［化学——选修物质结构与性质］碳元素在生产生活中具有非常重要的作用，在新物质的制备中也发挥了举足轻重的作用。碳元素的单质有多种形式，下图依次是C60、石墨和金刚石的结构图：
（1）与碳同周期，且基态原子的核外未成对电子数与碳相等的元素，其基态原子的电子排布式为______。
（2）金刚石、石墨、C60、碳纳米管等都是碳元素的单质形式，它们互为____________。
（3）金刚石、石墨烯(指单层石墨)中碳原子的杂化形式分别为________、________。常温条件下丙烯是气态，而相对分子质量比丙烯小的甲醇，常温条件下却呈液态，出现这种现象的原因是______________。
（4）C60属于________晶体，C60晶体内含有的微粒间作用有_________________。
（5）金刚石晶胞含有________个碳原子。若碳原子半径为r，金刚石晶胞的边长为a，根据硬球接触模型，则r＝__________a，列式表示碳原子在晶胞中的空间占有率________(不要求计算结果)。
已知A经如右图所示的过程转化为D，
请回答下列问题：
（1）若A为非金属单质，且常温下为淡黄色固体，B为刺激性气味的无色气体，能使品红溶液褪色，D为强酸。
①D的化学式是。
②在工业生产中B气体的大量排放被雨水吸收后形成了而污染了环境。某工厂净化残余的B气体装置如图，则除去B气体的总反应方程式是。
（2）若A是能使酚酞试液变红的气体。D是一种强酸。写出A→B的化学方程式；工业生产上，以34吨A为原料，最多可以生产63%的D酸吨。
下表为元素周期表的一部分，请参照元素①～⑨在表中的位置，用相应化学用语回答下列问题：
| 族周期 |
IA |
0 |
||||||
| 1 |
① |
ⅡA |
ⅢA |
ⅣA |
ⅤA |
ⅥA |
ⅦA |
|
| 2 |
② |
③ |
④ |
|||||
| 3 |
⑤ |
⑥ |
⑦ |
⑧ |
⑨ |
（1）画出表中形成化合物种类最多元素的原子结构示意图；写出它与原子半径最小的原子形成10电子且为正四面体结构的化合物的电子式_________，用电子式表示⑤和⑧形成化合物的过程________________________________________。
（2）④⑤⑧形成的简单离子半径由大到小的顺序为_______________（填离子符号）；③⑦⑨的最高价氧化物对应水化物的酸性由强到弱的顺序为____（填化学式）。
（3）⑤和⑨形成化合物的晶体类型为__________。
（4）这些元素形成的氧化物中，不溶于水，但既能与强酸又能与强碱反应的是___________（填化学式），写出它与⑤的最高价氧化物对应水化物发生反应的离子方程式__________。
（5）X、Y由①②④中的两种或三种元素组成。X的溶液能与小苏打反应产生Y，若X是其所属系列中最简单的分子，且相对分子质量为46，则X的名称为，写出X溶液与小苏打反应的化学方程式为_______________。
某学生为了探究锌与盐酸反应过程中的速率变化，他在100mL稀盐酸中加入足量的锌粉，用排水集气法收集反应放出的氢气(标况)，实验记录如下(累计值)：
| 时间(min) |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
| 氢气体积(mL) |
50 |
120 |
232 |
290 |
310 |
(1)哪一时间段(指0～1、1～2、2～3、3～4、4～5 min)反应速率最大min，原因是；
(2)哪一段时段的反应速率最小min，原因是；
(3)如果反应太激烈，为了减缓反应速率而又不减少产生氢气的量，他在盐酸中分别加入等体积的下列溶液：A.蒸馏水；BNa2SO4溶液；C.NaNO3溶液；D.CuSO4溶液；E.Na2CO3溶液，你认为可行的
是(填写字母代号)。
（共11分）工业废水中常含有一定量的Cr2O72-和CrO42-，它们会对人类及生态系统产生很大的伤害，必须进行处理。常用的处理方法有两种。
方法l：还原沉淀法
该法的工艺流程为：
其中第①步存在平衡：2CrO42-(黄色)+2H+
Cr2O72-(橙色)+H2O
(1)若平衡体系的pH＝2，则溶液显色。
(2)能说明第①步反应达平衡状态的是。
A．Cr2O2- 7和CrO2- 7的浓度相同 B．2v(Cr2O2- 7)＝v(CrO2- 4) C．溶液的颜色不变
(3)第③步生成的Cr(OH)3在溶液中存在以下沉淀溶解平衡： Cr(OH)3(s)
Cr3+(aq)+3OH－(aq)
常温下，Cr(OH)3的溶度积Ksp＝c(Cr3+)•c3(OH-)＝10-32,要使c(Cr3+)降至10-5mol／L，溶液的pH应调至。
方法2：电解法
该法用Fe做电极电解含Cr2O72-的酸性废水，随着电解进行，在阴极附近溶液pH升高，产生Cr(OH)3沉淀。
(4)用Fe做电极的原因为。
(5)在阴极附近溶液pH升高的原因是(用电极反应式解释) 。溶液中同时生成的沉淀还有。
为了减少CO对大气的污染，某研究性学习小组拟研究CO和H2O反应转化为绿色能源H2。已知：
2CO(g)+O2(g)＝2CO2(g)△H＝－566kJ·moL－1
2H2(g)+O2(g)＝2H2O(g)△H＝－483.6KJ·moL－1
H2O (g)＝H2O(l)△H＝－44.0KJ·moL－1
（1）氢气的标准燃烧热△H＝kJ·moL－1
（2）写出CO和H2O(g)作用生成CO2和H2的热化学方程式
（3）往 1L体积不变的容器中加入1.00mol CO和1.00mol H2O(g)，在t℃时反应并达到平衡，若该反应的化学平衡常数K＝1，则t℃时CO的转化率为；反应达到平衡后，升高温度，此时平衡常数将（填“变大”、“不变”或“变小”），平衡将向（填“正”或“逆”）方向移动。
（4）在CO和H2O反应转化为绿色能源H2中，为了提高CO的转化率，可采取的措施是。
| A．增大的CO浓度 | B．增大的H2O(g)浓度 | C．使用催化剂 | D．降低温度 |