【物质结构与性质】
以氮化镓(GaN)为代表的第三代半导体材料目前已成为全球半导体研究的前沿和热点。回答下列问题：
（1）镓为元素周期表第31号元素，镓原子价层电子排布图为___________。
（2）氮所在主族中第一电离能最大的元素是________（填元素符号，下同），镓所在主族中电负性最大的元素是____________________。
（3）传统的氮化镓制备方法是采用GaCl3与NH3在一定条件下反应，该反应的化学方程式为______________。
（4）氮化镓与金刚石具有相似的晶体结构，氮化镓中氮原子与镓原子之间以____相结合，氮化镓属于_______晶体。
（5）下图是氮化镓的晶胞模型：
①氮化镓中镓原子的杂化方式为__________，氮原子的配位数为___________。
②氮化镓为立方晶胞，氮化镓的密度为d g/cm3。列出计算氮化镓晶胞边长a的表达式：a=_______cm。
甲醇燃料分为甲醇汽油和甲醇柴油。工业上合成甲醇的方法很多。
（1）一定条件下发生反应：
CO2(g) +3H2(g) ＝CH3OH(g)+H2O(g)△H1
2CO (g) +O2(g) ＝2CO2(g)△H2
2H2(g)+O2(g) ＝2H2O(g)△H3
则 CO(g) + 2H2(g) 
CH3OH(g) 的△H＝。
（2）在容积为2L的密闭容器中进行反应：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ，其他条件不变，在300℃和500℃时，物质的量n(CH3OH) 与反应时间t的变化曲线如图所示。该反应的△H0 （填>、<或=）。
（3）若要提高甲醇的产率，可采取的措施有____________（填字母）。
| A．缩小容器体积 |
| B．降低温度 |
| C．升高温度 |
| D．使用合适的催化剂 |
E．将甲醇从混合体系中分离出来
（4）CH4和H2O在催化剂表面发生反应CH4+H2OCO+3H2，T℃时，向1 L密闭容器中投入1 mol CH4和1 mol H2O(g)，5小时后测得反应体系达到平衡状态，此时CH4的转化率为50% ，计算该温度下的平衡常数（结果保留小数点后两位数字）。
（5）以甲醇为燃料的新型电池，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，如图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：
①B极的电极反应式为。
②若用该燃料电池做电源，用石墨做电极电解硫酸铜溶液，当电路中转移1mole- 时，实际上消耗的甲醇的质量比理论上大，可能原因是。
（6）25℃时，草酸钙的Ksp=4.0×10-8,碳酸钙的Ksp=2.5×10-9。向20ml碳酸钙的饱和溶液中逐滴加入8.0×10-4 mol·L-1的草酸钾溶液20ml，能否产生沉淀（填“能”或“否”）。
亚氯酸钠（NaClO2）是一种重要的含氯消毒剂，主要用于水的消毒以及砂糖、油脂的漂白与杀菌，亚氯酸钠受热易分解。以氯酸钠（NaClO3）等为原料制备亚氯酸钠的工艺流程如下：
（1）提高“反应1”反应速率的措施有。（回答一点即可）
（2）“反应1” 的离子方程式是。
（3）“反应2”的氧化剂是，该反应的化学方程式为。
（4）采取“减压蒸发”而不用“常压蒸发”，原因是。
（5）某学习小组用碘量法测定粗产品中亚氯酸钠的含量,实验如下：
a．准确称取所得亚氯酸钠样品mg于小烧杯中，加入适量蒸馏水和过量的碘化钾晶体，再滴入适量的稀硫酸，充分反应，将所得混合液配成250mL待测溶液。(已知：ClO2-+4I-+4H+=2H2O+2I2+Cl-)
b．移取25.00mL待测溶液于锥形瓶中，加几滴淀粉溶液，用c mol·L-1Na2S2O3标准液滴定至终点，重复2次，测得平均值为V mL 。
(已知：I2+2S2O32-=2I-+S4O62-)
①达到滴定终点时的现象为。
②该样品中NaClO2的质量分数为 (用含m、c、V的代数式表示，结果化成最简。)
Ⅰ．二氧化氯（ClO2）是一种黄绿色有刺激性气味的气体，其熔点为－59℃，沸点为11.0℃，易溶于水。工业上用稍潮湿的KClO3和草酸（H2C2O4）在60℃时反应制得。某学生拟用下图所示装置模拟工业制取并收集ClO2。
