X、Y、Z、Q、W为按原子序数由小到大排列的五种短周期元素，已知：
①x元素与Q处于同一主族，其原子价电子排布式都为ns2np2，且x原子半径小于Q的原子半径；
②Y元素是地壳中含量最多的元素；w元素的电负性略小于Y元素；在w原子的电子排布中，P轨道上只有1个未成对电子；
③Z元素的电离能数据见下表(kJ·mol-1)
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I1 |
I2 |
I3 |
I4 |
… |
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496 |
4562 |
6912 |
9540 |
… |
（1）XY2分子空间构型为____________________________。QX的晶体结构与金刚石的相似，其中X原子的杂化方式为_______________，微粒间存在的作用力是____________。
（2）晶体ZW的熔点比晶体XW4明显高的原因是______________。
（3）氧化物MO的电子总数与QX的相等，则M为_____(填元素符号)。MO是优良的耐高温材料，其晶体结构与ZW晶体相似。MO的熔点比CaO的高，其原因是___________________________________。
水处理主要包括水的净化、污水处理、硬水软化和海水淡化等。
（1）水处理技术的核心是减少或除去水中的各种杂质离子。目前，______________________和是主要的去离子方法。
（2）ClO2是一种性能优良的消毒剂，可将废水中少量的S2-、NO2-和CN-等有毒有害的还原性离子氧化除去。写出ClO2将废水中剧毒的CN－氧化成无毒气体的离子方程式______________________________。
（3）地下水往往含有钙、镁的碳酸盐，自来水厂需要对地下水进行____________处理。把进行过离子交换的CaR2（或MgR2）型树脂置于_______________中浸泡一段时间后便可再生。
（4）海水的淡化是除去海水中所含的盐分，如图是利用电渗析法由海水获得淡水的原理图。已知海水中含有Na+、Cl-、Ca2+、Mg2+、SO42-等离子，电极为惰性电极。
①阳离子交换膜是指_______________(填“A”或“B”)；
②写出通电后阳极区的电极反应式____________。
铁矿石是工业炼铁的主要原料之一，其主要成分为铁的氧化物(设杂质中不含铁元素和氧元素，且杂质不与H2SO4反应)。有研究性学习小组对某铁矿石中铁的氧化物的化学式进行探究。
实验一：铁矿石中含氧量的测定
a．按上图组装仪器(夹持仪器均省略)，检查装置的气密性；
b．将5．0g铁矿石放入硬质玻璃管中；
c．从左端导气管口处不断地缓缓通入H2，待C装置出口处对H2验纯后，点燃A处酒精灯；
d．充分反应后，撤掉酒精灯，再持续通入氢气至完全冷却。
（1）装置C的作用为_______________________________________________________。
（2）测得反应后装置B增重1．35g，则铁矿石中氧的质量分数为______________________。
实验二：铁矿石中含铁量的测定
（3）步骤④中煮沸的目的是_____________________________________________。
（4）步骤⑤中用到的玻璃仪器有烧杯、胶头滴管、_________________________。
（5）下列有关步骤⑥的操作中说法不正确的是_______________________________。
a．滴定管用蒸馏水洗涤后再用待装液润洗
b．锥形瓶不需要用待测液润洗
c．因为碘水为黄色，所以滴定过程中不需加指示剂
d．滴定过程中可利用淀粉溶液作为指示剂
（6）铁矿石中铁的质量分数为______________________________________________。
实验结论：推算铁的氧化物的组成
（7）由实验一、二得出该铁矿石中铁的氧化物的化学式为____________________________。
工业上常利用低品位软锰矿浆(主要成分是MnO2)来吸收含SO2的废气，最终制得硫酸锰晶体(MnSO4·H2O)，其主要流程如下：
已知：浸出液的pH＜2，其中的金属离子主要是Mn2+，还含有少量的Fe2+、Al3+等其他金属离子。有关金属离子形成氢氧化物沉淀时溶液的pH见下表：
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离子 |
开始沉淀时的pH |
完全沉淀时的pH |
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Fe2+ |
7.6 |
9.7 |
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Fe3+ |
2.7 |
3.7 |
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Al3+ |
3.8 |
4.7 |
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Mn2+ |
8.3 |
9.8 |
（1）软锰矿浆中通入含SO2废气后，发生主要反应的化学方程式为____________________。
（2）浸出液中加入MnO2粉末的目的是____________；反应的离子方程式是___________________。
（3）溶液中加入石灰浆来调节pH，其作用是_________________；pH应调节的范围是__________。
（4）滤渣的主要成分是________________________________________________(用化学式表示)。
近年来，以天然气等为原料合成甲醇的难题被一一攻克，极大地促进了甲醇化学的发展。
（1）与炭和水蒸气的反应相似，以天然气为原料也可以制得CO和H2，该反应的化学方程式为_________。
（2）合成甲醇的一种方法是以CO和H2为原料，其能量变化如图所示：
由图可知，合成甲醇的热化学方程式为________________________________________。
（3）以CO2为原料也可以合成甲醇，其反应原理为：CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g)
①在lL的密闭容器中，充入1molCO2和3molH2，在500℃下发生反应，测得CO2(g)和CH3OH(g)的浓度随时问变化如图所示：
则下列说法正确的是_________________(填字母)；
A．3min时反应达到平衡
B．0～10min时用H2表示的反应速率为0．225mol·-1·min-1
C．CO2的平衡转化率为25％
D．该温度时化学平衡常数为
（mol/L）－2
②在相同温度、相同容积的3个密闭容器中，按不同方式投入反应物，保持恒温、恒容，测得反应达到平衡时的有关数据如下：
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容器 |
容器1 |
容器2 |
容器3 |
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反应物投入量（始态） |
1molCO2、3molH2 |
0.5molCO2、1.5molH2 |
1molCH3OH、1molH2O |
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CH3OH的平衡浓度/mol•L-1 |
c1 |
c2 |
c3 |
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平衡时体系压强/Pa |
p1 |
p2 |
p3 |
则下列各量的大小关系为c1___________c3，p2_________p3(填“大于”、“等于”或“小于”)。
（4）近年来，甲醇燃料电池技术获得了新的突破，如图所示为甲醇燃料电池的装置示意图。电池工作时，分别从b、c充入CH3OH、O2，回答下列问题：
①从d处排出的物质是___________，溶液中的质子移向电极__________(填“M”或“N”)；
②电极M上发生的电极反应式为__________________________。
下列说法正确的是
A．NaHCO3和Na2CO3混合溶液中，一定有c(Na+)+c(H+)＝c(OH-)+c(HCO3-)+c(CO32-)
B．浓度均为0.1mol·L-1的下列溶液，pH由大到小排列顺序为NaOH＞Na2CO3＞NaHSO4＞(NH4)2SO4
C．pH＝3的硫酸与醋酸溶液，c(SO42－)与c(CH3COO－)之比为1:2
D．向冰醋酸中逐滴加水，溶液的导电性、醋酸的电离程度、pH均先增大后减小
