高中化学晶格能的应用填空题

硅酸钠是一种重要的无机功能材料,某研究性学习小组设计的利用海边的石英砂(含氯化钠、氧化铁等杂质)制备硅酸钠的流程如下:

(1)石英砂加水洗涤的目的是                     。
研磨后加入NaOH溶液溶解的离子方程式是                             　。
(2)实验室进行蒸发操作要用到的仪器有铁架台(含铁圈)、　　　　和　　　　。
(3)残渣Ⅰ的成分是　　　　(填化学式)。将残渣Ⅰ溶于盐酸,再加入NaOH溶液得到沉淀,将该沉淀加入到NaClO和NaOH混合溶液中可制得一种优质净水剂,完成反应的离子方程式:　　 　　　+　ClO^-+　OH^-　　 　　　+　Cl^-+　H₂O
(4)按上述流程制得的硅酸钠晶体可表示为Na₂O·nSiO₂,若石英砂的质量为10.0 g,其中含SiO₂的质量分数为90%,最终得到硅酸钠晶体15.2 g,则n=　　　　。

锆产业是极有发展潜力及前景的新兴产业,锆(Zr)元素是核反应堆燃料棒的包裹材料,二氧化锆(ZrO₂)可以制造耐高温纳米陶瓷。我国有丰富的锆英石(ZrSiO₄),含Al₂O₃、SiO₂、Fe₂O₃等杂质,生产锆流程之一如下:

试回答下列问题:
(1)写出上述流程中高温气化的反应方程式(碳转化成CO):                  ;
(2)写出ZrOCl₂·8H₂O在900 ℃生成ZrO₂的反应方程式　               ;
(3)关于二氧化锆纳米陶瓷和锆合金的说法不正确的是　　　　(单选)。

A．二氧化锆纳米陶瓷是新型无机非金属材料

B．1纳米=10^-10米

C．锆合金的硬度比纯锆要高

D．日本福岛核电站的爆炸可能是由锆合金在高温下与水蒸气反应产生的氢气爆炸引起

高铁酸钾(K₂FeO₄)是一种集氧化、吸附、絮凝于一体的新型多功能水处理剂,其生产工艺如下:

已知:①2KOH+Cl₂KCl+KClO+H₂O(条件:温度较低)
②6KOH+3Cl₂5KCl+KClO₃+3H₂O(条件:温度较高)
③2Fe(NO₃)₃+3KClO+10KOH2K₂FeO₄+6KNO₃+3KCl+5H₂O
回答下列问题:
(1)该生产工艺应在　　　　(填“温度较高”或“温度较低”)的情况下进行。 
(2)写出工业上制取Cl₂的化学方程式　                                                       。 
(3)K₂FeO₄可作为新型多功能水处理剂的原因　                                                                     。 
(4)配制KOH溶液时,是在每100 mL水中溶解61.6 g KOH固体(该溶液的密度为1.47 g·mL^-1),它的物质的量浓度为　　　　
(5)在“反应液Ⅰ”中加入KOH固体的目的是:①;②　　　　　　　　。 
(6)从“反应液Ⅱ”中分离出K₂FeO₄后,副产品是　　　　(写化学式)。 

(1)某工厂每天要烧掉含硫1.6%的烟煤200 t,排放出的SO₂会严重污染环境,如果变废为宝,将这些SO₂回收利用,那么理论上每年(按365 d计)可生产98%的浓硫酸　　　吨; 
(2)若要在铁制件表面镀镍,则镍应与电源的　　　　极相连,电镀液可以用硫酸镍溶液,电镀过程中硫酸镍溶液的浓度会　　　　(填“增大”“减小”或“不变”); 
(3)工业上制造水泥、玻璃时都要用到的原料是　　　　(填编号),用所选原料制玻璃的化学方程式是　 　; 

A．纯碱

B．熟石灰

C．石灰石

D．黏土

(4)炼铁和炼钢过程的主要区别是　                                              ; 
(5)明矾净化水的原理是                                                                     
(用离子方程式表示);具有暂时硬度的水中除去Mg²⁺的方法是　                                                        、 
　                                                             (用化学方程式表示)。 

丙酸的结构为CH₃—CH₂—COOH,丙酸盐是安全有效的防霉、防腐剂,一种以碱式碳酸锌为原料的生产工艺流程如下:

