9．物质的结构决定物质的性质．请回答下列涉及物质结构和性质的问题：
（1）第二周期中，元素的第一电离能处于B与N之间的元素有3种．
（2）某元素位于第四周期Ⅷ族，其基态原子的未成对电子数与基态碳原子的未成对电子数相同，则其基态原子的价层电子排布式为3d⁸4s²．
（3）乙烯酮（CH₂=C=O）是一种重要的有机中间体，可用CH₃COOH在（C₂H₅O）₃P=O存在下加热脱H₂O得到．乙烯酮分子中碳原子杂化轨道类型是sp²、sp，1mol（C₂H₅O）₃P=O分子中含有的σ键的数目为25N_A．
（4）已知固态NH₃、H₂O、HF的氢键键能和结构如图1：

物质	氢键X-H…Y	键能kJ．mol-1
（HF）n	D-H…F	28.1
冰	O-H…O	18.8
（NH3）n	N-H…N	5.4

解释H₂O、HF、NH₃沸点依次降低的原因单个氢键的键能是（HF）_n＞冰＞（NH₃）_n，而平均每个分子含氢键数：冰中2个，（HF）_n和（NH₃）_n只有1个，气化要克服的氢键的总键能是冰＞（HF）_n＞（NH₃）_n．
（5）碳化硅的结构与金刚石类似，其硬度仅次于金刚石，具有较强的耐磨性能．碳化硅晶胞结构中每个碳原子周围与其距离最近的硅原子有4个，与碳原子等距离最近的碳原子有12个．已知碳化硅晶
胞边长为apm，则晶胞图2中1号硅原子和2号碳原子之间的距离为$\frac{\sqrt{11}a}{4}$pm，碳化硅的密度为$\frac{1.6×1{0}^{32}}{{a}^{3}×{N}_{A}}$g/cm³．

8．某化工厂以天然气、水、空气为基本原料联合生产氨、硝酸，获得了良好的经济效益，下面是其生产流程图．

（1）试剂a可能是NaOH溶液（Na₂CO₃溶液、氨水也可），设备B的名称为吸收塔，设备A中的化学方程式为4NH₃+5O₂$\frac{\underline{催化剂}}{△}$4NO+6H₂O．
（2）该化工厂合成氨时的压强40MPa，温度为500℃左右，在此条件下，测定达到平衡时混合气体中NH₃的体积分数约为35.2%．
①在保持温度、压强不变的情况下，写出一种能提高合成塔中H₂转化率的方法及时分离出NH₃或者增大N₂的浓度，温度越低，NH₃的产率越高，为何不在较低温度下进行合成若温度过低，反应速率太慢，会导致单位时间内生成的NH₃量很少．
②从合成塔中出来的NH₃的体积分数通常约为15%，其原因是合成塔中反应并没有达到平衡．
（3）从设备B中出来的硝酸浓度较小，通常先加入一定量的硝酸镁后再进行蒸馏
①下列可以代替硝酸镁加入到蒸馏塔中的是：ab
a．浓硫酸b．硫酸镁c．生石灰
②蒸馏时通常采用减压蒸馏，这样做的主要目的是可使HNO₃在较低温度下气化，避免硝酸分解．
（4）用尿素[CO（NH₂）₂]处理尾气时可得到纯净的两种常见无毒气体，反应过程为：NO、NO₂在水中反应转化亚硝酸，然后亚硝酸再与尿素反应，写出后者反应的化学方程式：2HNO₂+CO（NH₂）₂=CO₂↑+2N₂↑+3H₂O．

