[化学一选修3: 物质结构与性质]
A、B、C、D为元素周期表中前四周期的四种元素，且原子序数依次增大，C、D同周期，且A、B、C均不在同一周期，其中A与D同主族，且该主族中有三种非金属元素，B为非金属元素且原子最外层有3对成对电子，C元素位于元素周期表第10列。请回答下列问题:
(1)C元素的原子序数为________，基态D原子的简化电子排布式为________。
(2)与A同一周期的所有主族元素中第一电离能小于A的元素共有_______种。
(3) D元素可形成DX3的卤化物，性质和结构与AX3类似(X表示卤素元素)，在水溶液中强烈水解，请写出DCl3与水反应的化学方程式:____________。
(4) 如图为D2B3的分子结构图，B杂化方式为____________。
(5) 试比较A、B形成的简单氢化物的熔沸点的高低并解释：________ (简单氢化物用分子式表示)。
(6) 研究晶体结构的最常用方法是________；如图为一种含C和D两种元索的品体的晶胞图，呈六方结构，晶胞参数为底面边长为anm、高为bmm。
①该晶胞组成物质的化学式为__________。
②已知D和C的相对原子质量分别为M1和M2,若晶体密度为ρg/cm3,NA表示阿伏加德罗常数，用合理表达式表示该晶体的密度为________g/cm3 (列出计算式即可，不必化简)。
CO+H2的混合气体又称“合成气”，在合成有机物中应用广泛。工业上常采用天然气与水蒸气或二氧化碳反应等方法来制取合成气。请回答下列问题：
（1）已知在一定条件下，0.25molCH4 与水蒸气完全反应制备“合成气”时吸收51.5kJ 的热量，请写出该反应的热化学方程式__________________________________________________。
（2）天然气与CO2反应也可制备合成气，在10L 密闭容器中通入lmolCH4 与1molCO2，在一定条件下发生反应，测得CH4的平衡转化率与温度及压强的关系如下图1所示。
①1100℃、P2时气体混合后反应经过10min 至x 点的平衡，用CO 的变化量表示反应速率v(CO)=_____________；
②下列选项中能表示该反应已达到平衡状态的是____________；
A．v(H2)逆=3v (CO)正 B．密闭容器中混合气体的密度不变
C．密闭容器中总压强不变 D．c(CH4)=c(CO)
③由图1可知，压强P1_______P2 (填“大于”或“小于”)；压强为P2时，在y点: v(正)____ v(逆) (填“大于”“小于”或“等于”)。求y点对应温度下的该反应的平衡常数K= __________。
（3）天然气中的H2S 杂质常用氨水吸收，产物为NH4HS。
已知: 25℃时，NH3·H2O 的电离常数K=1.8×10-5，H2S 的两步电离常数分别为Ka1=1.3×10-7，Ka2=7.1×10-15。求NH4HS溶液中离子浓度大小关系_____________________(由大到小)。
（4）合成气制甲醚的反应方程式为2CO(g)+4H2(g)
CH3OCH3(g)+H2O(g) △H= b kJ/mol。有研究者在催化剂、压强为5.0MPa 的条件下，由H2和CO 直接制备甲醚，结果如图2 所示。
①290℃前，CO转化率和甲醚产率的变化趋势不一致的原因是___________________________；
②b______0 (填“ >”或“<”或“=”) ，理由是___________________________。
纳米氧化钴在半导体和微电子行业应用广泛，某些金属废料中含有Co元素，从废料(含Co3O4、Al2O3、Li2O、Fe2O3等物质) 中制备高纯度的纳米级钴的氧化物，流程如下
已知:
①LiF 难溶于水，Li2CO3微溶于水；
②钴元素常见的化合价为+2 和+3；
③部分金属离子形成氢氧化物沉淀的pH见下表。
| Fe3+ | Co2+ | Co3+ | Al3+ |
pH（开始沉淀） | 1.9 | 7.15 | -0.23 | 3.4 |
