(11分)天然气是一种重要的化工原料。
I．2014年5月，我国科学家成功实现了甲烷在无氧条件下选择活化，一步高效生产乙烯、苯、氢气等高值化学品。
（1）苯的二氯代物的同分异构体有 种。
（2）乙烯通入溴的四氯化碳溶液中，反应的化学方程式为 。
（3）已知甲烷、乙烯、氢气燃烧的热化学方程式分别如下：
①CH4(g) +2O2(g) ="==" CO2(g) +2H2O ( l ) ΔH=" -" 890.3 kJ·mol-1
②C2H4(g)+3O2(g) ="==" 2CO2(g) +2H2O ( l ) ΔH=" -" 1 306.4 kJ·mol-1
③2H2 (g)+O2 (g) ="==" 2H2O ( l ) ΔH=" -" 571.6 kJ·mol-1
则2CH4(g) ===C2H4(g) +2H2 (g) 的ΔH= 。
Ⅱ．甲烷的传统转化利用，第一步制取合成气(CO、H2)，第二步用合成气制取甲醇(CH3OH)、二甲醚(CH3OCH3)等。
（4）某温度下，将1mol CH4和1 mol H2O(g)充入容积为0.5 L的密闭容器中，发生如下反应：
CH4(g) +H2O(g)
CO(g) +3H2 (g) ΔH=" +206.4" kJ·mol-1
当反应达到平衡时，测得其平衡常数K=27。
①CH4的平衡转化率 = 。
②如果其它条件不变，升高温度，CH4的平衡常数 (填“增大”、“减小”或“不变”)。
（5）在一定条件下，合成气发生如下两个主要反应：
CO(g)+2H2(g)="==" CH3OH(g) ΔH= -90.1kJ·mol-1
2CO(g)+4H2(g)="==" CH3OCH3(g) + H2O(g) ΔH= -204.7kJ·mol-1。
仅根据下图，选择该条件下制取甲醇的最佳温度为 。
下表是元素周期表的一部分，回答下列问题（答题时用具体元素符号表示）。
| ① |
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② |
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③ |
④ |
⑤ |
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| ⑥ |
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⑦ |
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⑧ |
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⑨ |
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⑩ |
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（1）①、③形成的6原子气态化合物中含 个σ键， 个π键。
（2）元素⑨的原子核外次外层电子数为 个。焊接钢轨时，常利用元素⑨的氧化物与⑦的单质在高温下发生反应，写出其中一种反应的化学方程式 。
（3）④、⑤两元素原子第一电离能较大的是 ，两元素以质量比7:12组成的化合物A是一种高效火箭推进剂，相对分子质量为152，A的分子式为 。
（4）⑥和⑧可形成某离子化合物，下图所示结构 （选填“能”或“不能”）表示该离子化合物的晶胞；下图所示结构中，X离子的堆积方式为 （选填“ABAB…”或“ABCABC…”）。
（5）元素⑩单质的晶胞如图所示，该晶胞中金属原子的配位数为 ，每个晶胞“实际”拥有的原子数是 。
氧化物经氯化作用生成氯化物是工业生产氯化物的常用方法，Cl2、CCl4是常用的氯化剂。
如：Na2O+Cl2==2NaCl+
O2 2CaO+2Cl2==2CaCl2+O2
SiO2+2CCl4==SiCl4+2COCl2 Cr2O3+3CCl4==2CrCl3+3COCl2
请回答下列问题：
（1）COCl2俗称光气，分子中C原子采取sp2杂化，则该分子的结构式是 ，分子的立体构型是 。
（2）写出CCl4的电子式 ，与CCl4互为等电子体的分子和离子分别有 和 （各举一例，写化学式）。
（3）比较下列物质的熔点，用“＞”“＜”或“＝”填写。
Na2O NaCl
CCl4 SiCl4
（4）石英的主要成分是SiO2，晶体类型是 晶体，实验室 （选填“能”或“不能”）用石英坩埚融化氢氧化钠固体。
