1 . 某研究小组用工业钛白副产品为原料制备纳米级电池材料，按如下流程开展实验。

已知：①钛白副产品主要成分为，含少量的、、等杂质。
②已知和的氧化性随酸性的增强而增强。
请回答：
(1)常温下步骤Ⅰ所得料液其pH___________7(填“>”、“<”)。
(2)下列说法不正确的是___________。

A．步骤Ⅱ，加入Fe粉的目的是调节溶液pH值，以便Ti元素水解沉淀

B．步骤Ⅲ，加入的目的是除去Mg元素

C．为了提高实验效率，可以将Ⅱ、Ⅲ、Ⅴ的过滤操作合并

D．步骤Ⅳ中过量的可在步骤Ⅴ中被氧化去除

(3)步骤Ⅴ中Mn元素的去除率及滤液中Mn元素含量随着溶液pH值的关系如图1所示，

实验时选择pH为1.2，可能原因为___________。
(4)步骤Ⅵ操作之一采用如图2所示装置进行(忽略夹持装置)，仪器A的名称是___________；该操作不宜用酒精灯直接加热的原因是___________。

(5)铁磷比是衡量磷酸铁品质最关键的指标。
Fe元素的定量测定：①配制一系列pH=3～5，浓度由低到高的与邻菲罗啉的橙红色络合物的标准液。②称取一定量产品，用适量盐酸溶解，再加入足量的盐酸羟胺()溶液，调pH=3～5，加入邻菲罗啉。③进行比色
①通过比色能获得Fe元素浓度的原理是___________。
②测得产品中铁磷比，可能原因是___________。

3 . 以锗石矿A(化学式为)为原料，可以实现如下转化。

已知：Ge与Si同族，固体D为氧化物
请回答：
(1)D的化学式为___________，液体E的沸点___________(填“高于”或“低于”)。
(2)下列说法不正确的是___________。

A．气体B是形成酸雨的成分之一	B．固体C中可能含有
C．也能与浓盐酸反应	D．键强于键

(3)已知液体E以物质的量之比1∶1与反应，该反应可用来构建键，写出步骤Ⅲ的化学方程式___________。
(4)写出溶液G中所有的阴离子___________，设计实验证明溶液G中含有Cu元素___________。

4 . S₈与NH₃在无水条件下反应，得到一种二元化合物A，元素分析可知，A中含S元素69.60%。A进行如下反应：

A、B、C、D的分子量范围在150～190之间，各元素含量都是质量分数。试回答下列各问题：
(1)A、B、C、D的化学式分别为___________、___________、___________、___________。
(2)A与SnCl₂的乙醇溶液反应除生成B外，还生成一种含Sn(IV)化合物，试写出A→B的化学方程式___________。
(3)D与一种无色液体(该液体是由常见的红棕色气体在加压下形成的)互为等电子体，但D与无色液体的几何构型完全不同，为环状结构，试画出D的最稳定的Lewis结构式___________，理由是___________，该Lewis结构式中，S原子的电子构型是___________。

7 . MAX相是-大类具有层状结构的金属碳化物或氮化物的总称，其中M为Ti、V、Nb等前过渡金属，X为碳或氮，A为Al、Sn、Ge、Sb等p区元素。MAX的结构中，M原子形成理想的密置层，M层之间采取密堆积(可连续分布)与简单六方堆积(通常以单层呈现)按一定方式有序堆叠形成三维结构。结构中，X填充在M层密堆积形成的所有八面体空隙中，A则有序占据M层简单六方堆积所形成空隙的一半，将其中的A元素选择性除去，可以分离得到二维的层状结构，称为MXene．MXene层中，最外层M可进一步与卤素、羟基等-1价端基T按1：1结合，形成端基T功能化的MXene(T-MXene)。因此，MXene的组成和结构多样且可调控，是当前二维材料的研究热点。
(1)若MAX相中，M和A的原子数比为n，写出MAX相(O)、二维MXene层(P)和T-MXene(Q)的组成通式。Q中T为-1价端基_____。
(2)某碳化物MAX相TI_AI，C结构属六方晶系，Ti层的排列方式为ABCCBAABCCBA。
①写出Ti_xAl_yC_z晶胞的组成_____。
②已知Ti_xAl_yC_z晶胞参数a=0.306nm，c=1.856nm。将M层密堆积形成的八面体近似为正八面体，计算简单六方排布相邻层的间距d(单位：m)_____。
③Ti_xAl_yC_z结构中，碳原子处在Ti密堆积形成的八面体中心。若将晶胞原点选在处于堆积中B层的Ti上，此时所有的Al恰好均处在c轴上。写出晶胞中所有碳原子的坐标参数_____。
④将Ti_xAl_yC_z在HF溶液中超声处理，可选择性去除其中的Al层，得到二维结构的MXene片层Ti_xC_x(反应1)，Ti_xC_x进一步步与F-反应，形成F-MXene(反应2)。写出反应1和2的化学方程式_____。
⑤T-MXene的性质与端基T密切相关。利用熔融ZnCl₂与Ti_xAl_yC_z在550°C反应5h，可以得到Cl为端基的CI-MXene(反应3)。将Cl-MXene在CsCI-KCl-LiCl混合熔盐与Li₂Se反应18h，可以得到端基为Se的Se-MXene(反应4)。写出反应3和4的化学方程式_____。
⑥对于6-2-4中用HF水溶液处理得到的F-MXene，能否发生与6-2-5中反应4类似的反应？简述原因_____。
生命体中，各种物质的结构和功能都与基础化学密切相关。磷脂和蛋白质就是其中的重要代表。

