（6分）空气吹出法工艺，是目前“海水提溴”的最主要方法之一。其工艺流程如下：

（1）步骤①中用硫酸酸化可提高Cl₂的利用率，为什么？                 。
（2）步骤④的离子方程式：________________________________________。
（3）步骤⑧中溴蒸气冷凝后得到液溴与溴水的混合物，可利用它们的相对密度相差很大的特点进行分离，分离仪器的名称是_____________
（4）提取时要经过“空气吹出、SO₂吸收、氯化”的过程的目的是：                 。

（12分）随着石油资源的日趋紧张，天然气资源的转化利用越来越受到人们的关注。下图是最近研发出的天然气利用新途径：首先甲烷在催化剂作用下发生“氧氯化反应”生成一氯甲烷；然后一氯甲烷在400°C的条件下通过分子筛催化转化为低碳烯烃。

请根据以上信息回答下列问题：
（1）第一轮次反应投料时甲烷和氯化氢的最佳体积比（相同条件）为           。
（2）由一氯甲烷生成丙烯的化学方程式为       。
（3）按最佳反应投料比，若该途径中的第一步“甲烷氧氯化反应”的转化率为80%，经除水、分离出混合物中的一氯甲烷后，剩余CH₄、O₂和HCl全部留用并投入第二轮次生产；第二步一氯甲烷反应生成含有乙烯、丙烯、丁烯和氯化氢的混合气体，碳原子的利用率为90%，分离出其中的烯烃气体后，剩余HCl也全部留用并投入第二轮次生产，则：
①标准状况下，1m³甲烷经过一轮反应可得到        kg乙烯、丙烯、丁烯的混
合气体。
②为了与第一轮次得到的等量的低碳烯烃，第二轮次反应投料时，需补充的CH₄、
O₂和HCl的体积比为（相同条件）      。（请写出①和②的计算过程）

【化学—选修2：化学与技术】（15分）
请回答氯碱工业的如下问题：
（1）氯气、烧碱是电解食盐水时按照固定的比率k（质量比）生成的产品。理论上k＝_______（要求计算表达式和结果）;
（2）原料粗盐中常含有泥沙和Ca^2＋、Mg^2＋、Fe^3＋、SO₄^2－等杂质，必须精制后才能供电解使用。精制时，粗盐溶于水过滤后，还要加入的试剂分别为①Na₂CO₃、②HCl（盐酸）③BaCl₂，这3种试剂添加的合理顺序是______________（填序号）
（3）氯碱工业是高耗能产业，一种将电解池与燃料电池相组合的新工艺可以节（电）能30％以上。在这种工艺设计中，相关物料的传输与转化关系如下图所示，其中的电极未标出，所用的离子膜都只允许阳离子通过。             

①图中X是__    ___（填化学式），分析比较图示中氢氧化钠质量分数a％与b％的大小_________;
②分别写出燃料电池B中正极、负极上发生的电极反应正极：______; 负极：_____;
③这样设计的主要节（电）能之处在于（写出2处）____________、____________。

I、镁及其合金是一种用途很广的金属材料，目前世界上60％的镁是从海水中提取的。主要步骤如下：

(1)为了使MgSO₄转化为Mg(OH)₂，试剂①可以选用       ，要使MgSO₄完全转化为
沉淀，加入试剂的量应为             。
(2)加入试剂①后，能够分离得到Mg(OH)₂沉淀的方法是            。
(3)试剂②选用        ；写出其反应的离子方程式                            。
(4)无水MgCl₂在熔融状态下，通电后产生镁和氯气，该反应的化学方程式为        。
Ⅱ．关于《必修2》中提到的常见有机物，请回答下列问题：
(1)苯在常温常压下呈     态。
(2)常温常压下气态直链烷烃含碳原子数≤         。
(3)苯和甲烷中含碳量较高的是         。
(4) 写出苯与浓硝酸、浓硫酸混合液加热反应的化学方程式（用结构简式书写）               。
(5) 写出乙醇和乙酸的酯化反应方程式                  。

（1）铝土矿的主要成分是Al₂O₃·3H₂O，假设杂质是Fe₂O₃，写出由铝土矿制备金属铝的各步骤的化学方程式。（2013年高考题片段，源于高一教材）
（2）炼铁的原料有赤铁矿（假设杂质为SiO₂）、焦炭、石灰石，设备为高炉，写出炼铁时所发生的主要的化学反应方程式                           
（3）工业上用石英砂先煅烧制取粗硅，最后经过还原反应制取高纯硅，其反应方程式分别为：                           
（4）假设没有Fe，生活会                 
假设没有Al，生活会                  
假设没有Si，生活会                  

从海水中可以获得淡水、食盐，并可提取镁和溴等物质。
(1)海水淡化的方法主要有__         ____(填一种)。
(2)从海水中提取镁的流程如下图所示：

反应①的离子方程式为________________________________________________。
反应②的化学方程式为________________________________________________。
(3)从海水中提取溴的主要步骤是向浓缩的海水中通入氯气，将溴离子氧化，该反应的离子方程式为_____________________________               ___________________。

有人称煤炭是“工业的粮食”，通过煤的综合利用可以获得重要化工原料，如焦炭，它是煤的______ (填“蒸馏”或“干馏”)产物，可用于________________ (填出一种用途)；以煤为原料可以制得水煤气，其反应的化学方程式为______               _____。

据报道，某煤矿井下采煤面瓦斯突出，发生爆炸，当场造成56人死亡，92人生死不明。截至记者发稿时，经过全力搜救，目前又发现4名遇难矿工遗体，死亡人数增加至60人。其中，55人系窒息死亡。目前，尚有88名矿工下落不明。根据以上信息回答下列问题：
（1）写出瓦斯爆炸的化学方程式                                                  
（2）可燃性气体的爆炸都有一个爆炸极限，所谓爆炸极限是指可燃气体（或蒸汽或粉尘等）与空气混合后，遇火产生爆炸的最高或最低浓度（通常以体积百分数表示）。下表是甲烷在空气和纯氧气中的爆炸极限

磺化煤（表达式为NaR)是一种钠离子型离子交换剂，它能与硬水中的Ca²⁺、Mg²⁺交换而将其除去，从而使水软化。现代海水的淡化方法是使海水按顺序通过两种离子交换剂，其流程如图所示。

（1）现有氢型阳离子交换树脂（HR）和羟型阴离子交换树脂（ROH），则在图中的离子交换柱中应分别装入的离子交换树脂是（填表示式）：A柱为______ ______，B柱为____________。
（2）说明上述顺序的理由_______________________________________________。

海水的综合利用可以制备金属钠和镁，其流程如下图所示：

（1）上述流程中生成氢氧化镁沉淀的离子方程式为                 。氢氧化镁沉淀和盐酸反应的离子方程式为                      。
（2）实验室里将粗盐制成精盐的过程中，在溶解、过滤、蒸发三个步骤的操作中都要用到玻璃棒，分别说明这三种情况下使用玻璃棒的作用：
溶解时：____________；过滤时：____________；蒸发时：______________。