（14分）二氧化氯（ClO2）是一种在水处理等方面有广泛应用的高效安全消毒剂。实验室以NH4Cl、盐酸、NaClO2（亚氯酸钠）为原料制备ClO2的流程下如下：
已知：①NCl3是黄色黏稠状液体或斜方形晶体，极易爆炸，有类似氯气的刺激性气味，自然爆炸点为95℃，在热水中易分解，在空气中易挥发，不稳定。②气体B能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。
回答下列问题：
（1）电解时，发生反应的化学方程式为 。为保证实验的安全，在电解时需注意的问题是：①控制好生成NCl3的浓度；② 。
（2）NCl3与NaClO2（亚氯酸钠）按物质的量之比为1∶6混合，在溶液中恰好反应生成ClO2，该反应的离子方程式为 。
（3）实验室制取气体B的化学方程式为 。
（4）ClO2很不稳定，需随用随制，产物用水吸收得到ClO2溶液。为测定所得溶液中ClO2的含量，进行了下列实验：
步骤1：准确量取ClO2溶液10 mL，稀释成100 mL试样；
步骤2：量取V1 mL试样加入到锥形瓶中，调节试样的pH≤2.0，加入足量的KI晶体，摇匀，在暗处静置30 min。
步骤3：以淀粉溶液作指示剂，用c mol/L Na2S2O3溶液滴定至终点，消耗Na2S2O3溶液V2 mL。
（已知I2＋2S2O32－＝2I－＋S4O62－）
①若步骤2中未将锥形瓶“在暗处静置30 min”，立即进行步骤3，则测定的结果可能
（选填“偏大”、“偏小”、“无影响”）；
②上述步骤3中滴定终点的现象是 。
③根据上述步骤可计算出原ClO2溶液的浓度为 g / L（用含字母的代数式表示）。
（14分）研究CO2的利用对促进低碳社会的构建具有重要的意义。
（1）已知石墨的标准燃烧热为y kJ·mol－1，1.2g石墨在1.68L（标准状况）氧气中燃烧，至反应物耗尽，放出x kJ热量。则石墨与氧气反应生成CO的热化学方程式为 ，
（2）高温时，用CO还原MgSO4可制备高纯MgO。
①750℃时，测得气体中含等物质的量SO2和SO3，此时反应的化学方程式是 。
②由MgO可制成“镁—次氯酸盐”燃料电池，其装置示意图如图1，该电池反应的离子方程式为 。
图1 图2 图3
（3）二氧化碳合成甲醇是碳减排的新方向，将CO2转化为甲醇的热化学方程式为：
CO2(g) +3H2(g) 
CH3OH(g) +H2O(g) △H
①该反应的平衡常数表达式为K= 。
②取五份等体积CO2和H2的混合气体(物质的量之比均为1∶3)，分别加入温度不同、容积相同的恒容密闭容器中，发生上述反应，反应相同时间后，测得甲醇的体积分数φ(CH3OH)与反应温度T的关系曲线如图2所示，则上述CO2转化为甲醇反应的ΔH (填“>” “<”或“＝”)0。
③在两种不同条件下发生反应，测得CH3OH的物质的量随时间变化如图3所示，曲线I、Ⅱ对应的平衡常数大小关系为KⅠ KⅡ(填“>” “<”或“＝”)。
④一定温度下，在容积相同且固定的两个密闭容器中，按如下方式投入反应物，一段时间后达到平衡。
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容 器 |
甲 |
乙 |
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反应物 投入量 |
1molCO2 3molH2 |
a molCO2、b molH2、 c molCH3OH(g)、c molH2O(g) |
若甲中平衡后气体的压强为开始时的0.8倍，要使平衡后乙与甲中相同组分的体积分数相等，且起始时维持反应逆向进行，则c的取值范围为 。
（14分）以明矾石[主要成分为K2SO4·Al2（SO4）3·2A12O3·6H2O]为原料生产硫酸铝晶体[Al2（SO4）3·18H2O]和明矾[KAl（SO4）2·12H2O]的实验流程如下：
两种不同形态的氧化铝的部分性质如下表：
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物质 |
α－Al2O3 |
γ－A12O3 |
|
性质 |
不溶于水和酸 |
不溶于水，溶于强酸或强碱，加热至1200℃可转化为α- Al2O3 |
Al2（SO4）3、明矾在不同温度下的溶解度如下表：
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温度/℃ 溶解度/g |
0 |
20 |
40 |
60 |
80 |
100 |
|
Al2（SO4）3 |
31.2 |
36.4 |
46.1 |
59.2 |
73.0 |
89.0 |
|
明矾 |
3.0 |
5.9 |
11.7 |
25 |
71 |
154 |
