【化学——选修3：物质结构与性质】
碳族元素C、Si、Ge的单质及其化合物在材料、医药等方面有重要的应用。请回答下列问题。
（1）Ge原子核外电子排布式为________________________。
（2）C元素的三种单质的晶体结构如图。
①金刚石晶体中碳原子与碳碳键的个数比为______；石墨晶体中碳原子的杂化类型为__________。
②石墨烯是从石墨材料中剥离出来的、由单层碳原子组成的二维晶体，每个碳原子提供一个p轨道上的电子形成大π键，π电子可以自由移动。将氢气加入到石墨烯中可制得一种新材料石墨烷。下列判断错误的是_______.
A．石墨烯是电的良导体而石墨烷则为绝缘体
B．石墨烯是一种强度很高的材料
C．石墨烯与石墨烷均为高分子化合物
D．石墨烯与H2制得石墨烷的反应属于加成反应
（3）碳元素的电负性比硅元素_______(填“大”或“小”)。CO2分子中碳氧原子之间化学键的成键方式为_________________。
（4）CO可以和很多金属形成配合物，如Ni(CO)4。
①其中Ni与CO之间的键型为_______。Ni(CO)4常温下为液态，易溶于CCl４、苯等有机溶剂，则固态Ni(CO)4属于________晶体。
②与配体CO互为等电子体的阴离子有________(任写一种)。NH3也可作为很多配合物的配体。其中N原子的杂化类型为_____________。若配离子[Ni(NH3)6]2-为正八面体结构，则[Ni(CO)2（NH3)4]2+的结构有____________种。
下图中的每一方框内表示一种反应物或生成物,其中A、C、D、E、F在通常情况下均为气体，且A与C物质的量之比为1:1。B为常见液体。
试回答下列问题:
（1）X是__________________； F是___________________。
（2）A
D反应的化学方程式并标出电子转移的方向和数目_______________。
（3）G与Cu的反应中，G表现_______________________性质。
（4）X与过量NaOH溶液反应的离子方程式：。
（5）以C、B、D为原料可生产G，若使a mol C 完全转化为G，理论上至少需要D ____mol 。
用化学方程式解释下列问题：
（1）盛放烧碱液的试剂瓶不能用玻璃塞_____________________________________________
（2）用NaOH溶液除去铝表面的保护层__________________________________
（3）制备氢氧化亚铁需隔绝空气___________________________________________________
（4）从氧化还原反应的角度看，在制备H2、CO2、Cl2三种气体时，盐酸作还原剂。
（5）6种物质：N2O、FeSO4、Fe(NO3)3、HNO3、Fe2(SO4)3和H2O可以组成一个已配平的化学方程式：___________________________________________。
把等物质的量的Cu、Fe粉投入一定量的FeCl3溶液中充分反应后取出部分溶液，
（1）若滴加一滴KSCN溶液，溶液显红色，则溶液中存在的离子有_________。
（2）若加一滴KSCN溶液，溶液不显红色，则溶液中一定存在的离子有_________，可能存在的金属粉末有_________。
（3）若加入的金属全部溶解，则溶液中n(Cu2+)：n(Fe2+)是_________。
（4）若（3）反应后的溶液中有3种金属离子，欲从中回收Cu和FeCl3，需要用到的试剂有（按反应顺序填写）___________________________________。
某研究性学习小组用FeCl3溶液做“腐蚀液”，制作印刷电路板，其反应原理是：2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2。
【实验探究】
（1）通过《化学1》的学习，知道了有离子参加的化学反应为离子反应。离子反应可用离子方程式表示。请写出2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2反应的离子方程式为：。
（2）若要溶解电路板上3.2g的铜，则至少需要FeCl3物质的量为mol。
（3）使用后失效的“腐蚀液”为废液，验证废液中是否存在Fe3+的试剂是，加入该试剂后，若出现现象，说明废液中还存在Fe3+。
（4）废液中的CuCl2可通过加入足量的，反应后转化成铜且能使所得溶液中含有单一溶质。
（5）回收Cu后的废液，通入足量的Cl2，可以重新获得FeCl3溶液，其反应的化学方程式为。
【实验结论】
利用FeCl3溶液做印刷电路板的“腐蚀液”，不仅废液中的铜可以得到回收，经过处理后的废液还可以重新使用。
【知识拓展】
（6）铁元素是维持生命活动不可缺少的微量元素，虽然人体中通常只含有3～５g铁元素，但铁元素在人体中却发挥着重要作用，人体缺铁会引起疾病。
某探究小组在实验室中用铝土矿(主要成分为Al2O3，还含有Fe2O3、SiO2)提取氧化铝，流程如下，回答下列问题：
（1）画出Al的原子结构示意图。
（2）写出反应①中主要成分发生反应的化学方程式：。
（3）写出滤液B中溶质的化学式。
（4）甲同学在实验室中用如左下图装置制备CO2气体，并通入滤液B中制备Al(OH)3时，结果没有产生预期现象。乙同学分析认为：甲同学通入的CO2中含有HCl气体，是导致实验失败的原因。乙同学认为在实验装置Ⅰ和装置Ⅱ之间增加右下图装置可解决这个问题。请在右下图装置的横线上注明试剂名称。
（5）工业上通常以铝土矿提取得到的Al2O3为原料制备无水氯化铝：
该反应中的还原剂是，若制得22.4 L（标准状况下）CO2气体时，则有mol电子发生转移。