(16分)某工厂的废金属屑中主要成分为Cu、Fe和Al，此外还含有少量Al2O3和Fe2O3，为探索工业废料的再利用，某化学兴趣小组设计了如下实验流程，用该工厂的合金废料制取氯化铝、绿矾晶体(FeSO4·7H2O)和胆矾晶体。
请回答：
（1）写出步骤Ⅰ反应的离子方程式： ； 。
（2）试剂X是 。由溶液D是 。
（3）在步骤Ⅱ时，用如图装置制取CO2并通入溶液A中。
一段时间后，观察到烧杯中产生的白色沉淀会逐渐减少。为了避免固体C减少，可采取的改进措施是 。
（4）溶液E中加入KSCN溶液无明显现象，表明滤液中不存在Fe3+，用离子方程式解释其可能的原因 。
（5）用固体F继续加入热的稀H2SO4，同时不断鼓入空气，固体溶解得CuSO4溶液；写出反应的化学方程式 ，
（6）工业上常用溶液E经进一步处理可制得净水剂Na2FeO4，流程如下：
①测得溶液E中c(Fe2+) 为0.2 mol·L-1，若要处理1 m3溶液E，理论上需要消耗25 % 的H2O2溶液___kg。
②写出由Fe(OH)3制取Na2FeO4的离子方程式___________。
物质结构理论可以帮助人们理解物质变化的本质，进而研究反应规律和进行分子设计，请根据要求完成下列问题：
（1）金属具有延展性，而离子晶体容易破裂。试从结构的角度分析其中的主要原因____________；
（2）第三周期基态原子有2个未成对电子且电负性最大的元素是_____；
（3）水可以电离H3O+，下列分子中，中心原子的杂化方式与H3O+中氧原子的杂化方式相同的是_____
a．NO2－中的氮原子 b．ClO3－中的氯原子
c．NH2－中的氮原子 d．CH2=CH2中的碳原子
（4）F、Mg、K三种元素形成的晶体晶胞结构如图所示，写出其化学式________。
研究NO2 、SO2 、CO等大气污染气体的处理具有重要意义，完成下列问题：
I．已知：2SO2(g) + O2(g)
2SO3(g)ΔH1= —196．6 kJ·mol―1
2NO(g) + O2(g)2NO2(g)ΔH2= —113．0 kJ·mol―1
（1）反应NO2(g) + SO2(g)SO3(g) + NO(g)的ΔH= 。
（2）硫酸工业尾气中的SO2可利用氨水吸收，写出该反应的方程式____________________。
II．汽车尾气是城市空气污染的一个重要因素，常用以下反应净化汽车尾气：
2NO(g)+2CO(g)
2CO2(g)+N2(g)
在某温度T1℃下，2L密闭容器中充入NO 、CO各0．4mol，测得不同时间的NO和CO物质的量如下表：
| 时间(s) |
0 |
2 |
4 |
6 |
8 |
10 |
| n(NO)(mol) |
0．4 |
0．32 |
0．26 |
0．22 |
0．20 |
0．20 |
（3）反应在4s内的平均速率为v(CO)＝ mol·L－1·s－1
（4）上述反应达到平衡后，继续加入NO 、CO、CO2各0．2mol和N2 mol时，平衡不移动。
（5）在上述条件下该反应能够自发进行，如果把温度从T1℃升高到T2℃，平衡常数K将 （填写“变大”、“变小”、“不变”）。
III．一种CO分析仪的传感器可测定汽车尾气是否符合排放标准，该分析仪的工作原理类似燃料电池，其中的固体电解质是Y2O3－Na2O，O2ˉ可以在其中自由移动，
（6）O2ˉ移向电池 极（填“正”或“负”），
（7）负极的反应式为 。
芳香化合物A是一种基本化工原料，可以从煤和石油中得到。OPA是一种重要的有机化工中间体。A、B、C、D、E、F和OPA的转化关系如下所示：
已知：
回答下列问题：
（1）A的化学名称是 ；
（2）由A生成B 的反应类型是 。在该反应的副产物中，与B互为同分异构体的化合物的结构简式为 ；
（3）写出C所有可能的结构简式 ；
（4）D（邻苯二甲酸二乙酯）是一种增塑剂。请用A和不超过两个碳的有机物及合适的无机试剂为原料，经两步反应合成D。用结构简式表示合成路线合成路线流程图示例如下：
（5）E→F的化学方程式为 ；
（6）芳香化合物G是E的同分异构体，G分子中含有醛基、酯基和醚基三种含氧官能团，G可能的同分异构体有 种，写出核磁共振氢谱中峰面积比3∶2∶2∶1的化合物的结构简式_________________
X、Y、Z是由1-18号元素组成的物质，它们之间存在如下转化关系。
X + H2O →Y + Z
（1）上述反应为氧化还原反应。
①若X和Y是同主族元素组成的单质，且组成X的元素位于第三周期，此反应的离子方程式是 。
②若Y和Z都可在一定条件下还原CuO，则此反应的化学方程式是 。
（2）上述反应为非氧化还原反应。
①若X是一种钠盐，Z为两性氢氧化物，则甲X的化学式为 ，Z的酸式电离方程式为 。
②若X是由N和Cl元素组成的化合物，其分子结构模型类似于氨气的结构模型，Y具有漂白性。则甲中Cl元素的化合价是 ，Z与H2O有相同的电子总数，则Z的电子式为 。
(7分)A、B、C、D、E是五种短周期的主族元素，它们的原子序数依次增大，A、D都能与C按原子个数比为1:1或2:1形成化合物，A、B组成的气态化合物的水溶液呈碱性，E与C的最外层电子数相同。
（1）画出D的原子结构示意图 ，E元素在周期表中的位置是 。
（2）A与C形成的化合物中，原子个数比为1:1的化合物的结构式为 。
（3）D与C按原子个数比为1:1形成化合物的电子式是 。
（4）B、C所形成氢化物的稳定性由强到弱的顺序是 、 (填具体的化学式)。
（5）F是一种历史悠久、应用广泛的金属元素。若将F金属投入到盐酸溶液中，生成了浅绿色溶液M。写出M的酸性溶液和A与 C形成的一种化合物反应的离子方程式： 。