[化学——选修3：物质结构与性质]
张亭栋研究小组受民间中医启发，发现As2O3（俗称砒霜）对白血病有明显的治疗作用．氮（N）、磷（P）、砷（As）等都是VA族的元素，该族元素的化合物在研究和生产中有许多重要用途．回答下列问题：
（1）As原子的核外电子排布式为 。
（2）P和S是同一周期的两种元素，P的第一电离能比S大，原因是 。
（3）NH4+中H﹣N﹣H的键角比NH3中H﹣N﹣H的键角 （填“大”或“小”），原因是 。
（4）Na3AsO4中含有的化学键类型包括 ；AsO43﹣的空间构型为 ，As4O6的分子结构如图1所示，则在该化合物中As的杂化方式是 。
（5）化合物NH5中的所有原子最外层都满足稳定结构，则NH5是 晶体．
（6）白磷（P4）的晶体属于分子晶体，其晶胞结构如图2（小圆圈表示白磷分子）．己知晶胞的边长为a cm，阿伏加德罗常数为NA mol﹣l，则该晶胞中含有的P原子的个数为 ，该晶体的密度为 g•cm﹣3（用含NA、a的式子表示）。
乙苯是一种用途广泛的有机原料，可制备多种化工产品。
（一）制备苯乙烯（原理如反应I所示）：
（1）部分化学键的键能如下表所示：
根据反应I的能量变化，计算x= ____。
（2）工业上，在恒压设备中进行反应I时，常在乙苯蒸气中通入一定量的水蒸气。用化学平衡理论解释通入水蒸气的原因为____ 。
（3）从体系自由能变化的角度分析，反应I在____（填“高温”或“低温”）下有利于其自发进行。
（二）制备α-氯乙基苯（原理如反应II所示）：
（4）T℃时，向10 L恒容密闭容器中充人2mol乙苯(g)和2 mol Cl2(g)发生反应Ⅱ，5 min时达到平衡，乙苯和Cl2、α-氯乙基苯和HCl的物质的量浓度(c)随时间(t)变化的曲线如图l所示：
①0—5 min内，以HCl表示的该反应速率v(HCl)=_____________。
②T℃时，该反应的平衡常数K=_____________。
③6 min时，改变的外界条件为_____________。
④10 min时，保持其他条件不变，再向容器中充人1moI乙苯、1 mol Cl2、1 mol α-氯乙基苯和l mol HCl，12 min时达到新平衡。在图2中画出10-12 min，Cl2和HCl的浓度变化曲线（曲线上标明Cl2和HC1）；0—5 min和0—12 min时间段，Cl2的转化率分别用α1、α2表示，则αl α2(填“>”、“<”或“=”)。
实验室制备硝基苯的反应原理和实验装置如下：
反应中存在的主要副反应有：在温度稍高的情况下会生成间二硝基苯。
有关数据列如下表：
实验步骤如下：①取100mL烧杯，用20 mL浓硫酸与18 mL浓硝酸配制混和酸，将混合酸小心加入B中；②把18 mL（15．84 g）苯加入A中；③向室温下的苯中逐滴加入混酸，边滴边搅拌，混和均匀。在50～60℃下发生反应，直至反应结束；④将反应液冷却至室温后倒入分液漏斗中，依次用少量水、5％NaOH溶液、水洗涤并分液；⑤分出的产物加入无水CaCl2颗粒，静置片刻，然后倒入蒸馏烧瓶，弃去CaCl2，进行蒸馏纯化，收集205～210℃馏分，得到纯硝基苯18g。
回答下列问题：
（1）图中装置C的作用是____________________________。
（2）配制混合酸时，能否将浓硝酸加入到浓硫酸中，说明理由：_________________
___________
____________________________________________________。
（3）为了使反应在50℃～60℃下进行，常用的方法是________________________。反应结束并冷却至室温后A中液体就是粗硝基苯，粗硝基苯呈黄色的原因是_________。
（4）在洗涤操作中，第二次水洗的作用是_________________________________。
（5）在蒸馏纯化过程中，因硝基苯的沸点高于140℃，应选用空气冷凝管，不选用水直形冷凝管的原因是___________________________________________________。
（6）本实验所得到的硝基苯产率是______________________。
高铁酸盐在能源、环保等方面有着广泛的用途。
I．高铁酸钾( K2Fe04)不仅是一种理想的水处理剂，而且高铁电池的研制也在进行中。如图1是高铁电池的模拟实验装置：
（1）该电池放电时正极的电极反应式为 ；若维持电流强度为1A，电池工作10 min ，理论消耗Zn g（已知F=96500 C／mol）。
（2）盐桥中盛有饱和KC1溶液，此盐桥中氯离子向 移动（填“左”或“右”）；若用阳离子交换膜代替盐桥，则钾离子向 移动（填“左”或“右”）。
（3）图2为高铁电池和常用的高能碱性电池的放电曲线，由此可得出高铁电池的优点有 。
Ⅱ．工业上湿法制备K2Fe04的工艺流程如图3。
（4）完成“氧化”过程中反应的化学方程式：
其中氧化剂是 （填化学式）。
（5）加入饱和KOH溶液的目的是
（6）已知25℃时Ksp[Fe(OH)3]=4.0×
，此温度下若在实验室中配制5mol/L
l00mL 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）。
某化学小组设计了如图所示的数字化实验装置，研究常温下，向1L0.1mol/L H2A溶液中逐滴加入等浓度NaOH溶液时的pH变化情况，并绘制出溶液中含A元素的微粒的物质的量分数与溶液pH的关系如图所示，则下列说法中不正确的是（ ）
A．pH=4.0时，图中n(HA－)约为0.0091mol
B．该实验应将左边的酸式滴定管换成右边碱式滴定管并加酚酞作指示剂
C．常温下，等物质的量浓度的NaHA与Na2A溶液等体积混合后溶液pH=3.0
D．0.1mol/LNaHA溶液中存在c(A2－)＋c(HA－)＋c(H2A)＝0.1mol/L
某试液中只可能含有下列K＋、NH4＋、Fe2＋、Al3＋、Cl－、SO42－、CO32－、AlO2－ 中的若干种离子，离子浓度均为0.1 mol·L－1。某同学进行了如下实验：
下列说法正确的是（ ）
A．无法确定原试液中是否含有Al3＋、Cl－
B．滤液X中大量存在的阳离子有NH4＋、Fe2＋和Ba2＋
C．无法确定沉淀C的成分
D．原溶液中存在的离子为NH4＋、Fe2＋、Cl－、SO42－
