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    10．水是一种重要的自然资源，是人类赖以生存不可缺少的物质，水质优劣直接影响人体健康．请回答下列问题：
    （1）某贫困山区，为了寻找合适的饮用水，对山上的泉水进行了分析化验，结果显示，水中主要含Ca2+、Mg2+、Cl-和SO42-．则该硬水属于永久（填“暂时”或“永久”）硬度，若要除去Ca2+、Mg2+，可以往水中加入石灰和纯碱，试剂加入时先加石灰后加纯碱．
    （2）我国规定饮用水的硬度不能超过25度．硬度的表示方法是：将水中的Ca2+和Mg2+都看作Ca2+，并将其折算成CaO的质量，通常把1升水中含有10mgCaO称为1度．某化学实验小组对本地区地下水的硬度进行检测．实验涉及的部分反应
    M2+（金属离子）+EBT-（铬黑T）═MEBT+
                       蓝色　　　酒红色
    M2+（金属离子）+Y4-（EDTA）═MY2-
    MEBT++Y4-（EDTA）═MY2-+EBT-（铬黑T）
    实验过程：
    ①取地下水样品25.00mL进行预处理．写出由Mg2+引起的暂时硬度的水用加热方法处理时所发生反应的化学方程式：Mg（HCO3）2=Mg（OH）2↓+2CO2↑．
    ②预处理的方法是向水样中加入浓盐酸，煮沸几分钟，煮沸的目的是除去溶解的CO2．
    ③将处理后的水样转移到250mL的锥形瓶中，加入氨水-氯化铵缓冲溶液调
    节pH为10，滴加几滴铬黑T溶液，用0.010mol/L的EDTA标准溶液进行滴定．滴定终点时共消耗EDTA溶液15.00mL，则该地下水的硬度为33.6度．
    （3）某工业废水中含有CN-和Cr2O72-等离子，需经污水处理达标后才能排放，污水处理厂拟用下列流程进行处理：

    回答下列问题：
    ①流程②中，反应后无气体放出，该反应的离子方程式为CN-+ClO-═CNO-+Cl-．
    ②含Cr3+废水需进一步处理，请你设计一个处理方案：调节废水pH，使其转化成Cr（OH）3沉淀除去．

    分析 （1）根据水的硬度是由钙和镁的硫酸盐或氯化物等引起的，这种硬度叫做永久硬度；根据除杂时不能引入新的杂质；
    （2）①根据Ca（HCO3）2和Mg（HCO3）2的性质分析水垢形成的过程、写出水垢形成的过程的化学方程式；
    ②反应生成的二氧化碳能溶于水，要加热除去；
    ③EDTA标准溶液的浓度和消耗的体积，求出金属离子的物质的量，再求出氧化钙的质量和水的硬度；
    （3）①碱性条件下，CN-离子与NaClO发生氧化还原反应生成CNO-、Cl-离子，据此写出离子方程式；
    ②Cr3+废水有毒，可使Cr3+生成沉淀过滤除去．

    解答 解：（1）因水的硬度是由钙和镁的硫酸盐或氯化物等引起的，这种硬度叫做永久硬度；已知水中主要含Ca2+、Mg2+、Cl-和SO42-，则该硬水的硬度属于永久硬度；因除杂时不能引入新的杂质，过量的钙离子通过纯碱来除去，故先加石灰，后加纯碱，
    故答案为：永久； 石灰；纯碱；
    （2）①由于自然界的水中大都溶有一定量的Mg（HCO3）2，在受热时生成Mg（OH）2，这种白色固体在容器内壁上积淀，即形成水垢，所以水垢形成的过程的方程式为Mg（HCO3）2=Mg（OH）2↓+2CO2↑，
    故答案为：Mg（HCO3）2=Mg（OH）2↓+2CO2↑；
    ②预处理的方法是向水样中加入浓盐酸，盐酸与Mg（HCO3）2反应生成二氧化碳，CO2能溶于水，所以要加热煮沸除去，
    故答案为：除去溶解的CO2；
    ③根据已知反应可知滴定前溶液为酒红色，滴定结束后为蓝色，所以溶液颜色变化为酒红色变为蓝色；
    用0.01000mol•L-1的EDTA标准溶液进行滴定，滴定终点时共消耗EDTA溶液15.00mL，则n（M2+）=n（EDTA）=0.01000mol•L-1×15.00×10-3=1.5×10-4mol，
    则25ml水中m（CaO）=nM=56g/mol×1.5×10-4mol=8.2mg，所以1L水中m（CaO）=8.2mg×1000÷25=336mg，通常把1L水中含有10mg CaO称为1度，所以该地下水的硬度为336mL÷10mL=33.6度，
    故答案为：33.6度；
    （3）①步骤②中，无气体放出，CN-被ClO-氧化为CNO-，则因为是在碱性环境中，故ClO-只能被还原为Cl-，反应式为：CN-+ClO-═CNO-+Cl-；
    故答案为：CN-+ClO-═CNO-+Cl-；
    ②Cr3+废水有毒，可使Cr3+生成沉淀过滤除去，故调节废水pH，使其转化成Cr（OH）3沉淀除去，
    故答案为：调节废水pH，使其转化成Cr（OH）3沉淀除去．