序号	n(丙酸)∶ n(碱式碳酸锌)	反应温度/℃	丙酸锌产率/%
1	1∶0.25	60	67.2
2	1∶0.25	80	83.5
3	1∶0.25	100	81.4
4	1∶0.31	60	89.2
5	1∶0.31	80	90.1
6	1∶0.31	100	88.8

 
(1)探究本实验中最佳工艺条件(见上表):反应时间2 h,用水量45 g,n(丙酸)∶n(碱式碳酸锌)=1∶,反应温度　　　　℃。 
(2)本工艺采用“闭路循环”方式,除具有制备工艺简便、产率高外,还具有　　　　　　　　　的优点。 
(3)某次实验时,将37.0 g丙酸溶于220 mL水中,按上述流程在上述优化的条件下制备,最终得丙酸锌49.6 g,则该次实验丙酸锌的产率为　　　　(写出计算过程)。 

（1）纯碱是一种重要的化工原料。目前制碱工业主要有“氨碱法”和“联合制碱法”（侯氏制碱法）两种工艺。
①“氨碱法”产生大量CaCl₂废弃物，写出该工艺中产生CaCl₂的化学方程式：_________________________________________________；
②写出“联合制碱法”有关反应的化学方程式_________________  _；                               。
③CO₂是制碱工业的重要原料，“联合制碱法”与“氨碱法”中CO₂的来源有何不同？________________________________________；
（2）钢铁工业对促进经济和社会发展起了重要作用。
①炼钢时，加入硅、锰和铝的目的是_______________________________。
②不锈钢含有的Cr元素是在炼钢过程的氧吹__   __（填“前”或“后”）加入。
③炼铁和炼钢生产中，尾气均含有的主要污染物是________。从环保和经济角度考虑，上述尾气经处理可用作_________。

高锰酸钾在实验室和医疗上有非常广泛的应用。以下是工业上用软锰矿（主要含MnO₂）制备高锰酸钾晶体的一种工艺流程：

（1）上述生产过程中，第①步的氧化剂为（写化学式）             。
（2）第②步反应的化学方程式是                                             。
（3）由母液制得KOH应加入的物质是         。写出相应化学方程式            。
（4）操作Ⅰ用到的仪器有       ，操作Ⅱ是根据KMnO₄和K₂CO₃两种物质在      上的差异，采用蒸发结晶、趁热过滤得到KMnO₄粗晶体。

草酸（乙二酸）可作还原剂和沉淀剂，用于金属除锈、织物漂白和稀土生产。一种制备草酸（含2个结晶水）的工艺流程如下：

回答下列问题：
（1）和在一定条件下合成甲酸钠、甲酸钠加热脱氢的化学反应方程式分别为、。
（2）该制备工艺中有两次过滤操作，过滤操作①的滤液是，滤渣是；过滤操作②的滤液是和滤渣是。 
（3）工艺过程中③和④的目的是。
（4）有人建议甲酸钠脱氢后直接用硫酸酸化制备草酸。该方案的缺点是产品不纯，其中含有的杂质主要是。
（5）结晶水合草酸成品的纯度用高锰酸钾法测定。称量草酸成品0.250g溶于水中，用0.0500 的酸性溶液滴定，至粉红色不消褪，消耗溶液15.00，反应的离子方程式为；列式计算该成品的纯度。

明矾石经处理后得到明矾【】。从明矾制备、和的工艺过程如下所示：

焙烧明矾的化学方程式为：

请回答下列问题：
（1）在焙烧明矾的反应中，还原剂是。
（2）从水浸后的滤液中得到晶体的方法是。

（3）在一定条件下可制得，其晶体结构如右图所示，该晶体中的配位数是。
（4）以和为电极，溶液为电解液组成一种新型电池，放电时转化为，该电池反应的化学方程式是。
（5）焙烧产生的可用于制硫酸。已知25℃、101时：
           ；
               ；
    。
则与反应的热化学方程式是。
焙烧948明矾( )，若的利用率为96%，可生产质量分数为98％的硫酸。

废旧硬质合金刀具中含碳化钨（）、金属钴（）及少量杂质铁，利用电解法可回收和。工艺流程简图如下：

（1）电解时废旧刀具做阳极，不锈钢做阴极，溶液为电解液。阴极主要的电极反应式为。
（2）净化步骤所得滤饼的主要成分是。回收的洗涤液代替水配制电解液，目的是回收利用其中的。
（3）溶液I的主要成分是。洗涤不充分对最终产品纯度并无明显影响，但焙烧时会造成环境污染，原因是。
（4）将还原成粉的化学反应方程式为。

