(11分)
通过粮食发酵可获得某含氧有机化合物X，其相对分子质量为46，其中碳的质量分数为52.2%，氢的质量分数为13.0%。
（1）X的分子式是________________；
（2）X与金属钠反应放出氢气，反应的化学方程式是
(有机物用结构简式表达)；
（3）X与空气中的氧气在铜或银催化下反应生成Y，所发生反应的化学方程式为 ，Y中所含官能团的名称为_______；
已知：（1）测定土壤中铁的含量时需先将三价铁还原为二价铁，再采用邻啡罗啉作显色剂，用比色法测定，若土壤中含有高氯酸盐时会对测定有干扰。相关的反应如下：
4FeCl3+2NH2OH·HCl
4FeCl2+N2O↑+6HCl+H2O
①Fe2+在基态时，价层电子排布式 。 ②羟胺(NH2OH)中N原子的杂化方式 。
③Fe2+与邻啡罗啉形成的配合物中，配位数为 。
（2）硫酸铜晶体的化学式也可以表达为Cu(H2O)4SO4·H2O晶体,该晶体中含有的化学键类型是
（3）多元化合物薄膜太阳能电池材料为无机盐，其主要包括砷化镓、硫化镉、磷化镓及铜锢硒薄膜电池等。 其中元素P、As、Se第一电离能由小到大的顺序为： 。
图1 图2
（4）① 有机太阳能固体电池材料含有高纯度C60，其结构如图1，则1 mol C60分子中π键的数目为 ，C60的晶胞结构如图2，则其配位数为_______若此晶胞的密度为ρg/cm3则两个最近C60间的距离为________cm（列式表达，已知阿伏伽德罗常数为NA）
② 如果把晶胞顶点与最近三个面心所围成的空隙叫做四面体空隙，第四周期电负性最小的原子可作为容体掺入C60晶体的空隙中，形成具有良好的超导性的掺杂C60化合物。若每个四面体空隙填入一个原子，则全部填满C60晶体的四面体空隙后，所形成的掺杂C60化合物的化学式为 。
某矿石中除含SiO2外，还有9.24% CoO、2.78% Fe2O3、0.96% MgO、0.084 % CaO，从该矿石中提取钴的主要工艺流程如下：
（1）在一定浓度的H2SO4溶液中，钴的浸出率随时间、温度的变化如右图所示。考虑生产成本和效率，最佳的浸出时间为 小时，最佳的浸出温度为 ℃。
（2）请配平下列除铁的化学方程式：
Fe2(SO4)3+ H2O+ Na2CO3= Na2Fe6(SO4)4(OH)12↓+ Na2SO4+ CO2↑
（3）“除钙、镁”的原理反应如下：MgSO4+2NaF=MgF2↓+Na2SO4； CaSO4+2NaF=CaF2↓+Na2SO4。已知KSP(CaF2)=1.11×10-10、KSP(MgF2)=7.40×10-11，加入过量NaF溶液反应完全后过滤，则滤液中的c(Ca2+)/c(Mg2+)= 。
（4）“沉淀”中含杂质离子主要有 ；“操作X”名称为 。
（5）某锂离子电池正极是LiCoO2，含Li+导电固体为电解质。充电时，Li+还原为Li，并以原子形式嵌入电池负极材料碳-6(C6)中，电池反应为LiCoO2+ C6
CoO2+ LiC6。LiC6中Li的化合价为 价。若放电时有1mole－转移，正极质量增加 g。
实验题(14分)：Ⅰ、HCOOH是一种无色、易挥发的液体，某学习小组参照：
原理，用下列仪器（加热及固定装置省略）制备干燥、纯净的CO，并用CO还原CuO粉末。
（1）若所制气体流向从左向右时，上述仪器连接为： A→( ) →( )→( )→( ) →( )
（2）A装置中小试管的作用（至少答两条）：
① 。② 。
（3）证明HCOOH受热产物中有CO的现象为： 。
（4）本实验有3处用到酒精灯，除A、B处外，还缺一个酒精灯，应放在 处.
