[化学一一选修2：化学与技术](15分)
煤是重要的能源，也是生产化工产品的重要原料。试用所学知识，解答下列问题：
（1）煤的转化技术包括煤的气化技术和液化技术。
煤的液化技术又分为 和
（2）在煤燃烧前需对煤进行脱硫处理。煤的某种脱硫技术的原理如下图所示：
这种脱硫技术称为微生物脱硫技术。该技术的第一步反应的离子方程式为
；第二步反应的离子方程式为 。
（3）工业煤干馏得到的产品有焦炭、 、 等。
（4）湿式石灰石—石膏法脱硫工艺是烟气脱硫技术中最成熟的一种方法。其工艺流程是：烟气经锅炉预热器出来，进入电除尘器除掉大部分粉煤灰烟尘，再经过一个专门的热交换器，然后进入吸收塔，烟气中的SO2与含有石灰石的浆液进行气液接触，通入空气后生成石膏，经脱硫的烟气，应用循环气体加热器进行再加热，进入烟囱，排入大气。
①写出湿法石灰石—石膏法脱硫所涉及的化学反应方程式：______________________________________________________________。
②用石灰石浆液作SO2吸收剂而不用熟石灰吸收SO2的原因是：___________________________________________________________
③上述过程中得到的石膏，如果含氯化合物(主要来源于燃料煤)超过杂质极限值，则石膏产品性能变坏。工业上消除可溶性氯化物的方法是______ ________________________________________________________ 。
（5）某化学兴趣小组为了测定烟气脱硫所得石膏的组成(CaSO4·xH2O)即测定x值，做如下实验：将石膏加热使之脱水，加热过程中固体的质量与时间的变化关系如图所示。数据表明当固体的质量为2.72g后不再改变。①石膏的化学式为_______________。②图像中AB段对应化合物的化学式为_________________。
海底蕴藏着大量的“可燃冰”。用甲烷制水煤气（CO、H2），再合成甲醇来代替日益供应紧张的燃油。
已知：① CH4(g)＋H2O (g)＝CO (g)＋3H2 (g)△H1＝+206.2kJ·mol-1
② CH4(g)＋
O2(g)＝CO(g)＋2H2(g)△H2=－35.4 kJ·mol-1
③ CH4 (g)＋2H2O (g)＝CO2 (g)＋4H2 (g)△H3＝+165.0 kJ·mol-1
（1）CH4(g)与CO2 (g)反应生成CO(g)和H2(g)的热化学方程式为。
（2）从原料、能源利用的角度，分析反应②作为合成甲醇更适宜方法的原因是。
（3）水煤气中的H2可用于生产NH3，在进入合成塔前常用[Cu(NH3)2]Ac溶液来吸收其中的CO，防止合成塔中的催化剂中毒，其反应是： [Cu(NH3)2]Ac + CO + NH3 
[Cu(NH3)3]Ac·CO△H＜0
[Cu(NH3)2]Ac溶液吸收CO的适宜生产条件应是。
（4）将CH4设计成燃料电池，其利用率更高，装置示意如下图（A、B为多孔性石墨棒）。持续通入甲烷，在标准状况下，消耗甲烷体积VL。0＜V≤44.8 L时，电池总反应方程式为。
② 44.8 L＜V≤89.6 L时，负极电极反应为。
③ V="67.2" L时，溶液中离子浓度大小关系为。
某课外小组对日常生活中不可缺少的调味品M进行探究。已知C可在D中燃烧发出苍白色火焰。M与其他物质的转化关系如下图所示（部分产物已略去）：
（1）写出用惰性电极电解M溶液的离子方程式。
（2）写出F的电子式。
（3）若A是一种常见的酸性氧化物，且可用于制造玻璃，E溶液与F溶液反应可以制备一种胶体，则E溶液的俗称是。
（4）若A是一种常见金属单质，且A与B溶液能够反应，则将过量的F溶液逐滴加入E溶液，边加边振荡，所看到的实验现象是。
（5）若A是一种不稳定的盐，A溶液与B溶液混合将产生白色絮状沉淀且瞬间变为灰绿色，最后变成红褐色的E，向G溶液中加入苯酚溶液后显紫色，则由A转化成E的离子方程式是。
