南海某小岛上,解放军战士为了寻找合适的饮用水源,对岛上山泉水进行分析化验,结果显示水的硬度为28°(属于硬水),主要含钙离子、镁离子、氯离子和硫酸根离子。请思考下列问题:
(1)该泉水属于 硬水(填写“暂时”或“永久”)。
(2)若要除去Ca2+、Mg2+可以往水中加入石灰和纯碱,试剂添加时先加 后加 ,原因是 。
(3)目前常用阳离子交换树脂如NaR、HR来进行水的软化,若使用HR作为阳离子交换树脂则水中的Ca2+、Mg2+与交换树脂的 起离子交换作用。若使用NaR作为阳离子交换树脂失效后可放入5%-8% 溶液中再生。
(4)岛上还可以用海水淡化来获得淡水。下面是海水利用电渗析法获得淡水的原理图,已知海水中含Na+、Cl-、Ca2+、Mg2+、SO42—等离子,电极为惰性电极。请分析下列问题:
①阳离子交换膜是指 (填A或B)。
②写出通电后阳极区的电极反应式: ;阴极区的现象是: 。
常温下，有下列三种溶液：①0.1 mol/L NH4Cl ②0.1 mol/L NH4HCO3③0.1 mol/L NH4HSO4
请根据要求填写下列空白：
（1）溶液①呈 性（填“酸”、“碱”或“中”），其原因是 ：（用离子方程式表示）
（2）比较溶液②、③中c(NH4+)的大小关系是② ③﹝填“＞”、“＜”或“＝”）
[物质结构与性质]元素周期表中第四周期的金属元素在生产和科研中有非常重要的使用价值。
（1）测定土壤中铁的含量时需先将三价铁还原为二价铁，再采用邻啡罗啉作显色剂，用比色法测定，若土壤中含有高氯酸盐时会对测定有干扰。相关的反应如下：
4FeCl3+2NH2OH•HCl= 4FeCl2+N2O↑+6HCl+H2O
①Fe3+在基态时，核外电子排布式 ；
②羟胺中（NH2OH）采用sp3杂化的原子有 ，三种元素电负性由大到小的顺序为 ；
③Fe2+与邻啡罗啉（用A表示）形成的配合物[FeA3] 2+中，Fe2+的配位数为 ；
④N2O分子的空间构型为 （用文字描述）。
（2）氢的规模化制备是氢能应用的基础。在光化学电池中，以紫外线照钛酸锶电极时，可分解水制取H2同时获得O2。已知钛酸锶晶胞结构如图所示，则钛酸锶的化学式为 。
(14分)（1）用CaSO4代替O2与燃料CO反应，既可提高燃烧效率，又能得到高纯CO2，是一种高效、清洁、经济的新型燃烧技术。反应①为主反应，反应②和③为副反应。
①1/4CaSO4(s)+CO(g) 
1/4CaS(s)+CO2(g) ∆H1
②CaSO4(s)+CO(g) CaO(s)+CO2(g) +SO2(g) ∆H2
③CO(g) 1/2C(s)+1/2CO2(g) ∆H3
则反应2CaSO4(s)+7CO(g) CaS(s)+CaO(s)+6CO2(g)+C(s) +SO2(g)的∆H＝
（用∆H1、∆H2和∆H3表示）
（2）将燃煤废气中的CO2转化为二甲醚的反应原理为：
2CO2(g)＋6H2(g) 
CH3OCH3(g)＋3H2O(g)；ΔH
①该反应平衡常数表达式为K＝ 。
②已知在某压强下，该反应在不同温度、不同投料比时，CO2的转化率如图所示。该反应的ΔH____(填“＞”“＜”或“=”)0。若温度不变，减小反应投料比[n(H2) /n(CO2)]，则K将 (填“增大”“减小”或“不变”)。
③二甲醚燃料电池具有启动快，效率高等优点，若电解质为酸性，二甲醚燃料电池的负极反应为 。
（3）一种以铜作催化剂脱硫有如下两个过程：
①在铜的作用下完成工业尾气中SO2的部分催化氧化，所发生反应为：
2SO2＋2nCu＋(n＋1)O2＋(2－2n) H2O＝2nCuSO4＋(2－2n) H2SO4
从环境保护的角度看，催化脱硫的意义为 。
②利用下图所示电化学装置吸收另一部分SO2，并完成Cu的再生。写出装置内所发生反应的总的离子方程式： 。
平板电视显示屏生产过程中产生大量的废玻璃粉末（含SiO2、Fe2O3、CeO2、FeO等物质）。某课题小组以此粉末为原料，设计如下工艺流程对资源进行回收，得到Ce(OH)4和硫酸铁铵矾：
已知：
Ⅰ．酸性条件下，铈在水溶液中有Ce3+、Ce4+两种主要存在形式，Ce3+易水解，Ce4+有较强氧化性；
Ⅱ．CeO2不溶于稀硫酸；
Ⅲ．硫酸铁铵矾［Fe2(SO4) 3·(NH4) 2SO4·24H2O］广泛用于水的净化处理。
（1）滤液A的主要成分 （填写化学式）。
（2）写出反应①的离子方程式 。
（3）反应①之前要洗涤滤渣B，对滤渣B进行洗涤的实验操作方法是 。
（4）稀土元素的提纯，还可采用萃取法。已知化合物HT作为萃取剂能将铈离子从水溶液中萃取出来，过程表示为Ce2(SO4)3 (水层)+ 6HT(有机层)
2CeT3 (有机层）+3H2SO4(水层) ，分液得到CeT3 (有机层），再加入H2SO4 获得较纯的含Ce3+的水溶液。可选择硫酸作反萃取剂的原因是 。
（5）用滴定法测定制得的Ce(OH)4产品纯度。
所用FeSO4溶液在空气中露置一段时间后再进行滴定，则测得该Ce(OH)4产品的质量分数 。（填“偏大”、“偏小”或“无影响”）
（6）已知Fe3+沉淀的pH范围：2.2～3.2，Fe2+沉淀的pH范围：5.8～7.9，Zn2+沉淀的pH范围：5.8～11.0，pH>11时Zn(OH)2能溶于NaOH溶液生成[Zn(OH)4]2－。现用FeSO4溶液（含有ZnSO4杂质）来制备硫酸铁铵矾。实验中可选用的试剂： KMnO4溶液、30%H2O2、 NaOH溶液、饱和石灰水、稀H2SO4溶液、稀盐酸。
实验步骤依次为：
①向含有ZnSO4杂质的FeSO4溶液中，加入足量的NaOH溶液至pH>11， ；
② ；
③向②中得到的溶液中加入硫酸铵溶液， ，过滤、洗涤、常温晾干，得硫酸铁铵晶体(NH4) Fe(SO4)2·12H2O。
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