某化学小组在实验室模拟用软锰矿（主要成分MnO2，杂质为铁及-优题课

大气中的部分碘源于 $O_{3}$ 对海水中 $I^{－}$ 的氧化。将 $O_{3}$ 持续通入 $N a I$ 溶液中进行模拟研究。
（1） $O_{3}$ 将 $I^{－}$ 氧化成 $I_{2}$ 的过程由3步反应组成：
① $I^{－} (a q) + O_{3} (g) = I O^{－} (a q) + O_{2} (g)$ $△ H_{1}$
② $I O^{－} (a q) + H^{+} (a q) ⇌ H O I (a q)$ $△ H_{2}$
③ $H O I (a q) + I^{－} (a q) + H^{+} (a q) ⇌ I_{2} (a q) + H_{2} O (l)$ $△ H_{3}$
总反应的化学方程式为，其反应 $△ H$ =。
（2）在溶液中存在化学平衡： $I_{2} (a q) + I^{－} (a q) ⇌ {I_{3}}^{－} (a q)$ ，其平衡常数表达式为。
（3）为探究 $F e^{2 +}$ 对氧化 $I^{－}$ 反应的影响（反应体系如图13），某研究小组测定两组实验中 ${I_{3}}^{－}$ 浓度和体系 $p H$ ，结果见图14和下表。

编号	反应物	反应前 $p H$	反应后 $p H$
第1组	$O_{3}$ + $I^{－}$	5.2	11.0
第2组	$O_{3}$ + $I^{－}$ + $F e^{2 +}$	5.2	4.1

①第1组实验中，导致反应后 $p H$ 升高的原因是。
②图13中的 $A$ 为。由 $F e^{3 +}$ 生成 $A$ 的过程能显著提高 $I^{－}$ 的转化率，原因是。
③第2组实验进行18 $s$ 后， ${I_{3}}^{－}$ 下降。导致下降的直接原因有（双选）。
A． $c (H^{+})$ 减小 B． $c (I^{－})$ 减小 C． $I_{2} (g)$ 不断生成 D． $c (F e^{3 +})$ 增加
（4）据图14，计算3～18 $s$ 内第2组实验中生成 ${I_{3}}^{－}$ 的平均反应速率（写出计算过程，结果保留两位有效数字）。

脱水偶联反应是一种新型的直接烷基化反应，例如：

（1）化合物 $I$ 的分子式为，1 $m o l$ 该物质完全燃烧最少需要消耗 $m o l$ $O_{2}$ 。
（2）化合物 $I I$ 可使溶液（限写一种）褪色；化合物 $I I I$ （分子式为 $C_{10} H_{11} C 1$ ）可与 $N a O H$ 水溶液共热生成化合物 $I I$ ，相应的化学方程式为。
（3）化合物 $I I I$ 与NaOH乙醇溶液共热生成化合物 $I V$ ， $I V$ 的核磁共振氢谱除苯环峰外还有四组峰，峰面积之比为为1∶1∶1∶2， $I V$ 的结构简式为。
（4）由 $C H_{3} C O O C H_{2} C H_{3}$ 可合成化合物 $I$ 。化合物V是 $C H_{3} C O O C H_{2} C H_{3}$ 的一种无支链同分异构体，碳链两端呈对称结构，且在 $C u$ 催化下与过量 $O_{2}$ 反应生成能发生银镜反应的化合物 $V I$ 。 $V$ 的结构简式为， $V I$ 的结构简式为。
（5）一定条件下，与也可以发生类似反应①的反应，有机产物的结构简式为。

化合物 $X$ 是一种环境激素，存在如下转化关系：

化合物 $A$ 能与 $F e C l_{3}$ 溶液发生显色反应，分子中含有两个化学环境完全相同的甲基，其苯环上的一硝基取代物只有两种。¹H-NMR谱显示化合物 $Ｇ$ 的所有氢原子化学环境相同。 $F$ 是一种可用于制备隐形眼镜的高聚物。
根据以上信息回答下列问题。
（1）下列叙述正确的是。

A．	化合物 $A$ 分子中含有联苯结构单元
B．	化合物 $A$ 可以和 $N a H C O_{3}$ 溶液反应，放出 $C O_{2}$ 气体
C．	$X$ 与 $N a O H$ 溶液反应，理论上1 mol $X$ 最多消耗6 mol $N a O H$
D．	化合物 $D$ 能与 $B r_{2}$ 发生加成反应

（2）化合物 $C$ 的结构简式是， $A \to C$ 的反应类型是。
（3）写出同时满足下列条件的D的所有同分异构体的结构简式（不考虑立体异构。
a．属于酯类 b．能发生银镜反应
（4）写出 $B \to C$ 反应的化学方程式。
（5）写出 $E \to F$ 反应的化学方程式。

