【化学一物质结构与性质】(15分)周期表中前四周期元素R、W、X、Y、Z的原子序数依次递增。R的基志原子中占据哑铃形原子轨道的电子数为1；W的氢化物的沸点比同族其它元素氢化物的沸点高；X2+与W2-具有相同的电子层结构；Y元素原子的3P能级处于半充满状态；Z+的电子层都充满电子。请回答下列问题：
（1）写出Z的基态原子外围电子排布__________。
（2）R的某种钠盐晶体，其阴离子Am-（含R、W、氢三种元素）的球棍模型如上图所示：在Am-中，R原子轨道杂化类型有_______；m=_____。（填数字）
（3）经X射线探明，X与W形成化合物的晶体结构与NaCl的晶体结构相似，X2+的配位原子所构成的立体几何构型为____________。
（4）往Z的硫酸盐溶液中加入过量氨水，可生成[Z（NH3）4]SO4，下列说法正确的是_______。
A．[Z（NH3）4]SO4中所含的化学键有离子键、极性键和配位键
B．在[Z（NH3）4]2+中Z2+给出孤对电子，NH3提供空轨道
C．[Z（NH3）4]SO4组成元素中第一电离能最大的是氧元素
D．SO42-与PO43-互为等电子体，空间构型均为四面体
（5）固体YCl5的结构实际上是YCl4+和YCl6－构成的离子晶体，其晶体结构与CsCl相似．若晶胞边长为apm，则晶胞的密度为____g•cm-3。（已知阿伏伽德罗常数为NA，用含a和NA的代数式表示）
【化学—化学与技术】（15分）甲酸钠广泛用作催化剂、稳定合成剂、印染行业的还原剂，还可用于生产保险粉、草酸和甲酸。甲酸钠用电石炉废气（75%～90%CO，以及少量CO2、H2S、N2、CH4等）合成，其合成部分工艺流程如下：
（1）上述工艺用碱液洗涤的目的是___________，可能发生的反应有_______（写两个化学方程式）。
（2）上述合成工艺中采用循环喷射吸收合成，其目的是_________；最后尾气主要成分是______。
（3）甲酸钠高温时分解制取草酸钠（Na2C2O4）的化学方程式为________。
（4）在甲酸钠、氢氧化钠混合溶液中通入二氧化硫气体，可得到重要的工业产品保险粉（Na2S2O4），同时产生二氧化碳气体，该反应的离子方程式为____________。
（5）某厂测知合成塔中甲酸钠生产产率为40%，要制得溶质质量分数为5%的HCOONa溶液1吨，需要CO在标况下的体积为___________。
（16分）火力发电厂释放出大量氮氧化合物（NOx）、SO2和CO2等气体会造成环境问题。对燃煤废气进行脱硝、脱硫和脱碳等处理，可实现绿色环保、节能减排、废物利用等目的。
（1）脱硝。利用甲烷催化还原NOx：
CH4(g）＋ 4NO2(g）＝4NO(g）＋ CO2(g）＋ 2H2O(g） △H1＝－574 kJ/mol
CH4(g）＋ 4NO(g）＝2N2(g）＋ CO2(g）＋ 2H2O(g） △H2＝－1160 kJ/mol
甲烷直接将NO2还原为N2的热化学方程式为 。
（2）脱碳。将CO2转化为甲醇：CO2(g)＋3H2(g)
CH3OH(g)＋H2O(g） △H3
①在一恒温恒容密闭容器中充入1 mol CO2和3 mol H2进行上述反应。测得CO2和CH3OH(g)浓度随时间变化如图1所示。回答：0～10 min内，氢气的平均反应速率为 mol/(L·min)；第10 min后，保持温度不变，向该密闭容器中再充入1 mol CO2(g)和1 mol H2O(g)，则平衡 （填“正向”、“逆向”或“不”）移动。
②如图2，25℃时以甲醇燃料电池（电解质溶液为稀硫酸）为电源来电解300mL 某NaCl溶液，正极反应式为 。在电解一段时间后，NaCl溶液的pH值变为13（假设NaCl溶液的体积不变），则理论上消耗甲醇的物质的量为 mol。
③取五份等体积的CO2和H2的混合气体（物质的量之比均为1∶3），分别加入温度不同、容积相同的恒容密闭容器中，发生上述反应，反应相同时间后，测得甲醇的体积分数φ（CH3OH）与反应温度T的关系曲线如图3所示，则上述CO2转化为甲醇的反应的△H3 0（填“＞”、“＜”或“＝”）。
