电能是一种无污染、可再生的二级能源。储电材料种类繁多。如图是两种储电材料，请阅读试题，观察图片，回答问题。
Ⅰ.新型碳氮材料的储电能力应用前景广阔。其基本构成单元如图所示。
(1)图1中化学键σ键与π键之比为________；图2中碳原子的杂化方式为________。
(2)在基态
原子中，核外存在_____对自旋相反的电子，核外电子占据的最高能级的电子云轮廓图为____形。
(3)碳的最高价含氧酸根的空间构型是__________；硝酸的酸性强于亚硝酸的原因是__________。
Ⅱ.传统锂电池的主要成分是
，其晶胞结构如图所示；因结构中存在笼状空隙，可以与
和
发生位置替换，形成储电性能更加优良的化合物
。
(4)基态
原子的价电子排布式为_____________；化合物中O元素在晶胞中的位置，除了位于正六棱柱的顶点外，其他具体位置是__________。
(5)已知化合物中各原子半径依次为：
，晶胞的棱长为m，底边边长为n，该晶体的空间利用率的计算表达式为__________(用含有a、b、c、d、e、m、n的式子表示)。
Ⅰ．呋喃甲酸是一种抗生素，在食品工业中作防腐剂，也作涂料添加剂医药、香料等中间体，可用呋喃甲醛制备，其实验原理和制备步骤如下：
2
+NaOH→
+
∆H＜0
步骤③提纯过程：溶解→活性炭脱色→趁热过滤→冷却结晶→抽滤→洗涤→干燥。
(1)步骤①的关键是控制温度，其措施有：磁力搅拌、__________和缓慢滴加
溶液。
(2)步骤②中，加入无水
的作用_______。
(3)呋喃甲酸在A、B、C三种溶剂中溶解度(S)随温度(T)变化的曲线如图。步骤③提纯时合适的溶解试剂是________。
Ⅱ．利用呋喃甲酸制取的呋喃甲酸正丁酯是一种优良的有机溶剂。某化学兴趣小组在实验室用呋喃甲酸和正丁醇制备呋喃甲酸正丁酯，有关物质的相关数据及实验装置如图所示：
化合物 | 相对分子质量 | 密度( | 沸点(℃) | 溶解度(g/100g水) |
呋喃甲酸 | 112 | 1.322 | 230-232 | 4.33 |
正丁醇 | 74 | 0.81 | 117.3 | 9 |
呋喃甲酸正丁酯 | 168 | 1.053 | 136.1 | 0.7 |
分水器的操作方法：先将分水器装满水(水位与支管口相平)，再打开活塞，准确放出一定体积的水。在制备过程中，随着加热回流，蒸发后冷凝下来的有机液体和水在分水器中滞留分层，水并到下层(反应前加入的)水中；有机层从上面溢出，流回反应容器。当水层增至支管口时，停止反应。
呋喃甲酸正丁酯合成和提纯步骤为：
第一步：取足量的正丁醇和
呋喃甲酸混合加热发生酯化反应，反应装置如图a所示(加热仪器已省略)；
第二步：依次用水、饱和
溶液、水对烧瓶中的产品洗涤并干燥；
第三步：用装置b蒸馏提纯。
回答有关问题：
(4)装置A的名称_________。
(5)实验中使用分水器的优点有________。
(6)第二步用饱和溶液洗涤的目的是______。
(7)若实验中得到呋喃甲酸正丁酯
，则呋喃甲酸正丁酯的产率为________。实验中呋喃甲酸正丁酯的实际产率总是小于此计算值，不可能原因是_______(填字母代号)。
A．分水器收集的水里含呋喃甲酸正丁酯
B．该实验条件下发生副反应
C．产品精制时收集部分低沸点物质
D．产品在洗涤、蒸发过程中有损失
甲醇耐高温、易存储热值高、节能环保，可做燃料，又是重要的化工原料。科学家用太阳能分解水生成的氢气在催化剂作用下与
反应生成甲醇。已知：
、
和
的燃烧热∆H分别为
、
和
