【化学—物质结构与性质】金属及其合金应用广泛。
（1）与铬同周期的所有元素中基态原子最外层电子数与铬原子相同的元素是___________________。
（2）下图是部分主族元素第一电离能梯度图，图中，a点对应的元素为氢，b点对应的元素为______（填元素符号）。
（3）乙醇可被三氧化铬（CrO3）氧化为乙醛（CH3CHO）。乙醇与乙醛的相对分子质量相差不大，但乙醇的沸点（78.5℃）却比乙醛的沸点（20.8℃）高出许多，其原因是_____________________。
（4）将CrCl3·6H2O溶解在适量水中得到深绿色溶液，溶液中Cr3＋以［Cr(H2O)5Cl］2＋形式存在。［Cr(H2O)5Cl］2＋中Cr3＋的轨道杂化方式不是sp3，理由是 。
（5）元素Al与元素Fe形成某种晶体结构如图所示。若晶胞的边长为a nm，则合金的密度为_______g·cm—3。
已知X、Y、Z、W、K五种元素均位于周期表的前四周期，且原子序数依次增大。元素X是周期表中原子半径最小的元素；Y的基态原子中电子占据了三种能量不同的原子轨道，且这三种轨道中的电子数相同；W位于第2周期，其原子的核外成对电子数是未成对电子数的3倍；K位于ds区且原子的最外层电子数与X的相同。
请回答下列问题：（答题时，X、Y、Z、W、K用所对应的元素符号表示）
⑴Y、Z、W元素的第一电离能由大到小的顺序是 。
⑵K的二价离子电子排布式是 。
⑶Y、Z元素的某些氢化物的分子中均含有18个电子，则Y的这种氢化物的化学式是 ；Y、Z的这些氢化物的沸点相差较大的主要原因是 。
⑷若X、Y、W形成的某化合物(相对分子质量为46)呈酸性，则该化合物分子中Y原子轨道的杂化类型是 ；1 mol该分子中含有 σ键的数目是 。
⑸Z、K两元素形成的某化合物的晶胞结构如图所示，则该化合物的化学式是 ，Z原子的配位数是 。
中国环境监测总站数据显示，颗粒物(PM2.5等)为连续雾霾过程影响空气质量最显著的污染物，其主要来源为燃煤、机动车尾气等。因此，对PM2.5、SO2、NOx等进行研究具有重要意义。请回答下列问题：
⑴ 将PM2.5样本用蒸馏水处理制成待测试样。若测得该试样所含水溶性无机离子的化学组分及其平均浓度如下表：
| 离子 |
K+ |
Na+ |
NH4+ |
SO42- |
NO3- |
Cl－ |
| 浓度/mol•L－1 |
4×10－6 |
6×10－6 |
2×10－5 |
4×10－5 |
3×10－5 |
2×10－5 |
根据表中数据计算PM2.5待测试样的pH ＝ 。
⑵ NOx是汽车尾气的主要污染物之一。汽车发动机工作时会引发N2和O2反应，其能量变化示意图如下：
① N2(g)＋O2(g)
2NO(g)△H＝ 。
② 当尾气中空气不足时，NOx在催化转化器中被还原成N2排出。写出NO被CO还原的化学方程式 。
③ 汽车汽油不完全燃烧时还产生CO，有人设想按下列反应除去CO：
2CO(g)＝2C(s)＋O2(g),已知该反应的△H＞0，该设想能否实现？ 。
⑶ 碘循环工艺不仅能吸收SO2降低环境污染，同时又能制得氢气，具体流程如下：
① 用离子方程式表示反应器中发生的反应 。
② 用化学平衡移动的原理分析，在HI分解反应中使用膜反应器分离出H2的目的是 。
③ 用吸收H2后的稀土储氢合金作为电池负极材料(用MH）表示），NiO(OH)作为电池正极材料，KOH溶液作为电解质溶液，可制得高容量、长寿命的镍氢电池。电池充放电时的总反应为：Ni(OH)2＋M
NiO(OH)＋MH，电池放电时，负极电极反应式为 ； 充电完成时，全部转化为NiO(OH)，若继续充电，将在一个电极产生O2，O2扩散到另一个电极发生电极反应被消耗，从而避免产生的气体引起电池爆炸，此时，阴极电极反应式为 。
