相关试卷

1、
学习小组为探究 ${Co}^{2+}$ 、 ${Co}^{3+}$ 能否催化 $H_{2} O_{2}$ 的分解及相关性质，室温下进行了实验I~Ⅳ。
实验I
实验Ⅱ
实验Ⅲ
无明显变化
溶液变为红色，伴有气泡产生
溶液变为墨绿色，并持续产生能使带火星木条复燃的气体
已知： ${[Co {(H_{2} O)}_{6}]}^{2+}$ 为粉红色、 ${[Co {(H_{2} O)}_{6}]}^{3+}$ 为蓝色、 ${[Co {({CO}_{3})}_{2}]}^{2-}$ 为红色、 ${[Co {({CO}_{3})}_{3}]}^{3-}$ 为墨绿色。回答下列问题：
（1）配制 $1 .00mol \cdot L^{-1}$ 的 ${CoSO}_{4}$ 溶液，需要用到下列仪器中的(填标号)。
a． b． c． d．
（2）实验I表明 ${[Co {(H_{2} O)}_{6}]}^{2+}$ (填“能”或“不能”)催化 $H_{2} O_{2}$ 的分解。实验Ⅱ中 ${HCO}_{3}^{-}$ 大大过量的原因是。实验Ⅲ初步表明 ${[Co {({CO}_{3})}_{3}]}^{3-}$ 能催化 $H_{2} O_{2}$ 的分解，写出 $H_{2} O_{2}$ 在实验Ⅲ中所发生反应的离子方程式、。
（3）实验I表明，反应 $2 {[Co {(H_{2} O)}_{6}]}^{2+} {+H}_{2} O_{2} {+2H}^{+} ⇌ 2 {[Co {(H_{2} O)}_{6}]}^{3+} {+2H}_{2} O$ 难以正向进行，利用化学平衡移动原理，分析 ${Co}^{3+}$ 、 ${Co}^{2+}$ 分别与 ${CO}_{3}^{2-}$ 配位后，正向反应能够进行的原因。
实验Ⅳ：
（4）实验Ⅳ中，A到B溶液变为蓝色，并产生气体；B到C溶液变为粉红色，并产生气体。从A到C所产生的气体的分子式分别为、。

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2、用 ${BaCO}_{3}$ 和焦炭为原料，经反应I、Ⅱ得到 ${BaC}_{2}$ ，再制备乙炔是我国科研人员提出的绿色环保新路线。
反应I： ${BaCO}_{3} (s)+C(s) ⇌ BaO(s)+2CO(g)$
反应Ⅱ： $BaO(s)+3C(s) ⇌ {BaC}_{2} (s)+CO(g)$
回答下列问题：

(1)、写出 ${BaC}_{2}$ 与水反应的化学方程式。

(2)、已知 $K_{p} = {(p_{CO})}^{n}$ 、 $K= {(\frac{p_{CO}}{10^{5} Pa})}^{n}$ (n是 $CO$ 的化学计量系数)。反应Ⅰ、Ⅱ的 $1gK$ 与温度的关系曲线见图1。
①反应 ${BaCO}_{3} (s)+4C(s) ⇌ {BaC}_{2} (s)+3CO(g)$ 在 $1585K$ 的 $K_{p} =$ ${Pa}^{3}$ 。
②保持 $1320K$ 不变，假定恒容容器中只发生反应I，达到平衡时 $p_{CO} =$ $Pa$ ，若将容器体积压缩到原来的 $\frac{1}{2}$ ，重新建立平衡后 $p_{CO} =$ $Pa$ 。

(3)、恒压容器中，焦炭与 ${BaCO}_{3}$ 的物质的量之比为 $4:1$ ， $Ar$ 为载气。 $1400K$ 和 $1823K$ 下， ${BaC}_{2}$ 产率随时间的关系曲线依实验数据拟合得到图2(不考虑接触面积的影响)。
①初始温度为 $900K$ ，缓慢加热至 $1400K$ 时，实验表明 ${BaCO}_{3}$ 已全部消耗，此时反应体系中含 $Ba$ 物种为。
② $1823K$ 下，反应速率的变化特点为，其原因是。

