2016年诺贝尔化学奖授予在“分子机器设计和合成”领域有突出成就的三位科学家，其研究对象之一“分子开关”即与大环主体分子苯芳烃、 硫或氮杂环杯芳烃等有关。回答下列问题：
(1)对叔丁基杯[4]芳烃（如图所示）可用于ⅢB族元素对应的离子萃取，如La2+、Sc2+。写出基态二价钪离子（Sc2+）核外电子排布式：__________。其中电子占据的轨道数为__________个。
(2)对叔丁基杯[4]芳烃由4个烃基构成杯底，其中条件氧原子的杂化方式为___________。烃基间的相互作用力为_______________。
(3)不同大小的杯芳烃能识别某些离子，如：N3-、SCN-等。根据等电子体原料判断N3-空间构型为______；一定条件下，SCN-与MnO2反应可得到(SCN)2。试写出(SCN)2 的结构式：_______________。
(4)已知C60分子结构和C60晶胞示意图（如图Ⅱ，图Ⅲ所示）：
则一个C60分子中含有σ键个数为__________，与每个C60分子距离最近且相等的C60分子有_________个，C60晶体的密度为__________（计算结果保留两位小数）。
亚硝酰氯（ClNO）是有机合成中的重要试剂，工业上可用NO与Cl2合成，回答下列问题：
(1)一定条件下，氮氧化物与悬浮在大气中的海盐粒子相互作用时会生成亚硝酰氯，涉及热化学方程式和平衡常数如下表：
序号 | 热化学方程式 | 平衡常数 |
① | 2NO2(g)+NaCl(s) | K1 |
② | 4NO2(g)+2NaCl(s) | K2 |
③ | 2NO(g)+ Cl2(g) | K3 |
则ΔH3=_________（用ΔH1、ΔH2表示）；K3=__________（用K1、K2 表示）
(2)300℃时，在一密闭容器中发生反应：2ClNO(g) 
2NO(g)+ Cl2(g)，其正反应速率表达式为v正=k·cn(ClNO)。测得速率和浓度的关系如下表：
序号 | c(ClNO)/mol·L-1 | v正/mol·L-1·s-1 |
① | 0.30 | 3.60×10-9 |
② | 0.60 | 1.44×10-8 |
③ | 0.90 | 3.24×10-8 |
则n=________；k=___________；达到平衡后，若减小压强，则混合气体的平均分子量将_______（填“增大”、“减小”或“不变”）。
(3)25℃时，向体积为2L且带气压计的恒容密闭容器中通入0.08mol NO和0.04mol Cl2发生反应：2NO(g)+Cl2(g) 2ClNO(g) ΔH
①若反应起始和平衡时温度相同，测得反应过程中压强（p）随时间（t）的变化如图Ⅰ曲线a所示，则ΔH________0（填“>”、“<”或“不确定”）；若其他条件相同，仅改变某一条件时，测得其压强（p）随时间（t）的变化如图Ⅰ曲线b所示，则改变的条件是___________。
②图Ⅱ是甲、乙同学描绘上述反应平衡常数的对数值（lgK）与温度的变化关系，其中正确的曲线是____（填“甲”或“乙”）；m值为_______________。
草酸钴是制作氧化钴和金属钴的原料。一种利用含钴废料（主要成分Co2O3），含少量Fe2O3、MnO2、Al2O3、CaO、MgO、碳及有机物等）制取草酸钴(CoC2O3)的工艺流程如下：
已知：①浸出液中含有的阳离子主要有H+、Co2+、Fe2+、Mn2+、Ca2+、Mg2+、Al3+等。
②部分阳离子一氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表：
沉淀物 | Fe(OH)3 | Fe(OH)2 | Co(OH)2 | Al(OH)3 | Mn(OH)2 |
完全沉淀时的pH | 3.7 | 9.6 | 9.2 | 5.2 | 9.8 |
③Kap(MgF2)=7.35×10-11，Kap(CaF2)=1.05×10-10
回答下列问题：
(1)焙烧的目的是_________；浸钴过程中Co3+转化为Co2+，反应的离子方程式为_____________。
(2)加入H2O2的目的是__________，加入Na2CO3溶液，调pH至5.2，滤渣Ⅰ主要成分为__________。
(3)加入过量NaF溶液，可将Ca2+、Mg2+除去，若所得滤液中c(Ca2+)=1.0×10-5mol·L-1，则滤液中c(Mg2+)为_______________。
(4)萃取剂对金属离子的萃取率与pH的关系如下图所示。滤液Ⅱ中加入萃取剂的作用是_________；萃取时，溶液的pH需要控制在一定范围内才比较适宜，其pH范围约为__________。
(5)已知含钴废料中含Co2O3质量分数为a%，若取mg该含钴废料按照上述流程，理论上最多能制得CoC2O4的质量为__________g（列出计算式即可）。
镁是一种性质活泼的金属，请回答下列问题：
(1)甲组同学通过实验探究Mg能否在CO2气体中燃烧，将镁条在空气中点燃后迅速插入盛有CO2气体的集气瓶中，观察到镁条剧烈燃烧，瓶内壁出现黑色固体颗粒等现象。写出Mg在CO2中燃烧的化学方程式：__________
(2)乙组同学根据甲组实验，推测Mg也能在NO2中燃烧，可能产物为MgO 、Mg3N2、和N2。请通过下图所给装置及药品来验证反应产物（夹持装置省略，部分仪器可重复使用）。
已知：a. Mg3N2遇水强烈水解。
b. NO2气体能被NaOH吸收。
c.25℃时，电离常数：CH3COOH的Ka=1.8×10-5 NH3·H2O的Ka=1.8×10-5
回答下列问题：
①乙组同学实验装置连接的正确顺序为A→__________（填装置字母）；装置C中盛放的试剂是________。
②当实验过程中出现_________现象时，才能开始加热，确定产物中有N2生成的实验现象为_________。
③装置D中生成两种物质的量相等的钠盐，其离子方程式为___________。
(3)设计实验证明：
①产物中存在Mg3N2：__________________。
②Mg(OH)2与NH4+直接反应而溶【解析】
_____________。
部分弱酸的电离常数如下表：
弱酸 | HCOOH | HCN | H2S |
电离平衡常数(25℃) | Ka＝1.8×10-4 | Ka＝4.9×10-10 | Ka1＝1.3×10-7 Ka2＝7.1×10-15 |
下列有关说法不正确的是
A. 等体积、等浓度的HCOONa和NaCN两溶液中所含阴离子数目相等
B. HCOO-、CN-、HS-在溶液中可以大量共存
C. NaHS溶液中加入适量KOH后：c(Na+)=c(H2S)+c(HS-)+C(S2-)
D. 恰好中和等体积、等pH的HCOOH和HCN消耗NaOH的量前者小于后者
铝电池性能优越，Al-Ag2O2电池用于电解尿素[CO(NH2)2]的碱性溶液制备氢气（隔膜Ⅱ仅阻止气体通过，a、b均为惰性电极）．下列说法正确的是
A. Ag电极是正极，反应后该电极区溶液pH减小
B. 原电池的总反应为：2Al+3Ag2O2+2NaOH=2NaAlO2+3Ag2O+H2O
C. a电极上的电极反应为：CO(NH2)2+8OH--6e-=CO32-+N2↑+6H2O
D. 每消耗2.7g铝，理论上a、b两极共产生气体3.36L(标准状况)
