【化学—选修3物质结构与性质】（15分）
已知A、B、C、D四种短周期元素，它们的核电荷数依次增大。A与C原子的基态电子排布中L能层都有两个未成对电子，C、D同主族。 E、F都是第四周期元素，
E原子的基态电子排布中有4个未成对电子，F原子除最外能层只有
1个电子外，其余各能层均为全充满。根据以上信息填空：
（1）基态D原子中，电子占据的最高能层符号 ，该能层具有的原子轨道数为 。
（2）E2＋离子的价层电子排布图是 ，F原子的电子排布式是 。
（3）A元素的最高价氧化物对应的水化物中心原子采取的轨道杂化方式为 ，B元素的气态氢化物的VSEPR模型为 。
（4）化合物AC2、B2C和阴离子DAB－互为等电子体，它们结构相似，DAB－的电子式为 。
（5）配合物甲的焰色反应呈紫色，其内界由中心离子E3＋与配位体AB－构成，配位数为6，甲的水溶液可以用于实验室中E2＋离子的定性检验，检验E2＋离子的离子方程为 。
（6）某种化合物由D，E，F三种元素组成，其晶胞如图所示，则其化学式为 ，该晶胞上下底面为正方形，侧面与底面垂直，根据图中所示的数据列式计算该晶体的密度d= g/cm3。（保留两位小数）
（选考）【化学—选修2：化学与技术】（15分）
近年来，为提高能源利用率，西方提出共生理念——为提高经济效益，人类生产活动尽可能多功能化。共生工程将会大大促进化学工业的发展。
（1）由于共生工程的应用，利用发电厂产生的SO2制成自发电池，其电池反应方程式为：2SO2＋O2＋2H2O＝2H2SO4，该电池电动势为1.06V。实际过程中，将SO2通入电池的 极（填“正”或“负”），负极反应式为 ；用这种方法处理SO2废气的优点是 。
（2）以硫酸工业的SO2尾气、氨水、石灰石、焦炭、碳酸氢铵和氯化钾等为原料，可以合成有重要应用价值的硫化钙、硫酸钾、亚硫酸铵等物质。合成路线如下：
① 生产中，向反应II中的溶液中加入适量还原性很强的对苯二酚等物质，其目的是 。
② 下列有关说法正确的是 (填序号)。
A．反应Ⅰ中需鼓入足量空气，以保证二氧化硫充分氧化生成硫酸钙
B．反应III中发生反应的化学方程式为CaSO4＋4C
CaS＋4CO↑
C．反应IV需控制在60～70℃，目的之一是减少碳酸氢铵的分解
D．反应V中的副产物氯化铵可用作氮肥
③ 反应V中选用了40%的乙二醇溶液做溶剂，温度控制在25℃，此时硫酸钾的产率超过90%，选用40%的乙二醇溶液做溶剂的原因是 。
④（NH4)2SO3可用于电厂等烟道气中脱氮，将氮氧化物转化为氮气，同时生成一种氮肥，形成共生系统。写出二氧化氮与亚硫酸铵反应的化学方程式 。
(15分）硫代硫酸钠是一种重要的化工产品。工业上常利用含硫废水生产Na2S2O3•5H2O，实验室可用如下装置（略去部分加持仪器）模拟生成过程。
烧瓶C中发生反应如下：
Na2S（aq）+H2O（l）+SO2（g）=Na2SO3（aq）+H2S（aq） （I）
2H2S（aq）+SO2（g）=3S（s）+2H2O（l） （II）
S（s）+Na2SO3（aq）
Na2S2O3（aq） （III）
（1）仪器组装完成后，关闭两端活塞，向装置B中的长颈漏斗内注入液体至形成 一段液注，若 ，则整个装置气密性良好。装置D的作用是 。装置E中为 溶液。
（2）为提高产品纯度，应使烧瓶C中Na2S和Na2SO3恰好完全反应，则烧瓶C中Na2S和Na2SO3物质的量之比为 。
（3）装置B的作用之一是观察SO2的生成速率，其中的液体最好选择 。
a．蒸馏水 b．饱和Na2SO3溶液
c．饱和NaHSO3溶液 d．饱和NaHCO3溶液
（4）实验中，为使SO2缓慢进入烧瓶C，采用的操作是 。
（5）已知反应（III）相对较慢，则烧瓶C中反应达到终点的现象是 。
（6）反应终止后，烧瓶C中的溶液经蒸发浓缩冷却，过滤，洗涤，干燥，即得到粗产品（主要含有Na2S2O3•5H2O和其他杂质）。某兴趣小组为测定该产品纯度，准确称取4.96 g产品，用适量蒸馏水溶解，以淀粉作指示剂，用0.1000 mol•L¯1碘的标准溶液滴定。反应原理为：2S2O32－＋I2＝S4O62－＋2I¯，滴定至终点时，滴定起始和终点的液面位置如下图，则产品的纯度为_________。
