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水是一种重要的自然资源，是人类赖以生存不可缺少的物质．请回答下列问题： （1）水...

水是一种重要的自然资源，是人类赖以生存不可缺少的物质．请回答下列问题：

（1）水质优劣直接影响人体健康．天然水在净化处理过程中加入的混凝剂可以是          （填两种物质的名称），其净水作用的原理是                

（2）水的净化与软化的区别是                

（3）硬度为1°的水是指每升水含10mg CaO或与之相当的物质（如7.1mg MgO）．若某天然水中c（Ca2+）=1.2×10﹣3mol/L，c（Mg2+）=6×10﹣4mol/L，则此水的硬度为                ．

（4）若（3）中的天然水还含有c（HCO3﹣）=8×10﹣4mol/L，现要软化10m3这种天然水，则需先加入Ca（OH）2          克，后加入Na2CO3          克．

（5）如图是电渗析法淡化海水的原理图，其中，电极A接直流电源的正极，电极B接直流电源的负极．

①隔膜A是           （填“阴”或“阳”）离子交换膜；

②某种海水样品，经分析含有大量的Na+、Cl﹣，以及少量的K+、SO42﹣．若用上述装置对该海水进行淡化，当淡化工作完成后，A、B、C三室中所得溶液（或液体）的pH分别为pHa、pHb、pHc，则其大小顺序为        ．

 

（1）明矾、硫酸铝、硫酸铁、硫酸亚铁；铝盐或铁盐在水中发生水解生成相应氢氧化物胶体，它可吸附天然水中悬浮物并破坏天然水中的其他带异电的胶体，使其聚沉，达到净化目的；（2）水的净化是用混凝剂（如明矾等）将水中胶体及悬浮物沉淀下来，而水的软化是除去水中的钙离子和镁离子；（3）10°；（4）740；1484；（5）①阴离子交换膜；②pHa＜pHb＜pHc． 【解析】（1）混凝剂是吸附水中的微小悬浮颗粒，凝聚成较大的颗粒，而快速沉降的主要作用，要具备水解生成胶体的性质，所以常有铝盐或铁盐在水中发生水解生成相应氢氧化物胶体，如明矾、硫酸铝、硫酸铁、硫酸亚铁等， （2）水的净化是除去悬浮性杂质，一般用明矾进行；水的软化是降低Ca2+、Mg2+的浓度，方法很多，有离子交换法、石灰纯碱法等， （3）某天然水中c（Ca2+）=1.2×10﹣3mol•L﹣1，c（Mg2+）=6×10﹣4mol•L﹣1，硬度为1°的水是指每升水含10mgCaO或与之相当的物质（如7.1mgMgO）；1L水中钙离子物质的量=1.2×10﹣3mol，相当于CaO质量=1.2×10﹣3mol×56g/mol=67.2mg，1L水中镁离子物质的量=6×10﹣4mol，相当于氧化镁质量6×10﹣4mol×40g/mol=24mg，所以水的硬度=+=10°故答案为：10°； （4）10m3这种天然水水中含有钙离子物质的量=10×103L×1.2×10﹣3mol•L﹣1=12mol；镁离子物质的量=10×103L×6×10﹣4mol•L﹣1=6mol；碳酸氢根离子物质的量=10×103L×8×10﹣4mol•L﹣1=8mol；加入氢氧化钙发生的反应为： Mg2++2OH﹣=Mg（OH）2↓ HCO3﹣+OH﹣=CO32﹣+H2O 1 2 1 1 1 6mol 12mol 8mol 8mol 8mol 共需氢氧根物质的量20mol； 需要Ca（OH）2物质的量10mol，氢氧化钙质量为74g/mol×10mol=740g， 水溶液中Ca2+物质的量为12mol+10mol=22mol， 其中需要加入的 碳酸根离子为22mol﹣8mol=14mol，需要碳酸钠的质量为14mol×106g/mol=1484g， 故答案为：740；1484； （5）①阴离子交换膜只允许阴离子自由通过，阳离子交换膜只允许阳离子自由通过，隔膜A和阳极相连，阳极是阴离子放电，所以隔膜A是阴离子交换膜，故答案为：阴离子交换膜；②电解池的阴极是氢离子放电，阳极是氢氧根离子放电，隔膜A是阴离子交换膜，隔膜C是阳离子交换膜，则导致A室显酸性，B室显中性，C室显碱性，所以pH大小顺序为：pHa＜pHb＜pHc，故答案为：pHa＜pHb＜pHc．  
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考点分析：
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硫代硫酸钠又名“大苏打”，溶液具有弱碱性和较强的还原性，是棉织物漂白后的脱氯剂，定量分析中的还原剂。硫代硫酸钠（Na2S2O3）可由亚硫酸钠和硫粉通过化合反应制得，装置如图1所示。

已知：Na2S2O3在酸性溶液中不能稳定存在，有关物质的溶解度曲线如图2所示，

（1）Na2S2O3·5H2O的制备：

步骤1：如图连接好装置后（未装药品），检查A、C装置气密性的操作是                   。

步骤2：加入药品，打开K1、关闭K2，加热。装置B、D中的药品可选用下列物质中的          （填编号）。

A．NaOH溶液        B．浓H2SO4            C．酸性KMnO4溶液     D．饱和NaHCO3溶液

步骤3：C中混合液被气流搅动，反应一段时间后，硫粉的量逐渐减少。

步骤4：过滤C中的混合液，将滤液经过加热浓缩，趁热过滤，再将滤液             、过滤、洗涤、烘干，得到产品。

（2）Na2S2O3性质的检验：向足量的新制氯水中滴加少量Na2S2O3溶液，氯水颜色变浅，检查反应后溶液中含有硫酸根，写出该反应的化学方程式                       。

