【化学——选修3：物质结构与性质】（15分）
A、B、C、D、E是元素周期表中五种短周期元素，原子序数依次增大。A、B、C、D位于同一周期。已知A原子核外有3个能级，且每个能级上的容纳的电子数目相同。C与E同主族，且C的单质为空气中的主要成份。X元素的原子核外有26个运动状态完全不相同的电子。回答下列问题：
（1）C、D、E中第一电离能最大的是 （填元素符号），X的价电子排布式为 。
（2）B的气态氢化物分子呈 形。该分子的中心原子的杂化方式为 。
（3）A的一种单质相对分子质量为720，分子构型为一个32面体,其中有12个五元环，20个六元环（如图1）。则1molA的这种单质中π键的数目为 。
（4）X元素对应的单质在形成晶体时，采用如图2所示的堆积方式。
则这种堆积模型的配位数为 ，如果X的原子半径为a cm，阿伏加德常数的值为NA，则计算此单质的密度表达式为 g/cm3（不必化简）。
选考【化学——选修2：化学与技术】（15分）
将海水淡化与浓海水资源化结合起来是综合利用海水的重要途径之一。一般是先将海水淡化获得淡水，再从剩余的浓海水中通过一系列工艺流程提取其他产品。
回答下列问题：
（1）下列改进和优化海水综合利用工艺的设想和做法可行的是________（填序号）。
①用混凝法获取淡水 ②提高部分产品的质量
③优化提取产品的品种 ④改进钾、溴、镁等的提取工艺
（2）采用“空气吹出法”从浓海水吹出Br2，并用纯碱吸收。溴歧化为Br－和BrO3-并没有产生CO2则反应的离子反应方程式为 。
（3）海水提镁的一段工艺流程如下图：
浓海水的主要成分如下：
离子 | Na＋ | Mg2＋ | Cl－ | SO42－ |
浓度/(g·L－1) | 63.7 | 28.8 | 144.6 | 46.4 |
该工艺过程中，脱硫阶段主要反应的阳离子_____，获得产品2的离子反应方程式为 ，浓海水的利用率为90％，则1L浓海水最多可得到产品2的质量为________g。
（4）由MgCl2·6H2O制备MgCl2时，往往在HCl的气体氛围中加热。其目的是 。
（15分）氨基甲酸铵（H2NCOONH4）是一种白色固体，易分解、易水解，可用做肥料、灭火剂、洗涤剂等。某化学兴趣小组用如下方法制备氨基甲酸铵，反应的化学方程式如下：
2NH3(g)+CO2(g)
H2NCOONH4(s) ΔH＜0
（1）实验室通常采用图1装置制取氨气，你所选择的试剂是 。
（2）制备氨基甲酸铵的装置如图2所示，把氨气和二氧化碳通入四氯化碳中，不断搅拌混合，生成的氨基甲酸铵小晶体悬浮在四氯化碳中。当悬浮物较多时，停止制备。
注：四氯化碳与液体石蜡均为惰性介质。
①发生器用冰水冷却的原因是 。
液体石蜡鼓泡瓶的作用是 。
②从反应后的混合物中分离出产品的实验方法 （填操作名称）。为了得到干燥产品，应采取的方法是________（填写选项序号）。
a.常压加热烘干 b.高压加热烘干 c.真空40 ℃以下烘干
③尾气处理装置如图3所示。能否将浓H2SO4改为稀H2SO4 （填“能”或“否”），理由是 。
（3）取因部分变质而混有碳酸氢铵的氨基甲酸铵样品1.570 g，用足量石灰水充分处理后，使碳元素完全转化为碳酸钙，过滤、洗涤、干燥，测得质量为2.000 g。则样品中氨基甲酸铵的质量分数为_______。
[Mr(NH2COONH4)=78、Mr(NH4HCO3) =79、Mr(CaCO3)=100]
（13分）研究CO2的利用对促进低碳社会的构建具有重要的意义。