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3、科学家合成了一种如图所示的纳米“分子客车”，能装载多种稠环芳香烃。三种芳烃与“分子客车”的结合常数(值越大越稳定)见表。下列说法错误的是
芳烃
芘
并四苯
蒄
结构
结合常数
385
3764
176000

A、芳烃与“分子客车”可通过分子间相互作用形成超分子 B、并四苯直立装载与平躺装载的稳定性基本相同 C、从分子大小适配看“分子客车”可装载2个芘 D、芳烃π电子数越多越有利于和“分子客车”的结合

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4、我国科学家设计了一种双位点 $PbCu$ 电催化剂，用 $H_{2} C_{2} O_{4}$ 和 ${NH}_{2} OH$ 电化学催化合成甘氨酸，原理如图，双极膜中 $H_{2} O$ 解离的 $H^{+}$ 和 ${OH}^{-}$ 在电场作用下向两极迁移。已知在 $KOH$ 溶液中，甲醛转化为 ${HOCH}_{2} O^{-}$ ，存在平衡 ${HOCH}_{2} O^{-} {+OH}^{-} ⇌ {[{OCH}_{2} O]}^{2-} {+H}_{2} O$ 。 $Cu$ 电极上发生的电子转移反应为 ${{[OCH}_{2} O]}^{2-} {-e}^{-} = {HCOO}^{-} +H \cdot$ 。下列说法错误的是

A、电解一段时间后阳极区 $c ({OH}^{-})$ 减小 B、理论上生成 ${1molH}_{3} N^{+} {CH}_{2} COOH$ 双极膜中有 ${4mol H}_{2} O$ 解离 C、阳极总反应式为 ${2HCHO+4OH}^{-} {-2e}^{-} = {2HCOO}^{-} {+H}_{2} ↑ {+2H}_{2} O$ D、阴极区存在反应 $H_{2} C_{2} O_{4} {+2H}^{+} {+2e}^{-} = {CHOCOOH+H}_{2} O$

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5、 ${CO}_{2}$ 气氛下， $Pb {({ClO}_{4})}_{2}$ 溶液中含铅物种的分布如图。纵坐标( $δ$ )为组分中铅占总铅的质量分数。已知 $c_{0} ({Pb}^{2+}) =2 .0 \times 10^{-5} mol \cdot L^{-1}$ ， ${pK}_{al} (H_{2} {CO}_{3}) =6 .4$ 、 ${pK}_{a2} (H_{2} {CO}_{3}) =10 .3$ ， ${pK}_{sp} ({PbCO}_{3}) =12 .1$ 。下列说法错误的是

A、 $pH=6 .5$ 时，溶液中 $c ({CO}_{3}^{2-}) <c ({Pb}^{2+})$ B、 $δ ({Pb}^{2+}) =δ ({PbCO}_{3})$ 时， $c ({Pb}^{2+}) <1 .0 \times 10^{-5} mol \cdot L^{-1}$ C、 $pH=7$ 时， $2c ({Pb}^{2+}) +c [{Pb(OH)}^{+}] <2c ({CO}_{3}^{2-}) +c ({HCO}_{3}^{-}) +c ({ClO}_{4}^{-})$ D、 $pH=8$ 时，溶液中加入少量 ${NaHCO}_{3} (s)$ ， ${PbCO}_{3}$ 会溶解

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6、鹰爪甲素(如图)可从治疗疟疾的有效药物鹰爪根中分离得到。下列说法错误的是

A、有5个手性碳 B、在 $120 ℃$ 条件下干燥样品 C、同分异构体的结构中不可能含有苯环 D、红外光谱中出现了 ${3000cm}^{-1}$ 以上的吸收峰

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7、化学用语可以表达化学过程，下列化学用语表达错误的是

A、用电子式表示 ${Cl}_{2}$ 的形成： B、亚铜氨溶液除去合成氨原料气中的 $CO$ ： ${[Cu {({NH}_{3})}_{2}]}^{2+} {+CO+NH}_{3} ⇌ {[Cu {({NH}_{3})}_{3} CO]}^{2+}$ C、用电子云轮廓图示意 $p-pπ$ 键的形成： D、制备芳纶纤维凯芙拉：

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8、关于物质的分离、提纯，下列说法错误的是

A、蒸馏法分离 ${CH}_{2} {Cl}_{2}$ 和 ${CCl}_{4}$ B、过滤法分离苯酚和 ${NaHCO}_{3}$ 溶液 C、萃取和柱色谱法从青蒿中提取分离青蒿素 D、重结晶法提纯含有少量食盐和泥沙的苯甲酸

