苯甲酸广泛应用于制药和化工行业。某化学小组用甲苯作主要原料制备苯甲酸，反应过程如下：
甲苯、苯甲酸钾、苯甲酸的部分物理性质见下表：
| 物质 |
熔点/℃ |
沸点/℃ |
密度/g·cm-3 |
在水中溶解性 |
| 甲苯 |
－95 |
110.6 |
0.8669 |
难溶 |
| 苯甲酸钾 |
121.5～123.5 |
 |
|
易溶 |
| 苯甲酸 |
122.4 |
248 |
1.2659 |
微溶 |
（1）将步骤①得到混合物加少量水，分离有机相和水相。有机相在 （填“上”或“下”）层；实验操作的名称是 。
（2）步骤②用浓盐酸酸化的目的是 。
（3）减压过滤装置所包含的仪器除减压系统外，还有 、 （填仪器名称）。
（4）已知温度越低苯甲酸的溶解度越小，但为了得到更多的苯甲酸晶体，重结晶时并非温度越低越好，理由是 。
（5）重结晶时需要趁热过滤，目的是 。
选考【化学——选修3物质结构与性质】原子序数依次增大的四种元素A、B、C、D分别处于第一至第四周期，自然界中存在多种A的化合物，B原子核外电子有6种不同的运动状态，B与C可形成正四面体形分子，D的基态原子的最外能层只有一个电子，其他能层均已充满电子。
请回答下列问题：
（1）这四种元素中电负性最大的元素，其基态原子的价电子排布图为 。
（2）C所在主族的前四种元素分别与A形成的化合物，沸点由高到低的顺序是 （填化学式），呈现如此递变规律的原因是 。
（3）B元素可形成多种单质，一种晶体结构如图一所示，其原子的杂化类型为 ，另一种的晶胞如图二所示，该晶胞的空间利用率为 （保留两位有效数字）。（
）
（4）D元素形成的单质，其晶体的堆积模型为 ，D的醋酸盐晶体局部结构如图三，该晶体中含有的化学键是 （填选项序号）。
①极性键 ②非极性键 ③配位键 ④金属键
（5）向D的硫酸盐溶液中滴加过量氨水，观察到的现象是 。请写出上述过程的离子方程式 。
选考【化学——选修2化学与技术】水处理技术在生产、生活中应用广泛，对工业废水和生活污水进行处理是防止水体污染、改善水质的主要措施。
（1）水的净化和软化的区别是________。
（2）①生活用水必须保证安全，自来水厂需要对取自江河湖泊中的淡水进行杀菌消毒、混凝沉淀、过滤等工艺处理，这三项处理的正确顺序是_________。
②下列试剂能够用来对自来水进行杀菌消毒，且不会造成二次污染的是_______填字母）。
a．福尔马杯 b．漂白粉 c．氯气 d．臭氧
（3）Na2FeO4是一种新型水处理剂，工业上可用FeSO4制备Na2FeO4其工艺流程如下：
①工业上常用硫酸亚铁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，再加人绿矾。请解释这一做法的原因：________________________。（用必要的离子方程式和文字描述）。
②写出由Fe（OH）3制取Na2FeO4的化学方程式：____________。
（4）石灰纯碱法是常用的硬水软化方法，已知25℃时Ksp（CaCO3）=2．8×10-9，现将等体积的Ca（OH）2溶液与Na2CO3溶液混合（假设溶液体积具有加和性），若Na2CO3溶液的浓度为5．6×10-5mol/L，则生成沉淀所需Ca（OH）2溶液的最小浓度为____________。
制烧碱所用盐水需两次精制。第一次精制主要是用沉淀法除去粗盐水中Ca2+、Mg2+、SO42－等离子，过程如下：
Ⅰ．向粗盐水中加入过量BaCl2溶液，过滤；
Ⅱ．向所得滤液中加入过量Na2CO3溶液，过滤；
Ⅲ．滤液用盐酸调节pH，获得第一次精制盐水。
（1）过程Ⅰ除去的离子是______。
（2）过程Ⅰ、Ⅱ生成的部分沉淀及其溶解度（20℃/g）如下表，请依据表中数据解释下列问题：
| CaSO4 |
Mg2（OH）2CO3 |
CaCO3 |
BaSO4 |
BaCO3 |
| 2．6×10-2 |
2．5×10-4 |
7．8×10-4 |
2．4×10-4 |
1．7×10-3 |
①过程Ⅰ选用BaCl2而不选用CaCl2的原因为___________________________________。
