二甲醚(CH3OCH3)被称为21世纪的新型燃料，在未来可能替代汽车燃油、石油液化气、城市煤气等，市场前景极为广阔。它清洁、高效，具有优良的环保性能。
工业上制二甲醚是在一定温度(230～280 ℃)、压强(2.0～10.0 MPa)和催化剂作用下进行的，反应器中发生了下列反应。
CO(g)＋2H2(g)
CH3OH(g) ΔH1＝－90.7 kJ·mol－1 ①
2CH3OH(g)CH3OCH3(g)＋H2O(g) ΔH2＝－23.5 kJ·mol－1 ②
CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g) ΔH3＝－41.2 kJ·mol－1 ③
(1)反应器中的总反应可表示为3CO(g)＋3H2(g)CH3OCH3(g)＋CO2(g)，则该反应的ΔH＝__________，平衡常数表达式为____________________，在恒温、可变容积的密闭容器中进行上述反应，增大压强，二甲醚的产率会________(填升高、降低或不变)。
(2)二氧化碳是一种重要的温室气体，减少二氧化碳的排放是解决温室效应的有效途径。目前，由二氧化碳合成二甲醚的研究工作已取得了重大进展，其化学反应方程式为2CO2(g)＋6H2(g)CH3OCH3(g)＋3H2O(g) ΔH＞0。
该反应在恒温、体积恒定的密闭容器中进行，下列不能作为该反应已达到化学平衡状态的判断依据的是________。
A．容器内混合气体的密度不变
B．容器内混合气体的压强保持不变
C．容器内混合气体的平均摩尔质量保持不变
D．单位时间内消耗2 mol CO2的同时消耗1 mol二甲醚
(3)二甲醚气体的燃烧热为1 455 kJ·mol－1，工业上用合成气(CO、H2)直接或间接合成二甲醚。下列有关叙述正确的是________。
A．二甲醚分子中含共价键
B．二甲醚作为汽车燃料不会产生污染物
C．二甲醚与乙醇互为同系物
D．表示二甲醚燃烧热的热化学方程式为CH3OCH3(g)＋3O2(g)=2CO2(g)＋3H2O(g) ΔH＝－1 455 kJ·mol－1
(4)绿色电源“直接二甲醚燃料电池”的工作原理示意图如图所示：正极为________(填“A电极”或“B电极”)，写出A电极的电极反应式：________________________________________。
多晶硅是太阳能光伏产业的重要原材料。
(1)由石英砂可制取粗硅，其相关反应的热化学方程式如下：
SiO2(s)＋C(s)=SiO(g)＋CO(g) ΔH＝a kJ·mol－1
2SiO(g)=Si(s)＋SiO2(s) ΔH＝b kJ·mol－1
①反应SiO2(s)＋2C(s)=Si(s)＋2CO(g)的ΔH＝________ kJ·mol－1(用含a、b的代数式表示)。
②SiO是反应过程中的中间产物。隔绝空气时，SiO与NaOH溶液反应(产物之一是硅酸钠)的化学方程式为________________________________。
(2)粗硅提纯常见方法之一是先将粗硅与HCl制得SiHCl3，经提纯后再用H2还原：
SiHCl3(g)＋H2(g)
Si(s)＋3HCl(g)。
不同温度及不同
时，反应物X的平衡转化率关系如图所示。
①X是________(填“H2”或“SiHCl3”)。
②上述反应的平衡常数K(1 150 ℃)________K(950 ℃)(填“>”、“<”或“＝”)。
(3)SiH4(硅烷)法生产高纯多晶硅是非常优异的方法。
①用粗硅作原料，熔融盐电解法制取硅烷原理如图所示，电解时阳极的电极反应式为_________________________________________。
②硅基太阳电池需用N、Si两种元素组成的化合物Y作钝化材料，它可由SiH4与NH3混合气体进行气相沉积得到，已知Y中Si的质量分数为60%，Y的化学式为________。
用纯碱和双氧水混合可制作新型液体洗涤剂(2Na2CO3·3H2O2)，它具有杀菌消毒去油污的能力且不会污染水源。
(1)检验这种新型洗涤剂中金属阳离子的操作和现象是_______________________________________。
(2)这种洗涤剂中的双氧水可以将废水中的氰化物转化为无毒物同时生成NH3，写出反应的离子方程式：___________________________________
(3)如果配制洗涤剂的水中含有铁离子，不仅会削弱洗涤剂的去污能力，甚至完全失去杀菌作用。试分析其中的原因(用离子方程式和简要文字表述)：__________________________________________________________________
(4)某化学学习小组为定性探究铁离子对这种新型洗涤剂的不良影响，取该洗涤剂100 mL，加入25 gFeCl3固体，产生大量无色无味气体，用贮气瓶收集气体。请选用下列试剂和实验用品完成气体成分的探究过程：0.10 mol·L－1 NaOH溶液、8.0 mol·L－1 NaOH溶液、澄清石灰水、0.01 mol·L－1 KMnO4溶液、BaCl2稀溶液、品红溶液、蒸馏水、小木条、酒精灯、火柴、洗气瓶。
①提出假设：对该气体成分提出合理假设。
假设1：气体是O2；
假设2：气体是________________；
假设3：气体是CO2。
②设计方案：设计实验方案证明你的假设，在下表中完成实验步骤、预期现象与结论。
