选做【化学——物质结构与性质】化学中的某些元素是与生命活动密不可分的元素,请回答下列问题。
(1)NH4NO3是一种重要的化学肥料,其中N原子的杂化方式是 。
(2)维生素C是一种水溶性维生素,水果和蔬菜中含量丰富,该物质结构简式如图所示。以下关于维生素C的说法正确的是 。
a.分子中既含有极性键又含有非极性键
b.1 mol 分子中含有4 mol π键
c.该物质的熔点可能高于NaCl
d.分子中所含元素电负性由大到小的顺序为O>C>H
(3)维生素C晶体溶于水的过程中要克服的微粒间作用力有 。
(4)KSCN溶液可用于Fe3+的检验,原因是铁离子外围有较多能量相近的空轨道,因此能与一些分子或离子形成配合物。Fe3+的价电子排布为 ,与之形成配合物的分子或离子中的配位原子应具备的结构特征是 。
(5)1183K以下纯铁晶体的晶胞如图1所示,1183K以上则转变为图2所示晶胞,则图1和图2中,铁原子的配位数之比为 。
天然水里一般含有Ca2+、Mg2+等多种离子。人们把含有较多量Ca2+、Mg2+的水叫做硬水,含有较少量或不含Ca2+、Mg2+的水叫做软水;降低水中Ca2+、Mg2+含量的过程叫做硬水软化。如果硬度太高(含Ca2+、Mg2+的浓度太大)会给生产、生活带来很多不利,因此硬水的软化是水处理的重要方面之一。
离子交换法常用于工业锅炉用水的软化。离子交换剂多种多样,磺化煤(NaR)就是一种阳离子交换剂。
(1)写出用磺化煤软化含Ca2+、Mg2+浓度较高的硬水的化学方程式____________________。
(2)用药剂软化法软化过的水总是含有一定浓度的Ca2+、Mg2+,其原因是_______________。
(3)参考烧水后的锅或壶中结有水垢的现象分析说明,如果用硬度太高的水作锅炉用水,主要的不利因素是________________________________________________________________。
对四支分别装有Ca(HCO3)2溶液的试管进行如下实验:
(1)滴入盐酸,产生的现象是________,化学反应方程式是________________________。
(2)滴入石灰水,产生的现象是________,化学反应方程式是______________________。
(3)滴入纯碱溶液,产生的现象是________,化学反应方程式是____________________。
(4)加热煮沸,产生的现象是________,化学反应方程式是________________________。
某种纯净水生产线的主要工艺流程如图:
阅读该纯净水生产线的有关资料后回答问题:
资料:反渗透器的核心部件是RO芯,RO芯是由多层反渗透复合膜组成的,原用于太空宇航员进行废水再生。RO芯的孔径很小,大约是普通细菌的1/600,细小固体,有机物杂质不能透过,简单离子、水可以通过。生产时为保证成品的质量,通常控制水压使成品产率在50%左右。
RO芯部分工作参数如下:
硬度 |
铁 |
游离氯 |
有机物 |
… |
<1.7 mg·L-1 |
<0.1 mg·L-1 |
0.1 mg·L-1 |
<1 mg·L-1 |
… |
(1)纯净水一定是不含任何杂质的水吗?
(2)许多食品、饮料都以大肠杆菌的含量作为卫生标准之一,主要原因是什么?
(3)水中的Ca2+和Mg2+是引起水的硬度的主要因素,硬度的表示方法是:将水中的Ca2+和Mg2+都看作Ca2+,并将其质量折算成Ca2+的质量,以1 L水中含有的CaO的质量来表示。可用一定浓度的Y溶液进行滴定,Y跟Ca2+和Mg2+都以等物质的量完全反应。该工厂现用地下水生产纯净水,取地下水样品25.0 mL,用0.0100 mol·L-1 Y溶液滴定,完全反应时消耗Y溶液15.0 mL。试判断该地下水是否可直接用来生产纯净水?
国务院强调,调水必须坚持“三先三后”的原则。在调水工程中,沿途工业污水的任意排放是造成水质恶化的最大隐患。经检测,某工厂废液中含有大量的Mg2+、Al3+、Cu2+、Ag+。试分析回答下列问题。
(1)该废液中可能大量存在的一种阴离子是________(填字母代号)。
A.![]() |
B.![]() |
C.Cl- | D.![]() |
(2)检测废液中铝元素的含量,需将其从废液样品中分离出来,所用的试剂可以是________溶液,铝元素发生变化的离子方程式是____________________________________________。
(3)为了回收废液中的金属银,某同学设计了如下方案:
若依该方案获得Ag 108 g,为保证不污染环境和Cl2的循环利用,理论上应提供标准状况下的H2的体积为____________。(Ag的相对原子质量为108)
某厂废水中含5.00×10-3 mol·L-1的,其毒性较大。某研究性学习小组为了变废为宝,将废水处理得到磁性材料Cr0.5Fe1.5FeO4(Fe的化合价依次为+3、+2),设计了如下实验流程:
(1)第①步反应的离子方程式是__________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)第②步中用pH试纸测定溶液pH的操作是:_______________________________________
________________________________________________________________________。
(3)第②步过滤得到的滤渣中主要成分除Cr(OH)3外,还有________________。
(4)欲使1 L该废水中的完全转化为Cr0.5Fe1.5FeO4,理论上需要加入____________g FeSO4·7H2O。