五种短周期元素的性质或原子结构信息如下表：
| 元素 |
元素性质或原子结构信息 |
| Q |
原子核外有6种不同运动状态的电子 |
| R |
最外层电子数是次外层电子数的3倍 |
| X |
气态氢化物的水溶液 呈弱碱性 |
| Y |
第三周期元素的简单离子中离子半径最小 |
| Z |
单质为银白色固体，在空气中燃烧发出黄色火焰 |
请根据表中信息回答下列问题：
（1）Q原子的电子排布式为___________________________，其同位素有 。
（2）R与Z组成的化合物的化学式是 。
（3）X气态氢化物分子的空间构型为 。X的最高价氧化物对应的水化物其浓溶液与同类物质相比在化学性质上表现的特殊性有 。
（4）Y单质与V2O5反应的化学方程式为 。
（5）在1.01×105Pa、298K时，1.4gQR气体在1.6gR2气体中完全燃烧，生成QR2气体时放出14.15kJ热量，表示QR燃烧的热化学方程式为 。
硫铁矿烧渣的主要成分为Fe2O3、Fe3O4，以及少量SiO2、Al2O3等。由硫铁矿烧渣制备铁红（Fe2O3）的一种工艺流程如下：
已知：还原焙烧时，大部分Fe2O3、Fe3O4转化为FeO。
几种离子开始沉淀和完全沉淀时的pH如下表所示：
| 离子 |
开始沉淀时的pH |
完全沉淀时的pH |
| Fe2+ |
7.6 |
9.7 |
| Fe3+ |
2.7 |
3.7 |
| Al3+ |
3.8 |
4.7 |
（1）“酸浸、过滤”步骤中所得滤液中的金属阳离子有（填离子符号）。
（2）Fe粉除调pH外，另一个作用是；Fe粉调节溶液的pH为。
（3）“沉淀、过滤”步骤中生成FeCO3的离子方程式为；
所得滤液的主要溶质是（填化学式）。
（4）高温条件下，“氧化”步骤中发生反应的化学方程式为。
聚合氯化铝是一种新型净水剂，其中铝的总浓度（用AlT表示）包括三类‘“主要为Al3+的单体形态铝总浓度（用Ala表示）；主要为[AlO4Al12(OH)24(H2O)12]7+的中等聚合形态铝总浓度（用Alb表示）和Al(OH)3胶体形态铝总浓度（用A1c表示）。
（1）一定条件下，向1.0 mol/LAlCl3溶液中加入0.6 mol/L的NaOH溶液，可制得Alb含量约为86％的聚合氯化铝溶液。写出生成[AlO4Al12(OH)24(H2O)12]7+的离子方程式：_____________________。
（2）用膜蒸馏（简称MD）浓缩技术将聚合氯化铝溶液进行浓缩，实验过程中不同浓度聚合氯化铝中铝形态分布（百分数）如下表：
| AlT/（mol·L－1） |
Ala/% |
Alb/% |
A1c/% |
| 0.208 |
1.4 |
86.6 |
12.0 |
| 0.489 |
2.3 |
86.2 |
11.5 |
| 0.884 |
2.3 |
88.1 |
9.6 |
| 1.613 |
3.1 |
87.0 |
9.9 |
| 2.520 |
4.5 |
88.2 |
7.3 |
①在一定温度下，AlT越大，pH（填“越大”、“越小”或“不变”）。
②如将AlT =" 2.520" mol·L－1的聚合氯化铝溶液加水稀释，则稀释过程中主要发生反应的离子方程式：。
③膜蒸馏料液温度对铝聚合形态百分数及铝的总浓度的影响如图1。当T>80℃时，AlT显著下降的原因是。
（3）真空碳热还原一氧化法可实现由铝土矿制备金属铝，相关反应的热化学方程式如下：
①Al2O3(s)+AlCl3(g)+3C(s) = 3AlCl(g)+3CO(g)△H1 =" a" kJ·mol－1
②3AlCl(g) =" 2Al(l)+" AlCl3(g)△H2 =" b" kJ·mol－1
则反应Al2O3(s)+ 3C(s) =" 2Al(l)+" +3CO(g)△H = kJ·mol－1（用含a、b的代数式表示）。反应①常压下在1900℃的高温下才能进行，说明△H0（填“>”“=”或“<”）。
（4）一种铝空气电池结构如图2所示，写出该电池正极的电极反应式。
一水草酸钙（CaC2O4·H2O）可用作分离稀有金属的载体。其制备方法如下：
步骤I：用精制氯化钙稀溶液与草酸溶液共热反应，过滤，将固体溶于热盐酸中。
步骤Ⅱ：加氨水反应得一水草酸钙沉淀，过滤，热水洗涤，在105℃干燥得产品。
（1）写出步骤Ⅱ发生反应的化学方程式。
（2）已知CaC2O4·H2O的Ksp = 2.34×10－9，为使步骤Ⅱ溶液中c(C2O42－)≤1×10－5 mol·L－1，c(Ca2+)的范围为。
（3）为研究一水草酸钙的热分解性质，进行如下实验：准确称取36.50g样品加热，样品的固体残留率（
）随温度的变化如下图所示。
①300℃时残留固体的成分为，900℃时残留固体的成分为。
②通过计算求出500℃时固体的成分及质量。（写出计算过程）
（1）在一定条件下，将1.00molN2(g)与3.00molH2(g)混合于一个10.0L密闭容器中，在不同温度下达到平衡时NH3(g)的平衡浓度如图所示。其中温度为T1时平衡混合气体中氨气的体积分数为25.0%。
①当温度由T1变化到T2时，平衡常数关系K1K2（填“＞”，“＜”或“＝”），焓变△H0。（填“＞”或“＜”）
②该反应在T1温度下5.00min达到平衡，这段时间内N2的化学反应速率为。
③T1温度下该反应的化学平衡常数K1＝。
（2）根据最新“人工固氮”的研究报道，在常温常压和光照条件下N2在催化剂表面与水发生反应：2N2(g)＋6H2O(l)＝4NH3(g)＋3O2(g)，此反应的△S0（填“＞”或“＜”）。若已知：①N2(g)＋3H2(g)＝2NH3(g)△H＝a kJ/mol②2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(l)△H＝b kJ/mol
2N2(g)＋6H2O(l)＝4NH3(g)＋3O2(g)的△H＝（用含a、b的式子表示）。
（3）科学家采用质子高导电性的SCY陶瓷（可传递H+），实现了低温常压下高转化率的电化学合成氨，其实验原理示意图如右图所示，则阴极的电极反应式是 。
下表列出了周期表短周期中6种元素的有关数据：
| 元素编号 |
① |
② |
③ |
④ |
⑤ |
⑥ |
| 原子半径（nm） |
0.075 |
0.110 |
0.152 |
0.071 |
0.186 |
0.099 |
| 最高价态 |
+5 |
+5 |
+1 |
0 |
+1 |
+7 |
| 最低价态 |
－3 |
－3 |
0 |
－1 |
0 |
－1 |
根据上表信息填空：
（1）写出下列编号对应元素的元素符号：②，③。
（2）元素④在周期表中的位置是。
（3）元素⑤形成的两种常见氧化物的化学式分别为，其中都含有的化学键是。
（4）①的氢化物和⑥的氢化物反应的化学方程式为。