A. 海底热液研究(图1)处于当今科研的前沿。海底热液活动区域“黑烟囱”的周围常存在FeS、黄铜矿及锌矿等矿物。
(1) Ni^2＋的核外电子排布式是____________________。
(2) 分析下表，铜的第一电离能(I₁)小于锌的第一电离能，而铜的第二电离能(I₂)却大于锌的第二电离能，基主要原因是　。
　　

A. 海底热液研究(图1)处于当今科研的前沿。海底热液活动区域“黑烟囱”的周围常存在FeS、黄铜矿及锌矿等矿物。

(1) Ni^2＋的核外电子排布式是____________________。

(2) 分析下表，铜的第一电离能(I₁)小于锌的第一电离能，而铜的第二电离能(I₂)却大于锌的第二电离能，基主要原因是　。

(3) 下列说法正确的是________。

A. 电负性：N＞O＞S＞C　　　　　　　　B. CO₂与COS(硫化羰)互为等电子体

C. NH₃分子中氮原子采用sp³杂化  D. CO、H₂S、HCN都是极性分子

(4) “酸性热液”中大量存在一价阳离子，结构如图2，它的化学式为________________。

(5) FeS与NaCl均为离子晶体，晶胞相似，前者熔点为985℃，后者801℃，其原因是____________________________________________。在FeS晶胞中，与Fe^2＋距离相等且最近的S^2－围成的多面体的空间构型为________________。

B. 制备KNO₃晶体的实质是利用结晶和重结晶法对KNO₃和NaCl的混合物进行分离。下面是某化学兴趣小组的活动记录：

查阅资料：文献中查得，四种盐在不同温度下的溶解度(S/g)如下表：

实验方案：

Ⅰ. 溶解：称取29.8g KCl和34.0g NaNO₃放入250mL烧杯中，再加入70.0g蒸馏水，加热并搅拌，使固体全部溶解。

Ⅱ. 蒸发结晶：继续加热和搅拌，将溶液蒸发浓缩。在100℃时蒸发掉50.0g 水，维持该温度，在保温漏斗(如图所示)中趁热过滤析出的晶体。得晶体m₁g。

Ⅲ. 冷却结晶：待溶液冷却至室温(实验时室温为10℃)后，进行减压过滤。得KNO₃粗产品m₂g。

Ⅳ. 重结晶：将粗产品全部溶于水，制成100℃的饱和溶液，冷却至室温后抽滤。得KNO₃纯品。

假定：① 盐类共存时不影响各自的溶解度；② 各种过滤操作过程中，溶剂的损耗忽略不计。试回答有关问题：

(1) 操作Ⅱ中趁热过滤的目的是　。

(2) 若操作Ⅱ中承接滤液的烧杯中不加入蒸馏水，则理论上在操作Ⅲ中可得粗产品的质量m₂＝______g，其中混有NaCl______g。为防止NaCl混入，在操作Ⅱ中承接滤液的烧杯中至少应加入蒸馏水______g。

(3) 操作Ⅲ中采用减压过滤，其优点是______________________________________。该小组同学所用的装置如右图所示，试写出该装置中主要用到的玻璃仪器的名称：________________。若实验过程中发现倒吸现象，应采取的措施是______________________________________。

A. 海底热液研究(图1)处于当今科研的前沿。海底热液活动区域“黑烟囱”的周围常存在FeS、黄铜矿及锌矿等矿物。

(1) Ni^2＋的核外电子排布式是____________________。

(2) 分析下表，铜的第一电离能(I₁)小于锌的第一电离能，而铜的第二电离能(I₂)却大于锌的第二电离能，基主要原因是　。

(3) 下列说法正确的是________。

A. 电负性：N＞O＞S＞C　　　　　　　　B. CO₂与COS(硫化羰)互为等电子体

C. NH₃分子中氮原子采用sp³杂化  D. CO、H₂S、HCN都是极性分子

(4) “酸性热液”中大量存在一价阳离子，结构如图2，它的化学式为________________。

(5) FeS与NaCl均为离子晶体，晶胞相似，前者熔点为985℃，后者801℃，其原因是____________________________________________。在FeS晶胞中，与Fe^2＋距离相等且最近的S^2－围成的多面体的空间构型为________________。

