将铝件与另一种材料作电极，以某种溶液作电解液进行电解，通电后在铝件与电解液的接触面上逐渐形成一层Al(OH)3薄膜，薄膜的某些部位存在着小孔，电流从小孔通过并产生热量使Al(OH)3分解，从而在铝件表面形成一层较厚的氧化膜。某校研究性学习小组根据上述原理，以铝件和铁棒为电极，一定浓度的NaHCO3溶液为电解液进行实验。
(1)铝件表面形成氢氧化铝薄膜的电极反应式为____________________。
(2)电解过程中，必须使电解液pH保持相对稳定(不能太大，也不能太小)的原因是__________________________
(3)使用NaHCO3溶液为电解液，会减缓阴极区溶液pH的增大，能说明这一原理的离子方程式为____________________。
工业上用某矿渣(含有Cu2O、Al2O3、Fe2O3、SiO2)提取铜的操作流程如下：
已知：Cu2O＋2H＋=Cu＋Cu2＋＋H2O
(1)实验操作Ⅰ的名称为________；在空气中灼烧固体混合物D时，用到多种硅酸盐质的仪器，除玻璃棒、酒精灯、泥三角外，还有________(填仪器名称)。
(2)滤液A中铁元素的存在形式为________(填离子符号)，生成该离子的离子方程式为____________________________________________，检验滤液A中存在该离子的试剂为________(填试剂名称)。
(3)金属单质E与固体混合物F发生的某一反应可用于焊接钢轨，该反应的化学方程式为__________________________________________________。
(4)常温下，等pH的NaAlO2和NaOH两份溶液中，由水电离出的c(OH－)前者为后者的108倍。则两种溶液的pH＝________。
(5)从浓硫酸、浓硝酸、蒸馏水中选用合适的试剂，测定粗铜样品中金属铜的质量分数，涉及的主要步骤：称取一定质量的样品→________________→过滤、洗涤、干燥→称量剩余固体铜的质量。(填缺少的操作步骤，不必描述操作过程的细节)
亚氯酸钠(NaClO2)是一种强氧化性漂白剂，广泛用于纺织、印染和食品工业，它在碱性环境中稳定存在。某同学查阅资料后设计生产NaClO2的主要流程如下。
(1)双氧水的结构式为____________；Ⅰ中发生反应的还原剂是__________(填化学式)。
(2)Ⅱ中反应的离子方程式是_______________________________________。
(3)A的化学式是________，装置Ⅲ中A在________极区产生。
(4)ClO2是一种高效水处理剂，可用亚氯酸钠和稀盐酸为原料制备。
①写出该反应的化学方程式：__________________________________________。
②研究表明：若反应开始时盐酸浓度较大，则气体产物中有Cl2。用离子方程式解释产生Cl2的原因：__________________________________________。
(5)NaClO2变质可分解为NaClO3和NaCl。取等质量NaClO2，其中一份给以适当条件使之变质，另一份严格保存，均配成溶液，并分别与足量FeSO4溶液反应时，消耗Fe2＋的物质的量________(填“相同”“不相同”或“无法判断”)。
(1)某无色稀溶液X中，可能含有下表所列离子中的某几种。
| 阴离子 |
 、 、 、Cl－ |
| 阳离子 |
Al3＋、Cu2＋、Mg2＋、 、Na＋ |
现取该溶液适量，向其中加入某试剂Y，产生沉淀的物质的量(n)与加入试剂Y的体积(V)的关系如图所示。
①若Y是盐酸，则溶液中含有的金属阳离子是____________________________，
ab段发生反应的总离子方程式为______________________________________，
表中Oa段与Y溶液反应的离子的物质的量之比为__________[要标明离子符号，如n(Na＋)]。
②若Y是NaOH溶液，则bc段反应的离子方程式为
