【化学与技术】
世界环保联盟建议全面禁止使用氯气用于饮用水的消毒，而建议采用高效“绿色”消毒剂二氧化氯。二氧化氯是一种极易爆炸的强氧化性气体，易溶于水、不稳定、呈黄绿色，在生产和使用时必须尽量用稀有气体进行稀释，同时要避免光照、震动或加热。实验室以电解法制备ClO2的流程如下：请回答下列问题。
（1）ClO2中所有原子 （填“是”或“不是”）都满足8电子结构。上图所示电解法制得的产物中杂质气体B能使石蕊试液显蓝色，除去杂质气体可选用 。
A饱和食盐水 B碱石灰 C浓硫酸 D蒸馏水
（2）稳定性二氧化氯是为推广二氧化氯而开发的新型产品，下列说法正确的是 。
| A．二氧化氯可广泛用于工业和饮用水处理 |
| B．应用在食品工业中能有效地延长食品贮藏期 |
| C．稳定性二氧化氯的出现大大增加了二氧化氯的使用范围 |
| D．在工作区和成品储藏室内，要有通风装置和监测及警报装置 |
（3）欧洲国家主要采用氯酸钠氧化浓盐酸制备，化学反应方程式为 ，此法缺点主要是产率低、产品难以分离，还可能污染环境。
（4）我国广泛采用经干燥空气稀释的氯气与固体亚氯酸钠（NaClO2）反应制备，化学方程式是 ，此法相比欧洲方法的优点是 。
（5）科学家最近又研究出了一种新的制备方法，利用硫酸酸化的草酸（H2C2O4）溶液还原氯酸钠，化学反应方程式为 ，此法提高了生产及储存、运输的安全性，原因是 。
(14分) CuCl是有机合成的重要催化剂，并用于颜料、防腐等工业。工业上由废铜料（含Fe、Al及其化合物、SiO2杂质），生产CuCl的工艺流程如下：
| 物质 |
开始沉淀 |
沉淀完全 |
| Fe(OH)3 |
2.7 |
3.7 |
| Cu(OH)2 |
5.6 |
6.7 |
| Al(OH)3 |
3.8 |
4.7 |
已知：CuCl溶于NaCl的浓溶液可生成CuCl2－，CuCl2－的溶液用水稀释后可生成CuCl沉淀。
（1）煅烧的主要目的是： 。
（2）操作Ⅰ为调节溶液的PH值，范围为 ，加入的物质X可以是（ ）
A、CuO B、Cu(OH)2 C、NaOH 溶液 D、CaCO3
（3）滤渣Ⅱ的主要成分是 。
（4）往滤液Ⅱ中加入食盐并通入SO2可生成CuCl2－，请写出反应的离子方程式： 。
（5）在反应Ⅰ中，温度控制在70~80℃并使用浓NaCl溶液，主要目的是： 。
（6）常温下，已知CuOH的KSP为1.0×10－14，则Cu++H2O 
CuOH + H+的平衡常数为： 。
(18分)为有效控制雾霾，各地积极采取措施改善大气质量，研究并有效控制空气中的氮氧化物、碳氧化物和硫氧化物含量显得尤为重要。
（1）汽车内燃机工作时会引起N2和O2的反应：N2（g）+O2（g）
2NO（g），是导致汽车尾气中含有NO的原因之一。
①在T1、T2温度下，一定量的NO发生分解反应时N2的体积分数随时间变化如图所示，根据图像判断反应N2（g）+O2（g）2NO（g）的△H__________0(填“>”或“<”)。
②在T3温度下，向2L密闭容器中充入10molN2与5mo1O2，50秒后达到平衡，测得NO的物质的量为2mol，则该反应的速率v (N2)=___________________。该温度下，若开始时向上述容器中充入N2与O2均为1 mol，则达到平衡后N2的转化率为____________。
（2）利用下图所示装置(电极均为惰性电极)可吸收SO2，用阴极排出的溶液可吸收NO2。
①阳极的电极反应式为_____________________。
②在碱性条件下，用阴极排出的溶液吸收NO2，使其转化为无害气体，同时有SO32—生成。该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为_______________。
（3）一定条件下可用甲醇与CO反应生成醋酸消除CO污染。常温下，将a mol·L
的醋酸与b mol
LBa(OH)2溶液等体积混合，充分反应后，溶液中存在2c(Ba2＋)=c(CH3COO－)，则该混合溶液中醋酸的电离常数Ka=______________________(用含a和b的代数式表示)。
