某自来水厂利用河水处理成自来水的工艺流程示意图如下图所示：
提供的试剂：饱和Na2CO3溶液、NaOH溶液、生石灰、CCl4、BaCl2溶液、KOH溶液
（1）为除去水中含有的Ca2＋、Mg2＋、HCO3-、Cl－、SO42-，试剂a代表两种化学物质，主要是除去水中SO42-、Mg2＋和HCO3-，这两种试剂是________和________(只填化学式)。
（2）凝聚剂A常用FeSO4·7H2O，最终生成红褐色胶体沉淀，该胶状沉淀的化学式为________，可以除去其中的悬浮固体颗粒，该过程是________(填序号)。
A．只有物理变化，无化学变化
B．只有化学变化，无物理变化
C．既有化学变化，又有物理变化
（3）通入CO2的目的是__________和__________。
（4）传统的氧化剂是Cl2，现代工艺用ClO2取代Cl2，通入ClO2的作用是________________________；优点是________________________________。
（5）离子交换柱X、Y中有一种是H＋型交换柱，另一种是OH－型离子交换柱，目的是除去水中残留的杂质离子，则X应是哪种交换柱？________(填“H＋型”或“OH－型”)；如果两个交换柱位置颠倒会产生什么后果？_______________________________________
________________________________________________________________________。
化学在材料的发展过程中起着很重要的作用，2012年度国家最高科学技术奖授予郑哲敏院士、王小谟院士，两人均在材料方面作出了巨大贡献，为国家创造出较大的经济效益。
（1）石灰石、生石灰和熟石灰均是重要的化工原料，下列工业生产中，不可能用到上述原料的是________(填序号)。
①炼铁；②炼钢；③从海水中提取镁；④铝的冶炼；⑤制水泥；⑥制玻璃；⑦制漂白粉；⑧烧制陶瓷
（2）神州八号与天宫一号的成功对接与分离，标志着我国航天工业发展进入了新阶段。下列选项中的描述与化学研究领域无关的是________。
A．燃料燃烧为神州八号升空提供动力
B．与地面指挥中心联系的无线电通讯
C．宇航服使用的合成纤维等新材料
D．太空舱中利用NiFeO4处理呼出的废气
（3）玻璃钢是将玻璃纤维和高分子材料复合而成的复合材料，它具有强度高、质量轻、耐腐蚀、抗冲击、绝缘性能好等优良性能，其中基体是__________，增强体是________。
（4）橄榄石型LiFePO4是一种锂离子电池正极材料，其中Fe元素显＋2价。常向LiFePO4中加入少量活性炭黑，其作用除了可以改善LiFePO4的导电性能外，还能____________________。
水处理技术在生产、生活中应用广泛。
（1）工业上常用绿矾作混凝剂除去天然水中含有的悬浮物和胶体，为了达到更好的效果，要将待处理水的pH调到9左右，再加入绿矾。请解释这一做法的原因：_______________________________________________________________________。
(用必要的离子方程式和文字做答)
（2）根据水中Ca2＋、Mg2＋的多少，把天然水分为硬水和软水，硬水必须经过软化才能使用。①硬水软化的方法通常有________、________和离子交换法。离子交换树脂使用一段时间后，逐渐由NaR型变为CaR2(或MgR2)型，而失去交换能力。把CaR2(或MgR2)型树脂置于________中浸泡一段时间，便可再生。
②当洗涤用水硬度较大时，洗衣粉与肥皂相比，________洗涤效果较好，原因是________________________________________________________________________。
（3）我国某地苯胺大量泄漏于生活饮用水的河道中，当地采取的应急措施之一是向河水中撒入大量的活性炭，活性炭的作用是________________________________________。
（4）若生活污水中含大量的氮化合物，通常用生物膜脱氮工艺进行处理。首先在硝化细菌作用下将NH4+氧化为NO3-：________NH4+＋________O2=________NO3-＋________H＋＋______H2O，然后，加入甲醇与NO3-生成N2：______NO3-＋______CH3OH=________N2↑＋________CO2↑＋________H2O＋________OH－。
