已知A、B、C、D、E是短周期中的五种非金属元素，它们的原子-优题课

二氧化氯（ $C l O_{2}$ ）是一种高效、广谱、安全的杀菌、消毒剂。
（1）氯化钠电解法是一种可靠的工业生产 $C l O_{2}$ 方法。
①用于电解的食盐水需先除去其中的 $C a^{2 +}$ 、 $M g^{2 +}$ 、 $S {O_{4}}^{2 -}$ 等杂质。其次除杂操作时，往粗盐水中先加入过量的（填化学式），至沉淀不再产生后，再加入过量的 $N a_{2} C O_{3}$ 和 $N a O H$ ，充分反应后将沉淀一并滤去。经检测发现滤液中仍含有一定量的 $S {O_{4}}^{2 -}$ ，其原因是【已知： $K s p (B a S O_{4})$ = 1.1 ×10^{-10
$K s p (B a C O_{3})$}= 5.1 ×10^-9】

②该法工艺原理如右。其过程是将食盐水在特定条件下电解得到的氯酸钠（ $N a C l O_{3}$ ）与盐酸反应生成 $C l O_{2}$ 。
工艺中可以利用的单质有（填化学式），发生器中生成 $C l O_{2}$ 的化学方程式为。
（2）纤维素还原法制 $C l O_{2}$ 是一种新方法，其原理是：纤维素水解得到的最终产物 $D$ 与 $N a C l O_{3}$ 反应生成 $C l O_{2}$ 。完成反应的化学方程式：
+24 $N a C l O_{3}$ +12 $H_{2} S O_{4}$ = $C l O_{2}$ ↑+ $C O_{2}$ ↑+18 $H_{2} O$ +

（3） $C l O_{2}$ 和 $C l_{2}$ 均能将电镀废水中的 $C N^{-}$ 氧化为无毒的物质，自身被还原为 $C l^{-}$ 。处理含 $C N^{-}$ 相同量得电镀废水，所需 $C l_{2}$ 的物质的量是 $C l O_{2}$ 的倍

利用化石燃料开采、加工过程产生的 $H_{2} S$ 废气制取氢气，既廉价又环保。
（1）工业上可用组成为 $K_{2} O \cdot M_{2} O_{3} \cdot 2 R O_{2} \cdot n H_{2} O$ 的无机材料纯化制取的氢气
①已知元素 $M$ 、 $R$ 均位于元素周期表中第3周期，两种元素原子的质子数之和为27，则 $R$ 的原子结构示意图为

②常温下，不能与 $M$ 单质发生反应的是（填序号）

a． $C u S O_{4}$ 溶液 b． $F e_{2} O_{3}$ c．浓硫酸 d． $N a O H$ e． $N a_{2} C O_{3}$ 固体

（2）利用 $H_{2} S$ 废气制取氢气来的方法有多种
①高温热分解法
已知： $H_{2} S (g) = H_{2} + \frac{1}{2} S_{2} (g)$ 在恒温密闭容器中，控制不同温度进行 $H_{2} S$ 分解实验。以 $H_{2} S$ 起始浓度均为 $c$ $m o l \cdot L^{- 1}$ 测定 $H_{2} S$ 的转化率，结果见右图。图中a为 $H_{2} S$ 的平衡转化率与温度关系曲线，b曲线表示不同温度下反应经过相同时间且未达到化学平衡时 $H_{2} S$ 的转化率。据图计算985℃时 $H_{2} S$ 按上述反应分解的平衡常数 $K$ =_；说明温度的升高，曲线b向曲线a逼近的原因：

②电化学法
该法制氢过程的示意图如右。反应池中反应物的流向采用气、液逆流方式，其目的是；反应池中发生反应的化学方程式为。反应后的溶液进入电解池，电解总反应的离子方程式为_。

芳香化合物 $A$ 是一种基本化工原料，可以从煤和石油中得到。 $O P A$ 是一种重要的有机化工中间体。 $A, B, C, D, E, F$ 和 $O P A$ 的转化关系如下所示：

回答下列问题：
（1） $A$ 的化学名称是；
（2）由 $A$ 生成 $B$ 的反应类型是。在该反应的副产物中，与 $B$ 互为同分异构体的化合物的结构简式为；
（3）写出 $C$ 所有可能的结构简式；
（4） $D$ （邻苯二甲酸二乙酯）是一种增塑剂。请用A、不超过两个碳的有机物及合适的无机试剂为原料，经两步反应合成 $D$ 。用化学方程式表示合成路线；
（5） $O P A$ 的化学名称是， $O P A$ 经中间体 $E$ 可合成一种聚酯类高分子化合物 $F$ ，由 $E$ 合成 $F$ 的反应类型为，该反应的化学方程式为。（提示）
（6）芳香化合物 $G$ 是 $E$ 的同分异构体， $G$ 分子中含有醛基、酯基和醚基三种含氧官能团，写出 $G$ 所有可能的结构简式。

铝是一种应用广泛的金属，工业上用 $A l_{2} O_{3}$ 和冰晶石（ $N a_{3} A l F_{6}$ ）混合熔融电解制得。
①铝土矿的主要成分是 $A l_{2} O_{3}$ 和 $S i O_{2}$ 等。从铝土矿中提炼 $A l_{2} O_{3}$ 的流程如下：

②以萤石（ $C a F_{2}$ ）和纯碱为原料制备冰晶石的流程如下：

回答下列问题：
（1）写出反应1的化学方程式；
（2）滤液Ⅰ中加入 $C a O$ 生成的沉淀是，反应2的离子方程式为；
（3） $E$ 可作为建筑材料，化合物 $C$ 是，写出由 $D$ 制备冰晶石的化学方程式；
（4）电解制铝的化学方程式是，以石墨为电极，阳极产生的混合气体的成分是。

用含有 $A 1_{2} 0_{3}$ 、 $S i O_{2}$ 和少量 $F e O \cdot x F e_{2} O_{3}$ 的铝灰制备 $A 1_{2} (S O_{4})_{3} \cdot 18 H_{2} O$ 。，工艺流程如下(部分操作和条件略):
Ⅰ．向铝灰中加入过量稀 $H_{2} S O_{4}$ ，过滤:
Ⅱ．向滤液中加入过量 $K M n O_{4}$ 溶液，调节溶液的 $p H$ 约为3；
Ⅲ．加热，产生大量棕色沉淀，静置，上层溶液呈紫红色:
Ⅳ．加入 $K M n O_{4}$ 至紫红色消失，过滤;
Ⅴ．浓缩、结晶、分离，得到产品。
（1） $H_{2} S O_{4}$ 溶解 $A 1_{2} 0_{3}$ 的离子方程式是
（2） $K M n {O_{4}}^{-}$ 氧化 $F e^{2 +}$ 的离子方程式补充完整：

（3）已知：
生成氢氧化物沉淀的 $p H$

	$A l （ O H ）_{3}$	$F e （ O H ）_{2}$	$F e （ O H ）_{3}$
开始沉淀时	3.4	6.3	1.5
完全沉淀时	4.7	8.3	2.8

注：金属离子的起始浓度为0.1 $m o l \cdot L^{- 1}$
根据表中数据解释步骤Ⅱ的目的：
（4）己知：一定条件下， $M n {O_{4}}^{-}$ 可与 $M n^{2 +}$ 反应生成 $M n O_{2}$ ,
① 向 Ⅲ 的沉淀中加入浓 $H C I$ 并加热，能说明沉淀中存在 $M n O_{2}$ 的现象是.
②Ⅳ 中加入 $M n O_{4}$ 的目的是