X、Y、Z、M、W是原子序数依次增大的前四周期元素，X元素原子核外有三个能级，各能级电子数相等，Y的单质在空气中燃烧生成一种淡黄色的固体；Z元素原子的最外层电子数比次外层电子数少2，M原子外围电子排布式为3dn4sn；W的内层电子已全充满，最外层只有2个电子。请回答：
（1）X元素在周期表中的位置是 ；
W2＋离子的外围电子排布式为 。
（2）X 能与氢、氮、氧三种元素构成化合物 XO(NH2)2，其中X原子和N原子的杂化方式为分别为 、 ，该化合物分子中的
键与
键的个数之比是 ；该物质易溶于水的主要原因是 。
（3）已知Be和Al元素处于周期表中对角线位置，化学性质相似，请写出Y元素与Be的最高价氧化物的水化物相互反应的化学方程式
（4）M晶体的原子堆积方式为六方堆积（如图所示），则晶体中M原子配位数是 。某M配合物化学式是[M(H2O)5Cl]Cl2·H2O，1 mol该配合物中含配位键的数目是 。
（5）X 的某种晶体为层状结构，可与熔融金属钾作用。钾原子填充在各层之间，形成间隙化合物，其常见结构的平面投影如图①所示，则其化学式可表示为 。
（6）Y离子和Z离子比较，半径较大的是＿＿＿（写离子符号），元素Y与元素Z形成的晶体的晶胞结构是如图②所示的正方体，设晶胞中最近的两个Z离子的距离为a cm ，该化合物的摩尔质量为bg/ mol ，则该晶胞密度的计算式为 。(只要求列算式,不必计算出数值,阿伏伽德罗常数用NA表示)。
高铁酸盐是一种强氧化剂，在能源、环保等方面均有广泛的用途。湿法、干法制备高铁酸钾的原理如下表所示：
| 湿法 |
强碱介质中，Fe（NO3）3与NaClO反应得到紫红色高铁酸盐溶液 |
| 干法 |
Fe2O3、KNO3、KOH混合加热共熔生成紫红色高铁酸钾（K2FeO4）和KNO2等产物 |
（1）某工厂用湿法制备高铁酸钾的流程如图所示：
①反应I的化学方程式为 。
②反应Ⅱ的离子方程式为 。
③已知25℃时Fe（OH）3的Ksp=4.0×10—38，反应Ⅱ后的溶液中c（Fe3+）=4.0×10—5mol·L—1．则需调整pH= 时，开始生成Fe（OH）3沉淀（不考虑溶液体积的变化）。
（2）由流程图可见，湿法制备高铁酸钾时，需先制得高铁酸钠，然后再向高铁酸钠溶液中加入饱和KOH溶液，即可析出高铁酸钾。
①已知高铁酸钠和水反应，有Fe（OH）3和O2生成，则高铁酸钠的氧化性比O2 （填“强”或“弱”）。
②由以上信息可知：高铁酸钾的溶解度比高铁酸钠 （填“大”或“小”）。
（3）高铁酸钾是一种理想的水处理剂，其处理水的原理为 。
（4）干法制备K2FeO4的反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为 。
液晶高分子材料应用广泛。新型液晶基元——化合物Ⅳ的合成线路如下：
（1）化合物Ⅰ的分子式为________，1 mol化合物Ⅰ最多可与________mol NaOH反应。
（2）CH2=CH—CH2Br与NaOH水溶液反应的化学方程式为（注明条件）______________。
（3）化合物Ⅰ的同分异构体中，苯环上一溴代物只有2种且能发生银镜反应的化合物有多种，写出其中一种同分异体的结构简式____________________。
（4）下列关于化合物Ⅱ的说法正确的是_______（填字母）。
| A．属于烯烃 | B．能与FeCl3溶液反应显紫色 |
| C．一定条件下能发生加聚反应 | D．能使溴的四氯化碳溶液褪色 |
（5）反应③的反应类型是________。在一定条件下，化合物
也可与Ⅲ发生类似反应③的反应生成有机物Ⅴ。Ⅴ的结构简式是__________。
硫元素有多种化合价，可形成多种化合物。
（1）常温下用1mol•L－1 100 mL NaOH溶液恰好完全吸收0.1mol SO2气体，此反应的离子方程式为 ；该溶液pH<7的原因是 （结合方程式回答）。以石墨作电极，电解该物质的饱和溶液时，只有一个电极产生气体，写出阳极的电极反应式 。
（2）请按照浓度由大到小的顺序排列0.1mol/LNa2SO3溶液中的离子 。Na2SO3溶液放置于空气中一段时间后，溶液的pH （填“增大”“减小”或 “不变”）。
（3）某同学在常温下设计如下实验流程探究Na2S2O3的化学性质。
实验①可说明 （填字母）
| A．该Na2S2O3溶液中水电离的c（OH—）=10—8mol/L |
