已知X、Y、Z三种元素都属于1～18号元素，它们的核电荷数依次递增，X原子的电子层数与它的核外电子总数相同，而Z原子的最外层电子数是次外层电子数的3倍，Y和Z形成的单质都是自然界循环的两种气体，且Y和Z可以形成两种以上的气态化合物，则；
（1）X、Y、Z的元素名称分别为_______ ， ________ ， ________
（2）有Y和Z组成，且Y和Z的质量比为7：16的化合物的化学式为________ 或_________
（3）有X、Y、Z中的两种元素组成，且与X2Z分子具有的电子数的两种离子是______和_____
（4）X、Y、Z三种元素可以形成一种盐，此盐中X、Y、Z元素原子的个数比为4︰2︰3，该的化学式是_______
(12分)在右图均用石墨作电极的电解池中，甲池中为500mL含某一溶质的蓝色溶液，乙池中为500mL稀硫酸，闭合K1，断开K2进行电解，观察到A电极表面有红色的固态物质生成，B电极有无色气体生成；当溶液中的原有溶质完全电解后，立即停止电解，取出A电极，洗涤、干燥、称量，电极质量增重1.6g。请回答下列问题：
（1）电解过程中，乙池C电极发生反应的电极反应式 。
（2）甲池电解时反应的离子方程式 。
（3）甲池电解后溶液的pH= ，要使电解后溶液恢复到电解前的状态，则需加入 ，
其质量为 g。（假设电解前后溶液的体积不变）
（4）电解后若再将K1断开，闭合K2，电流计指针发生偏转，则D电极发生反应的电极反应式 。
【化学——选修3：物质结构基础】有机反应中常用镍作催化剂。某镍催化剂中含Ni 64.0%、Al 24.3%、Fe 1.4%，其余为C、H、O、N等元素。
（1）氰酸（HOCN）的结构式是 ，其中碳原子的杂化方式是 ，根据等电子体原理，可推测氰酸根离子的空间构型是 。
（2）用Cr2O3作原料，铝粉作还原剂的铝热法是生产金属铬的主要方法之一，该反应是一个自发放热反应，由此可判断Cr-O键和Al-O键中________________键更强。研究发现气态氯化铝（Al2Cl6）是具有配位键的化合物，可溶于非极性溶剂，分子中原子间成键的关系如下图所示。由此可知该分子是 （填“极性”或“非极性”）的。请在图中是配位键的斜线上加上箭头。
（3）铁有α、γ、δ三种晶体构型，其中α-Fe单质为体心立方晶体,δ-Fe单质为简单立方晶体。则这两种晶体结构中铁原子的配位数之比是 ，设α－Fe晶胞边长为a nm，δ－Fe晶胞边长为bnm，则这两种晶体的密度比为 。（用a、b的代数式表示）
（4）氧化镍(NiO )是一种纳米材料，比表面积S（m2/g）是评价纳米材料的重要参数之一（纳米粒子按球形计）。 基态Ni2+有 个未成对电子，已知氧化镍的密度为ρg/cm3；其纳米粒子的直径为Dnm列式表示其比表面积 m2/g。
【化学——选修2：化学与技术】将海水淡化与浓海水资源化结合起来是综合利用海水的重要途径之一。一般是先将海水淡化获得淡水，再从剩余的浓海水中通过一系列工艺流程提取其他产品。
回答下列问题：
（1）下列改进和优化海水综合利用工艺的设想和做法可行的是________（填序号）。
①用混凝法获取淡水 ②提高部分产品的质量
③优化提取产品的品种 ④改进钾、溴、镁等的提取工艺
（2）采用“空气吹出法”从浓海水吹出Br2，并用纯碱吸收。已知该反应不产生CO2，且溴歧化为Br－和BrO3-，则反应的离子反应方程式为 。
（3）海水提镁的一段工艺流程如下图：
浓海水的主要成分如下：
| 离子 |
Na＋ |
Mg2＋ |
Cl－ |
SO42- |
| 浓度/(g·L－1) |
63.7 |
28.8 |
144.6 |
46.4 |
