生态农业涉及农家肥料的综合利用。某种肥料经发酵得到一种含有甲烷、二氧化碳、氮气的混合气体8．96L（标准状况）。该气体通过盛有红色CuO粉末的硬质玻璃管，发生的反应为：CH4＋4CuO＝CO2↑＋2H2O↑＋4Cu。当甲烷完全反应后，硬质玻璃管的质量减轻了4．8g。将反应后气体通入足量的澄清Ca(OH)2溶液，充分吸收，生成沉淀10g。
（1）原混合气体的物质的量是____________；生成沉淀的摩尔质量是____________。
（2）求原混合气体中甲烷及氮气体积。
硅是重要的半导体材料，构成了现代电子工业的基础。回答下列问题：
（1）基态Si原子中，电子占据的最高能层符号 ，该能层具有的原子轨道数为 、电子数为 。
（2）硅主要以硅酸盐、 等化合物的形式存在于地壳中。
（3）单质硅存在与金刚石结构类似的晶体，其中原子与原子之间以 相结合，其晶胞中共有8个原子，其中在面心位置贡献 个原子。
（4）单质硅可通过甲硅烷(SiH4)分解反应来制备。工业上采用Mg2Si和NH4CI在液氨介质中反应制得SiH4，该反应的化学方程式为 。
（5）碳和硅的有关化学键键能如下所示，简要分析和解释下列有关事实：
| 化学键 |
C-C |
C-H |
C-O |
Si-Si |
Si-H |
Si-O |
| 键能（KJ/mol） |
356 |
413 |
336 |
226 |
318 |
452 |
①硅与碳同族，也有系列氢化物，但硅烷在种类和数量上都远不如烷烃多，原因是 。
②SiH4的稳定性小于CH4，更易生成氧化物，原因是 。
（6）在硅酸盐中，SiO44－四面体（如下图a）通过共用顶角氧离子可形成岛状、链状、层状、骨架网状四大类结构型式。图b为一种无限长单链结构的多硅酸根；其中Si原子的杂化形式为 。Si与O的原子数之比为 化学式为 。
回答下列问题：
（1）A的化学名称为____________。
（2）由B生成C的化学方程式为____________________。
（3）E的分子式为________________，由E生成F的反应类型为________。
（4）G的结构简式为____________________。
（5）D的芳香同分异构体H既能发生银镜反应，又能与FeCl3溶液发生显色反应的共有_______种，其中核磁共振氢谱为5组峰，且峰面积为2：2：2：1：1的为________________（写结构简式）。
短周期元素A、B、C、D、E原子序数依次增大。A是周期表中原子半径最小的元素，B是形成化合物种类最多的元素，C是自然界含量最多的元素，D是同周期中金属性最强的元素，E的负一价离子与C的某种氢化物W分子含有相同的电子数。
（1）A、C、D形成的化合物中含有的化学键类型为 ；W的电子式 。
（2）已知：①2E → E－E；
＝－a kJ·mol-1 ② 2A → A－A；=－b kJ·mol-1
③E＋A → A－E；=－c kJ·mol-1
写出298K时，A2与E2反应的热化学方程式 。
（3）在某温度下、容积均为2L的三个密闭容器中，按不同方式投入反应物，保持恒温恒容，使之发生反应：2A2（g）＋BC（g）
X（g）；＝－a KJ·mol－1（a＞0，X为A、B、C三种元素组成的一种化合物）。初始投料与各容器达到平衡时的有关数据如下：
| 实验 |
甲 |
乙 |
丙 |
| 初始投料 |
2 mol A2、1 mol BC |
1 mol X |
4 mol A2、2 mol BC |
| 平衡时n（X） |
0.5mol |
n2 |
n3 |
| 反应的能量变化 |
放出Q1kJ |
吸收Q2kJ |
放出Q3kJ |
| 体系的压强 |
P1 |
P2 |
P3 |
| 反应物的转化率 |
 1 |
2 |
3 |
①在该温度下，假设甲容器从反应开始到平衡所需时间为4 min，则A2的平均反应速率
( A2)为 。
②该温度下此反应的平衡常数K的值为 。
③下列现象能说明甲容器中的反应已经达到平衡状态的有 （填序号）。
A.内A2、BC、X的物质的量之比为2：1：1
B.内气体的密度保持恒定
C.内A2气体的体积分数保持恒定
D.2 V正（A2）=V逆（BC）
④三个容器中的反应分别达平衡时各组数据关系正确的是 （填序号）。
A．α1＋α2＝1 B．Q1＋Q2＝a C．α3＜α1
D．P3＜2P1＝2P2 E．n2＜n3＜1.0mol F．Q3＝2Q1
（4）在其他条件不变的情况下，将甲容器的体系体积压缩到1L，若在第8min达到新的平衡时A2的总转化率为75%，请在上图中画出第5min 到新平衡时X的物质的量浓度的变化曲线。
苯甲酸广泛应用于制药和化工行业，某同学尝试用甲苯的氧化反应制备苯甲酸，反应原
理：
实验方法：一定量的甲苯和适量的KMnO4溶液在100℃反应一段时间后停止反应，按如下流程分离出苯甲酸和回收未反应的甲苯。
已知：苯甲酸相对分子质量122 ，熔点122.4℃，在25℃和95℃时溶解度分别为0.3 g和6.9 g；纯净固体有机物一般都有固定熔点。
（1）操作Ⅰ为 ，需要用到的主要玻璃仪器为 ；操作Ⅱ为 。
（2）无色液体A是 ，定性检验A的试剂是 ，现象是 。
（3）测定白色固体B的熔点，发现其在115℃开始熔化，达到130℃时仍有少量不熔，该同学推测白色固体B是苯甲酸与KCl的混合物，设计了如下方案进行提纯和检验，实验结果表明推测正确．请在答题卡上完成表中内容。
| 序号 |
实验方案 |
实验现象 |
结论 |
| ① |
将白色固体B加入水中， 加热溶解， |
得到白色晶体和无色溶液 |
|
| ② |
取少量滤液于试管中， |
生成白色沉淀 |
滤液含Cl- |
| ③ |
干燥白色晶体， |
|
白色晶体是苯甲酸 |
（4）纯度测定：称取1.220 g产品溶解在甲醇中配成100 ml溶液，移取2 5.00 ml溶液，滴定，消耗KOH的物质的量为2.40 × 10 -3 mol，产品中苯甲酸质量分数的计算表达式为 ，计算结果为 。（保留两位有效数字）。
某芳香烃A是一种重要的有机化工原料，以它为初始原料经过如下转化关系（部分产物、合成路线、反应条件略去）可以合成邻氨基苯甲酸、扁桃酸等物质。其中D能与银氨溶液发生银镜反应，H是一种功能高分子。
（1）写出扁桃酸的结构简式： ；写出G官能团的名称 。
（2）反应②的反应类型为： ；发生反应④的条件为加入 。
反应步骤③与④不能对换，其理由是 。
（3）写出D与银氨溶液反应的化学方程式： 。
（4）写出反应⑤的化学方程式： 。
（5）写出符合下列条件G的同分异构体的结构简式 ， ；(任写两种)
①含有苯环，且苯环上的一氯取代产物只有二种；
②苯环上只有两个取代基，且N原子直接与苯环相连；
③结构中不含醇羟基和酚羟基；
（6）请设计合理的方案以乙烯为主要有机原料合成。
提示：①合成过程中无机试剂任选；② 合成路线流程图示例如下：
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