选做[化学—选修3:物质结构与性质] (15分）X、Y、Z、W、R、Q为前30号元素，且原子序数依次增大。X是所有元素中原子半径最小的，Y有三个能级，且每个能级上的电子数相等，Z原子单电子数在同周期元素中最多，W与Z同周期，第一电离能比Z的低，R与Y同一主族，Q的最外层只有一个电子，其他电子层电子均处于饱和状态。请回答下列问题：
（1）R核外电子排布式为__________________。
（2）X、Y、Z、W形成的有机物YW(ZX2）2中Y、Z的杂化轨道类型分别为__________，ZW3-离子的立体构型是__________。
（3）Y、R的最高价氧化物的沸点较高的是_____________（填化学式），原因是_________________。
（4）将Q单质的粉末加入到ZX3的浓溶液中，并通入W2，充分反应后溶液呈深蓝色，该反应的离子方程式为______________________________________。
（5）W和Na的一种离子化合物的晶胞结构如图，该离子化合物为____________（填化学式）。Na+的配位数为_____________，距一个阴离子周围最近的所有阳离子为顶点构成的几何体为__________。已知该晶胞的密度为ρg·cm-3，阿伏加德罗常数为NA，则两个最近的W离子间距离为 nm(用含ρ、NA的计算式表示）。
（15分）雾霾由多种污染物形成，其中包含颗粒物（包括PM2.5在内）、氮氧化物（NOx）、CO、SO2等。化学在解决雾霾污染中有着重要的作用。
（1）已知：2SO2(g）+O2(g）
2SO3(g） ΔH=－196.6 kJ·mol－1
2NO(g）+O2(g）2NO2(g） ΔH=－113.0 kJ·mol－1
则反应NO2(g）+SO2(g）SO3(g）+NO(g） ΔH=_________kJ·mol－1。
一定条件下，将NO2与SO2以体积比1︰2置于恒温恒容的密闭容器中发生上述反应，下列能说明反应达到平衡状态的有_______________。
a．体系密度保持不变
b．混合气体颜色保持不变
c．SO2和NO的体积比保持不变
d．每消耗1 mol SO3的同时生成1 mol NO2
测得上述反应平衡时NO2与SO2体积比为1︰5，则平衡常数K＝_______。
（2）CO、CO2都可用于合成甲醇。
①CO用于合成甲醇反应方程式为：CO(g）+2H2(g）CH3OH(g）
CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如图所示。实际生产条件控制在250℃、1.3×104kPa左右，选择此压强的理由是_________________________________________。
②CO2用于合成甲醇反应方程式为：CO2(g）+3H2(g）
CH3OH(g）+H2O(g）
下图是科学家现正研发的，以实现上述反应在常温常压下进行的装置。写出甲槽的电极反应____________。
（3）下图是一种用NH3脱除烟气中NO的原理。
①该脱硝原理中，NO最终转化为H2O和_________（填化学式）。
②当消耗2 mol NH3和0.5 molO2时，除去的NO在标准状况下的体积为__________L。
（4）NO直接催化分解（生成N2和O2）也是一种脱硝途径。在不同条件下，NO的分解产物不同。在高压下，NO在40℃下分解生成两种化合物，体系中各组分物质的量随时间变化曲线如图所示，写出NO分解的化学方程式_______________________________。
（15分）铁是目前人类使用量最大的金属，它能形成多种化合物。
（1）取5.6 g的生铁与足量的稀硫酸混合反应，无论怎样进行实验，最终收集了的气体体积均小于2.24 L（标准状况），最主要的原因是__________________________，所得溶液在长时间放置过程中会慢慢出现浅黄色，试用离子方程式解释这一变化的原因______________________________________。
（2）硫化亚铁常用于工业废水的处理。已知：25℃时，溶度积常数Ksp(FeS）=6.3×10-18、Ksp(CdS）= 3.6×10-29。请写出用硫化亚铁处理含Cd2+的工业废水的离子方程式__________________________。
（3）ZnFe2O3.5是一种新型纳米材料，可将工业废气中的某些元素转化为游离态，制取纳米ZnFe2O3.5和用于除去废气的转化关系为：ZnFe2O4
