钒是一种重要的合金元素，还用于催化剂和新型电池。从含钒固体废弃物（含有SiO2、Al2O3及其他残渣）中提取钒的一种新工艺主要流程如下：
部分含钒化合物在水中的溶解性如下表：
| 物质 |
V2O5 |
NH4VO3 |
VOSO4 |
(VO2)2SO4 |
| 溶解性 |
难溶 |
难溶 |
可溶 |
易溶 |
请回答下列问题：
（1）反应①所得溶液中除H+之外的阳离子有 。
（2）反应②碱浸后滤出的固体主要成分是 （写化学式）。
（3）反应④的离子方程式为 。
（4）25℃、101 kPa时，4Al(s)＋3O2(g)==2Al2O3(s) ΔH1＝-a kJ/mol
4V(s)＋5O2(g)==2V2O5(s) ΔH2＝-b kJ/mol
用V2O5发生铝热反应冶炼金属钒的热化学方程式是 。
（5）钒液流电池（如下图所示）具有广阔的应用领域和市场前景，该电池中隔膜只允许H+通过。电池放电时负极的电极反应式为 ，电池充电时阳极的电极反应式是 。
（6）用硫酸酸化的H2C2O4溶液滴定(VO2)2SO4溶液，以测定反应①后溶液中的含钒量，反应的离子方程式为：2VO+2＋H2C2O4＋2H+===2VO2+＋2CO2↑＋2H2O。取25.00 mL 0.1000 mol/LH2C2O4标准溶液于锥形瓶中，加入指示剂，将待测液盛放在滴定管中，滴定到终点时消耗待测液24.0 mL，由此可知，该(VO2)2SO4溶液中钒的含量为 g/L。
（本题共12分）下表是四种盐在不同温度下的溶解度（g/100g水）：
| NaNO3 |
KNO3 |
NaCl |
KCl |
|
| 10℃ |
80.5 |
21.2 |
35.7 |
31.0 |
| 100℃ |
175 |
246 |
39.1 |
56.6 |
（假设：盐类共存时不影响各自的溶解度，分离晶体时，溶剂的损耗忽略不计）
某同学设计用物质的量之比为1∶1的硝酸钠和氯化钾为原料，加入一定量的水制取硝酸钾的实验，其流程如下图所示：
36、在①和②的实验过程中，需要控制的关键的实验条件是______________________，
在上述晶体中，______（填“A”或“C”）应为硝酸钾晶体。
37、在①的实验过程中，需要进行的操作依次是________________、________________、_____________。
38、粗产品中可能含有杂质离子_______________________，检验其中一种离子的方法是________________________________________________________________________。
39、为了洗涤所得的硝酸钾晶体，下列溶剂可用作洗涤剂的是___________（填编号）。
a．热水 b．冰水 c．95%的酒精 d．四氯化碳
40、如取34.0g硝酸钠和29.8g氯化钾，加入70g水，在100℃蒸发掉50g水，维持该温度，过滤，析出晶体的质量为_______________。
（本题共8分）工业上一般在恒容密闭容器中采用下列反应合成甲醇：
CO(g)＋2H2(g) 
CH3OH(g)+Q
32、能判断反应达到平衡状态的依据是(填字母序号，下同)________。
| A．生成CH3OH的速率与消耗CO的速率相等 | B．混合气体的密度不变 |
| C．混合气体的平均相对分子质量不变 | D．CH3OH、CO、H2的浓度都不再发生变化 |
33、下表所列数据是反应在不同温度下的化学平衡常数(K)。
| 温度 |
250℃ |
300℃ |
350℃ |
| K |
2.041 |
0.270 |
0.012 |
①由表中数据判断该反应Q________(填“>”、“＝”或“<”)0；
②某温度下，将2 mol CO和6 mol H2充入2 L的密闭容器中，充分反应后，达到平衡时测得c(CO)＝0.2 mol/L，则CO的转化率为________，此时的温度为________。
34、要提高CO的转化率，可以采取的措施是________。
a．升温 b．加入催化剂 c．增加CO的浓度 d．加入H2加压
e．加入惰性气体加压 f．分离出甲醇
