卤化物和卤酸盐在工业生产中有着重要的作用。某小组为探究其中一些盐的性质，查阅资料并进行实验。查阅资料如下：
①BrO3－ ＋ 6I－ ＋ 6H＋ ＝ 3I2＋ Br－＋ 3H2O
② 2BrO3－ ＋ I2＝ 2IO3－ ＋ Br2
③ IO3－ ＋ 5I－ ＋ 6H＋ ＝ 3I2＋ 3H2O
④ 2IO3－ ＋ 10Br－＋ 12H＋ ＝ I2＋ 5Br2＋ 6H2O
实验如下：
| 步骤 |
现象 |
| ⅰ. 向盛有30 mL 0.2 mol·L－1 KI溶液的锥形瓶中依次滴入几滴淀粉溶液和足量稀硫酸，再用滴定管逐滴加入KBrO3溶液 |
随着KBrO3溶液的滴入，溶液由无色变为蓝色并逐渐加深,最终保持不变 |
| ⅱ. 继续向上述溶液中滴入KBrO3溶液 |
溶液的蓝色逐渐褪去 |
请回答：
（1）步骤ⅰ开始时发生的反应如资料①所示，溶液中I－完全被氧化时转移 mol e－，该反应中硫酸表现出的化学性质是 。
（2）上述资料中的反应 （填序号）可表示步骤ⅱ中的反应，通过该反应 （填“能”或“不能”）说明碘的非金属性强于溴，原因是 。
（3）根据资料中的反应①~④并结合所学知识，判断IO3－、BrO3－、I2、Br2的氧化性由强到弱的顺序是 ；KBrO3溶液与KBr溶液在酸性条件下反应的离子方程式是 。
（4）若用y表示锥形瓶中含碘物质的物质的量，用x表示所滴入KBrO3的物质的量，在图中画出上述整个实验过程中y随x的变化曲线（要求：在图中标出终点坐标）。
选择适宜的材料和试剂设计一个原电池，以便完成下列反应： 2FeCl3+Cu
2FeCl2+CuCl2。画出原电池的示意图并写出电极反应。
随着能源与环境问题越来越被人们关注，碳一化学（C1化学）成为研究的热点。“碳一化学”即以单质碳及CO、
、
、
等含一个碳原子的物质为原料合成工业产品的化学与工艺。
（1）将转化成有机物可有效实现碳循环。转化成有机物的例子很多，如：
a．
b．
c．
d．
在以上属于人工转化的反应中，原子利用率最高的是 （填序号）。
（2）CO可用于合成甲醇。在压强0.1MPa条件下，在体积为bL的密闭容器中充入
和
，在催化剂作用下合成甲醇：
。平衡时CO的转化率与温度、压强的关系如图。
①该反应属于 反应（填“吸热”或“放热”）。若一个可逆反应的平衡常数
值很大，对此反应的说法正确的是 （填序号）。
a．反应使用催化剂意义不大
b．该反应发生将在很短时间内完成
c．该反应达到平衡时至少有一种反应物百分含量很小
d．该反应一定是放热反应
②
时，该反应的平衡常数
(用
的代数式表示)。
（3）二甲醚（
）被称为21世纪的新型燃料，也可替代氟利昂作制冷剂等，对臭氧层无破坏作用。工业上可利用煤的气化产物（水煤气）合成二甲醚。
①工业上利用水煤气合成二甲醚的三步反应如下：
a．
b．
c．
总反应：
的
。
②对于反应b，在温度和容积不变的条件下，能说明该反应已达到平衡状态的是 （填字母）。
a．
b．容器内压强保持不变
c．
的浓度保持不变
d．的消耗速率与的消耗速率之比为
（4）以KOH溶液为电解质，用二甲醚-空气组成燃料，其中负极的电极反应式为 。
（5）C1化合物在治理汽车尾气方面也大有可为，如CO、等在一定条件下均可以与氮氧化物生成无污染的物质。写出CO与氮氧化物（NO
）在有催化剂的条件下反应的化学方程式
。
试利用平衡移动原理解释下列事实：
（1）FeS不溶于水，但能溶于稀盐酸中；
（2）CaCO3难溶于稀硫酸，却能溶于醋酸中；
（3）分别用等体积的蒸馏水和0．010 mol·L-1硫酸洗涤BaSO4沉淀，用水洗涤造成BaSO4的损失量大于用稀硫酸洗涤的损失量。