    点评 本题考查探究物质组成与含量的方法，题目难度中等，明确实验目的、实验原理为解答关键，注意熟练掌握水的硬度的判断方法，明确实验方案设计与评价原则，试题培养了学生的分析能力及化学实验能力．

    练习册系列答案
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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    20．金属的表面处理可以使金属制品美观耐用，我国2000多年前就已经掌握化学镀铬即铬盐氧化处理技术，现代工业中常采用电镀或化学镀进行金属表面处理．请回答：
    （l）化学镀是借助合适的还原剂，使镀液中金属离子还原沉积到金属表面．如化学镀镍是在酸性环境下以NaH2PO2为还原剂（氧化生成NaH2PO3）使Ni2+还原，其离子方程式为Ni2++H2PO2-+H2O=Ni+H2PO3-+2H+
    （2）工业上进行电镀时，待镀金属作为阴极．电镀铬若采用Cr3+的简单水溶液，电镀过程中阴极附近的pH与电镀时间的关系如图1，pH变化的原因是H+参与放电，上述过程的发生对镀层产生的影响是镀层变薄且不均匀．

    （3）为防止上述过程发生，电镀铬可以在硫酸盐溶液体系中进行，图2为硫酸盐溶液中Cr3+的浓度对镀层厚度和覆盖范围的影响，随厚度增加，镀层覆盖范围变化的原因可能是Cr3+浓度增加会使镀层加厚，但浓度增加铬晶粒变大使覆盖范围变小．
    （4）综合考虑镀层厚度及覆盖范围，电镀铬时温度以30-40℃为佳，工业上控制反应温度的设备名称为热交换器；电镀铬的过程中阳极会产生部分Cr2O72+，可以加入AB（填字母）除去．
    A．H2O2   B．Na2SO3    C．FeSO4
    （5）工业采用含Cr3+为3.25g/L的电解液电镀铬，则溶液pH不能大于4．（已知：35℃时，Kw=2.0×10-14，Ksp[Cr（OH）3]=5.0×10-31）

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    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    1．NA为阿伏加德罗常数的值．下列说法错误的是（　　）
    A．18 g冰的晶体中含有氢键的数目为2 NA
    B．11.2 L丙烷（标准状况）中含有σ键的数目为5NA
    C．2.0 L 0.5 mol/L NaAlO2溶液中含有氧原子的数目为2NA
    D．1 mol C12与足量NaOH溶液反应，转移电子的数目为NA

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    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    18．分枝酸可用于生化研究．其结构简式如图．下列关于分枝酸的叙述不正确的是（　　）
    A．分子中含有3种含氧官能团
    B．可发生取代、加成、消去、加聚等反应
    C．该物质的分子式为C10H10O6
    D．1mol分枝酸最多可与3molNaOH发生反应

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    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    5．短周期元素A、B、C、D、E的原子序数依次增大，A是原子半径最小的元素，B是地壳中含量最多的元素，A与C同主族，C、D两原子的电子数之和为A、B两原子的电子数之和的3倍．下列叙述正确的是（　　）
    A．氢化物的热稳定性：D＞E
    B．原子半径：A＜B＜C＜D＜E
    C．B与C形成的化合物中不可能含共价键
    D．最高价氧化物对应的水化物酸性最强的是E

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    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    15．下列有关实验设计、观察或记录、结论或解释都正确的是（　　）
    选项实验设计观察或记录结论或解释
    A将浓硝酸分多次加入Cu和稀硫酸的混合液中产生红棕色气体浓硝酸的还原产物是NO2
    B测某铵盐溶液的pHpH＞7NH4+水解生成NH3•H2O，使溶液显碱性
    C用湿润的淀粉碘化钾试纸检验某气体试纸变蓝该气体一定是Cl2
    D将盛少量水的分液漏斗静置、倒置、将塞子旋转1800后再次倒置漏斗口和活塞不漏水分液漏斗不漏液
    A．AB．BC．CD．D

