【化学——选修3：物质结构与性质】A、B、C、D、E为原子序数依次增大的四种元素，A的价电子层中的未成对电子有3个，B的最外层电子数为其内层电子数的3倍，C、D为同周期元素，C元素基态原子的3p轨道上有4个电子，D元素最外层有一个未成对电子，E位于第四周期，其基态原子的内层轨道全部排满电子，且最外层电子数为2。回答下列问题：
（1）D原子的核外电子排布式为 ，E的价层电子轨道示图为______________。
（2）单质B有两种同素异形体，其中沸点高的是 （填分子式），原因是 ；
（3）A、B、C中第一电离能最大的是________(填元素符号)，其中A的氢化物(AH3)分子中，A原子轨道的杂化类型是 。
（4）化合物D2B的立体构型为 ，单质D与湿润的Na2CO3反应可制备D2B，其化学方程式为 ．
（5）E与C所形成化合物晶体的晶胞如图所示。
①在1个晶胞中，E离子的数目为 。
②该化合物的化学式为 。
（6分)随着我国工业化水平的不断发展，研究空气污染、废水处理等问题成为重要课题。
（1）NH3催化还原氮氧化物(SCR)技术是目前应用最广泛的烟气氮氧化物脱除技术。反应原理如图所示：
①SCR技术中的氧化剂为____________
②当NO2与NO的物质的量之比为1：l时，与足量氨气在一定条件下发生反应。该反应的化学方程式为_______。当有3 mol电子发生转移时，则参与反应的NO的物质的量为________。
（2）电镀废水中常含有毒的NaCN、HCN等。NaCN水溶液显碱性的原因是_____________(用离子方程式表示)；HCN的Ka=6.17×10-10，用NaOH溶液调节含CN-的废水至pH=9，此时废水中c(CN-)_______c(HCN)(填“>”、“<”或“=”)。
（3）室温下有如下数据：草酸(H2C2O4)的K1=5.4×10-2，K2=5.4×10-5；醋酸的电离平衡常数K=1.75×10-5；碳酸的电离平衡常数K1=4.2×10-7，K2=4.5×10-11；Ksp(CaC2O4)=5.0×10-9；Ksp (CaCO3)=2.5×10-9
①用醋酸溶液鉴别CaC2O4和CaCO3两种白色固体的实验现象是___________；
②向0.6 mol·L-1的Na2CO3溶液中加入足量CaC2O4粉末后(忽略溶液体积变化)，充分搅拌，发生反应：CO32-(aq)+ CaC2O4 (s)
CaCO3 (s)+ C2O42-(aq)，静置后沉淀转化达到平衡，此时溶液中的c(C2O42-)(不考虑其他诸如水解之类副反应)为_____________。
(17分)电化学原理在金属腐蚀、能量转换、物质合成等方面应用广泛。
（1）通常可用图l、图2所示的两种方式减缓海水埘钢闸门A的腐蚀，则图l中材料B通常选择_________(填字母序号)，图2 中材料C最好选择_________(填字母序号)。
a．钠块 b．铜块 c．锌块 d．石墨
则图2中C上发生的主要电极反应式为___________________。
（2）镁燃料电池在可移动电子设备电源和备用电源等方面应用前景广阔。图3为“镁—次氯酸盐”燃料电池原理示意图，电极为镁合金和铂合金。
①D为该燃料电池的________极(填“正”或“负”)。E电极上的电极反应式为_______。
②镁燃料电池负极容易发生自腐蚀使负极利用率降低，该过程中产生的气体a为_______(填化学式)。
（3）乙醇酸(HOOC—CHO)是有机合成的重要中间体。工业上用“双极室成对电解法”生产乙醛酸，原理如图4所示，该装置中阴、阳两极为惰性电极，两极室均可产生乙醛酸。
①乙二醛(OHC—CHO)与M电极的气体产物反应生成乙醛酸，则反应的化学方程式为____________。
②该电解装置工作中若有0.5molH+通过质子交换膜，并完全参与了反应，则该装置中生成的乙醛酸为____________mol。
(16分)能源、环境与生产生活和社会发展密切相关。
