[化学-选修3：物质结构与性质]
文艺复兴时期，群青颜料曾用在许多著名的油画上，当时群青颜料是由贵重的青金石研磨并制成的。青金石是指碱性铝硅酸盐矿物，其中含钠、铝、硅、硫、氯、氧等元素。
(1)硅元素基态原子的价电子轨道表示式为____________。
(2)第四周期中，与铝未成对电子数相同的金属元素有________种。
(3)Na+和Ne互为等电子体，电离能I2(Na)________I1(Ne)（填“>”或“<”）。
(4)①已知氯有多种含氧酸，其电离平衡常数如下：
化学式 | HClO4 | HClO3 | HClO2 | HClO |
Ka | 1×1010 | 1×101 | 1×10-2 | 4×10-8 |
HClO4的结构简式为_________，HClO3中Cl原子的杂化轨道类型为________，HClO2中含有的共价键类型为__________。以上几种含氧酸的酸性强弱不同，其原因为______________。
②氢卤酸（HX）的电离过程如图。ΔH1和ΔH2的递变规律都是HF>HCl>HBr>HI，其中ΔH1(HF)特别大的原因为_________，影响ΔH2递变的因素为______________。
(5)铝单质为面心立方晶体，晶胞参数a=q nm，铝的摩尔质量为Mg·mol-1，原子半径为r pm，阿伏伽德罗常数的值为NA。则铝单质的密度为________g·cm-3（列式即可，下同），铝晶胞中原子的体积占晶胞体积的百分率为____________。
一种通过铁基氧载体（Fe3O4/FeO）深度还原和再生来合成二甲醚（CH3OCH3）的原理如下图：
(1)二甲醚的合成反应：3CO(g)+3H2(g) 
CH3OCH3(g)+CO2(g) ΔH1
①已知CO、H2与CH3OCH的燃烧热(ΔH)分别为a kJ·mol-1、b kJ·mol-1、c kJ·mol-1、(a、b、c均小于0)，则ΔH1=________kJ·mol-1。
②该反应选用CuO/ZnO/Al2O3复合催化剂，该催化剂能_______（填标号）。
A.促进平衡正向移动 B.提高反应速率
C.降低反应的活化能 D.改变反应的焓变
(2)CH4氧化器中发生的主反应：
ⅰ. CH4(g)+Fe3O4(s)CO(g)+2H2(g)+3Fe(s)
ⅱ. CH4(g)+4Fe3O4(s)CO2(g)+2H2O(g)+12FeO(s)
850℃时，压强和部分气体体积分数、固相各组分质量分数的关系如右下图。
①随着压强的增大，反应ⅰ的平衡常数K值________（填“增大”、“减小”、 或“不变”）
②结合图像，分析H2O的体积分数变化的原因_________（用化学方程式表示）
(3)将一定量的FeO和CO2置于CO2还原器（体积不变的密闭容器）中，发生的主反应：
CO2(g)+3FeO(s)Fe3O4(s)+ CO (g) ΔH2
保持其他条件不变，测得不同温度下最终反应体系中CO、CO2体积分数如下表：
温度I/℃ | 100 | 170 | 200 | 300 | 400 | 500 |
CO2体积分数 | 0.67 | 0.67 | 0.75 | 0.82 | 0.9 | 0.92 |
CO体积分数 | 0.33 | 0.33 | 0.25 | 0.18 | 0.1 | 0.08 |
①ΔH2_______0（填“>”或“<”）。
②若在150℃时进行上述转化，理论转化率ɑ(FeO)=___________。
③在上述反应体系中，一定可以说明该反应达到平衡状态的是______（填标号）。
A.体系的压强不变 B.CO2的物质的量不变
C.CO的生成速率和消耗速率相等且不等于零 D.气体的平均摩尔质量不变
④根据化学反应原理，分析CO2还原器温度设置在170℃的原因___________。
软锰矿的主要成分是MnO2，其悬浊液可吸收烟气中SO2，所得酸性浸出液又可用于制备高纯硫酸锰，其一种工艺流程如右图所示。回答下列问题：
