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有機物A（分子式C₆H₁₀O₃）是合成某種隱形眼鏡材料的單體，A可發生如下變化：

Ⅱ．

回答下列問題：

⑴隱形眼鏡材料的結構簡式為      ；

⑵寫出物質B在銅催化下與O₂反應的化學方程式      ；

⑶與C互為同分異構體，分子為鏈狀的酯類物質共有      種；

⑷請設計合理方案，用物質D制取乙二酸(其他無機原料自選，用反應流程圖表示，并注明必要的反應條件)。

例如：

某研究性學習小組為測定鎂和鋁的混合物中鋁的質量分數，稱取該混合物a g，溶于200 mL 5 moL HCl溶液中，共收集到標準狀況下的氫氣3.36 L。

    （1）a的取值范圍是    _______    。

    （2）向反應后所得溶液中逐漸加入4 mol／L的NaOH溶液。當沉淀質量達到最大值時，加入的NaOH溶液的體積是   _______  mL，沉淀的最大質量是   _______    g(用含a的代數式表示)

    （3）繼續加入NaOH溶液至沉淀質量不再發生變化時，過濾、洗滌并灼燒沉淀至恒重，所得殘余固體的質量仍為a g，計算原混合物中鋁的質量分數(寫出計算過程)。

以黃鐵礦為原料生產硫酸的工藝流程圖如下：

（1）將燃燒黃鐵礦的化學方程式補充完整

   4       +11

（2）接觸室中發生反應的化學方程式是            。

（3）依據工藝流程圖判斷下列說法正確的是（選填序號字母）         。

a. 為使黃鐵礦充分燃燒，需將其粉碎

b. 過量空氣能提高的轉化率

c. 使用催化劑能提高的反應速率和轉化率

d. 沸騰爐排出的礦渣可供煉鐵

（4）每160g氣體與化合放出260.6kJ的熱量，該反應的熱化學方程是        。

（5）吸收塔排出的尾氣先用氨水吸收，再用濃硫酸處理，得到較高濃度的和銨鹽。

①既可作為生產硫酸的原料循環再利用，也可用于工業制溴過程中吸收潮濕空氣中的。吸收的離子方程式是            。

② 為測定該銨鹽中氮元素的質量分數，將不同質量的銨鹽分別加入到50.00mL相同濃度的溶液中，沸水浴加熱至氣體全部逸出(此溫度下銨鹽不分解)。該氣體經干燥后用濃硫酸吸收完全，測定濃硫酸增加的質量。

部分測定結果；

銨鹽質量為10.00g和20.00g 時，濃硫酸增加的質量相同；銨鹽質量為30.00g時，濃硫酸增加的質量為0.68g；銨鹽質量為40.00g時，濃硫酸的質量不變。

計算：該銨鹽中氮元素的質量分數是          %； 若銨鹽質量為15.00g。 濃硫酸增加的質量為       。 （計算結果保留兩位小數）

為測定固體磷銨化肥中銨態氮的質量分數，實驗室用右圖所示裝置進行實驗。實驗時，在A中加入mg磷銨樣品，關閉止水夾a，打開止水夾b，向A中加入足量的濃NaOH溶液，完全反應后C中濃硫酸增重ng。請回答下列問題：

(1)試說明檢查該裝置氣密性的操作方法和實驗現象：                              。

(2)實驗過程應該在何時鼓入空氣？答：         (填“實驗開始前”、“反應過程中”或“完全反應后”)

