X、Y、Z、W为四种短周期元素，其中Y元素原子核外最外层电子数是其电子层数的3倍，它们在周期表中的相对位置如下图所示：
| X |
Y |
|
| Z |
W |
请回答下列问题：
（1）W位于周期表中第__________周期，第________族；
（2）X可形成双原子分子，其分子的电子式是___________；Y和氢元素形成的10电子微粒中常见的+1价阳离子为_________(填化学式，下同)；Z和氢元素形成的18电子微粒中常见的-1价阴离子为__________；
（3）工业上将干燥的W单质通入熔融的Z单质中可制得化合物Z2W2，该物质可与水反应生成一种能使品红溶液褪色的气体，0.2mol该物质参加反应时转移0.3mol电子，其中只有一种元素化合价发生改变，写出Z2W2与水反应的化学方程式______________________。
（4）在一定条件下，由元素Y和Z组成的一种气态化合物可发生催化氧化反应，反应达平衡进有三种气态物质共存，已知每转移4mol电子放热190.0kJ，该反应的热化学方程式是_____________。
碳元素在生产生活中具有非常重要的作用，在新物质的制备中也发挥了举足轻重的作用。碳元素的单质有多种形式，下图依次是C60、石墨和金刚石的结构图：
（1）与碳同周期，且基态原子的核外未成对电子数与碳相等的元素，其基态原子的电子排布式为 。
（2）金刚石、石墨、C60、碳纳米管等都是碳元素的单质形式，它们互为 。
（3）金刚石、石墨烯(指单层石墨)中碳原子的杂化形式分别为 、 。常温条件下丙烯是气态，而相对分子质量比丙烯小的甲醇，常温条件下却呈液态，出现这种现象的原因 。
（4）C60属于 晶体（，C60晶体内含有的微粒间作用有 。
（5）金刚石晶胞含有 个碳原子。若碳原子半径为r，金刚石晶胞的边长为a，根据硬球接触模型，则r＝ a，列式表示碳原子在晶胞中的空间占有率 (不要求计算结果)。
早期发现的一种天然二十面体准晶颗粒由三种Al、Cu、Fe三种金属元素组成。回答下列问题：
（1）可通过 方法区分晶体、和非晶体。
（2）基态Fe原子有 个未成对电子，Fe3+的电子排布式为 。可用硫氰化钾检验Fe3+，形成的配合物的颜色为 。
（3）新制备的Cu(OH)2可将乙醛(CH3CHO)氧化为乙酸，而自身还原成Cu2O。乙醛中碳原子的杂化轨道类型为 ，1mol乙醛分子中含有的σ键的数目为 。乙酸的沸点明显高于乙醛，其主要原因是 。
（4）Cu2O为半导体材料，在其立方晶胞内部有4个氧原子，其余氧原子位于面心和顶点，则该晶胞中有 个铜原子。Al单质为面心立方晶体，其晶胞参数a＝0.405nm，晶胞中铝原子的配位数为 。列式表示Al单质的密度 g·cm－3(不必计算出结果)。
《科学》曾评出10大科技突破，其中“火星上‘找’到水的影子”名列第一。水是一种重要的自然资源，是人类赖以生存不可缺少的物质。水质优劣直接影响人体健康。海洋是化学资源宝库，海洋资源的综合利用具有广阔的前景。人类把海水淡化，就可以得到大量的饮用水，常规蒸馏法，技术和工艺比较完备，但也存在较大缺陷，大量推广离子交换法和电渗析法。
（1）天然水在净化处理过程中加入明矾做混凝剂，其净水作用的原理是_________(用离子方程式表示)
（2）家庭用水可以用肥皂水检验其硬度，因为 。家用净水器中装有活性炭和阳离子交换树脂(NaR)，用过的阳离子交换树脂放入 中可再生。
（3）电渗析法淡化海水的示意图如图所示，其中阴(阳)离子交换膜仅允许阴(阳)离子通过。阳极的主要电极反应式是________________。在阴极附近加入无色酚酞，看到的现象是__________________。淡水的出口为________(填“a”“b”或“c”)。
（4）利用海水制得的食盐，制取纯碱的简要过程如下：向饱和食盐水中先通入气体A，后通入气体B，充分反应后过滤得到晶体C和滤液D，将晶体C灼烧即可制得纯碱。
①滤出晶体C后，从滤液D中提取氯化铵有两种方法：
方法一、通入氨，冷却、加食盐，过滤；
方法二、不通氨，冷却、加食盐，过滤。
对两种方法的评价正确的是(选填编号)_____________。
a．方法一析出的氯化铵纯度更高 b．方法二析出的氯化铵纯度更高
c．方法一的滤液可直接循环使用 d．方法二的滤液可直接循环使用
②提取的NH4Cl中含有少量Fe2＋、SO42―。将产品溶解，加入H2O2，加热至沸，再加入BaCl2溶液，过滤，蒸发结晶，得到工业氯化铵。加热至沸的目的是___________。滤渣的主要成分是_______________、____________________。
氯气是一种重要的化工原料。某学习小组在实验室中利用如图所示装置制取氯气并探究其性质。
（1）实验室用二氧化锰和浓盐酸加热制取氯气，发生装置中除圆底烧瓶和导管外还需用到的玻璃仪器有 、 。
（2）装置A中盛有的试剂是： ，作用是：________________________。
（3）若D中品红溶液褪色，则B装置发生反应的离子方程式是： 。
（4）证明FeBr2与Cl2发生了（3）中氧化还原反应的实验方法是： (填操作方法)。
某研究性学习小组用刚吸收过少量SO2的NaOH溶液吸收处理上述实验后的尾气。经分析吸收尾气一段时间后，吸收液(呈强碱性)中肯定存在Cl－、OH－、CO32-和SO32-，对于可能存在的其他阴离子，研究小组提出以下3种假设：
假设1：只存在SO32-； 假设2：只存在ClO－； 假设3：既不存在SO32-，也不存在ClO－。
（5）学习小组判断同时存在SO32-和ClO－是不可能的，理由是： 。
（6）现限选以下试剂，设计实验方案，进行实验，请写出实验步骤以及预期现象和结论。
a． 3 mol·L－1 H2SO4 b．0.01 mol·L－1 KMnO4 c．1 mol·L－1 BaCl2溶液
d．淀粉碘化钾溶液 e．酚酞试液
步骤一：取少量吸收液于试管中，滴加3 mol·L－1 H2SO4至溶液呈中性，然后将所得溶液分装于A、B两试管中。
步骤二：向A试管中滴加少量 (填序号)，若溶液__________________(填现象)，则假设1成立。
步骤三：向B试管中滴加少量 (填序号)，若溶液__________________(填现象)，则假设2成立。