16．氮元素可以形成多種化合物．回答以下問題：
（1）基態(tài)氮原子的價電子排布式是2s²2p³．
（2）C、N、O三種元素第一電離能從大到小的順序是N＞O＞C．
（3）肼（N₂H₄）分子可視為NH₃分子中的一個氫原子被-NH₂（氨基）取代形成的另一種氮的氫化物．
①NH₃分子的空間構型是三角錐型；N₂H₄分子中氮原子軌道的雜化類型是sp³．
②肼可用作火箭燃料，燃燒時發(fā)生的反應是：N₂O₄（l）+2N₂H₄（l）═3N₂（g）+4H₂O（g）△H=-1038.7kJ•mol^-1，若該反應中有4mol N-H鍵斷裂，則形成的π鍵有3mol．
③肼能與硫酸反應生成N₂H₆SO₄，N₂H₆SO₄晶體類型與硫酸銨相同，則N₂H₆SO₄晶體內(nèi)不存在d（填標號）
a．離子鍵　　　　　b．共價鍵
c．配位鍵         d．范德華力
（4）圖1表示某種含氮有機化合物的結構，其分子內(nèi)4個氮原子分別位于正四面體的4個頂點（圖2），分子內(nèi)存在空腔，能嵌入某離子或分子并形成4個氫鍵予以識別．

下列分子或離子中，能被該有機化合物識別的是c（填標號）．
a．CF₄  b．CH₄
c．NH$\stackrel{+}{4}$  d．H₂O．

15．化合物A含有C、H、O、N、Cl，A與酸的水溶液加熱下反應，可得化合物B和醋酸，B經(jīng)還原可生成，B與亞硝酸，在0～5℃反應后生成的產(chǎn)物與溴亞化銅和氰化鉀反應生成C，C與氫氧化鈉溶液共熱生成2-氯-4-硝基苯酚，試推測A、B、C的構造式．

14．某化學研究性學習小組設計實驗探究銅的常見化學性質(zhì)，過程設計如下．
提出猜想：
問題1：鐵和銅都有變價，一般情況下，正二價鐵的穩(wěn)定性小于正三價的鐵，正一價銅的穩(wěn)定性也小于正二價的銅嗎？
問題2：氧化銅有氧化性，能被H₂、CO還原，它也能被氮的某種氣態(tài)氫化物還原嗎？
實驗探究
Ⅰ．解決問題1取一定量制得的氫氧化銅固體，于坩堝中灼燒，當溫度達到80～100℃得到黑色固體粉末；繼續(xù)加熱至1000℃以上，黑色粉末全部變成紅色粉末氧化亞銅；取適量紅色氧化亞銅粉末于潔凈試管中，加入過量的稀硫酸（或鹽酸），得到藍色溶液，同時觀察到試管底部還有紅色固體存在．根據(jù)以上實驗現(xiàn)象回答問題．
（1）寫出氧化亞銅與稀硫酸（或鹽酸）反應的離子方程式：Cu₂O+2H⁺=Cu+Cu²⁺+H₂O，
（2）從實驗Ⅰ可得出的結論是高溫時，+1價的銅比+2價的銅穩(wěn)定，而溶液中，+2價的銅比+1價的銅穩(wěn)定
Ⅱ．解決問題2
設計如下裝置（夾持裝置未畫出）：

當?shù)�的某種氣態(tài)氫化物（X）緩緩通過灼熱的氧化銅時，觀察到氧化銅由黑色變成了紅色，無水硫酸銅變成藍色，生成物中還有一種無污染的氣體Y；將X通入灼熱的CuO燃燒管完全反應后，消耗0.01mol X，測得B裝置增重0.36g，并收集到0.28g單質(zhì)氣體Y．
（1）X氣體的摩爾質(zhì)量是32g/mol．
（2）C中發(fā)生反應的化學方程式為2CuO+N₂H₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2Cu+N₂↑+2H₂O．

13．NH₄Al（SO₄）₂是食品加工中最為快捷的食品添加劑，用于焙烤食品中；NH₄HSO₄在分析試劑、醫(yī)藥、電子工業(yè)中用途廣泛．（該題中指的室溫是20．C，Kw=1x10^-14）請回答下列問題：

