高中化学晶格能的应用试题

选做【化学—化学与技术】工业上一种制备氯化铁及高铁酸钾的工艺流程如下：

（1）吸收塔中的吸收剂X是       ；从副产物FeCl₃溶液中获得FeCl₃·6H₂O的操作是        、加热浓缩、再冷却结晶。
（2）用FeCl₃溶液（副产物）腐蚀印刷线路板所得的废液中含FeCl₃、FeCl₂和CuCl₂，用化学方法可以回收废液中铜；合并过滤后的剩余液体可以作为上述工艺流程中的吸收剂X。则在此过程中，先后加入的物质分别是                      。
（3）碱性条件下反应①的离子方程式为____________________________________。
（4）过程②将混合溶液搅拌半小时，静置，抽滤获得粗产品。该反应的化学方程式为2KOH＋Na₂FeO₄＝K₂FeO₄＋2NaOH，请根据复分解反应原理分析反应发生的原因：          。K₂FeO₄在水溶液中易发生反应：4FeO₄^2－+10H₂O4Fe(OH）₃+8OH^－+3O₂↑，在提纯K₂FeO₄时采用重结晶、洗涤、低温烘干的方法，则洗涤剂最好选用            （填序号）。
a．H₂O         
b．稀KOH溶液、异丙醇
c．NH₄Cl溶液、异丙醇   
d．Fe(NO₃）₃溶液、异丙醇

【化学、选修2--化学与技术】TiO₂用途非常广泛，工业上用钛铁精矿（FeTiO₃）提炼TiO₂的工艺流程如下：

（1）写出硫酸酸浸溶解钛铁精矿的离子方程式                    ，酸浸时为了提高浸出率，可以采取的措施有                (任写二种)。
（2）钛铁精矿酸浸后冷却、结晶得到的副产物A为      ，结晶析出A时，为保持较高的酸度不能加水，其原因可能为       。
（3）滤液水解时往往需加大量水稀释同时加热，其目的是             。
（4）上述工艺流程中体现绿色化学理念的是                    。
（5）工业上将TiO₂和炭粉混合加热氯化生成的TiCl₄，然后在高温下用金属镁还原TiCl₄得到金属钛，写出TiO₂制备Ti的化学方程式：             ,            。

[化学---选修2：化学与技术](15分)银、铜均属于重金属，从银铜合金废料中回收银并制备含铜化合物产品的工艺如图所示：

（1）熔炼时被氧化的元素是      ，酸浸时反应的离子方程式为      。为提高酸浸时铜元素的浸出率及浸出速率，酸浸前应对渣料进行处理，其处理方法是      。
（2）操作a是      ，固体B转化为CuAlO₂的过程中，存在如下反应，请填写空白处：
    CuO+     Al₂O₃      +       ↑。
（3）若残渣A中含有n mol Ag，将该残渣全部与足量的稀HNO₃置于某容器中进行反应，写出反应的化学方程式     。为彻底消除污染，可将反应中产生的气体与V L(标准状况)空气混合通入水中，则V至少为      L(设空气中氧气的体积分数为0.2)。
（4）已知2Cu⁺Cu+Cu²⁺，试分析CuAlO₂分别与足量盐酸、稀硝酸混合后，产生现象的异同点     。
（5）假设粗银中的杂质只有少量的铜，利用电化学方法对其进行精炼，则粗银应与电源的      极相连，当两个电极上质量变化值相差30.4g时，则两个电极上银质量的变化值相差      g。

【化学──化学与技术】硼镁泥是一种工业废料，主要成份是MgO（占40%），还有CaO、MnO、Fe₂O₃、FeO、Al₂O₃、SiO₂等杂质，以此为原料制取的硫酸镁，可用于印染、造纸、医药等工业。从硼镁泥中提取MgSO₄·7H₂O的流程如下：

根据题意回答第（1）～（6）题：
（1）实验中需用1mol/L的硫酸800 mL，若用98%的浓硫酸（ρ=" 1.84" g/mL）来配制，量取浓硫酸时，需使用的量筒的规格为

