[化学——物质结构与性质]（13分）
氢能是一种洁净的可再生能源，制备和储存氢气是氢能开发的两个关键环节。
Ⅰ 氢气的制取
（1）水是制取氢气的常见原料，下列说法正确的是 （填序号）。
A．H3O＋的空间构型为三角锥形
B．水的沸点比硫化氢高
C．冰晶体中，1 mol水分子可形成4 mol氢键
（2）科研人员研究出以钛酸锶为电极的光化学电池，用紫外线照射钛酸锶电极，使水分解产生氢气。已知钛酸锶晶胞结构如图，则其化学式为 。
Ⅱ 氢气的存储
（3）Ti(BH4)2是一种储氢材料。
①Ti原子在基态时的核外电子排布式是 。
②Ti(BH4)2可由TiCl4和LiBH4反应制得，TiCl4 熔点－25.0℃，沸点136.94℃，常温下是无色液体，则TiCl4晶体类型为 。
（4）最近尼赫鲁先进科学研究中心借助ADF软件对一种新型环烯类储氢材料（C16S8）进行研究，从理论角度证明这种分子中的原子都处于同一平面上（结构如图所示），每个平面上下两侧最多可储存10个H2分子。
①元素电负性大小关系是：C S（填“＞”、“＝”或“＜”）。
②分子中C原子的杂化轨道类型为 。
③有关键长数据如下：
| C—S | C＝S | C16S8中碳硫键 |
键长/pm | 181 | 155 | 176 |
从表中数据可以看出，C16S8中碳硫键键长介于C—S与C＝S之间，原因可能是： 。
④C16S8与H2微粒间的作用力是 。
（14分）某课外学习小组为探究硫酸亚铁晶体（FeSO4·7H2O）制备及影响因素，进行如下实验。
Ⅰ 制取硫酸亚铁溶液
称取一定量铁屑，放入烧瓶中，加入25 mL 3 mol·L－1 硫酸，用酒精灯加热。
（1）加热一段时间后，发现烧瓶中溶液变黄并产生能使品红溶液褪色的气体。产生该现象的原因是
（用化学方程式表示）。
（2）制备过程中，铁需过量的原因是 。
Ⅱ 实验改进
该小组同学发现以上实验不完善，查阅资料后，对实验做如下
改进：①反应前通入氮气；②水浴加热，控制温度50～60℃；
③实验中适当补充硫酸调节pH＝2；④增加尾气吸收装置。改进装置如图（夹持和加热装置略去）。
（3）实验中采用水浴加热，除了便于控制温度外，还有的优点是 。
（4）调节pH＝2目的是 。
（5）下列装置适合尾气吸收的是 （填序号）。
Ⅲ 晶体纯度测定
（6）烧瓶中的溶液经处理得硫酸亚铁晶体。准确称取晶体 0.5000 g置于锥形瓶中，加入10 mL 3 mol·L－1硫酸溶液和15 mL新煮沸过的蒸馏水进行溶解，立即用0.02000 mol·L－1高锰酸钾标准溶液滴定，消耗标准溶液体积的平均值为16.90 mL。（已知：5Fe2＋＋MnO4－＋8H＋＝5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O）
①高锰酸钾标准溶液应盛装在 滴定管（填“酸式”或“碱式”）。
②获得硫酸亚铁晶体的纯度为 。
（15分）氯化亚铜（CuCl）是一种白色固体，微溶于水，不溶于酒精。研究该物质的应用新领域、生产新方法及生产过程中的环保新措施都具有重要意义。
（1）镁—氯化亚铜海水电池，可用于鱼雷上。该电池被海水激活时，正极导电能力增强，同时产生气泡，则正极上被还原的物质有 、 （填化学式）。
（2）工业上以铜作催化剂，氯代甲烷和硅粉反应合成甲基氯硅烷的过程中产生大量废渣（主要成分为硅粉、铜、碳等）。某课外小组以该废渣为原料制CuCl，流程示意图如下：