（1）已知拆开1 mol H2、1 mol O2和液态水中1 mol O—H键使之成为气态原子所需的能量分别为436 kJ、496 kJ和462 kJ；CH3OH(g)的燃烧热为627 kJ·mol－1。则CO2(g)＋3H2(g)＝CH3OH(g)＋H2O(l) ∆H＝ kJ·mol－1。
（2）将燃煤废气中的CO2转化为二甲醚的反应原理为：2CO2(g)＋6H2(g)
CH3OCH3(g)＋3H2O(l)
①该反应平衡常数表达式K＝ 。
②已知在某压强下，该反应在不同温度、不同投料比时，CO2的转化率如图所示。该反应的∆H 0（填“＞”或“＜”）。若温度不变，减小反应投料比[n(H2)/n(CO2)]，则K将 （填“增大”、“减小”或“不变”）。
③某温度下，向体积一定的密闭容器中通入CO2(g)与H2(g)发生上述反应，当下列物理量不再发生变化时，能表明上述可逆反应达到化学平衡的是 。
A．二氧化碳的浓度 B．容器中的压强
C．气体的密度 D．CH3OCH3与H2O的物质的量之比
（3）向澄清的石灰水中通入CO2至溶液中的Ca2+刚好完全沉淀时，则溶液中c(CO32-)＝ 。[已知：Ksp(CaCO3)=2.8×10－9]
（15分）海洋资源的开发与利用具有广阔的前景。海水的pH一般在7.5~8.6之间。某地海水中主要离子的含量如下表：
成分 | Na+ | K+ | Ca2+ | Mg2+ | Cl－ | SO42－ | HCO3－ |
含量/mg∙L－1 | 9360 | 83 | 160 | 1100 | 16000 | 1200 | 118 |
（1）海水显弱碱性的原因是（用离子方程式表示）： ，该海水中Ca2+的物质的量浓度为__________mol/L 。
（2）电渗析法是近年发展起来的一种较好的海水淡化技术，其原理如下图所示。其中阴（阳）离子交换膜只允许阴（阳）离子通过，电极均为惰性电极。
① 开始时阳极的电极反应式为 。
② 电解一段时间， 极（填“阴”或“阳”）会产生水垢，其成份为 （填化学式）。
③ 淡水的出口为a、b、c中的__________出口。
（3）海水中锂元素储量非常丰富，从海水中提取锂的研究极具潜力。锂是制造化学电源的重要原料，如LiFePO4电池某电极的工作原理如图所示：
该电池电解质为能传导 Li+的固体材料。
上面左图中的小黑点表示 （填粒子符号），充电时该电极反应式为 。
（4）利用海洋资源可获得MnO2 。MnO2可用来制备高锰酸钾：将MnO2与KOH混合后在空气中加热熔融，得到绿色的锰酸钾（K2MnO4），再利用氯气将锰酸钾氧化成高锰酸钾。该制备过程中消耗相同条件下氯气和空气的体积比为 （空气中氧气的体积分数按20%计）。
仅用下表提供的仪器和药品，就能达到相应实验目的是
编号 | 仪器 | 药品 | 实验目的 |
A | 托盘天平(带砝码)、胶头滴管、量筒、烧杯、药匙、玻璃棒 | NaCl固体、蒸馏水 | 配制一定质量分 数的NaCl溶液 |
B | 分液漏斗、烧瓶、锥形瓶、 导管及橡皮塞 | 盐酸、大理石、硅酸钠溶液 | 证明非金属性： Cl＞C＞Si |
C | 酸式滴定管、胶头滴管、铁架台(带铁夹) | 已知浓度的盐酸、 待测NaOH溶液 | 测定NaOH溶液 的物质的量浓度 |
D | 烧杯、分液漏斗、胶头滴管、铁架台 | 待提纯的A1C13溶液、NaOH溶液 | 提纯混有MgC12 杂质的AlCl3溶液 |
