实验室模拟回收某废旧含镍催化剂（主要成分为NiO，另含Fe₂O₃、CaO、CuO、BaO等）生产Ni₂O₃。其工艺流程为：

图Ⅰ                                图Ⅱ

⑴根据图Ⅰ所示的X射线衍射图谱，可知浸出渣含有三种主要成分，其中“物质X”为     。图Ⅱ表示镍的浸出率与温度的关系，当浸出温度高于70℃时，镍的浸出率降低，浸出渣中Ni(OH)₂含量增大，其原因是     。

⑵工艺流程中“副产品”的化学式为     。

⑶已知有关氢氧化物开始沉淀和沉淀完全的pH如下表：

操作B是为了除去滤液中的铁元素，某同学设计了如下实验方案：向操作A所得的滤液中加入NaOH溶液，调节溶液pH为3.7～7.7，静置，过滤。请对该实验方案进行评价：     （若原方案正确，请说明理由；若原方案错误，请加以改正）。

⑷操作C是为了除去溶液中的Ca²⁺，若控制溶液中F^－浓度为3×10^－3 mol·L^－1，则Ca²⁺的浓度为     mol·L^－1。（常温时CaF₂的溶度积常数为2.7×10^－11）

⑸电解产生2NiOOH·H₂O的原理分两步：①碱性条件下Cl^－在阳极被氧化为ClO^－；②Ni²⁺被ClO^－氧化产生2NiOOH·H₂O沉淀。第②步反应的离子方程式为     。

莫沙朵林是一种镇痛药，它的合成路线如下：

⑴B中手性碳原子数为     ；化合物D中含氧官能团的名称为     。

⑵C与新制氢氧化铜反应的化学方程式为     。

⑶写出同时满足下列条件的E的一种同分异构体的结构简式：     。

I.核磁共振氢谱有4个峰；

Ⅱ.能发生银镜反应和水解反应；

Ⅲ.能与FeCl₃溶液发生显色反应。

⑷已知E＋X→F为加成反应，化合物X的结构简式为     。

⑸已知：。化合物是合成抗病毒药阿昔洛韦的中间体，请设计合理方案以和为原料合成该化合物（用合成路线流程图表示，并注明反应条件）。合成路线流程图示例如下：

乙二酸（H₂C₂O₄）是一种重要的化工产品，可以使酸性高锰酸钾溶液褪色，其制备工艺流程如下：

氧化时控制反应液温度为55～60℃，边搅拌边缓慢滴加浓HNO₃、H₂SO₄混合液，可发生下列反应：

C₆H₁₂O₆＋18HNO₃→3H₂C₂O₄＋18NO₂↑＋12H₂O

C₆H₁₂O₆­＋6HNO₃→3H₂C₂O₄＋6NO↑＋6H₂O

⑴检验氧化后的溶液中是否仍含有葡萄糖的实验方案为     。

⑵氧化时控制反应液温度为55～60℃的原因是     。

⑶若水解时淀粉利用率为80%，氧化时葡萄糖的利用率为80%，结晶时有10%的乙二酸遗留在溶液中。则30 kg淀粉可生产乙二酸的质量为     。

⑷生产中产生的NO_x用氧气和水吸收后产生硝酸循环利用，若尾气NO_x中n(NO₂)︰n(NO)＝2︰1，且NO_x的吸收转化率为90%。计算：理论上，每生产9 kg乙二酸至少需要补充质量分数为63%的硝酸溶液多少千克。（写出计算过程）

硅藻土是由硅藻死亡后的遗骸沉积形成的，主要成分是 SiO₂和有机质，并含有少量的Al₂O₃、Fe₂O₃、MgO 等杂质。精制硅藻土因为吸附性强、化学性质稳定等特点被广泛应用。下图是生产精制硅藻土并获得Al(OH)₃的工艺流程。

⑴粗硅藻土高温煅烧的目的是     。

⑵反应Ⅲ中生成Al(OH)₃沉淀的化学方程式是     ；氢氧化铝常用作阻燃剂，其原因是     。

⑶实验室用酸碱滴定法测定硅藻土中硅含量的步骤如下：

步骤1：准确称取样品a g，加入适量KOH固体，在高温下充分灼烧，冷却，加水溶解。

步骤2：将所得溶液完全转移至塑料烧杯中，加入硝酸至强酸性，得硅酸浊液。

步骤3：向硅酸浊液中加入NH₄F溶液、饱和KCl溶液，得K₂SiF₆沉淀，用塑料漏斗过滤并洗涤。

步骤4：将K₂SiF₆转移至另一烧杯中，加入一定量蒸馏水，采用70 ℃水浴加热使其充分水解（K₂SiF₆+3H₂O=H₂SiO₃+4HF+2KF）。

步骤5：向上述水解液中加入数滴酚酞，趁热用浓度为c mol·L^－1 NaOH的标准溶液滴定至终点，消耗NaOH标准溶液VmL。

①步骤1中高温灼烧实验所需的仪器除三角架、泥三角、酒精喷灯外还有     。

a．蒸发皿  b．表面皿  c．瓷坩埚   d．铁坩埚

②实验中使用塑料烧杯和塑料漏斗的原因是     。

③步骤3中采用饱和KCl溶液洗涤沉淀，其目的是     。

④步骤5中滴定终点的现象为     。

⑤样品中SiO₂的质量分数可用公式“×100%”进行计算。由此分析步骤5中滴定反应的离子方程式为     。

CO₂和CH₄是两种重要的温室气体，通过CH₄和CO₂反应制造更高价值化学品是目前的研究目标。

⑴250℃时，以镍合金为催化剂，向4 L容器中通入6 mol CO₂、6 mol CH₄，发生如下反应：CO₂ (g)＋CH₄(g) 2CO(g)＋2H₂(g)。平衡体系中各组分体积分数如下表：