甲烷自热重整是先进的制氢方法，包含甲烷氧化和蒸汽重整。向反应系统同时通入甲烷、氧气和水蒸气，发生的主要化学反应有：

反应过程	化学方程式	焓变 $△ H$ $(k J / m o l)$	活化能 $E a (k J / m o l)$
甲烷氧化	$C H_{4} (g) ＋ 2 O_{2} (g) = C O_{2} (g) ＋ 2 H_{2} O (g)$	－802.6	125.6
$C H_{4} (g) ＋ O_{2} (g) = C O_{2} (g) ＋ 2 H_{2} (g)$	－322.0	172.5
蒸汽重整	$C H_{4} (g) ＋ H_{2} O (g) = C O (g) ＋ 3 H_{2} (g)$	206.2	240.1
$C H_{4} (g) ＋ 2 H_{2} O (g) = C O_{2} (g) ＋ 4 H_{2} (g)$	165.0	243.9

回答下列问题：
（1）反应 $C O (g) ＋ H_{2} O (g) = C O_{2} (g) ＋ H_{2} (g)$ 的 $△ H$ =kJ/mol。
（2）在初始阶段,甲烷蒸汽重整的反应速率甲烷氧化的反应速率（填大于、小于或等于）。
（3）对于气相反应，用某组分(B)的平衡压强(P_B)代替物质的量浓度(c_B)也可以平衡常数（记作K_P），则反应CH₄(g)＋H₂O(g)CO(g)＋3H₂(g)的K_P＝；
随着温度的升高，该平衡常数（填"增大"、"减小"或"不变"）。
（4）从能量阶段分析，甲烷自热重整方法的先进之处在于。
（5）在某一给定进料比的情况下，温度、压强对 $H_{2}$ 和 $C O$ 物质的量分数的影响如下图：

①若要达到H₂物质的量分数>65%、CO的物质的量分数<10%，以下条件中最合适的是。
A．600℃，0.9Mpa B． $700 ℃ ， 0.9 M P a$ C． $800 ℃ ， 1.5 M p a$ D． $1000 ℃ ， 1.5 M P a$

②画出 $600 ℃ ， 0.1 M p a$ 条件下，系统中 $H_{2}$ 物质的量分数随反应时间（从常温进料开始即时）
的变化趋势示意图：

（6）如果进料中氧气量过大，最终导致H₂物质的量分数降低，原因是。

已知： $I_{2}$ ＋2 $S_{2} O_{3}^{2 -}$ ＋2 $I^{-}$ 。相关物质的溶度积常数见下表：

物质	$C u (O H ）_{2}$	$F e (O H)_{3}$	$C u C l$	$C u I$
$K_{s p}$	2.2×10^－20	2.6×10^－39	1.7×10^－7	1.3×10^－12

（1）某酸性 $C u C l_{2}$ 溶液中含有少量的 $F e C l_{3}$ ，为得到纯净的 $C u C l_{2} \cdot 2 H_{2} O$ 晶体，加入调至 $p H$ ＝4，使溶液中的 $F e^{3 +}$ 转化为 $F e (O H)_{3}$ 沉淀，此时溶液中的 $c (F e^{3 +)}$ ＝；
过滤后，将所得滤液低温蒸发、浓缩结晶，可得到 $C u C l_{2} \cdot 2 H_{2} O$ 晶体。
（2）在空气中直接加热 $C u C l_{2} \cdot 2 H_{2} O$ 晶体得不到纯的无水 $C u C l_{2}$ ，原因是。（用化学方程式表示）。由 $C u C l_{2} \cdot 2 H_{2} O$ 晶体得到纯的无水 $C u C l_{2}$ 的合理方法是。
（3）某学习小组用"间接碘量法"测定含有 $C u C l_{2} \cdot 2 H_{2} O$ 晶体的试样（不含能与I^―发生反应的氧化性质杂质）的纯度，过程如下：取0.36 $g$ 试样溶于水，加入过量 $K I$ 固体，充分反应，生成白色沉淀。用0.1000 $m o l / L$ $N a_{2} S_{2} O_{3}$ 标准溶液滴定，到达滴定终点时，消耗 $N a_{2} S_{2} O_{3}$ 标准溶液20.00 $m l$ 。
①可选用作滴定指示荆，滴定终点的现象是。
② $C u C l_{2}$ 溶液与 $K I$ 反应的离子方程式为。
③该试样中 $C u C l_{2} \cdot 2 H_{2} O$ 的质量百分数为.

物质	Fe(OH)₃	Fe(OH)₂	Mn(OH)₂	Cu(OH)₂
开始沉淀pH	2.7	7.6	8.3	4.7
完全沉淀pH	3.7	9.6	9.8	6.7