已知X，Y，Z，W四种短周期元素的原子序数依次增大，其中X与Y、Z、W所形成的常见化合物（10e或18e）在常温下均为气态，在元素周期表中Z与W相邻，Y的最高价氧化物的水化物与其氢化物反应生成盐，且Y的核电荷数与W的最外层电子数相同。
（1）Z离子的结构示意图是 。
（2）X、Y、W可组成一种化合物，原子个数比为4:1:1，该化合物的化学式是 ，其中含有的化学键有 。
（3）X与Y所形成的分子的电子式为 ，它比同主族其他元素的氢化物沸点高的原因是 。
（4）请设计一个简单的实验，说明Z、W两种元素非金属性的强弱，写出实验方法和现象： 。
分析下列水处理方法，完成下列问题：
（1）处理含Cr2O72-工业废水的工艺：
①工艺一：含Cr2O72-的工业废水
Cr3+、SO42-
。
为了进一步除去上述流程中生成的Cr3+，请你设计一个处理方案：________________。
②工艺二：向废水中加入过量的FeSO4溶液，经过一系列反应后，FeSO4溶液和Cr2O72-可形成铁氧体沉淀，从而除去铬元素。若使含1mol Cr2O72-的废水中的Cr2O72-完全转化为一种化学式为Cr0.5Fe2.5O4的铁氧体（其中的铬元素为+3价），理论上需要绿矾（FeSO4·7H2O）的质量不少于______g，上述得到的铁氧体中，Fe3+和Fe2+的个数之比_____。
（2）如下是处理含氰（主要以CN—形式存在）废水工艺流程的一部分：含氰废水
。发生上述转化后CN—中碳元素转化为+4价，氮元素转化为0价，氯元素转化为—1价，若废水中CN—的浓度为300mg/L，含氰废水的流量为0.8m3/h，为保证安全，实际投放的ClO2为理论值得1.3倍，则为了完成上述过程每小时实际应该投入的ClO2的质量为__________kg（结果保留两位有效数字）。
（3）监测水中氯化物含量可采用硝酸汞滴定法，酸化的水样用硝酸汞滴定时可生成难电离的氯化汞，滴定到终点时过量的汞离子可与指示剂作用使溶液显示紫色。饮用水中的其他物质在通常浓度下对滴定不产生干扰，但水的色质、高价铁、六价铬、硫化物（如S2-）对实验有干扰。
①滴定前常用氢氧化铝悬浊液处理水样，其目的是__________________。
②若水中含有Cr2O72—，常在滴定前向水样中加入一定量的对苯二酚，其目的是______。
阿司匹林口服时，具有解热镇痛作用。是一种常用的治疗感冒的药物，也可用于抗风湿，促进痛风患者尿酸的排泄。近年来还发现阿司匹林能抑制血小板凝聚，可防止血栓的生成。它的有效成分是乙酰水杨酸（
）。实验室以水杨酸（邻羟基苯甲酸）与醋酸酐【（CH3CO）2O】为主要原料合成乙酰水杨酸。
【反应原理及部分装置】
【实验流程】
已知：①醋酸酐遇水分解生成醋酸。
②水杨酸和乙酰水杨酸均微溶于水，但其钠盐易溶于水，副产物为高分子化合物，难溶于水。
回答下列问题：
（1）合成过程中要控制温度在85℃～90℃，最合适的加热方法______。
（2）用图1装置过滤比普通漏斗过滤的优点是______________________。
（3）粗产品提纯：
①分批用少量饱和NaHCO3溶液溶解粗产品，目的是_______；判断该过程结束的现象是___________。
②加浓盐酸、冷却后的操作是__________、______、干燥、称重、计算产率。
③纯度检验：取少许产品加入盛有2 mL水的试管中，加入1～2滴FeCl3溶液，溶液呈浅紫色。可能的原因是_____________。
（4）阿司匹林药片中乙酰水杨酸含量的测定步骤（假定只含乙酰水杨酸和辅料，辅料不参与反应）：
Ⅰ.称取阿司匹林样品mg；
Ⅱ.将样品研碎，溶于V1 mL a mol/LNaOH（过量）并加热，除去辅料等不溶物，将所得溶液移入锥形瓶；
Ⅲ.向锥形瓶中滴加几滴甲基橙，用浓度为b mol/L的标准盐酸滴定剩余的NaOH，消耗盐酸的体积为V2 mL。
已知 乙酰水杨酸与过量NaOH溶液加热发生反应的化学方程式：
则阿司匹林药片中乙酰水杨酸质量分数的表达式为：____________________。