（1）一定温度下，在两个容积均为2L的密闭容器中，分别发生反应：
| 容器 |
甲 |
乙 |
| 反应物投入量 |
1molCO2(g)和3molH2(g) |
1molCH3OH(g)和1molH2O(g) |
| 平衡时c(CH3OH) |
c1 |
c2 |
| 平衡时能量变化 |
放出29.4kJ |
吸收akJ |
CO2(g)＋3H2(g)
CH3OH(g)＋H2O(g) △H=－49.0kJ·mol－1。相关数据如下：
①cl__________c2(填“>”、“<”或“=”)，a=____________；
②该温度下反应的平衡常数K=__________；若甲中反应10s时达到平衡，则0～10s内甲中的平均反应速率v(H2)=__________。
③下列情况能说明该反应一定达到平衡状态的是________(填字母编号)；
a．v(CO2)消耗=v（CH3OH）生成
b．气体的密度不再随时间改变
c．CO2和CH3OH的浓度之比不再随时间改变
d．气体的平均相对分子质量不再随时间改变
④其他条件不变，达到平衡后，下列不能提高H2转化率的操作是________(填字母编号)。
a．降低温度 b．充入更多的H2 c．移除甲醇 d．增大容器体积
（2）工业生产中H2S尾气可用NaOH溶液吸收。常温下，用a mol·L-1的NaOH溶液吸收尾气后得到的溶液中c(S2－)=c(OH－)，此时溶液的pH=12，则此时溶液中的溶质为_________(填化学式)，溶液中c(HS－)=__________mol·L-1(用含a的代数式表示，溶液体积变化忽略不计)。
【化学——选修3 物质结构与性质】选考下图为元素周期表的一部分，字母下方数值为该元素电负性，根据信息回答下列问题（用相应元素符号进行答题）：
（1）b、h两元素可形成化合物bh2，写出其电子式： 。
（2）e、g两元素可形成两种化合物eg3、e2g6，eg3的分子构型为 ，eg3、e2g6中心原子e的杂化方式分别为 、 。
（3）d元素形成的单质可与g的氢化物浓溶液在加热条件下反应生成一种以二价d离子为内界中心原子（配位数为4）的配位化合物与一种可燃性气体，写出反应的化学方程式： 。
（4）f、g、h、i四种元素对应单质分子的键能如下表：
| 共价键 |
f—f |
g—g |
h—h |
i—i |
| 键能（kJ/mol） |
157 |
242.7 |
193.7 |
152.7 |
试从原子半径角度阐述f—f键键能反常的原因： 。
（5）c元素的元素符号是 ，价电子排布式为 ，下图是
一种受到较多关注的c元素单质与金属镧（La）形成的储氢材料的结构示意图，请在图中勾画出该晶体的一个晶胞。计算出该合金的化学式为： 。
【化学——选修2 化学与技术】选考高炉炼铁是钢铁生产中的重要环节。这种方法是由古代竖炉炼铁发展、改进而成的。尽管世界各国研究发展了很多新的炼铁法，但由于高炉炼铁技术经济指标良好，工艺简单，生产量大，劳动生产率高，能耗低，这种方法生产的铁仍占世界铁总产量的95%以上。
（1）高炉炼铁的原料有铁矿、焦炭和石灰石，其中起熔剂作用的是 ，目的是除去铁矿石中的脉石，其产物密度比铁 ，所以在铁水的 （填“上部”或“下部”）形成炉渣而与铁水分离。
（2）焦炭在高炉炼铁中起着举足轻重的作用，下列不属于焦炭作用的是 。
| A．作为燃料，为炼铁中的化学反应提供能量 |
| B．作为还原剂与二氧化碳反应产生还原氧化铁的一氧化碳 |
| C．对高炉中的物料起到支撑和疏散的作用 |
| D．除去铁矿石中的杂质 |
（3）高炉炼铁的污染非常严重，目前我国部分大城市中的钢铁厂借着搬迁的机会也在进行着工艺改进。高炉炼铁导致的环境污染有 。
（4）写出以赤铁矿为原料进行高炉炼铁时与碳元素有关的氧化还原反应化学方程式： 。
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