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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    2．自然界存在的元素中，金属元素种类更多，非金属元素丰度更大．
    I．80%左右的非金属元素在现代技术包括能源、功能材料等领域占有极为重要的地位．
    （1）氮及其化合物与人类生产、生活息息相关，基态N原子中电子在2p轨道上的排布遵循的原则是洪特规则，N2F2分子中N原子的杂化方式是sp2杂化，1mol N2F2含有3个σ键．
    （2）高温陶瓷材料Si3N4晶体中键角N-Si-N＞Si-N-Si（填“＞”“＜”或“=”），原因是Si3N4晶体中Si原子周围有4个N原子，Si原子为sp3杂化，N-Si-N键角为109°28′，N原子周围连接3个Si原子，含有1对孤对电子，N原子为sp3杂化，但孤对电子对成键电子对的排斥作用更大，使得Si-N-Si键角小于109°28′．
    II．金属元素在现代工业中也占据极其重要的地位，如以古希腊神话中“泰坦”（Titan）的名字命名的钛（Titanium）元素，意指“地球的儿子”，象征此物力大无穷．钛也被称为“未来的钢铁”，具有质轻，抗腐蚀，硬度大，是宇航、航海、化工设备等的理想材料，是一种重要的战略资源，越来越受到各国的重视．
    （1）基态钛原子核外共有22种运动状态不相同的电子．金属钛晶胞如下图1所示，为六方最密堆积（填堆积方式）．
    （2）纳米TiO2是一种应用广泛的催化剂，其催化的一个实例如下图2．化合物乙的沸点明显高于化合物甲，主要原因是化合物乙分子间形成氢键．化合物乙中采取sp3杂化的原子的电负性由大到小的顺序为O＞N＞C．
    （3）钙钛矿晶体的结构如图3所示．假设把氧离子看做硬球接触模型，钙离子和钛离子填充氧离子的空隙，氧离子形成正八面体，钛离子位于正八面体中心，则一个钛离子被6个氧离子包围；钙离子位于立方晶胞的体心，一个钙离子被12个氧离子包围．钙钛矿晶体的化学式为CaTiO3．若氧离子半径为a pm，则钙钛矿晶体中两个钛离子间最短距离为2$\sqrt{2}$apm，钛离子与钙离子间最短距离为$\sqrt{6}$apm．

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    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    19．将一定量的SO2通入FeCl3溶液中，取混合溶液，分别进行下列实验，能证明SO2与FeCl3溶液发生氧化还原反应的是（　　）
    操作现象
    A加入NaOH溶液有红褐色沉淀
    B加入Ba（NO3）2溶液有白色沉淀
    C加入酸性KMnO4溶液紫色褪去
    D加入K3[Fe（CN）6]（铁氰化钾）溶液有蓝色沉淀
    A．AB．BC．CD．D

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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    2．硫酸工业废渣回收再利用的工艺流程如下：

    注：硫废渣（主要含Fe2O3、SiO2、Al2O3、MgO、等杂质）
    （1）“酸浸”中硫酸要适当过量，目的是：①提高铁的浸出率，②抑制Fe3+的水解
    （2）“还原”是将Fe3+转化为Fe2+，同时FeS2被氧化为SO42-，该反应的离子方程式为14Fe3++FeS2+8H2O=15Fe2++2SO42-+16H+
    （3 ）为测定“酸浸”步骤后溶液中Fe3+的量以控制加入FeS2的量，实验步骤为：准确量取一定体积的酸浸后的溶液于锥形瓶中，加入HCl、稍过量SnCl2，再加HgCl2除去过量的SnCl2以二苯胺磺酸钠为指示剂，用K2Cr2O3标准溶液滴定，有关反应方程如下：
    2Fe3++Sn2++6Cl-═2Fe2++SnCl42-
    Sn2++4Cl-+2HgCl2═SnCl42-+Hg2Cl2↓
    6Fe2++Cr2O32-+14H+═6Fe3++2Cr3++7H2O
    ①若SnCl2不足量，则测定的Fe3+量偏低（填“偏高”、“偏低”、“不变”，下同）
    ②若不加HgCl2，则测定的Fe3+量偏高
    （4）①可选用KSCN或（填试剂）检验滤液中含有Fe3+．“酸浸”后Fe3+可被空气中O2氧化（用离子反应方程式表示）4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O
    ②已知部分阳离子以氢氧化物形成沉淀时溶液的pH见下表：
    沉淀物Fe（OH）3A1（0H）3Fe（OH）2Mg（OH）2Mn（OH）2
    开始沉淀2.73.87.59.48.3
    完全沉淀3.25.29.712.49.8
    实验可选用的试剂有：稀HNO3，、Ba（NO3）2溶液、酸性KMn04溶液、NaOH溶液，要求制备过程中不产生有毒气体，请完成由“过滤”后的溶液模拟制备氧化铁的实验步骤：
    第一步：氧化向溶液中加入过量的酸性高锰酸钾溶液，搅拌（填写具体操作）
    笫二步：沉淀滴加NaOH溶液，调节溶液为pH为3.2～3.8（填写具体操作）
    第三步：分离，洗涤；
    第四步：烘干．研磨．

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