某实验小组用下图所示装置制备一硝基甲苯（包括对硝基甲苯和邻硝基甲苯）

反应原理：

实验步骤：①浓硫酸与浓硝酸按体积比1：3配制混合溶液（即混酸）共40mL；

②在三颈瓶中加入13g甲苯（易挥发），按图所示装好药品和其他仪器；

③向三颈瓶中加入混酸；

④控制温度约为50℃-55℃，反应大约10min，三颈瓶底有大量淡黄色油状液体出现；

⑤分离出一硝基甲苯，经提纯最终得到对硝基甲苯和邻硝基甲苯共15g。

相关物质的性质如下：

（1）仪器A的名称是________。

（2）配制混酸的方法是 。

（3）若实验后在三颈瓶中收集的产物较少，可能的原因是： 。

（4）本实验采用水浴加热，水浴加热的优点是 。

（5）分离反应后产物的方案如下：

操作1的名称是 ，操作2中不需要用到下列仪器中的 。（填序号）

a.冷凝管

b.酒精灯

c.温度计

d.分液漏斗

e.蒸发皿

（6）本实验中邻、对硝基甲苯的产率为________（结果保留小数点后一位数字）。

某工厂废弃的钒渣中主要含V2O5、VOSO4、K2SO4、SiO2等，现从该钒渣回收V2O5的工艺流程示意图如下：

（已知：沉淀为(NH4)2V6O16，全钒液流储能电池是利用不同价态离子对氧化还原反应来实现化学能和电能相互转化的装置，②、③的变化过程可简化为（下式R表示VO2+，HA表示有机萃取剂）。

R2(SO4)n(水层)+2nHA(有机层)2RAn(有机层) + nH2SO4(水层)

回答下列问题：

（1）(NH4)2V6O16中钒（V）的化合价为 ，①中产生的废渣的主要成分是 。

（2）工艺中反萃取所用的X试剂为 。

（3）为提高②中萃取效率，应采取的措施是 。

（4）请完成④中的反应离子方程式：

（5）成品V2O5可通过铝热反应来制取金属钒，写出该反应的化学方程式： 。

（6）将两个全钒液流储能电池串联后作为电源，用石墨作电极电解饱和氯化钠溶液，通电时，为使Cl2被完全吸收，制得有较强杀菌能力的消毒液，装置如下：

b为电解池的 极，全钒液流储能电池正极的电极反应式为 ；

若通过消毒液发生器的电子为0.2 mol，则消毒液发生器中理论上最多能产生 gNaClO。

（14分）CO和H2的混合气体俗称合成气，是一种重要的工业原料气，工业上利用天

然气（主要成分为CH4）与水进行高温重整制备合成气。

（1）已知：CH4、H2和CO的燃烧热(△H)分别为－890.3kJ/mol、－285.8kJ/mol和－283.0kJ/mol，且1mol液态水汽化时的能量变化为44.0kJ。用1 m3（标准状况）的甲烷与水蒸气在高温下反应制取合成气所需的热量为 （保留整数）。

（2）在一定温度下，向体积为2L的密闭容器中充入0.40mol CH4和0.60mol H2O(g)，测得CH4(g)和H2(g)的物质的量浓度随时间变化如下表所示：

①计算该反应第一次达平衡时的平衡常数K 。

②3min时改变的反应条件是 （只填一种条件的改变即可）。

（3）已知温度、压强、投料比X[n(CH4)/n(H2O)]对该反应的影响如图所示。

①图1中的两条曲线所示投料比的关系X1 X2(填“=”、“>”或“<”下同)。

②图2中两条曲线所示的压强比的关系：P1 P2。

（4）以天然气（设杂质不参与反应）、KOH溶液为原料可设计成燃料电池：

①放电时，负极的电极反应式为 。

②设装置中盛有100.0mL 3.0mol/L KOH溶液，放电时参与反应的氧气在标准状况下的体积为8.96L，放电过程中没有气体逸出，则放电完毕后，所得溶液中各离子浓度由大到小的关系为 。

