【化学──选修5：有机化学】
历史上曾将一类从植物胶中取得的具有芳香气味的物质称为芳香族化合物，芳香族化合物大部分具有“芳香性”，有研究者设计利用其特殊性质合成某药物，其合成路线如下（部分反应试剂和条件已略）：
已知：Ⅰ. 
Ⅱ. 
试回答下列问题：
（1）原料A的结构简式为 ；原料B发生反应④所需的条件为 。
（2）D的分子式为 ；F分子中含氧官能团的名称为 、 。
（3）反应①、⑥所属的反应类型分别为 、 。
（4）反应②、⑤的化学方程式分别为②______________；⑤______________。
（5）对苯二甲酸有多种同分异构体，符合下列条件的同分异构体有 种，
①苯环上有三个取代基；②能与NaHCO3溶液发生反应；③能发生银镜反应。
写出其中一个同分异构体发生银镜反应并酸化以后的产物的核磁共振氢谱为四组峰，且峰面积比为1：2：2：1的同分异构体的结构简式 。
【化学——选修3：物质结构与性质】
卤族元素的单质和化合物很多，我们可以利用所学物质结构与性质的相关知识去认识和理解它们。
（1）卤族元素位于元素周期表的_________区；溴的价电子排布式为________________。
（2）在一定浓度的溶液中，氢氟酸是以二分子缔合(HF)2形式存在的。使氢氟酸分子缔合的作用力是________。
（3）请根据下表提供的第一电离能数据判断，最有可能生成较稳定的单核阳离子的卤素原子是_________（写出名称）。
| 氟 | 氯 | 溴 | 碘 |
第一电离能（kJ/mol） | 1681 | 1251 | 1140 | 1008 |
（4）已知碘酸（HIO3）和高碘酸（H5IO6）的结构分别如图I、II所示：
请比较二者酸性强弱：HIO3________H5IO6（填“＞”、 “＜”或“＝”）。
（5）已知ClO2－为角型，中心氯原子周围有四对价层电子。ClO2－中心氯原子的杂化轨道类型为___________，写出一个ClO2－的等电子体__________。
（6）右图为碘晶体晶胞结构。有关说法中正确的是_________。
A．碘分子的排列有2种不同的取向，2种取向不同的碘分子以4配位数交替配位形成层结构
B．用均摊法可知平均每个晶胞中有4个碘原子
C．碘晶体为无限延伸的空间结构，是原子晶体
D．碘晶体中存在的相互作用有非极性键和范德华力
（7）已知CaF2晶体（见右图）的密度为ρg/cm3，NA为阿伏加德罗常数，棱上相邻的两个Ca2+的核间距为a cm，则CaF2的相对分子质量可以表示为___________。
【化学──选修2：化学与技术】
利用硫酸渣（主要含Fe2O3、SiO2、Al2O3、MgO等杂质）制备氧化铁的工艺流程如下：
（1）“酸浸”中硫酸要适当过量，目的是：①提高铁的浸出率，② 。
（2）“还原”是将Fe3＋转化为Fe2＋，同时FeS2被氧化为SO42－，该反应的离子方程式为 。
（3）为测定“酸浸”步骤后溶液中Fe3＋的量以控制加入FeS2的量。实验步骤为：
准确量取一定体积的酸浸后的溶液于锥形瓶中，加入HCl、稍过量SnCl2，再加HgCl2除去过量的SnCl2，以二苯胺磺酸钠为指示剂，用K2Cr2O7标准溶液滴定，有关反应方程式如下：
2Fe3＋＋Sn2＋＋6Cl－＝2Fe2＋＋SnCl62－，
Sn2＋＋4Cl－＋2HgCl2＝SnCl62－＋Hg2Cl2↓，
6Fe2＋＋Cr2O72－＋14H＋＝6Fe3＋＋2Cr3＋＋7H2O。
①若SnCl2不足量，则测定的Fe3＋量 （填“偏高”、“偏低”、“不变”，下同）。
②若不加HgCl2，则测定的Fe3＋量 。
（4）①可选用 （填试剂）检验滤液中含有Fe3+。产生Fe3+的原因是 （用离子反应方程式表示）。
②已知部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表：
实验可选用的试剂有：稀HNO3、Ba(NO3)2溶液、酸性KMnO4溶液、NaOH溶液，要求制备过程中不产生有毒气体。请完成由“过滤”后的溶液模拟制备氧化铁的实验步骤：
a. 氧化： ；
b. 沉淀： ；
c. 分离，洗涤；
d. 烘干，研磨。
某研究性小组探究乙酸乙酯的反应机理，实验如下：
CH3COOH + C2H5OH 
