高中化学晶格能的应用填空题

工业上用闪锌矿（主要成分为ZnS，还含有Fe₂O₃等杂质）为原料生产ZnSO₄·7H₂O的工艺流程如下：

（1）从滤渣A中可获得一种淡黄色非金属单质的副产品，其化学式为        。
（2）浸取过程中Fe₂(SO₄)₃的作用是               ，浸取时Fe₂(SO₄)₃与ZnS发生反应的化学方程式为                                            。
（3）除铁过程控制溶液的pH在5.4左右，该反应的离子方程式为                     。该过程在空气入口处设计了一个类似淋浴喷头的装置，其目的是                                         。
（4）置换法除重金属离子所用物质C为         。
（5）硫酸锌的溶解度与温度之间的关系如下表：

温度/℃	0	20	40	60	80	100
溶解度/g	41.8	54.1	70.4	74.8	67.2	60.5

 
从除重金属后的硫酸锌溶液中获得硫酸锌晶体的实验操作为           、            、过滤、干燥。

亚氯酸钠（NaClO₂）主要用于棉纺、造纸业的漂白剂，也用于食品消毒、水处理等，亚氯酸钠受热易分解。以氯酸钠等为原料制备亚氯酸钠的工艺流程如下：

（1）提高“反应l”反应速率的措施有________________________（写出一条即可）。
（2）“反应2”的氧化剂是_____________，该反应的化学方程式为__________________。
（3）采取“减压蒸发”而不用“常压蒸发”，原因是__________________。
（4）从“母液”中可回收的主要物质是__________________________。
（5）“冷却结晶”后经______________（填操作名称）即可获得粗产品。

焦亚硫酸钠（）常用作食品漂白剂，其制备工艺流程如下：

已知：反应Ⅱ包含等多步反应。
（1）反应Ⅰ的化学方程式为____________，反应Ⅰ进行时应先通入__________气体。
（2）硫磺燃烧前先加热成液态并通过喷嘴喷入焚硫炉中，目的是__________。在上述工艺流程中可循环使用的物质是_____________。
（3）反应Ⅱ中需控制参加反应的气体与固体的物质的量之比接近____________，若气体量不足，则会导致_______________。
（4）与稀硫酸反应放出，其离子方程式为___________。

工业上以锂辉石(Li₂O·Al₂O₃·4SiO₂，含少量Ca、Mg元素)为原料生产碳酸锂。其部分工艺流程如下：

已知：①Li₂O·Al₂O₃·4SiO₂H₂SO₄(浓)Li₂SO₄Al₂O₃·4SiO₂·H₂O↓
②某些物质的溶解度(S)如下表所示：　

T/℃	20	40	60	80
(Li2CO3)/g	1.33	1.17	1.01	0.85
(Li2SO4)/g	34.2	32.8	31.9	30.7

 
③从滤渣1中提取出Si的部分流程如下图所示：

根据以上信息，请回答下列问题：
（1）括号内应提供的相应条件和物质　　        　　、　 　     　　　。
（2）方框中所得物质的化学式　　 　　      　。
（3）使用浓硫酸并加热到250℃～300℃的目的是　　　　　　　　              　　。
（4）②处加Na₂CO₃溶液所发生反应的离子方程式　　　 　                  　　 、　                                             。
（5）滤渣2的主要成分有　　　　　                       　　　。
（6）如何检验Li₂CO₃是否洗涤干净？　　　　                         　　　　　　。

铬铁矿的主要成分可表示为FeO·Cr₂O₃，还含有MgO、Al₂O₃、Fe₂O₃等杂质，以下是以铬铁矿为原料制备重铬酸钾（K₂Cr₂O₇）的流程图：

已知：①4FeO·Cr₂O₃+ 8Na₂CO₃+ 7O₂8Na₂CrO₄ + 2 Fe₂O₃ + 8CO₂↑；
②Na₂CO₃ + Al₂O₃2NaAlO₂ + CO₂↑；③ Cr₂O₇^2－+ H₂O2CrO₄^2－ + 2H⁺
根据题意回答下列问题：
（1）固体X中主要含有_________（填写化学式）；要检测酸化操作中溶液的pH是否等于4.5，应该使用__________（填写仪器或试剂名称）。
（2）酸化步骤用醋酸调节溶液pH<5，其目的是_________________________________。
（3）操作Ⅲ有多步组成，获得K₂Cr₂O₇晶体的操作依次是：加入KCl固体、蒸发浓缩、      、过滤、_______、干燥。
（4）下表是相关物质的溶解度数据，操作Ⅲ发生反应的化学方程式是：Na₂Cr₂O₇+2KCl →K₂Cr₂O₇↓+2NaCl。该反应在溶液中能发生的理由是_______________。