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9、2024年5月8日，我国第三艘航空母舰福建舰顺利完成首次海试。舰体表面需要采取有效的防锈措施，下列防锈措施中不形成表面钝化膜的是

A、发蓝处理 B、阳极氧化 C、表面渗镀 D、喷涂油漆

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10、水煤气是 $H_{2}$ 的主要来源，研究 $CaO$ 对 ${C-H}_{2} O$ 体系制 $H_{2}$ 的影响，涉及主要反应如下：
${C(s)+H}_{2} {O(g)⇌CO(g)+H}_{2} {(g) (Ⅰ) ΔH}_{1} >0$
${CO(g)+H}_{2} {O(g)⇌CO}_{2} {(g)+H}_{2} {(g) (Ⅱ) ΔH}_{2} <0$
${CaO (s) +CO}_{2} {(g)=CaCO}_{3} {(s) (Ⅲ) ΔH}_{3} <0$
回答下列问题：

(1)、 ${C(s)+CaO(s)+2H}_{2} O(g) \overset{}{⇌} {CaCO}_{3} {(s)+2H}_{2} (g)$ 的焓变 $ΔH=$ (用代数式表示)。

(2)、压力p下， ${C-H}_{2} O-CaO$ 体系达平衡后，图示温度范围内 $C(s)$ 已完全反应， ${CaCO}_{3} (s)$ 在 $T_{1}$ 温度时完全分解。气相中 $CO$ ， ${CO}_{2}$ 和 $H_{2}$ 摩尔分数随温度的变化关系如图所示，则a线对应物质为(填化学式)。当温度高于 $T_{1}$ 时，随温度升高c线对应物质摩尔分数逐渐降低的原因是。

(3)、压力p下、温度为 $T_{0}$ 时，图示三种气体的摩尔分数分别为0.50，0.15，0.05，则反应 ${CO(g)+H}_{2} O(g) ⇌ {CO}_{2} {(g)+H}_{2} (g)$ 的平衡常数 $K_{p} =$ ；此时气体总物质的量为 $4 .0mol$ ，则 ${CaCO}_{3} (s)$ 的物质的量为 $mol$ ；若向平衡体系中通入少量 ${CO}_{2} (g)$ ，重新达平衡后，分压 ${p(CO}_{2})$ 将(填“增大”“减小”或“不变”)， $p(CO)$ 将(填“增大”“减小”或“不变”)。

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11、心血管药物缬沙坦中间体(F)的两条合成路线如下：
已知：
I．
Ⅱ． $R_{1} - CHO \to_{{(2) NaBH}_{3} CN}^{{(1) R}_{2} {-NH}_{2}} R_{1} {CH}_{2} {NHR}_{2}$
回答下列问题：

(1)、A结构简式为；B→C反应类型为。

(2)、C+D→F化学方程式为。

(3)、E中含氧官能团名称为；F中手性碳原子有个。

(4)、D的一种同分异构体含硝基和3种不同化学环境的氢原子(个数比为 $6 : 6 : 1$ )，其结构简式为。

(5)、C→E的合成路线设计如下：
$C \overset{试剂 X}{\to} G (C_{14} H_{11} NO) \overset{试剂 Y}{\to} E$
试剂X为(填化学式)；试剂Y不能选用 ${KMnO}_{4}$ ，原因是。

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12、中国美食享誉世界，东坡诗句“芽姜紫醋炙银鱼”描述了古人烹饪时对食醋的妙用。食醋风味形成的关键是发酵，包括淀粉水解、发酵制醇和发酵制酸等三个阶段。下列说法错误的是

A、淀粉水解阶段有葡萄糖产生 B、发酵制醇阶段有 ${CO}_{2}$ 产生 C、发酵制酸阶段有酯类物质产生 D、上述三个阶段均应在无氧条件下进行

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13、常温下 ${Ag(Ⅰ)-CH}_{3} COOH$ 水溶液体系中存在反应： ${Ag}^{+} {+CH}_{3} {COO}^{-} ⇌ {CH}_{3} COOAg(aq)$ ，平衡常数为K。已知初始浓度 $c_{0} ({Ag}^{+}) {=c}_{0} ({CH}_{3} COOH) =0 .08mol \cdot L^{-1}$ ，所有含碳物质的摩尔分数与 $pH$ 变化关系如图所示(忽略溶液体积变化)。下列说法正确的是