（3）脱硫。燃煤废气经脱硝、脱碳后，与一定量氨气、空气反应，生成硫酸铵。硫酸铵水溶液呈酸性的原因是 (用离子方程式表示)；室温时，向(NH4)2SO4,溶液中滴人NaOH溶液至溶液呈中性，则所得溶液中微粒浓度大小关系c(Na＋） c(NH3·H2O)。（填“＞”、“＜”或“＝”）
(13分)工业上常回收冶炼锌废渣中的锌（含有ZnO、FeO、Fe2O3、CuO、Al2O3等杂质，并用来生产ZnSO4·6H2O晶体，其工艺流程如下，有关氢氧化物沉淀时的pH如下表。
氢氧化物 | Al（OH）3 | Fe（OH）3 | Fe（OH）2 | Zn（OH）2 |
开始沉淀的pH | 3.3 | 1.5 | 6.5 | 5.4 |
沉淀完全的pH | 5.2 | 3.7 | 9.7 | 8.0 |
（1）上述工艺流程中多处涉及“过滤”，实验室中过滤操作需要使用的玻璃仪器有________。
（2）在“除杂Ⅰ”步骤中，需再加入适量H2O2溶液的目的是_____。为使Fe（OH）3、Al（OH）3沉淀完全，而Zn（OH）2不沉淀，应控制溶液的pH范围为______。为控制上述pH范围可选择加入的试剂或药品是________。
A．ZnO B．氨水 C．固体NaOH D．ZnCO3
（3）在“除杂Ⅱ”步骤中，加入Zn粉的作用是_______。“操作A”的名称是_______。
（4）常温下，已知Ksp〔Cu（OH）2〕=2×10-20，某CuSO4溶液里c（Cu2+）=0.02mol/L，如果要生成Cu（OH）2沉淀，则应调整溶液pH大于___________。
(13分)半导体生产中常需要控制掺杂，以保证控制电阻率，三氯化磷(PCl3)是一种重要的掺杂剂。实验室要用黄磷（即白磷）与干燥的Cl2模拟工业生产制取PCl3，装置如下图所示：（部分夹持装置略去）
已知：
①黄磷与少量Cl2反应生成PCl3，与过量Cl2反应生成PCl5。
②PCl3遇水会强烈水解生成H3PO3和HCl；
③PCl3遇O2会生成POCl3，POCl3溶于PCl3。
④PCl3、POCl3的熔沸点如表：
物质 | 熔点/℃ | 沸点/℃ |
PCl3 | -112 | 75.5 |
POCl3 | 2 | 105.3 |
请回答下列问题：
（1）A装置中制氯气的离子方程式为____________。
（2）B中所装试剂是_______；F中碱石灰的作用有两种，分别是______、_______。
（3）实验时，检查装置气密性后，先打开K3通入干燥的CO2，再迅速加入黄磷。通干燥CO2的作用是_______。
（4）粗产品中常含有POCl3、PCl5等．加入黄磷加热除去PCl5后，通过_____（填实验操作名称），即可得到较纯净的PCl3。
（5）实验结束时，可以利用C中的试剂吸收多余的氯气，C中反应的离子方程式为_______。
（6）通过下面方法可测定产品中PCl3的质量分数：
①迅速称取1.00g产品，加水反应后配成250mL溶液；
②取以上溶液25.00mL，向其中加入10.00mL 0.1000mol/L碘水，充分反应；
③向②所得溶液中加入几滴淀粉溶液，用0.1000mol/L的Na2S2O3，溶液滴定；
④重复②、③操作，平均消耗Na2S2O3溶液8.40mL。
已知：H3PO3+I2＝H3PO4+2HI，I2+2Na2S2O3＝2NaI+Na2S4O6，假设测定过程中没有其他反应，该产品中PCl3的质量分数为_________。
雾霾严重影响人们的生活与健康。某地区的雾霾中可能含有如下可溶性无机离子：Na+、NH4+、Mg2+、Al3+、SO42－、NO3－、Cl－。某同学收集了该地区的雾霾，经必要的预处理后试样溶液，设计并完成了如下的实验：
已知：3NO3－+ 8Al + 5OH－ + 2H2O
3NH3↑+ 8AlO2－
根据以上的实验操作与现象，该同学得出的结论不正确的是
A．试样中肯定存在NH4+、Mg2+、SO42－和NO3－
B．试样中可能存在Na+、Cl－
C．试样中一定不含Al3+
D．该雾霾中可能存在NaNO3、NH4Cl和MgSO4