物质	溶解度/(g/100g水)
0°C	40°C	80°C
KCl	28	40.1	51.3
NaCl	35.7	36.4	38
K2Cr2O7	4.7	26.3	73
Na2Cr2O7	163	215	376

 
（5）副产品Y主要含氢氧化铝，还含少量镁、铁的难溶化合物及可溶性杂质，精确分析Y中氢氧化铝含量是称取n g样品，加入过量______（填写试剂）、溶解、过滤、再______（填写试剂）、……灼烧、冷却、称量，得干燥固体m g 。计算样品中氢氧化铝的质量分数为_______（用含m、n的代数式表示）。
（6）六价铬有毒，而Cr³⁺相对安全。工业含铬（CrO₃）废渣无害化处理的方法之一是干法解毒，用煤不完全燃烧生成的CO还原CrO₃。在实验室中模拟这一过程的装置如下：

CO由甲酸脱水制得；实验结束时熄灭酒精灯的顺序是_________________________。

重铬酸钾（K₂Cr₂O₇）为用途极广的铬化合物。铬铁矿的主要成分可表示为FeO•Cr₂O₃，还含有SiO₂、Al₂O₃等杂质，以铬铁矿为原料制备K₂Cr₂O₇晶体的过程
如下图所示：

已知：①K₂Cr₂O₇有强氧化性
②NaFeO₂遇水强烈水解
③Cr₂O₇^2－+ H₂O 2CrO₄^2－ + 2H⁺
请回答：
（1）煅烧铬铁矿生成Na₂CrO₄和NaFeO₂反应的化学方程式是　　　　　            。
（2）滤液1的成分除NaOH、Na₂CrO₄外，还含有（填化学式）　　　　　        ；
生成滤渣1中红褐色物质的反应离子方程式是　　　　　                 。
（3）由滤液2转化为Na₂Cr₂O₇溶液应加入的试剂是　　　　　 。
（4）向Na₂Cr₂O₇溶液中加入K₂SO₄固体，发生复分解反应而制得K₂Cr₂O₇。生成K₂Cr₂O₇晶体的过程是：加热浓缩、降温结晶、过滤、洗涤、干燥。试简述此法能够制得K₂Cr₂O₇晶体的原因是：                                                   ；
洗涤时应选用          （选填字母）。

A．蒸馏水

B．酒精

C．稀硫酸

D．饱和K2SO4溶液

（5 ）工业上常用Fe²⁺处理酸性K₂Cr₂O₇废水，先将Cr₂O₇^2— 转化为Cr³⁺，该反应的离子方程式为                            ，再调节溶液的pH使金属离子生成沉淀而除去。

某工厂用软锰矿（含MnO₂约70% 及A1₂O₃）和闪锌矿（含ZnS约80％及FeS）共同生产MnO₂和Zn（干电池原料）：

已知：①A是MnSO₄、ZnSO₄、Fe₂(SO₄)₃、Al₂(SO₄)₃的混合液。
②IV中的电解方程式为
（1）A中属于还原产物的是＿＿＿＿＿。
（2）加人MnCO₃、Zn₂（OH）₂CO₃的作用是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿；II需要加热的原因是：＿＿＿＿＿＿ ；C的化学式是＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
（3）该生产中除得到MnO₂和Zn以外，还可得到的副产品是＿＿＿＿＿。
（4）如果不考虑生产中的损耗，除矿石外，需购买的化工   原料是＿＿＿＿＿＿＿。
（5）要从Na₂SO₄溶液中得到芒硝（Na₂SO₄·10H₂O），需进 行的操作有蒸发浓缩、　　、过滤、洗涤、干燥等。
（6）从生产MnO₂和Zn的角度计算，软锰矿和闪锌矿的质量比大约是＿＿＿＿。

Ⅰ.现代工业常以氯化钠为原料制备纯碱，部分工艺流程如下：
 k+s-5#
已知NaHCO₃在低温下溶解度较小。反应Ⅰ为：NaCl+CO₂+NH₃+H₂ONaHCO₃↓+NH₄Cl，处理母液的两种方法如下：
（1）向母液中加入石灰乳，可将其中________循环利用。
（2）向母液中通入NH₃，加入细小的食盐颗粒并降温，可得到NH₄Cl晶体。试写出通入NH₃后，溶解度较小的酸式碳酸盐转变为溶解度较大的碳酸盐的离子方程式 _____________________________。
Ⅱ.某化学小组模拟“侯氏制碱法”，以NaCl、NH₃、CO₂和水等为原料以及下图所示装置制取NaHCO₃，然后再将NaHCO₃制成Na₂CO₃。