A、线Ⅱ表示 ${CH}_{3} COOH$ 的变化情况 B、 ${CH}_{3} COOH$ 的电离平衡常数 $K_{a} {=10}^{-n}$ C、 $pH=n$ 时， $c ({Ag}^{+}) = \frac{10^{m-n}}{K} mol \cdot L^{-1}$ D、 $pH=10$ 时， $c ({Ag}^{+}) +c ({CH}_{3} COOAg) =0 .08mol \cdot L^{-1}$

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14、下列物质均为共价晶体且成键结构相似，其中熔点最低的是

A、金刚石(C) B、单晶硅( $Si$ ) C、金刚砂( $SiC$ ) D、氮化硼( $BN$ ，立方相)

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15、 $V_{2} O_{5}$ 是制造钒铁合金、金属钒的原料，也是重要的催化剂。以苛化泥为焙烧添加剂从石煤中提取 $V_{2} O_{5}$ 的工艺，具有钒回收率高、副产物可回收和不产生气体污染物等优点。工艺流程如下。
已知：i石煤是一种含 $V_{2} O_{3}$ 的矿物，杂质为大量 ${Al}_{2} O_{3}$ 和少量 $CaO$ 等；苛化泥的主要成分为 ${CaCO}_{3} 、 NaOH 、 {Na}_{2} {CO}_{3}$ 等。
ⅱ高温下，苛化泥的主要成分可与 ${Al}_{2} O_{3}$ 反应生成偏铝酸盐；室温下，偏钒酸钙 $[Ca {({VO}_{3})}_{2}]$ 和偏铝酸钙均难溶于水。回答下列问题：

(1)、钒原子的价层电子排布式为；焙烧生成的偏钒酸盐中钒的化合价为，产生的气体①为(填化学式)。

(2)、水浸工序得到滤渣①和滤液，滤渣①中含钒成分为偏钒酸钙，滤液中杂质的主要成分为(填化学式)。

(3)、在弱碱性环境下，偏钒酸钙经盐浸生成碳酸钙发生反应的离子方程式为； ${CO}_{2}$ 加压导入盐浸工序可提高浸出率的原因为；浸取后低浓度的滤液①进入(填工序名称)，可实现钒元素的充分利用。

(4)、洗脱工序中洗脱液的主要成分为(填化学式)。

(5)、下列不利于沉钒过程的两种操作为(填序号)。
a．延长沉钒时间 b．将溶液调至碱性 c．搅拌 d．降低 ${NH}_{4} Cl$ 溶液的浓度

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16、我国科技工作者设计了如图所示的可充电 ${Mg-CO}_{2}$ 电池，以 ${Mg(TFSI)}_{2}$ 为电解质，电解液中加入1，3-丙二胺( $PDA$ )以捕获 ${CO}_{2}$ ，使放电时 ${CO}_{2}$ 还原产物为 ${MgC}_{2} O_{4}$ 。该设计克服了 ${MgCO}_{3}$ 导电性差和释放 ${CO}_{2}$ 能力差的障碍，同时改善了 ${Mg}^{2+}$ 的溶剂化环境，提高了电池充放电循环性能。
回答下列问题。

(1)、下列说法错误的是

A、放电时，电池总反应为 ${2CO}_{2} +Mg = {MgC}_{2} O_{4}$ B、充电时，多孔碳纳米管电极与电源正极连接 C、充电时，电子由 $Mg$ 电极流向阳极， ${Mg}^{2+}$ 向阴极迁移 D、放电时，每转移 $1mol$ 电子，理论上可转化 ${1molCO}_{2}$

(2)、对上述电池放电时 ${CO}_{2}$ 的捕获和转化过程开展了进一步研究，电极上 ${CO}_{2}$ 转化的三种可能反应路径及相对能量变化如图(*表示吸附态)。
下列说法错误的是