②过程II之后检测Ca2+、Mg2+及过量Ba2+是否除尽时，只需检测Ba2+即可，原因是____________。
（3）第二次精制要除去微量的I－、IO3－、NH4+、Ca2+、Mg2+，流程示意如下：
①过程Ⅳ除去的离子有______、_______。
②盐水b中含有SO42－。Na2S2O3将IO3－ 还原为I2的离子方程式是___________________________。
③过程VI中，产品NaOH在电解槽的______区生成（填“阳极”或“阴极”），该电解槽为______离子交换膜电解槽（填“阳”或“阴”）。
铁是地壳中含量第二的金属元素，其单质、合金及化合物在生产生活中的应用广泛。
（1）铁红与铝粉发生铝热反应可用于焊接钢轨，其化学方程式为_______________；铁红与KNO3、KOH混合加热共融，可制得高铁酸钾（K2FeO4），K2FeO4具有强氧化性，是一种新型高效水处理剂，它在水处理过程中（铁元素被还原为+3价）的两个作用是_________________________。
（2）氧化铁是重要工业颜料，用废铁屑制备它的流程如下：
回答下列问题：
①操作Ⅰ、Ⅱ的名称分别是____________、______________；
②写出在空气中煅烧FeCO3的化学方程式____________________；
③煅烧如果不充分，产品中将有Fe2+存在，试设计实验检验产品中有无Fe2+____________。
（3）有些同学认为KMnO4溶液滴定也能进行铁元素含量的测定．
a．称取2．850g绿矾（FeSO4•7H2O）产品，溶解，在250mL容量瓶中定容；
b．量取25．00mL待测溶液于锥形瓶中；
c．用硫酸酸化的0．01000mol/LKMnO4溶液滴定至终点，消耗KMnO4溶液体积的平均值为20．00mL．
①写出酸性KMnO4溶液与FeSO4溶液反应的离子方程式____________；
②计算上述样品中FeSO4•7H2O的质量分数为___________；[已知M（FeSO4•7H2O）=278g/mol]
③滴定达到终点时锥形瓶中溶液颜色变化为________________________。
（4）工业废水中含有一定量的Cr2O72－和CrO42－，它们会对人类及生态系统产生很大的危害，必须进行处理。常用的处理方法是电解法，该法用Fe作电极电解含Cr2O72－的酸性废水，随着电解的进行，阴极附近溶 液pH升高，产生Cr（OH）3沉淀。
①用Fe作电极的目的是 。
②阴极附近溶液pH升高的原因是 （用电极反应式解释），溶液中同时生成的沉淀还有 。
PM2．5是连续雾霾过程影响空气质量最显著的污染物，其主要来源为燃煤．机动车尾气等。因此，对PM2．5、SO2、NOx等进行研究具有重要意义。
（1）将PM2．5样本用蒸馏水处理制成待测试样。测得该试样所含水溶性无机离子的化学组分及其平均浓度如下表：
| 离子 |
K+ |
Na+ |
NH4+ |
SO42- |
NO3- |
Cl- |
| 浓度/mol•L-1 |
4×10-6 |
6×10-6 |
2×10-5 |
4×10-5 |
3×10-5 |
2×10-5 |
根据表中数据判断PM2．5试样的pH 。
（2）汽车尾气的排放是城市重要的污染源，尾气含有的NO会破坏臭氧层。利用催化技术可将尾气中的NO和CO转变成CO2和N2，其反应方程式为：2NO＋2CO=CO2＋N2．为探究某种催化剂对反应速率的影响，t℃时，用气体传感器测得不同时间的NO和CO浓度如表：
请回答下列问题（均不考虑温度变化对催化剂催化效率的影响）：
①在上述条件下反应能够自发进行，则反应的△H___________0（填写“＞”、“＜”、“＝”）。
②前2s内的平均反应速率v（N2）＝______________。
③在该温度下，反应的平衡常数K＝________________。
④假设在密闭容器中发生上述反应，达到平衡时下列措施能提高NO转化率的是________。
A．选用更有效的催化剂 B．升高反应体系的温度
C．降低反应体系的温度D．缩小容器的体积
（3）某化学兴趣小组构想将NO转化为HNO3，装置如下图，电极为多孔惰性材料。则负极的电极反应式是 。