1 . 金属元素A的单质为面心立方结构，晶胞参数a=383.9pm，密度为22.50g/cm³。A与氟气反应得到一种八面体型的氟化物分子B。B与氢气按2：1计量关系反应，得到分子C，C为四聚体，其理想模型有四次旋转轴。A在空气中加热得氧化物D，D属四方晶系，晶胞如下图所示。B与水反应亦可得到D。C与A的单质按1：1计量关系在400℃下反应得化合物E。近期在质谱中捕捉到A的一种四面体型氧合正离子F。(阿伏加德罗常数6.022×10²³mol^-1)

(1)通过计算，确定A是哪种元素______。
(2)写出B~F的分子式(或化学式)：B______，C______，D______，E______，F______。
(3)画出C分子的结构示意图______。
(4)写出如下反应方程式(要求系数为最简整数比)。
①B与水反应______；
②C和A反应生成E______。

2 . 粘土帆矿(含V₂O₅、Fe₂O₃、Al₂O₃、SiO₂等不溶性成分)制备V₂O₅的工艺流程如下：

已知： ①硫酸氧钒[(VO)SO₄]高温易分解生成VO₂和SO₃
②萃取剂对相关离子的萃取能力如下表：

微粒	VO2+	VO	Fe3+	Fe2+
萃取能力	强(随pH增大而增强)	弱	强	弱

回答下列问题：
(1)粘土钒矿焙烧时一般选择 250℃的原因是______，V₂O₅与浓硫酸生成硫酸氧钒的化学方程式______。
(2)为提高浸出效率可采取的操作有______(答两条)，浸出液中存在 VO²⁺、VO、 Fe³⁺、Al³⁺和离子，萃取前加入铁粉的目的______。
(3)“反萃取”用 20%硫酸目的为______，“氧化”的离子方程式为______。
(4)用反萃取法由碘的 CCl₄溶液提取碘单质，画出流程图______。

3 . 稀土工业生产中，草酸(H₂C₂O₄)是稀土元素沉淀剂。工业生产中会产生稀土草酸沉淀废水，其主要成分为盐酸和草酸的混合溶液及微量的草酸稀土杂质等。此废水腐蚀性较强，直接排放会造成环境污染。工业上处理废水的方法包括“①氧化法”和“②沉淀法”。相关工业流程如图所示：

25℃时，各物质的溶度积常数如下表：

Ksp[Fe(OH)3]	Ksp(PbSO4)	Ksp(PbC2O4)	Ka1(H2C2O4)]	Ka2(H2C2O4)
2.5×10-39	2.0×10-8	5.0×10-10	6.0×10-2	6.25×10-5

回答下列问题：
(1)“①氧化法”中Fe³⁺是反应的催化剂，反应产生了两种无毒气体。则草酸和臭氧反应的化学方程式为_______。
(2)“氧化”步骤中，当废水pH=1.0时，单位时间内的草酸去除率接近55%；当废水的pH上升至5.5时，单位时间内的草酸去除率只有5%，其原因是_______。为了使加入的17.5mg·L^-1的Fe³⁺催化效果达到最佳，废水酸化时应将pH调整至小于_______(已知lg2=0.3，1g5=0.7)。
(3)“②沉淀法”：将1.5mol PbSO₄沉淀剂加到1L含有0.1mol·L^-1草酸的模拟废水中。沉淀时发生的离子反应为PbSO₄(s)+H₂C₂O₄(aq)=PbC₂O₄₍s)+2H⁺(aq)+ (aq)。请计算此反应的平衡常数K=_______。
(4)滤饼“酸化”“过滤”后可重复利用的物质为_______(填化学式)。
(5)比较“①氧化法”和“②沉淀法”，从原料利用率角度分析，方法_______(填“①”或“②”)更好，原因是_______。

4 . I.为探究矿物样品M(仅含三种元素)的组成和性质，某实验小组设计并完成如下实验：

请回答下列问题：
(1)矿物样品M的化学式为_________________。
(2)在通入氧气条件下，矿物样品M也能与足量稀H₂SO₄反应得到暗绿色溶液，写出发生反应的离子方程式_____________________________。
(3)如何检验上述不含结晶水的盐中的阳离子? __________________________________(写出实验操作、现象及结论)。
II.碱式碳酸镁可表示为xMg(OH)₂·yMgCO₃，某研究小组利用如下装置(装置图中部分夹持仪器已省略)测定其组成。

