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 [化學(xué)——選修5：有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)] （15分）

香豆素是一種天然香料，存在于黑香豆、蘭花等植物中。工業(yè)上常用水楊醛與乙酸酐在催化劑存在下加熱反應(yīng)制得：

以下是由甲苯為原料生產(chǎn)香豆素的一種合成路線（部分反應(yīng)條件及副產(chǎn)物已略去）：

已知一下信息：

①A中有五種不同化學(xué)環(huán)境的氫；

②B可與FeCl₃溶液發(fā)生顯色反應(yīng)；

③同一個(gè)碳原子連有兩個(gè)羥基通常不穩(wěn)定，易脫水形羰基。

請(qǐng)回答下列問題：

（1）香豆素的分子式為______;

（2）由甲苯生產(chǎn)A的反應(yīng)類型為______，A的化學(xué)名稱為______；

（3）由B生產(chǎn)C的化學(xué)反應(yīng)方程式為______；

（4）B的同分異構(gòu)體中含有苯環(huán)的還有______種，其中在核磁共振氫譜中只出現(xiàn)四組峰的有______種；

（5）D的同分異構(gòu)體中含有苯環(huán)的還有______種，其中：

  ①既能發(fā)生銀鏡反應(yīng)，又能發(fā)生水解反應(yīng)的是______（寫結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式）；

②能夠與飽和碳酸氫鈉溶液反應(yīng)放出CO2的是______（寫結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式）。

 [化學(xué)——選修3：物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)]（15分）

氮化硼（BN）是一種重要的功能陶瓷材料。以天然硼砂為起始物，經(jīng)過一系列反應(yīng)可以得到BF₃和BN，如下圖所示：

請(qǐng)回答下列問題：

（1）由B₂O₃制備BF₃、BN的化學(xué)方程式依次是          、          ；

（2）基態(tài)B原子的電子排布式為          ；B和N相比，電負(fù)性較大的是          ，BN中B元素的化合價(jià)為          ；

（3）在BF₃分子中，F(xiàn)—B—F的鍵角是          ，B原子的雜化軌道類型為          ，BF₃和過量NaF作用可生成NaBF₄，BF₄^－的立體構(gòu)型為          ；

（4）在與石墨結(jié)構(gòu)相似的六方氮化硼晶體中，層內(nèi)B原子與N原子之間的化學(xué)鍵為          ，層間作用力為          ；

（5）六方氮化硼在高溫高壓下，可以轉(zhuǎn)化為立方氮化硼，其結(jié)構(gòu)與金剛石相似，硬度與金剛石相當(dāng)，晶胞邊長(zhǎng)為361.5pm。立方氮化硼晶胞中含有______個(gè)氮原子、______個(gè)硼原子，立方氮化硼的密度是______ g·cm^-3（只要求列算式，不必計(jì)算出數(shù)值。阿伏伽德羅常數(shù)為N_A）。

 [化學(xué)——選修2：化學(xué)與技術(shù)]（15分）

普通紙張的主要成分是纖維素。在早期的紙張生產(chǎn)中，常采用紙張表面涂敷明礬的工藝，以填補(bǔ)其表面的微孔，防止墨跡擴(kuò)散。請(qǐng)回答下列問題：

（1）人們發(fā)現(xiàn)紙張會(huì)發(fā)生酸性腐蝕而變脆、破損，嚴(yán)重威脅紙質(zhì)文物的保存。經(jīng)分析檢驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)酸性腐蝕主要與造紙中涂敷明礬的工藝有關(guān)，其中的化學(xué)原理是          ；為了防止紙張的酸性腐蝕，可在紙漿中加入碳酸鈣等添加劑，該工藝原理的化學(xué)（離子）方程式為          。

（2）為了保護(hù)這些紙質(zhì)文物，有人建議采取下列措施：

①噴灑堿性溶液，如稀氫氧化鈉溶液或氨水等。這樣操作產(chǎn)生的主要問題是          ；

②噴灑Zn(C₂H₅)₂。Zn(C₂H₅)₂可以與水反應(yīng)生成氧化鋅和乙烷。用化學(xué)（離子）方程式表示該方法生成氧化鋅及防止酸性腐蝕的原理          、          。

（3）現(xiàn)代造紙工藝常用鈦白粉（TiO₂）替代明礬。鈦白粉的一種工業(yè)制法是以鈦鐵礦（主要成分是FeTiO₃）為原料按下列過程進(jìn)行的，請(qǐng)完成下列化學(xué)方程式：

①

②

氫化鈣固體是登山運(yùn)動(dòng)員常用的能源提供劑。某興趣小組擬選用如下裝置制備氫化鈣。

回答下列問題：

（1）請(qǐng)選擇必要的裝置，按氣流方向連接順序?yàn)開________（填儀器接口的字母編號(hào)）。

（2）根據(jù)完整的實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)步驟如下：檢查裝置氣密性后，裝入藥品；打開分液漏斗活塞；_________（請(qǐng)按正確的順序填入下列步驟的標(biāo)號(hào)）。

A．加熱反應(yīng)一段時(shí)間　

B．收集氣體并檢驗(yàn)其純度

C．關(guān)閉分液漏斗活塞

D．停止加熱，充分冷卻

（3）實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，某同學(xué)取少量產(chǎn)物，小心加入水中，觀察到有氣泡冒出，溶液中加入酚酞后顯紅色。該同學(xué)據(jù)此判斷，上述實(shí)驗(yàn)確有CaH₂生成。

①寫出CaH₂與水反應(yīng)的化學(xué)方程式_________ ；

②該同學(xué)的判斷不準(zhǔn)確，原因是_________。

（4）請(qǐng)你設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)，用化學(xué)方法區(qū)分鈣與氫化鈣，寫出實(shí)驗(yàn)簡(jiǎn)要步驟及觀察到的現(xiàn)象________。

