4．“材料”的發(fā)現(xiàn)和使用往往會(huì)極大地推動(dòng)生產(chǎn)、生活的發(fā)展，一些材料的出現(xiàn)甚至具有里程碑式劃時(shí)代的意義．請(qǐng)回答下列問題：
SiO₂$→_{高溫}^{ⅠC}$Si（粗）$→_{300℃}^{Ⅱ．HCl}$SiHCl₃$→_{1000-1100℃}^{Ⅲ．過量H_{2}}$Si（純）
（1）無機(jī)非金屬材料．高純度單晶硅是典型的無機(jī)非金屬材料，又稱“半導(dǎo)體”材料，它的發(fā)現(xiàn)和使用曾引起計(jì)算機(jī)的一場“革命”．這種材料可以按下列方法制備：
①寫出步驟I的化學(xué)方程式：SiO₂+2C$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Si+2CO↑．
②步驟II經(jīng)過冷凝得到的SiHCl₃（沸點(diǎn)為33.0℃）中含有少量的SiCl₄（沸點(diǎn)為57.6℃）和HCl（沸點(diǎn)為-84.7℃），提純SiHCl₃的實(shí)驗(yàn)方法是蒸餾或分餾，所用到的玻璃儀器除酒精燈、溫度計(jì)、錐形瓶外還需要蒸餾燒瓶和冷凝管．
（2）磁性材料．這種黑色材料含有某種鐵的氧化物，請(qǐng)寫出該氧化物溶于稀硫酸溶液的化學(xué)方程式Fe₃O₄+4H₂SO₄═FeSO₄+Fe₂（SO₄）₃+4H₂O，簡述檢驗(yàn)所得溶液中較高價(jià)態(tài)陽離子的實(shí)驗(yàn)操作方法取少量該溶液于試管中，滴入幾滴KSCN溶液，溶液變?yōu)榧t色，說明溶液中含有Fe³⁺．
（3）激光材料．我國是激光技術(shù)先進(jìn)的國家，紅寶石（Al₂O₃）是最早用于產(chǎn)生激光的材料．請(qǐng)用離子方程式來證明它是一種兩性氧化物：Al₂O₃+6H⁺═2Al³⁺+3H₂O、Al₂O₃+2OH^-═2AlO₂^-+H₂O．
（4）高分子材料．一種新型高效凈水劑[Al Fe（OH）_nCl_6-n]_m屬于無機(jī)高分子材料，它廣泛應(yīng)用于生活用水和工業(yè)污水的處理，其中鐵元素的化合價(jià)為+3．
（5）合金材料．取等質(zhì)量的兩份某鎂鋁合金分別加入足量的稀鹽酸和氫氧化鈉溶液中，產(chǎn)生的H₂體積分別為100ml，90ml則該合金中鎂，鋁的質(zhì)量之比為4：27．
（6）消毒材料．棕黃色強(qiáng)刺激性氣體Cl₂O為國際公認(rèn)高效安全滅菌消毒劑之一，實(shí)驗(yàn)室可用潮濕的Cl₂與Na₂CO₃反應(yīng)制取少量Cl₂O，補(bǔ)充完整并配平下列反應(yīng)方程式：2Cl₂+2Na₂CO₃+H₂O═2NaHCO₃+2NaCl+1 Cl₂O．

3．甲醚作為一種基本化工原料，由于其良好的易壓縮、冷凝、汽化特性，使甲醚在制藥、燃料、農(nóng)藥等化學(xué)工業(yè)中有許多獨(dú)特的用途．
已知：2CH₃OH（g）?CH₃OCH₃（g）+H₂O（g）△H=-25kJ•mol^-1，某溫度下的平衡常數(shù)為400．此溫度下，在1L的密閉容器中加入CH₃OH，反應(yīng)到某時(shí)刻測得各組分的物質(zhì)的量濃度如下：

物質(zhì)	CH3OH	CH3OCH3	H2O
c（mol•L-1）	0.8	1.24	？

①平衡時(shí)，c（CH₃OCH₃）等于1.6 mol•L^-1，反應(yīng)混合物的總能量減少40 kJ．
②若在平衡后的容器中再加入與起始時(shí)等量的CH₃OH，請(qǐng)?jiān)谙聢D中畫出CH₃OH的濃度的曲線示意圖．

2．己知反應(yīng)A（g）+B（g）?C（g）+D（g）的平衡常數(shù)K值與溫度的關(guān)系如表所示．830℃時(shí)，向一個(gè)2L的密閉容器中充入0.20molA和0.80molB，4s內(nèi)v（A）=0.005mol•L^-1•S^-1．下列說法正確的是（　�。�

