以色列科学家发现准晶体独享2011年诺贝尔化学奖。已知的准晶体都是金属互化物。有关准晶体的组成与结构的规律仍在研究之中。人们发现组成为铝－铜－铁－铬的准晶体具有低摩擦系数、高硬度、低表面能以及低传热性，正被开发为炒菜锅的镀层.Al65Cu23Fe12十分耐磨，被开发为高温电弧喷嘴的镀层。下列说法正确的是（ ）
A．离子化合物形成的晶体一定有金属元素 B．共价化合物中一定没有非极性键
C．合金是纯净物 D．准晶体可开发成为新型材料
(14分)某研究性学习小组对过量炭粉与氧化铁反应的气体产物成分进行研究。
（1）提出假设 ①该反应的气体产物是CO2。
②该反应的气体产物是CO。
③该反应的气体产物是 。
（2）设计方案 如图所示，将一定量的氧化铁在隔绝空气的条件下与过量炭粉完全反应，测定参加反应的碳元素与氧元素的质量比。
（3）查阅资料
氮气不与碳、氧化铁发生反应。实验室可以用氯化铵饱和溶液和亚硝酸钠（NaNO2）
饱和溶液混合加热反应制得氮气。
①请写出该反应的离子方程式： 。
②该实验装置与实验室制取下列气体相同的是 （填标号）；
A、用稀盐酸和锌反应制H2 B、用MnO2和浓盐酸加热反应制C12
C、用KC1O3与MnO2共热反应制O2
（4）实验步骤
① 按上图连接装置，并检查装置的气密性，称取3.20g氧化铁、2.00g碳粉混合均匀，放入48.48g的硬质玻璃管中；
②加热前，先通一段时间纯净干燥的氮气；
③停止通入N2后，夹紧弹簧夹，加热一段时间，澄清石灰水（足量）变浑浊；
④待反应结束，再缓缓通入一段时间的氮气。冷却至室温，称得硬质玻璃管和固体总质量为52.24g；
⑤过滤出石灰水中的沉淀，洗涤、烘干后称得质量为2.00g。
步骤②、④中都分别通入N2，其作用分别为 。
（5）数据处理
试根据实验数据分析，写出该实验中氧化铁与碳发生反应的化学方程式：
。
（6）实验优化 学习小组有同学认为应对实验装置进一步完善。
①甲同学认为：应将澄清石灰水换成Ba(OH)2溶液，其理由是 。
②从环境保护的角度，请你再提出一个优化方案将此实验装置进一步完善： 。
（12分）有机化合物A（C5H8O2）不溶于水，并可以发生如下图所示的变化：
已知：C的一氯代物D只有两种
请回答：
（1）A分子中含有的官能团的名称 ；
（2）①②④⑤反应中属于取代反应的有 （填序号）；
（3）C的结构简式 ，X结构简式 ；
（4）写出②的反应方程式 ；
（5）写出一种C的同分异体的结构简式，并符合下列条件，①属于酯类，②能发生银镜反应。 。
（4分）A、B、C、D、E、F六种物质的转化关系如图所示(反应条件和部分产物未标出)
(1) 若A为短周期金属单质，D为短周期非金属单质，且所含元素的原子序数A是D的2倍，所含元素的原子最外层电子数D是A的2倍，F的浓溶液与A、D反应都有红棕色气体生成，则反应④的化学方程式为： 。
(2) 若A为金属单质，D、F是气态单质，反应①在水溶液中进行，则反应②(在水溶液中进行)的离子方程式是 ，
（16分）下图是煤化工产业链的一部分，试运用所学知识，解决下列问题：
I．已知该产业链中某反应的平衡表达式为：K＝
，它所对应反应的化学方程式为
。
II．二甲醚（CH3OCH3）在未来可能替代柴油和液化气作为洁净液体燃料使用.工业上以CO和H2为原料生产CH3OCH3。工业制备二甲醚在催化反应室中（压力2.0～10.0Mpa，温度230～280℃）进行下列反应：
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）催化反应室中总反应的热化学方程式为 。 830℃时反应③的K＝1.0，则在催化反应室中反应③的K 1.0（填“>”、“<”或“＝”）。
（2）在某温度下，若反应①的起始浓度分别为：c(CO)＝1 mol/L，c(H2)＝2.4 mol/L，5 min后达到平衡，CO的转化率为50％，则5 min内CO的平均反应速率为 ；若反应物的起始浓度分别为：c(CO)＝4 mol/L，c(H2)＝a mol/L；达到平衡后，c(CH3OH)＝2 mol/L，a＝ mol/L。
（3）为了寻找合适的反应温度，研究者进行了一系列试验，每次试验保持原料气组成、压强、反应时间等因素不变，试验结果如图.CO转化率随温度变化的规律是 ，其原因是 .
（4）“二甲醚燃料电池”是一种绿色电源，其工作原理如图所示。写出a电极上发生的电极反应式 。
（6分） 常温下，浓度均为0.1mol·L-1的六种溶液的pH如下表：
|
溶质 |
CH3COONa |
NaHCO3 |
Na2CO3 |
NaClO |
NaCN |
Na2SO4 |
|
pH |
8.8 |
9.7 |
11.6 |
10.3 |
11.1 |
7.0 |
①上述盐溶液中的阴离子，结合质子能力最强的是 .
②根据表中数据，浓度均为0.01mol·L-1的下列五种物质的溶液中，酸性最强的
是 （填字母）；将各溶液分别稀释100倍，pH变化最小的是 （填字母）.
A．HCN B．HClO C．H2SO4 D．CH3COOH E．H2CO3
