我国科学家屠呦呦因为发现青蒿素而获得2015年诺贝尔生理和医学奖。已知二羟甲戊酸...

美国药物学家最近合成一种可能用于治疗高血压的有机物K，合成路线如下：

其中A属于碳氢化合物，其中碳的质量分数约为83.3%；E的核磁共振氢谱中只有2组吸收峰。H常温下呈气态，是室内装潢产生的主要污染物之一。G和H以1：3反应生成I。

试回答下列问题：

（1）A的分子式为：               。

（2）写出下列物质的结构简式：D：            ；G：            。

（3）反应①―⑤中属于取代反应的有            。

（4）反应①的化学方程式为                ；反应④的化学方程式为                  。

（5）E有多种同分异构体，符合“既能发生银镜反应又能发生水解反应”条件的E的同分异构体有_______种，写出符合上述条件且核磁共振氢谱只有2组吸收峰的E的同分异构体的结构简式：         。

已知A、B、R、D都是周期表中前四周期的元素，它们的原子序数依次增大。其中A元素基态原子第一电离能比B元素基态原子的第一电离能大，B的基态原子的L层、R基态原子的M层均有2个单电子，D是第Ⅷ族中原子序数最小的元素。

（1）写出基态D原子的电子排布式                 。

（2）已知高纯度R的单质在现代信息技术与新能源开发中具有极为重要的地位。工业上生产高纯度R的单质过程如下：

写出③的反应方程式               ，已知RHCl3的沸点是31.5℃，   则该物质的晶体类型是         ，组成微粒的中心原子的轨道杂化类型为            ，空间构型是           。

（3）A的第一电离能比B的第一电离能大的原因是             ，A、B两元素分别与R形成的共价键中，极性较强的是          。A、B两元素间能形成多种二元化合物，其中与A3-互为等电子体的物质的化学式为          。

（4）已知D单质的晶胞如图所示，则晶体中D原子的配位数为          ，一个D的晶胞质量为           。

煤是重要的能源，也是化工生产的重要原料。

（1）煤燃烧产生的废气直接排放到空气中，可能导致的环境问题是            。

（2）设法把煤转化为中热值气是煤的综合利用之一，中热值气的成分是         ，其主要用途有               、               （答两种）。

（3）煤经过      （填加工方法）可以得到焦炉煤气、煤焦油和焦炭。煤焦油经过         （填加工方法）可得到芳香族化合物。煤也可以用氢化法转化成   燃油，氢化法的本质是      。

（4）新型氨法烟气脱硫技术采用氨吸收烟气中SO2生成亚硫酸铵和亚硫酸氢铵，再用一定量的磷酸进行反应，在反应回收SO2后的混合物中通入适量的氨气得到一种产品。该技术的优点是            。

CO2和CH4是两种主要的温室气体，通过CH4和CO2反应制造更高价值的化学品是目前的研究目标。

（1）250℃时，以镍合金为催化剂，向4L容器中通入6mol CO2、6mol CH4，发生如下反应：

CO2(g) + CH4(g) 2CO(g) + 2H2(g)。平衡体系中各组分的体积分数如下表：

①此温度下该反应的平衡常数K=                 。

②已知：CH4(g) + 2O2(g) = CO2(g) + 2H2O(g)     △H=-890.3kJ•mol-1

CO(g) + H2O(g) = CO2(g) + H2(g)   △H=+2.8kJ•mol-1

2CO(g) + O2(g) = 2CO2(g)   △H=-566.0kJ•mol-1

反应CO2(g) + CH4(g) 2CO(g) + 2H2(g)的△H=                 。

（2）以二氧化钛表面覆盖的Cu2Al2O4为催化剂，可以将CO2和CH4直接转化成为乙酸。

①在不同温度下，催化剂的催化效率与乙酸的生成速率的变化关系如图所示。250～300℃时，温度升高而乙酸的生成速率降低的原因是          。

②为了提高该反应中CH4的转化率，可以采取的措施是                   。

③将Cu2Al2O4溶解在稀硝酸中的离子方程式为                    。

（3）以CO2为原料可以合成多种物质。

①聚碳酸酯是一种易降解的新型合成材料，它是由CO2加聚而成的。写出聚碳酸酯的结构简式：           。

②以氢氧化钾水溶液作为电解质进行电解，CO2在铜电极上可转化为甲烷，电极反应式为             。

MnO2又名黑锰矿，主要用于生产优质软磁铁氧体。MnO2的合成方法按制备工艺中所用原料的不同，分为固相合成和液相合成。已知：MnO2不溶于水，其中锰的价态有+2价，也可能有+3价和+4价。

请回答下列问题：

（1）若Mn3O4中锰的价态看作由+2和+4价组成，写出它由氧化物形成的表达式：            。

（2）MnOOH中锰的价态为           价，写出②的化学方程式：                 。

（3）将(NH4)2SO4溶于水使锰的悬浊液显酸性，随即缓慢地产生气泡，试用相应的离子方程式解释原因：                  。过滤出的Mn(OH)2需要洗涤，简要说明洗涤沉淀的操作过程：               。

（4）若③中收集到672mL(标准状况下)的H2，则理论上可以得到       g Mn3O4。