溫度/℃	700	830	1200
K值	1.7	1.0	0.4

	A．	4s時(shí)，c（B）為0.76 mol•L-1
	B．	830℃到平衡時(shí)，A的轉(zhuǎn)化率為80%
	C．	達(dá)平衡時(shí)，升高溫度，平衡正向移動(dòng)
	D．	1200℃時(shí)反應(yīng)C（g）+D（g）?A（g）+B（g）的平衡常數(shù)的值為0.4

1．某溫度下，在一密閉容器中充入一定量CO₂，并加入足量鐵粉，發(fā)生反應(yīng)：Fe（s）+CO₂（g）?FeO（s）+CO（g），測得CO₂和CO濃度隨時(shí)間的變化如圖所示：
（1）0～8min，v（CO）=0.0625mol•L^-1•min^-1．
（2）下列措施中，能夠改變平衡時(shí)c（CO）/c（CO₂）的比值的是AD（填序號(hào)）．
A．溫度B．鐵粉的量（足量）C．壓強(qiáng)D．CO的量
（3）已知：反應(yīng)Fe（s）+CO₂（g）?FeO（s）+CO（g）的平衡常數(shù)為K₁；
反應(yīng)Fe（s）+H₂O（g）?FeO（s）+H₂（g）的平衡常數(shù)為K₂．不同溫度時(shí)K₁、K₂的值如下表：

溫度/K	K1	K2
973	1.47	2.38
1173	2.15	1.67

根據(jù)表中數(shù)據(jù)，計(jì)算反應(yīng)CO₂（g）+H₂（g）?CO（g）+H₂O（g）的K．
①溫度為973K時(shí)：K=0.62；
②溫度為1173K時(shí)：K=1.29；
③反應(yīng)CO₂（g）+H₂（g）?CO（g）+H₂O（g）是吸熱反應(yīng)（填“吸熱”或“放熱”）．

20．化學(xué)在能源開發(fā)與利用中起著重要的作用，如甲醇、乙醇、二甲醚（CH₃OCH₃）等都是新型燃料．
（1）乙醇是重要的化工產(chǎn)品和液體燃料，可以利用下列反應(yīng)制取乙醇．
2CO₂（g）+6H₂（g）?CH₃CH₂OH（g）+3H₂O（g）△H=a kJ/mol
在一定壓強(qiáng)下，測得上述反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表．

溫度/K CO2轉(zhuǎn)化率% $\frac{n（{H}_{2}）}{n（C{O}_{2}）}$	500	600	700	800
1.5	45%	33%	20%	12%
2.0	60%	43%	28%	15%
3.0	83%	62%	37%	22%

根據(jù)表中數(shù)據(jù)分析：
①上述反應(yīng)的a小于0（填“大于”或“小于”）．
②在一定溫度下，提高氫碳（即$\frac{n（{H}_{2}）}{n（C{O}_{2}）}$）比，平衡常數(shù)K值不變（填“增大”、“減小”、或“不變”）．
（2）催化劑存在的條件下，在固定容積的密閉容器中投入一定量的CO和H₂，同樣可制得乙醇（可逆反應(yīng)）．該反應(yīng)過程中能量變化如圖所示：

在一定溫度下，向上述密閉容器中加入1mol CO、3mol H₂及固體催化劑，使之反應(yīng)．平衡時(shí)，反應(yīng)產(chǎn)生的熱量為Q kJ，若溫度不變的條件下，向上述密閉容器中加入4mol CO、12mol H₂及固體催化劑，平衡時(shí)，反應(yīng)產(chǎn)生的熱量為w kJ，則w的范圍為4Q＜w＜2 （E₂-E₁）．
（3）以乙醇蒸氣、空氣、氫氧化鈉溶液為原料，石墨為電極可構(gòu)成燃料電池，其工作原理與甲烷燃料電池原理相類似．該電池中負(fù)極上的電極反應(yīng)式是CH₃CH₂OH-12e^-+16OH^-=2CO₃^2-+11H₂O．使用上述乙醇燃料電池電解（Pt電極）一定濃度的硫酸銅溶液通電一段時(shí)間后，向所得的溶液中加入0.1mol Cu（OH）₂后恰好恢復(fù)到電解前的濃度和pH，則乙醇燃料電池在電解過程中轉(zhuǎn)移電子數(shù)是0.4N_A．