35．寻找合适的催化剂来改善上述合成甲醇的条件一直是研究课题。现分别对X、Y、Z三种催化剂进行如下实验（其他条件均相同）：
① X在T1℃时催化效率最高，能使正反应速率加快约3×105倍；
② Y在T2℃时催化效率最高，能使正反应速率加快约3×105倍；
③ Z在T3℃时催化效率最高，能使逆反应速率加快约1×106倍；
已知：T1＞T2＞T3，根据上述信息，你认为在生产中应该选择的适宜催化剂并简述理由：___________________________________________________。
（本题共8分）铁盐、亚铁盐是实验室常用的药品。根据题意完成下列填空：
28、若向硫酸亚铁溶液中滴加稀硝酸，可以看到溶液逐渐变黄。为检验最后溶液中是否还有亚铁离子剩余，可以_____________________________________________；向已酸化的FeCl3溶液中逐滴加入Na2S溶液，有浅黄色沉淀生成，溶液逐渐变为浅绿色。写出该反应的离子方程式。
29、向FeSO4溶液中加几滴硫氰化钾溶液，无现象，再滴加H2O2，溶液变红，继续滴加H2O2，红色逐渐褪去，且有气泡产生。呈红色的物质是（写化学式）。
已知：11H2O2+2SCN—→2SO42—+2CO2↑+ N2↑+10H2O +2H+
若生成1mol N2，H2O2和SCN—的反应中转移电子物质的量是mol。
30、由以上实验，推断Fe2+、S2—和SCN—的还原性强弱（按从强到弱顺序排列）。
31、向FeCl3溶液中加入KOH溶液至过量，微热，再通入Cl2，可观察到溶液呈紫色（高铁酸钾：K2FeO4）。写出此过程的离子方程式、配平并标出电子转移的数目和方向
（本题共8分）
J、L、M、R、T是原子序数依次增大的短周期主族元素，J、R在周期表中的相对位置如下表；J元素最低负化合价的绝对值与其原子最外层电子数相等
| J |
||||
| R |
M的气态原子逐个失去1~ 4个电子所需能量（电离能）如下表所示，
| I1 |
I2 |
I3 |
I4 |
…… |
|
| 电离能(kJ/mol) |
578 |
1817 |
2745 |
11578 |
…… |
23、M的电子排布式为________；元素T在周期表中的位置为________。
24、J和氢能形成多种化合物，其中分子成直线型的，且相对分子质量最小的物质的结构式为________。
25、M和T形成的化合物在潮湿的空气中冒白雾，反应的化学方程式为_________________。
26、由J、R形成的液态化合物JR2 0.2 mol在O2中完全燃烧，生成两种气态氧化物，298 K时放出热量215 kJ。该反应的热化学方程式为________。
27、能源材料已成为当今科学研究的热点。氢气作为一种清洁能源，必须解决它的储存问题，C60可用作储氢材料。继C60后，科学家又合成了Si60、N60，下列有关说法正确的是_______（填序号）。
a. C60、Si60、N60都属于新型化合物
b. C60、Si60、N60互为同分异构体
c. 已知N60结构与C60相似，由于N-N键能小于N≡N，故N60的稳定性弱于N2
d. 已知金刚石中C－C键长154pm，C60中C－C键长145~140pm，故C60熔点高于金刚石
第四周期过渡元素Fe、Ti可与C、H、N、O形成多种化合物。
（1）①H、C、N、O四种元素的电负性由小到大的顺序为。
②下列叙述不正确的是。（填字母）
A．因为HCHO为极性分子，水也为极性分子，根据相似相溶原理，HCHO易溶于水。
B．HCHO和CO2分子中的中心原子均采用sp2杂化
C．C6H6分子中含有6个
键和1个大
键，C2H2是非极性分子
D．CO2晶体的熔点、沸点都比二氧化硅晶体的低
（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
写出一种与 CN-互为等电子体的单质分子式。
（3）根据元素原子的外围电子排布特征，可将周期表分成五个区域，其中Ti属于区。
（4）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。