南通滨临长江，将长江水净化处理可成为居民生活用水。
（1）水净化时先加入絮凝剂，沉降过滤后，通过活性炭。活性炭的作用是 。
（2）将硬水通过如图所示的阳离子交换柱后可变成软水（图中阴离子未画出），交换后的水仍然呈电中性。
①一个Ca2+可以交换出 个Na+。
②阳离子交换柱长时间使用后，Na+变少，失去硬水软化功能而失效。利用生活中常见物质检验阳离子交换柱已失效的方法是 。
（3）二氧化氯（ClO2）可用于饮用水的杀菌消毒。取100mL经ClO2消毒后的饮用水于锥形瓶中，调节溶液至弱碱性，加入足量KI充分反应，测得生成I2的质量为0.0254mg。上述过程中发生的反应为2ClO2+2KI═2KClO2+I2，其他物质不参与反应。计算该饮用水中ClO2的残留量（以mg/L计），在答题卡上写出计算过程。
2017年4月，“航母”下水，开拓中国新蓝海。
（1）“航母”舰体材料为合金钢，国产航母使用的“超级钢”具有极佳的抗压性、延展性和焊接性。合金钢是 （填序号）
a．合成材料 b．复合材料 c．无机材料
（2）“航母”升降机可由铝合金制造，用石墨作电极在高温条件下电解熔融氧化铝，在阴极和阳极区分别得到A1和O2，阳极区使用的石墨易消耗的原因是 。
（3）“航母”螺旋浆可由铜合金制造。铜合金比铜的硬度 （填“大”或“小”），铜比铁在海水中耐腐蚀的原因是 。
（4）由生铁炼钢时，硅（Si）与氧化亚铁在高温条件下反应生成二氧化硅和铁，该反应的化学方程式为 。
2016年11月，“冰箭”冲天，中国挺进大火箭时代。
（1）氢气的利用。火箭采用液氢、液氧作为推进剂，其内部温度极低，因此称为“冰箭”，氢气是 （填序号）。
a．常规能源 b．绿色能源 c．不可再生能源
（2）氢气的制取。利用太阳能分解水制H2与电解水制H2相比，其优点是
（3）氢气的储存。在常温和250kPa下，镧镍合金（LaNi5）吸收氢气生成LaNi5H7，写出该反应的化学方程式 。
（4）氢燃料电池是将化学能直接转化为 ，且能量转化效率高达约80%；与化石燃料相比，氢能源的优点是：①原料来源广，②产物无污染，③ 。
氯化钠是重要的化工原料，氯碱工业生产的一种流程如图：
（1）从“海水→粗盐→精盐”的过程包括溶解、过滤、蒸发等实验操作，实验室中上述3种操作都需要使用的仪器是 （填名称）
（2）“食盐水”中常含有NaCl、MgCl2、CaCl2等物质，“精制”过程中加入NaOH的目的是 。
（3）写出“电解槽“中发生反应的化学方程式 ，流程中可以循环使用的物质有 （填化学式）
（4）氯碱工业生产的碱样品中常含有Na2CO3和NaCl等杂质，用“离子交换膜法”生产的碱样品质量主要标准如下表所示
|
等级 |
氢氧化钠含量 |
碳酸钠含量 |
|
优等品 |
≥99.0% |
≤0.5% |
|
一等品 |
≥98.5% |
≤0.8% |
|
合格品 |
≥98.0% |
≤1.0% |
①你认为碱样品中含有Na2CO3的原因是 ，检验碱样品中是否含有Na2CO3，下列试剂中可选择使用的是
a．酚酞 b．稀盐酸c。澄清石灰水
②李老师设计和完成了如下实验来判断碱样品的等级。
称取20.3g碱样品，加足量水溶解，再加入足量的氯化钡溶液，充分反应后，过滤得到滤渣和滤液；将滤渣洗涤，干燥得到碳酸钡（BaCO3）固体0.197g；向滤液中加入几滴酚酞，再逐滴加入稀盐酸至恰好完全反应，共消耗溶质质量分数为5%的稀盐酸365g。该碱样品的等级是 （不考虑其他杂质参加反应）
铁的冶炼与利用是学习和研究化学的重要课题。
Ⅰ．铁的冶炼。竖炉炼铁的工艺流程如图1所示。
（1）“燃烧室”中CH4燃烧的作用是
（2）写出“还原反应室”中炼铁的一个反应的化学方程式 。
（3）CH4与高温尾气中的CO2或H2O都能反应生成CO和H2，则16g CH4在催化反应室中完全反应后，理论上得到H2的质量（m）范围是 。
Ⅱ．铁的利用，利用铁炭混合物（铁屑和活性炭的混合物）处理含有Cu（NO3）2，Pb（NO3）2和Zn（NO3）2的铜冶炼废水。在相同条件下，测量总质量相同、铁的质量分数不同的铁炭混合物对水中重金属离子的去除率，实验结果如图2所示。
（1）铁炭混合物中铁的质量分数为100%时，水中的Cu2+、Pb2+能被除去、而Zn2+不能被除去，其原因是 。
（2）铁炭混合物中铁的质量分数为0时，也能除去水中少量的重金属离子，其原因是 。
（3）处理效果最好时，铁炭混合物中的铁的质量分数为 。
研究小组同学对铝和稀盐酸的反应进行了探究。如图1所示实验，先检查装置气密性，再将橡皮塞连接气体压力传感器，烧瓶中放入铝片和稀盐酸，塞紧瓶塞并打开仪器，一段时间后，得到如图2所示的气体压强与时间的关系曲线图。
（1）铝与稀盐酸反应的化学方程式为 。
（2）AB段气体压力变化不明显的原因是 ；CD段气体压力逐渐下降的原因是 。
（3）从BC段看反应的速率是先变快后变慢，导致变慢的因素有 （填序号）
a．铝片的表面积
b．盐酸的浓度
c．温度