7．X、Y、Z、R、M是原子序数依次增大五种元素，基态X原子的s电子数比p电子数多3个，在周期表中Y与Z相邻且第一电离能Y＞Z，Z、R同主族，M核外电子有29种运动状态，请回答下列问题：
（1）基态M²⁺的电子排布式为[Ar]3d⁹，X、Y、Z、M的电负性由大到小的顺序为O＞N＞B＞Cu．
（2）化合物XCl₃的中心原子杂化类型为sp²；YCl₃的立体构型为三角锥形，XCl₃、YCl₃分子中属于非极性分子的是BCl₃．
（3）H₂Z、H₂Z₂、H₂R的沸点分别为100℃、158℃，-60.4℃，试解释此种现象H₂O₂、H₂O分子间可以形成氢键，H₂O₂相对分子质量最大，H₂S分子间不能形成氢键．
（4）H₂RO₃的K₁和K₂分别为1.54×10^-2和1.02×10^-7，熔融化状态下RO₃不能导电而Na₂O能导电，请根据结构与性质的关系解释下列问题：
①K₁＞K₂：SO₃^2-与H⁺间的结合能力强于HSO₃^-与H⁺间的结合能力，故H₂SO₃比HSO₃^-更易电离出离子，电离程度大，对应K值大．
②RO₃不能导电而Na₂O能导电：SO₃是共价化合物，属于非电解质，而Na₂O是离子化合物．
（5）Z、M形成的一种化合物晶胞如图所示：（实心球代表M）
①该化合物的化学式为Cu₂O．
②若晶胞参数为apm．列式计算该晶胞的密度=$\frac{288}{{a}^{3}{N}_{A}×1{0}^{-30}}$g•cm^-3．

6．（1）目前，我国采用“接触法冶制硫酸．有关接触法制硫酸的下列说法中，正确的是AD．
A．二氧化硫的接触氧化在接触室中发生
B．吸收塔中得到的硫酸质量分数为98%
C．煅烧含硫48%的黄铁矿时，若FeS₂损失了2%，则S损失4%
D．转化器中适宜条件是V₂O₅，催化剂、高温、常压
E．转化器中采取高温是为了提高催化剂的活性和提高SO₂的转化率
（2）硫酸工厂排放的尾气中含少量二氧化硫．为防止污染大气，在排放前必须进行尾气处理并设法进行综合利用．硫酸工厂排放尾气中的SO₂可用足量石灰乳吸收，然后再用稀硫酸处理．
①写出上述过程发生反应的化学方程式：Ca（OH）₂+SO₂=CaSO₃+H₂O，CaSO₃+H₂SO₄=CaSO₄+SO₂↑+H₂O；
②若某硫酸厂每天排放的1万立方米（标准状况）尾气中含0.2%（体积分数）的SO₂，通过上述方法处理，理论上需生石灰50kg．

（3）某研究小组用NaOH溶液吸收硫酸厂尾气中的二氧化硫，将所得的Na₂SO₃溶液进行电解循环再生，这种新工艺叫再生循环脱硫法．其中阴阳膜组合循环再生机理如图所示，a、b离子交换膜将电解槽分为三个区域，电极材料为石墨．
①图中b表示阴（填“阴”或“阳”）离子交换膜．A～E分别代表生产中的原料或产品，其中C为硫酸，则E表示H₂；
②阳极的电极反应式为SO₃^2-+H₂O-2e^-=SO₄^2-+2H⁺．

5．工业上常采用固体碱熔氧化法用铬铁矿粉 制备重铬酸钾，铬铁矿的主要成分为 FeO•Cr₂O₃，还含 有 SiO₂、Al₂O₃ 等杂质．实验室现欲模拟此过程，具体流 程如下：

已知：①NaFeO₂ 遇水强烈水解；②重铬酸钾为橙红色三斜晶体或针状晶体，溶于水，不溶于乙醇，有 强氧化性；③2CrO₄ ^2-+2H⁺?Cr₂O₇ ^2-+H₂O．请回答以下问题：
（1）灼烧操作一般在坩埚中进行，下列物质适合用来制作此实验坩埚材料的是A
A．铁 B．氧化铝 C．石英 D．陶瓷
（2）铬铁矿经粉碎处理的目的是增大反应物的表面积，加快反应速率
（3）滤渣 1 为红褐色固体，滤液 1 的成分除 Na₂CrO₄、NaOH 外，还含有（填化学式） 实验中将滤液 1 调节 pH=7～8 的目的是促进AlO₂^-、和SiO₃^2-水解转化为Al（OH）₃、H₂SiO₃沉淀．
（4）通过途径 I 从 Na₂CrO₄溶液中获得 K₂Cr₂O₇晶体，必须进行的操作步骤有：酸化→加 KCl 固体→蒸发 浓缩→操作 a→过滤→洗涤→干燥．
①“酸化”操作时可选择的酸是稀硫酸
②操作 a 的名称是冷却结晶．在此步操作过程中如果溶液出现过饱和现象，可采用加入晶体、摩擦烧杯壁或用玻璃棒搅拌等方法促进晶体析出．
（5）已知实验取用的铬铁矿 38.0g，其中含 Cr₂O₃40%，最终获 得 K₂Cr₂O₇ 晶体 20.9g，则产率为71.1%．

