(15分)氧化镁在医药、建筑等行业应用广泛。硫酸镁还原热解制备高纯氧化镁是一种新的探索。以菱镁矿（主要成分为MgCO3，含少量FeCO3）为原料制备高纯氧化镁的实验流程如下：
（1）试剂X为_________（填化学式），发生反应的离子反应方程式为_________。
（2）滤渣2的成分是_________（填化学式）。
（3）操作3包括_________、冷却结晶、_________、洗涤、干燥等一系列操作，在此过程中玻璃棒的作用是_________（填代号）
①引流 ②搅拌加速溶解 ③搅拌使溶液受热均匀，防止暴沸
（4）煅烧过程存在以下反应：2MgSO4+C
2MgO+2SO2↑+CO2↑
MgSO4+CMgO+SO2↑+CO↑ MgSO4+3CMgO+S↑+3CO↑
利用下图装置对煅烧产生的气体进行分步吸收或收集。
①D中收集的气体是_________（填化学式）。
②B中盛放的溶液可以是_________（填字母）。
A．NaOH溶液 b．Na2CO3溶液 c．KMnO4溶液 d．稀硝酸
③A中得到的淡黄色固体与热的NaOH溶液反应，产物中元素最高价态为+4，写出该反应的离子方程式：_________。
锂——空气电池能够提供相当于普通锂离子电池l0倍的能量，因此它是最有前途的电池技术。下图是锂——空气电池放电和充电时的工作示意图。 
（1）图I中电极a是 极。
（2）电池中间的固体电解质（含阳离子交换膜）还能阻止H2O、N2、O2等物质的通过防止Li和这些物质反应。Li和水在常温下发生反应的化学方程式为 。
（3）当给图Ⅱ中的锂空气电池充电时，d极应接电源的 极，该电极的电极反应式为 。
（4）可用石墨为电极，用该电池电解提纯氢氧化钾电解液。电解池内的阳离子交换膜只允许阳离子通过，其工作原理如图Ⅲ所示。
①该电解池的阴极反应式为 ；
②除去杂质后的氢氧化钾溶液从出口 （填“A”或“B”）导出；
Ⅰ．第ⅢA、VA元素组成的化合物GaN、GaP、GaAs等是人工合成的新型第三代半导体材料，其晶体结构与单晶硅相似。试回答：
（1）Ga的基态原子的价电子的轨道排布式为 。
（2）下列说法正确的是 （选填序号）。
A．砷和镓都属于p区元素 B．GaN、GaP、GaAs均为分子晶体
C．电负性：As＞Ga D．第一电离能Ga＞As
（3）GaAs是由(CH3)3Ga和AsH3在一定条件下制得，同时得到另一物质，该物质分子是 （填“极性分子”或“非极性分子”）。(CH3)3Ga中镓原子的杂化方式为 。
Ⅱ．氧化钙晶体的晶胞如图所示，试回答：
（1）晶体中Ca2+的配位数为 。
（2）已知Ca2+的半径为a cm，O2-的半径为b cm，NA代表阿伏加德罗常数，
该晶体的密度为 g/cm3。（用含a、b、NA的代数式表示）
工业上用丁烷氧化法制醋酸，反应的化学方程式可表示为：
2C4H10＋5O2
4CH3COOH＋2H2O
现用58吨丁烷为原料制取醋酸，求：
（1）理论上需要标准状况下的空气 m3（设空气中O2、N2的体积分数分别为0.2、0.8），同时生成水 吨。
（2）若生成的醋酸溶解在生成的水中，所得醋酸的质量分数为 %（保留两位有效数字）。
（3）若同时生产质量分数为50%的醋酸m1吨和质量分数为100%的冰醋酸m2吨，若不额外补充水，则m1＋m2＝__________吨。
有机物A为羊肉的特征香成分。其合成路线如下：
（1）B的结构简式为 。
（2）下列关于D的说法中正确的是 （填序号）。
① 能发生消去反应 ② 能使溴的四氯化碳溶液褪色
③ 结构中存在一个手性碳原子 ④ 分子式为C7H14O
（3）B→C的化学反应方程式为 。
（4）与C含有相同官能团，分子结构中含有一个 ，，核磁共振氢谱有3个峰，且峰面积之比为9︰2︰1的同分异构体的结构简式为 。
（5）请设计合理方案，完成从
到
的合成路线(用流程图表示，并注明反应条件)。
提示：①利用题目中给出的已知信息；
②合成过程中无机试剂任选：
③合成路线流程图示例如下：
现有甲、乙、丙、丁四种物质，乙、丁的焰色反应均为黄色。丙是一种强酸的酸式盐，将丙加入BaCl2溶液有不溶于盐酸的白色沉淀生成，丁晶体在干燥空气中容易逐渐失去结晶水变成白色粉末。对甲、乙、丙、丁进行下列实验，实验过程和记录如下图所示（无关物质已略去），请回答：
（1）将D溶液蒸干得到的固体是： (写化学式)。
（2）C的结构式是 。
（3）写出D溶液与过量的C反应的离子方程式 。
（4）电解戊的水溶液一段时间后，收集到的三种气体为无色气体B和两种单质气体，写出电解戊溶液的总方程式： 。
（5）有人设想在适当大小的管道中填充一定量的丁的晶体（摩尔质量在280∽300之间），管道环绕在一个房子的周围，这样的房子白天晚上室内温度可保持相对恒定，请简述其原理： 。
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