(11分)元素X、Y、Z、Q、W原子序数依次增大，其中X、Y、Z、Q为短周期元素。Z元素的焰色反应为黄色；X与Y形成的气体能使酚酞溶液变红，X与Q形成18电子的分子，其空间构型为v形，W的基态原子3d轨道有8种运动状态不同的电子。请回答下列问题：
（1）Z在周期表中的位置 ；W基态原于的价电子排布图 。
（2）X、Y、Z、Q中，基态原子第一电离能最大的是 （填元素符号）。
（3）在XQ—中Q的杂化类型为 X的氧化物(X2O)晶体结构示意图如下，则1molX2O晶体含有 mol氢键。
（4）ZY3有较强的还原性，遇到NaClO溶液时有无污染的气体生成，其化学方程式为
I．甲、乙、丙、丁四种物质存在转化关系：
（1）若甲、乙均为空气主要成分，甲所含元素的简单阴离子的结构示意图为。
（2）若乙是生活常见金属单质，丙→丁的离子方程式为。
（3）若丙既能与强酸又能与强碱反应，则丙的化学式为（任写1种）。
II．一定温度下，容积为1 L的密闭容器中投入0.5 mol PCl5(g)，存在平衡：PCl5(g)
PCl3(g)+ Cl2(g)。反应过程中测得部分数据如下表：
| 时间 |
n(PCl5)/mol |
n(PCl3)/mol |
n(Cl2)/mol |
| 0 |
0.5 |
0 |
0 |
| t1 |
0.45 |
||
| t2 |
0.1 |
||
| t3 |
0.4 |
（4）t1时刻，测得反应吸收的热量为a kJ。PCl3(g)与Cl2(g)反应的热化学反应方程式为。
（5）t2时：v正v逆（填“>”、“<”或“=”）。
（6）相同温度下，改为往容器中投入0.2 mol PCl5(g)、0.2 mol PCl3(g)、0.1 mol Cl2(g)，到达平
衡前，PCl5的物质的量将（填“增大”、“减小”、“不变”）。
【物质结构与性质】
金属镍及其化合物在合金材料以及催化剂等方面应用广泛。根据要求回答下列问题：
（1）基态Ni的价电子构型（电子排布式）为______________________。
（2）Ni(CO)4常温为液态，易溶于CCl4、苯等有机溶剂，则Ni(CO)4属于_______晶体。
（3）Ni2＋可与丁二酮肟(
)作用生成腥红色配合物沉淀A。
①丁二酮肟分子中碳原子的杂化轨道类型有______________，1mol该分子中含有的碳碳σ键和碳氮σ键的总数为__________。
②氨气在水中的溶解度远大于甲烷，其原因是____________。
③腥红色配合物沉淀A中（结构如右）除含有一般共价键外，还含有配位键和氢键，请在右图中标出配位键和氢键。（提示：Ni2＋的配位数为4，配位键用“→”表示，氢键用“…”表示）
（4）据报道，某种含有镁、镍和碳三种元素的晶体具有超导性，该新型超导晶体的一个晶胞的结构如下图所示，则该晶体的化学式为__________ 。
Al2O3、Al(OH)3都是重要化工原料。根据要求回答问题：
Ⅰ、电解法制高品质Al(OH)3装置如下（中间用离子交换膜隔开）：
4Na[Al(OH)4]+2H2O
4Al(OH)3↓+4NaOH+O2↑+2H2↑
（1）产物Al(OH)3在区（填“阴极”或“阳极”）沉积；
（2）电解中转移2mol e—时，将制得__________mol的Al(OH)3。
Ⅱ、制取纳米Al2O3需要纯净的硫酸铝。现有0.05mol·L-1硫酸铝溶液，经检测，含有Fe2+、Fe3+。可按下述操作提纯：往溶液中加足量H2O2充分反应，再用试剂X调节溶液pH=3.5。（室温下，0.1mol·L-1的Fe2+、Al3+开始沉淀的pH分别为7.0和3.7，Fe3+完全沉淀的pH=3.2）
（3）纳米氧化铝分散在分散剂中将形成胶体。则纳米氧化铝的直径约为_________m。
（4）检验硫酸铝溶液含有Fe3+时，所采用的试剂及现象是_____________________。
（5）往溶液中加入H2O2的作用是（用离子方程式表示）。
（6）加入的X试剂（填选项编号）是。
| A．CuO | B．Al(OH)3 | C．NaOH | D．NaHCO3 |
若调节后溶液的pH偏离3.5，可能带来的后果是__________________________。
甲、乙、丙是常见的三种物质，它们之间有如图所示的转化关系。根据要求回答问题：
I、已知：甲是常见单质，丙为氢气。
（1）若乙为氧化物且有磁性，则乙发生铝热反应的化学方程式为。
（2）若甲为碳，则产物乙、丙可合成甲醇。
①已知：CH4(g)＋H2O(g)
CO(g)＋3H2(g) ΔH＝＋206.0 kJ·mol－1
CH4(g)＋H2O(g)CH3OH(g)＋H2(g) ΔH＝＋77.0 kJ·mol－1
写出气体乙与气体丙反应生成CH3OH(g)的热化学方程式：__________________。
②乙和丙合成甲醇的反应在不同温度下的化学平衡常数(K)如下表。则T1 ______ T2（填“>”、“<”、“=”）。
| 温度/℃ |
T1 |
T2 |
| K |
2.041 |
0.012 |
③乙可做某碱性燃料电池的燃料，该电池的负极反应式为_________________。
II、已知：甲是由两种短周期元素组成的化合物，丙的水溶液显碱性。
（3）若构成甲的阴、阳离子个数比为2:3，丙是气体。则构成甲的阴、阳离子半径大小关系为（用具体的微粒表示）。
（4）若乙是O2，则甲的一种重要用途是；产物丙与Cl2按2:1（物质的量）反应得到丁溶液，丁溶液中阴离子浓度从大到小的顺序是。
（1）甲醇(CH3OH)是重要的能源物质，研究甲醇具有重要意义。为提高甲醇燃料的利用率，科学家发明了一种燃料电池，电池的一个电极通入空气，另一个电极通入甲醇气体，电解质是掺入了Y2O3的ZrO2晶体，在高温下它能传导O2-。电池工作时正极反应式为。
若以该电池为电源，用石墨做电极电解100 mL含有如下离子的溶液。
| 离子 |
Cu2+ |
H+ |
Cl- |
 |
| c/mol·L-1 |
1 |
4 |
4 |
1 |
电解一段时间后，当两极收集到相同体积(相同条件)的气体时(忽略溶液体积的变化及电极产物可能存在的溶解现象)，阳极上收集到氧气标况下的体积为L。
（2）甲醇对水质会造成一定的污染，有一种电化学法可消除这种污染，其原理是：通电后将Co2+氧化成Co3+，然后以Co3+做氧化剂把水中的甲醇氧化成CO2而净化。实验室用下图装置模拟上述过程：
①写出阳极电极反应式；
②除去甲醇的离子反应为，该过程中被氧化的元素是，当产生标准状况下2.24 L CO2时，共转移电子mol。