(14分）X、Y、Z、W均为中学化学中常见的单质或化合物，它们之间的转化关系如下图所示(水及部分产物已略去）。
（1）若X为金属单质，W是某强酸的稀溶液。X与过量W反应生成Y的离子方程式为_________。向Z溶液中加入某种试剂_______(填试剂名称或化学式)，若出现蓝色沉淀，即可判断Z溶液中阳离子的存在。
（2）若X为非金属单质，W是空气的主要成分之一。它们之间转化的能量变化如图A所示，则X+W→Z的热化学方程式为_______。
（3）若X、Y为正盐，X的水溶液显酸性，W为一元强碱(化学式为MOH)，Z的电离方程式为_______。室温下，若用0．1 mol/L的W溶液滴定V mL 0．1 mol/L HA溶液，滴定曲线如图B所示，则a、b、c、d四点溶液中水的电离程度最大的是______点；a点溶液中离子浓度的大小顺序为______________；取少量c点溶液于试管中，再滴加0．1 mol/L盐酸至中性，此时溶液中除H+、OH-外，离子浓度的大小顺序为______________。
（4）若X为强碱，常温下W为有刺激性气味的气态氧化物。常温时，将Z的水溶液露置于空气中，请在图C中画出其pH随时间(t)的变化趋势曲线图（不考虑水的挥发）。
选做【化学——选修3：物质结构与性质】A、B、C、D、E是元素周期表中五种短周期元素，原子序数依次增大。A、B、C、D位于同一周期。已知A原子核外有3个能级，且每个能级上的容纳的电子数目相同。C与E同主族，且C的单质为空气中的主要成份。X元素的原子核外有26个运动状态完全不相同的电子。回答下列问题：
（1）C、D、E中第一电离能最大的是 （填元素符号），X的价电子排布式为 。
（2）B的气态氢化物分子呈 形。该分子的中心原子的杂化方式为 。
（3）A的一种单质相对分子质量为720，分子构型为一个32面体,其中有12个五元环，20个六元环（如图1）。则1molA的这种单质中π键的数目为 。
（4）X元素对应的单质在形成晶体时，采用如图2所示的堆积方式。
则这种堆积模型的配位数为 ，如果X的原子半径为a cm，阿伏加德常数的值为NA，则计算此单质的密度表达式为 g/cm3（不必化简）。
选做【化学——选修2：化学与技术】海洋是一个丰富的资源宝库，通过海水的综合利用可获得许多物质供人类使用。
（1）海水中盐的开发利用：
①海水制盐目前以盐田法为主，建盐田必须选在远离江河入海口，多风少雨，潮汐落差大且又平坦空旷的海滩。所建盐田分为贮水池、蒸发池和 池。
②目前工业上采用比较先进的离子交换膜电解槽法进行氯碱工业生产，在电解槽中阳离子交换膜只允许阳离子通过，阻止阴离子和气体通过，请说明氯碱生产中阳离子交换膜的作用 （写一点即可）。
（2）电渗析法是近年来发展起来的一种较好的海水淡化技术，其原理如图所示。其中具有选择性的阴离子交换膜和阳离子交换膜相间排列。请回答下面的问题：
①海水不能直接通入到阴极室中，理由是 。
②A口排出的是 （填“淡水”或“浓水”）。
（3）用苦卤（含Na+、K+、Mg2+、Cl－、Br－等离子）可提取溴，其生产流程如下：
①若吸收塔中的溶液含BrO3－，则吸收塔中反应的离子方程式为 。
②通过①氯化已获得含Br2的溶液，为何还需经过吹出、吸收、酸化来重新获得含Br2的溶液 。
③向蒸馏塔中通入水蒸气加热，控制温度在90℃左右进行蒸馏的原因是 。
Al2O3、Al(OH)3都是重要化工原料。根据要求回答问题：
Ⅰ、电解法制高品质Al(OH)3装置如下（中间用离子交换膜隔开）：
4Na[Al(OH)4]+2H2O
4Al(OH)3↓+4NaOH+O2↑+2H2↑
（1）产物Al(OH)3在 区（填“阴极”或“阳极”）沉积；
（2）电解中转移2mol e—时，将制得__________mol的Al(OH)3。
Ⅱ、制取纳米Al2O3需要纯净的硫酸铝。现有0.05mol·L-1硫酸铝溶液，经检测，含有Fe2+、Fe3+。可按下述操作提纯：往溶液中加足量H2O2充分反应，再用试剂X调节溶液pH=3.5。（室温下，0.1mol·L-1的Fe2+、Al3+开始沉淀的pH分别为7.0和3.7，Fe3+完全沉淀的pH=3.2）
（3）纳米氧化铝分散在分散剂中将形成胶体。则纳米氧化铝的直径约为_________m。
（4）检验硫酸铝溶液含有Fe3+时，所采用的试剂及现象是_____________________。
（5）往溶液中加入H2O2的作用是 （用离子方程式表示）。