实验步骤 | 预期现象与结论 |
将气体依次通入盛有________、________的洗气瓶中，________ | __________________ |
资料显示：镁与饱和碳酸氢钠溶液反应产生大量气体和白色不溶物。某同学设计了如下实验方案并验证产物、探究反应原理。
(1)提出假设
实验Ⅰ：用砂纸擦去镁条表面氧化膜，将其放入盛有适量滴有酚酞的饱和碳酸氢钠溶液的试管中，迅速反应，产生大量气泡和白色不溶物，溶液由浅红变红。
该同学对反应中产生的白色不溶物做出如下猜测：
猜测1：白色不溶物可能为________________。
猜测2：白色不溶物可能为MgCO3。
猜测3：白色不溶物可能是碱式碳酸镁[xMgCO3·yMg(OH)2]。
(2)设计定性实验确定产物并验证猜测：
实验序号 | 实验 | 实验现象 | 结论 |
实验Ⅱ | 将实验Ⅰ中收集到的气体点燃 | 能安静燃烧、产生淡蓝色火焰 | ①气体成分为________ |
实验Ⅲ | ②取实验Ⅰ中的白色不溶物，洗涤，加入足量________ | ③________________ __________________ __________________ | 白色不溶物可能含有MgCO3 |
实验Ⅳ | 取实验Ⅰ中的澄清液，向其中加入少量CaCl2稀溶液 | 产生白色沉淀 | ④溶液中存在________ |
(3)为进一步确定实验Ⅰ的产物，设计定量实验方案，如图所示：
称取实验Ⅰ中所得干燥、纯净的白色不溶物22.6 g，充分加热至不再产生气体为止，并使分解产生的气体全部进入装置A和B中。实验后装置A增重1.8 g，装置B增重8.8 g，试确定白色不溶物的化学式：__________________________ ______________________________________________。
(4)请结合化学用语和化学平衡移动原理解释Mg和饱和NaHCO3溶液反应产生大量气泡和白色不溶物的原因：____________________________________。
一位学生对铁与氧化铁反应后的产物进行探究。
(1)提出假设
假设1：产物为FeO；
假设2：__________________。
(2)查阅资料
该学生通过查阅资料得知：在铁的三种氧化物中，四氧化三铁最稳定，氧化亚铁最不稳定，常温下极易被氧气氧化成氧化铁(颜色由黑色变成红色)。
通过查阅资料可以得出的初步结论为_________________________________。
(3)进行实验
该学生设计了如下装置进行铁与氧化铁反应的实验。请你帮助他将实验步骤补充完整。
按如图装置连接好仪器(暂不装入药品)，___________________ ____。
②称取1 g还原性铁粉和5 g氧化铁粉末，混合均匀后平摊在玻璃管中部。
③松开两个弹簧夹，_______________________________________________，
即可夹上弹簧夹a，并开始加热药品。
④大约4分钟左右，棕色粉末全部变黑；再夹上弹簧夹b，然后停止加热，等到玻璃管冷却至室温，倒出黑色粉末。
(4)现提供如下药品，验证实验得到的黑色粉末的成分。磁铁、稀盐酸、KSCN溶液、酸性KMnO4溶液、试管、胶头滴管。
实验步骤 | 预期现象和结论 |
|
|
(5)实验结论：铁与氧化铁反应的化学方程式为___________________________
草酸(H2C2O4)是一种弱酸，在工业中有重要作用。某同学查资料得知“菠菜中富含可溶性草酸盐和碳酸盐”，他将菠菜研磨成汁，热水浸泡，经过滤得到溶液，加入足量的CaCl2溶液，产生白色沉淀，过滤、洗涤沉淀备用，然后对生成的沉淀进行探究。
(1)草酸盐溶液呈弱碱性的原因是_____________________________________。
(2)该同学对生成的沉淀进行定性探究。
①提出合理假设。
假设1：只存在CaCO3；
假设2：既存在CaCO3，也存在CaC2O4；
假设3：___________________________________________________________。
②基于假设2，设计实验方案，进行实验。请在下表中写出实验步骤以及预期现象和结论。限选实验试剂：
1 mol·L－1 H2SO4、0.1 mol·L－1盐酸、0.01 mol·L－1 KMnO4溶液、澄清石灰水。
实验步骤 | 预期现象和结论 |
步骤1：取少量沉淀于试管中，加入_________________________________ ________________________________ | _______________________________ _______________________________ 说明沉淀中有CaCO3 |
步骤2：_________________________ ________________________________ | ________________________________ |
(3)基于假设3，另一位同学对生成的沉淀进行定量探究。用稀盐酸溶解生成的沉淀，并加水配制成100 mL溶液。每次准确移取25.00 mL该溶液，用0.010 mol·L－1 KMnO4标准溶液滴定，平均消耗标准溶液V mL。若菠菜样品的质量为m g，则菠菜中草酸及草酸盐(以C2O42—计)的质量分数为________。