（1）相同條件下，相等物質(zhì)的量濃度的NH₄Al（SO₄）₂中c（NH₄⁺）＜（填“=”、“＞”“＜”）NH₄HSO₄中c（NH₄⁺）．
（2）如圖1是0.1mol•L^-1電解質(zhì)溶液的pH隨溫度變化的圖象．
①其中符合0.1mol•L^-1NH₄Al（SO₄）₂的pH隨溫度變化的曲線是A（填寫字母）；
②室溫時，0.1mol•L^-1NH₄Al（SO₄）₂中2c（SO₄^2-）-c（NH₄⁺）-3c（Al³⁺）=10^-3（或10^-3-10^-11）mol•L^-1（填數(shù)值）
（3）室溫時，向100mL 0.1mol•L^-1NH₄HSO₄溶液中滴加0.1mol•L^-1NaOH溶液，得到的溶液pH與NaOH溶液體積的關系曲線如圖2所示．
試分析圖中a、b、c、d四個點，水的電離程度最大的是a；在b點，溶液中各離子濃度由大到小的排列順序是（Na⁺）＞c（SO₄^2-）＞c（NH₄⁺＞c（OH^-）=c（H⁺）．

12．用二氧化氯（ClO₂）新型凈水劑替代傳統(tǒng)的凈水劑Cl₂，對淡水進行消毒是城市飲用水處理的新技術．
（1）已知ClO₂在水處理過程中被還原為Cl^-．若以單位質(zhì)量的氧化劑所得到的電子數(shù)來表示消毒效率，則ClO₂、Cl₂兩種消毒劑的消毒效率較大的是哪種ClO₂．（填化學式）
（2）ClO₂的制備方法：
①工業(yè)上可用Cl₂氧化NaClO₂溶液制取ClO₂．寫出該反應的離子方程式，并標出電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目．
②實驗室通常以NH₄Cl、鹽酸、NaClO₂（亞氯酸鈉）為原料制備ClO₂的流程如下：

推測溶液X為NaCl和NaOH溶液．
（3）ClO₂是一種黃綠色有刺激性氣味的氣體，實驗室通常用NaOH溶液來吸收ClO₂，以減少環(huán)境污染．
若實驗時需要450mL 4mol/L的NaOH溶液，則配制時，需要用托盤天平稱取NaOH的質(zhì)量為80.0g，所使用的儀器除托盤天平、膠頭滴管、玻璃棒外，還必須有500mL容量瓶、燒杯．配制該溶液時，下列操作會使溶液濃度偏高的是CD．（填字母）
A．稱量固體時動作緩慢
B．容量瓶未干燥立即用來配制溶液
C．NaOH固體溶解后立刻轉(zhuǎn)移
D．在容量瓶定容時俯視刻度線
E．定容后搖勻，發(fā)現(xiàn)液面降低，又補加少量水，重新達到刻度線．

11．A、B、C、D、E、X為化學常見物質(zhì)，它們的轉(zhuǎn)化關系如圖所示（反應條件未注明）．請根據(jù)題中信息回答問題．

（1）若A為單質(zhì)，E為白色難溶物且既能溶于鹽酸又能溶于C溶液，則
①D與X發(fā)生反應的離子方程式為3AlO₂^-+Al³⁺+6H₂O=4Al（OH）₃↓；
②常溫下pH=10的C溶液與D溶液中，水的電離程度D大（填C或D）．
（2）若A為離子化合物，B為不溶于堿的白色難溶物，E與水反應生成的濃溶液G遇C有白煙產(chǎn)生，則
①A的化學式為Mg₃N₂；
②等物質(zhì)的量濃度的G溶液與C溶液等體積混合，混合液中的質(zhì)子守恒式為：c（H⁺）=c（OH^-）+c（NH₃•H₂O）．（用微粒濃度表示）

