（本题共6分）
某学生课外兴趣小组为了测定镁铝合金中铝的含量，进行了如下实验。将合金3.0克投入到足量的100 mL 1.5 mol•L-1的烧碱溶液中，充分反应后分离出未反应的镁，然后在溶液中滴加1.0 mol•L-1的盐酸，加入盐酸的体积与得到沉淀的数据如下表：
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实验次数 |
加入盐酸的体积 |
沉淀质量 |
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1 |
60 mL |
0 |
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2 |
80 mL |
0.78 g |
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3 |
180 mL |
5.46 g |
（1）开始沉淀时加入的盐酸体积必须大于 mL；若得到沉淀的量最大时，加入的盐酸体积为 mL。
（2）合金中铝的质量分数为 。
（本题共12分）
化合物A是石油化工的一种重要原料，用A和水煤气为原料经下列途径合成化合物D（分子式为C3H6O3）。
已知：
请回答下列问题；
（1）写出有关物质的结构简式：A： ；B： ；C： ；D： 。
（2）指出反应⑤的反应类型 。
（3）写出反应③的化学方程式 。
（4）反应④的目的是 。
化合物D’是D的一种同分异构体，它最早发现于酸牛奶中，是人体内糖类代谢的中间产物。D’在浓硫酸存在的条件下加热，既可生成能使溴水褪色的化合物E（C3H4O2），又可生成六原子环状化合物F（C6H8O4）。
请分别写出D’生成E和F的化学方程式：
（5）D’→E：
（6）D’→F：
（本题共8分）
某有机物A能与NaOH溶液反应，其分子中含有苯环，相对分子质量小于150，其中含碳的质量分数为70.6%，氢的质量分数为5.9%，其余为氧。
（1）A的分子式是 。
（2）若A能与NaHCO3溶液反应放出CO2气体，其结构可能有 种。
（3）若A与NaOH溶液在加热时才能较快反应，且1molA消耗1mol NaOH，则A的所有可能的结构简式是 。
（4）若A与NaOH溶液在加热时才能较快反应，且1mol A消耗2mol NaOH，则符合条件的A的结构可能有 种，其中不能发生银镜反应的物质的结构简式是： 。
（本题共12分）
下图是某化学兴趣小组进行丁烷裂解的实验流程。（注：CuO能将烃氧化成CO2和H2O，G后面装置与答题无关，省略铁架台等。）按下图连好装置后，需进行的实验操作有：①给D、G装置加热；②检查整套装置的气密性；③排出装置中的空气等……
（1）这三步操作的先后顺序依次是 （写编号）；
（2）简要说明排空气的方法和证明空气已排尽的方法 ；
（3）B装置所起的作用是 ；
（4）假定丁烷按C4H10→C2H6＋C2H4和C4H10→CH4＋C3H6的方式完全裂解，当（E＋F）装置的总质量比反应前增加了0.7g，G装置的质量减少了1.76g，则丁烷的裂解产物中，甲烷与乙烷的物质的量之比为 。（假定流经D、G装置中的气体能完全反应）
若对E装置中的混合物再按以下流程实验：
（5）分离操作Ⅰ和Ⅱ的名称分别是：Ⅰ Ⅱ ，Na2SO3溶液的作用是（用离子方程式表示） 。
（6）D的结构简式是 。
（本题共12分）
某化学课外小组设计了如下图所示的装置进行实验。图中箭头表示气体流向。A表示一种纯净、干燥的气体，B是另一种气体，反应进行一段时间后，装置己中有红棕色气体生成。实验中所用的药品和干燥剂只能从下列物质中选取：Na2CO3、NaHCO3、MnO2、Na2O2、NaCl、无水CaCl2 、NH4HCO3、碱石灰等固体和蒸馏水。
根据图中装置和反应现象请回答：
（1）丙中发生反应的化学方程式为 。
（2）丁中的干燥剂应选 ________，不选另一种干燥剂的由 。
（3）甲中发生反应的化学方程式为 。
（4）戊中发生的主要反应的化学方程式为____________________，此反应是________（吸热、放热）反应，能证明你的判断的现象是 。
（5）当己中充满红棕色气体后，停止给丙加热，并关闭a、b两个活塞，若将己浸入冰水中，则已中会出现的现象是：______________，产生此现象的原因： 。
（本题共8分）
水煤气法制甲醇工艺流程框图如下
(注:除去水蒸气后的水煤气含55～59%的H2，15～18%的CO，11～13%的CO2，少量的H2S、CH4，除去H2S后，可采用催化或非催化转化技术，将CH4转化成CO，得到CO、CO2和H2的混合气体，是理想的合成甲醇原料气，即可进行甲醇合成)
（1）制水煤气的主要化学反应方程式为：C（s）+H2O（g）
CO（g）+H2（g），此反应是吸热反应。① 此反应的化学平衡常数表达式为
；
②下列能提高碳的平衡转化率的措施是 。
A．加入C（s） B．加入H2O（g） C．升高温度 D．增大压强
（2）将CH4转化成CO，工业上常采用催化转化技术，其反应原理为：
CH4
(g)+3/2O2 (g)
CO (g)+2H2O (g) +519KJ。工业上要选择合适的催化剂，分别对X、Y、Z三种催化剂进行如下实验（其他条件相同）
① X在T1℃时催化效率最高，能使正反应速率加快约3×105倍；
② Y在T2℃时催化效率最高，能使正反应速率加快约3×105倍；
③ Z在T3℃时催化效率最高，能使逆反应速率加快约1×106倍；
已知：T1＞T2＞T3，根据上述信息，你认为在生产中应该选择的适宜催化剂是 （填“X”或“Y”或“Z”），选择的理由是 。
（3）合成气经压缩升温后进入10m3甲醇合成塔，在催化剂作用下，进行甲醇合成，主要反应是：2H2(g) + CO(g) CH3OH(g)+181.6kJ。T4℃下此反应的平衡常数为160。此温度下，在密闭容器中加入CO、H2，反应到某时刻测得各组分的浓度如下：
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物质 |
H2 |
CO |
CH3OH |
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浓度/（mol·L－1） |
0.2 |
0.1 |
0.4 |
① 比较此时正、逆反应速率的大小：v正 v逆 （填“>”、“<”或“＝”)。
② 若加入同样多的CO、H2，在T5℃反应，10 min后达到平衡，此时c(H2)＝0.4 mol·L－1、c(CO)＝0.7 mol·L－1、则该时间内反应速率v(CH3OH) ＝ mol·(L·min)－1。
（4）生产过程中，合成气要进行循环，其目的是 。
