快乐是什么？专家通过实验发现：在大脑的相应部位--“奖赏中心”，给予柔和的电击，便会处于似乎极度快乐的状态．人们已经将“奖赏中心”各部分的脑电图绘制出来，并认为，在各区域之间传递信息的化学物质是多巴胺，所以“奖赏中心”又称为多巴胺系统．多巴胺结构如图：
（1）多巴胺分子式：．
（2）试判断多巴胺能发生的化学反应．
A．加成      B．取代        C．氧化       D．水解
（3）写出与多巴胺互为同分异构体且满足下列三个条件的所有物质的结构简式：．
①属于1、3、5三取代苯          ②苯环上直接连有一个羟基和一个氨基
③分别能与钠和氢氧化钠反应，消耗钠与氢氧化钠的物质的量之比为2：1
（4）多巴胺可由香兰素与硝基甲烷缩合，再经锌汞齐还原水解而得．合成过程表示如图：

（Ⅰ） 写出下列反应类型：反应①，反应⑤．
（Ⅱ） A的结构简式：．
（Ⅲ） 写出②的化学方程式：．

向盛有氯气的三个集气瓶中，分别注入约五分之一的下列液体并振荡，观察下图所记录的现象，判断各瓶注入的液体是什么，将注入液体的编码填入图下方相应的括号中．
A．AgNO₃溶液     B．NaOH溶液    C．水

中国环境监测总站数据显示，颗粒物（PM_2.5等）是连续雾霾过程影响空气质量最显著的污染物，其主要来源为燃煤、机动车尾气等．因此，对PM_2.5、SO₂、NOx等进行研究具有重要意义．请回答：
（1）将PM_2.5样本用蒸馏水处理制成待测试样．若测得该试样所含水溶性无机离子的化学组分及其平均浓度如下表：

离子	K+	Na+	NH4+	SO42-	NO3-	Cl-
浓度（mol/L）	4×10-6	6×10-6	2×10-5	4×10-5	3×10-5	2×10-5

根据表中数据计算PM_2.5待测试样的pH=．
（2）NO_x是汽车尾气的主要污染物之一．汽车发动机工作时会引发N₂和O₂反应，其能量变化示意图如图1：

①N₂（g）+O₂（g）?2NO（g）△H=．
②汽车汽油不完全燃烧时还产生CO，有人设想按下列反应除去CO：
2CO（g）═2C（s）+O₂（g），已知该反应的△H＞0，该设想能否实现？．你的依据是．
（3）碘循环工艺不仅能吸收SO₂降低环境污染，同时又能制得氢气，具体流程如图2：
①用化学平衡移动原理分析，在HI分解反应中使用膜反应器分离出H₂的目的是．
②用吸收H₂后的稀土储氢合金作为电池负极材料（用MH表示），NiO（OH）作为电池正极材料，KOH溶液作为电解质溶液，可制得高容量、长寿命的镍氢电池．电池充放电时的总反应为：Ni（OH）₂+M

充电  .

放电

NiO（OH）+MH，电池放电时，负极电极反应式为；充电完成时，全部转化为NiO（OH），若继续充电，将在一个电极产生O₂，O₂扩散到另一个电极发生电极反应被消耗，从而避免产生的气体引起电池爆炸，此时，阴极电极反应式为．

随着大气污染的日趋严重，“节能减排”，减少全球温室气体排放，研究NO_x、SO₂、CO等大气污染气体的处理具有重要意义

（1）如图1是1mol NO₂和1mol CO反应生成CO₂和NO过程中能量变化示意图，写出该反应的热化学方程式：
．
已知：N₂（g）+O₂（g）═2NO（g）△H=+180kJ/mol
2NO （g）+O₂（g）═2NO₂（g）△H=-112.3kJ/mol
则反应：2NO（g）+2CO（g）=N₂（g）+2CO₂（g）的△H=．
（2）用活性炭还原法处理氮氧化物．有关反应为：C（s）+2NO（g）?N₂（g）+CO₂（g）．某研究小组向某密闭容器加入一定量的活性炭和NO，恒温（T₁℃）条件下反应，反应进行到不同时间测得各物质的浓度如下：

浓度/mol?L-1 时间/min	NO	N2	CO2
0	0.100	0	0
10	0.058	0.021	0.021
20	0.040	0.030	0.030
30	0.040	0.030	0.030
40	0.032	0.034	0.017
50	0.032	0.034	0.017

①T₁℃时，该反应的平衡常数K=（保留两位小数）．
②30min后，改变某一条件，反应重新达到平衡，则改变的条件可能是．
（3）CO可用于合成甲醇，反应方程式为：CO（g）+2H₂（g）═CH₃OH（g）．CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如图2所示．该反应△H0（填“＞”或“＜”）．
（4）利用Fe²⁺、Fe³⁺的催化作用，常温下将SO₂转化为SO₄^2-而实现SO₂的处理（总反应为2SO₂+O₂+2H₂O═2H₂SO₄）．已知，含SO₂的废气通入含Fe²⁺、Fe³⁺的溶液时，其中一个反应的离子方程式为4Fe²⁺+O₂+4H⁺═4Fe³⁺+2H₂O，则另一反应的离子方程式为．
（5）有学者想以图3所示装置用原电池原理将SO₂转化为重要的化工原料．A为SO₂，B为O₂，C为H₂SO₄，则负极反应式为．

在一定温度下，某无水盐R在水中溶解度为23g，向R的饱和溶液中加入Bg该无水盐，保持温度不变，析出R的结晶水合物R?nH₂O的质量为 Wg．
（1）求原饱和溶液中溶质的质量分数．（只列算式不必计算结果）
（2）求从原饱和溶液中析出溶质的质量．（用代数式表示）
（3）若R的相对分子质量为M，求n的值（只列算式不必化简）．

碳、硅元素的单质和化合物的发现及应用，对于推动人类文明具有重要意义．高纯硅是重要的信息材料．
（1）硅元素的原子结构示意图为．
（2）工业生产粗硅的反应有：
SiO₂+2C

3273K  .