| B．H2S2O3是一种弱酸 |
| C．Na2S2O3是一种弱电解质 |
D．Na2S2O3水解方程式为S2O32—+2H2O H2S2O3+2OH— |
写出实验②发生反应的离子方程式 。
（4）实验室制得的Na2S2O3粗晶体中往往含有少量杂质。为了测定粗产品中Na2S2O3·5H2O的含量，一般采用在酸性条件下用KMnO4标准液滴定的方法（假定粗产品中杂质与酸性KMnO4溶液不反应）。
称取1.28 g的粗样品溶于水，用0.40mol/L KMnO4溶液（加入适量硫酸酸化）滴定，当溶液中S2O32—全部被氧化时，消耗KMnO4溶液体积20.00 mL。
5S2O32—+8MnO4—+14H+ ＝8Mn2++10SO42—+7H2O）。试回答：
①此滴定实验是否需要指示剂 （填“是”或“否”），KMnO4溶液置于 （填“酸式”或“碱式”）滴定管中。
②若滴定时振荡不充分，刚看到溶液局部变色就停止滴定，则会使样品中Na2S2O3·5H2O的质量分数的测量结果 （填“偏高”“偏低”或“不变”）。
③产品中Na2S2O3·5H2O的质量分数为 。（Na2S2O3·5H2O式量：248）（保留小数点后两位数）
钒是一种重要的合金元素，还用于催化剂和新型电池。从含钒固体废弃物（含有SiO2、Al2O3及其他残渣）中提取钒的一种新工艺主要流程如下：
部分含钒化合物在水中的溶解性如下表：
| 物质 |
V2O5 |
NH4VO3 |
VOSO4 |
(VO2)2SO4 |
| 溶解性 |
难溶 |
难溶 |
可溶 |
易溶 |
部分含钒化合物在水中的溶解性如下表：
请回答下列问题：
（1）反应①所得溶液中除H+之外的阳离子有___________。
（2）反应②碱浸后滤出的固体主要成分是 （写化学式）。
（3）反应④的离子方程式为 。
（4）25℃、101 kPa时，4Al(s)＋3O2(g)==2Al2O3(s) ΔH1＝-a kJ/mol
4V(s)＋5O2(g)==2V2O5(s) ΔH2＝-b kJ/mol
用V2O5发生铝热反应冶炼金属钒的热化学方程式是 。
（5）钒液流电池（如图所示）具有广阔的应用领域和市场前景，该电池中隔膜只允许H+通过。电池放电时负极的电极反应式为 ，电池充电时阳极的电极反应式是 。
（6）用硫酸酸化的H2C2O4溶液滴定(VO2)2SO4溶液，以测定反应①后溶液中的含钒量，反应的离子方程式为：2VO2+＋H2C2O4＋2H+===2VO2+＋2CO2↑＋2H2O。取25.00 mL 0.1000 mol/L H2C2O4标准溶液于锥形瓶中，加入指示剂，将待测液盛放在滴定管中，滴定到终点时消耗待测液24.0 mL，由此可知，该(VO2)2SO4溶液中钒的含量为 g/L。
(14分)天然气是一种重要的清洁能源和化工原料，其主要成分为甲烷｡下图为以天然气为原料制备化工产品的工艺流程｡
（1）CH4的VSEPR模型为
（2）一定条件下向NH4HS溶液中通入空气，得到单质硫并能使氨水再生，写出氨水再生时的化学反应方程式
（3）水煤气合成二甲醚的三步反应如下：
①2H2(g)+CO(g)
CH3OH(g)；ΔH="-90.8" kJ·mol-1
②2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)；ΔH=-23.5kJ·mol-1
③CO(g)+H2O(g)CO2(g) + H2(g)；ΔH="-41.3" kJ·mol-1
则催化反应Ⅱ室的热化学方程式为
（4）在一定条件下，反应室Ⅲ(容积为VL)中充入amolCO与2amolH2 ，在催化剂作用下反应生成甲醇：
CO(g) +2H2(g)
CH3OH(g)，CO的平衡转化率与温度､压强的关系如图所示，则：①P1 P2(填“<”､“=”或“>”)。
②在其它条件不变的情况下，反应室Ⅲ再增加a mol CO与2a mol H2，达到新平衡时，CO的转化率 (填“增大”､“减小”或“不变”)。
③在P1压强下，100℃时，反应：CH3OH(g)CO(g)+2H2(g)的平衡常数为 (用含a､V的代数式表示)｡
（5）科学家用氮化镓材料与铜组装如图的人工光合系统，利用该装置成功地实现了以CO2和H2O合成CH4｡铜电极表面的电极反应式 
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