有X、Y、Z三种元素，已知X、Y是元素周期表前20号元素，且X的原子序数比Y大4，元素Z形成的金属单质在日常生活中应用最广泛。请回答：
Ⅰ．若X是短周期最活泼的金属元素。
（1）写出Y的单质的结构式 。
（2）写出单质Z与元素Y的最高价氧化物对应的水化物（稀溶液，过量）反应的离子方程式 。
Ⅱ．若X的简单离子半径是第三周期元素简单离子半径最小的。
（3）在定向爆破中，常利用氧化铁和单质X反应放出的热量来切割钢筋。该反应的化学方程式为 。
（4）已知X的阳极氧化是一种常用的金属表面处理技术，它能使X的表面形成致密的氧化膜，该氧化膜不溶于稀硫酸。某化学研究小组在实验室中模拟该处理过程，装置如图所示，该阳极的电极反应式为 。
Ⅲ．含Z的化合物A（化学式为K2ZO4）极易溶于水，但静置一段时间后转化为红褐色沉淀，同时产生O2。
（5）化合物A溶于水后的变化 （用离子方程式表示）。查阅资料发现，加入下列物质中的 可提高A在水中的稳定性。
| A．Na2CO3 | B．KSCN | C．NH4NO3 | D．KOH |
(13分)铁和铁的化合物在工业生产和日常生活中都有广泛的用途。
（1）在定向爆破中，常利用氧化铁与铝反应放出的热量来切割钢筋，该反应的化学方程式为＿＿。
（2）已知：2Fe2O3(s)＋3C(s)＝3CO2(g)＋4Fe(s) △H＝+468.2 kJ·mol-1
C(s)+O2(g)＝CO2(g) △H="-393.5" kJ·mol-1。
则Fe(s)与O2 (g)反应生成Fe2 O3 (s)的热化学方程式为＿_____________________。
（3）可用KMnO4溶液滴定Fe2+的浓度，反应的离子方程式如下：5Fe2＋＋MnO4－＋8H＋＝5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O
①KMnO4溶液应盛放在＿＿＿＿＿滴定管中；
②判断达到滴定终点的现象是＿＿＿＿＿；
③用硫酸酸化的0.020 00 mol·L-1。KMnO4溶液滴定某FeSO4溶液至终点，实验数据记录如下表：
请分析数据并计算，该FeSO4溶液的物质的量浓度为＿＿＿＿＿。
（4）新型纳米材料ZnFe2Ox，可用于除去工业废气中的某些氧化物。制取新材料和除去废气的转化关系如下图：
①已知ZnFe2O4与H2反应的物质的量之比为2:1，则ZnFe2Ox中x=＿＿＿＿＿；
②用ZnFe2Ox除去SO2的过程中，氧化剂是＿＿＿＿＿。
I．X、Ｗ、Y、Z均为短周期主族元素，原子序数依次增大，X原子的最外层电子数是W的4倍，X、Y在周期表中相对位置如下图。
| X |
|
|
| |
|
Y |
（1）X在周期表中的位置是＿＿＿＿＿＿＿＿。
（2）Z单质与石灰乳反应的化学方程式为＿＿＿＿＿＿＿＿。
（3）Y的气态氢化物通入FeCl3溶液中，有Y单质析出，该反应的离子方程式为＿＿＿。
（4）W-Y高能电池是一种新型电池，它以熔融的W、Y单质为两极，两极之间通过固体电解质传递W+离子。电池反应为：16W(l)+nY8(l)
8W2Yn(l)。放电时，W+离子向＿＿＿极移动；正极的电极反应式为＿＿＿＿＿＿＿＿。
II．在容积可变的密闭容器中充入A、B、C三种气体，发生反应：x A+yB
zC，恒温下，通过压缩容器体积改变压强，分别测得A的平衡浓度如下表：
（5）根据①②数据分析得出：x+y ＿＿＿z(填“＞”、“＜”或“＝”)。
（6）该温度下，当压强为1×106 Pa时，此反应的平衡常数表达式为＿＿＿＿＿＿＿＿。
超音速飞机在平流层飞行时，尾气中的NO会破坏臭氧层。科学家正在研究利用催化技术将尾气中的NO和CO转变成CO2和N2 , 化学方程式如下：2NO + 2 CO
2CO2 + N2 ，为了测定在某种催化剂作用下的反应速率，在某温度下，用气体传感器测得不同时间的NO和CO浓度如下表：
| 时间 /s |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
| c(NO)/mol·L—1 |
1.00×10—3 |
4.50×10—4 |
2.50×10—4 |
1.50×10—4 |
1.00×10—4 |
1.00×10—4 |