前四周期元素X、Y、Z、W核电荷数依次增加，核电荷数之和为58；Y 原子的M层p轨道有3个未成对电子；Z与Y同周期，且在该周期中电负性最大；W原子的L层电子数与最外层电子数之比为4:1，其d轨道中的电子数与最外层电子数之比为5:2。
（1）X的元素符号为 ，Z元素位于周期表 周期 族。
（2）Y和Z各自形成的简单气态氢化物中，热稳定性较强的是 （写分子式）。
（3）Z和Y各自形成的最高价氧化物对应的水化物中，酸性较强的是 （写分子式）。
（4）12.4 g单质Y4与0.3 mol O2在一定条件下恰好完全反应生成0.1 mol化合物C，每mol C分子中所含有的σ键数目为 mol。
（5）W形成的最高价含氧酸根离子的化学式为 ，写出它在酸性条件下与Fe2＋反应的离子方程式 。
（1）海水是巨大的资源宝库，工业上从海水中提取食盐和溴的过程如下：
操作Ⅱ发生反应的离子方程式为____________________；
可以用碳酸钠溶液代替操作Ⅱ中的二氧化硫水溶液，生成物中溴的化合价分别为＋5和－1价，操作Ⅲ中如果用稀硫酸代替氯气，则操作Ⅲ中发生反应的离子方程式为_________________。
（2）溴苯是一种化工原料，可以用溴和苯反应合成。实验室合成溴苯的装置示意图如下：
下表为苯、溴和溴苯的相关数据：
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苯 |
溴 |
溴苯 |
| 密度/g·cm－3 |
0.88 |
3.10 |
1.50 |
| 沸点/℃ |
80 |
59 |
156 |
| 水中溶解度 |
微溶 |
微溶 |
微溶 |
回答下列问题：
在A中加入30.0 mL无水苯和少量铁屑。在B中小心加入8.0 mL液态溴。向A中滴加液溴，反应一段时间后，点燃酒精灯加热蒸馏。
①A的容积最适合的是________（填编号）。
a．25 mL b．50 mL c．100 mL d．250 mL
②收集溴苯时，应根据________（填“C1”或“C2”）所显示的温度，其温度应为__________________。
③在反应开始后到收集溴苯之前，应先将F装置连接在D装置后，用它可承接的物质有___________（填化学式）。
④某化学小组设计如下实验方案，证明苯和溴发生的是取代反应而不是加成反应。
第一步：取少量反应后F装置中的溶液于试管中；第二步：向其中加入过量的稀硝酸；第三步：继续滴加少量的硝酸银溶液。如果有浅黄色沉淀生成则证明苯和溴发生的是取代反应。
该实验方案________（填“合理”或“不合理”），理由是___________________________。
铁及其化合物在日常生活、生产中应用广泛。
（1）某温度下，Ksp（FeS）＝8.1×10－17，FeS饱和溶液中c（H＋）与c（S2－）之间存在关系：
c2（H＋）·c（S2－）＝1.0×10－22，为了使溶液里c（Fe2＋）达到1 mol·L－1，现将适量FeS投入其饱和溶液中，应调节溶液中的pH约为________（填字母）。
A．2 B．3 C．4 D．5
（2）氧化铁红颜料跟某些油料混合，可以制成防锈油漆。以黄铁矿为原料制硫酸产生的硫酸渣中含Fe2O3、SiO2、Al2O3、MgO等，用硫酸渣制备铁红（Fe2O3）的过程如下：
①酸溶过程中Fe2O3发生反应的离子方程式为_____________；“滤渣A”主要成分的化学式为_______________。
②还原过程中加入FeS2的目的是将溶液中的Fe3＋还原为Fe2＋，而本身被氧化为H2SO4，请完成该反应的离子方程式： FeS2＋____Fe3＋＋______===______Fe2＋＋____SO42－＋______
③氧化过程中，O2、NaOH与Fe2＋反应的离子方程式为________________________。
④为了确保铁红的质量和纯度，氧化过程需要调节溶液的pH的范围是3.2～3.8。
| 沉淀物 |
Fe（OH）3 |
Al（OH）3 |
Fe（OH）2 |
Mg（OH）2 |
| 开始沉淀pH |
2.7 |
3.8 |
7.6 |
9.4 |
| 完全沉淀pH |
3.2 |
5.2 |
9.7 |
12.4 |
如果pH过大，可能引起的后果是____________________（几种离子沉淀的pH见上表）。
⑤滤液B可以回收的物质有________（填序号）。
A．Na2SO4 B．Al2（SO4）3 C．Na2SiO3 D．MgSO4
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