[化学－选修化学与技术]
七水硫酸镁(MgSO4·7H2O)在印染、造纸和医药等工业上都有广泛的应用，利用化工厂生产硼砂的废渣－硼镁泥可制取七水硫酸镁。硼镁泥的主要成分是MgCO3，还含有其他杂质(MgO、SiO2、Fe2O3、FeO、CaO、Al2O3、MnO等）。
表1 部分阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH
| 沉淀物 |
Al(OH)3 |
Fe(OH)3 |
Fe(OH)2 |
Mn(OH)2 |
Mg(OH)2 |
| pH值 |
5.2 |
3.2 |
9.7 |
10.4 |
11.2 |
表2 两种盐的溶解度(单位为g／100g水)
| 温度/℃ |
10 |
30 |
40 |
50 |
60 |
| CaSO4 |
0.19 |
0.21 |
0.21 |
0.20 |
0.19 |
| MgSO4·7H2O |
30.9 |
35.5 |
40.8 |
45.6 |
/ |
硼镁泥制取七水硫酸镁的工艺流程如下：
根据以上流程图并参考表格pH数据和溶解度数据，试回答下列问题：
（1）过滤I的滤液中加入硼镁泥，调节溶液的pH＝5～6，再加入NaClO溶液加热煮沸，将溶液中的 Mn2+氧化成MnO2，反应的离子反应方程式为 。加热煮沸的主要目的 是 。
（2）沉淀B中除MnO2、SiO2外还含有 (填化学式)等物质。
（3）检验过滤Ⅱ后的滤液中是否含有Fe3+的实验方法是 ；
（4）沉淀C的化学式是 。过滤III需趁热过滤的理由是
A、B、C、D、E、F、G是原子序数依次增大的短周期元素，其中A与E、D与G同主族，且D与G核内质子数之和是A与E核内质子数之和的2倍，A与B、C、D可分别形成10电子分子，E、F、G元素最高价氧化物对应水化物之间可相互发生反应，请回答下列问题：
（1）B在元素周期表中的位置是。
（2）在以上元素形成的最高价氧化物的水化物中，酸性最强的化合物的分子式是。
E、F元素最高价氧化物对应水化物之间反应的离子方程式为。
（3）E在D2中燃烧生成化合物X，则X的电子式是：。
某化学小组用下图装置电解CuCl2溶液制少量漂白液：
（1）其阳极的反应式是：；导气管W端应与出气口连接。
（2）实验后发现阴极碳棒上除了附着有红色物质，还附着有少量白色物质。某化学兴趣小组查阅资料可知：
| 物质名称及化学式 |
氯化亚铜CuCl |
碱式氯化铜Cu2（OH）3Cl |
| 性质 |
白色固体、不溶水 |
绿色固体、不溶水 |
化学小组分析提出：①红色物质可能有Cu或Cu2O、或二者都有；②白色物质为CuCl
（3）为探究阴极碳棒上附着的红色、白色物质，设计了如下实验：取出阴极碳棒，洗涤、干燥、称其质量为W1g ，并将其放入下图所示装置b中，进行实验。
实验中，碳棒上的白色物质完全变为红色，无水硫酸铜不变色，d中出现白色沉淀；实验结束时，继续通H2直至碳棒冷却后，称量其质量为W2g 。
①碳棒上的红色物质是，无水硫酸铜的作用是；
②d中反应的离子方程式是；
③装置b中发生反应的化学方程式是。
④电解CuCl2溶液时，阴极上产生白色物质的原因用电极反应式解释为。
⑤阴极上产生白色物质的物质的量是；若装置b冷却时不继续通H2，则计算所得CuCl的产率会（偏大、偏小、不变）。
（1）氨在国民经济中占有重要地位。
工业合成氨的反应原理为：N2（g）+ 3H2（g）
2NH3（g）△H="―92.4" kJ·mol-1。
①若起始时向容器内放入2mol N2和6mol H2，达平衡后放出的热量为Q，则Q184.8 kJ（填“＞”、“＜”或“＝”）。
②已知：
1mol N—H键断裂吸收的能量为kJ。
③某温度下，把10 mol N2与28 mol H2置于容积为10 L的密闭容器内，10 min时反应达到平衡状态，测得氮气的平衡转化率为60％，则10 min内该反应的平均速率v（H2）=mol·L-1·min-1，该温度下反应的平衡常数K =。欲增大氮气的平衡转化率，可采取的措施有（写一种措施即可）。