【化学——选修2：化学与技术】（15分）

某矿石中除含SiO2外，还有9.24% CoO、2.78% Fe2O3、0.96% MgO、0.084 % CaO，从该矿石中提取钴的主要工艺流程如下：

（1）在一定浓度的H2SO4溶液中，钴的浸出率随时间、温度的变化如图所示。考虑生产成本和效率，最佳的浸出时间为 小时，最佳的浸出温度为 ℃。

（2）请配平下列除铁的化学方程式：

Fe2(SO4)3+ H2O+ Na2CO3= Na2Fe6(SO4)4(OH)12↓+ Na2SO4+ CO2↑

（3）“除钙、镁”的原理反应如下：MgSO4+2NaF=MgF2↓+Na2SO4；

CaSO4+2NaF=CaF2↓+Na2SO4。已知KSP(CaF2)=1.11×10-10、KSP(MgF2)=7.40×10-11，加入过量NaF溶液反应完全后过滤，则滤液中的c(Ca2+)/c(Mg2+)= 。

（4）“沉淀”中含杂质离子主要有 ；“操作X”名称为 。

（5）某锂离子电池正极是LiCoO2，含Li+导电固体为电解质。充电时，Li+还原为Li，并以原子形式嵌入电池负极材料碳-6(C6)中，电池反应为LiCoO2 + C6 CoO2 + LiC6。LiC6中Li的化合价为 价。若放电时有1mole－转移，正极质量增加 g。

【化学——选修3：物质结构与性质】（15分）

目前半导体生产展开了一场“铜芯片”革命——在硅芯片上用铜代替铝布线，古老的金属铜在现代科技应用上取得了突破，用黄铜矿(主要成分为CuFeS2)生产粗铜，其反应原理如下：

（1）基态铜原子的外围电子层排布为__________________，硫、氧元素相比，第一电离能较大的元素是________(填元素符号)。

（2）反应①、②中均生成有相同的气体分子，该分子的中心原子杂化类型是________，其立体结构是______________。

（3）某学生用硫酸铜溶液与氨水做了一组实验：CuSO4溶液蓝色沉淀沉淀溶解，得到深蓝色透明溶液。写出蓝色沉淀溶于氨水的离子方程式_______________________；深蓝色透明溶液中的阳离子内存在的化学键类型有 。

（4）铜是第四周期最重要的过渡元素之一，其单质及化合物具有广泛用途，铜晶体中铜原子堆积模型为_____________；铜的某种氧化物晶胞结构如图所示，若该晶体的密度为d g/cm3，阿伏加德罗常数的值为NA，则该晶胞中铜原子与氧原子之间的距离为________cm。((用含d和NA的式子表示)。

【化学——选修5：有机化学基础】（15分）

芳香化合物A是一种基本化工原料，可以从煤和石油中得到。OPA是一种重要的有机化工中间体。A、B、C、D、E、F和OPA的转化关系如下所示：

已知：

回答下列问题：

（1）A的化学名称是 ；

（2）由A生成B 的反应类型是 。在该反应的副产物中，与B互为同分异构体的化合物的结构简式为 ；

（3）写出C所有可能的结构简式 ；

（4）D（邻苯二甲酸二乙酯）是一种增塑剂。请用A和不超过两个碳的有机物及合适的无机试剂为原料，经两步反应合成D。用结构简式表示合成路线

合成路线流程图示例如下：

（5）E→F的化学方程式为 ；

（6）芳香化合物G是E的同分异构体，G分子中含有醛基、酯基和醚基三种含氧官能团，G可能的同分异构体有 种，写出核磁共振氢谱中峰面积比3∶2∶2∶1的化合物的结构简式_________________

化学与能源开发、环境保护、生产生活等密切相关。下列叙述错误的是

A．光催化水制氢比电解水制氢更节能环保

B．用聚乙烯塑料代替聚乳酸塑料可减少白色污染

C．开发利用可再生能源，可减少化石燃料的使用

D．改进汽车尾气净化技术，可减少大气污染物的排放

四种短周期元素在周期表中的位置如图，其中只有M为金属元素。下列说法正确的是

A．原子半径Z>Y

B．X的最简单气态氢化物的热稳定性比Z的强

C．M与Z形成的化合物中只存在离子键

D．M的最高价氧化物对应水化物不能与NaOH溶液反应

下列离子方程式正确的是

A．向NH4HCO3溶液中加过量NaOH溶液并加热：

B．用KIO3氧化酸性溶液的KI：==

C．向Ba(OH)2溶液中滴加稀硫酸：==

D．用稀硝酸洗涤试管内壁的银镜：==

镁铝合金5.4g溶于过量的热浓硝酸中，反应产生11.2 LNO2(标准状况)，若在反应后溶液中加入过量的氢氧化钠溶液，则生成沉淀质量为

A．4．5g B．6 g C．8．7g D．13．9g