选考【化学—选修5：有机化学基础】（15分）丙二醇是重要的化工原料，利用甘油制备二元醇符合绿色化学要求。
利用1，2-丙二醇可制得乳酸〔CH3CH(OH)COOH〕，乳酸与上述反应中的某一产物B可以反应，转换关系如下。已知A的碳原子数与乳酸相同，E、F为链状高分子化合物。请回答下列问题：
（1）反应①的反应类型是 ，A中所含官能团名称是 。
（2）B在一定条件下反应生成分子式为C2H4O的有机物，该物质不能发生银镜反应，核磁共振氢谱中只有一个峰，写出该物质的结构简式_______________。
（3）F具有良好的光学性能和亲水性可作为隐形眼镜的材料，写出由D制备F的化学方程式 。
（4）写出1，2-丙二醇制备乳酸的合成路线 。
（5）物质C(C8H10O4)存在含有苯环的同分异构体，已知：①一个C原子上连两个羟基不稳定；②苯环上含有4个取代基；分子中含有两个–CH2OH。符合上述条件的C的同分异构体有 种，写出其中一种的同分异构体的结构简式 。
选考[化学—选修3：物质结构与性质]（15分）血红蛋白是高等生物体内负责运载氧的一种蛋白质(缩写为HB或HGB)。与正常血红蛋白相比，硫血红蛋白不能与氧呈可逆的结合，因此失去携带氧的能力。下图所示为硫血红蛋白的结构。请回答下列问题：
（1）硫血红蛋白中所含非金属元素中电负性最大元素是_____，第一电离能最大的元素的原子是__。
（2）根据等电子体原理推断氧元素的一种同素异形体O3是______分子(填“极性”或“非极性”)。浓硫酸粘度较大的原因是___________。
（3）硫血红蛋白中C原子的杂化方式为__________。在图中用“→”标出N和Fe2+形成的配位键。
（4）铁的金属密堆积方式为体心立方结构，结构如图所示。
则晶胞中铁原子的配位数为__________。如果铁原子的半径为r pm，列式并计算出该堆积方式的空间利用率_______________。
选考[化学—选修2：化学与技术]（15分）工业合成氨技术是对人类的巨大贡献之一。下面是合成氨的简要流程示意图：
（1）设备I的名称是 ，沿X路线循环的物质是 （填字母）。
A.N2和H2 B.催化剂 C.NH3 D.N2、H2和NH3
（2）合成氨中H2可以由焦炭和水蒸汽反应获得。请写出该反应的化学方程式：_______。
（3）原料气中往往含有H2S、CO、CO2等杂质，必须除去这些杂质的目的是 ，常用K2CO3溶液除去CO2，其反应的离子方程式为 。
（4）近年有人将电磁场直接加在氮气和氢气反应的容器内，在较低的温度和压强条件下合成氨，获得了较高的产率。电磁场对合成氨反应本质的影响是_______，该方法的优点是_________________。
（5）合成氨工业往往含有大量含氨废水，为了防止对环境造成污染，可以利用电解法将NH3·H2O转化为对环境无污染的加以处理。电解时以石墨做电极，以硝酸作为电解质，则理论上处理1mol NH3·H2O，电路中转移电子 mol，阳极的电极反应式为 。
（14分）实验室采用简易装置模拟演示工业炼铁原理，实验装置图和实验步骤如下：
①按上图连接好装置，检查装置气密性。
②称取适量 Fe2O3于石英试管中，点燃Ⅰ处酒精灯，缓慢滴入甲酸。
③在完成某项操作后，点燃另外两处酒精灯。
④30 min后熄灭酒精灯，关闭弹簧夹。
⑤待产物冷却至室温后，收集产物。
⑥采用如上方法分别收集带金属网罩酒精灯（金属网罩可以集中火焰、提高温度）和酒精喷灯加热的产物。
请回答下列问题：
（1）制备CO的原理是利用甲酸（HCOOH）在浓硫酸加热条件下的分解制得，盛放甲酸的仪器名称为 ，该反应的化学方程式 。
（2）实验步骤③某项操作是指 。
（3）实验步骤④熄灭酒精灯的顺序为______________。（填I，II，III）
（4）通过查资料获取如下信息：
I.酒精灯平均温度为600℃；加网罩酒精灯平均温度为700℃，酒精喷灯平均温度为930℃。
II.资料指出当反应温度高于710℃，Fe能稳定存在，680℃～710℃之间，FeO稳定存在，低于680℃，则主要是Fe3O4。试分析酒精灯加热条件下生成Fe的原因是 。
（5）已知FeO、Fe2O3、Fe3O4氧元素的质量分数分别为：22.2%、30%、27.6%。利用仪器分析测出3种样品所含元素种类和各元素的质量分数如下表：
加热方式 | 产物元素组成 | 各元素的质量分数% | |
Fe | O | ||
酒精灯 | Fe和O | 74.50 | 25.50 |
带网罩酒精灯 | Fe和O | 76.48 | 23.52 |
酒精喷灯 | Fe | 100.00 | 0.00 |
分析各元素的质量分数可知前二种加热方式得到的产物为混合物，其中酒精灯加热所得产物的组成最多有_______种可能。
（6）通过进一步的仪器分析测出前二种加热方式得到的固体粉末成分均为Fe3O4和Fe，用酒精喷灯加热得到的固体粉末成分为Fe。请计算利用酒精灯加热方式混合物中Fe3O4和Fe的质量比为_____：1。（要求保留整数）
（14分）甲醇是一种重要的可再生能源。
（1）已知2CH4(g)+O2(g)=2CO(g)+4H2(g) ΔH＝a KJ/mol
CO(g)+2H2(g)＝CH3OH(g) ΔH＝b KJ/mol
试写出由CH4和O2制取甲醇的热化学方程式： 。
（2）还可以通过下列反应制备甲醇：CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g)。
甲图是反应时CO和CH3OH(g)的浓度随时间的变化情况。从反应开始到达平衡，用H2表示平均反应速率υ(H2)＝ 。
（3）在一容积可变的密闭容器中充入10 mol CO和20 mol H2，CO的平衡转化率随温度（T）、压强（P）的变化如乙图所示。
①下列说法能判断该反应达到化学平衡状态的是_______。（填字母）
A．H2的消耗速率等于CH3OH的生成速率的2倍
B．H2的体积分数不再改变
C．体系中H2的转化率和CO的转化率相等
D．体系中气体的平均摩尔质量不再改变
②比较A、B两点压强大小PA________PB（填“＞、＜、＝”）。
③若达到化学平衡状态A时，容器的体积为20 L。如果反应开始时仍充入10 molCO和20 molH2，则在平衡状态B时容器的体积V(B)＝ L。
（4）以甲醇为燃料，氧气为氧化剂，KOH溶液为电解质溶液，可制成燃料电池（电极材料为惰性电极）。
①若KOH溶液足量，则写出电池总反应的离子方程式：___________________。
②若电解质溶液中KOH的物质的量为0.8 mol，当有0.5 mol甲醇参与反应时，电解质溶液中各种离子的物质的量浓度由大到小的顺序是 。
（15分）钛被称为“二十一世纪金属”，工业上用钛铁矿制备金属钛的工艺流程如下：
请回答下列问题：
（1）铁在元素周期表中的位置为 。
（2）写出TiO2+水解的离子方程式： 。
加入过量铁粉的作用是：① ；② 。
（3）操作I的实验步骤为：___________________，过滤。
（4）副产品主要成分的化学式为 。
（5）写出TiO2转化成TiCl4的化学方程式 。
