化学与药品研发
2015年屠呦呦因发现青蒿素并成功研制出抗疟新药，成为我国本土第一位诺贝尔生理学或医学奖得主．我国的许多医学著作中都有使用青蒿治疗疟疾的记载，屠呦呦团队通过研究，发现了青蒿素．确定了它的组成、结构，并成功合成．
（1）提取过程
研究人员先是采用水煎法（将青蒿放入水中，加热煮沸、浓缩），发现得到的提取物对疟原虫无抑制效果，而采用95%的乙醇（乙醇沸点78℃）为溶剂进行提取，得到的提取物有效率为30%﹣40%，后来又采用乙醚（沸点35℃）为溶剂，得到的提取物有效率达到95%以上，课题组将提取物中的有效成分命名为青蒿素．
根据青蒿素的提取过程推测青蒿素的物理性质和化学性质（各写一条） 和 等．
（2）结构分析
确定中草药成分的化学结构是药物研制过程中十分重要的一环，在成功分离出青蒿素晶体后，课题组立即着手分析其化学结构．
①定性分析
取适量青蒿素，在氧气中充分燃烧，测得生成物只有二氧化碳和水，由此推断青蒿素中一定含有的元素是（用符号表示） ．
②定量分析
实验测得青蒿素的相对分子质量是282，其中碳元素的质量分数是63.8%，氢元素的质量分数是7.8%，根据以上信息，写出确定一个青蒿素分子中氧原子个数的计算式（只列式，不计算结果） ．
③主要抗疟结构分析
青蒿素对疟原虫有很好的抑制作用，可能是因为它有较强的氧化性，青蒿素分子中具有怎样的结构才使它有较强的氧化性呢？
我们熟悉的过氧化氢溶液有较强的氧化性，医疗上常用它杀菌消毒，过氧化氢分子中原子间相互结合的方式有"H﹣O﹣、﹣O﹣O"两种，青蒿素分子中原子间相互结合的方式有" 
、H﹣O﹣、﹣O﹣O﹣"等几种，你认为青蒿素分子中起杀菌作用的原子间相互结合的方式是 ．以上是运用已有知识进行的推理，推理是否正确，需要通过 进行验证．
（3）化学合成
青蒿中青蒿素的含量只有0.1%﹣1%，课题组于1984年成功合成了青蒿素，请你谈一谈化学合成青蒿素有哪些优点（答一点即可） ．
碱式碳酸镁[Mg2（OH）2CO3]和过氧化镁（MgO2）都是重要化工原料。
Ⅰ．以Mg2（OH）2CO3为原料，制备产品MgO2的步骤如下：
（1）煅烧：煅烧Mg2（OH）2CO3得到三种氧化物，其中一种常温下是气体，且能使澄清石灰水变浑浊，煅烧时反应的化学方程式为 。
（2）转化：向所得固体中加双氧水充分搅拌，发生反应MgO+H2O2＝MgO2+H2O，温度升高，说明该反应 热量（填“放出”或“吸收”）。其他条件相同，煅烧温度、煅烧时间不同，所得MgO对MgO2产率（产率＝
×100%）的影响分别如图1所示，则最佳的煅烧温度为 ℃、煅烧时间为 小时。
（3）分离：得到产品。
（4）测定：假设产品中仅少量MgO，某小组设计图2装置，通过测定生成O2体积，计算MgO2的质量分数。
已知：a．MnO2与稀盐酸不反应 b．MgO2+2HCl＝MgCl2+H2O2
c.2MgO2
2MgO+O2↑ d．MgO+C
Mg+CO↑
①仪器M的名称是 ，MnO2的作用是 。
②相同条件下， 能使测定结果更准确。（填图2中“装置A”或“装置B”）
③实验室用溶质质量分数为37%、密度是1.18g•mL-1的浓盐酸配制10%的稀盐酸110g，需要水 mL．（水的密度是1g•mL﹣1，计算结果保留一位小数）
④经讨论，该小组又设计了下列3种方案，分别取5.0g产品进行实验，能确定MgO2质量分数的是 。（填序号）
a．加热，使MgO2完全分解，测出剩余固体的质量
b．与足量炭粉在高温下充分反应，测出生成Mg的质量
c．先加足量稀盐酸，再加足量NaOH溶液，充分反应，测出Mg（OH）2质量
Ⅱ．MgCl2是制备Mg2（OH）2CO3的原料，现用含碳酸镁84%的菱镁矿制备MgCl2，反应如下：MgCO3+Cl2+COMgCl2+2CO2（设杂质不参加反应）。生产19吨MgCl2需要这样的菱镁矿多少吨？（写出计算过程）
二氧化锰因在工业生产中应用广泛而备受关注，制备二氧化锰是一项有意义的工作，某研究性小组对此展开了系列研究。
Ⅰ．用高锰酸钾制备
