（6分）用地壳中某主要元素生产的多种产品在现代高科技中占重要位置，足见化学对现代物质文明的重要作用。例如：

1．计算机的芯片的主要成分是      ；

2．光导纤维的主要成分是      ：

3．目前应用最多的太阳能电池的光电转化材料是      ；

4．用作吸附剂、干燥剂、催化剂或催化剂载体的人造分子筛大多是一类称为     的化合物；

5．有一大类化合物，结构独特，兼备无机材料和有机材料双重性能，有耐温、电绝缘性好、难燃、憎水、耐腐蚀……等特性，广泛用于航空航天、电子电气、建筑、运输等行业，用于密封、粘合、润滑、涂层、表面活性、防水、防潮……，已为现代社会不可替代的新材料。这类材料在分子结构上的特点是         和         。

（5分）阅读如下信息后回答问题：元素M，其地壳丰度居第12位，是第3种蕴藏最丰富的过渡元素，是海底多金属结核的主要成分，是黑色金属，主要用途：炼钢，也大量用来制作干电池，还是动植物必需的微量元素。

1．M的元素符号是        。

2．M的最重要矿物的化学式是        。

3．M的三种常见化合物是      、      和      。

（10分）溴酸钾测定苯酚纯度的步骤如下：称取含苯酚0.6000 g的试样溶于2000mL 0.1250mol/L KBrO₃溶液（该溶液含过量的KBr），加酸酸化。放置，待反应完全后加入KI，而后用0.1050mol/L Na₂S₂O₃溶液滴定生成的碘，滴定终点为20.00mL。计算试样中苯酚的质最分数。

（11分）设计出燃料电池使汽油氧化直接产生电流是对世纪最富有挑战性的课题之一。

最近有人制造了一种燃料电池，一个电极通入空气，另一电极通入汽油蒸气，电池的电解质是掺杂了Y₂O₃的ZrO₂晶体，它在高温下能传导O^2－离子。回答如下问题：

12－1 以丁烷代表汽油，这个电池放电时发生的化学反应的化学方程式是：              

12－2 这个电池的正极发生的反应是：                            

负极发生的反应是：                                 

固体电解质里的O^2－的移动方向是：                 

向外电路释放电子的电极是：                   

12－3 人们追求燃料电池氧化汽油而不在内燃机里燃烧汽油产生动力的主要原因是：
                                                                            

12－4 你认为在ZrO₂晶体里掺杂Y₂O₃用Y^3＋代替晶体里部分的Zr^4＋对提高固体电解质的导电能力会起什么作用？其可能的原因是什么？

答：                                                                            

12－5 汽油燃料电池最大的障碍是氧化反应不完全产生          堵塞电极的气体通道，有人估计，完全避免这种副反应至少还需10年时间，正是新一代化学家的历史使命。

（10分）研究离子晶体，常考察以一个离子为中心时，其周围不同距离的离子对它的吸引或排斥的静电作用力。设氯化钠晶体中钠离子跟离它最近的氯离子之间的距离为d，以钠离子为中心，则：

11－1 第二层离子有      个，离中心离子的距离为      d，它们是      离子。

11－2 已知在晶体中Na^＋离子的半径为116pm，Cl^－离子的半径为167pm，它们在晶体中是紧密接触的。求离子占据整个晶体空间的百分数。

11－3 纳米材料的表面原子占总原子数的比例极大，这是它的许多特殊性质的原因，假设某氯化钠纳米颗粒的大小和形状恰等于氯化钠晶胞的大小和形状，求这种纳米颗粒的表面原子占总原子数的百分比。

11－4 假设某氯化钠颗粒形状为立方体，边长为氯化钠晶胞边长的10倍，试估算表面原子占总原子数的百分比。

（10分）1997年BHC公司因改进常用药布洛芬的合成路线获得美国绿色化学挑战奖：

旧合成路线：

新合成路线：

9－1 写出A、B、C、D的结构式（填入方框内）。

9－2 布洛芬的系统命名为：                   。

（11分）新药麦米诺的合成路线如下：

8－1 确定B、C、D的结构式（填入方框）。

8－2 给出B和C的系统命名：B为             ；C为：            。

（8分）Mn^2＋离子是KMnO₄溶液氧化H₂C₂O₄的催化剂。有人提出该反应的历程为：

Mn（Ⅶ）Mn（Ⅵ）Mn（Ⅳ）Mn（Ⅲ）
Mn(C₂O₄)_n^3－2nMn^2＋＋CO₂

请设计2个实验方案来验证这个历程是可信的（无须给出实验装置，无须指出选用的具体试剂，只需给出设计思想）。