【化学——选修3：物质结构与性质】（15分）卤族元素的单质和化合物很多，我们可以利用所学物质结构与性质的相关知识去认识和理解它们。
（1）卤族元素位于元素周期表的______区；溴的价电子排布式为________________。
（2）在一定浓度的溶液中，氢氟酸是以二分子缔合(HF)2形式存在的。使氢氟酸分子缔合的作用力是________。
（3）请根据下表提供的第一电离能数据判断，最有可能生成较稳定的单核阳离子的卤素原子是_______（写出名称）。
| 氟 | 氯 | 溴 | 碘 |
第一电离能（kJ/mol） | 1681 | 1251 | 1140 | 1008 |
（4）已知碘酸（HIO3）和高碘酸（H5IO6）的结构分别如图I、II所示：
请比较二者酸性强弱：HIO3_____H5IO6（填“＞”、 “＜”或“＝”）。
（5）已知ClO2－为角型，中心氯原子周围有四对价层电子。ClO2－中心氯原子的杂化轨道类型为___________，写出一个ClO2－的等电子体__________。
（6）下图为碘晶体晶胞结构。有关说法中正确的是_________。
A．用均摊法可知平均每个晶胞中有4个碘原子
B．碘晶体为无限延伸的空间结构，是原子晶体
C．碘晶体中存在的相互作用有非极性键和范德华力
（7）已知CaF2晶体（如图）的密度为ρg/cm3，NA为阿伏加德罗常数，棱上相邻的两个Ca2+的核间距为a cm，则CaF2的相对分子质量可以表示为___________。
【化学─选修2：化学与技术】（15分）硫酸工业的废渣回收再利用的工艺流程如下：
注：硫酸渣（主要含Fe2O3、SiO2、Al2O3、MgO等杂质）
（1）“酸浸”中硫酸要适当过量，目的是：①提高铁的浸出率，② 。
（2）“还原”是将Fe3＋转化为Fe2＋，同时FeS2被氧化为SO42－，该反应的离子方程式为 。
（3）为测定“酸浸”步骤后溶液中Fe3＋的量以控制加入FeS2的量。实验步骤为：
准确量取一定体积的酸浸后的溶液于锥形瓶中，加入HCl、稍过量SnCl2，再加HgCl2除去过量的SnCl2，以二苯胺磺酸钠为指示剂，用K2Cr2O7标准溶液滴定，有关反应方程式如下：
2Fe3＋＋Sn2＋＋6Cl－＝2Fe2＋＋SnCl62－，
Sn2＋＋4Cl－＋2HgCl2＝SnCl62－＋Hg2Cl2↓，
6Fe2＋＋Cr2O72－＋14H＋＝6Fe3＋＋2Cr3＋＋7H2O。
①若SnCl2不足量，则测定的Fe3＋量 （填“偏高”、“偏低”、“不变”，下同）。
②若不加HgCl2，则测定的Fe3＋量 。
（4）①可选用 （填试剂）检验滤液中含有Fe3+。“酸浸”后Fe2+可被空气中O2氧化（用离子反应方程式表示） 。
②已知部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表：
沉淀物 | Fe(OH)3 | Al(OH)3 | Fe(OH)2 | Mg(OH)2 | Mn(OH)2 |
开始沉淀 | 2.7 | 3.8 | 7.5 | 9.4 | 8.3 |
完全沉淀 | 3.2 | 5.2 | 9.7 | 12.4 | 9.8 |
实验可选用的试剂有：稀HNO3、Ba(NO3)2溶液、酸性KMnO4溶液、NaOH溶液，要求制备过程中不产生有毒气体。请完成由“过滤”后的溶液模拟制备氧化铁的实验步骤：
第一步：氧化： ；（填写具体操作）
第二步：沉淀 ；（填写具体操作）
第三步：分离，洗涤；
第四步：烘干，研磨。
（15分）已知铁离子，氯气、溴均为常见的氧化剂，某化学兴趣小组设计了如下实验探究其强弱：
（1）①装置A中发生反应的离子方程式是 。
②整套实验装置存在一处明显的不足，请指出 。
（2）用改正后的装置进行实验，实验过程如下：
实验操作 | 实验现象 | 结论 |
打开活塞a，向圆底烧瓶中滴入适量浓盐酸；然后 。 （填具体实验操作） | D装置中：溶液变红 E装置中：水层溶液变黄， 振荡后，下层CCl4层无明显变化。一段时间后 。（填实验现象） | Cl2、Br2、Fe3+的氧化性由强到弱的顺序为： Cl2 ＞Br2 ＞Fe3+ |