（3）常用Na2S2O3溶液测定废水中Ba2+浓度，步骤如下：取废水25.00 mL，控制适当的酸度加入足量K2Cr2O7溶液，得BaCrO4沉淀；过滤、洗涤后，用适量稀盐酸溶解。此时CrO42－全部转化为Cr2O72－；再加过量KI溶液，充分反应后，加入淀粉溶液作指示剂，用0.010 mol·L－1的Na2S2O3溶液进行滴定，反应完全时，消耗Na2S2O3溶液18. 00 mL。部分反应的离子方程式为：Cr2O72－ + 6 I－ + 14H+ = 2 Cr3+ + 3 I2 + 7 H2O；I2 + 2 S2O32－ = S4O62－+2I－。则该废水中Ba2+的物质的量浓度为            。

 

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钛铁矿的主要成分为FeTiO3（可表示为FeO·TiO2），含有少量MgO、CaO、SiO2等杂质。利用钛铁矿制备锂离子电池电极材料（钛酸锂Li4Ti5O12和磷酸亚铁锂LiFePO4）的工业流程如下图所示：

已知：FeTiO3与盐酸反应的离子方程式为：FeTiO3＋4H+＋4Cl-＝Fe2+＋TiOCl42-＋2H2O

（1）化合物FeTiO3中铁元素的化合价是       。

（2）滤渣A的成分是           。

（3）滤液B中TiOCl42- 转化生成TiO2的离子方程式是                         。

（4）反应②中固体TiO2转化成(NH4)2Ti5O15溶液时，Ti元素的浸出率与反应温度的关系如下图所示。反应温度过高时，Ti元素浸出率下降的原因是                    。

（5）反应③的化学方程式是                                                 。

（6）由滤液D制备LiFePO4的过程中，所需17%双氧水与H2C2O4的质量比是      。

（7）若采用钛酸锂（Li4Ti5O12）和磷酸亚铁锂（LiFePO4）作电极组成电池，其工作原理为：Li4Ti5O12＋3LiFePO4Li7Ti5O12＋3FePO4 该电池充电时阳极反应式是                                           。

 

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煤的气化可以减少环境污染，而且生成的CO和H2被称作合成气，能合成很多基础有机化工原料。

（1）工业上可利用CO生产乙醇:2CO（g）＋4H2（g）CH3CH2OH（g）＋H2O（g） ΔH1

又已知：H2O（l）=== H2O（g） ΔH2

CO（g）＋H2O（g） CO2（g）＋H2（g） ΔH3

工业上也可利用CO2（g）与H2（g）为原料合成乙醇：

2CO2（g）＋6H2（g） CH3CH2OH（g）＋3H2O（l） ΔH

则：ΔH与ΔH1、ΔH2、ΔH3之间的关系是：ΔH＝_______________________。

（2）一定条件下，H2、CO在体积固定的绝热密闭容器中发生如下反应：

4H2（g）+2CO（g）CH3OCH3（g）+H2O（g），

下列选项能判断该反应达到平衡状态的依据的有_____________。

A．v（H2）= 2 v（CO） 

B．平衡常数K不再随时间而变化

C．混合气体的密度保持不变

D．混合气体的平均相对分子质量不随时间而变化

（3）工业可采用CO与H2反应合成再生能源甲醇，反应：

CO（g）+ 2H2（g） CH3OH（g）

在一容积可变的密闭容器中充有10molCO和20mol H2，在催化剂作用下发生反应生成甲醇。CO的平衡转化率（α）与温度（T）、压强（p）的关系如下图所示。

①合成甲醇的反应为___________（填“放热”或“吸热”）反应。

②A、B、C三点的平衡常数KA、KB、KC的大小关系为___________。P1和P2的大小关系为___________。

③若达到平衡状态A时，容器的体积为10L，则在平衡状态B时容器的体积为______L。

④CO的平衡转化率（α）与温度（T）、压强（p）的关系如下图所示，实际生产时条件控制在250 ℃、1.3×104 kPa左右，选择此压强的理由是__________________。

 

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下图为EFC剑桥法用固体二氧化钛(TiO2)生产海绵钛的装置示意图，其原理是在较低的阴极电位下，TiO2(阴极)中的氧解离进入熔盐，阴极最后只剩下纯钛。下列说法中正确的是

A．阳极的电极反应式为：2Cl－→Cl2↑+2e－

B．阴极的电极反应式为：TiO2 + 4e－→Ti + 2O2－

C．通电后，O2－、Cl－均向阴极移动

D．石墨电极的质量不发生变化

 

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关于下图所示转化关系（X代表卤素），说法不正确的是

A．2H(g) +2X(g) == 2HX(g) ΔH3＜0

B．途径Ⅰ生成HX的反应热与途径无关，所以ΔH1 = ΔH2 + ΔH3

C．Cl、Br、I的非金属性依次减弱，所以途径Ⅱ吸收的热量依次增多

D．途径Ⅰ生成HCl放出的热量比生成HBr的多，说明HCl比HBr稳定

 

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