（15分）实验室用铜制取硫酸铜，将适量硝酸分多次加入到铜粉与稀硫酸的混合物中，加热使之反应完全，通过蒸发、结晶得到硫酸铜晶体。
（1）为了节约原料，硫酸和硝酸的物质的量之比最佳为： ： ；
为了吸收该反应中产生的尾气，请选择下列中合适的装置 。
（2）为符合绿色化学的要求，某研究性学习小组进行如下设计：
第一组：以空气为氧化剂法
方案1：以空气为氧化剂。将铜粉在仪器B中反复灼烧，使铜与空气充分反应生成氧化铜，再将氧化铜与稀硫酸反应。
方案2：将空气或氧气直接通入到铜粉与稀硫酸的混合物中，发现在常温下几乎不反应。向反应液中加少量FeSO4，即发生反应，生成硫酸铜。反应完全后，加物质甲调节pH ，铁元素全部沉淀（一般认为铁离子的浓度下降到10-5 mol·L-1，就认为沉淀完全），然后过滤、浓缩、结晶。
已知：Ksp[Cu((OH)2]≈10-22， Ksp[Fe((OH)2]≈10-16, Ksp[Fe((OH)3]≈10-38
请回答下列问题：
如开始加入的铜粉为3.2 g，最后所得溶液为500 mL,溶液中含有铁元素0.005 mol。①方案1中的B仪器名称是 。
②为了使铁元素全部沉淀，应调节pH至少为_________。
③方案2中甲物质可选用的是 。
A、CaO B、NaOH C、CuCO3 D、Cu2(OH)2CO3 E、Fe2(SO4)3
④反应中加入少量FeSO4可加速铜的氧化，用离子方程式解释其原因 。
第二组：过氧化氢为氧化剂法
将3.2g铜丝放到45 mL 1.5mol·L-1的稀硫酸中，控温在50℃。加入18mL 10%的H2O2，反应0.5h，升温到60℃，持续反应1 h后，过滤、蒸发浓缩、减压抽滤等，用少量95%的酒精淋洗后晾干，得CuSO4·5H2O 10.5g。
请回答下列问题：
⑤反应时温度控制在50℃~60℃不宜过高的原因是 ，
⑥本实验CuSO4·5H2O的产率为 。
(15分)生物质资源是一种污染小的可再生能源。生物质的主要转化途径及主要产物如下图。
（1）下列有关说法正确的是 。
a．生物质能，本质上能量来源于太阳能
b．由纤维素水解获得的乙醇作燃料是利用了生物质能
c．生物质裂解获得的汽油、柴油等属于纯净物
d．由植物秸杆等厌氧发酵获得的沼气，主要成分是甲烷
（2）由生物质能获得的CO和H2，可以合成甲醇和二甲醚（CH3OCH3）及许多烃类物质。当两者1∶1催化反应，其原子利用率达100%，合成的物质可能是 。
a．汽油 b．甲醇 c．甲醛 d．乙酸
（3）甲醇是一种重要的化工原料，工业上合成甲醇的反应：
CO(g)＋2H2(g)
CH3OH(g) △H= -90.8kJ·mol-1。
若在温度、容积相同的3个密闭容器中，按不同方式投入反应物，保持恒温、恒容，测得反应达到平衡时的有关数据如下：
|
容器 |
甲 |
乙 |
丙 |
|
反应物投入量 |
1molCO 、2molH2 |
1mol CH3OH |
2molCO、4molH2 |
|
CH3OH的浓度（mol/L） |
c1 |
c2 |
c3 |
|
反应的能量变化 |
放出Q1 kJ |
吸收Q2 kJ |
放出Q3 kJ |
|
平衡常数 |
K1 |
K2 |
K3 |
|
反应物转化率 |
α 1 |
α 2 |
α 3 |
下列说法正确的是 。
a. c1 = c2 b. 2Q1 ＝ Q3 c. K1=K3 d. α2+ α3＜ 100%
（4）在一定温度和压强下，CO和H2催化合成二甲醚的反应为：
3H2（g）+3CO（g）
CH3OCH3（g）+CO2（g）
①若一体积可变的密闭容器中充入3 mol H2、3 mol CO、1 mol CH3OCH3、1 mol CO2，经一定时间达到平衡，并测得平衡时混合气体密度是同温同压下起始时的1.6倍。则：①反应开始时正、逆反应速率的大小：v(正）____v(逆)（填“ >”、“ < ”或“=”），理由是