.（本题16分）为验证氧化性：Cl2>Fe3+>SO2，某小组用下图所示装置进行实验（夹持仪器和甲中加热装置已略，气密性已检验）。
实验步骤：
1.在甲装置中，打开活塞a，加热，待装置中充满黄绿色气体时，与丙装置连接。
2.当丙装置中FeC12溶液变黄时，停止加热。
3.打开活塞c，使约2mL的溶液滴入试管中，检验溶液中的离子。
4.在乙装置中，打开活塞b，待空气排尽后，将乙中产生的气体通入上述丙装置变黄后的溶液中，一段时间后停止。
5.更新丙中试管，打开活塞c，使约2mL的溶液滴入试管中，检验溶液中的离子。
回答下列问题：
（1）甲中发生反应的化学方程式为___________________________________________。
（2）用70%的硫酸制取SO2，反应速率比用98%的硫酸快，原因是__________________。
（3）实验中，证明氧化性Fe3+＞SO2的离子方程式为_____________________________。
（4）有I、II、III三组同学分别完成了上述实验，实验结果如下：
上述实验结果一定能够证明氧化性:Cl2>Fe3+>SO2的是___________（用“I”、“II”、“III”代号回答）。
（5）若要用以上甲和丙装置证明氧化性为：Cl2> Fe3+> I2的结论，则步骤为：
①往丙的漏斗中加入两种试剂_________、_________和一种溶剂__________。
②将甲装置中产生的Cl2慢慢通入丙中，观察丙的漏斗中溶液颜色变化。
③如果观察到丙中溶液_______________________________________则结论正确。
④停止通入Cl2。
．（本题16分）已知醛或酮可以发生如下反应：
苯丙氨酸（
）是合成APM的原料之一。APM的结构简式如图所示。
（1）指出APM的结构中含氧官能团的名称__________
（2）下列关于APM的说法中，正确的是 _。
A属于糖类化合物 B分子式为C14H18N2O5
C既能与酸反应，又能与碱反应
D能发生酯化反应，但不能发生加成反应
E1 molAPM与NaOH反应最终生成1mol H2O
（3）APM在酸性环境水解的产物中，相对分子质量为133的有机物与氨基乙酸（H2N-CH2COOH）以1:1发生缩合反应形成一个含有六元环的化合物。该环状化合物的结构简式为 。
（4）苯丙氨酸的一种合成途径如下图所示：
①烃 A的结构简式为 。1 molD完全燃烧消耗O2_______mol.
② 写出C → D反应的化学方程式： .
③ 某苯的同系物苯环上的一硝基取代物只有一种，该硝基取代物W是苯丙氨酸的同分异构体。W的结构简式为 。
工业上设计将VOSO4中的K2SO4、SiO2杂质除去并回收得到V2O5的流程如下：
请回答下列问题：
（1）步骤①所得废渣的成分是 （写化学式），操作I的名称 。
（2）步骤②、③的变化过程可简化为（下式R表示VO2+，HA表示有机萃取剂）：
R2(SO4)n (水层)+ 2nHA（有机层）
2RAn（有机层） + nH2SO4 (水层)
②中萃取时必须加入适量碱，其原因是 。
③中X试剂为 。
（3）④的离子方程式为 。
（4）25℃时，取样进行试验分析，得到钒沉淀率和溶液pH之间关系如下表：
| pH |
1.3 |
1.4 |
1.5 |
1.6 |
1.7 |
1.8 |
1.9 |
2.0 |
2.1 |
| 钒沉淀率% |
88.1 |
94.8 |
96.5 |
98.0 |
98.8 |
98.8 |
96.4 |
93.1 |
89.3 |
结合上表，在实际生产中，⑤中加入氨水，调节溶液的最佳pH为 ；若钒沉淀率为93.1%时不产生Fe(OH)3沉淀，则溶液中c(Fe3+)< 。〖已知：25℃时，Ksp[Fe(OH)3]=2.6×10-39〗
（5）该工艺流程中，可以循环利用的物质有 和 。
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