(1)软锰矿悬浊液吸收SO2的过程中，SO2体现了________性。
(2)“氧化剂”发生反应的离子方程式为____________。
(3)已知：Ksp[Al(OH) 3]=1.0×10-34；
Krp[Fe(OH) 3]=2.6×10-30；
Krp[Ni(OH) 2]=1.6×10-15；
Krp[Mn(OH) 2]=4.0×10-14；
“水解沉淀“中：
①“中和剂“可以是________（填标号）
A.Al2O3 B.H2SO4 C.MgO D.MnO2
②溶液的pH应不低于________（离子浓度小于1×10-5mol·L-1时，即可认为该离子沉淀完全）
③不采用“水解沉淀“除Ni2+的原因是___________。
(4)“置换”中发生反应的离子方程式为____________。
(5)“结品分离”中的部分物质的溶解度曲线如右图。
①加入稀硫酸的作用是（结合平衡移动原理解释）_____________。
②结晶与过滤过程中，体系温度均应维持在_______℃（填“27”、“60”或“70”）。
(6)高纯硫酸锰可用于水中溶解氧含量的测定，步骤如下：
步骤1：水中的氧气在碱性溶液中将MnSO4氧化为MnO(OH)2。
步骤2：在酸性条件下，加入KI将生成的MnO(OH)2再还原成Mn2+。
步骤3：用Na2S2O3标准溶液滴定步骤2中生成的I2(2S2O32-+I2=2I-+S4O62-)。
取某水样100mL，按上述测定步骤滴定，消耗a mol·L-1 NaS2O3标准溶液VmL，该水样溶解氧含量为
_________mol·L-1。
甲醛（HCHO）与葡萄糖相似具有强还原性，40%甲醛溶液沸点为96℃，易挥发。为探究过量甲醛和新制Cu(OH)2反应的产物，进行如下研究。
(1)在下图装置中进行实验，向a中加入0.5 mol·L-1CuSO4溶液50mL和5 mol·L-1NaOH溶液100mL，振荡，再加入40%的甲醛溶液50mL，缓慢加热a，在65℃时回流20分钟后冷却至室温。反应过程中观察到有棕色固体生成，最后变成红色，并有气体产生。
①仪器b的名称是___________，作用为__________。
②能说明甲醛具有还原性的实验现象是___________。
(2)查阅资料发现气体产物是副反应产生的。为确认气体产物中含H2不含CO，将装置A和如下图所示的装置连接后进行实验。
依次连接的合理顺序为A→B→___→___→___→___G，装置B的作用是_________。
(3)已知：
。设计实验证明a中甲醛的碳元素未被氧化成+4价。_________________。
(4)为研究红色固体产物的组成，进行如下实验（以下每步均充分反应）；
已知：Cu2O
[Cu(NH3)4]+（无色）
[Cu(NH3)4]2+]（蓝色）。
①摇动锥形瓶ⅰ的目的是_____________。
②锥形瓶ⅱ中固体完全溶解得深蓝色溶液的离子方程式为______________。
③将容量瓶ⅱ中的溶液稀释100倍后，溶液的颜色与容量瓶ⅰ相近。由此可知固体产物的组成及物质的量之比约为_____________。
铁碳微电解技术是利用原电池原理处理酸性污水的一种工艺，装置如图。若上端开口关闭，可得到强还原性的H+（氢原子）；若上端开口打开，并鼓入空气，可得到强氧化性的·OH（烃基自由基）。下列说法错误的是
A. 无论是否鼓入空气，负极的电极反应式均为Fe-2e-=Fe2+
B. 不鼓入空气时，正极的电极反应式为H++e-=H·
C. 鼓入空气时，每生成1mol·OH有2mol电子发生转移
D. 处理含有草酸（H2C2O4）的污水时，上端开口应打开并鼓入空气
X、Y、Z、M、Q、R皆为前20号元素，其原子半径与主要化合价的关系如右图所示。下列说法错误是
A. Q位于第三周期IA族
B. X、Y、Z三种元素组成的化合物可能是盐或碱
C. 简单离子半径：M->Q+>R2+
D. Z与M的最高价氧化物对应水化物均为强酸