A．10 mL

B．20 mL

C．50 mL

D．100 mL

（2）加入的NaClO可与Mn²⁺反应：Mn²⁺ + ClO^- + H₂O ＝ MnO₂↓ + 2H⁺ + Cl^-，还有一种离子也会被NaClO氧化，该反应的离子方程式为               。
（3）滤渣的主要成份除含有Fe(OH)₃、Al(OH)₃外，还有                。
（4）在“除钙”前，需检验滤液中Fe³⁺是否被除尽，简述检验方法             。
（5）已知MgSO₄、CaSO₄的溶解度如下表：

温度（℃）	40	50	60	70
MgSO4	30.9	33.4	35.6	36.9
CaSO4	0.210	0.207	0.201	0.193

“除钙”是将MgSO₄和CaSO₄混合溶液中的CaSO₄除去，根据上表数据，简要说明操作步骤              。“操作I”是将滤液继续蒸发浓缩，冷却结晶，          ，便得到了MgSO₄·7H₂O。
（6）实验中提供的硼镁泥共100 g，得到的MgSO₄·7H₂O为172.2 g，则MgSO₄·7H₂O的产率为      。

利用和钴氧化物可制备锂离子电池正极材料。可由电解法制备，钴氧化物可通过处理钴渣获得。
（1）利用如图装置电解制备LiOH，两电极区电解液分别为和溶液。极区电解液为溶液（填化学式），阳极电极反应式为，电解过程中向电极迁移（填"A"或"B"）。

（2）利用钴渣[含、等]制备钴氧化物的工艺流程如下：

溶解还原反应的离子方程式为，铁渣中铁元素的化合价为，在空气中煅烧生成钴氧化物和，测得充分煅烧后固体质量为，的体积为（标准状况），则钴氧化物的化学式为。

选做【化学——化学与技术】工业上提炼TiO₂的工艺流程如下：

（1）写出硫酸溶解钛铁精矿（FeTiO₃）生成TiO²⁺的离子方程式                    。
（2）副产物A的主要成分为               。
（3）滤液水解时往往需加大量水稀释同时加热，其目的是                      。
（4）上述工艺流程中体现绿色化学理念的是                                。
（5）工业上将TiO₂和碳粉混合加热氯化生成的TiCl₄，然后在高温下用金属镁还原TiCl₄得到金属钛，写出TiO₂制备Ti的化学方程式：               、                 。

［化学——选修2：化学与技术］(15分)最近的研究发现，复合氧化物铁酸锰(MnFe₂O₄)可以用于热化学循环分解水制氢，因而受到许多发达国家的青睐。MnFe₂O₄的制备流程如下：

（1）原料Fe(NO₃)_n中n＝____，投入原料Fe(NO₃)_n和Mn(NO₃)₂的质量之比应为______。
（2）步骤二中“连续搅拌”的目的是___________________________________________；
步骤三中洗涤干净的标准_____________________________________________。
（3）利用MnFe₂O₄热化学循环制氢的反应可表示为
请认真分析上述两个反应并回答下列问题：
①若MnFe₂O_4－x中x＝0.6，则MnFe₂O_4－x中Fe^2＋占全部铁元素的百分率为_______。
②该热化学循环新氢法的优点有____________________________(答两点即可)。
③该热化学循环法制氢尚有不足之处，进一步改进的研究方向是_____________。

纳米材料二氧化钛(TiO₂)具有很高的化学活性，可做性能优良的催化剂。
（1）工业上二氧化钛的制备是：
I．将干燥后的金红石(主要成分TiO₂,主要杂质SiO₂)与碳粉混合装入氯化炉中，在高温下通入Cl₂,制得混有SiCl₄杂质的TiCl₄。
II．将混有SiCl₄杂质的TiCl₄分离，得到纯净的TiCl₄。
III．在TiCl₄中加水、加热，水解得到沉淀TiO₂•xH₂O。
IV．TiO₂·xH₂O高温分解得到TiO₂。
①TiCl₄与SiCl₄在常温下的状态是_______。II中所采取的操作名称_______。