回答下列问题：
①氯代甲烷有4种，其中属于重要工业溶剂的是 （写出化学式）。
②“还原”阶段，SO32－将Cu2＋还原得[CuCl2]－，完成下列离子方程式。
Cu2＋+Cl－+SO32－+ ＝[CuCl2]－+ +
③在稀释过程中存在下列两个平衡：
ⅰ [CuCl2]－
CuCl＋Cl－ K＝2.32
ⅱ CuCl(s)Cu+(aq)＋Cl－ Ksp＝1.2×10－6
当[CuCl2]－完成转化时（c([CuCl2]－)≤1.0×10－5 mol·L－1），溶液中c(Cu＋)≥ 。
④获得CuCl晶体需经过滤、洗涤、干燥。洗涤时，常用无水乙醇代替蒸馏水做洗涤剂的优点是 （写一点）。
（3）工业生产CuCl过程中产生浓度为2～3 g·L－1的含铜废水，对人及环境都有较大的危害，必须进行回收利用。用萃取法富集废水中的铜，过程如下：
①实验室完成步骤ⅰ时，依次在分液漏斗中加入曝气后的废水和有机萃取剂，经振荡并 后，置于铁架台的铁圈上静置片刻，分层。分离上下层液体时，应先 ，然后打开活塞放出下层液体，上层液体从上口倒出。
②写出步骤ⅱ的离子方程式： 。
（16分）NO和NO2是常见的氮氧化物，研究它们的综合利用有重要意义。
（1）氮氧化物产生的环境问题有 （填一种）。
（2）氧化—还原法消除氮氧化物的转化如下：
①反应Ⅰ为：NO＋O3＝NO2＋O2，生成11.2 L O2（标准状况）时，转移电子的物质的量是 mol。
②反应Ⅱ中，当n(NO2)∶n[CO(NH2)2]＝3∶2时，反应的化学方程式是 。
（3）硝化法是一种古老的生产硫酸的方法，同时实现了氮氧化物的循环转化，主要反应为：
NO2(g)＋SO2(g)
SO3(g)＋NO(g) △H＝－41.8 kJ·mol－1
①已知：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g) △H＝－196.6 kJ·mol－1
写出NO和O2反应生成NO2的热化学方程式 。
②一定温度下，向2 L恒容密闭容器中充入NO2和SO2各1 mol，5min达到平衡，此时容器中NO 和NO2的浓度之比为3∶1，则NO2的平衡转化率是 。
③上述反应达平衡后，其它条件不变时，再往容器中同时充入
NO2、SO2、SO3、NO各1mol，平衡 （填序号）。
A．向正反应方向移动
B．向逆反应方向移动
C．不移动
（4）某化学兴趣小组构想将NO转化为HNO3，装置如图，电极为多孔惰性材料。则负极的电极反应式是 。
常温下，取pH＝2的 HA溶液与HB溶液各1 mL，分别加水稀释，测得pH变化与稀释倍数关系如图所示。下列叙述正确的是
A．HB的电离方程式为HB＝H＋＋B－
B．稀释前，c(HB) ＞ c(HA)＝0.01 mol·L－1
C．NaA的水溶液中，离子浓度大小为c(Na＋)＞c(A－)＞c(OH－)＞c(H＋)
D．NaA、NaB的混合溶液中：2c(Na＋)＝c(A－)＋c(B－)＋c(HB)
W、X、Y、Z四种短周期元素。已知X原子的核外电子数和Ne原子相差1，在同周期中X原子半径最大，W、Y、Z在周期表中的相对位置如图，Z的非金属性在同周期元素中最强。下列说法不正确的是
A．简单离子半径：Y＞X
B．最高价氧化物对应水化物的酸性：Z＞Y
C．W与X形成的化合物属于离子化合物
D．W、X、Z只能形成一种化合物
