(15分)我国是氧化铝生产大国，工业上每生产1 t氧化铝将排出1～2 t赤泥，赤泥大量堆积会对环境造成严重污染。赤泥中主要成分及含量：CaO约占46%、SiO2约占22%、Al2O3约占7%、Fe2O3约占11%、TiO2约占5%及少量其他物质。
⑴一种利用废弃赤泥的方法是将赤泥配成一定的液固比，作为一种吸收剂，吸收热电厂排放的含SO2的烟气，写出吸收SO2时可能发生的化学反应方程式______________________。
⑵为综合利用赤泥中的各种成分，某科研小组设计了如下工艺流程：
已知：TiO2不溶于稀盐酸、稀硫酸，能溶于浓硫酸生成TiOSO4（硫酸氧钛，易水解）。
①氧化物D的化学式是_____________，原料A最好是下列物质中的____________。
| A．氨水 | B．氢氧化钠 | C．生石灰 | D．双氧水 |
②写出上述工艺中投入氢氧化钠时反应的离子方程式：
______________________________________________________。
③写出上述工艺中稀释时发生水解反应的化学方程式：
______________________________________________________。
(14分)氮、磷及其化合物在科研及生产中均有着重要的应用。
（1）某课外学习小组欲制备少量NO气体，写出铁粉与足量稀硝酸反应制备NO的离子方程式： 。
（2）LiFePO4是一种新型动力锂电池的电极材料。
①下图为某LiFePO4电池充、放电时正极局部放大示意图，写出该电池放电时正极反应方程式： 。
②将LiOH、FePO4·2H2O（米白色固体）与还原剂葡萄糖按一定计量数混合，在N2中高温焙烧可制得锂电池正极材料LiFePO4。焙烧过程中N2的作用是 ；实验室中以Fe3+为原料制得的FePO4·2H2O有时显红褐色，FePO4·2H2O中混有的杂质可能为 。
（3）磷及部分重要化合物的相互转化如图所示。
①步骤Ⅰ为白磷的工业生产方法之一，反应在1300℃的高温炉中进行，其中SiO2的作用是用于造渣（CaSiO3），焦炭的作用是 。
②不慎将白磷沾到皮肤上，可用0.2mol/L CuSO4溶液冲洗，根据步骤Ⅱ可判断，1mol CuSO4所能氧化的白磷的物质的量为 。
③步骤Ⅲ中，反应物的比例不同可获得不同的产物，除Ca3(PO4)2外可能的产物还有 。
[化学——物质结构与性质]
氢能是一种洁净的可再生能源，制备和储存氢气是氢能开发的两个关键环节。
Ⅰ．氢气的制取
（1）水是制取氢气的常见原料，下列说法正确的是 （填序号）。
A．H3O＋的空间构型为三角锥形
B．水的沸点比硫化氢高
C．冰晶体中，1 mol水分子可形成4 mol氢键
（2）科研人员研究出以钛酸锶为电极的光化学电池，用紫外线照射钛酸锶电极，使水分解产生氢气。已知钛酸锶晶胞结构如图，则其化学式为 。
Ⅱ．氢气的存储
（3）Ti(BH4)2是一种储氢材料。
①Ti原子在基态时的核外电子排布式是 。
②Ti(BH4)2可由TiCl4和LiBH4反应制得，TiCl4熔点－25.0℃，沸点136.94℃，常温下是无色液体，则TiCl4晶体类型为 。
（4）最近尼赫鲁先进科学研究中心借助ADF软件对一种新型环烯类储氢材料（C16S8）进行研究，从理论角度证明这种分子中的原子都处于同一平面上（结构如图所示），每个平面上下两侧最多可储存10个H2分子。
①元素电负性大小关系是：C S（填“＞”、“＝”或“＜”）。
②分子中C原子的杂化轨道类型为 。
③有关键长数据如下：
| C—S |
C＝S |
C16S8中碳硫键 |
|
| 键长/pm |
181 |
155 |
176 |
从表中数据可以看出，C16S8中碳硫键键长介于C—S与C＝S之间，原因可能是： 。