②如实验IV中，应将TiO₂.xH₂O放在_______(填仪器编号)中加热。
（2）据报道：“生态马路”是在铺设时加入一定量的TiO₂,TiO₂受太阳光照射后，产生的电子被空气或水中的氧获得，生成H₂O₂,其过程大致如下：
a．O₂→2O        b．O+H₂O→2OH(羟基)        c．OH+OH→H₂O₂
①b中破坏的是       （填“极性共价键”或“非极性共价键”）。
②H₂O₂能清除路面空气中的等，其主要是利用了H₂O₂的      （填“氧化性”或“还原性”）。
（3）过氧化氢是重要的化学试剂，它的水溶液又称为双氧水，常用作消毒、杀菌、漂白等。某化学兴趣小组取一定量的过氧化氢溶液，准确测定了过氧化氢的含量。
请填写下列空白：
①取10.00 mL密度为ρg/mL的过氧化氢溶液稀释至250 mL。取稀释后的过氧化氢溶液25.00mL至锥形瓶中，加入稀硫酸酸化，用蒸馏水稀释，作被测试样。
用高锰酸钾标准溶液滴定被测试样，其反应的离子方程式如下，请将相关物质的化学计量数配平及化学式填写在方框里。
MnO+    H₂O₂+   H⁺=    Mn²⁺+    H₂O+
②滴定时，将高锰酸钾标准溶液注入酸式滴定管中。滴定到达终点的现象是_________________。
③若滴定前滴定管尖嘴中有气泡，滴定后气泡消失，则测定结果________（填“偏高”或“偏低”或“不变”）。
④重复滴定三次，平均耗用C mol/L KMnO₄标准溶液 V mL,则原过氧化氢溶液中过氧化氢的质量分数为______________。（用分数表示）

下列有关铁、铝的冶炼的说法中，正确的是

A．冶金工业中，金属铁的冶炼主要采用电解法

B．炼铁过程中铁的氧化物被焦炭还原生成单质铁，电解冶炼铝的过程中，阳极生成铝单质，阴极生成氧气

C．炼铁的主要原料是铁矿石、焦炭、生石灰和空气，电解冶炼铝的原料是氧化铝和冰晶石

D．铁、铝冶炼设备分别是炼铁高炉和铝电解槽

选考【化学——选修2：化学与技术】某工厂从废含镍有机催化剂中回收镍的工艺流程如图所示（已知废催化剂中舍有Ni70．0%及一定量的Al、Fe、SiO₂和有机物，镍及其化台物的化学性质与铁的类似，但Ni^2－的性质较稳定）。

已知：部分阳离子以氢氧化物的形式完全沉淀时的pH如下表所示，回答下列间题

（1）滤渣a的成分是________，用乙醇洗涤废催化剂的目的是________，从废渣中回收乙醇的方法是________。
（2）为提高酸浸速率，可采取的措施有（答两条）________________。
（3）向A中加人 H₂O₂时反应的离子方程式为__________．试剂x可以是________。
（4）用方程式表示出由沉淀。制取单质镍的方法_________、________。回收mkg上述废催化剂的过程中，若将溶液pH调整为6时消耗了a kgNi(OH)₂，从洗涤到得到滤液B的过程中镍的损失率为3%，后几步操作过程中镍的损失率为5%，则最终得到单质镍的质量为________kg（填计算式）。
（5）利用化学镀（待镀件直接置于含有镀层金属的化合物的溶液中）可以在金属、塑料、陶瓷等物品表面镀上一层金属镍或铬等金属，某化学镀镍的溶液中含有Ni^2＋和H₂PO₂^－，在酸性条件下发生的反应之一如下，请配平该反应。

与电镀相比，化掌镀的最大优点是：________________________________。

(12分)利用铝灰(主要成分为Al、Al₂O₃、AlN、FeO等)制备铝鞣剂[主要成分为Al(OH)₂Cl]的一种工艺如下：

（1）气体A能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。铝灰在90 ℃水解生成A的化学方程式为____________。“水解”采用90℃而不在室温下进行的原因是____。
（2）“酸溶”时，Al₂O₃发生反应的离子方程式为____。
（3）“氧化”时，发生反应的离子方程式为____。
（4）“废渣”成分为________(填化学式)。
（5）采用喷雾干燥而不用蒸发的原因是____。

用软锰矿（主要成分为MnO₂）生产高锰酸钾产生的锰泥中，还含有18％的MnO₂、3％的KOH（均为质量分数），及少量Cu、Pb的化合物等，用锰泥可回收制取MnCO₃，过程如下图：