经仪器分析，该产品纯度为16%，分析该兴趣小组测定产品纯度偏差的原因（忽略人为误差） 。[M（Na2S2O3•5H2O）=248g／mol]
(15分）甲醇可作为燃料电池的原料。工业上利用CO2和H2在一定条件下反应合成甲醇。
（1）已知在常温常压下：
① 2CH3OH(l) ＋ 3O2(g) ＝ 2CO2(g) ＋ 4H2O(g) ΔH＝－1275.6 kJ／mol
② 2CO (g)+ O2(g) ＝ 2CO2(g) ΔH＝－566.0 kJ／mol
③ H2O(g) ＝ H2O(l) ΔH＝－44.0 kJ／mol
写出甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式： 。
（2）甲醇脱氢可制取甲醛CH3OH(g)
HCHO(g)+H2(g)，甲醇的平衡转化率随温度变化曲线如下图所示。回答下列问题：
①600K时，Y点甲醇的υ(逆) (正)（填“>”或“<”）
②从Y点到X点可采取的措施是______________________________________。
③有同学计算得到在t1K时，该反应的平衡常数为8.1mol·L－1。你认为正确吗？请说明理由 。
（3）纳米级Cu2O由于具有优良的催化性能而受到关注。在相同的密闭容器中，使用不同方法制得的Cu2O（Ⅰ）和（Ⅱ）分别进行催化CH3OH的脱氢实验：CH3OH(g)HCHO(g)+H2(g)。CH3OH的浓度（mol·L－1）随时间t (min)变化如下表：
序号 | 温度 | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 |
① | T1 | 0.050 | 0.0492 | 0.0486 | 0.0482 | 0.0480 | 0.0480 |
② | T1 | 0.050 | 0.0488 | 0.0484 | 0.0480 | 0.0480 | 0.0480 |
③ | T2 | 0.10 | 0.094 | 0.090 | 0.090 | 0.090 | 0.090 |
可以判断：实验①的前20 min的平均反应速率 ν(H2)＝ ；
实验温度T1 T2（填“>”、“<”）；催化剂的催化效率：实验① 实验②（填“>”、“<”）。
（4）电解法可消除甲醇对水质造成的污染，原理是：通电将Co2+氧化成Co3+，然后Co3+将甲醇氧化成CO2和H+（用石墨烯吸附除去Co2+）。现用如下图所示装置模拟上述过程，
则Co2+在阳极的电极反应式为 ；除去甲醇的离子方程为 。
（13分）X、Y、Z、W四种常见元素，且均为短周期元素。已知：①X的最高价氧化物对应的水化物为无机酸中最强酸；②Y的氧化物是典型的两性氧化物，可用于制造一种极有前途的高温材料；③ Z是无机非金属材料的主角，其单质是制取大规模集成电路的主要原料；④W被称为军事金属，可在CO2中燃烧。
（1）X的最高价氧化物对应水化物的水溶液与Y的氧化物反应的离子方程式为 。
（2）Z的氧化物在通信领域用来作 ，工业上制Z单质的化学反应方程式为 。
（3）在50mL lmol·L-1的YX3溶液中逐滴加入0.5mol·L-1的NaOH溶液，得到1.56g沉淀，则加入NaOH溶液的体积最多为 mL。
（4）Y、W合金已成为轮船制造、化工生产等行业的重要材料。研究性学习小组的三位同学，为测定某Y、W合金（设不含其他元素）中W的质量分数，设计下列实验方案进行探究。称量x g Y、W合金粉末，放在如图所示装置的惰性电热板上，通电使其充分灼烧。
欲计算W的质量分数。该实验中还需测定的数据是 。若用空气代替O2进行实验，对测定结果是否有影响?若有影响分析其原因 。
用酸性氢氧燃料电池（乙池）为电源进行电解的实验装置（甲池，一定条件下可实现有机物的电化学储氢）如下图所示。甲池中A为含苯的物质的量分数为10%的混合气体，B为10mol混合气体其中苯的物质的量分数为24%，C为标准状况下2.8mol气体（忽略水蒸汽），下列说法不正确的是
A.乙池中溶液的pH变大 B.E处通入H2，C处有O2放出
C.甲池中阴极区只有苯被还原 D.导线中共传导11.2mol电子
