有X、Y、Z、M 、N按原子序数依次递增的五种短周期元素，其中Z、M、N同周期，X、 Z同主族且X是原子半径最小的原子；Y、N同主族，Z＋与Y2—具有相同的电子层结构；M的单质晶体熔点高、硬度大，是一种重要的半导体材料。
（1）M的元素名称 ，N在元素周期表中的位置 。
（2）离子半径比较：r（Z＋） r（Y2—）。（填“>”、“=”或“<”）
（3）X与Z形成的化合物A是 （填“离子化合物”或“共价化合物”），A与X2Y反应的化学方程式是 。
A、B、C、D、E、F为前四周期元素且原子序数依次增大，其中A含有3个能级，且每个能级所含的电子数相同；C的最外层有6个运动状态不同的电子；D是短周期元素中电负性最小的元素；E的最高价氧化物的水化物酸性最强；F除最外层原子轨道处于半充满状态，其余能层均充满电子。G元素与D元素同主族，且相差3个周期。
(1)元素A、B、C的第一电离能由小到大的是_______用元素符号表示)。
(2)E的最高价含氧酸中E的杂化方式为_______。
(3)F原子的外围电子排布式为________________________________________，F的晶体中原子的堆积方式是下图中的_______(填写“甲”、“乙”或“丙”)。
（4）DE，GE两种晶体，都属于离子晶体，但配位数不同，其原因是______________________。
（5）已知DE晶体的晶胞如下图所示:若将DE晶胞中的所有E离子去掉，并将D离子全部换为A原子，再在其中的4个“小立方体”中心各放置一个A原子，且这4个“小立方体”相邻。位于“小立方体”中的A原子与最近的4个A原子以单键相连，由此表示A的一种晶体的晶胞（已知A — A键的键长acm, NA表示阿伏加德罗常数）,则该晶胞中含有个 A原子，该晶体的密度是_____g/cm3。
工业上生产硫酸的流程图如下：请回答下列问题：
（1）早期生产硫酸以黄铁矿为原料，但现在工厂生产硫酸以硫黄为原料，理由是 。
（2）在气体进入催化反应室前需净化的原因是 。
（3）在催化反应室中通常使用常压，在此条件下SO2的转化率为90%。但是部分发达国家采取高压条件下制取SO3，采取加压措施的目的除了加快反应速率外，还可以 ，从而提高生产效率。
（4）工业生产中常用氨－酸法进行尾气脱硫，以达到消除污染，废物利用的目的。用化学方程式表示其反应原理： 。
（5）除硫酸工业外，还有许多工业生产。下列相关的工业生产流程中正确的是 。
A．海水提溴：海水浓缩 溴蒸气 液溴 |
B．海水提镁：海滩贝壳 石灰水 MgO 镁 |
C．工业制硝酸：空气 NO2 硝酸→尾气处理 |
D．工业合成氨：天然气 氢气 NH3、H2、N2 氨 |
随着大气污染的日趋严重，国家拟于“十二五”期间，将二氧化硫(SO2)排放量减少8%，氮氧化物(NOx)排放量减少10%。目前，消除大气污染有多种方法。
(1)用CH4催化还原氮氧化物可以消除氮氧化物的污染。已知：
①CH4(g)+4NO2(g)＝4NO(g) + CO2(g) +2H2O(g) ⊿H＝ -574 kJ·mol－1
②CH4(g) +4NO(g)＝2N2(g) + CO2(g) + 2H2O(g) ⊿H＝-1160 kJ·mol－1
③H2O(g)＝H2O(l) △H＝-44.0 kJ·mol－1
写出CH4(g)与NO2(g)反应生成N2 (g)、CO2 (g)和H2O(1)的热化学方程式 。
（2）利用Fe2+、Fe3+的催化作用，常温下可将SO2转化为SO42-，从而实现对SO2的治理。已知含SO2的废气通入含Fe2+、Fe3+的溶液时，其中一个反应的离子方程式为4Fe2+ + O2+ 4H+ ＝4Fe3+ + 2H2O，则另一反应的离子方程式为 。
(3)用活性炭还原法处理氮氧化物。有关反应为：C(s)+2NO(g)