10．氯化鐵是常見的水處理劑，利用廢鐵屑可制備無水氯化鐵．實驗室制備裝置和工業(yè)制備
流程圖如圖：

已知：（1）無水FeCl₃的熔點為555K、沸點為588K．（2）廢鐵屑中的雜質(zhì)不與鹽酸反應
（3）不同溫度下六水合氯化鐵在水中的溶解度如下：

溫度/℃	0	20	80	100
溶解度（g/100g H2O）	74.4	91.8	525.8	535.7

實驗室制備操作步驟如下：
Ⅰ．打開彈簧夾K₁，關閉活塞K₂，并打開活塞a，緩慢滴加鹽酸．
Ⅱ．當…時，關閉彈簧夾K₁，打開彈簧夾K₂，當A中溶液完全進入燒杯后關閉活塞a．
Ⅲ．將燒杯中溶液經(jīng)過一系列操作后得到FeCl₃•6H₂O晶體．請回答：
（1）燒杯中足量的H₂O₂溶液的作用是把亞鐵離子全部氧化成三價鐵離子．
（2）為了測定廢鐵屑中鐵的質(zhì)量分數(shù)，操作Ⅱ中“…”的內(nèi)容是裝置A中不產(chǎn)生氣泡或量氣管和水準管液面不變（其他合理答案也給分）．
（3）從FeCl₃溶液制得FeCl₃•6H₂O晶體的操作步驟是：加入鹽酸后、蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶、過濾、洗滌、干燥．
（4）試寫出吸收塔中反應的離子方程式：2Fe²⁺+Cl₂=2Fe³⁺+2Cl^-．
（5）捕集器溫度超過673K時，存在相對分子質(zhì)量為325的鐵的氯化物，該物質(zhì)的分子式為Fe₂Cl₆．
（6）FeCl₃的質(zhì)量分數(shù)通�？捎玫饬糠�測定：稱取m g無水氯化鐵樣品，溶于稀鹽酸，配制成100mL溶液；取出10.00mL，加入稍過量的KI溶液，充分反應后，滴入幾滴淀粉溶液，并用c mol•L^-1Na₂S₂O₃溶液滴定，消耗VmL（已知：I₂+2S₂O₃^2-═2I^-+S₄O₆^2-）．
①滴定終點的現(xiàn)象是：溶液由藍色變無色，且半分鐘內(nèi)不變色；
②樣品中氯化鐵的質(zhì)量分數(shù)$\frac{162.5cV}{m}$%．

9．二甲醚（CH₃OCH₃）被稱為21世紀的新型燃料，在未來可能替代汽油、液化氣、煤氣等并具有優(yōu)良的環(huán)保性能．工業(yè)制備二甲醚在催化反應室中（壓力2.0～10.0Mpa，溫度230～280℃）進行下列反應：
①CO（g）+2H₂（g）?CH₃OH（g）△H₁=-90.7kJ•mol^-1
②2CH₃OH（g）?CH₃OCH₃（g）+H₂O（g）△H₂=-23.5kJ•mol^-1
③CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g）△H₃=-41.2kJ•mol^-1
（1）若要增大反應①中H₂的轉(zhuǎn)化率，在其它條件不變的情況下可以采取的措施為BC．
A．加入某物質(zhì)作催化劑  B．加入一定量CO
C．反應溫度降低D．增大容器體積
（2）在某溫度下，若反應①的起始濃度分別為：c（CO）=1mol/L，c（H₂）=2.4mol/L，5min后達到平衡，CO的轉(zhuǎn)化率為50%，則5min內(nèi)CO的平均反應速率為0.1mol/（L•min）；若反應物的起始濃度分別為：c（CO）=4mol/L，c（H₂）=a mol/L；達到平衡后，c（CH₃OH）=2mol/L，a=5.4mol/L．
（3）催化反應室中總反應3CO（g）+3H₂（g）?CH₃OCH₃（g）+CO₂（g）的△H=-246.1kJ/mol；830℃時反應③的K=1.0，則在催化反應室中反應③的K＞1.0（填“＞”、“＜”或“=”）．
（4）二甲醚燃燒熱為1455kJ•mol^-1，則二甲醚燃燒的熱化學方程式為CH₃OCH₃（g）+3O₂（g）=2CO₂（g）+3H₂O（l）△H₁=-1455kJ/mol．
（5）“二甲醚燃料電池”是一種綠色電源，其工作原理如圖所示．寫出a電極上發(fā)生的電極反應式CH₃OCH₃+3H₂O-12e^-═2CO₂+12H⁺．