该工艺过程中，脱硫阶段主要反应的阳离子________，沉降阶段反应的离子方程式为 ，浓海水的利用率为90％，则1L浓海水最多可得到产品2的质量为________g。
（4）由MgCl2·6H2O制备MgCl2固体时是在氯化氢气体氛围中加热进行，其目的是 。
(16分)氮、磷及其化合物在科研及生产中均有着重要的应用。
（1）室温下，0.1mol/L的亚硝酸（HNO2）、次氯酸的电离常数Ka分别为： 7.1×10-4， 2.98×10-8。将0.1mol/L的亚硝酸稀释100倍，c(H+)将 （填“不变”、“增大”、“减小”）；Ka值将（填“不变”、“增大”、“减小”） 。写出HNO2、HClO、NaNO2、NaClO四种物质之间发生的复分解反应的离子方程式 。
（2）羟胺(NH2OH) 可看成是氨分子内的l 个氢原子被羟基取代的产物，常用作还原剂，其水溶液显弱碱性。已知NH2OH 在水溶液中呈弱碱性的原理与NH3在水溶液中相似，请用电离方程式表示其原因 。
（3）亚硝酸钠与氯化钠都是白色粉末，且都有咸味，但亚硝酸盐都有毒性，通常它们可以通过加入热的白醋鉴别，亚硝酸钠遇到白醋会产生一种红棕色刺激性气味气体和一种无色刺激性气味气体，该反应的离子方程式为 。
（4）磷及部分重要化合物的相互转化如图所示。
①步骤Ⅰ为白磷的工业生产方法之一，反应在1300℃的高温炉中进行，其中SiO2的作用是用于造渣（CaSiO3），焦炭的作用是 。
②不慎将白磷沾到皮肤上，可用0.2mol/L CuSO4溶液冲洗，根据步骤Ⅱ可判断，1mol CuSO4所能氧化的白磷的物质的量为 。
（5）若处理后的废水中c(PO43－)＝4×10－7 mol·L－1，溶液中c(Ca2+)＝ mol·L－1。（已知Ksp[Ca3(PO4)2]=2×10－29）
（6）某液氨-液氧燃料电池示意图如下，该燃料电池的工作效率为50%，现用作电源电解500mL的饱和NaCl溶液，电解结束后，所得溶液中NaOH的浓度为0.3 mol·L－1，则该过程中消耗氨气的质量为 。（假设溶液电解前后体积不变）
(14分)工业上可以利用废气中的CO2为原料制取甲醇，反应方程式为：CO2＋3H2
CH3OH＋H2O。请回答下列问题：
（1）已知常温常压下下列反应的能量变化如下图所示：
写出由二氧化碳和氢气制备甲醇的热化学方程式__ _。
（2）如果只改变一个条件使上述反应方程式的平衡常数K值变大，则该反应__ （选填编号）。
| A．一定向正反应方向移动 |
| B．在平衡移动时正反应速率先增大后减小 |
| C．一定向逆反应方向移动 |
| D．在平衡移动时逆反应速率先减小后增大 |
（3）其他条件相同，该甲醇合成反应在不同催化剂（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ）作用下反应相同时间后，CO2的转化率随反应温度的变化如图所示。
①在相同条件下，三种催化剂Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的催化效率由高到低的顺序是________。
②a点所代表的状态________（填“是”或“不是”）平衡状态。
③c点CO2的转化率高于b点，原因是________。
（4）若反应的容器容积为2.0L，反应时间4.0 min，容器内气体的密度减少了2.0g/L，在这段时间内CO2的平均反应速率为 。反应在t1时达到平衡，过程中c(CO2)随时间t变化趋势曲线下图所示。保持其他条件不变，t1时将容器体积压缩到1L，请在图中画出t1后c(CO2)随时间t变化趋势曲线(假定t2时刻达到新的平衡)。
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