（3）因忙于观察和记录，没有及时停止反应，D、E中均发生了新的变化。
D装置中：红色慢慢褪去。
E装置中：CCl4层颜色逐渐加深，直至变成红色。
为探究上述实验现象的本质，小组同学查得资料如下：
ⅰ．Fe3+ +3SCN－ ⅱ．(SCN)2性质与卤素单质类似。氧化性：Cl2 ＞ (SCN)2 。 |
①请用平衡移动原理（结合上述资料）解释Cl2过量时D中溶液红色褪去的原因 。
现设计简单实验证明上述解释：取少量褪色后的溶液，滴加 溶液，若溶液颜色 。则上述解释是合理的。
小组同学另查得资料如下：
ⅲ．Cl2和Br2反应生成BrCl，BrCl呈红色（略带黄色），沸点约5℃，它与水能发生水解反应，且该反应为非氧化还原反应。 ⅳ．AgClO、AgBrO均可溶于水。 |
②欲探究E中颜色变化的原因，设计实验如下：
用分液漏斗分离出E的下层溶液，蒸馏、收集红色物质，取少量，加入AgNO3溶液，结果观察到仅有白色沉淀产生。请结合上述资料用两步离子方程式解释仅产生白色沉淀原因 、 。
（15分）(NH4)2Fe(SO4)2俗称莫尔盐，其常见的制备工艺流程如下：
（1）已知流程中铁粉制备反应如下：
4 H2O(g) +3Fe(s)
Fe3O4(s)十4H2(g) △H =a kJ /mol
Fe3O4(s) = 3 Fe(s)+ 2O2(g) △H =b kJ/mol
则光解气态水制备H2的热化学方程式为 。
（2）步骤I中加水发生如下反应，请完善该反应： +2H2O 2H++ H2TiO3 ↓；
该步骤加入铁粉的作用是① ；② 。
（3）步骤Ⅳ生成(NH4)2Fe(SO4)2，其化学反应方程式为 ；
写出(NH4)2Fe(SO4)2溶液中各离子溶度由大到小的顺序：
（4）已知在潮湿空气中Fe(OH)2比FeCl2更易被氧化。据此分析(NH4)2Fe(SO4)2比FeSO4稳定的原因是 。
（5）室温时Fe(OH)3的悬浊液中存在Fe(OH)3(s)
Fe3+(aq)+3OH-(aq) Ksp[Fe(OH)3] =8ⅹ10-32若此悬浊液中 c(Fe3+)=0.08 mol·L-1则溶液的pH等于 。
（13分）1902年德国化学家哈博研究出合成氨的方法，其反应原理为：
N2(g)+3H2(g)
2NH3(g); △H（△H＜0）
一种工业合成氨的简易流程图如下：
完成下列填空：
（1）天然气中的H2S杂质常用氨水吸收，产物为NH4HS。一定条件下向NH4HS溶液中通入空气，得到单质硫并使吸收液再生。NH4HS的电子式是___________，写出再生反应的化学方程式：__________________。NH3的沸点高于H2S，是因为NH3分子之间存在着一种比_________力更强的作用力。
（2）室温下，0.1 mol/L的氯化铵溶液和0.1 mol/L的硫酸氢铵溶液，酸性更强的是_______，其原因是___________________________________________________________。
已知：H2SO4：H2SO4 = H++HSO4－;
HSO4－H++SO42－ :
K =1.2×10－2 NH3·H2O：K=1.8×10－5
（3）图甲表示500℃、60.0MPa条件下，原料气投料比与平衡时NH3体积分数的关系。根据图中a点数据计算N2的平衡体积分数：______（保留3位有效数字）。
（4）依据温度对合成氨反应的影响，在图乙坐标系中，画出一定条件下的密闭容器内，从常温下通入原料气开始，随温度不断升高，NH3物质的量变化的曲线示意图。
（5）上述流程图中，使合成氨放出的能量得到充分利用的主要步骤是（填序号）________。
简述本流程中提高合成氨原料总转化率的方法(只答一种即可)：_________________。
建构数学模型来研究化学问题，既直观又简洁。下列建构的数轴模型正确的是
A．钠在氧气中燃烧，钠的氧化产物：
B．铁在Cl2中燃烧，铁的氧化产物：
C．NH3与Cl2反应，反应产物：
D．FeBr2溶液中通入Cl2，铁元素存在形式：
