于同一周期。已知A原子核外有3个能级，且每个能级上的容纳的电子数目相同。C与E同主族，且C的单质为空气中的主要成份。X元素的原子核外有26个运动状态完全不相同的电子。回答下列问题：
（1）C、D、E中第一电离能最大的是 （填元素符号），X的价电子排布式为 。
（2）B的气态氢化物分子呈 形。该分子的中心原子的杂化方式为 。
（3）A的一种单质相对分子质量为720，分子构型为一个32面体,其中有12个五元环，20个六元环（如图1）。则1molA的这种单质中π键的数目为 。
（4）X元素对应的单质在形成晶体时，采用如图2所示的堆积方式。
则这种堆积模型的配位数为 ，如果X的原子半径为a cm，阿伏加德常数的值为NA，则计算此单质的密度表达式为 g/cm3（不必化简）。
氨基甲酸铵（H2NCOONH4）是一种白色固体，易分解、易水解，可用做肥料、灭火剂、洗涤剂等。某化学兴趣小组用如下方法制备氨基甲酸铵，反应的化学方程式如下：
2NH3(g)+CO2(g)
H2NCOONH4(s) ΔH＜0
（1）实验室通常采用图1装置制取氨气，你所选择的试剂是 。
（2）制备氨基甲酸铵的装置如图2所示，把氨气和二氧化碳通入四氯化碳中，不断搅拌混合，生成的氨基甲酸铵小晶体悬浮在四氯化碳中。当悬浮物较多时，停止制备。
注：四氯化碳与液体石蜡均为惰性介质。
①发生器用冰水冷却的原因是 。
液体石蜡鼓泡瓶的作用是 。
②从反应后的混合物中分离出产品的实验方法 （填操作名称）。为了得到干燥产品，应采取的方法是________（填写选项序号）。
a.常压加热烘干 b.高压加热烘干 c.真空40 ℃以下烘干
③尾气处理装置如图3所示。能否将浓H2SO4改为稀H2SO4 （填“能”或“否”），理由是 。
（3）取因部分变质而混有碳酸氢铵的氨基甲酸铵样品1.570 g，用足量石灰水充分处理后，使碳元素完全转化为碳酸钙，过滤、洗涤、干燥，测得质量为2.000 g。则样品中氨基甲酸铵的质量分数为_______。
[Mr(NH2COONH4)=78、Mr(NH4HCO3) =79、Mr(CaCO3)=100]
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