【物质结构与性质】
根据元素周期表中第四周期元素的相关知识，回答下列问题：
（1）第四周期元素的基态原子的电子排布中4s轨道上只有1个电子的元素有________种；写出Cu+的核外电子排布式________。
（2）按电子排布，可将周期表里的元素划分成五个区域，第四周期元素中属于s区的元素有________种，属于d区的元素有________种。
（3）CaO晶胞如所示，CaO晶体中Ca2+的配位数为 ；CaO的焰色反应为砖红色，许多金属或它们的化
合物都可以发生焰色反应，其原因是_______。
（4）由叠氮化钾（KN3）热分解可得纯N2：2KN3(s)=2K(l)+3N2(g)，下列有关说法正确的是_______（填选项字母）。
A NaN3与KN3结构类似，前者晶格能较小
B晶体钾的晶胞结构如图所示：
，每个晶胞中分摊2个钾原子
C氮的第一电离能大于氧
D氮气常温下很稳定，是因为氮的电负性小
（5）二氧化钛(TiO2)是常用的、具有较高催化活性和稳定性的光催化剂。O2在其催化作用下，可将CN-氧化成CNO-。CN-的电子式为_______,CNO-的中心原子的杂化方式为______。
（6）在CrCl3溶液中，一定条件下存在组成为[CrCln(H2O)6－n]x＋ (n和x均为正整数）的配离子，将其通过氢离子交换树脂（R-H)，可发生离子交换反应：
[CrCln(H2O)6-n]X++ xR-
Rx[CrCln(H2O)6－n]+xH+。将含0.0015 mol[CrCln(H2O)6－n]x＋的溶液，与R-H完全交换后，中和生成的H+需浓度为0.1200 mol·L-1NaOH溶液25.00 mL，则该配离子的化学式为_______。
（1）下列四种烃分别在氧气中完全燃烧：(填字母序号)
①若烃的物质的量相等，则消耗氧气最多的是 ；
②若烃的质量相等，则消耗氧气最多的是 ；
③若反应前后（150℃）气体的物质的量不发生变化，则该烃可能是 。
A．C2H6 B．C2H4 C．C4H10 D．C5H10
（2）下列各组化合物中，不论二者以什么比例混合，完全燃烧时：
①若总质量不变，耗O2量不变的是 ；生成水的质量不变的是 。
②若总的物质的量不变，则耗O2量不变的是 ；生成CO2的质量不变的是 。
A. C2H4、C3H6 B. HCHO、CH3COOH
C. CH4、CH3COOH D. CH2==CH2、CH3CH2OH
I．已知：C(s)＋H2O(g)
CO(g)＋H2(g) ΔH
一定温度下，在1.0 L密闭容器中放入1 mol C（s）、1 mol H2O(g)进行反应,反应时间(t)与容器内气体总压强(p)的数据见下表：
| 时间t/h |
0 |
1 |
2 |
4 |
8 |
16 |
20 |
25 |
30 |
| 总压强p/100 kPa |
4.56 |
5.14 |
5.87 |
6.30 |
7.24 |
8.16 |
8.18 |
8.20 |
8.20 |
回答下列问题：
（1）下列哪些选项可以说明该可逆反应已达平衡状态 。
A．混合气体的密度不再发生改变 B．消耗1 mol H2O（g）的同时生成1 mol H2
C．ΔH不变 D．v正(CO) = v逆(H2)
（2）由总压强P和起始压强P0表示反应体系的总物质的量n总，n总＝____ mol；由表中数据计算反应达平衡时，反应物H2O(g)的转化率α =_____（精确到小数点后第二位）。
Ⅱ．硫单质及其化合物在工农业生产中有着重要的应用。
（1）已知25℃时：xSO2 (g)＋2xCO(g)＝2xCO2 (g)＋Sx (s) ΔH＝ax kJ/mol ①