A、 $PDA$ 捕获 ${CO}_{2}$ 的反应为 B、路径2是优先路径，速控步骤反应式为 C、路径1、3经历不同的反应步骤但产物相同；路径2、3起始物相同但产物不同 D、三个路径速控步骤均涉及 ${*CO}_{2}^{*-}$ 转化，路径2、3的速控步骤均伴有 $PDA$ 再生

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17、图示装置不能完成相应气体的发生和收集实验的是(加热、除杂和尾气处理装置任选)
选项
气体
试剂
A
${SO}_{2}$
饱和 ${Na}_{2} {SO}_{3}$ 溶液+浓硫酸
B
${Cl}_{2}$
${MnO}_{2} +$ 浓盐酸
C
${NH}_{3}$
固体 ${NH}_{4} Cl+$ 熟石灰
D
${CO}_{2}$
石灰石+稀盐酸

A、A B、B C、C D、D

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18、氨磺必利是一种多巴胺拮抗剂。以下为其合成路线之一(部分试剂和条件已略去)。
回答下列问题：

(1)、Ⅰ的结构简式是。

(2)、Ⅱ含有的官能团名称是磺酸基、酯基、和。

(3)、Ⅲ→Ⅳ的反应类型是， Ⅵ→Ⅶ的反应中 $H_{2} O_{2}$ 的作用是。

(4)、Ⅴ是常用的乙基化试剂。若用a表示Ⅴ中 $- {CH}_{3}$ 的碳氢键，b表示Ⅴ中 $- {CH}_{2} -$ 的碳氢键，则两种碳氢键的极性大小关系是ab(选填“>”“<”或“=”)。

(5)、Ⅶ→Ⅷ分两步进行，第1)步反应的化学方程式是。

(6)、Ⅸ的结构简式是。Ⅸ有多种同分异构体，其中一种含五元碳环结构，核磁共振氢谱有4组峰，且峰面积之比为1∶1∶1∶1，其结构简式是。

(7)、化合物是合成药物艾瑞昔布的原料之一。参照上述合成路线，设计以为原料合成的路线(无机试剂任选)。

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19、在无氧环境下，CH₄经催化脱氢芳构化可以直接转化为高附加值的芳烃产品。一定温度下，CH₄芳构化时同时存在如下反应：
ⅰ． ${CH}_{4} (g) \to C (s) + 2 H_{2} (g) {ΔH}_{1} = + 74.6 kJ \cdot {mol}^{- 1} ΔS = + 80.84 J \cdot {mol}^{- 1} \cdot K^{- 1}$
ⅱ． $6 {CH}_{4} (g) \to C_{6} H_{6} (l) + 9 H_{2} (g) {ΔH}_{2}$
回答下列问题：

(1)、反应ⅰ在1000K时(选填“能”或“不能”)自发进行。

(2)、已知25℃时有关物质的燃烧热数据如表，则反应ⅱ的 ${ΔH}_{2} =$ $kJ \cdot {mol}^{- 1}$ (用含 $a 、 b 、 c$ 的代数式表示)。
物质
${CH}_{4} (g)$
$C_{6} H_{6} (l)$
$H_{2} (g)$
$ΔH / (kJ \cdot {mol}^{- 1})$
$a$
$b$
$c$

(3)、受反应ⅰ影响，随着反应进行，单位时间内甲烷转化率和芳烃产率逐渐降低，原因是。

(4)、对催化剂在不同的pH条件下进行处理，能够改变催化剂的活性。将催化剂在5种不同pH条件下处理后分别用于催化CH₄芳构化，相同反应时间内测定相关数据如下表，其中最佳pH为，理由是。
pH
CH₄平均转化率/%
芳烃平均产率/%
产物中积碳平均含量/%
2.4
9.60
5.35
40.75
4.0
9.80
4.60
45.85
7.0
9.25
4.05
46.80
10.0
10.45
6.45
33.10
12.0
9.95
4.10
49.45

(5)、 $973 K 、 100 kPa$ 下，在某密闭容器中按 $n (C_{6} H_{6}) : n ({CH}_{4}) = 1 : 5$ 充入气体，发生反应 $C_{6} H_{6} (g) + {CH}_{4} (g) \overset{}{\to} C_{7} H_{8} (g) + H_{2} (g)$ ，平衡时 $C_{6} H_{6}$ 与 $C_{7} H_{8}$ 的分压比为4：1，则 $C_{6} H_{6}$ 的平衡转化率为，平衡常数K_p=(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压 $=$ 总压 $\times$ 物质的量分数，列出计算式即可)。

