[化学——选修3：物质结构与性质](15分)
汽车作为一种现代交通工具正在进入千家万户，汽车尾气的污染问题也成为当今社会急需解决的问题。为使汽车尾气达标排放，催化剂及载体的选择和改良是关键。目前我国研制的稀土催化剂催化转化汽车尾气示意图如图甲：
（1）下列有关说法正确的是________。
A．C3H8中碳原子都采用的是sp3杂化
B．O2、CO2、NH3都是非极性分子
C．每个N2中，含有2个π键
（2）CO的一种等电子体为NO+，NO+的电子式为
（3）CO与Ni可生成羰基镍[Ni(CO)4]，已知其中镍为0价，镍原子在基态时，核外电子排布式为___________；[Ni(CO)4]的配体是________，配位原子是________。
（4）Zr原子序数为40，价电子排布式为4d25s2，它在周期表中的位置是________。
（5）为了节省贵重金属并降低成本，也常用钙钛矿型复合氧化物催化剂。一种复合氧化物晶体结构如图乙，则与每个Sr2＋紧邻的O2－有________个。
回答下列问题：
（1）将SO2和Cl2分别通入装有品红溶液的两个试管中，两溶液的红色均褪去。加热后，有一支试管中的溶液又呈现红色，该试管通入的气体是 ，该实验说明的问题是 。
（2）将SO2和Cl2按1：1体积比（同温同压）混合后通入品红溶液中，溶液不褪色。为检验两种气体在溶液中是否发生了氧化还原反应，应向所得溶液加入的试剂是 （填化学式）。经实验证明，SO2和Cl2在溶液中发生了氧化还原反应，且SO2被氧化，该反应的离子方程式是 。
(8分)原子序数由小到大排列的四种短周期元素X、Y、Z、W，四种元素的原子序数之和为32，在周期表中X是原子半径最小的元素，Y、Z左右相邻，Z、W位于同主族。
（1）X元素是
（2）X与W组成的化合物中存在 键（填“离子”“共价”）。
（3）由X、Y、Z、W四种元素中的三种组成的一种强酸，该强酸的稀溶液能与铜反应，离子方程式为 。
（4）由X、Y、Z、W四种元素组成的一种离子化合物A
①已知1mol A能与足量NaOH浓溶液反应生成标准状况下44.8L气体。写出加热条件下A与NaOH溶液反应的离子方程式 。
②又知A既能与盐酸反应，又能与氯水反应，写出A与氯水反应的离子方程式
。
(15分)某工业废水中仅含下表离子中的5种（不考虑水的电离及离子的水解），且各种离子的物质的量浓度相等，均为0.1mol/L。
| 阳离子 |
K+ Cu2+ Fe3+ Al3+ Fe2+ |
| 阴离子 |
Cl- CO32- NO3- SO42- SiO32- |
甲同学欲探究废水的组成，进行了如下实验：
Ⅰ．用铂丝蘸取少量溶液，在火焰上灼烧，无紫色火焰（透过蓝色钴玻璃观察）。
Ⅱ．取少量溶液，加入KSCN溶液无明显变化。
Ⅲ．另取溶液加入少量盐酸，有无色气体生成，该无色气体遇空气变成红棕色，此时溶液依然澄清，且溶液中阴离子种类不变。
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 （写离子符号）。
（2）Ⅲ中加入少量盐酸生成无色气体的的离子方程式是_________________________。
（3）将Ⅲ中所得红棕色气体通入水中，气体变无色，所发生的化学方程式为
_______________________________________________________________
（4）甲同学最终确定原溶液中所含阳离子是 ，阴离子是 。（写离子符号）
（5）另取100mL原溶液，加入足量的NaOH溶液，充分反应后过滤，洗涤，灼烧至恒重，得到的固体质量为 g。
（6）工业废水中常含有不同类型的污染物，可采用不同的方法处理。以下是乙同学针对含不同污染物的废水提出的处理措施和方法，其中正确的是
| 选项 |
污染物 |
处理措施 |
方法类别 |
| A |
废酸 |
加生石灰中和 |
物理法 |
| B |
Cu2+等重金属离子 |
加硫酸盐沉降 |
化学法 |
| C |
含复杂有机物的废水 |
通过微生物代谢 |
物理法 |
| D |
碱性的废水 |
用CO2来中和 |
化学法 |
A、B、D、E是短周期中构成蛋白质的重要元素，其性质见下表。Fe、Co元素的常见化合价为+2、+3，能形成各种有色配离子。
| |
A |
B |
D |
E |
| 化合价 |
-4 |
-2 |
-3 |
-2 |
| 电负性 |
2.5 |
2.5 |
3.0 |
3.5 |
（1）基态Fe原子的电子排布式为 。
（2）Fe、Co两元素的第三电离能I3（Fe） I3（Co）（填“＜”或“＞”）。
（3）B、D、E的气态氢化物的沸点由高到低的顺序为 （填化学式）。
（4）Co与E形成的化合物晶胞如右图所示，则该化合物的化学式为 。（用元素符号表示）
（5）Co的离子能与AD-离子生成各种配合物。紫色的配离子[Co(AD)6]4-是一种相当强的还原剂，在加热时能与水反应生成[Co(AD)6]3-。
①HAD分子中A元素的杂化类型为 ，D元素的化合价为 。
②写出[Co(AD)6]4-在加热时与水反应生成[Co(AD)6]3-的离子方程式： 。
CuCl和CuCl2都是重要的化工原料，常用作催化剂、颜料、防腐剂和消毒剂等。已知：
①CuCl可以由CuCl2用适当的还原剂如SO2、SnCl2等还原制得：
2Cu2+＋2Cl-＋SO2＋2H2O＝2CuCl↓＋4H+＋SO42-
2CuCl＋SnCl2＝2CuCl↓＋SnCl4
②CuCl2溶液与乙二胺(H2N—CH2—CH2—NH2)可形成配离子[Cu(En)2]2+（En是乙二胺的简写）：
请回答下列问题：
（1）配离子[Cu(En)2]2+的中心原子基态外围电子排布式为 ，
H、N、O三种元素的电负性由大到小的顺序是 ；
（2）SO2分子的空间构型为 ；
（3）乙二胺分子中氮原子轨道的杂化类型为 ，乙二胺和三甲胺[N(CH3)3]均属于胺，但乙二胺比三甲胺的沸点高的多，原因是 。
（4）配离子[Cu(En)2]2+的配位数为 ，该微粒含有的微粒间的作用力类型有 （填字母）；
| A．配位键 | B．极性键 | C．离子键 | D．非极性键 |
E．氢键 F．金属键
（5）CuCl的晶胞结构如右图所示，其中Cl-的配位数（即与Cl-最近距离的Cu+的个数）为 。
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