部分中学化学常见元素原子结构及性质如表所示
| 序号 |
元素 |
结构及性质 |
| ① |
A |
A在第三周期中简单离子半径最小 |
| ② |
B |
B原子最外层电子数是内层电子数的1/5 |
| ③ |
C |
C是常用化肥的主要元素,单质常温下呈气态 |
| ④ |
D |
通常情况下，D没有正化合价，A、B、C都能与D形成化合物 |
| ⑤ |
E |
E在周期表中可以排在IA族，也可以排在ⅦA族 |
（1）A原子中的电子占有______个轨道，最外层有______种不同运动状态的电子。这五种元素的原子半径由大到小的顺序为_________________（用元素符号表示）。
（2）E与D可以按原子个数比2:1、1:1形成两种化合物X、Y，区别X、Y这两种物质的实验方法为______________________________________。E与C组成的两种化合物M、N，所含电子数分别与X、Y相等，M的空间构型为___________，N的结构式为___________。
（3）C与D都是较活泼的非金属元素，用一个有关的化学方程式说明两种单质的氧化性强弱_____________________________________。
（4）有人认为A、B的单质用导线连接后插入NaOH溶液中可形成原电池，你认为是否可行，若可以，写出负极的电极反应式（若认为不行可不写）________________________。
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。