（1）装置丙中冷水的作用是                      ；
（2）由装置丙中产生的NaHCO₃制取Na₂CO₃时，需要进行的实验操作有_______、洗涤、灼烧。NaHCO₃转化为Na₂CO₃的化学方程式为             ；
（3）若在（2）中灼烧的时间较短，NaHCO₃将分解不完全，该小组对一份加热了t₁ min的NaHCO₃  样品的组成进行了以下探究。取加热了t₁ min的NaHCO₃样品29.6 g完全溶于水制成溶液，然后向此溶液中缓慢地滴加稀盐酸，并不断搅拌。随着盐酸的加入，溶液中有关离子的物质的量的变化如图所示。则曲线a对应的溶液中的离子是___________（填离子符号下同）；曲线c对应的溶液中的离子是___________；该样品中NaHCO₃和Na₂CO₃的物质的量之比是           ；

（4）若取21.0 g NaHCO₃固体，加热了t₂ rnin后，剩余固体的质量为l4.8 g。如果把此剩余固体全部加入到200 mL 2 mol•L^—1的盐酸中，则充分反应后溶液中H⁺ 的物质的量浓度为____________（设溶液体积变化忽略不计）

难溶性杂卤石(K₂SO₄·MgSO₄·2CaSO₄·2H₂O)属于“呆矿”，在水中存在如下溶解平衡：
K₂SO₄·MgSO₄·2CaSO₄·2H₂O(s)2Ca^2＋＋2K^＋＋Mg^2＋＋4SO₄^2-＋2H₂O。为能充分利用钾资源，用饱和Ca(OH)₂溶液溶浸杂卤石制备硫酸钾，工艺流程如下：

（1）滤渣主要成分有________和CaSO₄以及未溶杂卤石。
（2）用化学平衡移动原理解释Ca(OH)₂溶液能溶解杂卤石浸出K^＋的原因：
                                                                                     。
（3）“除杂”环节中，先加入            溶液，经搅拌等操作后，过滤，再加入        溶液调滤液pH至中性。
（4）不同温度下，K^＋的浸出浓度与溶浸时间的关系见右图。由图可得，随着温度升高，
①                                     ，
②                                      ，

③溶浸出的K^＋的平衡浓度增大。
（5）有人以可溶性碳酸盐为溶浸剂，则溶浸过程中会发生：CaSO₄(s)＋CO₃^2-CaCO₃(s)＋SO₄^2-。已知298 K时，K_sp(CaCO₃)＝2.80×10^－9，K_sp(CaSO₄)＝4.90×10^－5，计算此温度下该反应的平衡常数，K＝                                  。

白铁皮（镀锌铁皮）常用于制造屋面、卷管和各种容器，利用废旧镀锌铁皮可制备磁性Fe₃O₄胶体粒子及副产物ZnO。制备流程如下：

已知：Zn及其化合物的性质与Al及其化合物的性质相似。请回答下列问题：
（1）用NaOH溶液处理废旧镀锌铁皮的作用是____________。
a．去除油污  b．溶解镀锌层  c．去除铁锈  d．钝化
（2）为获得Fe₃O₄胶体粒子，溶液B中必须含有一定量的Fe^2＋，可利用________检验其是否存在。
a．NaOH溶液  b．KSCN溶液  c．溶液KMnO₄  d．氯水
（3）由溶液B制备Fe₃O₄胶体粒子的过程中，必须持续通入N₂以保证产品的纯度，其原因是_____________ .
（4）在工业上常用水热法制造Fe₃O₄胶体粒子，有利于提高其纯度和磁性能，主要反应过程为：Fe²⁺+S₂O₃^2-+O₂+OH^-Fe₃O₄（胶体）+S₄O₆^2-+H₂O
①反应过程中起还原剂作用的微粒是________________；
②若反应过程中产生的Fe₃O₄（胶体）与S₄O₆^2－均为1mol，则参加反应的氧气在标准状况下的体积为____________L。

工业上用软锰矿（主要成分为MnO₂）制备高锰酸钾的工艺流程如图所示：

（1）高锰酸钾的氧化性强弱与溶液的酸碱性有关，在酸性条件下其氧化性较强。下列   酸能用于酸化高锰酸钾溶液的是____________（填序号）。

A．盐酸

B．稀硫酸

C．硝酸

D．氢硫酸

（2）操作Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的名称分别是______________、_______________、_______________。
（3）软锰矿与过量固体KOH和KClO₃在熔融状态下反应时的氧化剂是__________________（填化学式）。反应后加水溶解得到的滤液中主要含有KCl和K₂MnO₄，则滤液酸化时发生反应的离子方程式为 _______________________________。
（4）已知KMnO₄能与热的经硫酸酸化的Na₂C₂O₄反应生成Mn^2＋和CO₂。取上述制得的KMnO₄产品0.33 g，恰好与0.67 g Na₂C₂O₄完全反应，则KMnO₄的纯度为________％。

