(16分）科学家发现在特殊条件下，水能表现出许多有趣的结构和性质。
（1）一定条件下给水施加一个弱电场，常温常压下水结成冰，俗称“热冰”，其计算机模拟图如下。
采用“弱电场”的条件使水结成“热冰”，说明水分子是________分子(填“极性”或“非极性”)。请你展开想象，给“热冰”设计一个应用实例____________。
（2）用高能射线照射液态水时，一个水分子能释放出一个电子，同时产生一种阳离子。
①释放出来的电子可以被若干水分子形成的“网”捕获而形成水合电子，你认为水分子间能形成“网”的原因是______________。
②由水分子释放出电子时产生的一种阳离子具有较强的氧化性，试写出该阳离子与SO2的水溶液反应的离子方程式___ ______；该阳离子还能与水分子作用生成羟基，经测定此时的水具有酸性，写出该过程的离子方程式_______。
（3）写出元素组成与水相同的物质W的电子式 ，写出W与FeCl2在酸性溶液中反应的离子方程式 。
（4）水溶液中存在H3O+离子，写出该微粒的结构式 （标出配位键）。
将磷肥生产中形成的副产物石膏(CaSO4·2H2O)转化为硫酸钾肥料和氯化钙水合物储热材料，无论从经济效益、资源综合利用还是从环境保护角度看都具有重要意义。以下是石膏转化为硫酸钾和氯化钙的工艺流程示意图。
(1)本工艺中所用的原料除CaSO4·2H2O、KCl外，还需要________等原料。
(2)写出石膏悬浊液中加入碳酸铵溶液后发生反应的离子方程式：______________________________________________________________。
(3)过滤Ⅰ操作所得固体中，除CaCO3外还含有________(填化学式)等物质，该固体可用作生产水泥的原料。
(4)过滤Ⅰ操作所得滤液是(NH4)2SO4溶液。检验滤液中含有CO32-的方法是：_______________________________________________________________。
(5)已知不同温度下K2SO4在100 g水中达到饱和时溶解的量如下表：
| 温度/℃ |
0 |
20 |
60 |
| K2SO4溶解的量/g |
7.4 |
11.1 |
18.2 |
60 ℃时K2SO4的饱和溶液591 g冷却到0 ℃，可析出K2SO4晶体________g。
(6)氯化钙结晶水合物(CaCl2·6H2O)是目前常用的无机储热材料，选择的依据是________。
a．熔点较低(29 ℃熔化) b．能导电
c．能制冷 d．无毒
(7)上述工艺流程中体现绿色化学理念的是：________________________________________________________________。
当前，大量施用氮素化肥是冬小麦获得高产的重要措施之一。
(1)施入土壤的氮素化肥主要以________形式被小麦根部吸收，透气性较好的土壤植物容易吸收氮素化肥，透气性较差的黏质土壤，则根的吸肥力差，这是因为_______________________________________________。
(2)施肥后要及时灌溉，若从麦田流失的水从下图A位置注入一条河流，导致下游水体中藻类和细菌数量发生的变化如下列曲线图所示：
①在A的下游藻类数量增加的原因是____________________________________________________________。
②在3 km以外的河段，细菌数量迅速增加的原因是_____________________________________________________________。
③在下游6 km处的河段发现鱼类大量死亡，原因是______________________________________________________________。
④在距A 2 km处，水中的氧气含量比A处高，原因是______________________________________________________________。
获取知识和信息是现代人不可缺少的素质，信息产业的飞速发展离不开材料科学的推动。信息产业的核心材料是高纯度的硅，单晶硅可用来制作大规模集成电路、整流器等，硅纯度越高，大规模集成电路的性能就越好。高纯度的单晶硅生产方法有：
方法一：三氯甲硅烷(SiHCl3)还原法是当前制备高纯硅的主要方法，生产过程示意图如下：
方法二：用金属硅化物(Mg2Si)与盐酸作用制得硅烷，再热分解硅烷可得高纯硅。
根据上述信息回答以下问题：
(1)从方法一生产单晶硅的过程看，由焦炭还原得到的硅为何还要进一步处理？_________________________________________________________。
(2)写出方法二中生产高纯硅的两个化学方程式：
①____________________________________________________________；
②__________________________________________________________。
(3)写出由纯SiHCl3制备高纯硅的化学方程式：____________________________________。
(4)在方法一中，整个制备过程必须严格控制无水无氧。SiHCl3遇水剧烈反应生成H2SiO3、HCl和另一种物质，写出配平的化学反应方程式：________________；H2还原SiHCl3过程中若混入O2，可能引起的后果是_____________________________________________________。
(5)比较方法一和方法二，分析一下各自的优缺点____________________________________。
晶体硅是一种重要的非金属材料，制备纯硅的主要步骤如下：
①高温下用碳还原二氧化硅制得粗硅；
②粗硅与干燥HCl气体反应制得SiHCl3：Si＋3HCl
SiHCl3＋H2；
③SiHCl3与过量H2在1 000～1 100 ℃反应制得纯硅已知SiHCl3能与H2O强烈反应，在空气中易自燃。
请回答下列问题：
(1)第①步制备粗硅的化学方程式为_____________________________________________。
(2)粗硅与HCl反应完全后，经冷凝得到的SiHCl3(沸点33.0 ℃)中含有少量SiCl4(沸点57.6 ℃)和HCl(沸点－84.7 ℃)，提纯SiHCl3采用的方法为___________________________。
(3)用SiHCl3与过量H2反应制备纯硅的装置如下(热源及夹持装置略去)：
①装置B中的试剂是________。装置C中的烧瓶需要加热，其目的是________________________________________________________________。
②反应一段时间后，装置D中观察到的现象是________，装置D不能采用普通玻璃管的原因是____________，装置D中发生反应的化学方程式为_____________________________________________________________。
③为保证制备纯硅实验的成功，操作的关键是检查实验装置的气密性，控制好反应温度以及___________________________________________________________。
某新型无机非金属材料A，由两种非金属元素组成，其中所含元素的化合价为其最高正价或最低负价，它是一种超硬物质，具有耐磨、耐腐蚀、抗冷热冲击、抗氧化的特征。A可由化合物B经下列反应制得：①B＋NH3→C[C的化学式为Si(NH2)4]；②C经隔绝空气高温分解得到A。为探究B的组成，进行了下图所示的转化实验，图中G、F、H均为难溶于水的物质，且为白色粉末，图中字母代表的均为中学化学常见的物质。
请回答下列问题：
(1)写出化合物B和化合物G的化学式________、________。
(2)A可能所属的晶体类型是________，在A晶体中，每个显正价原子周围结合的另一种原子的个数是________。
(3)写出反应②的离子方程式：_____________________________________________。
(4)写出C经隔绝空气高温分解得到A的化学方程式：_________________________________________________。
(5)分析反应③，你能得出的结论是________(合理即可)。
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