在一个容积不变的密闭容器中，发生反应：2NO（g）+O2（g）
2NO2（g）
（1）当n（NO）：n（O2）＝4:1时，O2的转化率随时间的变化关系如下图所示。
①A点的逆反应速率v逆 （O2）_____B点的正反应速率v正（O2）（填“大于”、“小于”或“等于” ）。
②NO的平衡转化率为______；当达到B点后往容器中再以4:1 加入些
NO和 O2，当达到新平衡时，则NO的百分含量 B点NO的百分含量（填“大于”、“小于”或“等于” ）。
③到达B点后，下列关系正确的是（ ）
| A．容器内气体颜色不再变化 |
| B．v正（NO）="2" v正（O2） |
| C．气体平均摩尔质量在此条件下达到最大 |
| D．容器内气体密度不再变化 |
（2）在下图1和图2中出现的所有物质都为气体，分析图1和图2，可推测：4NO（g）+3O2（g）＝2N2O5（g）△H= 。
（3）降低温度，NO2（g）将转化为N2O4（g），以N2O4、O2、熔融NaNO3组成的燃料电池装置如右图所示，在使用过程中石墨I电极反应生成一种氧化物Y，Y为 ，有关石墨I电极反应式可表示为： 。
钡盐生产过程中排出大量钡泥【主要含有BaCO3、BaSO3、Ba(FeO2)2等】，某工厂本着资源利用和降低生产成本的目的。在生产BaCO3同时，充分利用钡泥来制取Ba(NO3)2晶体及其它副产品，其部分工艺流程如下：
已知： ①Fe(OH)3和Fe(OH)2完全沉淀时溶液的pH分别为3.2和9.7
②Ba(NO3)2在热水中的溶解度大, 在冷水中的溶解度小
③Ksp(BaSO4)=1.1×10-10 Ksp(BaCO3)=5.1×10-9
（1）该厂生产的BaCO3因含有少量BaSO4而不纯，提纯的方法是:将产品加入足量饱和的Na2CO3溶液中充分搅拌、过滤、洗涤。用离子方程式说明该提纯的原理____________。
（2）上述流程中Ba(FeO2)2与HNO3溶液反应生成两种盐，反应的化学方程式为_______。
（3）结合本厂生产实际X试剂应选下列中的_____。
| A．BaCl2 | B．BaCO3 | C．Ba(NO3)2 | D．Ba(OH)2 |
（4）废渣2为________。
（5）操作III为_______。
（6）过滤III后的母液应循环到容器______中(选填a、b、c) 。
（7）称取w克的晶体样品溶于蒸馏水中加入足量的稀硫酸，反应后经一系列操作称重所得沉淀质量为m克，则该晶体的纯度可表示为______________。
研究化肥的合成、废水的处理等有现实的重要意义。
（1）工业生产中，以NH3为原料制硝酸，写出工业生产硝酸最后一步的化学方程式 。
（2）甲、乙、丙三个化肥厂生产尿素所用的原料不同，但生产流程相同：
已知：CO＋H2O
CO2＋H2；
按工业有关规定，利用原料所制得的原料气H2和CO2的物质的量之比，若最接近合成尿素的原料气NH3（换算成H2的物质的量）和CO2的物质的量之比，则对原料的利用率最高。现有甲、乙、丙三家工厂生产原料如下：
甲厂以焦炭和水为原料；
乙厂以天然气和水为原料；
丙厂以石脑油（主要成分为C5H12）和水为原料。
请根据上述信息判断甲、乙、丙三个工厂哪个工厂对原料的利用率最高：________（填“甲”、“乙”或“丙”）。
（3）将工厂废气中产生的SO2通过下列流程，可以转化为有应用价值的硫酸钙等。
①写出反应Ⅰ的化学方程式：_________________________________。
②生产中，向反应Ⅱ的溶液中加入强还原性的对苯二酚等物质，目的是_____________。
③检验经过反应Ⅲ得到的铵态氮肥中SO42-所用试剂是_______________________。
（4）为减少环境污染，工业上也常用Na2CO3溶液吸收制取HNO3产生的尾气中的NO2，生成NaNO3、NaNO2和一种气体，写出反应的化学方程式 。
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