试配平以上两个离子方程式。
废旧硬质合金刀具中含碳化钨(WC)、金属钴(Co)及少量杂质铁，利用电解法可回收WC和Co。工艺流程简图如下：
（1）电解时废旧刀具做阳极，不锈钢做阴极，HCl溶液为电解液。阴极主要的电极反应式为________________________________________________________________________。
（2）净化步骤所得滤饼的主要成分是________。回收的洗涤液代替水配制电解液，目的是回收利用其中的________。
（3）溶液Ⅰ的主要成分是________。洗涤CoC2O4不充分对最终产品纯度并无明显影响，但焙烧时会造成环境污染，原因是____________________________________________。
（4）将Co2O3还原成Co粉的化学反应方程式为____________________。
Ⅰ.CuCl和CuCl2都是重要的化工原料，常用作催化剂、颜料、防腐剂和消毒剂等。
已知：①CuCl可以由CuCl2用适当的还原剂如SO2、SnCl2等还原制得：
2Cu2＋＋2Cl－＋SO2＋2H2O
2CuCl↓＋4H＋＋SO42-
2CuCl2＋SnCl2=2CuCl↓＋SnCl4
②CuCl2溶液与乙二胺(H2N—CH2—CH2—NH2)可形成配离子：
请回答下列问题：
(1)基态Cu原子的核外电子排布式为____________；H、N、O三种元素的电负性由大到小的顺序是_________________________________________________________。
(2)SO2分子的空间构型为________；与SnCl4互为等电子体的一种离子的化学式为________________________________________________________________________。
(3)乙二胺分子中氮原子轨道的杂化类型为________。乙二胺和三甲胺[N(CH3)3]均属于胺，但乙二胺比三甲胺的沸点高得多，原因是_________________________________。
(4)②中所形成的配离子中含有的化学键类型有________(填字母)。
a．配位键 b．极性键 c．离子键 d．非极性键
Ⅱ.固体二氧化碳外形似冰，受热汽化无液体产生，俗称“干冰”，根据干冰晶胞结构回答：
(5)干冰中一个分子周围有________个紧邻分子。
(6)堆积方式与干冰晶胞类型相同的金属有________(从“Cu、Mg、K、Po”中选出正确的)，其空间利用率为________。
已知：A、B、C、D、E、F六种元素，原子序数依次增大。A原子核外有两种形状的电子云，两种形状的电子云轨道上电子数相等；B是短周期中原子半径最大的元素；C元素3p能级半充满；E是所在周期电负性最大的元素；F是第四周期未成对电子最多的元素。
试回答下列有关的问题。
(1)写出F元素的电子排布式：___________________________________________。
(2)已知A元素的一种氢化物分子中含四个原子，则在该化合物的分子中A原子的杂化轨道类型为_____________________________________________________________。
(3)已知C、E两种元素形成的化合物通常有CE3、CE5两种。这两种化合物中一种为非极性分子，一种为极性分子，属于极性分子的化合物的分子空间构型是_________________。
(4)B、C、D、E的第一电离能由大到小的顺序是________(写元素符号)。四种元素最高价氧化物的水化物形成的溶液，物质的量浓度相同时，pH由大到小的顺序是____________
______________________________________________________________(写化学式)。
(5)由B、E两元素形成的化合物组成的晶体中，阴、阳离子都具有球型对称结构，它们都可以看做刚性圆球，并彼此“相切”。如下图所示为B、E形成化合物的晶胞结构图以及晶胞的剖面图：
晶胞中距离一个B＋最近的B＋有________个。若晶体密度为ρ g·cm－3，阿伏加德罗常数的值用NA表示，则E－的离子半径为________cm(含NA与ρ的式子表达)。