资料一：（1）3K2MnO4+2H2SO4═2KMnO4+MnO2↓+2K2SO4+H2O
（2）K2MnO4易溶于水
实验室加热高锰酸钾制氧气，反应的化学方程式为 。其反应类型是 。将反应后的固体剩余物用稀硫酸浸取一段时间后过滤、洗涤、烘干即得MnO2，用稀硫酸而不用水浸取的原因是 。
Ⅱ．用硫酸锰制备：电解MnSO4溶液可制得活性MnO2，同时生成氢气和硫酸，该反应的化学方程式为 ，一段时间后溶液的pH将 （填“变大”、“变小”或“不变”）
Ⅲ．用废锂电池制备
资料二：2Al+2NaOH+2H2O═2NaAlO2+3H2↑
用废锂电池正极材料（LiMn2O4、碳粉等涂覆在铝箔上）制备纳米MnO2，并进行锂资源回收，流程如下：
请回答下列问题：
（1）“滤液”中溶质的主要成分是 （填化学式）。
（2）在实验室进行“过滤”操作时，需要的玻璃仪器有烧杯、漏斗和 。
（3）MnO2与碳粉经下列三步反应制得纳米MnO2：
①2MnO2+C 
2MnO+CO2↑
②MnO+H2SO4═MnSO4+H2O
③3MnSO4+2KMnO4+2H2O═5MnO2↓+K2SO4+2H2SO4
上述涉及元素化合价变化的反应有 （填序号）。
IV．用碳酸锰制备
控制一定的温度，焙烧MnCO3制取MnO2的装置如下：
（1）实验中观察到澄清石灰水变浑浊，写出石英管中发生反应的化学方程式 。
（2）MnCO3在空气中加热易转化为锰的不同氧化物，其残留固体质量随温度的变化如图所示。图中B点对应固体成分的化学式为 （请写出计算过程）
硅酸钠（Na2SiO3）是我国优先发展的精细化学品，用某种石英砂矿石（主要成分是SiO2，还含有少量的CuO、Na2SO4、Na2CO3）制备硅酸钠（Na2SiO3）的流程如下：
资料：SiO2既不溶于水，也不与盐酸反应。
请回答下列问题：
（1）“研磨”的目的是 。
（2）检验“洗涤a”已洗净的方法是 。
（3）“酸浸”的化学方程式为 。
（4）“碱浸”的化学方程式为 。
（5）“操作a”包含蒸发浓缩、 、过滤、洗涤、干燥等一系列操作。
实验室常会产生含硫酸的废水，需经处理至中性。某兴趣小组同学配制一定质量分数的氢氧化钾溶液来处理酸性废水。
（l）定性检测废水
检测废水呈酸性的方法是 。
（2）配制200g质量分数为5.6%的氢氧化钾溶液
①计算
m （KOH）＝ g，V（H 2O）＝ mL（水的密度近似为1.0g•mL ﹣ 1）。
②称取氢氧化钾
调节托盘天平平衡后，将一只烧杯放在托盘天平的左盘，称量其质量。然后 （按操作先后顺序，填字母），直至天平平衡。
A．向烧杯中加氢氧化钾固体 B．按需要添加砝码、移动游码 C．量取水 D．溶解 E．转移。
（3）定量测定废水
取酸性废水样品100g，逐滴加入5.6%的氢氧化钾溶液，废水中硫酸的质量分数变化如图所示。（假设废水中其他成分不与氢氧化钾反应且不含硫酸钾）
①P点对应溶液中一定存在的阳离子有 （填离子符号）。
②酸性废水中硫酸的质量分数为 （用百分数表示，保留到0.1%）。
③计算当废水处理至中性时，溶液中硫酸钾的质量分数（写出计算过程，结果用百分数表示，保留到0．l%）。
某工厂产生的烧渣（主要含FeO、Fe 2O 3，还有一定量的SiO 2）可用于制备七水合硫酸亚铁晶体（FeSO 4•7H 2O），其工艺流程如下：
查阅资料：SiO 2不溶于水，也不与稀硫酸反应。
（1）"浸取"步骤中，FeO、Fe 2O 3和稀硫酸发生反应的化学方程式分别为
FeO+H 2SO 4＝FeSO 4+H 2O、 。
（2）为提高"浸取"步骤的反应速率，可采取的具体措施有 （写2条，不考虑"搅拌"和"使用催化剂"）。
（3）"还原"步骤的目的是将Fe 3+转化为Fe 2+，试剂X可用SO 2或Fe。
①若试剂X是SO 2，转化原理为SO 2+Fe 2（SO 4） 3+2Y═2FeSO 4+2H 2SO 4，则Y的化学式是 。
②若试剂X是Fe，转化原理为Fe+Fe 2（SO 4） 3＝3FeSO 4．测得"还原"后溶液的pH明显增大，其原因是 。