已知X、Y、Z、W是短周期中四种非金属元素，它们的原子序数依次增大．X元素原子形成的离子只有一个质子；Z、W在元素周期表中处于相邻的位置，它们的单质在常温下均为无色气体；Y原子的最外层电子数是内层电子数的2倍．
（1）写出下列字母所代表元素的名称：X；Y；Z；W．
（2）X单质和Z单质在一定条件下反应生成化合物E，写出该反应的化学方程式（并注明反应条件）；Y单质和W单质（足量）在加热条件下反应生成化合物F，则F分子的空间构型为，电子式为．
（3）这四种元素可组成X、Y、Z、W原子个数比为5：1：1：3的化合物，该化合物的水溶液与足量浓NaOH溶液反应的离子方程式为：．

由于温室效应和资源短缺等问题，如何降低大气中的CO₂含量并加以开发利用，引起了各国的普遍重视．目前工业上有一种方法是用CO₂生产燃料甲醇．一定条件下发生反应：CO₂（g）+3H₂（g）?CH₃OH（g）+H₂O（g），如图表示该反应进行过程中能量（单位为kJ?mol^-1）的变化．
（1）关于该反应的下列说法中，其△H0．（填“大于”、“小于”或“等于”），且在（填“较高”或“较低”）温度下有利于该反应自发进行．
（2）该反应平衡常数K的表达式为．
（3）温度降低，平衡常数K（填“增大”、“不变”或“减小”）．
（4）若为两个容积相同的密闭容器，现向甲容器中充入1mol CO₂（g）和3mol H₂（g），乙容器中充入1mol CH₃OH（g）和1mol H₂O（g），在相同的温度下进行反应，达到平衡时，甲容器内n（CH₃OH）（填“大于”“小于”或“等于”）乙容器内n（CH₃OH）．
（5）已知：
CO（g）+2H₂（g）═CH₃OH（g）△H=-116kJ?mol^-1；
CO（g）+

1

2

O₂（g）═CO₂（g）△H=-283kJ?mol^-1；
H₂（g）+

1

2

O₂（g）═H₂O（g）△H=-242kJ?mol^-1；
写出CH₃OH燃烧生成CO₂和水蒸气的热化学方程式．
（6）以甲醇和氧气为燃料，氢氧化钾溶液为电解质溶液构成电池．
①负极的电极反应式为．
②若以石墨为电极，电解硫酸铜溶液，写出电解的总反应方程式．若以此燃料电池电解200mL 0.8mol/L的硫酸铜溶液，当消耗1.6甲醇时，在阴极会析出g铜．

水溶液中存在复杂的离子平衡关系，研究水溶液的离子平衡对生产、生活有极其重要的意义．
（1）盐碱地（含较多的Na₂CO₃和NaCl）不利于作物生长，盐碱地产生碱性的原因是（用离子方程式表示）．通过施加（填“CaSO₄”或“CuCl₂”或“二者都”）可降低其碱性．
（2）FeCl₃的水溶液呈（填“酸”或“中”或“碱”）性，将FeCl₃溶液蒸干，灼烧，最后得到的主要固体产物是．
（3）实验室配制FeCl₃溶液的操作是：．
（4）水垢中的CaSO₄可用Na₂CO₃溶液处理，使之变成CaCO₃，然后再用酸处理．CaSO₄转化成CaCO₃的反应原理是（用离子方程式表示）．

已知H₂A是一种无机二元酸，请回答以下问题：
（1）若H₂A为二元弱酸，在水溶液中的电离方程式为；
（2）若NaHA溶液显碱性，则H₂A是（填“强酸”、“弱酸”或“无法确定”），原因是．
（3）若NaHA溶液显酸性，在25℃下，若向0.1mol?L^-1的NaHA溶液中逐滴滴加0.1mol?L^-1 KOH溶液至溶液呈中性．此时该混合溶液中下列关系中，一定正确的是；
a．c（H⁺）?c（OH^-）=1×10^-14            b．c（Na⁺）+c（K⁺）=0.1mol?L^-1
c．c（Na⁺）＞c（K⁺）                   d．c（Na⁺）=c（HA^-）+c（A^2-）

某研究所对含硫酸亚铁和硫酸铜的工业废料进行相关的研究．实验过程如下：

回答下列问题：
（1）滤渣的成分为，操作①的名称为．
（2）上图溶液B中所发生反应的离子方程式为．
（3）实验要求向溶液B中通入过量的空气，证明通入空气过量的方法是．
（4）操作③第一步需要的仪器除了酒精灯、铁架台外，还需要、．
（5）某同学利用下面装置制备氢气并利用氢气还原某金属氧化物，根据要求回答问题．

①请设计一个实验方案验证H₂的还原性并检验其氧化产物，其装置连接顺序是A→→→→D（除D装置外，其它装置不能重复使用），最后D装置中所加药品为，其作用是．
②点燃B处酒精灯之前必须进行的操作是．

能源的相互转化和利用是科学家研究的重要课题．
（1）将水蒸气通过红热的炭即可产生水煤气．反应为：C（s）+H₂O（g）?CO（g）+H₂（g）△H=+131.3kJ?mol^-1，
①该反应能否自发进行的外界条件是；
②在一个恒容的密闭容器中，一定温度下发生上述反应，下列能判断该反应达到化学平衡状态的是 （填相应的编号）．
A．c（CO）=c（H₂）    B．1mol H-H键断裂的同时断裂2mol H-O键  
C．容器中的压强不变    D．消耗H₂O的速率等于生成H₂的速率
（2）将不同量的CO（g）和H₂O（g）分别通入到体积为2L的恒容密闭容器中，在催化剂存在下进行反应：CO（g）+H₂O（g）?H₂（g）+CO₂（g），得到如下二组数据：