Si（粗）+2CO↑
SiO₂+3C

3273K  .

SiC+2CO↑
若参加反应的C和SiO₂的物质的量之比为5：2，则所得产品中单质硅与碳化硅的质量之比为．
（3）工业上可以通过如图所示的流程制取纯硅：

①若反应A为Si（粗）+3HCl

553～573K  .

SiHCl₃+H₂，则反应B的化学方程式为．
②整个制备过程必须严格控制无水无氧．SiHCl₃遇水剧烈反应生成H₂SiO₃、HCl和另一种物质，则该反应的化学方程式为；H₂还原SiHCl₃过程中若混入O₂，可能引起的后果是（写出1条即可）．
③假设每一轮次制备1mol纯硅，且生产过程中硅元素没有损失，反应A中HCl的利用率为90%，反应B中H₂的利用率为93.75%，则在第二轮次的生产中，补充投入HCl和H₂的物质的量之比约是．

用Na₂SO₃可以治理工业SO₂尾气污染，这是一种治理SO₂尾气污染比较新颖的方法．具体操作是：①将含有SO₂气体的工厂尾气通入到Na₂SO₃溶液中，使其吸收含有尾气中的SO₂气体；②将富集有SO₂气体的溶液加热，即可使其中的SO₂气体逸出，这些SO₂气体可以应用于制取H₂SO₄．该方法中Na₂SO₃可以循环使用，符合绿色化学的基本原则．请根据上述信息解答下列试题：
（1）写出①、②两步的化学方程式
①；
②．
（2）今有10m³的0.1mol/L的Na₂SO₃溶液，每次吸收标准状况下的含有SO₂气体的尾气89.6m³后，即达到了饱和状态．试求该工厂产生的尾气中SO₂气体的体积分数是多少．

1985年科学家发现的C₆₀分子是由60个碳原子构成的，它的形状像足球，因此又称“足球烯”．1991年科学家又发现了一种碳的单质--碳纳米管，它是由五边形和六边形碳环微结构单元构成的管状大分子．用你所学的知识回答下列问题：
（1）金刚石、石墨、足球烯、碳纳米管物理性质有较大差异的原因是．
（2）常温下足球烯和碳纳米管的化学性质是否活泼？（答“是”或“否”），其理由是．
（3）请你设计一个方案，证明足球烯和碳纳米管都是由碳元素组成的．（文字简要叙述）

美国宇航局科学家确认火星大气中存在甲烷气体，可能来自火星火山活动或者生命活动，这一发现将为寻找火星生命带来希望．某课外活动小组利用右图所示装置探究甲烷与氯气的反应．根据题意，回答下列问题：
（1）CH₄与Cl₂发生反应的条件是；若用日光直射，可能会引起．
（2）实验中可观察的实验现象有：量筒内壁出现油状液滴，饱和食盐水中有少量固体析出，等．
（3）用饱和食盐水而不用水的原因是．
（4）实验中生成的油状液滴中的氯仿可作局部麻醉剂，常因保存不慎而被空气氧化，产生剧毒气体--光气，反应的化学方程式为2CHCl₃+O₂→2COCl₂+2HCl，上述反应（填选项符号，下同）．
A．属于取代反应  B．不属于取代反应
为防止事故发生，在使用前检验氯仿是否变质可选用的试剂是．
A．氢氧化钠溶液          B．硝酸银溶液
C．稀盐酸                D．水
E．湿润的蓝色石蕊试纸    F．湿润的无色酚酞试纸．

SO₂是常见的大气污染物之一，我国规定空气中SO₂含量不得超过0.02mg/L．
（1）酸雨是降水呈酸性（pH小于5.6）的统称，个别地方甚至低于2.1（食醋的pH=3）．引起酸雨的罪魁祸首是大气中的SO₂和氮的氧化物．它们的主要来源是煤和石油的燃烧，全世界每年排放1.5亿吨的SO₂．
①SO₂可在空气中受光照等因素作用而被氧化，最终与雨水形成硫酸型酸雨．试写出这两个反应的化学方程式；
②酸雨可导致的危害有（填序号）；
A．腐蚀建筑物    B．导致树木枯萎    C．造成洪涝灾害    D．恶化人类环境
③为了减少酸雨的形成，必须减少SO₂的排放量，对燃料中的硫化物进行，对废气中的氮的氧化物用吸收．
（2）某化学兴趣小组选用如图实验装置，测定工业原料气（含SO₂、N₂、O₂）中SO₂的含量（已知碘能氧化H₂SO₃，生成H₂SO₄）．
①若原料气从左向右流时，上述装置连接的顺序是：原料气→→e（用字母和箭头表示）；
②当装置Ⅱ中出现现象时，立即停止通气；
③你认为下列试剂中，可以用来代替试管中的碘的淀粉溶液的是；
A．酸性KMnO₄溶液　    B．NaOH溶液      C．溴水        D．氨水
④若碘溶液的浓度为0.05mol/L，体积为20mL，收集到的N₂与O₂的体积为297.6mL（已折算为标准状况下的体积）．那么，SO₂的含量是否超标？（要求写出简单过程）