【化学——物质结构与性质】短周期元素A、B、C、D，A元素的原子最外层电子排布式为ms1，B元素的原子价电子排布式为ns2 np2，C元素位于第二周期且原子中p亚层与所有s亚层电子总数相等，D元素原子的L层的p亚层中有3个未成对电子。
（1）C元素原子基态时的价电子排布式 ，若A元素为非金属元素．A与C形成的化合物中的共价键属于 键（填“
”或“
”）。
（2）当n=2时．B的最简单气态氢化物的分子构型为 ，中心原子的杂化方式为 ，BC2属于 分子（填“极性”或“非极性”），当n=3时，B与C形成的晶体属于____ 晶体；
（3）若A元素的原子最外层电子排布为2s1，B元素的原子价电子排布为3s23p2，A、B、C、D四种元素的第一电离能由大到小的顺序为 （填元素符号）。
（4）下图为C元素与钛钙元素形成的某晶体结构中的最小重复单元，该晶体中每个钛原子周围与它最近且距离相等的钙离子有 个，该晶体的化学式为 。
锂被誉为“金属味精”，以LiCoO2为正极材料的锂离子电池已被广泛用作便携式电源。工业上常以β锂辉矿(主要成分为LiAlSi2O6，还含有FeO、MgO、CaO等杂质)为原料来制取金属锂。其中一种工艺流程如下：
已知：①部分金属氢氧化物开始沉淀和完全沉淀时的pH：
| 氢氧化物 |
Fe(OH)3 |
Al(OH)3 |
Mg(OH)2 |
| 开始沉淀pH |
2.7 |
3.7 |
9.6 |
| 完全沉淀pH |
3.7 |
4.7 |
11 |
②Li2CO3在不同温度下的溶解度如下表：
| 温度/℃ |
0 |
10 |
20 |
50 |
75 |
100 |
| Li2CO3的溶解度/g |
1.539 |
1.406 |
1.329 |
1.181 |
0.866 |
0.728 |
请回答下列问题：
（1）用氧化物形式表示LiAlSi2O6的组成：__________________________。
（2）反应Ⅱ加入碳酸钙的作用是__________________________________。
（3）写出反应Ⅲ中生成沉淀A的离子方程式：________________________。
（4）洗涤所得Li2CO3沉淀要使用________(选填“热水”或“冷水”)，你选择的理由是__________________________________。
（5）电解熔融氯化锂生产锂时，阳极产生的氯气中会混有少量氧气，原因是
________________________________________。
甲醇是一种重要的化工原料和新型燃料。
Ⅰ．以CO2为碳源制取低碳有机物一直是化学领域的研究热点，CO2加氢制取低碳醇的反应如下：
反应I：CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g) ΔH＝－49.0kJ/mol
反应II：2CO2(g)+6H2(g)=CH3CH2OH(g)+3H2O(g) ΔH＝－173.6kJ/mol
写出由CH3OH(g)合成CH3CH2OH(g)的反应的热化学方程式。
Ⅱ．工业上一般以CO和H2为原料在密闭容器中合成甲醇：
CO(g)＋2H2(g) 
CH3OH(g) ΔH＝－90.8 kJ·mol－1
在容积为1 L的恒容容器中，分别研究在230 ℃、250 ℃和270 ℃三种温度下合成甲醇的规律。下图是上述三种温度下H2和CO的起始组成比(起始时CO的物质的量均为1 mol)与CO平衡转化率的关系，则曲线Z对应的温度是________；该温度下上述反应的化学平衡常数的表达式为；若增大H2的用量，上述反应的热效应最大值为____________kJ。
Ⅲ．下图是甲醇燃料电池工作的示意图，其中A、B、D均为石墨电极，C为铜电极。工作一段时间后，断开K，此时A、B两极上产生的气体体积相同。
（1）甲中负极的电极反应式为________。
（2）乙中A极析出的气体在标准状况下的体积为________________。
（3）丙装置溶液中金属阳离子的物质的量与转移电子的物质的量变化关系如图
则图中②线表示的是________的变化；反应结束后，要使丙装置中金属阳离子恰好完全沉淀，需要________ mL 5.0 mol·L－1 NaOH溶液。
碘是生命体中的必需元素，请根据如下有关碘及其化合物的性质，回答下列问题：
