已知X、Y、Z都是短周期的元素，它们的原子序数依次递增。X原子的电子层数与它的核外电子总数相同，而Z原子的最外层电子数是次外层的三倍，Y和Z可以形成两种以上气态化合物，则
(1)X是 ，Y是 ，Z是 。（写名称）
(2)由Y和Z组成，且Y和Z的质量比为7：20的化合物的化学式(分子式)是 。
(3)由X、Y、Z中的两种元素组成，且与X2Z分子具有相同电子数的两种离子是__________和 。
(4)X、Y、Z可以形成一种盐，此盐中X、Y、Z元素的原子的个数比为4︰2︰3，该盐的化学式是 。
以白云石（化学式表示为MgCO3·CaCO3）为原料制备Mg(OH)2的工艺流程如下图所示。
（1）研磨的作用是。
（2）该工艺中可循环使用的物质是、（写化学式）。
（3）白云石轻烧的主要产物是MgO·CaCO3，而传统工艺是将白云石加热分解为MgO和CaO后提取，白云石轻烧的优点是。
（4）加热反应的离子方程式为。
（5）①加热反应时，在323k和353k溶液中c(NH4+)与反应时间的关系如下图所示，请在下图画出373k的曲线。
②由图可知，随着温度升高：。
纳米氧化镁具有特殊的热、光、电、力学和化学等性能，有广泛的应用前景。下图是利用海水制盐的副产品制备纳米氧化镁的流程图。
（1）操作I包括蒸发结晶、____________。
（2）操作I后得到的母液中镁离子浓度为1.8×10－3 mol·L－1，要使镁离子产生沉淀，溶液的pH最低应为_____________。(已知：Ksp[Mg(OH)2]= 1.8×10－11)
（3）反应I中CO(NH2)2与H2O反应生成CO2和NH3·H2O，还发生另一主要化学反应的离子方程式为______________________________。
（4）某科研小组研究反应I在378K～398K时的反应时问、反应物的物质的量配比等因素对制备纳米氧化镁产率的影响。请完成以下实验设计表：
| 实验 编号 |
T/K |
反应 时间/h |
反应物的物质的量配比 n[CO(NH2)2]∶n[MgCl2•6H2O] |
实验目的 |
| ① |
378 |
3 |
3∶1 |
(I)实验①和③探究探究反应物的物质的量配比对产率的影响； (II)实验②和④探究； (III)实验②和探究反应时间对产 率的影响。 |
| ② |
378 |
4 |
4∶1 |
|
| ③ |
378 |
3 |
||
| ④ |
398 |
4 |
4∶1 |
（5）下图为反应的温度对纳米MgO产率的影响。请归纳出温度对纳米MgO产率的影响规律________________________________。
铬及其化合物在现代工业上的应用广泛，可用于电镀，鞣制羊毛，皮革；铬还用于照相材料，胶版印刷及化工触媒剂等。但化工废料铬渣对人体健康有很大危害。
Ⅰ：某工厂对制革工业污泥中Cr（III）回收与再利用工艺如下（硫酸浸取液中金属离子主要是Cr3+，其次是Fe3＋、Al3+、Ca2+、Mg2+）：
部分阳离子常温下以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表：
| 阳离子 |
Fe3+ |
Fe2+ |
Mg2+ |
Al3+ |
Cu2+ |
Cr3+ |
| 开始沉淀时的pH |
1.9 |
7.0 |
—— |
—— |
4.7 |
—— |
| 沉淀完全时的pH |
3.2 |
9.0 |
11.1 |
8 |
6.7 |
9（＞9溶解） |
（1）实验室用18.4 mol·L－1的浓硫酸配制250 mL 4.8 mol·L－1的硫酸溶液，所用的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒和吸量管（一种能精确量取一定体积液体的仪器）外，还需 。