①此温度下该反应的平衡常数K=     。

②已知：CH₄(g)＋2O₂(g)＝CO₂(g)＋2H₂O(g) △H=-890.3 kJ·mol^－1

CO(g)＋H₂O (g)＝CO₂(g)＋H₂ (g) △H=2.8 kJ·mol^－1

2CO(g)＋O₂(g)＝2CO₂(g) △H=-566.0 kJ·mol^－1

反应CO₂(g)＋CH₄(g)2CO(g)＋2H₂(g) 的△H=     。

⑵以二氧化钛表面覆盖Cu₂Al₂O₄为催化剂，可以将CO₂和CH₄直接转化成乙酸。

①在不同温度下催化剂的催化效率与乙酸的生成速率如右图所示。250～300℃时，温度升高而乙酸的生成速率降低的原因是   。

②为了提高该反应中CH₄的转化率，可以采取的措施是   。

③将Cu₂Al₂O₄溶解在稀硝酸中的离子方程式为     。

⑶以CO₂为原料可以合成多种物质。

①聚碳酸酯是一种易降解的新型合成材料，它是由缩聚而成。写出聚碳酸酯的结构简式：   。

②以氢氧化钾水溶液作电解质进行电解，CO₂在铜电极上可转化为甲烷，该电极反应方程式为     。

本题包括A、B两小题，分别对应于“物质结构与性质”和“实验化学”两个选修模块的内容。请选定其中一题，并在相应的答题区域内作答。若两题都做，则按A题评分。

21．A．《物质结构与性质》

在5－氨基四唑（）中加入金属Ga，得到的盐是一种新型气体发生剂，常用于汽车安全气囊。

⑴基态Ga原子的电子排布式可表示为     ；

⑵5－氨基四唑中所含元素的电负性由大到小的顺序为     ，其中N原子的杂化类型为     ；在1 mol 5－氨基四唑中含有的σ键的数目为     。

⑶叠氮酸钠(NaN₃)是传统安全气囊中使用的气体发生剂。

①叠氮酸钠(NaN₃)中含有叠氮酸根离子（N₃^－），根据等电子体原理N₃^－的空间构型为     。

②以四氯化钛、碳化钙、叠氮酸盐作原料，可以生成碳氮化钛化合物。其结构是用碳原子取代氮化钛晶胞（结构如右图）顶点的氮原子，这种碳氮化钛化合物的化学式为     。

乙酰基二茂铁是常用的汽油的抗震剂，由二茂铁合成乙酰基二茂铁的原理如下：

其实验步骤如下：

步骤1：如图Ⅰ所示，取1 g二茂铁与3 mL乙酸酐于装置中，开通搅拌器，慢慢滴加85%磷酸1 mL，加热回流5 min。

步骤2：待反应液冷却后，倒入烧杯中加入10 g碎冰，搅拌至冰全部融化，缓慢滴加NaHCO₃溶液中和至中性，置于冰水浴中15 min。抽滤，烘干，得到乙酰基二茂铁粗产品。

步骤3：将乙酰基二茂铁粗产品溶解在苯中，从图Ⅱ装置的分液漏斗中滴下，再用乙醚淋洗。

步骤4：将其中一段时间的淋洗液收集，并进行操作X，得到纯净的针状晶体乙酰基二茂铁并回收乙醚。

⑴步骤2中的抽滤操作，除烧杯、玻璃棒外，还必须使用属于硅酸盐材质的仪器有     。

⑵步骤2中不需要测定溶液的pH就可以判断溶液接近中性，其现象是     。

⑶步骤3将粗产品中杂质分离实验的原理是     。

⑷步骤4中操作X的名称是     ，该操作中不能使用明火的原因是       。

⑸为确定产品乙酰基二茂铁中是否含有杂质二乙酰基二茂铁()，可以使用的仪器分析方法是     。

以色列科学家达尼埃尔·谢赫特曼因首先在铝合金中发现准晶体荣获2011年诺贝尔化学奖。下列有关铝原子（）的说法正确的是

A．质子数为27       B．中子数为27       C．质量数为13       D．原子序数为13

控制温室效应，提倡低碳生活。下列燃料零排放二氧化碳的是

A．氢气             B．天然气           C．液化气           D．沼气

硫酸铵是一种化肥。硫酸铵属于

A．氧化物           B．酸               C．碱               D．盐