(3)如某次測定的銨態氮的質量分數明顯偏低，則可能的原因是           (填字母)。

  A．磷銨樣品與氫氧化鈉未充分反應       B、A和B中殘留了一定量的氨氣

  C．氫氧化鈉溶液的濃度太大

(4)某廠利用生產磷銨排放的磷石膏廢渣制硫酸聯產水泥，硫酸返回用于生產磷銨。其生產流程圖如下：

①操作b的名稱是濃縮、冷卻、                 。

②如反應Ⅱ的產物是兩種酸式鹽，則物質B中溶質的化學式是                 。

③若在實驗室中對反應Ⅲ產生的氣體用NaOH溶液吸收，可使用的裝置是             

(填字母)。

④該生產流程最大的優點是盡可能地實現原料的循環使用和副產物的綜合利用，該生產流程體現的基本思想是                          。

某研究性學習小組對過量炭粉與氧化鐵反應中氣體產物的成分進行了研究。

【提出假設】  該反應中的氣體產物可能是CO或者是CO₂和CO的混合物。

【查閱資料】  氮氣不與碳、氧化鐵發生反應。實驗室可以用氯化銨飽和溶液和亞硝酸鈉（NaNO₂）飽和溶液混合加熱反應制得氮氣。

【設計方案】  如圖所示，將一定量的氧化鐵在隔絕空氣的條件下與過量炭粉充分反應，測定參加反應的碳元素與氧元素的質量比。

試回答下列問題：

(1) 按上圖連接裝置，如何檢查該裝置的氣密

性                                               。

(2) 廣口瓶內盛放的試劑為         ，其作用

為                                      。

(3) 實驗開始時，應先打開彈簧夾2一段時間后關閉，同時打開彈簧夾1；再點燃酒精噴燈，理由是

                                      ；                                             。

(4) 稱取3.20 g氧化鐵、2.00 g炭粉混合均勻，放入質量為48.48 g的硬質玻璃管中；待反應結束，再通一段時間的氮氣。冷卻至室溫，稱得硬質玻璃管和固體總質量為52.24 g。經進一步測定得知參加反應的氧元素質量為0.96 g。從而確認該反應的氣體產物是CO₂和CO的混合物，理由是               。根據數據處理結果判斷，反應產生的氣體中n（CO₂）:  n（CO）＝          ，

(5) 有同學根據實驗得出的結論，認為應對實驗裝置進一步完善，你認為應作如何改進？

                                                                       。

在化學分析中，為了測定某試樣中FeSO₄·7H₂O的質量分數，一般采用在酸性條件下用高錳酸鉀標準溶液滴定的方法，反應原理為：5Fe²⁺＋8H^＋＋MnO₄^－5Fe³⁺＋Mn²⁺＋4H₂O。高錳酸鉀標準溶液可用性質穩定、相對分子質量較大的基準物質草酸鈉[M_r(Na₂C₂O₄)＝134.0]進行標定，反應原理為：5C₂O₄^2－＋2MnO₄^－＋16H^＋10CO₂↑＋2Mn²⁺＋8H₂O。

實驗步驟如下：

步驟一：先粗配濃度約為1.5×10^-2mol·L^-1的高錳酸鉀溶液500 mL。

步驟二：稱取Na₂C₂O₄固體m g放入錐形瓶中，用蒸餾水溶解并加稀硫酸酸化，加熱至70~80℃，用(1)所配高錳酸鉀溶液進行滴定，從而可標定高錳酸鉀溶液的濃度。經測定，c(KMnO₄)＝0.0160 mol·L^－1

步驟三：稱取FeSO₄·7H₂O試樣1.073g，放入錐形瓶中，加入適量的水溶解，

步驟四：用標準高錳酸鉀溶液滴定步驟三所配樣品溶液，達到終點時消耗標準溶液48.00mL。

試回答下列問題：

(1)步驟一中要用到的玻璃儀器是燒杯、___________   、                  。

(2)步驟二中需要對m的大致值進行預估，你預估的依據是                            

___________________________________________________                             。

  (3)本實驗中操作滴定管的以下圖示，正確的是______________（填編號）。

(4)步驟二的滴定是在一定溫度下進行的，操作過程中發現前一階段溶液褪色較慢，中間階段褪色明顯變快，最后階段褪色又變慢。試根據影響化學反應速率的條件分析，溶液褪色明顯變快的原因可能是             ______________________                                 。

(5)請在下面空白處設計步驟四中的數據記錄和數據處理表格(不必填數據）。

(6)國家標準規定FeSO₄·7H₂O的含量(w)：一級品100.5%≥w≥99.50%；二級品  100.5%≥w ≥99.00%；三級品  101.0%≥w≥98.00%。試判斷該試樣符合國家________級品標準。

(7)測定試樣中FeSO₄·7H₂O的含量時，有時測定值會超過100%，其原因可能是           

_______________________________________________                               。

據統計，每年世界上銀總消耗量的40%用于感光材料的生產，感光材料經曝光、顯影、定影后,黑白片上的銀80%左右進入定影液,彩色片上的銀幾乎全部進入廢定影液，所以廢定影液中銀的含量是十分驚人的。

某研究性學習小組擬對某照相公司的廢定影液進行實驗處理，回收其中的銀和溴。

（一） 資料支撐：

① 定影液(硫代硫酸鈉，Na₂S₂O₃)跟膠片或相紙上沒有感光部分的溴化銀反應，反應方程式為：AgBr(s)+  2Na₂S₂O₃(aq) = Na₃[Ag(S₂O₃)₂](aq) + NaBr(aq)。

② 在酸的作用下，Na₃[Ag(S₂O₃)₂]能轉化為不溶性的Ag₂S。反應原理為：

6HCl+2Na₃[Ag(S₂O₃)₂]=6NaCl+Ag₂S↓+3S↓+3SO₂↑+H₂SO₄+2H₂O。

③溶液中有少量溴化銀，可用鋅將其還原出來。

（二） 實驗程序設計

（三） 試回答下列問題

（1）本實驗需用6mol/L的鹽酸250mL，配制時除需量筒、燒杯、玻璃棒外，還需用的儀器有：                 、                      。

