为建设“蓝天常在、青山常在、绿水常在”的美丽中国，2015年4月16日国务院颁布了《水污染防治行动计划》。下列做法有利于该目标实现的是
A．推广使用含磷洗涤剂 B．用O3替代Cl2作饮用水消毒剂
C．用工业污水直接灌溉农田 D．含H2SO4的废水用BaCl2处理后排放
（15分）两种有机物A、B分子式均为C11H12O5，A或B在稀H2SO4中加热均能生成C和D。
已知：
①A、B、C、D能与NaHCO3反应；
②只有A、C能与FeCl3溶液发生显色反应，且核磁共振氢谱显示苯环上有两种不同化环境的氢原子；
③H能使溴水褪色且不含有甲基；
④F能发生银镜反应。
D能发生如下变化：
（1）D→H的反应类型______________________________，D中官能团名称________________________。
（2）写出C的结构简式____________________________________。
（3）D→G的化学方程式_____________________________________。
（4）B在NaOH溶液中受热的化学方程式 ____________________。
（5）C的同分异构体有多种，写出同时满足下列三个条件的同分异构体的结构简式：（任写一种）________________________。
① 苯环上一卤代物只有两种；
② 能与FeCl3溶液发生显色反应；
③ 能发生银镜反应。
(15分)元素周期表第ⅤA族元素包括氮、磷、砷(As)、锑(Sb)等。这些元素无论在研制新型材料，还是在制作传统化肥、农药等方面都发挥了重要的作用。请回答下列问题：
（1）N4分子是一种不稳定的多氮分子，这种物质分解后能产生无毒的氮气并释放出大量能量，能被应用于制造推进剂或炸药。N4是由四个氮原子组成的氮单质，其中氮原子采用的轨道杂化方式为sp3，该分子的空间构型为________，N—N键的键角为________。
（2）基态砷原子的最外层电子排布式为________。
（3）N、P、As原子的第一电离能由大到小的顺序为____________(用元素符号表示)。
（4）叠氮化钠(NaN3)用于汽车安全气囊中氮气的发生剂，写出与N3-互为等电子体的分子的化学式________(任写一种即可)。
（5）天然氨基酸的命名常用俗名(根据来源与性质)，例如，最初从蚕丝中得到的氨基酸叫丝氨酸[HOCH2CH（NH2）COOH]。判断丝氨酸是否存在手性异构体？________(填“是”或“否”)
（6）砷化镓为第三代半导体，以其为材料制造的灯泡寿命长,耗能少。已知立方砷化镓晶胞的结构如图所示，其晶胞边长为c pm，则密度为_______g·cm－3(用含c的式子表示，设NA为阿伏加德罗常数的值)，a位置As原子与b位置As原子之间的距离为________pm(用含c的式子表示)。
（15分）硅在地壳中的含量较高。硅及其化合物的开发由来已久，在现代生活中有广泛应用。回答下列问题：
（1）1810年瑞典化学家贝采利乌斯在加热石英砂、木炭和铁时，得到一种“金属”。这种“金属”可能是 。
（2）陶瓷、水泥和玻璃是常用的硅酸盐材料。其中生产普通玻璃的主要原料有 。
（3）高纯硅是现代信息、半导体和光伏发电等产业都需要的基础材料。工业上提纯硅有多种路线，其中一种工艺流程示意图及主要反应如下：
| 发生的主要反应 |
电弧炉 | SiO2＋2C |
流化床反应器 | Si＋3HCl |
还原炉 | SiHCl3＋H2 |
①用石英砂和焦炭在电弧炉中高温加热也可以生产碳化硅，该反应的化学方程式为 ；碳化硅又称 ，其晶体结构与 相似。
②在流化床反应的产物中，SiHCl3大约占85%，还有SiCl4、SiH2Cl2、SiH3Cl等，有关物质的沸点数据如下表，提纯SiHCl3的主要工艺操作依次是沉降、冷凝和 。
物质 | Si | SiCl4 | SiHCl3 | SiH2Cl2 | SiH3Cl | HCl | SiH4 |
沸点/℃ | 2355 | 57.6 | 31.8 | 8.2 | -30.4 | -84.9 | -111.9 |
③SiHCl3极易水解，其完全水解的产物为 。
（4）氯碱工业可为上述工艺生产提供部分原料，这些原料是 。
(14分)工业上以软锰矿（主要成分MnO2）为原料，通过液相法生产KMnO4。即在碱性条件下用氧气氧化MnO2得到K2MnO4，分离后得到的K2MnO4，再用惰性材料为电极电解K2MnO4溶液得到KMnO4，其生产工艺简略如下：
（1）反应器中反应的化学方程式为 。
（2）生产过程中最好使用含MnO280%以上的富矿，因为MnO2含量最低的贫矿中Al、Si的氧化物含量较高，会导致KOH消耗量 (填“偏高”或“偏低”)。
（3）电解槽中阳极的电极反应方程式为 。
（4）在传统工艺中得到K2MnO4后，向其中通入CO2反应生成黑色固体、KMnO4等，反应的化学反应方程式为 。根据上述反应，从Mn元素的角度考虑KMnO4的产率最高为 。与该传统工艺相比，电解法的优势是 。
（5）用高锰酸钾测定某草酸结晶水合物的纯度：称量草酸晶体样品0.250g溶于水，用0.0500mol·L－1的酸性KMnO4溶液滴定（杂质不反应），至溶液呈浅粉红色且半分钟内不褪去，消耗KMnO4溶液15.00 mL，则该草酸晶体的纯度为________。（已知该草酸结晶水合物H2C2O4·2H2O的式量为126）
（15分）最常见的塑化剂邻苯二甲酸二丁酯可由邻苯二甲酸酐与正丁醇在浓硫酸共热下反应制得，反应的化学方程式及装置图（部分装置省略）如下：
已知：正丁醇沸点118℃，纯邻苯二甲酸二丁酯是无色透明、具有芳香气味的油状液体，沸点340℃，酸性条件下，温度超过180℃时易发生分解。
由邻苯二甲酸酐、正丁醇制备邻苯二甲酸二丁酯实验操作流程如下：
①向三颈烧瓶内加入30g(0.2mol)邻苯二甲酸酐,22g(0.3mol)正丁醇以及少量浓硫酸。
②搅拌，升温至105℃，持续搅拌反应2小时,保温至反应结束。
③冷却至室温，将反应混合物倒出．通过工艺流程中的操作X，得到粗产品。
④粗产品用无水硫酸镁处理至澄清→取清液（粗酯）→圆底烧瓶→减压蒸馏,经过处理得到产品20.85g。
请回答以下问题：
（1）步骤②中不断从分水器下部分离出产物水的目的是 。
判断反应已结束的方法是_______________________。
（2）上述实验可能生成的副产物的结构简式为 （填一种即可）
（3）操作X中，应先用5%Na2CO3溶液洗涤粗产品。纯碱溶液浓度不宜过高，更不能使用氢氧化钠；若使用氢氧化钠溶液，对产物有什么影响？（用化学方程式表示） 。
（4）操作X中，分离出产物的操作中必须使用的主要玻璃仪器有 。
（5）粗产品提纯流程中采用减压蒸馏的目的是___________________________。
（6）本实验中，邻苯二甲酸二丁酯(式量是278）的产率为 。
