【化学——选修3:物质结构与性质】
在电解冶炼铝的过程中加入冰晶石，可起到降低Al2O3熔点的作用。冰晶石的生产原理为2Al(OH)3＋12HF＋3Na2CO3===2Na3AlF6＋3CO2↑＋9H2O。根据题意完成下列填空：
（1）冰晶石的晶体不导电，但熔融时能导电，则在冰晶石晶体中存在 (填序号)。
a．离子键 b．极性键 c．配位键 d．范德华力
（2） CO2分子的空间构型为 ，中心原子的杂化方式为 ，和CO2 互为等电子体的氧化物是 。
（3）反应物中电负性最大的元素为 (填元素符号)，写出其原子最外层的电子排布图： 。
（4）冰晶石由两种微粒构成，冰晶石的晶胞结构如图甲所示，●位于大立方体的顶点和面心，○位于大立方体的12条棱的中点和8个小立方体的体心，那么大立方体的体心处所代表的微粒是
(填具体的微粒符号)。
（5）Al单质的晶体中原子的堆积方式如图乙所示，其晶胞特征如图丙所示，原子之间相互位置关系的平面图如图丁所示：
若已知Al的原子半径为d，NA代表阿伏伽德罗常数，Al的相对原子质量为M，则一个晶胞中Al原子的数目为 个；Al晶体的密度为 (用字母表示)。
【化学——选修2:化学与技术】
地球的海水总量约有1.4×1018t，是人类最大的资源库。
（1）如下右图利用海水得到淡水的方法为 。
（2）电渗析法是近年发展起来的一种较好的海水淡化技术，其原理如下左图所示。a是电源的 极；Ⅰ口排出的是 （填“淡水”或“浓水”）。
（3）海水淡化后的浓水中含大量盐分（主要含有Mg2＋、 Ca2+、Fe3＋和SO42－），排入水中会改变水质，排到土壤中会导致土壤盐碱化，故不能直接排放，可以与氯碱工业联产。电解前需要把浓水精制，所需试剂主要包括：HCl、NaOH、BaCl2、Na2CO3等），其中HCl的作用主要是 。
（4）铀是核反应最重要的燃料，其提炼技术直接关系着一个国家核工业或核武器的发展水平，海水中铀以UCl4形式存在（以离子形式存在），每吨海水只含3.3毫克铀，海水总量极大，铀总量相当巨大。不少国家正在探索海水提铀的方法。现在，已经研制成功一种螯合型离子交换树脂，它专门吸附海水中的铀，而不吸附其他元素。其反应原理为：
（树脂用HR代替），发生离子交换后的离子交换膜用酸处理还可再生并得到含铀的溶液，其反应原理为： 。
（5）离子交换树脂法是制备纯水（去离子水）的主要方法。某阳离子交换树酯的局部结构可写成（右图）。该阳离子交换树脂是由单体苯乙烯和交联剂对二乙烯基苯聚合后再经
反应得到的。自来水与该离子交换树脂交换作用后显 （填“酸性”、“碱性”或“中性”）。
（6）中国《生活用水卫生标准》中规定，水的总硬度不能过大。如果硬度过大，饮用后对人体健康与日常生活有一定影响。暂时硬水的硬度是由 （填阴离子符号）引起的，经 （填操作名称）后可被去掉。永久硬水的硬度可由离子交换法去掉。
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)的工艺流程如下图所示：
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的离子方程式为 。
（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） 写出由滤液D生成FePO4的离子方程式 。
（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 。
火力发电厂释放出大量的氮氧化物(NOx)、二氧化硫和二氧化碳等气体会对环境造成严重影响。对燃煤废气进行脱硝､脱硫和脱碳等处理,可实现绿色环保、节能减排、废物利用等目的。
（1）脱硝。
利用甲烷催化还原NOx：
CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H1=-574 kJ/mol
CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H2=-1160 kJ/mol