2xCOS(g)＋xSO2 (g)＝2xCO2 (g)＋3Sx (s) ΔH＝bx kJ/mol。 ②
则反应COS(g)生成CO(g)、Sx (s)的热化学方程式是 。
（2）向等物质的量浓度Na2S、NaOH混合溶液中滴加稀盐酸至过量。其中H2S、HS−、S2−的分布分数（平衡时某物种的浓度占各物种浓度之和的分数）与滴加盐酸体积的关系如图所示（忽略滴加过程H2S气体的逸出）。试分析：
①B曲线代表 分数变化(用微粒符号表示)；滴加过程中，溶液中一定成立：
c(Na+)= 。
②M点，溶液中主要涉及的离子方程式 。
我国是世界上发现和使用铜及铜器最早的国家之一，直到现在铜及其化合物在工农业生产中仍然有着广泛的应用。
（1）工业上可以用黄铜矿（主要成分CuFeS2）为原料冶炼铜。主要反应如下:
① 2CuFeS2+4O2=Cu2S+3SO2+2FeO ② 2Cu2S + 3O2=2SO2+2Cu2O③ Cu2S+ 2Cu2O="6Cu+" SO2
在③中被氧化与被还原元素原子的物质的量之比为 ；若由3mol CuFeS2生成3molCu，理论上消耗O2的物质的量为 。
（2）常温下Cu2O能溶于稀硫酸，得到蓝色溶液和红色固体，可以利用该性质检验工业上冶炼铜得到的粗铜中是否含有Cu2O，写出此反应的离子方程式 。
（3）刻蚀印刷电路的废液中含有大量的CuCl2、FeCl2、FeCl3，任意排放将导致环境污染和资源的浪费， 为了使FeCl3循环利用和回收CuCl2，现设计如下生产过程：
①试剂Y的名称 ；物质X最好是 （填化学式）。
②若常温下1L废液中含CuCl2、FeCl2、FeCl3的物质的量浓度均为0.5mol·
， 则加入Cl2气和物质X使溶液的pH在 范围时（设溶液体积保持不变），铁元素完全转化为Fe(OH)3，而CuCl2不产生沉淀。( KSP [Fe(OH)3]=1.0×10—38、 KSP[Cu(OH)2]=2.0×10—20 、 lg5=0.7)
金属钨用途广泛，主要用于制造硬质或耐高温的合金，以及灯泡的灯丝。高温下，在密闭容器中用H2还原WO3可得到金属钨，其总反应为：
WO3 (s) + 3H2 (g) 
W (s) + 3H2O (g)。
请回答下列问题：
（1）上述反应的化学平衡常数表达式为___________________________。
（2） 某温度下反应达平衡时，H2与水蒸气的体积比为2:3，则H2的平衡转化率为___________；随温度的升高，H2与水蒸气的体积比减小，则该反应为 反应（填“吸热”或“放热”）。
（3）用H2还原WO2也可得到金属钨。已知：
WO2 (s) + 2H2 (g)
W (s) + 2H2O (g) ΔH =" +66.0" kJ·mol-1
WO2 (g) + 2H2 (g)W (s) + 2H2O (g) ΔH =" -137.9" kJ·mol-1
则WO2 (s)WO2 (g) 的ΔH = ______________________。
（4）钨丝灯管中的W在使用过程中缓慢挥发，使灯丝变细，加入I2可延长灯管的使用寿命，其工作原理为：W (s) +2I2 (g) 
WI4 (g)。下列说法正确的有________________（填序号）。
a．灯管内的I2可循环使用
b．WI4在灯丝上分解，产生的W又沉积在灯丝上
c．WI4在灯管壁上分解，使灯管的寿命延长
d．温度升高时，WI4的分解速率加快，W和I2的化合速率减慢
（本题共12分）
氮化硅（Si3N4）是一种新型陶瓷材料，它可由石英与焦炭在高温的氮气流中，通过以下反应制得：
29．配平反应中各物质的化学计量数，并标明电子转移方向和数目。