实验组	温度/℃	起始量/mol		平衡量/mol
		CO	H2O	H2	CO
1	650	4	2	1.6	2.4
2	900	2	1	0.4	1.6

①该反应的△H0（填“＞”“＜”“=”）
②计算实验2条件下平衡常数的值K=
（3）目前工业上有一种方法是用CO₂来生产甲醇．一定条件下发生反应：CO₂（g）+3H₂（g）?CH₃OH（g）+H₂O（g），在体积为1L的恒容密闭容器中，充入1mol CO₂和3mol H₂，下列措施中能使c（CH₃OH）增大的是．
A．使用合适的催化剂           B．充入He（g），使体系压强增大 
C．将H₂O（g）从体系中分离出来  D．再充入1mol CO₂和3mol H₂
（4）利用甲醇设计一个燃料电池：用氢氧化钾溶液作电解质溶液，用多孔石墨做电极，则放入甲醇的电极上发生的电极反应式是．

镓（Ga）、锗（Ge）、砷（As）、硒（Se）均为第四周期的元素，它们在高科技尖端科学特别是信息领域有着广泛的用途．试回答下列问题：
（1）基态锗原子的价电子排布式为．
（2）沸点：NH₃AsH₃（填“＞”、“＜”或“=”，原因是．
（3）某砷的氧化物俗称“砒霜”，其分子结构如图甲所示，该化合物的分子式为，As原子采取杂化．
（4）H₂SeO₄和H₂SeO₃是硒的两种含氧酸，请根据结构与性质的关系，解释H₂SeO₄比H₂SeO₃酸性强的原因．
（5）砷化镓可由（CH₃）₂Ga和AsH₃在700℃下反应制得，反应的方程式为；砷化镓的晶胞结构如图乙所示，其晶胞边长为apm，则每立方厘米该晶体中所含砷元素的质量为g（用N_A表示阿伏加德罗常数的值）．

工业废水随意排放会造成严重污染，根据成分不同可采用不同的处理方法．
（1）电池生产工业废水中常含有Cu²⁺等重金属离子，常用FeS等难溶物质作为沉淀剂除去．已知室温下Ksp（FeS）=6.3×10^-18mol²?L^-2，Ksp（CuS）=1.3×10^-36mol²?L^-2．
①请用离子方程式说明上述除杂的原理．
②FeS高温煅烧产生的SO₂气体通入下列溶液中，能够产生沉淀的是（填序号）
a．Ba（NO₃）₂   b．BaCl₂   c．Ba（OH）₂    d．溶有NH₃的BaCl₂溶液
③若将足量SO₂气体通入0.2mol?L^-1的NaOH溶液，所得溶液呈酸性，则溶液中离子浓度由大到小的顺序为．
（2）采用电解法处理含有Cr₂O₇^2-的酸性废水，在废水中加入适量NaCl，用铁电极电解一段时间后，有Cr（OH）₃和Fe（OH）₃沉淀生成，从而降低废水中铬元素的含量．若阳极用石墨电极则不能产生Cr（OH）₃沉淀，用必要的化学语言说明原因．
（3）废氨水可以转化成氨，氨再设计成碱性燃料电池．如图是该燃料电池示意图，产生的X气体可直接排放到大气中．a电极作极（填“正”“负”“阴”或“阳”），其电极反应式为；T℃下，某研究员测定NH₃?H₂O的电离常数为1.8×10^-5，NH₄⁺的水解平衡常数为1.5×10^-8（水解平衡也是一种化学平衡，其平衡常数即水解常数），则该温度下水的离子积常数为，请判断T25℃（填“＞”“＜”“=”）．

材料是人类赖以生存的重要物质基础．通常可分为金属材料、无机非金属
材料、高分子合成材料及复合材料．
（1）锂电池的质量轻，电容量大，颇受手机、手提电脑等制造商的青睐．某种锂电池的总反应式为Li+MnO₂=LiMnO₂，其中被氧化的元素是．
（2）全世界每年因生锈损失的钢铁约占世界钢铁年产量的1/4．（填“化学腐蚀”或“电化学腐蚀”）是钢铁发生最普遍的腐蚀．
（3）请为以下钢铁制品选择适当的防锈方法：
A．自行车的链条
B．轮船的船体
（4）无机非金属材料主要包括玻璃、水泥和．塑料、合成橡胶和是常说的三大合成材料．
（5）由酚醛树脂和玻璃纤维制成的复合材料--玻璃钢具有、（写出两点即可）等优异性能．

在下列物质中：①NaCl  ②NaOH  ③Na₂O₂  ④CH₂O  ⑤（NH₄）₂S  ⑥CCl₄  ⑦C₂H₂  ⑧SiC  ⑨晶体硅  ⑩金刚石 （选填序号）
（1）其中只含有离子键的离子晶体是；
（2）其中既有离子键，又有极性键和配位键的离子晶体是；
（3）其中既有离子键，又有非极性键的是；
（4）其中含有非极性键的非极性分子的是；
（5）其中所有原子都在同一平面上的分子有；
（6）其中含有极性键的原子晶体是．