（1） “焙烧’’温度过高，会导致硫酸铝晶体产量降低，其原因是 。
（2）从“母液”制备硫酸铝晶体的实验步骤为：① ；② ；③过滤、洗涤、干燥。
（3）测定硫酸铝晶体样品中Al2（SO4）3·18H2O质量分数的实验步骤为（EDTA分别能与Al3＋或Pb2＋以物质的量之比1：1进行反应）：
步骤1：准确称取硫酸铝晶体样品mg，溶于25 mL水中。
步骤2：加入c1 mo1·L－1EDTA溶液V1mL（过量），煮沸、冷却，稀释至100 mL。
步骤3：取25. 00mL上述稀释液，滴加指示剂，用c2 mol·L－1Pb（NO3）2标准溶液滴定过量的EDTA溶液，达到终点时消耗v2mL Pb（NO3）2标准溶液。
①步骤2中“稀释至100 mL”时，需要用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、量筒、 。
②根据上述数据计算，该样品中Al2（SO4）3·18H2O的质量分数为 。（用含字母的代数式表示）。
（4）铝的阳极氧化法是把铝作为阳极，置于硫酸等电解液中，施加阳极电压进行电解，在铝的表面形成一层致密的氧化膜。
①电解过程中阳极的电极反应为 。
②取少量废电解液，加入NaHCO，溶液后产生气泡和白色沉淀，产生沉淀的原因是 。(用离子方程式表示)
(12分)双氧水、过硫酸钾是工业上常用的氧化剂、消毒剂。工业上以铂为阳极，铅或石墨为阴极，电解NH4HSO4溶液得过硫酸铵【(NH4)2S2O8】溶液，其工艺流程为：
（1）将电解后的溶液送往水解器中在减压条件下水解、蒸馏、浓缩分离，精馏得过氧化氢的水溶液，剩余溶液再循环使用。
①写出电解NH4HSO4溶液的化学方程式
②写出水解器中(NH4)2S2O8溶液的水解方程式 。
③铂价格昂贵，试分析电槽阳极用铂不用铅的原因 。
④试分析水解器中使用减压水解、蒸馏的原因 。
（2）在电解后的过硫酸铵溶液中加入硫酸氢钾，析出过硫酸钾固体，过硫酸钾具有强氧化性，常被还原为硫酸钾，80℃以上易发生分解。
①将0.40 mol过硫酸钾与0.20 mol硫酸配制成1 L溶液，在80 ℃条件下加热并在t时刻向溶液中滴加入少量FeCl3溶液，测定溶液中各成分的浓度如右图所示（H+浓度未画出）。图中物质X的化学式为 。
②已知硫酸锰（MnSO4）和过硫酸钾（K2S2O7）两种盐溶液在银离子催化下可发生反应，得到紫红色溶液。此反应的离子反应方程式 .
（14分）布洛芬、非诺洛芬、酮洛芬是一类芳基丙酸类非甾体抗炎药，具有抗炎作用强、毒副作用低的药效特点。
其中酮洛芬可由芳香族含氧衍生物A经以下路线合成得到：
请根据合成酮洛芬的路线回答下列问题。
(1)已知有机物A可以与NaHCO3反应，则A的结构简式为 。
(2)上述合成酮洛芬的路线中共有5步反应，其中属于取代反应的共有几步？ 。其中有一步反应中用到有机物
，请写出实验室保存该有机物方法： 。
(3) 布洛芬、非诺洛芬、酮洛芬都可视作2-苯基丙酸的衍生物，则芳香族含氧衍生物A与2-苯基丙酸的关系是 ；请写出满足下列条件的2-苯基丙酸的一种同分异构体的结构简式 。
①苯的衍生物，且苯环上的一硝基取代物只有两种；②能与银氨溶液反应产生光亮的银境；③能与FeCl3溶液发生显色反应。
(4)参照上述合成路线中的有关信息，写出由对二甲苯为主要原料制备
的合成流程图（无机试剂任选）。
合成线路图示例如下：
（12分）碱式硫酸铁[Fe(OH)SO4]是一种用于污水处理的新型高效絮凝剂，在医药上也可用于治疗消化性溃疡出血。工业上利用废铁屑（含少量氧化铝、氧化铁等）生产碱式硫酸铁的工艺流程如下：
已知：部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表：
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沉淀物 |
Fe(OH)3 |
Fe(OH)2 |
Al(OH)3 |
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开始沉淀 |
2.3 |
7.5 |
3.4 |
|
完全沉淀 |
3.2 |
9.7 |
4.4 |
回答下列问题：
(1)工业上常用一定浓度的纯碱溶液清洗铁屑，目的是 。
(2)加入少量NaHCO3的目的是调节溶液的pH至 a，a的范围是 。
(3)已知室温下，Al(OH)3的Ksp=1.3×10-33，当pH=5时，溶液中c(Al3+)=
(4)在实际生产中，反应Ⅱ常同时通入O2以减少NaNO2的用量，若参与反应的O2有11.2L（标准状况），则相当于节约NaNO2的物质的量为 ；O2参与反应的离子方程式为
(5)碱式硫酸铁溶于水后产生的Fe(OH)2+离子，可部分水解生成Fe2(OH)42+聚合离子。该水解反应的离子方程式为 。
