(20分)某校化学实验兴趣小组为了探究在实验室制备Cl₂的过程中有水蒸气和HCl挥发出来，同时证明Cl₂的某些性质，甲同学设计了如图所示的实验装置（支撑用的铁架台省略），按要求回答问题：

（1）下列方法中，可制得的正确组合是__________。
①MnO₂和浓盐酸混合共热；   ②MnO₂、NaCl和浓硫酸混合共热：
③NaClO和浓盐酸混合；      ④K₂Cr₂O₇和浓盐酸混合：
⑤KClO₃和浓盐酸混合共热；   ⑥KMnO₄和浓盐酸混合。
A．①②⑥B．②④⑥C．①④⑥  D．全部可以
（2）写出实验室制取Cl₂的离子方程式____________。
（3）若用含有0.2 mol HCl的浓盐酸与足量的MnO₂反应制得Cl₂的体积（标况下）总是小于1.12L的原因是_________________________________________。
（4）①装置B的作用是__________________________________。
②装置C和D出现的不同现象说明的问题是________________________。
③装置E的作用是_____________________。
（5）乙同学认为甲同学的实验有缺陷，不能确像最终通入AgNO₃溶液中的气体只有一种。为了确保实验结论的可靠性，证明最终通入AgNO₃溶液中的气体只有一种，乙同学提出应该在装置__________与________之间（填装置字母序号）增加一个装置，增加装置里面的试剂可为____________。
A．湿润的淀粉KI试纸B．氢氧化钠溶液
C．湿润的红色布条    D．饱和的食盐水

氯气是重要的化工原料。
（1）氯气溶于水得到氯水，氯水中存在下列反应：Cl₂ + H₂O H^＋+Cl^－+ HClO，其平衡常数表达式为K＝                              。
（2）工业上常用熟石灰和氯气反应制取漂白粉，化学反应方程式是              。流程如下图所示，其主要设备是氯化塔，塔从上到下分四层。

将含有3%～6%水分的熟石灰从塔顶喷洒而入，氯气从塔的最底层通入。这样加料的目的是        。处理从氯化塔中逸出气体的方法是         。
（3）某科研小组在实验室用较浓的KOH溶液直接吸收氯气，研究发现反应进行一段时间后开始出现KClO₃并逐渐增多，产生KClO₃的离子方程式是              ，其原因可能是           ，由此可知（2）中氯化塔设计为四层是为了减少生产中类似副反应的发生。

随着世界粮食需求量的增加，农业对化学肥料的需求越越大。氮肥是需求最大的一种化肥。氮肥的生产和合理施用在农业生产中起着重大作用。合成氨及化肥生产流程示意图如下：

（1）目前，工业上用铁触媒作催化剂，在20～50 MPa、450℃左右用氮、氢混合气体在
        中进行合成氨。则沿X方向回去的物质是         。  
（2）在侯氏制碱法中，从沉淀池中得到的母液要通人氨气、降温并加入        （填化学式），目的是                。
（3）沉淀池中的化学方程式是          。
（4）工业上将氨催化氧化可制硝酸。在硝酸生产中，催化剂铂网在氨的催化氧化反应中起的作 用是       。硝酸工业尾气对环境污染严重，若在催化剂存在下用甲烷将其中的一氧化氮还原为对空气无污染的物质，其反应的化学方程式为                          。

氯气及其化合物在工农业生产和人类生活中都有着重要的应用。   
（1）Ca（ClO）₂、NaClO、NaClO₂等含氯化合物都是常用的消毒剂和漂白剂是因为它们都具有__________性，请写出工业上用氯气和NaOH溶液生产消毒剂NaClO的离子方程式____________________。
（2）棕黄色强刺激性气体Cl₂O为国际公认高效安全灭菌消毒剂之一，实验室可用潮湿的Cl₂与Na₂CO₃反应制取少量Cl₂O，配平并补充完整下列反应方程式：
______Cl₂＋_______Na₂CO₃＋________＝_______NaHCO₃＋____NaCl＋____ Cl₂O
（3）黄色气体ClO₂可用于污水杀菌和饮用水净化。
①KClO₃与SO₂在强酸性溶液中反应可制得ClO₂，此反应的离子方程式为__________。
②ClO₂遇浓盐酸会生成Cl₂，每生成1mol Cl₂转移电子的物质的量为__________。
③ClO₂可将废水中的Mn^2＋转化为MnO₂而除去，本身还原为Cl^－，该反应过程中氧化剂与还原剂的物质的量之比为_________________。
（4）用Cl₂生产某些含氯有机物时会产生副产物HCl。利用反应4HCl＋O₂2Cl₂＋2H₂O，可实现氯的循环利用。
已知：①上述反应中，4mol HCl被氧化放出115．6kJ的热量。
②
则断开1 mol H－O键与断开1 mol H－Cl键所需能量相差约为_________kJ，H₂O中
H—O键比HC1中H—Cl键（填“强”或“弱”）__________。