以硫铁矿（主要成分为FeS₂）为原料制备氯化铁晶体（FeCl₃·6H₂O）的工艺流程如下：

回答下列问题：
（1）过量的SO₂与NaOH溶液反应的离子方程式为                       。
（2）酸溶及后续过程中均需保持盐酸过量，其目的是       、        。
（3）通氯气氧化时，发生的主要反应的离子方程式为         ；该过程产生的
尾气可用碱溶液吸收，尾气中污染空气的气体为       （写化学式）。

氯化亚铜（CuCl）是白色粉末，不溶于水、乙醇，熔点422℃，沸点1366℃，在空气中迅速被氧化成绿色，常用作有机合成工业中的催化剂。以粗食盐水（含Ca²⁺、Mg²⁺、SO^2-₄等杂质）。Cu、稀硫酸，SO₂等为原料合成CuCl的工艺如下：

（1）反应I中加Na₂CO₃溶液的作用是                                     。
（2）反应II在电解条件下进行，电解时阳极发生的电极反应可表示为                            。
（3）①写出反应V的化学方程式                                 
②写出反应VI的离子反应方程式                                      。
（4）在整个合成过程中可以循环利用的物质是                           
（5）反应IV加入的Cu必须过量，其目的是                            。
（6）反应VI后，过滤得到CuCl沉淀，用无水乙醇洗涤沉淀，在真空干燥机内于70℃干燥2小时，冷却，密封包装即得产品。于70℃真空干燥的目的是                              。

以硫铁矿（主要成分为FeS₂）为原料制备氯化铁晶体（FeCl₃·6H₂O）的工艺流程如下：

回答下列问题：
（1）在一定条件下，SO₂转化为SO₃的反应为2SO₂(g)+O₂(g)2SO₃(g)，该反应的平衡常数表达式为K=          ；过量的SO₂与NaOH溶液反应的化学方程式为          
                 
（2）酸溶及后续过程中均需保持盐酸过量，其目的是             、                。
（3）通氯气氧化时，发生的主要反应的离子方程式为                               
该过程产生的尾气可用碱溶液吸收，尾气中污染空气的气体为                 （写化学式）。

氯化亚铜（CuCl）是白色粉末，不溶于水、乙醇及稀硫酸，熔点422℃，沸点1366℃，在空气中迅速被氧化成绿色，常用作有机合成工业中的催化剂。以粗盐水（含Ca²⁺、Mg²⁺、SO₄^2-等杂质）、Cu、稀硫酸、SO₂等为原料合成CuCl的工艺如下：

（1）A的化学式为                  。
（2）写出反应V的化学方程式                                          。
（3）写出反应VI的离子方程式为                                        。
（4）本工艺中可以循环利用的物质是（用化学式表示）              。
（5）反应VI后，过滤得到CuCl沉淀，用无水乙醇洗涤沉淀，在真空干燥机内于70℃干燥2小时，冷却，密封包装即得产品。于70℃真空干燥的目的是       、            。

[化学—选修化学与技术]
Ⅰ．请选出下列各题中符合题意的选项：
（1）下列污水处理方法只涉及物理变化的是        
A．过滤法            B．氧化还原法      C．中和法           D．化学沉淀法
（2）目前下列工艺过程没有直接使用离子交换技术的是        
A．硬水的软化                      B．电解饱和食盐水制造NaOH
C．电渗析淡化海水                D．海水中提取金属Mg
（3）根据课本的介绍，下列工业生产过程中不需要使用氨水或氨气的是       
A．硫酸的工业制法        B．石油的催化裂化  
C．硝酸的工业制法        D．侯氏制碱法
Ⅱ．水处理技术在生产、生活中应用广泛。
（1）含有较多         离子的水称为硬水。硬水加热后产生碳酸盐沉淀的离子方程式为         （写出一个即可）。
（2）将RH型阳离子交换树脂和ROH型阴离子交换树脂串接来软化天然硬水，应先使硬水通过      （填“RH”或“ROH”）型离子交换树脂，原因是      。
（3）通过施加一定压力使水分子通过半透膜而将大分子或离子截留，从而获得纯净水的方法称为        。电渗析法净化水时，使离子通过半透膜的推动力是         。
（4）检验蒸馏水的纯度时，最简单易行的方法是测定水的           。