有X、Y、Z三种单质和甲、乙、丙三种常见的化合物，它们有如下图及叙述所示的关系：

(1)X、Y、Z都是短周期元素的单质，X元素原子的最外层电子数是其次外层电子数的2倍；Y元素有两种常见单质，二者质量相等时其物质的量之比为3∶2；Z元素原子的次外层电子数是其最外层电子数的4倍．则：

①写出化合物甲的电子式________；

②写出Z与甲反应的化学方程式________；

(2)X、Y、Z都是非金属单质，X是原子晶体，Y、Z都是分子晶体，X、Y都能与强碱溶液反应；乙的水溶液是工业三酸之一，也是实验室常用试剂．则：

①写出X与NaOH溶液反应的离子方程式________；

②在①所得溶液中加入乙的溶液，观察到的现象________________；

(3)X、Z是常见金属，Z与甲的反应只有在高温下才能进行，甲是一种具有磁性的化合物，乙在工业上常用于制取Z单质．则：

①写出乙与NaOH溶液反应的化学方程式________；

②将等物质的量的X和Z分别与足量的稀硫酸反应，当两种金属完全溶解后，得到气体的质量之比是________．

我国第二代身份证采用的是具有绿色环保性能的PETG新材料，PETG新材料可以回收再利用，而且对周边环境不构成任何污染．PETG的结构简式为：

已知：Ⅰ．

Ⅱ．RCOOR₁＋R₂OH→RCOOR₂＋R₁OH(R、R₁、R₂表示烃基)

这种材料可采用下列合成路线

试回答下列问题：

(1)合成PETG的单体有________种．

(2)指出反应类型：②________　⑥________．

(3)写出A、B、I的结构简式：A________，B________，I________．

(4)G属于酚类的同分异构体有多种，其中酚羟基互为间位的同分异构体共有________种．

(5)反应⑦中参加反应的D、E、H的物质的量之比为________．

氮是地球上极为丰富的元素．

(1)Li₃N晶体中氮以N^3－存在，基态N^3－的电子排布式为________．

(2)N≡N的键能为942 kJ·mol^－1，N－N单键的键能为247 kJ·mol^－3，计算说明N₂中的________键比________键稳定(填“”“”)．

(3)(CH₃)₃NH⁺和AlCl^－₄可形成离子液体．离子液体由阴、阳离子组成，熔点低于100℃，其挥发性一般比有机溶剂________(填“大”或“小”)，可用作________(填代号)．

a、助燃剂　b、“绿色”溶剂　c、复合材料　d、绝热材料

(4)X⁺中所有电子正好充满K、L、M三个电子层，它与N^3－形成 的晶体结构如图所示．X的元素符号是________，与同一个N^3－相连的X⁺有________个．

二氧化硫和氮的氧化物是常用的化工原料，但也是大气的主要污染物．综合治理其污染是环境化学当前的重要研究内容之一．

(1)硫酸生产中，SO₂催化氧化生成SO₃：2SO₂(g)＋O₂(g)2SO₃(g)．某温度下，SO₂的平衡转化率(α)与体系总压强(p)的关系如图所示．根据图示回答下列问题：

①将2.0 mol　SO₂和1.0 mol　O₂置于10 L密闭容器中，反应达平衡后，体系总压强为0.10 MPa．该反应的平衡常数等于________．

②平衡状态由A变到B时，平衡常数K(A)________K(B)(填“＞”、“＜”或“＝”)

(2)用CH₄催化还原NO_x可以消除氮氧化物的污染．例如：

CH₄(g)＋4NO₂(g)4NO(g)＋CO₂(g)＋2H₂O(g)；ΔH＝－574 kJ/mol

CH₄(g)＋4NO(g)2N₂(g)＋CO₂(g)＋2H₂O(g)；ΔH＝－1160 kJ/mol

若用标准状况下4.48 L　CH₄还原NO₂至N₂，整个过程中转移的电子总数为________(阿伏加德罗常数的值用N_A表示)，放出的热量为________kJ．

(3)新型纳米材料氧缺位铁酸盐(MFe₂O_x，3＜x＜4，M＝Mn、Co、Zn或Ni)由铁酸盐(MFe₂O₄)经高温还原而得，常温下，它能使工业废气中的酸性氧化物分解除去．转化流程如图所示：

请写出MFe₂O_x分解SO₂的化学方程式________(不必配平)

有机物A可发生如下转化：

(1)化合物A是一种邻位二取代苯，其中一个取代基是羧基，则A的结构简式是________．

(2)反应①②都可属于取代反应．其中①是________反应，②是________反应

(3)反应③的化学方程式是________．

(4)A与NaOH溶液共热，可发生反应生成B与C的钠盐．与1 mol　A反应所消耗的NaOH物质的量为________mol．

(5)与A具有相同官能团(－COOH和－COO－)的A的同分异构体很多，请写出其中三种邻位二取代苯的结构简式________、________、________．

