【化学一选修3:物质结构与性质】X、Y、Z、W四种元素的部分信息如下表所示。
元素 | X | Y | Z | W |
相关 信息 | 短周期元素，最高化合价为 +7价 | 基态原子中，电子占据的最高能层符号为L,最高 能级上只有两个自旋方向相同的电子 | 核外电子共有15种运动状态 | 能与X形成两种常见化合物WX2、WX3，酚遇WX3溶液能发生显色反应 |
回答下列问题：
(1) W的基态原子电子排布式为____, X、Y、Z三种元素电负性由大到小的顺序为___(用具体的元素符号填写)。
(2)化合物YX4、ZX3、ZX5 (气态或液态时)中，中心原子的轨道类型不是sp3杂化的是________(填化学式，下同），分子构型是正四面体的是______, 属于极性分子的是____。
(3)已知WX3的熔点：306℃，沸点：319℃，则WX3的晶体类型为____，Y与氢元素能形成YnH2n+2 (n为正整数）的一系列物质，这一系列物质沸点的变化规律以及影响的因素是______________。
(4)Z可形成多种含氧酸，如H3ZO4、HZO3、H3ZO3等，其中酸性最强的是______（填化学式）。
(5)W元素的单质晶体在不同温度下有两种堆积方式，晶胞分别如下图所示。在面心立方晶胞中W原子的配位数为___；若W的原子半径为r cm，阿伏加德罗常数为NA，则其体心立方晶体的密度可表示为_____g•cm-3。
发展以煤制乙烯、丙烯、丁烯等低碳烯烃，部分替代石油化工产品的道路是我国保障能源安全战略的重要措施。间接法是先由煤制合成气（组成为H2、CO和少最的CO2)制备甲醇或二甲醚（CH3OCH3),其主要过程包括以下四个反应：
甲醇合成反应：
①CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g) △H1=-90.1 kJ•mol-1
②CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g) +H2O(g) △H2=-49.0kJ•mol-1
水煤气变换反应：
③CO(g)+ H2O(g)CO2(g)+ H2(g) △H3=-41.1kJ•mol-1
二甲醚合成反应：
④2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) △H4=-24.5kJ•mol-1
回答下列问题：
(1)分析上述反应（均可逆），发生反应④对于CO转化率的影响是_______（填“增大”、“减小”或“无影响”，其理由是__________。
(2)在二个体积均为1.0L的恒容密闭容器中发生上述二甲醚合成反应④。实验数据见下表：
容器编号 | 温度（℃） | 起始物质的量（mol） | 平衡物质的量（mol） | |||
CH3OH（g） | CH3OCH3（g） | H2O（g） | CH3OCH3（g） | H2O（g） | ||
a | 387 | 0.20 | 0 | 0 | 0.080 | 0.080 |
b | 387 | 0.40 | 0 | 0 |
|
|
c | 207 | 0.20 | 0 | 0 | 0.090 | 0.090 |
①387℃时，反应④的化学平衡常数K=__________。
②达到平衡时，容器b中CH3OH的转化率为________。
③达到平衡时，容器c中CH3OCH3的体积分数为________。
(3)由H2和CO可直接制备二甲醚：2CO2(g)＋4H2(g)=CH3OCH(g)＋H2O(g) ΔH＝__________；为提高反应物的转化率，根据化学反应原理，理论上应采取的措施是________(填序号)。
A.高温高压 B.低温低压 C.高温低压 D.低温高压
(4)有研究者用Cu-Zn-Al和Al2O3作催化剂,压强为5.0 MPa的条件下，由合成气[
=2]直接制备二甲醚，结果如下图所示.已知:选择性=
×100%。则有图可知二甲醚的选择性达最大值时对应的温度是____________。
(5)2016年，我国的两个科研团队在合成气直接制备低碳烯烃(nCO+2nH2
CnH2n+nH2O)的研究中连续取得重大突破，论文分别发表在《德国应用化学》（2016.03.16）、《Nature》（2016.10.06）杂志上。
=2时，前者在400℃，1MPa的条件下，CO转化率为11%，低碳烯烃选择性达74%；后者在250℃，0.1～0.5MPa的条件下，CO转化率为31.8%，低碳烯烃选择性为60.8%，则其中低碳烯烃的产率较大者的值为_________。
某工厂拟综合处理含NH4-废水和工业废气（主要含N2、CO2、.SO2、NO、CO,不考虑其它成分），设计了如下流程：
已知：NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O
回答下列问题：
(1)固体1的主要成分Ca(OH)2、CaCO3和______。
(2)气体X与气体1反应时起到的作用是______(填“氧化剂”、“还原剂”或“即不是氧化剂也不是还原剂”），捕获剂所捕获的气体主要是______ (填化学式）。
(3) NaOH溶液吸收等物质的量的NO、NO2气体过程中，当生成1molNaNO2时转移电子数为_______NA。