氧化铜矿石含有CuO和Cu2(OH) 2CO3，还含有Fe2O3、FeO和SiO2等。铜、铁是畜禽所必需的微量元素。某饲料厂联合生产硫酸铜和硫酸亚铁工艺流程如下：
（1）氧化铜矿石粉碎的目的是 。
（2）写出“酸浸”中Cu2(OH) 2CO3发生反应的离子方程式 。
（3）“中和/过滤”中加入CaCO3的目的是 。
（4）上述工艺流程中多处涉及“过滤”，实验室中过滤操作需要使用的玻璃仪器有 。
（5）加入铁屑的作用是 、 。
（6）下表和下图为“烘干粉碎”的试验结果。
硫酸亚铁干燥曲线图
| 序号 |
t/h |
t/℃ |
m/g |
x |
| 1 |
3 |
80 |
5 |
4 |
| 2 |
3 |
160 |
10 |
1 |
| 3 |
4 |
160 |
10 |
0.8 |
| 4 |
4 |
160 |
5 |
0 |
| 5 |
5 |
80 |
5 |
3 |
| 6 |
5 |
160 |
15 |
1 |
表2．硫酸铜晶体(CuSO4·5H2O)干燥试验表
表2中，m为CuSO4·5H2O晶体的质量，x为干燥后所得晶体中结晶水的个数。据此可确定由CuSO4·5H2O和FeSO4·7H2O脱水得流程中所示产品的适宜工艺条件分别为 ， （分别指出两条件的温度和时间）。
过氧化钙晶体[CaO2·8H2O]较稳定，呈白色，微溶于水，能溶于酸性溶液。广泛应用于环境杀菌、消毒等领域。
★过氧化钙晶体的制备
工业上生产CaO2·8H2O的主要流程如下：
（1）用上述方法制取CaO2·8H2O的化学方程式是。
（2）沉淀时常用冰水控制温度在10℃以下和通入过量的NH3，其可能原因分别是
①；②。
★过氧化钙晶体含量的测定
准确称取0.3000g产品于锥形瓶中，加入30 mL蒸馏水和10 mL 2.000 mol·L－1 H2SO4，用0.0200mol·L—1 KMnO4标准溶液滴定至终点。重复上述操作两次。H2O2和KMnO4反应的离子方程式为2MnO4－＋5 H2O2＋6H+＝2Mn2+＋5O2↑＋8H2O
（3）滴定终点观察到的现象为。
（4）根据表1数据计算产品中CaO2·8H2O的质量分数（写出计算过程）：
| 滴定次数 |
样品的质量/g |
KMnO4溶液的体积/mL |
|
| 滴定前刻度/mL |
滴定后刻度/mL |
||
| 1 |
0.3000 |
1.02 |
24.04 |
| 2 |
0.3000 |
2.00 |
25.03 |
| 3 |
0.3000 |
0.20 |
23.24 |
表1. KMnO4标准溶液滴定数据
某研究小组以甲苯为主要原料，采用以下路线合成医药中间体F和Y。
已知：①
②2CH3CHO 
CH3CH(OH)CH2CHO 
CH3CH＝CHCHO
请回答下列问题：
⑴下列有关F的说法正确的是 。
| A．分子式是C7H7NO2Br |
| B．能形成内盐 |
| C．能发生取代反应和缩聚反应 |
| D．1 mol的 F最多可以和2 mol NaOH反应 |
⑵C→ D的反应类型是 。⑶B→C的化学方程式是 。
在合成F的过程中，B→C步骤不能省略，理由是 。
⑷D→E反应所需的试剂是 。
⑸写出同时符合下列条件的A的同分异构体的结构简式（写出3个）。
①苯环上只有两种不同化学环境的氢原子②分子中含有 －CHO
； ；
⑹以X和乙烯为原料可合成Y，请设计合成路线（无机试剂及溶剂任选）。
注：合成路线的书写格式参照如下示例流程图：
CH3CHO
CH3COOH
CH3COOCH2CH3