（6）加入的X试剂（填选项编号）是 。
| A．CuO | B．Al(OH)3 | C．NaOH | D．NaHCO3 |
若调节后溶液的pH偏离3.5，可能带来的后果是__________________________。
(14分)甲醇是一种重要的化工原料，在生产中有着重要的应用。工业上用天然气为原料，分为两阶段制备甲醇：
（i）制备合成气：CH4(g)+H2O(g)
CO(g)+3H2(g) 
（ii）合成甲醇：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) 
请回答下列问题：
（1）制备合成气：将1.0mol CH4和2.0mol H2O(g)通入反应室（容积为100L），在一定条件下发生反应（i）；CH4的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示。
①已知100℃时达到平衡的时间为5min，则从反应开始到平衡，用氢气表示的平均反应速率为：v(H2)= 。
②图中p1 p2（填“<”、”“>”或“=”）。
③为解决合成气中H2过量而CO不足的问题，原料气中需添加CO2，发生反应：CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)，为了使合成气配比最佳，理论上原料气中甲烷与二氧化碳体积比为 。
（2）合成甲醇：在Cu2O/ZnO作催化剂的条件下，向2L的密闭容器中通入1mol CO(g)和2mol H2(g)，发生反应(ii)，反应过程中，CH3OH的物质的量（n）与时间（t）及温度的关系如图所示。
①反应（ii）需在 （填“高温”或“低温”）才能自发进行。
②据研究，反应过程中起催化作用的为Cu2O，反应体系中含少量的CO2 有利于维持Cu2O的量不变，原因
是 （用化学方程式表示）。
③在500℃恒压条件下，请在上图中画出反应体系中n(CH3OH)随时间t变化的总趋势图。
（3）工业上可通过甲醇羰基化法制取甲酸甲酯，其反应的热化学方程式为： 。
CH3OH(g)+CO(g)HCOOCH3(g) 
，科研人员对该反应进行了研究，部分研究结果如下：
①从反应压强对甲醇转化率的影响“效率”看，工业制取甲酸甲酯应选择的压强是 。(填“3.5×106Pa”、“4.0×106Pa”或“5.0×106Pa”)。
②实际工业生产中采用的温度是80℃，其理由是 。
【改编】(15分)用二氧化氯(ClO2)、高铁酸钠(Na2FeO4摩尔质量为166 g·mol－1)等新型净水剂替代传统的净水剂Cl2对淡水进行消毒是城市饮用水处理新技术。ClO2和Na2FeO4在水处理过程中分别被还原为Cl－和Fe3＋。
（1）如果以单位质量的氧化剂所得到的电子数来表示消毒效率，那么ClO2、Na2FeO4、Cl2三种消毒杀菌剂的消毒效率由大到小的顺序是 ＞ ＞ 。(填化学式)
（2）二氧化氯是一种黄绿色有刺激性气味的气体，其熔点为－59℃，沸点为11.0℃，易溶于水。工业上用稍潮湿的KClO3和草酸在60℃时反应制得。某学生用如图所示的装置模拟工业制取及收集ClO2，其中A为ClO2的发生装置，B为ClO2的凝集装置，C为尾气吸收装置。请问：
①A部分还应添加温度控制装置，请你说出一种温度控制方法 ，B部分还应补充什么装置 ；
②C中烧杯中所盛试剂为NaOH溶液，反应时生成氯酸钠和亚氯酸钠(NaClO2)，发生该反应的离子方程式为 。
（3）工业也可以用CH3OH与NaClO3为原料在酸性(硫酸酸化)条件下制取ClO2，同时产生CO2气体，已知该反应分为两步进行，第一步为2ClO3－+2Cl－+4H+ ="=" 2ClO2↑+Cl2↑+2H2O。
①写出第二步反应的离子方程式 。
②工业生产时需在反应物中加少量Cl－，其作用是 。
③生产中会发生副反应ClO3－+Cl－+H+ ="=" Cl2↑+H2O(未配平)，若测得反应后的混合气体中Cl2的体积分数为
，则起始投料时CH3OH与NaClO3的物质的量之比为 。
（4）Na2FeO4在水溶液中不稳定，一段时间后转化为红褐色沉淀，同时生产一种无色无味的单质气体，写出Na2FeO4与水反应的离子方程式 ；Na2FeO4可作为一种“绿色多功能”水处理剂的原因是 。
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