19．在周期表中1～36號(hào)之間的A、B、C、D、E、F六種元素，它們的原子序數(shù)依次增大，已知A與其余五種元素既不同周期也不同主族，B的一種核素在考古時(shí)常用來鑒定一些文物的年代，C元素原子的最外層有3個(gè)自旋方向相同的未成對(duì)電子，D原子核外電子有8種不同的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，E元素在第四周期，E的基態(tài)原子中未成對(duì)電子數(shù)是核外電子總數(shù)的$\frac{1}{4}$，F(xiàn)元素位于周期表的ds區(qū)，其基態(tài)原子最外能層只有一個(gè)電子．
（1）寫出基態(tài)E原子的價(jià)電子排布圖3d⁵4s¹．
（2）B、C、D三種元素第一電離能由小到大的順序?yàn)镃＜O＜N（用元素符號(hào)表示）．
（3）B的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物分子中，中心原子的雜化類型為sp²雜化，C的單質(zhì)與化合物BD是等電子體，根據(jù)等電子體原理，寫出化合物BD的電子式．
（4）A₂D的沸點(diǎn)在同族元素中最高，其原因是由于水分子間形成氫鍵，導(dǎo)致沸點(diǎn)升高．A₂D由液態(tài)形成晶體時(shí)密度減�。ㄌ睢霸龃蟆�、“不變”或“減小”），其主要原因水形成晶體時(shí)，每個(gè)水分子與4個(gè)水分子形成氫鍵，構(gòu)成空間正四面體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，水分子空間利用率低，密度反而減小．（用文字?jǐn)⑹觯��?br />（5）已知D、F能形成一種化合物，其晶胞的結(jié)構(gòu)如圖所示，則該化合物的化學(xué)式為Cu₂O．（用元素符號(hào)表示）
若相鄰D原子和F原子間的距離為a cm，阿伏伽德羅常數(shù)為N_A，則該晶體的密度為$\frac{27\sqrt{3}}{2{N}_{A}{a}^{3}}$g．cm^-3（用含a、N_A的符號(hào)表示）．

18．亞氯酸鈉（NaClO₂）是重要的漂白劑．某小組開展如下實(shí)驗(yàn)，按如圖裝置制取無水NaClO₂晶體，回答下列問題：

已知：NaClO₂飽和溶液在低于38℃時(shí)析出NaClO₂•3H₂O，高于38℃時(shí)析出NaClO₂，高于60℃時(shí)NaClO₂分解成NaClO₃和NaCl．
（1）裝置C的作用是防止D瓶溶液倒吸到B瓶中；
（2）已知裝置B中的產(chǎn)物有ClO₂氣體，則B中反應(yīng)的方程式為2NaClO₃+Na₂SO₃+H₂SO₄=2ClO₂↑+2Na₂SO₄+H₂O；裝置D中反應(yīng)生成NaClO₂的化學(xué)方程式為2NaOH+2ClO₂+H₂O₂=2NaClO₂+2H₂O+O₂；
（3）從裝置D反應(yīng)后的溶液中獲得無水NaClO₂晶體的操作步驟為：①減壓，55℃蒸發(fā)結(jié)晶；②趁熱過濾；③用38℃～60℃熱水洗滌；④在在低于60℃條件條件下干燥得到成品．
（4）如果撤去D中的冷水浴，可能導(dǎo)致產(chǎn)品中混有的雜質(zhì)是NaClO₃和NaCl；
（5）測定樣品中NaClO₂的純度．測定時(shí)進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：
準(zhǔn)確稱一定質(zhì)量的樣品，加入適量蒸餾水和過量的KI晶體，在酸性條件下發(fā)生如下反應(yīng)：ClO₂^-+4I^-+4H⁺═2H₂O+2I₂+Cl^-將所得混合液稀釋成100mL待測溶液．取25.00mL待測溶液，加入淀粉溶液做指示劑，用c mol•L^-1 Na₂S₂O₃標(biāo)準(zhǔn)液滴定至終點(diǎn)，測得消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液體積的平均值為V mL（已知：I₂+2S₂O₃^2-═2I^-+S₄O₆^2-）．請(qǐng)計(jì)算所稱取的樣品中NaClO₂的質(zhì)量為90.5c•V•10^-3g．

17．工業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)生的SO₂、NO直接排放將對(duì)大氣造成嚴(yán)重污染．利用電化學(xué)原理吸收SO₂和NO，同時(shí)獲得 Na₂S₂O₄和 NH₄NO₃產(chǎn)品的工藝流程圖如圖1（Ce為鈰元素）．