④C16S8与H2微粒间的作用力是 。
NO和NO2是常见的氮氧化物，研究它们的综合利用有重要意义。
（1）氮氧化物产生的环境问题有 （填一种）。
（2）氧化—还原法消除氮氧化物的转化如下：
①反应Ⅰ为：NO＋O3＝NO2＋O2，生成11.2 L O2（标准状况）时，转移电子的物质的量是 mol。
②反应Ⅱ中，当n(NO2)∶n[CO(NH2)2]＝3∶2时，反应的化学方程式是 。
（3）硝化法是一种古老的生产硫酸的方法，同时实现了氮氧化物的循环转化，主要反应为：
NO2(g)＋SO2(g)
SO3(g)＋NO(g) △H＝－41.8 kJ·mol－1
①已知：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)△H＝－196.6 kJ·mol－1
写出NO和O2反应生成NO2的热化学方程式 。
②一定温度下，向2 L恒容密闭容器中充入NO2和SO2各1 mol，5min达到平衡，此时容器中NO 和NO2的浓度之比为3∶1，则NO2的平衡转化率是 。
③上述反应达平衡后，其它条件不变时，再往容器中同时充入
NO2、SO2、SO3、NO各1mol，平衡 （填序号）。
A．向正反应方向移动
B．向逆反应方向移动
C．不移动
（4）某化学兴趣小组构想将NO转化为HNO3，装置如图，电极为多孔惰性材料。则负极的电极反应式是 。
【化学—物质结构与性质】
氧元素在地壳中含量最多，含氧元素的物质种类也多如O2、H2O、H2O2等
I、（1）基态氧原子核外电子占有的轨道数 个。
II、化学反应A：Na2O2+H2O=2NaOH+H2O2B：NH3+H2O=NH3·H2O
（2）反应A过程中断裂的化学键类型有 。
a．离子键b．共价键c．σ键d．π键
（3）写出反应B中NH3的分子结构式 。
III、有一种氧单质O4其结构模型如图所示
构型为平面正三角形，其物质的能量比O2高得多。
（4）中心氧原子杂化轨道类型是 。
（5）固体晶体类型属于 晶体。
（6）1molO22+含π键数目 。
【改编】研究NO2 、SO2 、CO等大气污染气体的处理具有重要意义，完成下列问题：
I．已知：2SO2(g) + O2(g)
2SO3(g)ΔH1= —196．6 kJ·mol―1
2NO(g) + O2(g)2NO2(g)ΔH2= —113．0 kJ·mol―1
（1）反应NO2(g) + SO2(g)SO3(g) + NO(g) 的ΔH= 。
（2）硫酸工业尾气中的SO2可利用氨水吸收，写出该反应的方程式____________________。
II．汽车尾气是城市空气污染的一个重要因素，常用以下反应净化汽车尾气：
2NO(g)+2CO(g)
2CO2(g)+N2(g)
在某温度T1℃下，2L密闭容器中充入NO 、CO各0．4mol，测得不同时间的NO和CO物质的量如下表：
| 时间(s) |
0 |
2 |
4 |
6 |
8 |
10 |
| n(NO)(mol) |
0．4 |
0．32 |
0．26 |
0．22 |
0．20 |
0．20 |
（3）反应在4s内的平均速率为v(CO)＝ mol·L－1·s－1
（4）上述反应达到平衡后，继续加入NO 、CO、CO2各0．2mol和N2 mol时，平衡不移动。
（5）在上述条件下该反应能够自发进行，如果把温度从T1℃升高到T2℃，平衡常数K将 （填写“变大”、“变小”、“不变”）。
III．一种CO分析仪的传感器可测定汽车尾气是否符合排放标准，该分析仪的工作原理类似燃料电池，其中的固体电解质是Y2O3－Na2O，O2ˉ可以在其中自由移动，
（6）O2ˉ移向电池 极（填“正”或“负”），
（7）负极的反应式为 。