A、B、C、D是元素周期表中前36号元素，它们的核电荷数依次增大。第二周期元素A原子的核外成对电子数是未成对电子数的2倍且有3个能级，B原子的最外层p轨道的电子为半充满结构，C是地壳中含量最多的元素。D是第四周期元素，其原子核外最外层电子数与氢原子相同，其余各层电子均充满。请回答下列问题：

(1)A、B、C的第一电离能由小到大的顺序是________(用对应的元素符号表示)；D原子的基态电子排布式为____________________________________________________。

(2)A的最高价氧化物对应的水化物分子中，其中心原子采取________杂化；BC的空间构型为________(用文字描述)。

(3)1 mol AB－中含有的π键个数为________。

(4)如图是金属Ca和D所形成的某种合金的晶胞结构示意图，则该合金中Ca和D的原子个数比是________。

(5)镧镍合金与上述合金都具有相同类型的晶胞结构XYn，它们有很强的储氢能力。已知镧镍合金LaNin晶胞体积为9.0×10－23 cm3，储氢后形成LaNinH4.5合金(氢进入晶胞空隙，体积不变)，则LaNin中n＝________(填数值)；氢在合金中的密度为________。

已知：A、B、C、D、E、F六种元素，原子序数依次增大。A原子核外有两种形状的电子云，两种形状的电子云轨道上电子数相等；B是短周期中原子半径最大的元素；C元素3p能级半充满；E是所在周期电负性最大的元素；F是第四周期未成对电子最多的元素。

试回答下列有关的问题。

(1)写出F元素的电子排布式：___________________________________________。

(2)已知A元素的一种氢化物分子中含四个原子，则在该化合物的分子中A原子的杂化轨道类型为_____________________________________________________________。

(3)已知C、E两种元素形成的化合物通常有CE3、CE5两种。这两种化合物中一种为非极性分子，一种为极性分子，属于极性分子的化合物的分子空间构型是_________________。

(4)B、C、D、E的第一电离能由大到小的顺序是________(写元素符号)。四种元素最高价氧化物的水化物形成的溶液，物质的量浓度相同时，pH由大到小的顺序是____________

______________________________________________________________(写化学式)。

(5)由B、E两元素形成的化合物组成的晶体中，阴、阳离子都具有球型对称结构，它们都可以看做刚性圆球，并彼此“相切”。如下图所示为B、E形成化合物的晶胞结构图以及晶胞的剖面图：

晶胞中距离一个B＋最近的B＋有________个。若晶体密度为ρ g·cm－3，阿伏加德罗常数的值用NA表示，则E－的离子半径为________cm(含NA与ρ的式子表达)。

Ⅰ.CuCl和CuCl2都是重要的化工原料，常用作催化剂、颜料、防腐剂和消毒剂等。

已知：①CuCl可以由CuCl2用适当的还原剂如SO2、SnCl2等还原制得：

2Cu2＋＋2Cl－＋SO2＋2H2O2CuCl↓＋4H＋＋SO42-

2CuCl2＋SnCl2=2CuCl↓＋SnCl4

②CuCl2溶液与乙二胺(H2N—CH2—CH2—NH2)可形成配离子：

请回答下列问题：

(1)基态Cu原子的核外电子排布式为____________；H、N、O三种元素的电负性由大到小的顺序是_________________________________________________________。

(2)SO2分子的空间构型为________；与SnCl4互为等电子体的一种离子的化学式为________________________________________________________________________。

(3)乙二胺分子中氮原子轨道的杂化类型为________。乙二胺和三甲胺[N(CH3)3]均属于胺，但乙二胺比三甲胺的沸点高得多，原因是_________________________________。

(4)②中所形成的配离子中含有的化学键类型有________(填字母)。

a．配位键 　b．极性键 　c．离子键 　d．非极性键

Ⅱ.固体二氧化碳外形似冰，受热汽化无液体产生，俗称“干冰”，根据干冰晶胞结构回答：

(5)干冰中一个分子周围有________个紧邻分子。

(6)堆积方式与干冰晶胞类型相同的金属有________(从“Cu、Mg、K、Po”中选出正确的)，其空间利用率为________。

废旧硬质合金刀具中含碳化钨(WC)、金属钴(Co)及少量杂质铁，利用电解法可回收WC和Co。工艺流程简图如下：

（1）电解时废旧刀具做阳极，不锈钢做阴极，HCl溶液为电解液。阴极主要的电极反应式为________________________________________________________________________。

（2）净化步骤所得滤饼的主要成分是________。回收的洗涤液代替水配制电解液，目的是回收利用其中的________。

（3）溶液Ⅰ的主要成分是________。洗涤CoC2O4不充分对最终产品纯度并无明显影响，但焙烧时会造成环境污染，原因是____________________________________________。

（4）将Co2O3还原成Co粉的化学反应方程式为____________________。

水处理技术在生产、生活中应用广泛。

（1）工业上常用绿矾作混凝剂除去天然水中含有的悬浮物和胶体，为了达到更好的效果，要将待处理水的pH调到9左右，再加入绿矾。请解释这一做法的原因：_______________________________________________________________________。

(用必要的离子方程式和文字做答)

（2）根据水中Ca2＋、Mg2＋的多少，把天然水分为硬水和软水，硬水必须经过软化才能使用。①硬水软化的方法通常有________、________和离子交换法。离子交换树脂使用一段时间后，逐渐由NaR型变为CaR2(或MgR2)型，而失去交换能力。把CaR2(或MgR2)型树脂置于________中浸泡一段时间，便可再生。

②当洗涤用水硬度较大时，洗衣粉与肥皂相比，________洗涤效果较好，原因是________________________________________________________________________。

