X、Y、Z、W四种常见元素，其中X、Y、Z为短周期元素。有关信息如下表：
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原子或分子相关信息 |
单质及其化合物相关信息 |
| X |
ZX4分子是由粗Z提纯Z的中间产物 |
X的最高价氧化物对应的水化物为无机酸中最强酸 |
| Y |
Y原子的最外层电子数等于电子层数 |
Y的氧化物是典型的两性氧化物，可用于制造一种极有前途的高温材料 |
| Z |
Z原子的最外层电子数是次外层电子数的1/2 |
Z是无机非金属材料的主角，其单质是制取大规模集成电路的主要原料 |
| W |
W原子的最外层电子数小于4 |
W的常见化合价有+3、+2，WX3稀溶液呈黄色 |
（1）W在周期表的位置为 ，W（OH）2在空气中不稳定，极易被氧化，由白色迅速变成灰绿色，最后变成红褐色，反应的化学方程式为 。
（2）X的简单阴离子的结构示意图为 ，X的最高价氧化物对应水化物的水溶液与Y的氧化物反应的离子方程式为 。
（3）Z的氧化物在通讯领域用来作 ，工业上制备Z的单质的化学反应方程式为 。锗与Z是同一主族元素，门捷列夫曾预言了这一元素的存在，它用来制造半导体晶体管，最新研究表明：有机锗具有明显的抗肿瘤活性，锗不与NaOH 溶液反应但在有H2O2存在时可与NaOH 溶液反应生成锗酸盐，其方程式为 。
（4）在50 mL l mol·L-1的YX3溶液中逐滴加入0.5 mol·L-1的NaOH溶液，得到1.56 g沉淀，则加入NaOH溶液的体积最多为 mL。
(共8分)（1）科学家制造出一种使用固体电解质的燃料电池，其效率更高，可用于航空航天。如图1所示装置中，以稀土金属材料为惰性电极，在两极上分别通入CH4和空气，其中固体电解质是掺杂了Y2O3的ZrO2固体，它在高温下能传导阳极生成的O2－(O2＋4e－―→2O2－)。
（1） ①c电极的名称为________，d电极上的电极反应式为。
②如图2所示电解100mL 0.5mol·L－1CuSO4溶液。若a电极产生56mL(标准状况)气体，则所得溶液的pH＝_____(不考虑溶液体积变化)，若要使电解质溶液恢复到电解前的状态，可加入______(填字母序号)。
a．CuO b．Cu(OH)2 c．CuCO3d．Cu2(OH)2CO3
（2）采取一定措施可防止钢铁腐蚀。下列装置中的烧杯里均盛有等浓度、等体积的NaCl溶液。
①在a～c装置中，能保护铁的是________(填字母)。
②若用d装置保护铁，X极的电极材料应是________(填名称)。
(共7分)工业上用CO生产燃料甲醇。一定温度和容积条件下发生反应：CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g)。图1表示反应中的能量变化；图2表示一定温度下，在体积为1L的密闭容器中加入2mol H2和一定量的CO后，CO和CH3OH(g)的浓度随时间变化。
请回答下列问题：
（1）在“图1”中，曲线(填“a”或“b”)表示使用了催化剂；没有使用催化剂时，在该温度和压强条件下反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)的△H =。
（2）从反应开始到建立平衡，v(CO)=；该温度下CO(g)+2H2(g) 
CH3OH(g)的化学平衡常数为。达到平衡后若保持其它条件不变,将反应体系升温，则该反应化学平衡常数____（填“增大”、“减小”或“不变”）。
（3）已知CH3OH(g)＋3/2O2(g)＝CO2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－ 193kJ/mol，又知H2O(l)= H2O(g) ΔH＝＋44 kJ/mol，请写出32g的CH3OH(g)完全燃烧生成液态水的热化学方程式。
化学计量在化学中占有重要地位，请回答下列问题：
（1）标准状况下6.72 L NH3分子中所含原子数与mL H2O所含原子数相等。
（2）已知16 g A和20 g B恰好完全反应生成0．04 mol C和31．76 g D，则C的摩尔质量为。
（3）把V L含有MgSO4与K2SO4的混合溶液分成两等份，一份加入含a mol NaOH的溶液，恰好使镁离子完全沉淀为Mg(OH)2；另一份加入含b mol BaCl2的溶液，恰好使SO
完全沉淀为BaSO4，则原混合溶液中钾离子的物质的量浓度为________。（用a、b、V表示）
海洋生物如海带、海藻中含有丰富的碘元素，主要以碘化物形式存在。有一化学课外小组用海带为原料制取少量碘单质，他们将海带灼烧成灰，用水浸泡一段时间(以让碘化物充分溶解在水中)，得到海带灰悬浊液，然后按以下实验流程提取单质碘：
（1）指出提取碘的过程中有关的实验操作名称：①_________，③________。
（2）过程②中充入适量Cl2反应的离子方程式为_____________________。
（3）操作③中所用的有机试剂可以是___________(只填一种)，简述选择其理由__________________。
（4）从含碘的有机溶液中提取碘和回收有机溶液，还需要经过蒸馏，观察下图所示实验装置，指出其错误之处并加以改正_______________________________________________________。
（5）进行上述蒸馏操作时，使用水浴的原因是______________________。
铁是重要的常见金属材料,也是人类较早使用的金属之一。请运用铁及其化合物的知识，完成下列问题。
（1）铁路大提速后，为将短铁轨焊接成长铁轨，可在铁轨接口处加入四氧化三铁和铝粉的混合物，用镁条引燃发生反应，写出发生置换反应的化学方程式并用单线桥法标出电子转移____________；
（2）向20mL的沸蒸馏水中逐滴滴加5～6滴0.1mol/L的FeCl3溶液，继续煮沸没有观察到透明的红褐色现象，请问此时分散系中粒子直径的范围是______nm，判断的依据是___________________；
（3）电子工业常用30%的FeCl3溶液腐蚀敷在绝缘板上的铜，制造印刷电路板，请写出FeCl3溶液与铜反应的离子方程式：_________________________。
（4）某校同学为测定FeCl3腐蚀铜后所得溶液的组成，提出如下假设：
a.只含________________________（填写溶质化学式）。
b.可能组成为___________________（填写溶质化学式）。
（5）欲从废腐蚀液中回收铜，并重新获得FeCl3溶液，设计实验方案如下：
请写出上述实验中加入或生成的有关物质的化学式：
①__________ ③_____________④___________