(4)用NaNO2溶液处理含NH4-废水时，发生反应的离子方程式为__________；含NH4-废水也可用沉淀法处理：Mg2++NH4- +PO43-=== MgNH4PO4↓, 已知25℃时，Ksp(MgNH4PO4)=2.5×10-13 。向废水中按比例投入镁盐和磷酸盐，欲使沉淀后废水中残留的铵态氮达到一级排放标准(≤1.0mg·L-1，即≤7.14×10-5 mol·L-1），且c(PO43-)=1.0×10-5 mol·L-1，则应使沉淀后的废水中c( Mg2+) ≥________。
(5)电化学氧化法是处理氨氮废水的一种新工艺。间接电氧化的原理是：向废水中加入一定量的氯离子，使其电解时在阳极放电生成氯单质，利用氯单质与水反应生成的次氯酸将NH4+氧化 为氮气。最后一步反应的离子方程式为__________________________。
(6) 已知25℃时，HNO2的电离常数Ks =5.1×10-4。实验室常用NaOH溶液吸收NO2尾气，反应为2NO2+ 2NaOH==NaNO3+ NaNO2+H2O。若用1L 0.4 mol·L-1Na(OH)溶液充分吸收0.4mol NO2气体，则所得溶液显___(填“酸性”、“碱性”或“中性”），原因是___________(用离子方程式表示）；忽略溶液体积变化，近似计算所得溶液的pH≈____。
某学习小组利用反应：5H2C2O4+2KMnO4+3H2SO4＝2MnSO4+K2SO4+10CO2↑+8H2O H2C2O4来探究“外界条件对化学反应速率的影响”。实验时，先分别量取KMnO4酸性溶液、H2C2O4溶液，然后倒入大试管中迅速振荡混合均匀，开始计时，通过测定褪色所需时间来判断反应的快慢。
(1)该反应是溶液之间发生的不可逆反应，改变压强对其反应速率的影响是______(填序号)。
A.可能明显加快 B.可能明显减慢 C.几乎无影响，可以忽略
(2)甲同学设计了如下实验
实验编号
| H2C2O4溶液 | KMnO4溶液 | 温度/℃
| ||
浓度（mol/L） | 体积（mL） | 浓度（mol/L） | 体积（mL） | ||
a | 0.10 | 2.0 | 0.010 | 4.0 | 25 |
B | 0.20 | 2.0 | 0.010 | 4.0 | 25 |
c | 0.20 | 2.0 | 0.010 | 4.0 | 50 |
①探究温度对化学反应速率影响的组合实验编号是__________，可探究温度对化学反应速率影响的实验编号是__________。
②实验a测得混合后溶液褪色的时间为40%，忽略混合前后 体积的微小变化，则这段时间内的平均反应速率v(KMnO4)=______。
（3）在其它条件相同的情况下，乙同学用不同浓度的KMnO4酸性溶液实验，测得实验数据如下表所示：
实验编号
| 温度℃ | H2C2O4溶液 | KMnO4酸性溶液 | 褪色的时间(min) | |||
浓度（mol/L） | 体积（mL） | 浓度（mol/L） | 体积（mL） |
| |||
1 | 25 | 0.10 | 4 | 0.2 | 8 | t1 | |
2 | 25 | 0.010 | 4 | 0.2 | 8 | t2(t2<t3) | |
依据表中数据，_____(填“能”或“不能”)得出“溶液褪色所需时间越短，反应速率越快”的结论，理由是__________________。
(4)在实验中，草酸(H2C2O4)溶液与KMnO4酸性溶液反应时，褪色总是先慢后快。
①同学们据此提出以下假设：
假设1：该反应为放热反应
假设2：反应生成的Mn2+对该反应有催化作用
假设3：反应生成的K+或SO42-该反应有催化作用
丙同学认为假设3不合理，其理由是__________。
②丁同学用如下实验证明假设2成立：在A和B两支试管中分别加入4mL0.2mol·L-1草酸溶液，再在A试管中加入lmL0.1mol·L-1MnSO4溶液、B试管中加入1mL蒸馏水，然后在两支试管中同时分别加入1mLO.1mol·L-1KMnO4酸性溶液，A试管溶液褪色的时间明显早于B试管。在B试管中加入1mL蒸馏水的目的是：__。
③同学们认为不宜用MnCl2溶液代替MnSO4溶液对该反应进行催化探究，其原因是（用离子方程式表示）_______________。
某化工厂为了综合利用生产过程中生成的CaSO4，与相邻的合成氨厂联合设计了以下制备（NH4）2SO4的工艺流程：
下列有关说法错误的是
A. 将滤液蒸干，即可提取产品（NH4）2SO4
B. 通入足量氨气使悬浊液呈碱性有利于CO2的吸收
C. 副产品是生石灰，X是CO2，其中CO2可循环利用
D. 沉淀池中发生的主要反应为CaSO4+CO2+2NH3+H2O
CaCO3↓+（NH4）2SO4，
某种熔融碳酸盐燃料电池以Li2CO3、K2CO3为电解质、以CH4为燃料时，该电池工作原理如图所示。下列有关说法正确的是
A. a为空气，b为CH4
B. CO32-向正极移动,K+、Li+向负极移动
C. 负极电极反应式为CH4-8e-+4CO32-=5CO2+2H2O
D. 正极电极反应式为O2＋4e-+2H2O=4OH