请回答：
(1)装置 C的仪器名称是 ______________。
(2)装置B中浓硫酸的作用是_____________________。
(3)利用此装置会使测定结果存在误差，为提高测定准确度，需对装置进行改进，其措施为__________________________________________________________________(写两种)。

5 . 草酸合铁(Ⅲ)酸钾晶体{K_a[Fe(C₂O₄)_b]·cH₂O}易溶于水，难溶于乙醇，110℃可完全失去结晶水，是制备某些铁触媒的主要原料。实验室通过下列方法制备K_a[Fe(C₂O₄)_b]·cH₂O并测定其组成：
Ⅰ.草酸合铁酸钾晶体的制备

(1)“转化”过程中若条件控制不当，会发生H₂O₂氧化H₂C₂O₄的副反应，写出该副反应的化学方程式：_________________________。
(2)“操作X”中加入乙醇的目的是_______________________。
Ⅱ.草酸合铁酸钾组成的测定
步骤1：准确称取两份质量均为0.4910 g的草酸合铁酸钾样品。
步骤2：一份在N₂氛围下保持110℃加热至恒重，称得残留固体质量为0.4370 g。
步骤3：另一份完全溶于水后，让其通过装有某阴离子交换树脂的交换柱，发生反应：aRCl+[Fe(C₂O₄)_b]^a-=R_a[Fe(C₂O₄)_b]+aCl^-，用蒸馏水冲洗交换柱，收集交换出的Cl^-，以K₂CrO₄为指示剂，用0.1500 mol·L^-1AgNO₃溶液滴定至终点，消耗AgNO₃溶液20.00 mL。
(3)若步骤3中未用蒸馏水冲洗交换柱，则测得的样品中K⁺的物质的量________（填“偏大”“偏小”或“不变”）。
(4)通过计算确定草酸合铁酸钾样品的化学式(写出计算过程)。________

6 . 用磷铁渣(含Fe、FeP、Fe₂P及少量杂质)制备FePO₄·2H₂O(磷酸铁)的工艺流程如下：

(1)“浸取”时，在密闭反应器中加入硝酸、硫酸及活性炭，硝酸首先分解生成NO₂和O₂，O₂将铁和磷分别氧化为Fe₂O₃、P₂O₅。
①Fe₂P与O₂反应的化学方程式为__________。
②加入硫酸的目的是__________；加入活性炭能降低有害气体的产生，这是因为__________。
③c(HNO₃)与磷铁渣溶解率关系，如题图-1所示，当c(HNO₃)在1.5~2.0mol·L^-1时，磷铁渣溶解率随硝酸的浓度增大而减小的原因是__________
图-1
图-2
(2)“制备”时，溶液的pH对磷酸铁产品中铁和磷的含量及n(Fe)/n(P)比值的影响，如题图-2所示（考虑到微量金属杂质，在pH=1时，n(Fe)/n(P)为0.973最接近理论值]）。在pH范围为1~1.5时，随pH增大，n(Fe)/n(P)明显增大，其原因是___________；写出生成FePO₄·2H₂O的离子方程式：__________________________。

7 . 某磷灰石主要成分有羟磷灰石[Ca₅(PO₄)₃OH]和氟磷灰石[Ca₅(PO₄)₃F]；制备磷酸的两种工艺流程如图（部分产物和条件省略）：

试回答下列问题：
（1）Ca₅(PO₄)₃OH改写成“碱和盐”形式为：___；从组成看，Ca₅(PO₄)₃F，类似下列盐的是___（填字母）。
A.(NH₄)₂Fe(SO₄)₂ B.CaOCl₂
C.BiOCl(Bi为+3价） D.Cu₂(OH)₂CO₃
（2）提高“酸浸”速率的措施有___（填一条即可）。
（3）“酸浸”中Ca₅(PO₄)₃F和H₂SO₄反应的化学方程式为___（要求：x用数字表示）。
（4）沙子、过量焦炭、氟磷灰石在电炉中反应生成CaSiO₃、白磷、SiF₄和另一种还原性气体，写出该反应的化学程式：___，在该反应中氧化产物与还原产物的物质的量之比为___。
（5）常温下，K_sp(CaSO₄)=7.1×10^-5，K_sp[Ca₃(PO₄)₂]=2.1×10^-33。H₃PO₄的电离常数：pK₁=-lgK₁=2.12，pK₂=7.21，pK₃=12.67，从离子积和浓度积关系角度分析Ca₃(PO₄)₂和H₂SO₄反应生成CaSO₄和H₃PO₄的主要原因是___。
（6）相对于湿法，热法的主要缺点有能耗高等，优点有___（答一条即可）