（1）锰泥中加入H₂SO₄、FeSO₄混合溶液，反应的离子方程式是__________。
（2）经实验证明：MnO₂稍过量时，起始H₂SO₄、FeSO₄混合溶液中c（H^＋）／<0.7时，滤液1中能够检验出有Fe；≥0.7时，滤液1中不能检验出有Fe^2＋。
①检验Fe^2＋是否氧化完全的实验操作是__________。
②生产时H₂SO₄、FeSO₄混合溶液中c（H^＋）／c（Fe^2＋）控制在0.7～1之间，不宜过大，请从节约药品的角度分析，原因是__________。
若c（H^＋）／c（Fe^2＋）>1，调节c（H^＋）／c（Fe^2＋）到0.7～1的方法是__________。
（3）写出滤液2中加入过量NH₄HCO₃反应的离子方程式__________。
（4）上述过程锰回收率可达95％，若处理1740 kg的锰泥，可生产MnCO₃__________kg（已知相对分子质量：MnO₂ 87；MnCO₃ 115）。

用湿法制磷酸副产品氟硅酸（H₂SiF₆ ）生产无水氟化氢的工艺如下图所示：

已知：氟硅酸钾（K₂SiF₆）微酸性，有吸湿性，微溶于水，不溶于醇。在热水中水解成氟化钾、氟化氢及硅酸。
（1）写出反应器中的化学方程式：
（2）在实验室过滤操作中所用的玻璃仪器有：                           ；
在洗涤氟硅酸钾（K₂SiF₆）时常用酒精洗涤，其目的是：                    ；
（3）该流程中哪些物质可以循环使用：                          (用化学式表达)
（4）氟化氢可以腐蚀刻画玻璃，在刻蚀玻璃过程中也会生成H₂SiF₆ ，试写出该反应方程式：        ；
（5）为了测定无水氟化氢的纯度，取标况下的气体产物2.24L，测得质量为3.1g，并将气体通入含足量的Ca(OH)₂ 溶液中，得到5.85gCaF₂沉淀，则无水氢氟酸质量分数为：       。（保留2位有效数字）通过计算结果，试解释，为什么标况下2.24L产物的质量远远大于2.0g，               。

【化学—选修2化学与技术】实验室里用硫酸厂烧渣（主要成分为铁的氧化物及少量FeS、SiO₂等）制备硫酸、聚铁（碱式硫酸铁的聚合物）和绿矾（FeSO₄·7H₂O），其过程如下：

请回答下列问题：
（1）过程①中，加快反应速率的方法有           。FeS和O₂、H₂SO₄反应的化学方程式是____________。
（2）过程②中产生的气体可用于氧化产生硫酸，为使SO₂尽快、尽多的转化为SO₃，可采取的措施是_____（填字母）
A．高温、高压    B．适当温度、催化剂   
C．通入过量的氧气    D．低温、低压
产生的尾气会对大气造成污染，可选用下列试剂中的_________吸收（填字母）。
A．浓H₂SO₄      B．蒸馏水     C．NaOH溶液       D．浓硝酸
（3）过程③中，需要加入的物质名称是_______。反应的离子方程式是________。
（4）过程④中的实验操作是__________________________。
（5）过程⑥中，将溶液Z加热到70~80℃，目的是__________________________。
（6）实验室为测定所得到的聚铁样品中铁元素的质量分数，进行下列实验：①用天平称取样品5．35g；②将样品溶于足量硝酸酸化后，再加入足量的氯化钡溶液；③过滤、洗涤、干燥，称量，得固体质量为6．99g。若该聚铁主要成分为[Fe(OH) SO₄]_n，则该聚铁中铁元素的质量分数为_____________（精确至0．01%）。

铜工业上回收利用某合金废料（主要含Fe、Cu、Co、Li等，已知Co、Fe都是中等活泼金属）的工艺流程如下：

（1）金属M为           ，操作1中需要的主要玻璃仪器是玻璃棒、______、______。
（2）加入新制氯水的的作用是（用离子方程式表示）      __________              。滤渣D的主要成分是         （填化学式）。
（3）充分焙烧的化学方程式为              。如下图所示，焙烧操作中的一处错误是_________。

（4）已知Li₂CO₃微溶于水，其饱和溶液的浓度与温度关系见下表。则操作2中得到固体C的实验操作是：蒸发浓缩、            ，洗涤、干燥。90℃时Ksp（Li₂CO₃）的值为            。

温度/℃	10	30	60	90
浓度/mol・L^－1	0．21	0．17	0．14	0．10