（5）登山運(yùn)動(dòng)員常用氫化鈣作為能源提供劑，與氫氣相比，其優(yōu)點(diǎn)是__________。

科學(xué)家利用太陽(yáng)能分解水生成的氫氣在催化作用下與二氧化碳反應(yīng)生成甲醇，并開發(fā)出直接以甲醇為燃料的燃料電池。已知H₂(g)、CO(g)和CH₃OH(l)的燃燒熱△H分別為-285.8KJ·mol^-1、-283.0KJ·mol^-1和-726.5KJ·mol^-1。請(qǐng)回答下列問題：

（1）用太陽(yáng)能分解10mol水消耗的能量是________KJ；

（2）甲醇不完全燃燒生成一氧化碳和液態(tài)水的熱化學(xué)方程式為___________________；

（3）在容積為2L的密閉容器中，由CO₂和H₂合成甲醇，在其他條件不變的情況下，考察溫度對(duì)反應(yīng)的影響，試驗(yàn)結(jié)果如下圖所示（注：T₁、T₂均大于300℃）：

下列說法正確的是_________（填序號(hào)）

①溫度為T₁時(shí)，從反應(yīng)開始到平衡，生成甲醇的平均速率為

②該反應(yīng)在T₁時(shí)的平衡常數(shù)比T₁時(shí)的小

③該反應(yīng)為放熱反應(yīng)

④處于A點(diǎn)的反應(yīng)體系從T₁變到T₂，達(dá)到平衡時(shí)增大

（4）在T₁溫度時(shí)，將1 mol CO₂ 和1 mol H₂充入一密閉恒容容器中，充分反應(yīng)達(dá)到平衡后，若CO₂的轉(zhuǎn)化率為α，則容器內(nèi)的壓強(qiáng)與起始?jí)簭?qiáng)之比為_________；

（5）在直接以甲醇為燃料的燃料電池中，點(diǎn)解質(zhì)溶液為酸性，負(fù)極的反應(yīng)式為_________、正極的反應(yīng)式為_________。理想狀態(tài)下，該燃料電池消耗1 mol 甲醇所能產(chǎn)生的最大電能為702.1 KJ，則該燃料電池的理論效率為_________（燃料電池的理論效率是指電池所產(chǎn)生的最大電能與燃料電池反應(yīng)所能釋放的全部能量之比）。

0.80 g CuSO₄·5H₂O樣品受熱脫水過程的熱重曲線（樣品質(zhì)量隨溫度變化的曲線）如下圖所示。

請(qǐng)回答下列問題：

（1）試確定200℃時(shí)固體物質(zhì)的化學(xué)式___________（要求寫出推斷過程）

（2）取270℃所得樣品，于570℃灼燒得到的主要產(chǎn)物是黑色粉末和一種氧化性氣體，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為___________________________________。把該黑色粉末溶解于稀硫酸中，經(jīng)濃縮、冷卻，有晶體析出，該晶體的化學(xué)式為______________，其存在的最高溫度是______________________________________；

（3）上述氧化性氣體與水反應(yīng)生成一種化合物，該化合物的濃溶液與Cu在加熱時(shí)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______________________________________:

（4）在0.10 mol·L^-1硫酸銅溶液中加入氫氧化鈉稀溶液充分?jǐn)嚢�，有淺藍(lán)色氫氧化銅沉淀生成，當(dāng)溶液的pH=8時(shí)，c(Cu²⁺)=________ mol·L^-1（K_ap [Cu(OH)₂]=2.2×10^-20）。若在0.1 mol·L^-1硫酸銅溶液中通入H₂S氣體，使Cu²⁺完全沉淀為CuS，此時(shí)溶液中的H⁺濃度是_________ mol·L^-1。

短周期元素W、X、Y和Z的原子序數(shù)依次增大。元素W是制備一種高效電池的重要材料，X原子的最外層電子數(shù)是內(nèi)層電子數(shù)的2倍，元素Y是地殼中含量最豐富的金屬元素，Z原子的最外層電子數(shù)是內(nèi)層電子數(shù)的2倍。下列說法錯(cuò)誤的是

A．元素W、X的氯化物中，各原子均滿足8電子的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)

B．元素X與氫形成的原子比為1∶1的化合物有很多種

C．元素Y的單質(zhì)與氫氧化鈉溶液或鹽酸反應(yīng)均有氫氣生成

D．元素Z可與元素X形成共價(jià)化合物XZ₂

能正確表示下列反應(yīng)的離子方程式為              

A．硫化亞鐵溶于稀硝酸中：FeS + 2H⁺ = Fe²⁺ + H₂S↑

B．NH₄HCO₃溶于過量的NaOH溶液中：

C．少量SO₂通入苯酚鈉溶液中：

D．大理石溶于醋酸中：CaCO₃ + 2CH₃COOH = Ca²⁺ + 2CH₃COO^－ + CO₂↑+ H₂O

鐵鎳蓄電池又稱愛迪生電池，放電時(shí)的總反應(yīng)為：

Fe + Ni₂O₃ + 3H₂O = Fe(OH)₂ + 2Ni(OH)₂

下列有關(guān)電池的說法不正確的是

A．電池的電解液為堿性溶液，正極為Ni₂O₃、負(fù)極為Fe

B．電池放電時(shí)，負(fù)極反應(yīng)為Fe + 2OH^－ －2e^－ = Fe(OH_­­)²

C．電池充電過程中，陰極附近溶液的pH降低

D．電池充電時(shí)，陽(yáng)極反就為2Ni(OH)₂ + 2OH^－－2e^－ = Ni₂O₃ + 3H₂O