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的工艺流程如下：

已知：NaClO与Mn²⁺反应产生MnO₂沉淀。

沉淀物	Fe(OH)3	Al(OH)3	Fe(OH)2
开始沉淀pH	2.3	4.0	7.6
完全沉淀pH	4.1	5.2	9.6

 
根据题意回答下列问题：
(1)实验中需用1.00mol/L的硫酸80.0mL，若用98%的浓硫酸配制，除量筒、玻璃棒、胶头滴管外，还需要的玻璃仪器有            、              。
(2)滤渣的主要成份除含有Fe(OH)₃、Al(OH)₃外，还有          、          。
(3)加入的NaClO可与Mn²⁺反应产生MnO₂沉淀，该反应的离子方程式：                         。
在调节pH＝5～6之前，还有一种离子也会被NaClO氧化，该反应的离子方程式为：
                                                                                     。
(4)为了检验滤液中Fe³⁺是否被除尽，可选用的试剂是        。
A．KSCN溶液    B．淀粉KI溶液   C．H₂O₂     D．KMnO₄稀溶液
(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      、                    。
(6)如果测得提供的硼镁泥的质量为100.0g，得到的MgSO₄·7H₂O196.8g，则MgSO₄·7H₂O的产率为                    (相对分子质量：MgSO₄·7H₂O－246  MgO－40)。

亚氯酸钠（NaClO₂）是一种强氧化性漂白剂，广泛用于纺织、印染和食品工业。它在碱性环境中稳定存在。某同学查阅资料后设计生产NaClO₂的主要流程如下。

（1）Ⅰ、Ⅲ中发生反应的还原剂分别是         、          （填化学式）。
（2）Ⅱ中反应的离子方程式是                         。
（3）A的化学式是             ，装置Ⅲ中A在           极区产生。
（4）ClO₂是一种高效水处理剂，可用亚氯酸钠和稀盐酸为原料制备：
5NaClO₂ + 4HCl =" 5NaCl" + 4ClO₂↑ + 2H₂O。
① 该反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比是                。
② 研究表明：若反应开始时盐酸浓度越大，则气体产物中Cl₂的含量越大，运用氧化还原反应规律分析其原因是                                      。
（5）NaClO₂变质可分解为NaClO₃和NaCl。取等质量变质前后的NaClO₂试样配成溶液，分别与足量FeSO₄溶液反应时，消耗Fe²⁺的物质的量相同，从电子守恒的角度解释其原因是                    。

辉铜矿石主要含有硫化亚铜（Cu₂S）及少量脉石（SiO₂）。一种以辉铜矿石为原料制备硝酸铜的工艺流程如下：

⑴写出浸取过程中Cu₂S溶解的离子方程式：____________________。
⑵回收S过程中温度控制在50～60℃之间，不宜过高或过低的原因是_____________。
⑶气体NO_x与氧气混合后通入水中能生成流程中可循环利用的一种物质，该反应的化学方程式为___________________________；向滤液M中加入（或通入）下列__________（填字母）物质，得到另一种可循环利用的物质。
a．铁        b．氯气      c．高锰酸钾 
⑷保温除铁过程中，加入CuO的目的是________________________；蒸发浓缩时，要用HNO₃溶液调节溶液的pH，其理由是___________________________。

黄钾铵铁矾[KNH₄Fe_x(SO₄)_y(OH)_z]不溶于水和稀硫酸，制取黄钾铵铁矾的示意图如下：

（1）溶液X是________。
（2）检验滤液中是否存在K^＋的操作是________________________。
（3）黄钾铵铁矾的化学式可通过下列实验测定：
①称取一定质量的样品加入稀硝酸充分溶解，将所得溶液转移至容量瓶并配制成100.00 mL溶液A。
②量取25.00 mL溶液A，加入盐酸酸化的BaCl₂溶液至沉淀完全，过滤、洗涤、干燥至恒重，得到白色固体9.32 g。
③量取25.00 mL溶液A，加入足量NaOH溶液，加热，收集到标准状况下气体224 mL，同时有红褐色沉淀生成。
④将步骤③所得沉淀过滤、洗涤、灼烧，最终得固体4.80 g。
通过计算确定黄钾铵铁矾的化学式(写出计算过程)。