硅是带来人类文明的重要元素之一，从传统材料到信息材料的发展过程中创造了一个又一个奇迹。
（1）硅在元素周期表中的位置是_______。
（2）工业生产粗硅的反应有：SiO₂+2CSi（粗）+2CO↑，SiO₂+3CSiC+2CO↑。若产品中单质硅与碳化硅的物质的量之比为1：1，则参加反应的C和SiO₂的质量之比为          。
（3）工业上可以通过如下图所示的流程制取纯硅：

①若反应I为  Si（粗）+3HClSiHCl₃+H₂，
则反应II的化学方程式为                                           。
②整个制备过程必须严格控制无水无氧。SiHCl₃遇水剧烈反应生成H₂SiO₃、HCl和另 一种物质，写出该反应的化学方程式：                                   。
③假设每一轮次制备1mol纯硅，且生产过程中硅元素没有损失，反应I中HCl的利用率为90%，反应II中H₂的利用率为93.75%，则在第二轮次的生产中，补充投入HCl 和H₂的物质的量之比是           。

浓硫酸在实验室可用来干燥Cl₂、HCl等气体，这是利用了浓硫酸的__________性。 蔗糖遇浓硫酸变黑，是由于浓硫酸具有__________性。若将盛有浓硫酸的容器敞口放在空气中一段时间后, 其质量会__________（填“增加”、“减少”或“没有变化”）。

如图所示为A、B、C、D、E五种含氮物质相互转化的关系图，其中A、B、C、D常温下都是气体，B为红棕色，写出各步反应的化学方程式。

A→C：______________________________________，
D→C：_______________________________________，
B→E：_______________________________________，
E→C：_______________________________________。

氮元素在自然界中广泛存在，回答以下有关氮及其化合物的相关问题。
（1）氮元素是较活泼的非金属元素，但N₂却不活泼，其原因是                     。下列用途中，利用了N₂不活泼性质的是           
①用于合成氨气  ②金属焊接时的保护气 ③保护食品 ④和氩气混合填充灯泡
⑤以氮气为原料制硝酸
（2）肼（N₂H₄）常用作火箭燃料，发生的反应是： N₂O₄(l) + 2N₂H₄(l)="==3" N₂(g)+4H₂O(g)
已知N₂H₄的结构可看做NH₃中一个H被-NH₂所替代，则N₂H₄分子中所有原子是否在同一平面内              （填“是”或“否”）。当该反应中有N_A个N-H键断裂时，形成的π键有        mol。
（3）某化肥厂用以下流程制备硝酸铵：

上述过程中制硝酸所用去氨的质量占整个流程消耗氨质量的          %。

琉酸是无机“三大强酸"之一，其产量是衡量一个国家无机化工发展水平的重要标志。工业制硫酸的工艺流程如下图：

据图回答下列问题：
（1)写出用黄铁矿（主要含FeS₂)造气的化学反应方程式________。
(2) 给出A、B物质的名称：A________,B________
(3) 催化氧化之前对SO₂和空气的混合气体进行净化、干燥的目的是________ 选用B进入吸收塔吸收SO₃的优点是________。
(4) SO₂的催化氧化是一个可逆反应，采取适宜的反应条件有利于生产的进行。实际生产中，下列哪些生产条件或措施考虑到了平衡移动原理________ (选填序号）。
A.矿石加入沸腾炉之前先粉碎
B.使用V₂O₅作催化剂
C.催化反应室中选择400－500⁰C温度
D.净化后的炉气中要有过量的空气
E. 催化氧化在常压下进行
F. 将尾气中的SO₂循环利用
(5) 某硫酸厂每天消耗黄铁矿石（含FeS₂质量分動60%)   20吨，生产的三阶段的转化率依次为98%、95%、98%，则该工厂一天能生产B的质量为__________吨。

用氮化硅（Si₃N₄）陶瓷代替金属制造发动机的耐热部件，能大幅度提高发动机的热效率。工业上用化学气相沉积法制备氮化硅，反应如下：
3SiCl₄ +2N₂ +6H₂Si₃N₄ +12HCl
完成下列填空：
（1）氮化硅可用于制造发动机的耐热部件，因为它属于             晶体。有关氮化硅的上述反应中，原子最外层只有一个未成对电子的元素是        （填写元素符号）；属于非极性分子的化合物的电子式是           。
（2）比较Si和Cl两种元素非金属性强弱的方法是           。
a．比较两种元素的气态氢化物的沸点
b．比较两种元素的原子获得一个电子时释放能量的大小
c．比较两种元素的原子达到稳定结构获得电子的多少
d．比较相同条件下两种元素氢化物水溶液的酸性强弱
（3）Si与Al、Be具有相似的化学性质，因为                         （简述理由），写出Si与强碱溶液反应的离子反应方程式：                                      。