则甲烷直接将NO2还原为N2的热化学方程式为 。
（2）脱碳。将CO2转化为甲醇的热化学方程式为：CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g) △H3
①取五份等体积的CO2和H2的混合气体(物质的量之比均为1∶3)，分别加入温度不同、容积相同的恒容密闭容器中，发生上述反应,反应相同时间后，测得甲醇的体积分数φ(CH3OH)与反应温度T的关系曲线如右图所示，则上述CO2转化为甲醇的反应热△H3_____0(填“>”､“<”或“=”)，该反应的平衡常数表达式为 。
②在一恒温恒容密闭容器中充入1 mol CO2和3 mol H2，进行上述反应。测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如右图所示，试回答：
0~10 min内，氢气的平均反应速率为_____mol/(L·min)。第10 min后，若向该容器中再充入1 mol CO2和3 mol H2，则再次达到平衡时CH3OH(g)的体积分数 (填“变大”､“减少”或“不变”)。
（3）脱硫。
①有学者想利用如右图所示装置用原电池原理将SO2转化为重要的化工原料。A､B是惰性电极，A极的电极反应式为： 。
②某种脱硫工艺中将废气处理后，与一定量的氨气、空气反应，生成硫酸铵和硝酸铵的混合物，可作为化肥。常温下，将NH4NO3 溶解于水中，为了使该溶液中的NH4+ 和 NO3-离子的物质的量浓度之比等于1 : 1，可以采取的正确措施为（ ）
A．加入适量的硝酸，抑制 NH4+的水解
B．加入适量的氨水，使溶液的 PH = 7
C．加入适量的 NaOH 溶液，使溶液的PH = 7
D．加入适量的NH4NO3
醋酸亚铬水合物[Cr(CH3COO)2]2·2H2O是一种氧气吸收剂，为红棕色晶体，易被氧化，微溶于乙醇，不溶于水和乙醚（易挥发的有机溶剂）。其制备装置及步骤如下：
①检查装置气密性后，往三颈烧瓶中依次加入过量锌粒、适量CrCl3溶液。
②关闭k2打开k1，旋开分液漏斗的旋塞并控制好滴速。
③待三颈烧瓶内的溶液由深绿色(Cr3+)变为亮蓝色(Cr2+)时，把溶液转移到装置乙中，当出现大量红棕色晶体时，关闭分液漏斗的旋塞。
④将装置乙中混合物快速过滤、洗涤和干燥，称量。
（1）三颈烧瓶中的Zn除了与盐酸生成H2外，发生的另一个反应的离子方程式为 。
（2）实现步骤③中溶液自动转移至装置乙中的实验操作为 。
（3）装置丙中导管口水封的目的是 。
（4）为洗涤[Cr(CH3COO)2)]2·2H2O产品，下列方法中最适合的是 。
A．先用盐酸洗，后用冷水洗 B．先用冷水洗，后用乙醇洗
C．先用冷水洗，后用乙醚洗 D．先用乙醇洗涤，后用乙醚洗
（5）已知其它反应物足量，实验时取用的CrCl3溶液中含溶质9.51g，取用的醋酸钠溶液为1.5L0.1mol/L；实验后得干燥纯净的[Cr(CH3COO)2]2·2H2O 9.4g，则该实验所得产品的产率为 （不考虑溶解的醋酸亚铬水合物）。
（6）铬的离子会污染水，常温下要除去上述实验中多余的Cr2+，最好往废液中通入足量的空气，再加入碱液，调节pH至少为 才能使铬的离子沉淀完全。
【已知Cr(OH)3的溶度积为6.3×10-31 ，
≈4，lg2≈0.3】
（7） 一定条件下，[Cr(CH3COO)2]2·2H2O受热得到CO和CO2的混合气体，请设计实验检验这两种气体的存在。
。
常温下，向10mL 0.1 mol·L-1的HR溶液中逐滴滴入0.1 mol·L-1的NH3·H2O溶液，所得溶液pH及导电性变化如图。下列分析不正确的是
A．b点溶液pH=5，此时酸碱恰好中和
B．a～b点导电能力增强，说明HR为弱酸
C．c点溶液存在c(NH4+)>c(R-)、c(OH-)>c(H+)
D．b～c任意点溶液均有c(H+)·c(OH-)=Kw=1.0×10-14
