[化学——选修3：物质结构与性质](15分)氮元素可以形成多种化合物。回答以下问题：
（1）①NH3分子的空间构型是_______________；
②化合物NF3为 分子(填“极性”或“非极性”)，若其沸点为－129 ℃，则其晶体类型为 。
（2）已知尿素的结构式为：
，
①基态氮原子的价电子排布图是_________________。
②其中C、N、O三种元素的电负性由大到小顺序是 。
③尿素分子中C和N原子的杂化方式分别是 、 。
（3）①肼(N2H4)分子可视为NH3分子中的一个氢原子被－NH2（氨基）取代形成的另一种氮的氢化物。N2H4分子的电子式为___________。
②肼可用作火箭燃料， 肼能与硫酸反应生成N2H6SO4。N2H6SO4晶体类型与硫酸铵相同，则N2H6SO4的晶体内不存在 (填标号)
a.离子键 b.共价键 c.配位键 d.范德华力
氯化铁和高铁酸钾都是常见的水处理剂。下图为制备氯化铁及进一步氧化制备高铁酸钾的工艺流程。
请回答下列问题：
（1）氯化铁有多种用途：
①氯化铁做净水剂。请用离子方程式表示其原理____________ __________；
②工业上常用FeCl3溶液腐蚀铜印刷线路板。这是利用了FeCl3较强的__________性。
（2）吸收剂X的化学式为 。为检验吸收剂是否已完全转化为FeCl3溶液，有人设计用酸性高锰酸钾溶液，但很快被否定，理由是（用离子方程式表示） 。正确的检验方法是：取少量待测液，加入 （写化学式）溶液，若无深蓝色沉淀产生，则证明转化完全。
（3）碱性条件下反应①的离子方程式为____________________________________。
（4）过程②将混合溶液搅拌半小时，静置，抽滤获得粗产品。该反应的化学方程式为2KOH＋Na2FeO4 
K2FeO4＋2NaOH，请根据相关反应原理分析反应能发生的原因 。
（5）将粗K2FeO4产品经重结晶、过滤、 、 ，即得较纯净的K2FeO4。
已知；①Fe(s)＋CO2(g)
FeO(s)＋CO(g) ΔH＝a kJ·mol－1，平衡常数为K；
②Fe2O3(s)＋3CO(g)===2Fe(s)＋3CO2(g) ΔH＝b kJ·mol－1。
测得在不同温度下，K值如下：
| 温度/℃ |
500 |
700 |
900 |
| K |
1.00 |
1.47 |
2．40 |
（1）反应①为__________(选填“吸热”或“放热”)反应。
（2）若500 ℃时进行反应①，CO2的起始浓度为2 mol·L－1，CO的平衡浓度为 。
（3）下列关于反应①的说法正确的是 。
A．达到平衡后保持其他条件不变，升高温度，正反应速率增大，逆反应速率减小，平衡向正反应方向移动
B． 在500 ℃下反应，当c(CO2)=c(CO)时，反应达到平衡状态
C．恒温恒容下，当容器内气体密度不再变化时，反应达到平衡状态
D．加压、升温和使用催化剂均可增大反应物的转化率
（4）由已知反应，写出Fe2O3(s)被CO(g)还原成FeO(s)的热化学方程式 。
（5）室温时在FeCl3溶液中滴加NaOH溶液，当溶液pH为2．7时，Fe3＋开始沉淀；当溶液pH为4时，c(Fe3＋)＝__________mol·L－1(已知：Ksp[Fe(OH)3]＝4．0×10－36)。
（6）新型锌空电池与锂电池相比，具有能量密度高、安全性好且成本低。该电池的总反应为2Zn+O2===2ZnO，电解质溶液为KOH溶液，则负极的电极反应式为_______。
若以该电池为电源，用惰性电极电解硫酸铜溶液，为保证阴极有6．4g铜析出，理论上至少需要标准状况下 L空气(空气中含氧气按20%计算)进入该电池。
(10分) 氨气是一种重要的化工原料，工业上用N2和H2合成NH3。现已知N2(g)和H2(g)反应生成1 mol NH3(g)过程中能量变化示意图如下左图。回答下列问题：
（1）该反应为 (填“吸热”或“放热”)反应。
（2）合成氨的热化学方程式为 。
（3）若又已知键能数据如上表，结合以上数据求出N-H键键能为 kJ/mol。
（4）工业上，以氨气为原料生产硝酸的第一步为氨催化氧化，请写出该反应的化学方程式 。
(10分)(I) 海带中含有碘元素，某校研究性学习小组设计了如下实验步骤来提取碘：
①在滤液中，滴加几滴硫酸和适量的双氧水 ②将海带烧成灰，向灰中加水，加热搅拌
③加CC14振荡、静置 ④过滤 ⑤分液。
（1）合理的操作顺序为 。
（2）步骤③中要用到的玻璃仪器为 ，该步分离I2的操作叫 。
(II)向某含有Fe2+、I—、Br—的溶液中缓缓通入适量氯气，溶液中各种离子的物质的量变化如图所示。
（3）AB段表示 离子的减少。
（4）n(Cl2)=2mol时，溶液中反应的离子方程式为 。
(17分)Na2SO3固体在空气中久置容易变质 。
(I)Na2SO3固体在空气中变质的主要原因，用化学方程式表示为 。
(II)为探究Na2SO3样品的变质情况，现提出以下假设：
假设1：Na2SO3样品完全变质； 假设2：Na2SO3样品完全没有变质；假设3： 。
补充完成以下实验过程及现象和结论，完成探究。
| 实验操作 |
现象和结论 |
| 步骤1：取少许样品于试管中，加入适量蒸馏水充分溶解，再滴加H2SO4酸化的KMnO4溶液； |
现象：若KMnO4溶液的紫红色褪为无色 ①结论：样品中有 离子，假设1不成立。 ②褪色的离子方程式为： 。 |
| 步骤2：另取少许样品于试管中，加入适量蒸馏水充分溶解，再滴加稀HCl，使溶液呈酸性，再滴加适量BaCl2溶液； |
③现象：若 ； 结论：假设2成立。 |
| …… |
…… |
(III)为测定某无水Na2SO3固体样品的纯度，甲同学设计了下图实验。
检查B装置气密性的操作为 。
（2）实验中待锥形瓶中不再产生气体后，打开活塞P从导管左端缓缓鼓入一定量的空气，这样做的目的是 。
（3）除已称量的a g Na2SO3样品外，实验中还应测定的数据是 处(填图中字母)装置实验前后的质量差。
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