【化学——选修3：物质结构与性质】(15分)
（1）纳米技术制成的金属燃料、非金属固体燃料、氢气等已应用到社会生活和高科技领域。单位质量的A和B单质燃烧时均放出大量热，可用作燃料。已知A和B为短周期元素，其原子的第一至第四电离能如下表所示：
| 电离能(kJ/mol) |
I1 |
I2 |
I3 |
I4 |
| A |
932 |
1821 |
15390 |
21771 |
| B |
738 |
1451 |
7733 |
10540 |
①某同学根据上述信息，推断B的核外电子排布如图所示，该同学所画的电子排布图违背了 ，B元素位于周期表五个区域中的 区。
②ACl2分子中A的杂化类型为 ，ACl2的空间构型为 。
（2）Fe原子或离子外围有较多能量相近的空轨道能与一些分子或离子形成配合物。
①与Fe原子或离子形成配合物的分子或离子应具备的结构特征是 。
②六氰合亚铁离子[Fe(CN)6]4—中不存在 。
A.共价键
B.非极性键
C.配位键
D.σ键
E.π键
③写出一种与 CN—互为等电子体的单质分子式 。
（3）一种Al－Fe合金的立体晶胞如下图所示。请据此回答下列问题：
①确定该合金的化学式 。
②若晶体的密度＝ρ g/cm3，则此合金中最近的两个Fe原子之间的距离(用含ρ的代数式表示，不必化简)为 cm。
从明矾中提取K2SO4和Al2(SO4)3的主要操作有下列四步，下面是对每步操作提出的问题，请完成填空：
（1）将固体明矾用水溶解，加入过量的氨水，并过滤、洗涤沉淀。加过量氨水的目的是 ，
洗涤沉淀的目的是 。
（2）取沉淀加 直到沉淀完全溶解，再蒸发、结晶得 。
（3）取（1）的滤液，加稍过量的 溶液并加热，其目的是
；
再加入少量 中和多余的碱。
（4）对（3）所得的溶液加热、浓缩、结晶得 。
某混合溶液中可能含有HCl、MgCl2、AlCl3、NH4Cl、Na2CO3、KCl中的一种或几种物质，往该溶液中逐滴加入NaOH溶液，产生沉淀的物质的量(n)与加入的NaOH溶液体积(V)的关系如图所示。回答下列问题：
（1）溶液中一定含有的溶质是 ，一定不含有的溶质是 (填化学式)。
（2）溶液中可能含有的溶质是 (填名称)，判断该物质是否存在的实验方法是 ，现象是 。
（3）分别写出AB段、BC段发生反应的离子方程式：
①AB段为 ；
②BC段为 。
下图所示是从铝土矿(主要成分是Al2O3，含Fe2O3、SiO2等杂质)中提取氧化铝的工艺流程之一。
已知：SiO2能和氢氧化钠反应，不和盐酸反应。
回答下列问题：
（1）用盐酸溶解铝土矿后，所得溶液中的阳离子有 。
（2）固体A的主要成分是 。
（3）进行操作Ⅱ时，为了达到分离要求，加入的NaOH应该 。
（4）进行操作Ⅲ时，一般通入过量CO2，其反应的化学方程式是
。
（5）溶液X和盐酸反应的离子方程式为
。
含镁3%～5%的镁铝合金，现已成为轮船制造、化工生产、机械制造等行业的重要原材料。现有一块已知质量为m1g的镁铝合金，欲测定其中镁的质量分数，几位同学设计了以下三种不同的实验方案：
实验设计1：
镁铝合金
溶液
得到沉淀的质量为m2g；
实验设计2：
镁铝合金
生成的气体在标准状况下的体积为V1L。
实验设计3：
镁铝合金
生成的气体在标准状况下的体积为V2L。
请回答以下问题：
（1）写出实验设计1中单质铝在第①步中发生反应的离子方程式：
。
（2）写出实验设计2中反应的离子方程式： 。
（3）判断这几种实验设计能否求出镁的质量分数，能求出的用题目提供的数据将镁的质量分数表示出来，不能求出的就空着不填。
①实验设计1： 。
②实验设计2： 。
③实验设计3： 。
某无色溶液中只含有下列8种离子中的某几种：Mg2+、H+、Ag+、Na+、Cl-、HC
、OH-、N，已知该溶液能与铝反应放出氢气。试回答下列问题：
（1）若反应后生成Al3+，则溶液中可能存在的离子有 ，一定存在的离子有 ，一定不存在的离子有 ，反应的离子方程式为 。
（2）若反应后生成Al
，则溶液中可能存在的离子有 ，一定存在的离子有 ，一定不存在的离子有 ，反应的离子方程式为 。