N2(g)+CO2(g)。某研究小组向密闭的真空容器中（假设容器体积不变，固体试样体积忽略不计）加入NO和足量的活性炭，恒温(T1℃)条件下反应，反应进行到不同时间测得各物质的浓度如下：
浓度/mol·L－1
时间/min |
NO |
N2 |
CO2 |
||
| 0 |
1.00 |
0 |
0 |
||
| 10 |
0.58 |
0.21 |
0.21 |
||
| 20 |
0.40 |
0.30 |
0.30 |
||
| 30 |
0.40 |
0.30 |
0.30 |
||
| 40 |
0.32 |
0.34 |
0.17 |
||
| 50 |
0.32 |
0.34 |
0.17 |
①10min～20min以v(CO2) 表示的反应速率为 。
②根据表中数据，计算T1℃时该反应的平衡常数为 （保留两位小数）。
③一定温度下，随着NO的起始浓度增大，则NO的平衡转化率 （填“增大”、“不变”或“减小”） 。
④下列各项能作为判断该反应达到平衡的是 （填序号字母）。
A．容器内压强保持不变 B．2v正(NO)＝v逆(N2)
C．容器内CO2的体积分数不变 D．混合气体的密度保持不变
⑤30min末改变某一条件，过一段时间反应重新达到平衡，则改变的条件可能是 。请在右图中画出30min至40min的变化曲线。
铜是生物必需的微量元素，也是人类最早使用的金属之一。铜的生产和使用对国计民生各个方面都产生了深远的影响。
（1）写出铜与稀硝酸反应的化学方程式____________________________________________________。
（2）为了保护环境和节约资源，通常先用H2O2和稀硫酸的混合溶液溶出废旧印刷电路板中的铜，最终实现铜的回收利用。写出溶出铜的离子方程式__________________________________________________。
（3）工业上以黄铜矿为原料，采用火法溶炼工艺生产铜。该工艺的中间过程会发生反应：2Cu2O+ Cu2S
6Cu+SO2,该反应的氧化剂是___________________；当生成19.2gCu时，反应中转移的电子为____________mol。
（4）铜在潮湿的空气中能发生吸氧腐蚀而生锈，铜诱的主要成分为Cu2(OH)2CO3(碱式碳酸铜）。试写出上述过程中负极的电极反应式__________________________。
（5）研究性学习小组用“间接碘量法”测定某试样中CuSO4·5H2O(不含能与I-反应的氧化性杂质）的含量。取ag试样配成100mL溶液，每次取25.00mL，滴加KI溶液后有白色碘化物沉淀生成。写出该反应的离子方程式________________________________________。继续滴加KI溶液至沉淀不再产生，溶液中的I2用硫代硫酸钠标准溶液滴定，发生反应的化学方程式为：I2+2Na2S2O3＝2NaI+Na2S4O6,平均消耗cmol/L的Na2S2O3溶液VmL。则试样中CuSO4·5H2O的质量分数为____________。
1886年，德国夫赖堡（Frieberg）矿业学院的一位教授在分析夫赖堡附近发现的一种新矿石（以X表示，X为整比化合物）的时候，发现其中有一种当时未知的新元素（以Y表示，在X中Y的化合价为+4），并通过实验验证了自己的推断。经分析，X中含有银元素（化合价为+1）和硫元素（化合价为-2），其中Ag的质量分数为76．53%。在氢气流中加热X，可得到Ag2S、H2S和Y的低价硫化物（Y的化合价为+2）。如果在200℃和100kPa条件下完全转化16．0g的X需要0．557L的氢气。根据上面的描述：
（1）计算Y的摩尔质量并指出Y在元素周期表中的位置
（2）写出X的化学式
（3）写出氢气和X反应的化学方程式
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