_________________________________________________________________。
若不考虑离子的水解因素，忽略H＋和OH－的影响，且溶液中只存在4种离子，则它们的离子个数比为____________________________________________[按阳离子在前，阴离子在后，高价在前，低价在后的顺序排列]。
(2)锡为第ⅣA族元素，锡的单质和化合物与某些物质的化学性质上有许多相似之处。已知锡元素具有如下性质：
Sn4＋＋Sn=2Sn2＋；
2Sn2＋＋O2＋4H＋=2Sn4＋＋2H2O；
2H＋＋SnO
Sn(OH)2Sn2＋＋2OH－。
试回答：
①锡溶于盐酸，再向反应后的溶液中通入氯气，有关反应类似于铁的相应变化，试写出有关反应的离子方程式：
___________________________________，________________________________。
②将①中溶液蒸干后继续加热所得固体，变化过程类似于FeCl3溶液相应的变化，则最后得到的固体物质是(分子式)__________。
③若可用SnCl2溶液与过量的碱溶液反应的方法制Sn(OH)2, 该碱是__________。
A、B、C、D、E五种短周期元素,已知:
①原子半径递增顺序为:A、D、C、B、E
②短周期(除稀有气体元素外)所有元素中A的原子半径与E的原子半径之比为最小
③B、C、D三种元素电子层相同,三者原子序数之和为21,且D原子次外层电子数为最外层电子数的,
请回答下列问题:
(1)写出E单质在D单质中燃烧产物的电子式:。(2)C2A4·H2O与NH3·H2O相似,水溶液也呈弱碱性,用电离方程式表示其水溶液呈弱碱性的原因:。(3)B、D、E三种元素可组成常见化合物X,A、B、D、E可组成常见化合物Y,X、Y均是生活中常见的化学试剂,它们在一定条件下可互相转化。当a mol Y转化成amol X时:(溶液中进行)
①若加入a mol纯净物Z就可实现转化,则加入Z为(填一种Z物质化学式)。②若加入0.5a mol纯净物Z就可实现转化,则加入Z为(填一种Z物质化学式)。(4)C2A4可用作高能燃料电池的燃料,生成物之一为C的单质,惰性材料作电极,KOH作电解质溶液构成原电池,写出负极的电极反应:;用该电池电解过量CuSO4溶液,共收集到3.36 L(标准状况)的气体,电池消耗6.4 g C2A4,则该燃料的利用率为。
X、Y、Z、W、R是元素周期表前四周期中的常见元素,其相关信息如下表:
| 元素 |
相关信息 |
| X |
组成蛋白质的基础元素,其最高正化合价与最低负化合价的代数和为2 |
| Y |
地壳中含量最高的元素 |
| Z |
存在质量数为23,中子数为11的核素 |
| W |
生活中大量使用其合金制品,工业上可用电解熔融氧化物的方法制备其单质 |
| R |
有多种化合价,其白色氢氧化物在空气中会迅速变成灰绿色,最后变成红褐色 |
(1)W在元素周期表中的位置为;X、Y、Z、W四种元素的原子半径从大到小的顺序是(用元素符号表示)。
(2)X与氢两元素按原子数目比1∶3和2∶4构成分子A和B,A的结构式为;B的电子式为。化合物ZY中存在的化学键类型为。
(3)砷(As)是人体必需的微量元素,与X同一主族,As原子比X原子多两个电子层,则砷的原子序数为,其最高价氧化物对应的水化物的化学式为。该族二、三、四周期元素的气态氢化物的稳定性从大到小的顺序是(用化学式表示)。
(4)用RCl3溶液腐蚀铜线路板的离子方程式为。检验溶液中R3+常用的试剂是,可以观察到的现象是。
(5)Z
W合金(Z17W12)是一种潜在的贮氢材料,由Z、W单质在一定条件下熔炼而成。该合金在一定条件下完全吸氢的反应方程式为:Z17W12+17H2
17ZH2+12W,得到的混合物Q(17ZH2+12W)在6.0 mol·L-1HCl溶液中能完全释放出H2。1 mol Z17W12完全吸氢后得到的混合物Q与上述盐酸完全反应,释放出H2的物质的量为。