（1）实验室中制取少量碘可采用如下方法：KI + CuSO4 → A (白色)↓+ K2SO4 + I2。
16.0 g CuSO4与过量KI反应后可得19.1 g 的A，写出A的化学式：。
工业生产中，可用智利硝石（含有NaIO3）为原料，与NaHSO3溶液反应后生成碘，写出此反应的离子方程式：。
（2）单质碘与氟气反应可制得IF5，实验表明液态IF5具有一定的导电性，研究人员发现产生这一现象的可能原因在于IF5的自偶电离（如：2H2O
H3O＋+OH－），生成的阳离子为IF4+，则阴离子为。
（3）将单质碘与铝屑置于管式电炉中，隔绝空气加热至500℃得到棕色片状固体（AlI3），此固体溶于Na2CO3溶液可产生白色沉淀和气体。请写出AlI3和Na2CO3溶液反应的离子方程式：。
（4）设计以下实验方案判断加碘食盐中碘的存在形式为I－、IO3－，或两者同时存在。请对以下试验方案进行预测和分析。
首先取试样加水溶解，分成三份试样：
①第一份试样加酸酸化，如果加淀粉溶液后试样溶液变蓝，说明试样中同时存在I－和IO3－，该过程反应的离子方程式为。
②第二份试样酸化后加溶液，如果加入淀粉溶液后试样溶液变蓝，说明试样中存在I－。
③第三份试样酸化后，如果直接使试纸变蓝，说明试样存在IO3－离子。
（选做15分）硫酸铁铵[aFe2(SO4) 3·b(NH4) 2SO4·cH2O]广泛用于城镇生活饮用水、工业循环水的净化处理等。某化工厂以硫酸亚铁（含少量硝酸钙）和硫酸铵为原料，设计了如下工艺流程制取硫酸铁铵。
请回答下列问题：
（1）下列物质中最适合的氧化剂B是；
a．NaClO b．H2O2 c．KMnO4 d．K2Cr2O7
反应的离子方程式。
（2）上述流程中，用足量最适合的氧化剂B氧化之后和加热蒸发之前，需取少量检验Fe2+是否已全部被氧化，能否用酸性的KMnO4溶液？ 并说明理由。（可用文字或方程式说明）
（3）检验硫酸铁铵中NH4+的方法是。
（4）称取14.00 g所得样品，将其溶于水配制成100 mL溶液，分成两等份，向其中一份中加入足量 NaOH溶液，过滤洗涤得到2.14 g沉淀；向另一份溶液中加入含0.05 mol Ba (NO3)2的溶液，恰好完全反应。则该硫酸铁铵的化学式为______________________
我国是个钢铁大国，钢铁产量为世界第一，高炉炼铁是最为普遍的炼铁方法．
I．已知反应Fe2O3（s）+3CO（g）
2Fe（s）+3CO2（g）△H=﹣23.5kJ•mol﹣1，该反应在1000℃的平衡常数等于64。在一个容积为10L的密闭容器中，1000℃时加入Fe、Fe2O3、CO、CO2各1.0mol，反应经过l0min后达到平衡．
（1）CO的平衡转化率=
（2）欲提高CO的平衡转化率，促进Fe2O3的转化，可采取的措施是
a．提高反应温度
b．增大反应体系的压强
c．选取合适的催化剂
d．及时吸收或移出部分CO2
e．粉碎矿石，使其与平衡混合气体充分接触
Ⅱ．高炉炼铁产生的废气中的CO可进行回收，使其在一定条件下和H2反应制备甲醇：
CO（g）+2H2（g）CH3OH（g）．请根据图示回答下列问题：
（1）从反应开始到平衡，用H2浓度变化表示平均反应速率v（H2）=
（2）若在温度和容器相同的三个密闭容器中，按不同方式投入反应物，测得反应达到平衡吋的有关数据如下表：
| 容器 |
反应物投入的量 |
反应物的转化率 |
CH3OH的浓度 |
能量变化 （Q1、Q2、Q3均大于0） |
| 甲 |
1mol CO和2mol H2 |
α1 |
c1 |
放出Q1kJ热量 |
| 乙 |
1mol CH3OH |
α2 |
c2 |
吸收Q2kJ热量 |
| 丙 |
2mol CO和4mol H2 |
α3 |
c3 |
放出Q3kJ热量 |
则下列关系正确的是（）
A．c1=c2B．2Q1=Q3C．2α1=α3D．α1+α2=1
Ⅲ．以甲烷为燃料的新型电池，其成本大大低于以氢为燃料的传统燃料电池，目前得到广泛的研究，图三是目前研究较多的一类固体氧化物燃料电池工作原理示意图．回答下列问题：
（1）B极上的电极反应式为
（2）若用该燃料电池做电源，用石墨做电极电解100mL 1mol/L的硫酸铜溶液，当两极收集到的气体体积相等时，理论上消耗的甲烷的体积为（标况下）．