（3）我国某地苯胺大量泄漏于生活饮用水的河道中，当地采取的应急措施之一是向河水中撒入大量的活性炭，活性炭的作用是________________________________________。

（4）若生活污水中含大量的氮化合物，通常用生物膜脱氮工艺进行处理。首先在硝化细菌作用下将NH4+氧化为NO3-：________NH4+＋________O2=________NO3-＋________H＋＋______H2O，然后，加入甲醇与NO3-生成N2：______NO3-＋______CH3OH=________N2↑＋________CO2↑＋________H2O＋________OH－。

试配平以上两个离子方程式。

化学在材料的发展过程中起着很重要的作用，2012年度国家最高科学技术奖授予郑哲敏院士、王小谟院士，两人均在材料方面作出了巨大贡献，为国家创造出较大的经济效益。

（1）石灰石、生石灰和熟石灰均是重要的化工原料，下列工业生产中，不可能用到上述原料的是________(填序号)。

①炼铁；②炼钢；③从海水中提取镁；④铝的冶炼；⑤制水泥；⑥制玻璃；⑦制漂白粉；⑧烧制陶瓷

（2）神州八号与天宫一号的成功对接与分离，标志着我国航天工业发展进入了新阶段。下列选项中的描述与化学研究领域无关的是________。

A．燃料燃烧为神州八号升空提供动力

B．与地面指挥中心联系的无线电通讯

C．宇航服使用的合成纤维等新材料

D．太空舱中利用NiFeO4处理呼出的废气

（3）玻璃钢是将玻璃纤维和高分子材料复合而成的复合材料，它具有强度高、质量轻、耐腐蚀、抗冲击、绝缘性能好等优良性能，其中基体是__________，增强体是________。

（4）橄榄石型LiFePO4是一种锂离子电池正极材料，其中Fe元素显＋2价。常向LiFePO4中加入少量活性炭黑，其作用除了可以改善LiFePO4的导电性能外，还能____________________。

某自来水厂利用河水处理成自来水的工艺流程示意图如下图所示：

提供的试剂：饱和Na2CO3溶液、NaOH溶液、生石灰、CCl4、BaCl2溶液、KOH溶液

（1）为除去水中含有的Ca2＋、Mg2＋、HCO3-、Cl－、SO42-，试剂a代表两种化学物质，主要是除去水中SO42-、Mg2＋和HCO3-，这两种试剂是________和________(只填化学式)。

（2）凝聚剂A常用FeSO4·7H2O，最终生成红褐色胶体沉淀，该胶状沉淀的化学式为________，可以除去其中的悬浮固体颗粒，该过程是________(填序号)。

A．只有物理变化，无化学变化

B．只有化学变化，无物理变化

C．既有化学变化，又有物理变化

（3）通入CO2的目的是__________和__________。

（4）传统的氧化剂是Cl2，现代工艺用ClO2取代Cl2，通入ClO2的作用是________________________；优点是________________________________。

（5）离子交换柱X、Y中有一种是H＋型交换柱，另一种是OH－型离子交换柱，目的是除去水中残留的杂质离子，则X应是哪种交换柱？________(填“H＋型”或“OH－型”)；如果两个交换柱位置颠倒会产生什么后果？_______________________________________

________________________________________________________________________。

工业上用铝土矿(成分为氧化铝、氧化铁)制取铝的流程如下：

请回答下列问题。

（1）操作Ⅰ、操作Ⅱ、操作Ⅲ都用到的玻璃仪器有________________________________。

（2）写出由溶液B生成Al(OH)3的离子方程式：_________________________________________________________。

（3）工艺流程中涉及氧化还原反应的化学方程式为______________________________________________________________________。

（4）生产过程中，除NaOH、H2O可以循环使用外，还可以循环使用的物质有________(填化学式)。用此法制取铝的副产品是________(填化学式)。

海水是巨大的资源宝库，在海水淡化及综合利用方面，天津市位居全国前列。从海水中提取食盐和溴的过程如下：

（1）请列举海水淡化的两种方法：________、________。

（2）将NaCl溶液进行电解，在电解槽中可直接得到的产品有H2、________、________或H2、________。

（3）步骤Ⅰ中已获得Br2，步骤Ⅱ中又将Br2还原为Br－，其目的为____________________________________________________________________。

（4）步骤Ⅱ用SO2水溶液吸收Br2，吸收率可达95%，有关反应的离子方程式为

________________________________________________________________________。

由此反应可知，除环境保护外，在工业生产中应解决的主要问题是_________________________________________________________________。

（5）某化学研究性学习小组为了解从工业溴中提纯溴的方法，查阅了有关资料：Br2的沸点为59℃，微溶于水，有毒性和强腐蚀性。他们参观生产过程后，绘制了如下装置简图：

请你参与分析讨论：

①图中仪器B的名称________。

②整套实验装置中仪器连接均不能用橡胶塞和橡胶管，其原因是____________________________________________________________。

③实验装置气密性良好，要达到提纯溴的目的，操作中如何控制关键条件________________________________________________________________________。

如图是传统的工业生产金属铝的基本流程图。

请回答：

（1）金属铝常用来制造容器，但铝制餐具不宜用来蒸煮或长时间存放酸性、碱性等食物，写出铝与氢氧化钠溶液反应的离子方程式：_____________________________________。

石油炼制和煤的干馏产品________(填物质名称)作电解铝的阴极和阳极材料。

（2）在冶炼过程中，阳极材料需要定期进行更换，原因是该极材料不断被消耗，产生这种现象的原因是____________________________________(用化学方程式表示)。

（3）工业上通过电解熔融的MgCl2制取金属镁，电解反应方程式为________________。镁和铝都是活泼金属，为什么在电解冶炼过程中，一个用氯化物，一个用氧化物，请说明理由。________________________________________________。