B. 制备KNO₃晶体的实质是利用结晶和重结晶法对KNO₃和NaCl的混合物进行分离。下面是某化学兴趣小组的活动记录：

查阅资料：文献中查得，四种盐在不同温度下的溶解度(S/g)如下表：

实验方案：

Ⅰ. 溶解：称取29.8g KCl和34.0g NaNO₃放入250mL烧杯中，再加入70.0g蒸馏水，加热并搅拌，使固体全部溶解。

Ⅱ. 蒸发结晶：继续加热和搅拌，将溶液蒸发浓缩。在100℃时蒸发掉50.0g 水，维持该温度，在保温漏斗(如图所示)中趁热过滤析出的晶体。得晶体m₁g。

Ⅲ. 冷却结晶：待溶液冷却至室温(实验时室温为10℃)后，进行减压过滤。得KNO₃粗产品m₂g。

Ⅳ. 重结晶：将粗产品全部溶于水，制成100℃的饱和溶液，冷却至室温后抽滤。得KNO₃纯品。

假定：① 盐类共存时不影响各自的溶解度；② 各种过滤操作过程中，溶剂的损耗忽略不计。试回答有关问题：

(1) 操作Ⅱ中趁热过滤的目的是　。

(2) 若操作Ⅱ中承接滤液的烧杯中不加入蒸馏水，则理论上在操作Ⅲ中可得粗产品的质量m₂＝______g，其中混有NaCl______g。为防止NaCl混入，在操作Ⅱ中承接滤液的烧杯中至少应加入蒸馏水______g。

(3) 操作Ⅲ中采用减压过滤，其优点是______________________________________。该小组同学所用的装置如右图所示，试写出该装置中主要用到的玻璃仪器的名称：________________。若实验过程中发现倒吸现象，应采取的措施是______________________________________。

（17分）化学在能源开发与利用中起着十分关键的作用。

　 （1）蕴藏在海底的“可燃冰”是高压下形成的外观象冰的甲烷水合物固体。甲烷气体燃烧和水汽化的热化学方程式为：

　 CH₄（g）+2O?₂（g）=CO₂（g）+2H₂O（g）△H=－802.3kJ?mol^-1

　　　 H₂O（l）=H₂O（g） △H=+44kJ?mol^-1

　　　 则356g“可燃冰”（分子式为CH₄?9H₂O）释放的甲烷气体完全燃烧生成液态水，放出的热量为　　　　　　 。

　 （2）熔融盐燃料电池具有很高的发电效率，因而受到重视，可用Li₂CO₃和Na₂CO₃的熔融盐混合物作电解质，CO为负极燃气，空气与CO₂的混合气体为正极助燃气，制得在650℃下工作的燃料电池，完成有关的电池反应式：正极反应式：

　　　 O₂+2CO₂+4e^-=2CO^2-₃，负极反应式　　　　　　　　 。

　 （3）已知一氧化碳与水蒸气的反应为：

　　　 CO（g）+H₂O（g）　 　 CO₂（g）+H₂（g）

　 　　 ①T℃时，在一定体积的容器中，通入一定量的CO（g）和H₂O（g），发生反应并保持温度不变，各物质浓度随时间变化如下表：

T℃时物质的浓度(mol/L)变化

　　　 第5、6min时的数据是保持温度和体积不变时，改变某一条件后测得的。第4~5min之间，改变的条件是　　　　 。T℃时该化学反应的平衡常数是　　　　 。

　　　 ②已知420℃时，该化学反应的平衡常数为9，如果反应开始时，CO(g)和H₂O（g）的浓度都是0.01mol/L，则CO在此条件下的转化率为　　　　　 。

　　　 ③397℃时，该反应的化学平衡常数为12，请判断该反应的△H　　　 0（填“>、=、<”）。

（4）燃料电池中产生的CO₂气体可以用碱液吸水得到Na₂CO₃和NaHCO₃。常温下向20mL0.1mol/LNa₂CO₃溶液中逐滴加入0.1mol/HCl溶液40mL，溶液中含碳元素的各种微粒（CO₂因逸出未画出）物质的量分数（纵轴）随溶液pH变化的部分情况如下图所示。根据图象回答下列问题：

　 ①在同一溶液中，H₂CO₃、HCO^-₃、CO^2-₃（填：“能”或“不能”）　　 大量共存。②当pH=7时溶液中含碳元素的主要微粒为　　　　　　　　 ，此时溶液中c(HCO^-₃)　　　 c(Na⁺)（填“>、=、<”）。