pH（完全沉淀） | 3.2 | 9.15 | 1.09 | 4.7 |
（1）步骤Ⅰ中发生的离子反应方程式_______________；
（2）步骤II加浓盐酸的作用是_______________；
（3）步骤III中Na2CO3溶液的作用是调节溶液的pH,应使溶液的pH的取值范围为_______________； 滤渣 B 的主要成分为_________________；
（4）简述如何检验滤液B中是否还有残留的Fe3+:_______________；
（5） 经过反复洗涤、干燥后称重，将质量为3.66gCoC2O4·2H2O进行灼烧，残留固体质量如图所示。
210℃~290℃时若生成两种气体，则发生反应的化学方程式为_______________，400℃~500℃所得固体的化学式为_______________；
己二酸是一种重要的有机二元酸，能够发生成盐反应、酯化反应、酰胺化反应等，并能与二元胺或二元醇缩聚成高分子聚合物等，是合成尼龙-66的原料，工业上环己醇用硝酸氧化可得到己二酸，是典型的氧化还原反应。
△H<0
相关物理常数:
名称 | 相对分子质量 | 密度(20℃) g/cm3 | 熔点(℃) | 沸点(℃) | 溶解度S(g100g溶剂) | ||
水 | 乙醇 | 乙醚 | |||||
环己醇 | 100 | 0.96 | 25.2 | 161 |
| 可溶 | 易溶 |
己二酸 | 146 | 1.36 | 151 | 265 | 可溶(S随温度降低而减小) | 易溶 | 微溶 |
I.己二酸粗产品的制备
操作步骤:装置C中加入50mL中等浓度的硝酸(过量)，投入沸石，并逐一安 装装置A、装置B和温度计，磁力搅拌，将溶液混合均匀，并加热到80℃。用装置A滴加2滴环己醇，反应立即开始，温度随即上升到85~90℃，从装置A中小心地逐滴加入环己醇，将混合物在85-90℃下加热2-3 分钟，共加入1.000g环己醇。
请回答下列问题:
（1）反应需维持温度在85~90℃，最好采取______控温；试分析维持温度在85~90℃的原因:__________。
（2） 装置右侧烧杯中的NaOH 溶液的作用是:_______________。
II.己二酸粗产品的提纯及应用
操作流程：趁热倒出装置C 中的产品，在冷水中降温冷却，析出的晶体在布氏漏斗上进行抽滤，将晶体进行重结晶，再分别用3mL 冰水和乙醚洗涤己二酸晶体，继续抽滤，晶体再用3mL冰水洗涤一次，再抽滤。取出产品，干燥后称重，得干燥的己二酸0.860g。
请回答下列问题:
（3） 相比于普通过滤，抽滤的优点在于：_________
（4）在抽滤过程中，用冰水洗涤析出的己二酸晶体的原因：___________。
（5）该实验的产率为: _______% (结果保留3 位有效数字)
（6）工业上用己二酸与乙二醇反应形成链状高分子化合物，写出化学方程式:________。
某温度下，向10mL0.1mol/LCaCl2溶液中滴加0.1mol/L的Na2CO3溶液(此时不考虑CO32-的水解)，滴加过程中溶液中-lgc(Ca2+)与Na2CO3 溶液体积(V)的关系如图所示，下列有关说法正确的是
A. z 点对应的分散系很稳定
B. w、x、y三点中，水的电离程度最大的为w点
C. 若用等浓度的Na2SO4溶液代替Na2CO3溶液，则图像在x点后的变化如虚线部分所示
D. 此温度下，Ksp(CaCO3)=1x10-8.6
某实验小组设计如下实验装置(图中夹持装置省略)测定制备的CaCO3粉末的纯度(样品中杂质不与酸反应，反应前装置中的CO2已全部排出)。下列说法错误的是
A. 缓入空气的作用是将反应结束后装置中残留的CO2全部鼓入到C装置中被吸收
B. A装置和D装置都是为了防止空气中的CO2气体进入C 装置而产生误差
C. 为了防止B 中盐酸挥发产生干扰，必须在B、C装置中间加一个装有饱和碳酸氢钠溶液的洗气瓶
D. 若CaCO3样品的质量为x，从C 中取出的沉淀洗净干燥后的质量为y，则CaCO3的纯度为