(6)、引入丙烷可促进甲烷芳构化制备苯和二甲苯，反应如下：
(两个反应可视为同级数的平行反应)
对于同级数的平行反应有 $\frac{v_{1}}{v_{2}} = \frac{k_{1}}{k_{2}} = \frac{A_{1}}{A_{2}} e^{(\frac{E_{a, 2} - E_{a, 1}}{RT})}$ ，其中v、k分别为反应速率和反应速率常数，E_a为反应活化能，A₁、A₂为定值，R为常数，T为温度，同一温度下 $\frac{k_{1}}{k_{2}}$ 是定值。已知 $E_{a, 苯} < E_{a, 二甲苯}$ ，若要提高苯的产率，可采取的措施有。

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20、煤气化渣属于大宗固废，主要成分为 ${Fe}_{2} O_{3} 、 {Al}_{2} O_{3} 、 {SiO}_{2}$ 及少量MgO等。一种利用“酸浸—碱沉—充钠”工艺，制备钠基正极材料 ${NaFePO}_{4}$ 和回收 ${Al}_{2} O_{3}$ 的流程如下：
已知：
①25℃时， $K_{sp} [Fe {(OH)}_{3}] = 2.8 \times 10^{- 39}, K_{sp} [Al {(OH)}_{3}] = 1.3 \times 10^{- 33}, K_{sp} [Mg {(OH)}_{2}] = 5.6 \times 10^{- 12}$ ；
② $2 Na [Al {(OH)}_{4}] (aq) ⇌_{加热溶出}^{Al {(OH)}_{3} 晶种} {Al}_{2} O_{3} \cdot 3 H_{2} O (s) + 2 NaOH (aq)$ 。
回答下列问题：

(1)、“滤渣”的主要成分为(填化学式)。

(2)、25℃时，“碱沉”控制溶液pH至3.0，此时溶液中 $c ({Fe}^{3 +}) =$ $mol \cdot L^{- 1}$ 。

(3)、“除杂”时需加入的试剂X是。

(4)、“水热合成”中， ${NH}_{4} H_{2} {PO}_{4}$ 作为磷源，“滤液2”的作用是，水热合成 ${NaFePO}_{4}$ 的离子方程式为。

(5)、“煅烧”得到的物质也能合成钠基正极材料 ${NaFeO}_{2}$ ，其工艺如下：
①该工艺经碳热还原得到 ${Fe}_{3} O_{4}$ ， “焙烧”生成 ${NaFeO}_{2}$ 的化学方程式为。
② ${NaFeO}_{2}$ 的晶胞结构示意图如甲所示。每个晶胞中含有 ${NaFeO}_{2}$ 的单元数有个。
③若“焙烧”温度为 $700 ℃, n ({Na}_{2} {CO}_{3}) : n ({Fe}_{3} O_{4}) = 9 : 8$ 时，生成纯相 ${Na}_{1 - x} {FeO}_{2}$ ，则 $x =$ ，其可能的结构示意图为(选填“乙”或“丙”)。

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实验I	实验Ⅱ	实验Ⅲ

无明显变化	溶液变为红色，伴有气泡产生	溶液变为墨绿色，并持续产生能使带火星木条复燃的气体

选项	气体	试剂
A	${SO}_{2}$	饱和 ${Na}_{2} {SO}_{3}$ 溶液+浓硫酸
B	${Cl}_{2}$	${MnO}_{2} +$ 浓盐酸
C	${NH}_{3}$	固体 ${NH}_{4} Cl+$ 熟石灰
D	${CO}_{2}$	石灰石+稀盐酸

物质	${CH}_{4} (g)$	$C_{6} H_{6} (l)$	$H_{2} (g)$
$ΔH / (kJ \cdot {mol}^{- 1})$	$a$	$b$	$c$

pH	CH₄平均转化率/%	芳烃平均产率/%	产物中积碳平均含量/%
2.4	9.60	5.35	40.75
4.0	9.80	4.60	45.85
7.0	9.25	4.05	46.80
10.0	10.45	6.45	33.10
12.0	9.95	4.10	49.45

芳烃	芘	并四苯	蒄
结构
结合常数	385	3764	176000