Ⅱ、学习小组查阅资料知：
Cu的颜色为红色或紫红色，而Cu2O的颜色也为红色或砖红色。②4CuO
2 Cu2O + O2↑；③ Cu2O +2H+
= Cu+Cu2+ + H2O ；因此对CO充分还原CuO后所得红色固体是否含有Cu2O进行了认真的研究，提出下列设计方案：
方案①：取该红色固体溶于足量稀硝酸中，观察溶液颜色的变化。
方案②：取该红色固体溶于足量稀硫酸中，观察溶液颜色的变化。
（5）写出Cu2O与稀硝酸反应的化学方程式： 。
（6）请你评价方案②的合理性，并简述理由：方案②： ，理由： 。
(15分)（1）已知在常温常压下：
① 2CH3OH(l)+3O2(g) 2CO2(g)+4H2O(g) △H=" -1275.6" kJ·mol－1
② H2O(l) H2O(g) △H=" +" 44.0 kJ.mol－1
写出表示甲醇燃烧热的热化学方程式 。
（2）甲醇是一种重要的化工原料，又是一种可再生能源，具有开发和应用的广阔前景。
| 方法一 |
CO(g) +2H2(g)  CH3OH(g) |
| 方法二 |
CO2(g) +3H2(g) CH3OH(g) +H2O(g) |
工业上可用如下方法合成甲醇：
方法一 方法二
①方法一：该反应的△S 0（填“＞”或“＜”）。图中曲线a到曲线b的措施是
，恒温恒容时，下列说法能说明反应到达平衡状态的是 。
A.体系的平均摩尔质量不再改变 B. V(CO)= V(CH3OH)
C. H2的转化率达到了最大限度 D. △H不再改变
②方法二：将CO2和H2按物质的量之比1:3充入体积为2.0L的恒容密闭容器中反应，如图两条曲线分别表示压强为0.1 MPa和5.0 MPa下CO2转化率随温度的变化关系，其中a点的平衡常数表达式为： ；a，b两点化学反应速率别用Va、Vb表示，则Va Vb（填“大于”、“小于”或“等于”）。 已知原子利用率=期望产物的总质量与生成物的总质量之比，则方法一的原子利用率是方法二的原子利用率的 倍(保留两位小数).
（3）甲醇对水质会造成一定的污染，有一种电化学法可消除这种污染，其原理是通电后将Co2＋氧化成Co3＋，然后以Co3＋做氧化剂把水中的甲醇氧化成CO2而净化。写出除去甲醇的离子方程式 。
为回收利用废钒催化剂（含有V2O5、VOSO4及不溶性残渣），科研人员最新研制了一种离子交换法回收钒的新工艺，主要流程如下：
部分含钒物质在水中的溶解性如下：
| 物质 |
VOSO4 |
V2O5 |
NH4VO3 |
（VO2）2SO4 |
| 溶解性 |
可溶 |
难溶 |
难溶 |
易溶 |
回答下列问题：
⑴工业由V2O5冶炼金属钒常用铝热剂法，写出该反应的化学方程式 。
⑵图中所示滤液中含钒的主要成分为 （写化学式）。
⑶该工艺中反应③的沉淀率（又称沉钒率）是回收钒的关键之一，该步反应的离子方程式 ；沉钒率的高低除受溶液pH影响外，还需要控制氯化铵系数（NH4Cl加入质量与料液中V2O5的质量比）和温度。根据下图判断最佳控制氯化铵系数和温度为 、 。
⑷用硫酸酸化的H2C2O4溶液滴定（VO2）2SO4溶液，以测定反应②后溶液中含钒量，完成反应的离子方程式为□VO2+＋□H2C2O4＋□_____＝□VO2+＋□CO2↑＋□H2O。
⑸全矾液流电池的电解质溶液为VOSO4溶液，电池的工作原理为VO2+＋V2+＋2H+ 
VO2+＋H2O＋V3+，电池充电时阳极的电极反应式为 。
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