ZnFe2O3.5
上述转化反应中消耗的n(ZnFe2O4）︰n(H2）＝_______。请写出 ZnFe2O3.5与NO2反应的化学方程式_______________________________。
（4）LiFePO4(难溶于水）材料被视为最有前途的锂离子电池材料之一。
①以FePO4（难溶于水）、Li2CO3、单质碳为原料在高温下制备LiFePO4，该反应的化学方程式为2FePO4+Li2CO3+2C＝2LiFePO4+3CO↑。则1molC参与反应时转移的电子数为_______________。
②磷酸铁锂动力电池有几种类型，其中一种（中间是锂离子聚合物的隔膜，它把正极与负极隔开）工作原理为FePO4+Li
LiFePO4。则充电时阳极上的电极反应式为______________________________。
（5）已知25℃时，Ksp[Fe(OH）3]＝4.0×10-38，此温度下若在实验室中配制5 mol/L 100 mL FeCl3溶液，为使配制过程中不出现浑浊现象，则至少需要加入_______ml、2 mol/L的盐酸（忽略加入盐酸体积）。
（13分）利用废铝箔(主要成分为Al、少量的Fe、Si等）既可制取有机合成催化剂AlBr3又可制取净水剂硫酸铝晶体。
I．实验室制取无色的无水AlBr3(熔点：97.5℃，沸点：263.3℃～265℃，在空气中AlBr3遇水蒸气易发生水解）可用如图所示装置，主要实验步骤如下：
步骤l．将铝箔剪碎，用CCl4浸泡片刻，干燥，然后投入到烧瓶6中。
步骤2．从导管口7导入氮气，同时打开导管口l和4排出空气，一段时间后关闭导管口7和1；导管口4接装有P2O5的干燥管。
步骤3．从滴液漏斗滴入一定量的液溴于烧瓶6中，并保证烧瓶6中铝过剩。
步骤4．加热烧瓶6，回流一定时间。
步骤5．将氮气的流动方向改为从导管口4到导管口l。将装有P2O5的干燥管与导管口1连接，将烧瓶6加热至270℃左右，使AlBr3蒸馏进入收集器2。
步骤6．蒸馏完毕时，在继续通入氮气的情况下，将收集器2从3处拆下，并立即封闭3处。
（1）步骤l中，铝箔用CCl4浸泡的目的是______________________________。
（2）步骤2操作中，通氮气的目的是______________________________。
（3）步骤3中，该实验要保证烧瓶中铝箔过剩，其目的是_______________________。
（4）步骤4依据何种现象判断可以停止回流操作_______________________________。
（5）步骤5需打开导管口l和4，并从4通入N2的目的是_______________________。
II．某课外小组的同学拟用废铝箔制取硫酸铝晶体，已知铝的物种类别与溶液pH关系如图所示，实验中可选用的试剂：处理过的铝箔；2.0mol·L-1NaOH溶液：2.0 mol·L-1硫酸
（6）由铝箔制备硫酸铝晶体的实验步骤依次为：
①称取一定质量的铝箔于烧杯中，分次加入2.0 mol•L-1NaOH溶液，加热至不再产生气泡为止。
②过滤
③_________________________________；
④过滤、洗涤沉淀；
⑤向沉淀中不断加入2.0mol·L-1硫酸，至恰好溶解；
⑥_______________；
⑦冷却结晶；
⑧过滤、洗涤、干燥。
已知下表均为烷烃分子的化学式，且它们的一氯取代物只有一种
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | … |
CH4 | C2H6 | C5H12 | C8H18 | C17H36 | … | … |
则第6项烷烃分子的化学式
A．C16H34 B．C22H46 C．C26H54 D．C27H56
根据下列操作及现象，所得结论正确的是
序号 | 操作及现象 | 结论 |
A | 溴乙烷与NaOH乙醇溶液共热产生的气体通入KMnO4酸性溶液中，溶液褪色 | 产生的气体为乙烯 |
B | 将0.1 mol·L-1氨水稀释成0.01 mol·L-1，测得pH由11.1变成 10.6 | 稀释后NH3·H2O的电离程度减小 |
C | 常温下，测得饱和Na2CO3溶液的pH大于饱和NaHCO3溶液 | 常温下水解程度：CO32- >HCO3 - |
D | 向25 mL冷水和沸水中分别滴入5滴FeCl3饱和溶液，前者为黄色，后者为红褐色 | 温度升高，Fe3+的水解程度增大 |
