【化学——选修2：化学与技术】
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。请回答下列问题：
（1）天然水中溶解的气体主要有 、 。
（2）天然水在净化处理过程中加入的混凝剂可以是 ，其净水作用的原理是 。
（3）水的净化和软化的区别是 。
（4）硬度为1°的水是指每升水含10mgCaO或与之相当的物质（如7.1mgMgO）。若某天然水中c(Ca2+)=1.2×10—3mol/L，c(Mg2+)=6×10—4mol/L，则此水的硬度为 。
（5）若（4）中的天然水还含有c(HCO3—)=8×10—4mol/L，现要软化10m3这种天然水，则需先加入Ca(OH)2 g，后加入Na2CO3 g。
下表为元素周期表的一部分，请参照元素①一⑧在表中的位置，用化学用语回答下列问题：
Ⅰ．（1）请画出元素⑧的阴离子结构示意图。
（2）④、⑤、⑦的原子半径由小到大的顺序为。
（3）⑤和⑥的最高价氧化物对应水化物的碱性强弱为>。
（4）④、⑤两种元素的原子按1:1组成的常见化合物的电子式为。
Ⅱ．由表中①一⑧中的一种或几种元素形成的常见物质A、B、C可发生以下反应（副产物已略去），试回答：
（1）若X是一种常见过渡金属单质，向C的水溶液中滴加AgNO3溶液，产生不溶于稀HNO3的白色沉淀，检验此C溶液中金属离子的方法是；又知在酸性溶液中该金属离子能被双氧水氧化，写出该反应的离子方程式。
（2）若A、B、C为含有同一金属元素的无机化合物，X为强电解质，A溶液与C溶液反应生成B，则B的化学式为，写出A与C两溶液反应的离子方程式____。
乙醇是重要的化工原料和液体燃料，可以在一定条件下利用CO2与H2反应制得：
请回答：
（1）该反应的化学平衡常数表达式为。
（2）当温度T1>T2时，化学平衡常数K1K2（填“>”、“<”或“=”）。
（3）在恒温、恒容的密闭容器中，下列描述能说明上述反应已达化学平衡状态的是（填字母序号）。
a．生成1molCH3CH2OH的同时生成3 mol H2O
b．容器中各组分浓度不随时间而变化
c．容器中混合气体的密度不随时间而变化
d．容器中气体的分子总数不随时间而变化
（4）在工业生产中，可使H2的转化率和化学反应速率同时提高的措施有（写出一条合理措施即可）。
（5）工业上，常以乙醇为原料生产乙醛。根据下图所示信息，该反应是反应（填“放热”或“吸热”），判断依据是__________________。
（6）乙醇可以作为燃料电池的燃料。某乙醇燃料电池以乙醇为燃料，使用酸性电解质，该电池负极反应的电极反应式为。
为了探究原电池和电解池的工作原理，某研究性学习小组分别用下图所示的装置进行实验。据图回答问题。
I．用图甲所示装置进行第一组实验时：
（1）在保证电极反应不变的情况下，不能替代Cu作电极的是（填序号）。
| A．石墨 | B．镁 | C．银 | D．铂 |
（2）实验过程中，SO42−（填“从左向右”“从右向左”或“不”）移动；滤纸上能观察到的现象。
II．该小组同学用图乙所示装置进行第二组实验时发现，两极均有气体产生，且Y极溶液逐渐变成紫红色：停止实验观察到铁电极明显变细，电解液仍然澄清。查阅资料知，高铁酸根（FeO42-）在溶液中呈紫红色。请根据实验现象及所查信息，回答下列问题：
（3）电解过程中，X极溶液的pH（填“增大”“减小”或“不变”）
（4）电解过程中，Y极发生的电极反应为4OH−－4e−=2H2O+O2↑和。
（5）电解进行一段时间后，若在X极收集到672mL气体，Y电极（铁电极）质量减小0．28g，则在Y极收集到气体为mL（均已折算为标准状况时气体体积）。
（6）K2FeO4—Zn也可以组成碱性电池，K2FeO4在电池中作为正极材料，其电池反应为：
2K2FeO4+3Zn=Fe2O3+ZnO+2K2ZnO2，该电池正极发生的电极反应式为。
（Ⅰ）甲醇是一种新型的汽车动力燃料，工业上可通过CO和H2化合制备甲醇，该反应的热化学方程式为：CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g) △H
已知某些化学键的键能数据如下表：
| 化学键 |
C—C |
C—H |
H—H |
C—O |
C≡O |
H—O |
| 键能/kJ·mol－1 |
348 |
413 |
436 |
358 |
1072 |
463 |
请回答下列问题：
（1）已知CO中的C与O之间为叁键连接，该反应的△H=；
（2）某化学研究性学习小组模拟工业合成甲醇的反应，在容积固定为2L的密闭容器内充入1molCO和2molH2，加入合适催化剂（体积可以忽略不计）后在250°C开始反应，并用压力计监测容器内压强的变化如下：
| 反应时间/min |
0 |
5 |
10 |
15 |
20 |
25 |
| 压强/MPa |
12．6 |
10．8 |
9．5 |
8．7 |
8．4 |
8．4 |
则从反应开始到20min时，以CO表示的平均反应速率=，该温度下平衡常数K=，若升高温度则K值（填“增大”、“减小”或“不变”）；
（3）下列描述中能说明上述反应已达平衡的是；
A．2v(H2)正=v(CH3OH)逆
B．容器内气体的平均摩尔质量保持不变
C．容器中气体的压强保持不变
D．单位时间内生成nmolCO的同时生成2nmolH2
（Ⅱ）回答下列问题：
（1）体积均为100ml pH=2的CH3COOH与一元酸HX，加水稀释过程中pH与溶液体积的关系如图所示，则Ka(HX) ______ Ka(CH3COOH)（填＞、＜或＝）
（2）25℃时，CH3COOH与CH3COONa的混合溶液，若测得pH=6，则溶液中C(CH3COO−)-c(Na+)=____________mol·L-1(填精确值)。
X、Y、Z、Q、R是五种短周期元素，原子序数依次增大。X、Y两元素最高正价与最低负价之和均为0；Q与X同主族；Z、R分别是地壳中含量最高的非金属元素和金属元素。请回答下列问题：
（1）五种元素原子半径由大到小的顺序是（写元素符号）。
（2）X与Y能形成多种化合物，其中既含极性键又含非极性键，且相对分子质量最小的物质（写分子式）。
（3）由以上某些元素组成的化合物A、B、C、D有如下转化关系
其中C是溶于水显酸性的气体；D是淡黄色固体。写出C的结构式；D的电子式。
①如果A、B均由三种元素组成，B为两性不溶物，则A的化学式为；
由A与过量的C反应转化为B的离子方程式。
②如果A由三种元素组成，B由四种元素组成，A、B溶液均显碱性。用离子方程式表示A溶液显碱性的原因。A、B浓度均为0．1mol/L的混合溶液中，离子浓度由大到小的顺序是。