A、B、C三种强电解质，它们在水中电离出的离子如下表所示：

下图所示装置中，甲、乙、丙三个烧杯依次分别盛放足量的A溶液、足量的B溶液、足量的C溶液，电极均为石墨电极．

接通电源，经过一段时间后，测得乙中c电极质量增加了16 g．常温下各烧杯中溶液的pH与电解时间t的关系图如下．据此回答下列问题：

(1)M为电源的________极(填写“正”或“负”)电极b上发生的电极反应为________；

(2)计算电极e上生成的气体在标准状态下的体积：________；

(3)写出乙烧杯的电解池反应________

(4)如果电解过程中B溶液中的金属离子全部析出，此时电解能否继续进行，为什么？________________

(5)若经过一段时间后，测得乙中c电极质量增加了16 g，要使丙恢复到原来的状态，操作是________________．

中学化学中几种常见物质的转化关系如下：

将D溶液滴入沸水中可得到以F为分散质的红褐色液体．请回答下列问题：

(1)写出D溶液滴入沸水中可得到红褐色液体的离子方程式是________．此液体具有的性质是________．(填写序号)

①光束通过该液体时形成光亮的“通路”．

②插入电极通直流电后，有一极附近液体颜色加深．

③向该液体中加入硝酸银溶液，无沉淀产生．

④将该液体加热、蒸干、灼烧后，有氧化物生成．

(2)A、B、H的化学式：A________　B________　H________．

(3)①H₂O₂分子的电子式：________

②写出C的酸性溶液与双氧水反应的离子方程式________．

(4)写出鉴定E中阳离子的实验方法和现象：________________．

(5)在C溶液加入与C等物质的量的Na₂O₂，恰好使C转化为F，写出该反应的离子方程式：________．

食盐是日常生活的必需品，也是重要的化工原料．

(1)粗食盐常含有少量K⁺、Ca²⁺、Mg²⁺、Fe³⁺、SO等杂质离子，实验室提纯NaCl的流程如下：

提供的试剂：饱和Na₂CO₃溶液　饱和K₂CO₃溶液　NaOH溶液　BaCl₂溶液　Ba(NO₃)₂溶液　75％乙醇　四氯化碳

①欲除去溶液I中的Ca²⁺、Mg²⁺、Fe³⁺、SO离子，选出a所代表的试剂，按滴加顺序依次为________(只填化学式)．

②洗涤除去NaCl晶体表面附带的少量KCl，选用的试剂为________．

(2)用提纯的NaCl配制500 mL　4.00 mol·L^－1　NaCl溶液，所用仪器除天平、药匙、玻璃棒外还有________(填仪器名称)．

(3)电解饱和食盐水的装置如图所示，若收集的H₂为2 L，则同样条件下收集的Cl₂________(填“＞”、“＝”或“＜”)2 L，原因是________．装置改进后，可用于制备NaOH溶液，若测定溶液中NaOH的浓度，常用的方法是________．

(4)实验室制备H₂和Cl₂通常采用下列反应：

Zn＋H₂SO₄ZnSO₄＋H₂↑；MnO₂＋4HCl(浓)MnCl₂＋Cl₂↑＋2H₂O

据此，从下列所给仪器装置中选择制备并收集H₂的装置________________(填代号)和制备并收集干燥、纯净Cl₂的装置________(填代号)．

可选用制备气体的装置：

二甲醚是一种重要的清洁燃料，也可替代氟利昂作制冷剂等，对臭氧层无破坏作用．工业上可利用煤的气化产物(水煤气)合成二甲醚．请回答下列问题：

(1)煤的气化的主要化学反应方程式为：________．

(2)利用水煤气合成二甲醚的三步反应如下：

①2H₂(g)＋CO(g)CH₃OH(g)；ΔH＝－90.8 kJ·mol^－1

②2CH₃OH(g)CH₃OCH₃(g)＋H₂O(g)；ΔH＝－23.5 kJ·mol^－1

③CO(g)＋H₂O(g)CO₂(g)＋H₂(g)；ΔH＝－41.3 kJ·mol^－1

总反应：3H₂(g)＋3CO(g)CH₃OCH₃(g)＋CO₂(g)的ΔH＝________；

一定条件下的密闭容器中，该总反应达到平衡，要提高CO的转化率，可以采取的措施是________(填字母代号)．

a．高温高压

b．加入催化剂

c．减少CO₂的浓度

d．增加CO的浓度

e．分离出二甲醚

(3)已知反应②2CH₃OH(g)CH₃OCH₃(g)＋H₂O(g)某温度下的平衡常数为400．此温度下，在密闭容器中加入CH₃OH，反应到某时刻测得各组分的浓度如下：

①比较此时正、逆反应速率的大小：v_正________v_逆(填“＞”、“＜”或“＝”)．

②若加入CH₃OH后，经10 min反应达到平衡，此时c(CH₃OH)＝________；该时间内反应速率v(CH₃OH)＝________．

有机物A(C₆H₈O₄)为食品包装纸的常用防腐剂．A可以使溴水褪色．A难溶于水，但在酸性条件下可发生水解反应，得到B(C₄H₄O₄)和甲醇．通常状况下B为无色晶体，能与氢氧化钠溶液发生反应．

(1)A可以发生的反应有________(选填序号)．

①加成反应

②酯化反应

③加聚反应

④氧化反应

(2)B分子所含官能团的名称是________．

(3)B分子中没有支链，其结构简式是________，B的具有相同官能团的同分异构体的结构简式是________．

(4)由B制取A的化学方程式是________．

(5)天门冬氨酸(C₄H₇NO₄)是组成人体蛋白质的氨基酸之一，可由B通过以下反应制取：

天门冬氨酸的结构简式是________．