。平衡时n(CH3OCH3)= mol。
②下图为绿色电源“直接二甲醚燃料电池”的工作原理示意图。
b电极是 极；a电极的反应式为 。
（14分）
I．有A、B、C、D四种短周期元素，其中A、D同主族；又已知B和A可形成组成为BA的化合物，其中A的化合价为-1，B和C可形成组成为B2C2的化合物，A、B、C形成的单核离子的核外电子总数相同。
（1）元素A在周期表中的位置是 。
（2）B、C、D可形成组成为BDC的化合物，该化合物水溶液中通入过量CO2发生反应的离子方程式为 。
（3）B2C2在酸性条件下可形成具有二元弱酸性质的物质，该弱酸性物质和B的最高价氧化物对应水化物反应时可生成一种酸式盐，该酸式盐的电子式为 。
II．长期以来一直认为氟的含氧酸不存在。但是自1971年斯图杰尔和阿佩里曼（美）成功地合成了次氟酸后，这种论点被剧烈地动摇了。他们是在0℃以下将氟化物从细冰末的上面通过，得到毫克量的次氟酸。已知次氟酸的分子构成与次氯酸相仿。
⑴次氟酸中氧元素的化合价为 。
⑵下面给出了几个分子和基团化学键的键能（E）：
|
|
H2 |
O2 |
F2 |
O-H |
O-F |
H-F |
|
E/(kJ/mol) |
432 |
494 |
155 |
424 |
220 |
566 |
请计算反应：2HFO=2HF+O2的反应热(△H)的近似值为 kJ/mol。
⑶次氟酸刹那间能被热水所分解，生成一种常见的物质H2O2，写出次氟酸与热水反应的化学方程式： 。
（4）1986年，化学家Karl Christe首次用2K2MnF6 + 4SbF5 === 4KSbF6 + 2MnF3 + F2↑化学方法制得了F2。该反应中被还原的元素化合价从 价变为 价，若反应中生成标准状况下11.2 L的F2，则有 mol电子发生转移。
常温熔融盐又称常温离子液体（ionic liquid），1914年报道的第一种离子液体硝酸乙基铵〔(C2H5NH3)NO3〕,其熔点为12℃。已知C2H5NH2结合质子的能力比NH3略强，下列有关硝酸乙基铵的说法正确的是
A．该离子液体中含的氨分子
B．硝酸乙基铵水溶液呈碱性
C．硝酸乙基铵水解的离子方程式可表示为：C2H5NH3＋+2H2O
C2H5NH2·H2O+H3O＋
D．同温度下相同物质的量浓度的硝酸乙基铵溶液和硝酸铵溶液前者的pH小
下列化学方程式或离子方程式中，正确的是
A．用浓硫酸与4-溴-1-丁醇加热发生消去反应：
B.水杨酸（
）中加入NaHCO3溶液：
+2HCO3－→
+2CO2↑+2H2O
C. 向CuSO4溶液中滴加过量的氨水：Cu2++2NH3·H2O＝Cu(OH)2↓+2NH4+
D．用侯氏制碱法制得NaHCO3 : Na++NH3+CO2+H2O = NaHCO3↓+NH4+
实验室用Zn与稀H2SO4反应来制取氢气，常加少量CuSO4来加快反应速率。为了研究CuSO4的量对H2生成速率的影响，某同学设计了实验方案(见下表)，将表中所给的试剂按一定体积混合后，分别加入四个盛有相同大小的Zn片（过量）的反应瓶（甲、乙、丙、丁）中，收集产生的气体，并记录收集相同体积的气体所需的时间。
|
实验 试剂 |
甲 |
乙 |
丙 |
丁 |
|
4 mol·L-1H2SO4/mL |
20 |
V1 |
V2 |
V3 |
|
饱和CuSO4溶液/mL |
0 |
2．5 |
V4 |
10 |
|
H2O/mL |
V5 |
V6 |
8 |
0 |
|
收集气体所需时间/s |
t1 |
t2 |
t3 |
t4 |
下列说法正确的是
A．t1 < t2 < t3 < t4 B．V4=V5=10
C．V6=7.5 D．V1＜V2＜V3＜20
