已知A、B、C、D、E、F都是周期表中前四周期的元素。它们的原子序数依次增大。其中A、C原子的L层有2个未成对电子。D与E同主族，D的二价阳离子与C的阴离子具有相同的电子层结构。F3+离子M层3d轨道电子为半满状态。请根据以上情况，回答下列问题：（答题时，用所对应的元素符号表示）
（1）写出C原子的价层电子排布图 ，F位于周期表 区。
（2）A、B、C的第一电离能由小到大的顺序为 。（写元素符号）
（3）F和质子数为25的M的部分电离能数据列于下表
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元素 |
M |
F |
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电离能（kJ·mol-1） |
I1 |
717 |
759 |
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I2 |
1509 |
1561 |
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I3 |
3248 |
2957 |
比较两元素的I2、I3可知，气态M2+再失去一个电子比气态F2+再失去一个电子难。对此，你的解释是 。
（4）晶胞中F原子的配位数为 ，若F原子的半径为rcm，则F晶体的密度为 （用含r的表达式表示），该晶胞中原子空间利用率为 。
（5）H2S和C元素的氢化物（分子式为H2C2的主要物理性质比较如下
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熔点/K |
沸点/K |
标准状况时在水中的溶解度 |
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H2S |
187 |
202 |
2.6 |
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H2C2 |
272 |
423 |
比任意比互溶 |
H2S和H2C2的相对分子质量基本相同，造成上述物理性质差异的主要原因 。
某工厂的废水中含有FeSO4、H2SO4、Ag2SO4、Al2（SO4）3及一些污泥。某研究性学习课题组测定了废水中各物质的含量并查找了溶解度数据，现列表如下
表一废水中各物质的含量
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物质 |
FeSO4 |
H2SO4 |
Ag2SO4 |
Al2(SO4)2 |
污泥 |
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质量分数／（％） |
15.0 |
7.0 |
0.40 |
0.34 |
5.0 |
表二 FeSO4和Al2（SO4）3在水中的溶解度
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温度/℃ |
0 |
10 |
20 |
30 |
40 |
50 |
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FeSO4溶液度（g） |
15.6 |
20.5 |
26.5 |
32.9 |
40.2 |
48.6 |
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Al2(SO4)3溶解度（g） |
31.2 |
33.5 |
36.4 |
40.4 |
45.7 |
52.2 |
该课题组根据表中数据，设计了污水处理方案，拟利用该厂的废铁屑（有少量锈斑）、烧碱溶液和硫酸处理此污水，回收FeSO4·7H2O和Ag。
（1）请填写下列空白，完成得到Ag的实验方案：
①将带有锈斑的废铁屑先后用热的烧碱溶液和热水进行洗涤，目的是 。
②将工厂废水过滤，用少量水洗涤滤渣，洗涤液并入滤液后保留待用；
③ ，目的是使Ag+全部还原为金属Ag；
④ ，目的是分离出Ag；
（2）请写出后续的步骤，除去Al3+，得到主要成分为FeSO4·7H2O晶体。
⑤将第 步与第④步所得滤液混合后，加入少量硫酸至混合液的pH为3-4后， ，滤出FeSO4·7H2O晶体
（3）写出步骤③中所有化学反应的离子方程式 。
（4）在步骤⑤中，加入少量硫酸调节pH的目的是 。
甲、乙两同学欲分别完成“钠与氯气反应”的实验。
I．甲同学的方案为：取一块绿豆大的金属钠（切去氧化层），用滤纸吸净煤油，放在石棉网上，用酒精灯微热。待钠熔成球状时，将盛有氯气的集气瓶迅速倒扣在钠的上方（装置如图I）。该方案的不足之处有 （至少答出两点）。
II．乙同学所采用的装置如图Ⅱ，回答下列问题：
（1）按图Ⅱ组装仪器、添加药品，实验开始后，先将浓盐酸挤入试管，试管中发生反应的离子方程式为 ；待装置中出现 现象后，点燃酒精灯。
（2）点燃酒精灯后，玻璃管中出现的现象是 。（至少答出三点）
（3）乙同学欲将虚框内装置改为图Ⅲ所示装置，并测量多余气体的体积。
①若图Ⅲ所示量气装置由干燥管、乳胶管和50mL滴定管组装而成，此处所用滴定管是 （填“酸式”或“碱式”）滴定管。
②为提高测量的准确性，图Ⅲ装置中的液体可用 ；收集完气体并冷却至室温后读数，读数前应进行的操作是 。
③如果开始读数时操作正确，最后读数时俯视右边滴定管液面，会导致所测气体的体积 （填“偏大”、“偏小”或“无影响”）。
与甲醇燃料电池相比，乙醇燃料电池具有毒性低、理论能量密度高等优点，因此被广泛认为是更有前途的燃料电池。右图是一个乙醇燃料电池工作时的示意图。乙池中的两个电极均为石墨电极，乙池中盛有100mL3．00mol／L的CuSO4溶液。请回答下列问题：
（1）N的电极反应式为 。
（2）在此过程中，乙池中某一电极析出金属铜6．4g时，甲池中理论上消耗氧气 L（标准状况下）。
（3）在此过程中，若乙池中两电极产生的气体体积恰好相等时（标准状况下），理论上需通入乙醇 g。
（4）工业上可以利用下列反应制取乙醇：
反应I：2CO2（g）+6H2(g)
CH3CH2OH（g）+3H2O（g） 25℃时．K=2．95×1011
反应II：2CO2（g）+4H2（g）CH3CH2OH（g）+H2O（g）25℃时，K=1.7l×1022
①写出反应I的平衡常数表达式K= ，
②条件相同时，反应I与反应II相比，转化程度更大的是 。
③在一定压强下，测得反应I的实验数据如下表：
根据表中数据分析：
温度升高，K值 （填“增大”、“减小”或“不变”），提高氢碳比。n(H2)/n(CO2)，对生成乙醇 （填“不利”或“有利”）。
中学化学中常见的几种物质存在如下关系，其中甲是黑色非金属单质，乙是生活中常见的金属单质，D是红棕色气体。（图中部分产物和反应条件已略去）
回答下列问题：
（1）写出甲与A的浓溶液反应的化学方程式 。
（2）将等体积等浓度的G溶液和H溶液混合后得到的溶液中的离子浓度大小关系为 。
（3）除去G固体中含有H杂质采用的方法是 。
（4）A溶液与一种能使湿润的红色石蕊试纸变蓝色的气体反应，生成一种盐，该盐的溶液呈酸性，其原因是（用离子方程式表示） 。
（5）写出向E溶液中加入少量稀硫酸后反应的离子方程式
。
将溶液F加热蒸干、灼烧到质量不再减少时所得固体物质的化学式为 。
（6）确定E中阳离子实验的方法为 。
A是一种常见的单质，B、C为中学常见的化合物，A、B、C均含有元素X，它们有如图所示的转化关系（部分产物及反应条件已略去）。下列推断正确的是： （ ）
A．X元素为铝
B．反应①和②互为可逆反应
C．X元素可能是金属，也可能是非金属
D．反应①和②一定为氧化还原反应
