X、Y、Z、R、W是原子序数依次增大的五种短周期主族元素。X的单质为密度最小的气体，Y是地壳中含量最多的元素， Y和R同主族，可组成共价化合物RY2，Z 能与冷水剧烈反应生成一种可燃性气体，X在W中燃烧，产物溶于水得到一种强酸。请回答下列问题：
（1）R在周期表中的位置是________，Z、R、W三种元素最高价氧化物对应的水化物中，酸性最强的是________。(填化学式)
（2）X、Y、Z两种或三种元素组成的化合物中，既含有共价键又含有离子键的有 、 。(填化学式)
（3）X和Y组成的化合物中，既含有极性共价键又含有非极性共价键的是____________(填化学式)。此化合物可将碱性工业废水中的CN－氧化为碳酸盐和氨，相应的离子方程式为_____________________。
（4）Y、Z、R三种元素组成的盐，R的质量分数为40.5%，其水溶液与W单质反应的离子反应方程式为____________________________________________。
欧盟原定于2012年1月1日起征收航空碳排税以应对冰川融化和全球变暧，研究碳及其化合物的综合利用对促进低碳社会的构建具有重要的意义。请运用相关知识研究碳及其化合物的性质。
（1）近年来，我国储氢纳米碳管研究取得重大进展，用电弧法合成的碳纳米管中常伴有大量碳纳米颗粒（杂质)，这种碳纳米颗粒可用氧化气化法提纯，其反应的化学方程式为：
___C+___K2Cr2O7+___—___CO2↑+ ___K2SO4+ ___Cr2(SO4)3+___H2O
①完成并配平上述化学方程式。
②在上述方程式上标出该反应电子转移的方向与数目。
（2）高温时，用CO还原MgSO4可制备高纯MgO。
①750℃时，测得气体中含等物质的量SO2和SO3，此时反应的化学方程式________
②由MgO可制成“镁－次氯酸盐”燃料电池，其装置示意图如图1，该电池反应的离子方程式为_____________________。
（3）二氧化碳合成甲醇是碳减排的新方向，将CO2转化为甲醇的热化学方程式为：
CO2(g)+3H2(g)（g）
CH3OH(g)+H2O(g) ΔH
①该反应的平衡常数表达式为K_______。
②取五份等体积CO2和H2的混合气体（物质的量之比均为1：3)，分别加入温度不同、容积相同的恒容密闭容器中，发生上述反应，反应相同时间后，测得甲醇的体积分数
(CH3OH)与反应温度T的关系曲线如图2所示，则上述CO2转化为甲醇反应的 ΔH_____0 (填“>”、“<”或“ =” )。
③在同条件下发生反应，测得CH3OH的物质的量随时间变化如图3所示，曲线 I、II对应的平衡常数大小关系为KI_______KII(填“>”、“<”或“ = ”)。
纳米技术制成的金属燃料、非金属固体燃料、氢气等已应用到社会生活和高科技领域。单位质量的A和B单质燃烧时均放出大量热，可用作燃料。巳知A和B均为短周期元素，其原子的第一至第四电离能如下表所示：
（1）某同学根据上述信息，推断B的核外电子排布如图所示，该同学所画的电子排布图违背了_______。
（2）ACl2分子中A的杂化类型为_______。
（3）氢气作为一种清洁能源，必须解决它的储存问题，C60可用作储氢材料。已知金刚石中的C—C的键长为154.45pm，C60中C—C键长为145〜140pm，有同学据此认为C60的熔点高于金刚石，你认为此说法是否正确_______ (填“正确”或“不正确”)，并阐述理由。
（4）科学家把C60和钾掺杂在一起制造了一种富勒烯化合物，其晶胞如图所示，该物质在低温时是一种超导体。写出基态钾原子的价电子排布式 ，该物质中K原子和C60分子的个数比为_______。
（5）继C60后，科学家又合成了Si60、N60，C、Si、N原子电负性由大到小的顺序是_______，NCl3分子的价层电子对互斥理论模型为_______。Si60分子中每个硅原子只跟相邻的3个硅原子形成共价键，且每个硅原子最外层都满足 8电子稳定结构，则分子中π键的数目为_______
重铬酸钾是工业生产和实验室的重要氧化剂，工业上常用铬铁矿（主要成份为FeO • Cr2O3)为原料生产，实验室模拟工业法用铬铁矿制K2Cr2O7的主要工艺如下，涉及的主要反应是：
6FeO·Cr2O3+24NaOH+7KClO3
12Na2CrO4+3Fe2O3+7KCl+12H2O
请回答下列问题：
（1）在反应器①中，有Na2CrO4生成，同时Fe2O3转变为NaFeO2，杂质SiO2、Ai2O3与纯碱反应转变为可溶性盐，写出氧化铝与碳酸钠反应的化学方程式：________________。
（2) NaFeO2能强烈水解，在操作②生成沉淀而除去，写出该反应的化学方程式：_______________。
（3）简要叙述操作③的目的：________________________。
（4）操作④中，酸化时，CrO42-转化为Cr2O72-，写出平衡转化的离子方程式：___________。
（5）称取重铬酸钾试样2. 5000g配成250mL溶液，取出25.00mL于碘量瓶中，加入10mL2mol/LH2SO4和足量碘化钾（铬的还原产物为Cr3+)，放于暗处5min，然后加入100mL水，加入3mL淀粉指示剂，用0.1200mol/LNa2S2O3标准溶液滴定（I2+2S2O32－=2I－+S4O62－），若刚达到滴定终点共用去Na2S2O3标准溶液40.00mL，则所得产品重铬酸钾的纯度________________ (设整个过程中其它杂质不参与反应)。
已知氮元素有许多化合价，其化合价有-3、0、+1、+2、+3、+4、+5
（1）下表是硝酸与某种金属M在某些条件下反应所得还原产物的关系：
通过分析上表可得出的结论是：当硝酸与金属M反应时，________________。
金属锌与某浓度的硝酸反应时，无气体产生，则此化学反应中被还原的硝酸与参加反应的硝酸物质的量之比是________。
（2）以氨作为燃料的固体氧化物（含有O2－)燃料电池，具有全固态结构、能量效率高、无污染等特点，另外氨气含氢量高，不含碳，易液化，方便运输和贮存，是很好的氢源载体。其工作原理如图所示：
①该电池工作时的总反应为______ __
②固体氧化物作为电池工作的电解质，O2-移动方向为________(选填“由电极a向电极b”或“由电极b向电极a”)。
③该电池工作时，在接触面上发生的电极反应为________。
（3）N2O5是一种新型硝化剂，其性质和制备 受到人们的关注。如图所示装置可用于制备N2O5，写出在电解池中生成N2O5的电极反应式________________。
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