（选做题16分）工业废水中常含有一定量的Cr2O72－和CrO42－，它们会对人类及生态系统产生很大损害，必须进行处理。常用的处理方法有两种。
方法1：还原沉淀法
该法的工艺流程为：CrO42－
Cr2O72－
Cr3+
Cr(OH)3↓
其中第①步存在平衡：2CrO42－(黄色)+2H＋
Cr2O72－(橙色)+H2O
（1）若平衡体系的pH=2，该溶液显 色。
（2）能说明第①步反应达平衡状态的是 。
A．Cr2O72－和CrO42－的浓度相同
B．2v (Cr2O72－)=" v" (CrO42－)
C．溶液的颜色不变
（3）第②步中，还原1molCr2O72－离子，需要 mol的FeSO4
7H2O。
（4）第③步生成的Cr(OH)3在溶液中存在沉淀溶解平衡,请写出其沉淀溶解平衡方程式
常温下，Cr(OH)3的溶度积Ksp=[Cr3+]·[OH−]3=10−32，要使c(Cr3+)降至10−5mol/L，溶液的pH应调至 。
方法2：电解法
该法用Fe做电极电解含Cr2O72－的酸性废水，随着电解进行，在阴极附近溶液pH升高，产生Cr(OH)3沉淀。
（5）用Fe做电极的原因是 。
⑹在阴极附近溶液pH升高的原因是(用电极反应解释) ，溶液中同时生成的沉淀还有 。
已知CO2、SO2、NOx是对环境影响较大的气体，请你运用所学知识参与环境治理，使我们周围的空气更好。
（1）硫酸生产中，SO2催化氧化生成SO3，反应混合体系
中SO3的百分含量和温度的关系如右图所示（曲线上
点均为平衡状态）。由图可知：
①2SO2(g) + O2(g)
2SO3(g)的△H____0(填“>”或“<”)，若在恒温、恒压条件下向上述平衡体系中通入氦气，平衡 移动（填“向左”、“向右”或“不移动”）；
②若温度为T1时，反应进行到状态D时，v(正)_______v(逆)（填“>”、“<”或“=”）；
③硫酸厂的SO2尾气用过量的氨水吸收，对SO2可进行回收及重新利用，反应的化学方程式为 、 ；
④新型氨法烟气脱硫技术是采用氨水吸收烟气中的SO2，再用一定量的磷酸与上述吸收产物反应。其优点除了能回收利用SO2外，还能得到一种复合肥料，该复合肥料可能的化学式为：________(只要求写一种)；
（2）汽车尾气(含有烃类、CO、NOx等物质)是城市空气的污染源。治理的方法之一是在汽车的排气管上装一个“催化转换器”(用铂、钯合金作催化剂)。其前半部反应方程式为：
2CO＋2NO 
2CO2＋N2。它的优点是 ；
（3）有人设想用图所示装置，运用电化学原理将CO2、SO2转
化为重要化工原料。
①若A为CO2，B为H2，C为CH3OH，则正极电极反应式为
；
②若A为SO2，B为O2，C为H2SO4。科研人员希望每分钟
从C处获得100 mL 10 mol/L H2SO4，则A处通入烟气(SO2
的体积分数为1%)的速率为 L/min(标准状况)。
下表为元素周期表的一部分：
 族周期 |
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| 1 |
① |
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| 2 |
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② |
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| 3 |
③ |
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④ |
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⑤ |
⑥ |
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Ⅰ．用化学用语回答下列问题：
（1）写出元素④在周期表中的位置： ；
（2）②③⑤的原子半径由大到小的顺序为 ；
（3）④⑤⑥的气态氢化物的稳定性由强到弱的顺序是 ；
（4）①②③⑥中的某些元素可形成既含离子键又含极性共价键的化合物，写出其中两种化
合物的电子式： 。
Ⅱ．由上述部分元素组成的物质间，在一定条件下，可以发生下图中的变化，其中A是一
种淡黄色固体。则：
（1）写出固体A与液体X反应的离子方程式： ；
（2）气体Y是一种大气污染物，直接排放会形成酸雨。可用溶液B吸收，当B与Y物质的量之比为1∶1且恰好完全反应时，所得溶液D的溶质为 （填化学式）；已知溶液D显酸性，则D溶液中各种离子浓度由大到小的顺序为 ；
（3）在100 mL 18 mol/L的F浓溶液中加入过量铜片，加热使之充分反应，产生气体的体积（标况下）可能为： 。
A．40.32 L B．30.24 L C．20.16 L D．13.44 L
锂的化合物用途广泛。Li3N是非常有前途的储氢材料；LiFePO4、Li2FeSiO4等可以作为电池的正级材料。回答下列问题：
（1）将锂在纯氮气中燃烧可制得Li3N，其反应的化学方程为 。
（2）氮化锂在氢气中加热时可得到氨基锂（LiNH2），其反应的化学方程式为：
Li3N+2H2
LiNH2+2LiH，氧化产物为 （填化学式）。在270℃时，该反应可逆向发生放出H2，因而氮化锂可作为储氢材料，储存氢气最多可达Li3N质量的 %（精确到0.1）。
（3）将Li2CO3、FeC2O4·2H2O和SiO2粉末均匀混合，在800℃的氩气中烧结6小时制得Li2FeSiO4，写出反应的化学方程式 ，制备Li2FeSiO4的过程必须在惰性气体氛围中进行，其原因是 。
（4）将一定浓度磷酸二氢铵、氯化锂混合溶液作为电解液，以铁棒为阳极，石墨为阴极，电解析出LiFePO4沉淀，阳极的电极反应式为 。
（5）磷酸亚铁锂电池充放电过程中，发生LiFePO4与Li
FePO4之间的转化，电池放电时负极发生的反应为LiXC6－Xe—
XLi++6C，写出电池放电时的电极反应的化学方程式 。
图为相互串联的甲、乙两电解池．试回答：
（1）若甲电解池利用电解原理在铁上镀银，则A是 （填电极材料），电极反应式 ；B（要求同A）是 ，电极反应式 ；应选用的电解质溶液是 。
（2）乙电解池中若滴入少量酚酞试液，开始电解一段时间，铁极附近呈 ，C极附近呈 。
（3）若甲电解池阴极增重4.32g，则乙槽中阳极上放出的气体在标准状况下的体积是 。
（4）若乙电解池中剩余溶液仍为400mL，则电解后所得溶液中新生成溶质的物质的量浓度为 mol•L-1，溶液的pH等于 。
【物质结构与性质】
以氮化镓(GaN)为代表的第三代半导体材料目前已成为全球半导体研究的前沿和热点。回答下列问题：
（1）镓为元素周期表第31号元素，镓原子价层电子排布图为___________。
（2）氮所在主族中第一电离能最大的元素是________（填元素符号，下同），镓所在主族中电负性最大的元素是____________________。
（3）传统的氮化镓制备方法是采用GaCl3与NH3在一定条件下反应，该反应的化学方程式为______________。
（4）氮化镓与金刚石具有相似的晶体结构，氮化镓中氮原子与镓原子之间以____相结合，氮化镓属于_______晶体。
（5）下图是氮化镓的晶胞模型：
①氮化镓中镓原子的杂化方式为__________，氮原子的配位数为___________。
②氮化镓为立方晶胞，氮化镓的密度为d g/cm3。列出计算氮化镓晶胞边长a的表达式：a=_______cm。
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