。请回答下列问题：
(1)用太阳能分解
水消耗的能量是________
。
(2)甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式为________。
(3)
催化加氢合成甲醇(反应Ⅱ)中伴随着反应Ⅰ的发生：
反应Ⅰ：
反应Ⅱ：
在恒压、和
的起始量一定的条件下，平衡转化率和平衡时
的选择性随温度的变化如图。其中：的选择性
①温度高于300℃，平衡转化率随温度升高而上升的原因是_________。
②220℃时，在催化剂作用下与反应一段时间后，测得的选择性为48%(图中A点)。不改变反应时间和温度，一定能提高选择性的措施有_________________(写出两点)。
(4)在体积为
的密闭容器中充入
和
发生反应Ⅱ，到平衡时氢气的转化率为25%，求该反应的平衡常数K=________。(结果保留二位有效数字)
(5)研究证实，也可在硫酸溶液中用惰性电极电解生成甲醇，生成甲醇的电极反应式为__________，另一极电解产物是________________。
二氧化铈(
)是一种重要的稀土化合物。以氟碳铈矿(主要含
)为原料制备的一种工艺流程如图：
已知：①
能与
结合成
，也能与
结合成
；②在硫酸体系中能被萃取剂
萃取，而
不能。回答：
(1)“氧化培烧”前需将矿石粉碎成细颗粒，其目的是_________。
(2)“酸浸”中会产生大量黄绿色气体，写出与盐酸反应的离子方程式：____________；为避免产生上述污染，解决方案为__________。
(3)“萃取”时存在反应：
。实验室中萃取时要用到的主要玻璃仪器名称为__________；图中D是分配比，表示
(Ⅳ)分别在有机层中与水层中存在形式的物质的量浓度之比
。保持其它条件不变，在起始料液中加入不同量的
以改变水层中的
，D随起始料液中变化的原因：_____________。在
的条件下，取
含四价铈总浓度为
的酸浸液，向其中加入
萃取剂
，充分振荡，静置，水层中
_________。(结果保留二位有效数字)。
(4)“反萃取”中，在稀硫酸和
的作用下转化为。在该反应中作用与下列反应中的作用相同的是________。
A.处理含酸性重铬酸钾的废水
B.和二氧化锰混合制氧气
C.与氧化钙制过氧化钙
D.在海带提碘实验中的作用
(5)“氧化”步骤的化学方程式为：___________。
(6)取上述流程中得到的产品
，加硫酸溶解后，用
溶液滴定至终点时(铈被还原为，其他杂质均不反应，为无色)，用
标准酸性
溶液滴定过量的
，消耗
标准溶液。该产品中的质量分数为________。
室温下，用滴定管量取一定体积的浓氯水置于锥形瓶中，用
溶液以恒定速度来滴定，根据测定结果绘制出
、
等离子的物质的量浓度c与时间t的关系曲线如下。下列说法正确的是( )
A.溶液和浓氯水可以使用同种滴定管盛装
B.a点溶液中存在如下关系：
C.b点溶液中各离子浓度：
D.
，生成速率越来越快
短周期主族元素X、Y、Z、W，已知X的某种氢化物可使溴的四氯化碳溶液褪色，X原子电子占据2个电子层；Y广泛作电池材料且单位质量的金属提供电子数目最多；实验室可用Z的氢化物的浓溶液和
固体在常温下制备Z的单质；向含W元素的含氧酸钠盐溶液中通入X的氧化物，观察到沉淀质量(m)与X的氧化物体积(V)关系如图所示。下列说法正确的是( )
A.Y的单质在空气中燃烧生成过氧化物和氮化物
B.X的含氧酸的酸性可能比Z的含氧酸的酸性强
C.Z和W组成的化合物一定是非电解质
D.X、Z、W原子半径的大小不能比较
