[化学—选修3：物质结构与性质]
X、Y、Z、M、W均为周期表中前四周期的元素．X元素的基态原子外围电子排布式为3s2；Y原子的L能层的P能级上有一个空轨道；Z元素的基态原子最外层有3个未成对电子，次外层有2个电子； M 的基态原子的2p轨道上有1个电子的自旋方向与其它电子的自旋方向相反；W为过渡元素，它的基态原子外围电子排布成对的电子数和未成对电子数相同且为最外层电子数的两倍．回答下列问题（相关回答均用元素符号表示）：
（1）W的基态原子的外围电子排布图为 其基态原子核外有 种不同电子运动状态；
（2）Z的氢化物的沸点比其下一周期同族元素氢化物的沸点高的原因是
。
（3）W与YM易形成配合物W(YM)5，在W(YM)5中W的化合价为 ；与YM分子互为等电子体的离子的化学式为 。（写一种即可）
（4）W单质的晶体在不同温度下有两种原子堆积方式，晶胞分别如下图A、B所示：
图B中原子堆积方式为 ，A、B中W原子的配位数之比为 。A、B晶胞的棱长分别为a cm和b cm，则A、B两种晶体的密度之比为 。
（5）X和W组成的合金是目前已发现的储氢密度最高的储氢材料之一，其晶胞结构如图甲（黑球代表W，白球代表X）．则该合金的化学式为 。
工业生产硝酸铵的流程如下图所示
（1）硝酸铵的水溶液呈 (填“酸性”、“中性”或“碱性”)；其水溶液中各离子的浓度大小顺序为： 。
（2）已知N2(g)+3H2(g)
2NH3(g) △H<0，当反应器中按n(N2)：n(H2)=1：3投料，分别在200℃、400℃、600℃下达到平衡时，混合物中NH3的物质的量分数随压强的变化曲线如右图。
①曲线a对应的温度是 。
②关于工业合成氨的反应，下列叙述正确的是
A．及时分离出NH3可以提高H2的平衡转化率
B．P点原料气的平衡转化率接近100%，是当前工业生产工艺中采用的温度、压强条件
C．上图中M、N、Q点平衡常数K的大小关系是K(M)=K(Q)＞K(N)
D．M点比N点的反应速率快
E．如果N点时c(NH3)＝0.2 mol·L－1，N点的化学平衡常数K≈0.93
（3）尿素（H2NCONH2）是一种非常重要的高效氮肥，工业上以NH3、CO2为原料生产尿素，该反应实际为二步反应：
第一步：2NH3(g)＋CO2(g)===H2NCOONH4(s) ΔH=－272 kJ·mol－1
第二步：H2NCOONH4(s)===CO(NH2)2(s)＋H2O(g) ΔH=＋138 kJ·mol－1
写出工业上以NH3、CO2为原料合成尿素的热化学方程式： ；
（4）某实验小组模拟工业上合成尿素的条件，在一体积为0.5 L密闭容器中投入4 mol氨和1mol二氧化碳，实验测得反应中各组分的物质的量随时间的变化如下左图所示：
①已知总反应的快慢由慢的一步决定，则合成尿素总反应的快慢由第_____步反应决定，总反应进行到_________min时到达平衡。
②在上右图中画出第二步反应的平衡常数K随温度的变化的示意图。
乳酸亚铁（[CH3CH(OH)COO]2Fe·3H2O，M=288g/mol）是一种常用的补铁剂，可通过乳酸与碳酸亚铁反应制得：
CH3CH(OH)COOH+FeCO3+2H2O→[CH3CH(OH)COO]2Fe·3H2O+CO2↑。
已知FeCO3易被氧化：4FeCO3+6H2O+O2=4Fe(OH)3+4CO2
某兴趣小组用FeCl2(用铁粉和稀盐酸制得)和NH4HCO3制备FeCO3的装置示意图如下：
回答下列问题：
（1）稀盐酸盛放在装置 中(填字母，下同)，NH4HCO3盛放在装置 中。
（2）装置C中涉及的主要反应的离子方程式 ；
将生成的FeCl2溶液和NH4HCO3溶液混合时的操作是 。
（3）将制得的FeCO3加入到足量乳酸溶液中，再加入少量铁粉，75℃下搅拌发生反应。铁粉
的作用是 ；
反应结束后，无需过滤，除去过量铁粉的方法是 。
（4）该兴趣小组用KMnO4法测定样品中亚铁含量进而计算产品中乳酸亚铁的质量分数，发现
产品的质量分数总是大于100%，其原因可能是 。
Ⅰ.羰基硫（COS）可作为一种熏蒸剂，能防止某些昆虫的危害，其分子结构和CO2相似。
（1）羰基硫（COS）的电子式为：______________。
（2）羰基硫（COS）用氢氧化钠溶液处理及利用的过程如下：
已知A是一种正盐，则A的化学式为______________；若气体a为单质，
反应II的离子方程式为________________________________________________。
Ⅱ.海水中含有丰富的镁资源。锂（Li）与镁元素性质相似。
（1）物质的量为0.10 mol的锂在只含有N2和O2混合气体的容器中燃烧，反应后容器内固体物质的质量m克，m的取值范围是 ；
（2）锂电池是新一代高能电池，目前已研究成功多种锂电池。某离子电池正极材料是含锂的二氧化钴（LiCoO2），充电时LiCoO2中Li被氧化，Li＋迁移并以原子形式嵌入电池负极材料碳（C6）中，以LiC6表示。电池反应为LiCoO2＋C6
CoO2＋LiC6，则放电时电池的正极反应为 。
（3）为了回收废旧锂离子电池的正极材料试样（主要含有LiCoO2及少量Al、Fe等）可通过下列实验方法回收钴、锂。
①在上述溶解过程中，S2O32－被氧化成SO42－，LiCoO2在溶解过程中的化学反应方程式为 。
②调整pH=5-6的目的是 。
如上右图装置可用于收集气体并验证其某些化学性质,下列相关的选项正确的是
选项 | 气体 | 试剂 | 现象 | 结论 |
A | NH3 | 酚酞试液 | 溶液变红色 | NH3的水溶液显碱性 |
B | SO2 | 酸性KMnO4溶液 | 溶液褪色 | SO2具有漂白性 |
C | HCl | 硅酸钠溶液 | 生成白色沉淀 | Cl的非金属性比Si强 |
D | X | KI淀粉溶液 | 溶液变蓝 | X可能是Cl2 |
短周期主族元素X、Y、Z的原子序数依次递增，其原子的最外层电子数之和为13。Z原子的最外层电子数是X原子内层电子数的3倍，也是Y原子最外层电子数的3倍。X与Y、Z位于相邻的周期。下列说法正确的是
A．X的最高价氧化物对应的水化物是弱酸
B．Z位于元素周期表的第3周期第ⅥA族
C．Y的最高氧化物对应的水化物能溶于NaOH溶液
D．原子半径的大小顺序：r(Z)>r(Y)>r(X)