| c(CO)/mol·L—1 |
3.60×10—3 |
3.05×10—3 |
2.85×10—3 |
2.75×10—3 |
2.70×10—3 |
2.70×10—3 |
请回答：（以下各题均不考虑温度变化对催化效率的影响）：
（1）前2s内的平均反应速度v (N2)＝ 。
（2）在该温度下，反应的平衡常数K＝ ；若升高温度时K值变小，则该反应的ΔH 0(填写“＞”、“＜”、“＝”)。
（3）若在容器中发生上述反应，达平衡后，下列措施能提高NO转化率的是
A. 选用更有效的催化剂 B. 升高反应体系的温度
C. 降低反应体系的温度 D. 缩小容器的体积
（4）研究表明：在使用等质量催化剂时，增大催化剂比表面积可提高化学反应速率。为了分别验证温度、催化剂比表面积对化学反应速率的影响规律，某同学设计了三组对比实验，部分实验条件已经填在下面实验设计表中。请在下面设计表的空格中填入剩余的实验条件数据。
| 实验编号 |
T / ℃ |
NO初始浓度 ( mol·L—1 ) |
CO初始浓度 ( mol·L—1 ) |
催化剂的比表面积 ( m2·g—1 ) |
| Ⅰ |
280 |
1.20 × 10—3 |
5.80 × 10—3 |
82 |
| Ⅱ |
|
|
|
124 |
| Ⅲ |
350 |
|
|
124 |
海水是一种丰富的资源，工业上从海水中可提取许多种物质，广泛应用于生活、生产、科技等方面。下图是某工厂对海水资源进行综合利用的示意图。
回答下列问题：
（1）流程图中操作a的名称为 。
（2）工业上从海水中提取的NaCl，可用来制取纯碱，其简要过程如下：向饱和食盐水中先通入气体A，后通入气体B，充分反应后过滤得到晶体C和滤液D，将晶体C灼烧即可制得纯碱。
①已知气体A、B是CO2或NH3，则气体A应是 （填化学式）。
②灼烧晶体C的反应方程式为 。
③滤液D中主要含有NH4Cl、NaHCO3等物质，工业上是向滤液D中通入NH3，并加入细小食盐颗粒，冷却后，可析出不含有NaHCO3的副产品NH4Cl晶体，则通入NH3的作用是 。
（3）镁是一种用途很广的金属材料，目前世界上60%的镁从海水中提取。
① 若要验证所得无水MgCl2中不含NaCl，最简单的操作方法是： 。
② 通过操作b获得无水MgCl2是在 氛围中进行，若直接在空气中加热，则会生成Mg(OH)Cl，写出有关反应的化学方程式： 。
下面是元素周期表的一部分，参照元素①－⑧在表中的位置，请用化学用语回答下列问题：
| 族 周期 |
IA |
|
0 |
|||||
| 1 |
① |
ⅡA |
ⅢA |
ⅣA |
ⅤA |
ⅥA |
ⅦA |
|
| 2 |
|
|
|
② |
③ |
④ |
|
|
| 3 |
⑤ |
|
⑥ |
⑦ |
|
|
⑧ |
|
（1）④、⑤、⑥的原子半径由大到小的顺序为(元素符号)________________________。
（2）②、③、⑦的最高价含氧酸的酸性由强到弱的顺序是(填化学式)________ 。
（3）①、④、⑤、⑧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，写出其中一种化合物的化学式：_______________。
（4）由②和④组成的化合物与⑤的同周期相邻主族元素的单质反应的化学方程式为:_______。
（5）⑥单质与⑤的最高价氧化物的水化物反应的离子方程式为 。
（6）若用①②组成最简单的有机物作为燃料电池的原料，请写出在碱性介质中燃料电池负极的电极反应式: 。
（7）燃煤废气中的含有氮氧化物（NOx）、二氧化碳等气体，常用下列方法对燃煤废气进行脱硝处理时，常利用甲烷催化还原氮氧化物。
如：CH4(g)＋4NO2(g)=4NO(g)＋CO2(g)＋2H2O(g) ， △H=－574 kJ·mol－1
CH4(g)＋4NO(g)=2N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g) ， △H=－1160 kJ·mol－1
则CH4(g)将NO2(g)还原为N2(g)等的热化学方程式为 。
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