（2）某课外小组用下图所示装置对电解原理进行实验探究。用下图所示装置进行实验。实验过程中，两极均有气体产生，Y极区产生氧气，同时Y极区溶液逐渐变成紫红色；停止实验，铁电极明显变细，电解液仍然澄清。查阅资料发现，高铁酸根（FeO42-）在溶液中呈紫红色。
① 电解过程中，X极区溶液的pH（填“增大”、“减小”或“不变”）。
② 电解过程中，Y极发生的两个电极反应为Fe-6e-+8OH-="=" FeO42-+4H2O和。
③ 若在X极收集到672 mL气体，在Y极收集到168 mL气体（均已折算为标准状况时气体体积），则Y电极（铁电极）质量减少g。
④在碱性锌电池中，用高铁酸钾作为正极材料，电池反应为：2K2FeO4 + 3Zn ="=" Fe2O3 +ZnO +2K2ZnO2，该电池正极发生的反应的电极反应式为。
汽车尾气中的主要污染物是NO以及燃料不完全燃烧所产生的CO。为了减轻大气污染，人们提出通过以下反应来处理汽车尾气：2NO（g）+2CO（g）
2CO2（g）+N2（g） ΔH =" a" kJ·mol-1
为了测定在某种催化剂作用下该反应的反应速率，t1℃下，在一定容的密闭容器中，某科研机构用气体传感器测得了不同时间的NO和CO的浓度如下表（CO2和N2的起始浓度均为0）。
| 时间 （s） |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
| c（NO）/10-4mol/L |
10.0 |
4.50 |
2.50 |
1.50 |
1.00 |
1.00 |
| c（CO）/10-3mol/L |
3.60 |
3.05 |
2.85 |
2.75 |
2.70 |
2.70 |
回答下列问题：
（1）在上述条件下该反应能自发进行，则正反应必然是_______反应（填“放热”或“吸热”）。
（2）前3s内的平均反应速率υ（N2）=______________，t1℃时该反应的平衡常数K=____________。
（3）t1℃时向一恒压容器中冲入1molNO和1molCO，达到平衡时测得NO的物质的量为0.2mol，则此时容器的体积V=" ________" L。
（4）假设在密闭容器中发生上述反应，达到平衡时改变下列条件，能提高NO转化率的是_____。
A．选用更有效的催化剂 B．升高反应体系的温度
C．降低反应体系的温度D．缩小容器的体积
(14分)W、X、Y、Z是元素周期表中前四周期的元素，它们的原子序数依次增加。请结合下表中的信息，回答下列问题
| W |
基态原子核外有三个能级，p能级电子处在半充满状态 |
| X |
是所有元素中电负性最大的元素 |
| Y |
气态氢化物及其最高价氧化物对应的水化物均为强酸 |
| Z |
原子序数为22，被称为“未来金属” |
（1）Z位于元素周期表第_______族；该元素的基态原子价电子排布式为_____________。
（2）W与其同周期相邻的元素的第一电离能由大到小的顺序为________(填元素符号)；X、Y两种元素与氢元素形成的共价键键能较大的是___________(请用元素符号表示)。
（3）X的气态氢化物的沸点在同族元素形成的气态氢化物中最_______(填“高”或“低”)；已知WX3是微电子工业中优良的等离子刻蚀气体，沸点：129℃，其固态时的晶体类型为________，WX3在潮湿的空气中能与水蒸气发生氧化还原反应，反应生成的无色气体遇到空气变为红棕色，写出该反应的化学方程________。
（4）工业上制取Z的方法是：
第一步，在高温时，将金红石(ZO2)、炭粉混合并通人Y2制得ZY4和一种可燃性气体，已知(下列除Z、Y外其他都为实际元素符号)
①ZO2(s)+2Y(g)=ZY4（1）+O2(g) △H=-410.0kJ·mol-1
②CO(g)=C(s)+1/2O2(g) △H="+110.5" kJ·mol-1
则书写上述反应的热化学方程式是_________________________________________。
第二步，在氩气做保护气的环境中，用过量的金属镁在加热条件下与ZY4反应制得金属Z。