（2）酸浸时，为了提高浸取率可采取的措施是（至少答一点）。
（3）调节溶液的pH=8是为了除去离子。钠离子交换树脂的原理为：
Mn＋＋nNaR→MRn＋nNa＋，被交换的的杂质离子是。
（4）Cr(OH)3在溶液中存在以下沉淀溶解平衡：Cr(OH)3(s)
Cr3+(aq)+3OH－(aq)
常温下，Cr(OH)
的溶度积Ksp= c(Cr3+)• c3(OH－)=10－32，要使c(Cr3+)降至10－5mol/L，溶液的pH应调至。
（5）还原过程发生以下反应（请配平）：Na2Cr2O7＋SO2＋
=Cr(OH) (H2O)5SO4＋Na2SO4；
Ⅱ：工业废水中常含有一定量的Cr2O72－和CrO42－，它们会对人类及生态系统产生很大损害，必须进行处理。
其中一种处理方法为电解法：该法用Fe做电极，电解含Cr2O72－的酸性废水，随着电解进行，阴极附近溶液pH升高，产生Cr(OH)3沉淀。用Fe做电极的原因为
在阴极附近溶液pH升高的原因是（用电极反应解释）。
水钴矿中除SiO2外，还有9.24% CoO、2.78% Fe2O3、0.96% MgO、0.084 % CaO。从中提取钴的主要工艺流程如下：
（1）在一定浓度的H2SO4溶液中，钴的浸出率随时间、温度的变化如图所示。考虑生产成本和效率，最佳的浸出时间为小时，最佳的浸出温度为℃。
（2）请配平下列除铁的化学方程式：
Fe2(SO4)3+H2O+Na2CO3=Na2Fe6(SO4)4(OH)12↓+Na2SO4+CO2↑
（3）“除钙、镁”的原理反应为：MgSO4+2NaF=MgF2↓+Na2SO4 ；CaSO4+2NaF=CaF2↓+Na2SO4
已知Ksp（CaF2）=1.11×10－10，Ksp（MgF2）=7.40×10－11，加入过量NaF溶液反应完全后过滤，则滤液中
。
（4）“沉淀”中含杂质离子主要有SO42－、F－、和；“操作X”包括和。
（5）某锂离子电池正极是LiCoO2，含Li+导电固体为电解质。充电时，Li＋还原为Li，并以原子形式嵌入电池负极材料碳-6（C6）中（如图所示）。电池反应为LiCoO2+C6 
CoO2+LiC6，写出该电池放电时的正极反应式。
软锰矿中含MnO2约70%，SiO2约20%，Al2O3约4%，其余为水分；闪锌矿中含ZnS约80%，FeS、CuS、SiO2共约7%，其余为水分。科研人员开发了综合利用这两种资源的同槽酸浸工艺，制取Zn、MnO2和Na2SO4。其工艺流程如下：
（1）I的滤液中含有MnSO4、ZnSO4、CuSO4、Fe2(SO4)3、Al2(SO4)3等。写出MnO2、CuS与硫酸反应的化学方程式：；
（2）已知Fe(OH)3、Al(OH)3、Zn(OH)2三种物质开始沉淀和完全沉淀时溶液的pH如下表：
| 沉淀物 |
Fe(OH)3 |
Al(OH)3 |
Zn(OH)2 |
| 开始沉淀pH |
2.3 |
4.0 |
5.6 |
| 完全沉淀pH |
4.1 |
5.2 |
8.0 |
则III中调节溶液的pH至5.2～5.4，此时生成沉淀M的成分为（写化学式），III中加入MnO2的作用是；
（3）Na2SO4和Na2SO4·10H2O的溶解度曲线（g/100g水）如图，则IV中得到Na2SO4固体的操作是：将分离出MnCO3和ZnCO3后的滤液升温结晶、、用乙醇洗涤后干燥。用乙醇洗涤而不用水洗的原因是；
（4）V是用惰性电极电解制得Zn和MnO2，则阳极的电极反应式为；
（5）绿色化学思想在本工艺中得到了充分体现，在本工艺流程中可循环使用的主要物质有：MnO2、ZnCO3、MnCO3、和（写化学式）。