（1）A必须添加温度控制装置，除酒精灯、温度计外，还需要的玻璃仪器有 。
（2）反应后在装置C中可得NaClO2溶液。已知在温度低于38℃时NaClO2饱和溶液中析出晶体是NaClO2·3H2O，在温度高于38℃时析出晶体是NaClO2。根据上右图所示的NaClO2的溶解度曲线，请补充从NaClO2溶液中制得NaClO2晶体的操作步骤： ① 蒸发结晶；②；③ 洗涤；④ 干燥。
（3）ClO2很不稳定，需随用随制，用水吸收得到ClO2溶液。为测定所得溶液中ClO2的浓度，进行了下列实验：① 准确量取ClO2溶液V1mL加入到锥形瓶中，加适量蒸馏水稀释，调节试样的pH≤2.0。② 加入足量的KI晶体，静置片刻。此时发生反应的离子方程式为：；③ 加入淀粉指示剂，用c mol/L Na2S2O3溶液滴定，至终点时消耗Na2S2O3溶液V2 mL。则原ClO2溶液的浓度为mol／L（用含字母的代数式表示）。（已知2 Na2S2O3+I2= Na2S4O6+2NaI）
Ⅱ．将由Na+、Ba2+、Cu2+、SO42－、Cl－ 组合形成的三种强电解质溶液，分别装入下图装置
中的甲、乙、丙三个烧杯中进行电解，电极均为石墨电极。
接通电源，经过一段时间后，测得乙中c电极质量增加。常温下各烧杯中溶液pH与电解时间t的关系如右上图（忽略因气体溶解带来的影响）。据此回答下列问题：
（1）写出乙烧杯中发生反应的化学方程式；
（2）电极f上发生的电极反应为；
（3）若经过一段时间后，测得乙烧杯中c电极质量增加了8g，要使丙烧杯中溶液恢复到原来的状态，应进行的操作是。
卤块的主要成分是MgCl2，此外还含 Fe3+、Fe2+和Mn2+等离子。以卤块为原料可制得轻质氧化镁，工艺流程如下图：
已知：Fe2+氢氧化物呈絮状，不易从溶液中除去，所以常将它氧化为Fe3+，生成Fe(OH)3沉淀除去。若要求产品尽量不含杂质，请根据表1表2提供的资料，填写空白：
表1生成氢氧化物沉淀的pH
| 物质 |
开始沉淀 |
沉淀完全 |
| Fe（OH）3 |
2.7 |
3.7 |
| Fe（OH）2 |
7.6 |
9.6 |
| Mn（OH）2 |
8.3 |
9.8 |
| Mg（OH）2 |
9.6 |
11.1 |
表2化学试剂价格表
| 试剂 |
价格（元/吨） |
| 漂液（含NaClO，25.2%） |
450 |
| 双氧水（含H2O2 ,30%） |
2400 |
| 烧碱（含98% NaOH） |
2100 |
| 纯碱（含99.5% Na2CO3） |
600 |
（1）在步骤②中加入漂液而不是双氧水其原因是。
写出加入NaClO发生反应的离子方程式。
（2）在步骤③中控制pH=9.8，其目的是。
（3）沉淀物A的成分为，试剂Z应该是。
（4）在步骤⑤中发生反应的化学方程式是。
（5）若在实验室中完成步骤⑥，则沉淀物必需在（填仪器名称）中灼烧。
捕碳技术(主要指捕获CO2)在降低温室气体排放中具有重要的作用。目前NH3和(NH4)2CO3已经被用作工业捕碳剂，它们与CO2可发生如下可逆反应：
反应Ⅰ：2NH3 (l)+ H2O (l)+ CO2 (g)
(NH4)2CO3 (aq)△H1
反应Ⅱ：NH3 (l)+ H2O (l)+ CO2 (g)NH4HCO3 (aq)△H2
反应Ⅲ：(NH4)2CO3 (aq) + H2O (l)+ CO2 (g)2NH4HCO3 (aq)△H3
请回答下列问题：
（1）△H1与△H2、△H3之间的关系是：△H3= 。
（2）为研究温度对(NH4)2CO3捕获CO2气体效率的影响，在温度为T1、T2、T3、T4、T5的条件下，将等体积等浓度的(NH4)2CO3溶液分别置于等体积的密闭容器中，并充入等量的CO2气体，经过相同时间测得容器中CO2气体的浓度，得趋势图（下图1）。则：
①△H3______0 (填“＞”、“=”或“＜”)。
②温度高于T3，不利于CO2的捕获，原因是 。
③反应Ⅲ在温度为K1时，溶液pH随时间变化的趋势曲线如下图2所示。当时间到达t1时，将该反应体系温度迅速上升到K2，并维持该温度。请在该图中画出t1时刻后溶液的pH变化趋势曲线。
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