30．该反应的氧化剂是 ，其还原产物是 。
31．上述反应进程中能量变化示意图如下，试在图像中用虚线表示在反应中使用催化剂后能量的变化情况。
32．该反应的平衡常数表达式为K＝ 。升高温度，其平衡常数 （选填“增大”、“减小”或“不变”）。
33．该化学反应速率与反应时间的关系如上图所示，t2时引起v正突变、v逆 渐变的原因是
，t３引起变化的因素为 ，t5时引起v逆大变化、v正小变化的原因是 。
某配位化合物为深蓝色晶体，由原子序数依次增大的A、B、C、D、E五种元素组成，其原子个数比为l4:4:5:1:1。其中C、D元素同主族且原子序数D为C的二倍，E元素的外围电子排布为(n-1)dn＋6nsl，回答下列问题。
(1)元素D在周期表中的位置是 。
（2）该配位化合物的化学式为 。
(3)C元素可与A元素形成两种常见的化合物，其原子个数比分别为1：1和l：2，两种化合物可任意比互溶，解释其主要原因为 。
(4)A元素与B元素可形成分子式为A2B2的某化合物，该化合物的分子具有平面结构，则其结构式为 。
（5）已知E的晶胞结构如下图所示，又知晶胞边长为3．61×10-8cm，则E的密度为 ；EDC4常作电镀液，其中DC
的空间构型是 ，其中D原子的杂化轨道类型是 。
Ⅰ.硅是信息产业、太阳能电池光电转化的基础材料。锌还原四氯化硅是一种有着良好应用前景的制备硅的方法，该制备过程示意图如下：
（1）焦炭在过程Ⅰ中做 剂。
（2）过程Ⅱ中Cl2用电解饱和食盐水制备，制备Cl2的化学方程式为 。
（3）整过生产过程必须严格控制无水。
①SiCl4遇水剧烈水解生成SiO2和一种酸，反应方程式为 。
②干燥Cl2时从有利于充分干燥和操作安全的角度考虑，需将约90℃的潮湿氯气先冷却至12℃，然后再通入浓H2SO4中。冷却的作用是 。
（4）Zn还原SiCl4的反应如下：
反应①：400℃～756℃，SiCl4(g)+2Zn(l)
Si(S)+2ZnCl2(l) △H1＜0
反应②：756℃～907℃，SiCl4(g)+2Zn(l)Si(S)+2ZnCl2(g) △H2＜0
反应③：907℃～1410℃，SiCl4(g)+2Zn(g)Si(S)+2ZnCl2(g) △H3＜0
i. 反应②的平衡常数表达式为 。
ii. 对于上述三个反应，下列说明合理的是 。
a.升高温度会提高SiCl4的转化率 b.还原过程需在无氧的气氛中进行
c.增大压强能提高反应速率 d.Na、Mg可以代替Zn还原SiCl4
（5）用硅制作太阳能电池时，为减弱光在硅表面的反射，可用化学腐蚀法在其表面形成粗糙的多孔硅层。腐蚀剂常用稀HNO3和HF的混合液。硅表面首先形成SiO2，最后转化成H2SiF6。用化学方程式表示SiO2转化为H2SiF6的过程 。
Ⅱ.（1）甲烷、氢气、一氧化碳的燃烧热分别为akJ·mol－1，bkJ·mol－1，ckJ·mol－1，工业上利用天燃气和二氧化碳反应制备合成气（CO、H2），其热化学反应方程式为 。
（2）已知Ksp(AgCl)＝1.8×10－10，Ksp(AgI)＝1.5×10－16，Ksp(Ag2CrO4)＝2.0×10－12，三种难溶盐的饱和溶液中，Ag+浓度大小的顺序为 。
化学在能源开发与利用中起着十分重要的作用。
（1）蕴藏在海底的可燃冰是高压下形成的外观像冰的甲烷水合物固体．被称之为“未来能源”。在25℃、101 kPa下，1g甲烷完全燃烧生成和液态水时放热55.6 kJ。甲烷燃烧的热化学方程式为 ______：相同条件下，356 g可燃冰（分子式为CH4·9H2O，Mr＝178）释放的甲烷气体完全燃烧生成CO2和液态水，放出的热量为_______kJ。
