【化学——选修3：物质结构与性质】(10分) 人类文明的发展历程，也是化学物质的认识和发现的历程，其中铁、硝酸钾、青霉素、氨、乙醇、二氧化碳、聚乙烯、二氧化硅等17种“分子”改变过人类的世界。
（1）铁原子在基态时，价电子(外围电子)排布式为_______________________。
（2）硝酸钾中NO3-的空间构型为____________________，写出与NO3-互为等电子体的一种非极性分子化学式_______________。
（3）6氨基青霉烷酸的结构如图所示，其中采用sp3杂化的原子有____________。
（4）下列说法正确的有______________(填字母序号)。
a．乙醇分子间可形成氢键，导致其沸点比氯乙烷高
b．钨的配合物离子[W(CO)5OH]－能催化固定CO2，该配离子中钨显－1价
c．聚乙烯(
)分子中有5n个σ键
d．由下表中数据可确定在反应Si(s)＋O2(g)===SiO2(s)中，每生成60 g SiO2放出的能量为(2c－a－b) kJ
| 化学键 |
Si—Si |
O==O |
Si—O |
| 键能(kJ·mol－1) |
a |
b |
c |
（5）铁和氨气在640 ℃可发生置换反应，产物之一的晶胞结构如图所示，写出该反应的化学方程式________________。若两个最近的Fe原子间的距离为s cm，则该晶体的密度是____________g·mol-1。
某强酸性溶液X中含有Ba2+、Al3+、NH4+、Fe2＋、Fe3+、CO32—、SO32—、SO42—、Cl—、NO3—中的一种或几种，取该溶液进行连续实验，实验过程如下：
（1）上述离子中，溶液X中除H＋外还一定含有的离子是 ，不能确定的阴离子是 ，若要用实验证明该离子存在，其化学方法是 ；
（2）写出下列反应的离子方程式：
①中生成气体A： ，
②生成沉淀I： 。
（3）假设测定A、F、I均为0.01mol，10mL X溶液中n（H＋）＝0.06mol，且不能确定含有的离子只有一种。当X溶液中不能确定离子是_________，沉淀C物质的量___________。
有A、B、C、D、E、F六种短周期元素，其原子序数依次增大，A的单质分子内不含中子，B的某种同素异形体可以用于制作铅笔芯，C是形成氧化物种类最多的元素， D2—与E2+具有相同的电子层结构，F原子的最外层电子数与其电子层数相等。
（1）A单质的结构式 ；E2+的离子结构示意图 。
（2）C、D、E、F四种元素简单离子的离子半径由大到小的排列顺序为（用离子符号表示） 。
（3）由A和C两种元素可形成多种分子，其中有一种A、C原子个数比为3:1的分子，其电子式为 ；另一种分子中其原子个数比为2:1，已知在101kPa时，32.0g该液态化合物在氧气中燃烧，其中一种生成物为C元素形成的单质，放出热量624kJ （25℃时），写出该热化学方程式 。
（4）某抗酸药物只含A、B、D、E、F五种元素，取一定量该抗酸药进行如下实验：
过量试剂a是 ；通过计算可知该抗酸药的化学式为 。
I．某化学反应的反应物和产物如下：Al + NaNO3 + H2O→Al(OH)3 + N2↑+ NaAlO2
（1）该反应中被还原的元素是 ，氧化产物是 。
（2）若反应过程中转移10mol 电子，则生成标准状况下N2的体积为 L。
（3）配平该反应的化学方程式，并用单线桥法标出电子转移的方向和数目。
Al + NaNO3 + H2O — Al(OH)3 + N2↑+ NaAlO2
II．已知食盐固体和SO3在高温下发生反应，生成等体积气体A（黄绿色）和漂白性气体B及硫酸钠。
（1）写出该反应的化学方程式为 。
（2）将上述反应产生的A和B的混合气体通入品红溶液，溶液不褪色。请用化学方程式表示其原因________________________________________。
（3）若将上述反应产生的A和B的混合气体先通过足量C溶液，再通入品红溶液，溶液褪色。C溶液可能是 （填序号）。
① 饱和食盐水 ② 饱和NaHSO3溶液 ③ 饱和Na2SO4溶液 ④ KMnO4溶液 ⑤ NaOH溶液
高铁酸钾（K2FeO4）是一种集氧化、吸附、絮凝于一体的新型多功能水处理剂。其生产工艺如下：
已知：① 2KOH + Cl2=" KCl" + KClO + H2O（条件：温度较低）
② 6KOH + 3Cl2=" 5KCl" + KClO3+ 3H2O（条件：温度较高）
（1）该生产工艺应在 （填“温度较高”或“温度较低”）情况下进行；
（2）写出工业上制取Cl2的化学方程式 ；
（3）在“反应液I”中加KOH固体的目的是 ：
（4）加入硝酸铁溶液生成反应液Ⅱ的化学方程式：
（5）从“反应液Ⅱ”中分离出K2FeO4后，会有副产品 （写化学式），它们都是重要的化工产品，具体说出其中一种物质的用途 。
（6）将适量K2FeO4溶解于pH＝4.74的溶液中，配制成c(FeO42－)＝1.0 mmol·L－1的试样，将试样分别置于20℃、30℃、40℃和60℃的恒温水浴中，测定c(FeO42－)的变化，结果见图。该实验的目的是 ；发生反应的△H 0（填“＞”、“＜”或“＝”）。
汽车作为一种现代交通工具正在进入千家万户，汽车尾气中含有CO、NO2等有毒气体，其污染问题也成为当今社会急需解决的问题。
I．对汽车加装尾气净化装置，可使CO、NOx有毒气体相互反应转化为无毒气体。2xCO＋2NOx==2xCO2＋N2,当转移电子物质的量为0.8xmol时，该反应生成 LN2(标准状况下)。
II．一氧化碳是一种用途相当广泛的化工基础原料。可以还原金属氧化物，可以用来合成很多有机物如甲醇（CH3OH）、二甲醚（CH3OCH3）等，还可以作燃料。
（1）在压强为0.1 MPa条件下，将amol CO与3amol H2的混合气体在催化剂作用下能自发反应生成甲醇：CO(g)＋2H2(g)
CH3OH(g) △H<0
①该反应的平衡常数表达式为 。
②若容器容积不变，下列措施可增加甲醇产率的是 。
| A．升高温度 | B．将CH3OH(g)从体系中分离 |
| C．充入He，使体系总压强增大 | D．再充入1 mol CO和3 mol H2 |
(2）已知：①CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g) △H＝－90.7 kJ·mol－1
②2CH3OH(g)CH3OCH3(g)＋H2O(g) △H＝－23.5 kJ·mol－1
③CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g) △H＝－41.2 kJ·mol－1
则3CO(g)＋3H2(g)CH3OCH3(g)＋CO2(g)的△H＝
（3）CO—空气燃料电池中使用的电解质是掺杂Y2O3的ZrO2晶体，它在高温下能传导O2—,该电池负极的电极反应式为 。
（4）甲醇也是新能源电池的燃料，但它对水质会造成一定的污染。有一种电化学法可消除这种污染。其原理是： 2滴甲醇，1mL 1.0mol·L—1硫酸，4mL 0.1mol·L—1硫酸钴
(CoSO4）混合溶液，插上两根惰性电极，通电后，将Co2+氧化成Co3+，
然后以Co3+做氧化剂把水中的甲醇氧化成CO2而净化。实验室用图装置模拟上述过程：
①检验电解时产生的CO2气体，井穴板穴孔内应盛放 溶液。
②写出净化甲醇的离子方程式 。
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