原子序数依次增大的X、Y、Z、Q、E五种元素中，X元素原子核外有三种不同的能级且各个能级所填充的电子数相同，Z是地壳内含量（质量分数）最高的元素，Q原子核外的M层中只有两对成对电子，E元素原子序数为29。请用元素符号或化学式回答下列问题：
（1）X、Y、Z的第一电离能由小到大的顺序为 ；
（2）已知YZ2+与XQ2互为等电子体，则1 mol YZ2+中含有π键数目为_______；
（3）Z的气态氢化物沸点比Q的气态氢化物高的多，其原因是 ；
（4）X、Z与氢元素可形成化合物H2X2Z4，常用作工业除锈剂。H2X2Z4分子中X的杂化方式为 ；
（5）E原子的核外电子排布式为 ；E有可变价态，它的某价态的离子与Z的阴离子形成晶体的晶胞如图所示，该晶体的化学式为 。
研究CO2的利用对促进低碳社会的构建具有重要意义。
（1）将CO2与焦炭作用生成CO，CO可用于炼铁等。
已知：Fe2O3(s)+3C(石墨)=2Fe(s)+3CO(g) △H 1=+489.0 kJ·mol－1
C(石墨)+CO2(g)=2CO(g) △H 2=+172.5 kJ·mol－1
则CO还原Fe2O3(s)的热化学方程式为 。
（2）二氧化碳合成甲醇是碳减排的新方向，将CO2转化为甲醇的热化学方程式为：
CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g)
△H
①该反应的平衡常数表达式为K= 。
②取一定体积CO2和H2的混合气体(物质的量之比为1∶3)，加入恒容密闭容器中，发生上述反应。反应过程中测得甲醇的体积分数φ(CH3OH)与反应温度T的关系如图所示，则该反应的ΔH 0(填“>”、“<”或“＝”)。
③在两种不同条件下发生反应，测得CH3OH的物质的量随时间变化如图所示，曲线I、Ⅱ对应的平衡常数大小关系为KⅠ KⅡ(填“>”、“<”或“＝”)。
（3）以CO2为原料还可以合成多种物质。
①工业上尿素[CO(NH2)2]由CO2和NH3在一定条件下合成，其反应方程式为 。当氨碳比
＝3，达平衡时CO2的转化率为60%，则NH3的平衡转化率为
。
②用硫酸溶液作电解质进行电解，CO2在电极上可转化为甲烷，该电极反应的方程式为 。
工业上用白云石制备高纯氧化镁的工艺流程如下：
已知白云石的主要成分可表示为：
CaO 32.50%；MgO 20.58%；Fe2O3 2.18%；SiO2 0.96%；其他 43.78%
（1）为了提高白云石的煅烧效果，可以采取的措施是 。
若在实验室中煅烧白云石，需要的仪器除酒精灯、三脚架以外，还需要 。
A．蒸发皿 B．坩埚 C．泥三角 D．石棉网
（2）加入H2SO4控制pH时，终点pH对产品的影响如图所示，pH过高会导致镁浸率降低，其原因为 ，pH过低对产品影响是 。
（3）从溶液中获得CaSO4·2H2O的操作是蒸发浓缩、 、过滤、洗涤、干燥。
（4）写出沉淀反应中的离子方程式： 。检验沉淀是否洗净的方法是： 。
（5）沉淀反应过程中，温度对产品的纯度也有一定的影响。如图为反应温度对氧化镁纯度的影响。最终确定本反应的适宜温度为 。
钾水玻璃以其优异的性能广泛用于防腐、铸造、油田、钻井或各种高档涂料中。钾水玻璃中硅含量的测定可以采用氟硅酸钾容量法，其步骤为：
①称取试样溶解在含有过量的氟离子和钾离子的强酸溶液中，硅能与氟离子、钾离子作用生成氟硅酸钾（K2SiF6）沉淀；
②沉淀分离后于热水中水解，生成HF、H2SiO3、KF；
③过滤除去硅酸沉淀，用氢氧化钠标准溶液滴定滤液。
（1）上述步骤②中的水解反应方程式为 ；步骤③中反应的离子方程式为： 。
（2）在步骤③中，若滴定前未用氢氧化钠标准溶液润洗滴定管，则测得的硅元素含量将 (填“偏高”、或“偏低”或“不变”)。
（3）若每次称取试样的质量为1.00g，重复滴定四次，消耗1.00 mol·L－1氢氧化钠标准溶液的体积为分别为16.80mL、19.90mL、20.00mL、20.10mL，试计算该试样中硅元素的质量分数（以二氧化硅计），写出计算过程。
卡巴拉丁是一种重要的药物，用于治疗轻、中度阿尔茨海默型痴呆症。以下是卡巴拉丁的合成路线：
请回答下列问题：
（1）A分子中含氧官能团的名称为： 、 。
（2）由B生成C的反应类型为： 。D的结构简式为： 。
（3）实现E→卡巴拉丁的转化中，加入化合物X（C4H8NOCl）的结构简式为 。
（4）写出符合下列条件的A的一种同分异构体的结构简式： 。
①能发生银镜反应；
②能水解且产物之一与氯化铁溶液发生显色反应；
③含有四种不同化学环境的氢。
（5）写出由氯甲基苯（
）和丙酮（
）制备化合物
的合成路线流程图（无机试剂任选）。合成路线流程图示例如下：
为探索工业废料的再利用，某化学兴趣小组设计了如下实验流程，用含有铝、铁和铜的合金废料制取氯化铝、绿矾晶体(FeSO4·7H2O)和胆矾晶体。
请回答：
（1）写出步骤Ⅰ反应的离子方程式： 。
（2）试剂X是 。步骤Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中均需进行的实验操作是 。
（3）进行步骤Ⅱ时，该小组用如图所示装置及试剂制取CO2并将制得的气体通入溶液A中。一段时间后，观察到烧杯中产生的白色沉淀会逐渐减少。为了避免固体C减少，可采取的改进措施是 。
（4）用固体F制备CuSO4溶液，可设计以下三种途径：
写出途径①中反应的离子方程式 ，请选出你认为的最佳途径并说明选择的理由 。