4．T℃时，A气体与B气体反应生成C气体，反应过程中A、B、C浓度变化如图（Ⅰ）所示，若保持其他条件不变，温度分别为T₁和T₂时，B的体积分数与时间的关系如图（Ⅱ）所示．

根据以上条件，回答下列问题：
（1）A与B反应生成C的化学方程式为A（g）+3B（g）?2C（g），正反应为放热（填“吸热”或“放热”）反应．
（2）在密闭容器中，加入2mol A和6mol B．
①当反应达到平衡时，A和B的浓度比是1：3；A和B的转化率之比是7：15．
②升高平衡体系的温度（保持体积不变），混合气体的平均相对分子质量变小．（填“变大”、“变小”或“不变”）
③当达到平衡时，充入氩气，并保持压强不变，平衡将逆向（填“正向”、“逆向”或“不”）移动．

3．一定温度下，在容积为V L的密闭容器中进行aN（g）?bM（g）的放热反应，M、N物质的量随时间的变化曲线如图所示：
（1）此反应的化学方程式中$\frac{a}{b}$=2：1．
（2）t₂时两线交叉点不是平衡状态（填“是”或“不是”），v_正＞v_逆（填“＞”“＜”或“=”）．
（3）此反应达到平衡时，反应物的转化率为75%．
（4）下列描述能说明上述反应达到平衡状态的是②③④．
①反应中M与N物质的量之比为2：5  
②混合气体的总物质的量不随时间的变化而变化
③M的转化率达到最大  
④如容器为绝热容器，体系内温度不再变化．

2．图是部分主族元素第一电离能梯度图，图中a点对应的元素为氢，b、c两点对应的元素分别为O、Si（填元素符号）．

1．Fe₂（SO₄）₃晶体中铁离子的核外电子排布式为1s² 2s²2p⁶ 3s²3p⁶3d⁵．

20．化学作为一门基础自然科学，在材料科学、生命科学、能源科学等诸多领域发挥着重要作用．
（1）高温超导材料钇钡铜氧的化学式为YBaCu₃O₇，其中$\frac{1}{3}$的Cu以罕见的Cu³⁺形式存在．Cu在元素周期表中的位置为第四周期第ⅠB族，基态Cu³⁺的核外电子排布式为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁸．
（2）磁性材料在生活和科学技术中应用广泛．研究表明，若构成化合物的阳离子有未成对电子时，则该化合物具有磁性．下列物质适合作录音磁带磁粉原料的为B（填选项字母）．
A．V₂O₅    B．CrO₂    C．PbO    D．ZnO
（3）屠呦呦因在抗疟药--青蒿素研究中的杰出贡献，成为首获科学类诺贝尔奖的中国人．青蒿素的结构简式如图1所示，其组成元素的电负性由大到小的顺序为O＞C＞H；碳原子的杂化方式为sp²、sp³．
（4）“可燃冰”因储量大、污染小被视为未来石油的替代能源，由甲烷和水形成的“可燃冰”结构如图2所示．
①“可燃冰”中分子间存在的作用力为氢键、范德华力．
②H₂O的VSEPR模型为四面体形
比较键角的大小：H₂O＜CH₄（填“＞”“＜”或“=”），原因为甲烷分子的杂化轨道中无孤电子对，而H₂O分子有两对孤对电子，孤对电子与成键电子的排斥力大、键角小

（5）锂离子电池在便携式电子设备以及电动汽车、卫星等领域显示出广阔的应用前景．该电池负极材料为石墨，石墨为层状结构（如图3），其晶胞结构如图4所示，该晶胞中有4个碳原子．已知石墨的层间距为apm，C-C键长为b pm，阿伏伽德罗常数的值为N_A，则石墨晶体的密度为$\frac{16×1{0}^{30}}{\sqrt{3}a{b}^{2}{N}_{A}}$g•cm^-3（列出计算式）．