（6）若A是一种化肥。实验室可用A和B反应制取气体E，E与F、E与D相遇均冒白烟，且利用E与D的反应检验输送D的管道是否泄露，写出E与D反应的化学方程式是。若A是一种溶液，只可能含有H+、NH4+、Mg2+、Fe3+、Al3+、CO32－、SO42－中的某些离子，当向该溶液中加入B溶液时发现生成沉淀的物质的量随B溶液的体积发生变化如图所示，由此可知，该溶液中肯定含有的离子及其浓度之比为。
A、B、C、D、E、F、G都是链状有机物，它们的转化关系如图所示。A只含一种官能团，D的相对分子质量与E相差42，D的核磁共振氢谱图上有3个峰，且峰面积之比为1:3:6，请回答下列问题：
已知：Mr(R-Cl)－Mr(ROH)=18.5，Mr(RCH2OH)－Mr(RCHO)=2， Mr表示相对分子质量。
（1）A中含有的官能团是______。
（2）写出D的分子式______。
（3）下列有关A～G的说法正确的是______。
a．每个A分子中含有官能团的数目为4个
b．B中所有官能团均发生反应生成C
c．C生成G只有1种产物
d．G存在顺反异构现象
（4）写出B生成C的化学方程式______。
（5）芳香族化合物H与G互为同分异构体，1mol H与足量氢氧化钠溶液反应消耗2mol NaOH，且H苯环上的一氯代物只有两种，写出其中任意一个符合条件的H的结构简式______。
（6）E与足量NaOH溶液共热，此反应的化学方程式为______。
某研究小组进行Mg(OH)2沉淀溶解和生成的实验探究。
向2支盛有1 mL 1 mol·L-1的MgCl2溶液中各加入10滴2 mol·L-1 NaOH，制得等量Mg(OH)2沉淀；然后分别向其中加入不同试剂，记录实验现象如下表：
| 实验序号 |
加入试剂 |
实验现象 |
| Ⅰ |
4 mL 2 mol·L-1 HCl 溶液 |
沉淀溶解 |
| Ⅱ |
4 mL 2 mol·L-1 NH4Cl 溶液 |
沉淀溶解 |
（1）从沉淀溶解平衡的角度解释实验Ⅰ的反应过程。
（2）测得实验Ⅱ中所用NH4Cl溶液显酸性（pH约为4.5），用离子方程式解释其显酸性的原因。
（3）甲同学认为应补充一个实验：向同样的Mg(OH)2沉淀中加4 mL蒸馏水，观察到沉淀不溶解。该实验的目的是。
（4）同学们猜测实验Ⅱ中沉淀溶解的原因有两种：一是NH4Cl溶液显酸性，溶液中的H+可以结合OH- ，进而使沉淀溶解；二是。
（5）乙同学继续进行实验：向4 mL 2 mol·L-1 NH4Cl溶液中滴加2滴浓氨水，得到pH约为8的混合溶液，向同样的Mg(OH)2沉淀中加入该混合溶液，观察现象。
①实验结果证明（4）中的第二种猜测是成立的，乙同学获得的实验现象是。
③乙同学这样配制混合溶液的理由是。
人类活动产生的CO2长期积累，威胁到生态环境，其减排问题受到全世界关注。
（1）工业上常用高浓度的K2CO3溶液吸收CO2，得溶液X，再利用电解法使K2CO3溶液再生，其装置示意图如下：
在阳极区发生的反应包括和H ++ HCO3-=H2O+CO2↑。
简述CO32-在阴极区再生的原理。
（2）再生装置中产生的CO2和H2在一定条件下反应生成甲醇等产物，工业上利用该反应合成甲醇。
已知：25 ℃，101 KPa下：
H2(g)+1/2 O2(g)=H2O(g) Δ H1=" -242" kJ/mol
CH3OH(g)+3/2 O2(g)=CO2 (g)+2 H2O(g) Δ H2=" -676" kJ/mol
写出CO2和H2生成气态甲醇等产物的热化学方程式。
下面表示合成甲醇的反应的能量变化示意图，其中正确的是（填字母序号）。
ab c d
（3）微生物燃料电池是一种利用微生物将化学能直接转化成电能的装置。已知某种甲醇
微生物燃料电池中，电解质溶液为酸性，示意图如下：
该电池外电路电子的流动方向为（填写“从A到B”或“从B到A”）。
工作结束后，B电极室溶液的pH与工作前相比将（填写“增大”、“减小”或“不变”，溶液体积变化忽略不计）。
A电极附近甲醇发生的电极反应式为。