（2）二甲醚(CH3OCH3)是无色气体，可作为一种新型能源，具有清洁、高效的优良性能。由合成气(组成为H2、CO和少量的CO2)直接制各二甲醚，其中的主要过程包括以下四个反应：
甲醇合成反应：
（Ⅰ）CO（g）+2H2（g）═CH3OH（g） △H1＝－90.1kJ•mol-1
（Ⅱ）CO2（g）+3H2（g）═CH3OH（g）+H2O（g） △H2＝－49.0kJ•mol-1
水煤气变换反应：（Ⅲ）CO（g）+H2O（g）═CO2（g）+H2 （g） △H3＝－41.1kJ•mol-1
二甲醚合成反应：（Ⅳ）2CH3OH（g）═CH3OCH3（g）+H2O（g）△H4＝－24.5kJ•mol-1
①分析二甲醚合成反应(iv)对于CO转化率的影响___________________________________。
②由H2和CO直接制备二甲醚（另一产物为水蒸气）的热化学方程式为：__________________。根据化学反应原理，分析增加压强对直接制备二甲醚反应的影响_________________________________。
（3）二甲醚直接燃料电池具有启动快、效率高等优点。若电解质为碱性，二甲醚直接燃料电池的负极反应为______________________，一个二甲醚分子经过电化学氧化，可以产生________电子的电量。
(12分)根据下列某些短周期元素中元素性质回答问题。
| |
① |
② |
③ |
④ |
⑤ |
⑥ |
⑦ |
⑧ |
⑨ |
⑩ |
| 原子半径/10 -10m |
0.37 |
1.86 |
0.74 |
1.43 |
0.77 |
1.10 |
0.99 |
1.52 |
0.75 |
0.71 |
| 最高价态 |
+1 |
+1 |
|
+3 |
+4 |
+5 |
+7 |
+1 |
+5 |
|
| 最低价态 |
-1 |
|
-2 |
|
-4 |
-3 |
-1 |
|
-3 |
-1 |
（1）元素③、⑥和⑨的氢化物中沸点由高到低的顺序是__________ （填化学式）。
（2）元素①和⑨形成阳离子 ，其结构式为__________________。
（3）某元素R的原子半径为1.02×10 -10m ，它与钠形成Na2R2,其电子式是_________（R用元素符号表示）。
（4）元素②和⑦形成晶体的部分结构可用下图中的_________来表示（填序号）。
（5）①、③、⑨可以形成原子个数之比为4:3:2的中学常见无机化合物，该化合的水溶液显酸性的原因是_________________(用离子方程式表示)，其水溶液中离子浓度由大到小的顺序是___________________。
在t℃时，某NaOH稀溶液中，c(H+)=10-a mol/L，c(OH-)=10-b mol/L，已知a+b=12，则：
（1）该温度下，水的离子积常数Kw= 。
（2）该温度下，将100mL 0.1mol/L的稀硫酸与100mL 0.4mol/L的NaOH溶液混合后，溶液的pH= ，此时该溶液中由水电离的c(OH-)= mol/L。
（3）该温度下，若10体积pH1=a的某强酸溶液与1体积pH2=b的某强碱溶液混合后溶液呈中性，则混合前该强酸的pH1与强碱的pH2应满足的关系是 。
（4）该温度下，pH=3的硫酸溶液和pH=9的NaOH溶液等体积混合后，混合溶液的pH （填>7、=7、<7）；pH=3的醋酸溶液和pH=9的NaOH溶液等体积混合后，混合溶液的pH （填>7、=7、<7）。
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