 　（2）指出流程圖中操作所包含的裝置是（填序號：A、B、C）Ⅰ     Ⅱ     Ⅲ     。

（3）步驟③是在空氣中灼燒的。該反應的化學方程式：                           。實驗操作時，加入適量的硝酸鉀加蓋后再灼熱，加硝酸鉀的目的可能是：          。

（4）加入鋅粉發生的離子反應為：                       。

（1）蘊藏在海底的“可燃冰”是在高壓下形成的外觀像冰的甲烷水合物固體，我國南海海底有極其豐富的“可燃冰”資源。將“可燃冰”從海底取出時易融化，釋放出的甲烷氣體將泄漏于大氣中而產生嚴重的環境問題，這是目前開采“可燃冰”遇到的技術難題，請據此回答：

①甲烷氣體泄漏于大氣中會造成怎樣的環境問題？答：                ??    。

②請你運用所學的物質結構知識解釋“可燃冰”為何易融化放出氣體？

答：                                                                ??  。

（2）設計出燃料電池使液化石油氣氧化直接產生電流是新世紀最富有挑戰性的課題之一。最近有人設計了一種燃料電池，一個電極通入空氣，另一個電極通入液化石油氣（以C₄H₁₀表示），電池的電解質是摻雜了Y₂O₃的ZrO₂晶體，它在高溫下能傳導O^2-。

①已知該電池的負極反應為：C₄H₁₀+13O^2--26e^-     4CO₂+5H₂O，則該電池的正極反應式為                         ??     ，電池工作時，固體電解里的O^2-向    極移動。

②液化石油氣燃料電池最大的障礙是氧化還原不完全而產生的   ??         （填寫物質的名稱）堵塞電極的通氣管道。

（3）能源的緊缺在很大程度上制約了我國的經濟發展，請你提出解決能源緊缺問題的兩點建議：①                                                 ??         ，

②        ??                                                  。

廢水中的氮常以含氮有機物、氨、硝酸鹽及亞硝酸鹽等形式存在。生物處理的方法是先將大多數有機態氮轉化為氨態氮，然后通過進一步轉化成N₂而消除污染。生物除氮工藝有以下幾種方法：

【方法一】在好氧條件下，通過好氧硝化菌的作用，將廢水中氨態氮轉化為中間過渡形態的硝酸態氮和亞硝酸態氮，然后在缺氧條件下，利用反硝化菌，硝酸態氮和亞硝酸態氮被水中的有機物還原為氮氣。見圖中之①。反應過程為如下（注：有機物以甲醇表示；當廢水中有機物不足時，需另外投加有機碳源）。2NH₄⁺+3O₂==2HNO₂ +2H₂O +2H⁺         2HNO₂ +O₂===2HNO₃

6NO₃^―+2CH₃OH→6NO₂^―+2CO₂+ 4H₂O     6NO₂^―+3CH₃OH→3N₂ +3CO₂+ 3H₂O+ 6OH^―

【方法二】與方法一相比，差異僅為硝化過程的中間過渡形態只有亞硝酸態氮。見圖中之②。

請回答以下問題：

（1）NH₄⁺的空間構型為          。大氣中的氮氧化物的危害有      和       等。

（2）方法一中氨態氮元素1g轉化為硝酸態氮時需氧的質量為        g。

（3）從原料消耗的角度說明方法二比方法一有優勢的原因：                       。

（4）自然界中也存在反硝化作用，使硝酸鹽還原成氮氣，從而降低了土壤中氮素營養的含量，對農業生產不利，農業上可通過松土作業，以防止反硝化作用。其原因是                    。

（5）荷蘭Delft大學Kluyver生物技術實驗室試驗確認了一種新途徑。在厭氧條件下，以亞硝酸鹽作為氧化劑，在自養菌作用下將氨態氮（氨態氮以NH₄⁺表示）氧化為氮氣（見圖中過程③）。其反應離子方程式為               。

圖中字母所代表的物質均為中學化學常見物質。其中A是日常生活中不可缺少的物質，也是化工生產上的重要原料；常溫下C、D、H為氣體單質。單質E、M、N為金屬，N是地殼中含量最大的金屬元素。Y是紅褐色沉淀。這些物質在一定條件下存在如下轉化 關系，其中有些反應物或生成物已經略去。試回答下列問題：

(1)工業上，在電解A溶液的設備中將陰極區和陽極區用隔開，目的是        。

(2)Z→L反應的名稱是          ，K的電子式為          。

(3)寫出B→F的離子方程式                           。

(4)寫出K與C0₂反應的化學方程式                      。

(5)Y與NaCl0和B混合溶液作用，是制備綠色水處理劑(Na₂M0₄)的一種方法，請寫出有關反應的離子方程式                                。