8 . 工业上用草酸“沉钴”，再过滤草酸钴得到的母液A经分析主要含有下列成分：

	H2C2O4	Co2+	Cl-
质量浓度	20.0g/L	1.18g/L	2.13g/L

为了有效除去母液A中残留的大量草酸，一般用氯气氧化处理草酸，装置如下：

回答下列问题：
(1)母液A中c(Co²⁺)为____mol·L^-1。       ，
(2)分液漏斗中装入盐酸，写出制取氯气的离子方程式 ____________。反应后期使用调温电炉加热，当锥形瓶中____(填现象)时停止加热。
(3)三颈烧瓶反应温度为50℃，水浴锅的温度应控制为 ____(填序号)。

A.50℃     B.5l-52℃       C.45 - 55℃       D.60℃

(4)氯气氧化草酸的化学方程式为________ 。
(5)搅拌器能加快草酸的去除速率，若搅拌速率过快则草酸去除率反而降低，主要原因是__________。
(6)若用草酸铵代替草酸“沉钴”，其优点是____     ，其主要缺点为________。

9 . 无机非金属材料、金属材料和有机高分子材料并称为三大材料，是发展高新技术的基石，在未来科技发展中发挥着重要的作用。新型材料α-Fe粉具有超强的磁性能，用作高密度磁记录的介质以及高效催化剂等。将5.60 g α-Fe粉与一定量水蒸气在高温下反应一定时间后冷却，其质量变为6.88 g。
(1)产生的氢气的体积为_________mL（标准状况下）。
(2)将冷却后的固体物质放入足量FeCl₃溶液中充分反应（已知Fe₃O₄不溶于FeCl₃溶液），计算最多消耗FeCl₃的物质的量。____________
(3)Nierite是一种高熔点高硬度的陶瓷材料。Nierite的摩尔质量为140 g/mol，其中硅元素的质量分数为60%。已知1 mol NH₃与足量的化合物T充分反应后可得到35 g Nierite与3 mol HCl气体。Nierite的化学式为___________。T的化学式为____________。
(4)K金是常见的贵金属材料，除黄金外，还含有银、铜中的一种或两种金属。为测定某18K金样品的组成，将2.832 g样品粉碎后投入足量的浓硝酸中，充分溶解后，收集到NO₂和N₂O₄的混合气体224 mL（折算至标准状况，下同），将该混合气体与84 mL O₂混合后缓缓通入水中，恰好被完全吸收。
①混合气体的平均摩尔质量为______________。
②填写该18K金的成分表（精确至0.01%，若不含该金属则填0）。

18K金成分	Au	Ag	Cu
含量（质量分数）	75.00%	_________	_________

(5)有机高分子材料聚酯纤维可由二酸与二醇通过缩聚形成。如100个乙二酸分子与100个乙二醇分子发生缩聚，当形成一条聚酯链时，其（平均）式量达到最大（如图所示，其式量为11618）。

为降低聚酯链的长度与平均式量，可调整乙二酸与乙二醇的相对用量，使形成的聚酯链两端均为相同基团，从而无法再连接增长。现有100个乙二酸分子与105个乙二醇分子恰好完全反应，且聚酯链无法再增长。
①共形成_____条聚酯链。
②计算所得聚酯的平均式量。_______________

10 . 无机化合物X与Y均由三种相同短周期的非金属元素组成(X比Y的相对分子质量大)，常温下均为无色液体，易水解，均产生酸性白雾。取1.35gX与足量水完全反应，向反应后的溶液中滴加1.00 mol·L^－1的NaOH溶液40.0mL恰好反应，溶液呈中性，继续滴加BaCl₂溶液至过量，产生不溶于稀盐酸的2.33g白色沉淀。Y水解得到两种产物，其物质的量之比1：2，且产物之一能使品红溶液褪色。请回答：
(1)X的化学式______________。白色沉淀属于_____________ (填“强”、“弱”或“非”)电解质。
(2)Y与水反应的化学方程式_________________。
(3)二元化合物Z能与X化合生成Y。一定条件下，0.030 mol Z与足量氨反应生成0.92gA(原子个数之比1：1，其相对分子量为184)和淡黄色单质B及离子化合物M，且M的水溶液的pH＜7。将0.92gA隔绝空气加强热可得到0.64gB和气体单质C。
①写出Z与足量氨反应的化学方程式____________。
②亚硝酸钠和M固体在加热条件下_____________(填“可能”或“不能”)发生反应，判断理由是_________________。
③请设计检验离子化合物M中阳离子的实验方案：_________________。