2002年诺贝尔化学奖的一半奖金授予了瑞士科学家库尔特维特里希，以表彰他“发明了利用核磁共振技术测定溶液中生物大分子三维结构的方法”。核磁共振技术是利用核磁共振谱来测定有机化合物结构，最有实用价值的就是氢谱，常用HNMR表示，如：乙醚分子中有两种氢原子，其HNMR谱中有两个共振峰，两个共振峰的面积比为3:2，而乙醇分子中有三种氢，HNMR谱中有三个峰，三个共振峰之间的面积比为3:2:1。
（1）请写出分子式C4H8在HNMR谱中两个峰面种为3:1的化合物的结构简式______。
（2）C4H10的HNMR谱有两种，其中作液体打火机燃料的C4H10的HNMR谱的两个峰的面积比为__________，结构简式__________；其同分异构体的两个峰的面种比为_________，结构简式为________________________。
某化学兴趣小组对电化学问题进行了实验探究。
I 利用下图装置探究金属的防护措施，实验现象是锌电极不断溶解，铁电极表面有气泡产生。
（1）写出负极的电极反应：_____________。
（2）某学生认为，铁电极可能参与反应，并对产物作出假设：
假设1：铁参与反应，被氧化生成
；
假设2：铁参与反应，被氧化生成
；
假设3：__________________________。
（3）为了探究假设1、2，他进行如下操作：
①取
溶液
于试管中，加入过量铁粉；
②取操作①试管的上层清液加入2滴
溶液，生成蓝色沉淀；
③取少量正极附近溶液加入2滴溶液，未见蓝色沉淀生成；
④取少量正极附近溶液加入2滴
溶液，未见溶液变红。
据②、③、④现象得出的结论是_____________。
II 利用下图装置做电解
的
溶液实验。
实验记录：
A．阳极上有黄绿色气体产生，该气体使湿润的碘化钾淀粉试纸先变蓝后褪色（提示：
氧化性大于
且含的溶液是无色的）；
B．电解一段时间后，阴极表面除有铜吸附外，还出现了少量气泡和浅蓝色固体。
（1）分析实验记录A中试纸颜色变化，用离子方程式解释：①____________；②_____________。
（2）分析实验记录B中浅蓝色固体可能是_______________（写化学式），试分析生成该物质的原因___________。
和
是两种重要的化工原料。
（1）在一定温度下，在固定体积的密闭容器中发生反应：
。该可逆反应达到化学平衡的标志是___________（填字母）。
a．
b．单位时间生成
的同时消耗
c．混合气体的密度不再随时间变化
d．
键断裂的同时，有
键断裂
（2）和可用于合成尿素，原理分如下两步：
①合成氨基甲酸铵：
△
②氨基甲酸铵分解：
△
，则2mol二氧化碳完全反应合成尿素的△H=_______。
（3）最近科学家们研制成功一种新型催化剂，能将转变为甲烷。在常压、300℃，与
体积比为1：4时反应，转化率达90%。
①此反应的化学方程式是_______________；
②一定条件下，某兴趣小组，在体积为VL的密闭容器中，模拟此反应达到化学平衡状态。该反应的平衡常数表达式为__________；由下图可知升高温度，K将__________（填“增大”、“减小”或“不变”）；300℃时，从反应开始，到达到平衡，以的浓度变化表示的化学反应速率是__________（用
、
、V表示）。
二氧化钛是一种重要的工业原料。
（1）实验室可通过以下方法制得：
水解生成
的化学方程式是_________；检验中
是否被除净的方法是_________。
（2）工业上可用含
的钛铁矿（主要成分为
，其中
化合价为+4价）制取，其主要流程如下：
与硫酸反应的离子方程式是________________；向甲溶液中加入铁的目的是________________。
（3）二氧化钛可用于制取金属钛，其步骤如下：
反应②的方程式是________________，该反应需要在
的气氛中进行，原因是________________。
高铁酸钠（Na2FeO4）是一种多功能、高效无毒的新型绿色水处理剂。
（1）Na2FeO4中铁元素的化合价是价，Na2FeO4具有较强的（填“氧化性”或“还原性”）。
（2）用Na2FeO4给水消毒、杀菌时得到的Fe3+可以净水，Fe3+净水原因是（用离子方程式表示）。
（3）工业上可用FeCl3、NaOH 、NaClO三种物质在一定条件下反应制得Na2FeO4，完成下列化学方程式：2FeCl3 + 10NaOH + 3NaClO = 2+ 5+ 9。
（4）工业上还可用电解浓NaOH溶液的方法制Na2FeO4 。
① 若电解所需的浓NaOH溶液为16 mol/L，则在实验室配制500 mL该浓度的溶液需NaOHg，配制过程所需玻璃仪器是。
② 电解浓NaOH溶液制备Na2FeO4，其工作原理如下图所示：
阳极的电极反应式是；可循环使用的物质是，理由是。
电解铝厂的实验室为测定铝土矿（主要成分是Al2O3，杂质是Fe2O3 、SiO2）样品中Al2O3的质量分数，操作如下：
Ⅰ.将铝土矿样品粉碎后加入足量稀H2SO4溶液，充分反应后过滤，得滤液a
Ⅱ.向滤液a中加入足量NaOH溶液，充分反应后过滤，得滤液b
Ⅲ.向滤液b中通入足量CO2，充分反应后过滤、洗涤，得Al(OH)3沉淀
Ⅳ.……
（1）滤液a中阳离子有（写离子符号）。
（2）操作Ⅱ中反应的离子方程式是。
（3）操作Ⅳ是。
（4）要测定铝土矿样品中Al2O3的质量分数，所需数据是（质量数据用x、y…表示，单位是g）；铝土矿样品中Al2O3质量分数表达式是（用含x、y…的式子表示）。