8．以磷石膏（主要成分CaSO₄，雜質(zhì)SiO₂、A1₂O₃等）為原料可制備輕質(zhì)CaCO₃．

（1）勻速向漿料中通入CO₂，漿料清液的pH和c（SO₄^2-）隨時間變化見圖．清液pH＞11時CaSO₄轉(zhuǎn)化的離子方程式CaSO₄+2NH₃•H₂O+CO₂=CaCO₃↓+2NH₄⁺+SO₄^2-+H₂O（或CaSO₄+CO₃^2-=CaCO₃↓+SO₄^2-）．

（2）當清液pH接近6.5時，過濾并洗滌固體．濾液中物質(zhì)的量濃度最大的兩種陰離子為SO₄^2-和HCO₃^-（填化學式）；檢驗洗滌是否完全的方法是取少量最后一次的洗滌過濾液與試管中，向其中滴加鹽酸酸化的氯化鋇溶液，若不產(chǎn)生白色沉淀，則表明已洗滌完全．
（3）磷石膏若用氫氧化鈉溶液溶解，發(fā)生反應的有關離子方程式為：Al₂O₃+2OH^-+3H₂O═2[Al（OH）₄]^- SiO₂+2OH^-═SiO₃^2-+H₂O．

7．汽車作為一種現(xiàn)代交通工具正在進入千家萬戶，汽車尾氣中含有CO、NO₂等有毒氣體，其污染問題也成為當今社會急需解決的問題．
Ⅰ．對汽車加裝尾氣凈化裝置，可使CO、NO_x有毒氣體相互反應轉(zhuǎn)化為無毒氣體．2xCO+2NO_x═2xCO₂+N₂．當轉(zhuǎn)移電子物質(zhì)的量為0.8x mol時，該反應生成4.48LLN₂（標準狀況下）．
Ⅱ．一氧化碳是一種用途相當廣泛的化工基礎原料．可以還原金屬氧化物，可以用來合成很多有機物如甲醇（CH₃OH）、二甲醚（CH₃OCH₃）等，還可以作燃料．
（1）在壓強為0.1MPa條件下，將amolCO與3amolH₂的混合氣體在催化劑作用下能自發(fā)反應生成甲醇：CO（g）+2H₂（g）?CH₃OH（g）△H＜0；
①該反應的平衡常數(shù)表達式為$\frac{c（CH{\;}_{3}OH）}{c（CO）c{\;}^{2}（H{\;}_{2}）}$．
②若容器容積不變，下列措施可增加甲醇產(chǎn)率的是BD．
A．升高溫度 B．將CH₃OH（g）從體系中分離  C．充入He，使體系總壓強增大 D．再充入1molCO和3molH₂
（2）已知：①CO（g）+2H₂（g）═CH₃OH（g）△H=-90.7kJ•mol^-1
②2CH₃OH（g）═CH₃OCH₃（g）+H₂O（g）△H=-23.5kJ•mol^-1
③CO（g）+H₂O（g）═CO₂（g）+H₂（g）△H=-41.2kJ•mol^-1
則3CO（g）+3H₂（g）═CH₃OCH₃（g）+CO₂（g）的△H=-246.1KJ•mol^-1．
（3）CO-空氣燃料電池中使用的電解質(zhì)是摻雜Y₂O₃的ZrO₂晶體，它在高溫下能傳導O^2-．該電池負極的電極反應式為CO-2e^-+O^2-=CO₂．
（4）甲醇也是新能源電池的燃料，但它對水質(zhì)會造成一定的污染．有一種電化學法可消除這種污染．其原理是：2滴甲醇，1mL1.0mol•L^-1硫酸，4mL0.1mol•L^-1硫酸鈷（CoSO₄）混合溶液，插上兩根惰性電極，通電后，將Co²⁺氧化成Co³⁺，然后以Co³⁺做氧化劑把水中的甲醇氧化成CO₂而凈化．實驗室用如圖裝置模擬上述過程：
①檢驗電解時產(chǎn)生的CO₂氣體，井穴板穴孔內(nèi)應盛放澄清石灰水溶液．
②寫出凈化甲醇的離子方程式6Co³⁺+CH₃OH+H₂O=CO₂↑+6Co²⁺+6H⁺．