CH3COOC2H5 + H2O
投料 1 ： 1 CH3COOH转化率 65%
1 ： 10 CH3COOH转化率 97%
(在120 ℃下测定)
已知：相关物理性质（常温常压）
| 密度g/mL | 熔点/℃ | 沸点/℃ | 水溶性 |
乙醇 | 0.79 | -114 | 78 | 溶 |
乙酸 | 1.049 | 16.2 | 117 | 溶 |
乙酸乙酯 | 0.902 | −84 | 76.5 | 不溶 |
合成反应：
在三颈瓶中加入乙醇5 mL，硫酸5 mL，2小片碎瓷片。漏斗加入乙酸14.3 mL ，乙醇20 mL。冷凝管中通入冷却水后，开始缓慢加热，控制滴加速度等于蒸馏速度，反应温度不超过120 ℃。
分离提纯：
将反应粗产物倒入分液漏斗中，依次用少量饱和的Na2CO3溶液、饱和NaCl溶液、饱和CaCl2溶液洗涤，分离后加入无水碳酸钾，静置一段时间后弃去碳酸钾。最终通过蒸馏得到纯净的乙酸乙酯。
回答下列问题：
（1）酯化反应的机理
用乙醇羟基氧示踪
用醋酸羟基氧示踪
含氧18水占到总水量的一半，酯也一样。这个实验推翻了酯化反应为简单的取代反应。请你设想酯化反应的机理 。
2）酯化反应是一个可逆的反应，120 ℃时，平衡常数K= 。
（3）如果加热一段时间后发现忘记加瓷片，应该采取的正确操作是________(填正确答案标号)。
A．立即补加 B．冷却后补加 C．不需补加 D．重新配料
（4）浓硫酸与乙醇如何混合？ 。
（5）控制滴加乙酸和乙醇混和液的速度等于蒸馏速度目的是？ 。
（6）蒸出的粗乙酸乙酯中主要有哪些杂质？ 。饱和的Na2CO3溶液洗涤除去乙酸。如何判断是否除净？ 。用饱和NaCl溶液洗涤除去残留的Na2CO3溶液，为什么不用水？ 。
世界环保联盟建议全面禁止使用氯气用于饮用水的消毒，而建议采用高效“绿色”消毒剂二氧化氯。二氧化氯是一种极易爆炸的强氧化性气体，易溶于水、不稳定、呈黄绿色，在生产和使用时必须尽量用稀有气体进行稀释，同时需要避免光照、震动或加热。实验室以电解法制备ClO2的流程如下：
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 。
实验室制备气体B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）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上述步骤3中滴定终点的现象是 ；
②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）。
氨气常用作致冷剂及制取铵盐和氮肥，是一种用途广泛的化工原料。
（1）下表是当反应器中按n(N2):n(H2)=1:3投料后，在200℃、400℃、600℃下，反应达到平衡时，混合物中NH3的物质的量分数随压强的变化曲线。
①曲线a对应的温度是 。
②关于工业合成氨的反应，下列叙述正确的是 （填字母）。
A. 及时分离出NH3可以提高H2的平衡转化率
B. 加催化剂能加快反应速率且提高H2的平衡转化率
C. 上图中M、N、Q点平衡常数K的大小关系是K(M)= K(Q) >K(N)
③ M点对应的H2转化率是 。
（2）工业制硫酸的尾气中含较多的SO2，为防止污染空气，回收利用SO2，工业上常用氨水吸收法处理尾气。
① 当氨水中所含氨的物质的量为3 mol ，吸收标准状况下44.8 L SO2时，溶液中的溶质为 。
② NH4HSO3溶液显酸性。用氨水吸收SO2，当吸收液显中性时，溶液中离子浓度关系正确的是 （填字母）。
a．c(NH4＋) = 2c(SO32－) ＋ c(HSO3－)
b．c(NH4＋)> c(SO32-)> c(H+)= c(OH-)
c．c(NH4＋)+ c(H+)= c(SO32-)+c(HSO3-)+c(OH-)
（3）氨气是一种富氢燃料，可以直接用于燃料电池，下图是供氨水式燃料电池工作原理：
①氨气燃料电池的电解质溶液最好选择 （填“酸性”、“碱性”或“中性”）溶液。
②空气在进入电池装置前需要通过过滤器除去的气体是 。
③氨气燃料电池的反应是氨气与氧气生成一种常见的无毒气体和水，该电池正极的电极反应方是 。