請(qǐng)回答下列問題．
（1）取裝置Ⅰ中的吸收液vmL，用cmol/L的酸性高錳酸鉀溶液滴定．判斷滴定終點(diǎn)的方法是滴入最后一滴溶液變?yōu)樽霞t色，且半分鐘不變色
（2）裝置Ⅱ中NO在酸性條件下生成NO₂^-的 離子方程式NO+Ce⁴⁺+H₂O=Ce³⁺+NO₂^-+2H⁺
（3）含硫各微粒（H₂SO₃、HSO₃^-和SO₃^2-）存在于SO₂與NaOH溶液反應(yīng)后的溶液中，它們的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)ω與溶液pH的關(guān)系如圖2所示．
下列說法不正確的是D
A．pH=2和 pH=9時(shí)的溶液中所含粒子種類不同
B．由圖中數(shù)據(jù)，可以估算出H₂SO₃的第二級(jí)電離平衡常數(shù)Ka₂≈10^-7
C．為獲得盡可能純的 NaHSO₃，應(yīng)將溶液的pH控制在 4～5為宜
D．pH=7時(shí)，溶液中c（ Na⁺）＜c （HSO₃^-）+c（SO₃^2-）
（4）裝置Ⅲ的作用之一是再生Ce⁴⁺，其原理如圖3所示．
①圖中B為電源的負(fù)（填“正”或“負(fù)”）極．
②陽極反應(yīng)室中發(fā)生的主要電極反應(yīng)式為Ce³⁺-e^-═Ce⁴⁺．

16．工業(yè)以NaCl、NH₃、CO₂等為原料先制得NaHCO₃，進(jìn)而生產(chǎn)出純堿．有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式為：
NH₃+CO₂+H₂O═NH₄HCO₃；NH₄HCO₃+NaCl═NaHCO₃↓+NH₄Cl；2NaHCO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂CO₃+CO₂↑+H₂O
（1）碳酸氫銨與飽和食鹽水反應(yīng)，能析出碳酸氫鈉晶體的原因是c（填字母標(biāo)號(hào)）．
a．碳酸氫鈉難溶于水             
b．碳酸氫鈉受熱易分解
c．碳酸氫鈉的溶解度相對(duì)較小，所以在溶液中首先結(jié)晶析出
d．碳酸氫鈉的穩(wěn)定性大于碳酸鈉
（2）某活動(dòng)小組根據(jù)上述制堿原理，進(jìn)行碳酸氫鈉的制備實(shí)驗(yàn)．
一位同學(xué)將二氧化碳?xì)怏w通入含氨的飽和食鹽水中制備碳酸氫鈉，實(shí)驗(yàn)裝置如下圖所示（圖中夾持、固定用的儀器未畫出）．

試回答下列有關(guān)問題：
（Ⅰ）乙裝置中的試劑是飽和碳酸氫鈉溶液，其作用是除去CO₂中的HCl氣體；
（Ⅱ）丁裝置中稀硫酸的作用是吸收未反應(yīng)的NH₃；
（Ⅲ）實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，分離出NaHCO₃ 晶體的操作是過濾（填分離操作的名稱），
（3）碳酸氫鈉受熱所得固體12.28g與足量的石灰水充分反應(yīng)，所得沉淀經(jīng)洗滌、干燥質(zhì)量為12.00g，則所得固體中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為86.3%．

15．實(shí)驗(yàn)室用共沉淀法制備納米級(jí)Fe₃O₄的流程如下：

該方法的關(guān)鍵為促進(jìn)晶粒形成，并控制晶體生長．試回答下列問題：
（1）該反應(yīng)原理的是將一定量的FeCl₃、FeCl₂加入到6mol/L的NaOH溶液中，并調(diào)節(jié)pH=6時(shí)，便可得到黑色的糊狀物Fe₃O₄，試用離子方程式可表示為該反應(yīng)Fe²⁺+2Fe³⁺+8OH^-=Fe₃O₄+4H₂O．
（2）反應(yīng)溫度需控制在50℃，其方法是B．
A、酒精燈加熱控制其溫度為50℃B、用水浴加熱，并控制水浴溫度為50℃
（3）從黑色糊狀物的懸濁液中分離出Fe₃O₄的實(shí)驗(yàn)操作是過濾
（4）確認(rèn)所得Fe₃O₄達(dá)到納米級(jí)的簡單實(shí)驗(yàn)是做丁達(dá)爾效應(yīng)實(shí)驗(yàn)（用一支激光筆照射所得產(chǎn)物，如有一條光亮的通路，證明已達(dá)納米級(jí)）．