8 . 镓的化合物
(1)半导体工业中通过刻蚀制造微纳结构，GaN是重要的半导体材料，通常采用含氯气体在放电条件下进行刻蚀。写出利用Ar-Cl₂混合气体放电刻蚀GaN的化学方程式_____。
(2)金属镓熔点很低但沸点很高其中存在二聚体Ga．1990年，科学家将液态Ga和l₂在甲苯中超声处理，得到了组成为Gal的物质。该物质中含有多种不同氧化态的Ga，具有两种可能的结构，分子式分别为Ga₄I₄(A)和Ga₆I₆(B)，二者对应的阴离子分别为C和D，两种阴离子均由Ga和I构成且其中所有原子的价层均满足8电子。写出示出A和B组成特点的结构笱式并标出Ga的氧化态_____，画出C和D的结构_____。
   
(3)GaI常用于合成低价Ga的化合物。将GaI与Ar’Li(Ar’基如图所示，解答中直接采用简写Ar’)在-78℃的甲苯溶液中反应，得到晶体E，E中含有2个Ga原子：E在乙醚溶液中与金属钠反应得到晶体F，X射线晶体学表明，F中的Ga-Ga键长比E中短0.028nm。关于F中Ga-Ga的键级历史上曾有过争议，其中一种观点认为，F中的Ca价层满足8电子。基于该观点，画出E和F的结构式_____。

9 . 硅可以和多种金属形成组成各异、结构丰富的二元化合物。例如，在Ca-Si体系中，有Ca₅Si，Ca₂Si，CaSi₂，CaSi₃等等。随着高压科学和技术的发展，总来越多的新物相新结构得以发现且呈现出有趣的成键特点。在20GPa条件下得到的二元Ca-Si化合物D属四方晶系，晶胞参数，，结构沿c方向的投影如图所示，虚线围出晶胞，浅色大球代表，深色小球代表硅原子，硅形成平面正方形的四聚硅簇，其中Si-Si键长为。Ca离子在用平面四方形排列形成垂直于c的层(同层离子即可给出图中投影)与四聚硅阴离子所形成的层沿c方向均衡交替排布，有一半Ca离子投影在平面正方形硅簇的中心位置。

(1)写出化合物D晶体的点阵型式和结构基元___________。(提示：注意同号电荷相斥！)
(2)若将晶胞原点取在四聚硅簇平面正方形的中心，写出晶胞中所有原子的坐标参数_______。
(3)写出Si的氧化数并画出四聚硅阴离子的经典Lewis结构___________。
(4)化学物D不稳定，大气压下可发生分解。其产物之一便是CaSi_2.CaSi₂也有丰富的结构，其中一种结构中，硅通过三连接方式形成二维延伸，硅只有一种化学环境且所有硅原子的价层均满足八电子。画出该结构的示意图___________。(要求：示出结构特征，至少包含20个硅原子，并勾勒出二维晶胞)

10 . nesteretal A是一种从某菌体中提取出来的笼状聚半缩酮，在2021年，化学家Yuichiro Kawamoto等人提出了nesteretal A的一种全合成路线。下面展示了该全合成路线的部分反应。

   
(1)已知IBX是一种氧化剂，可以将醇氧化为酮；环氧乙烷在酸性水溶液中会水解为乙二醇。请画出A、C的键线式______、______。
(2)根据前后反应，写出MOMCl的键线式______，并说明A到B的反应类型______。
(3)加入反应物的目的是什么______？
(4)试画出D到E的第一步反应产物的键线式______。(不要求立体构型)
(5)请写出nesteretal A的分子式_______。