高中化学晶格能的应用填空题

(14分). 复印机使用的墨粉主要成分是Fe₃O₄，下图是氧化沉淀法生产Fe₃O₄的工艺：

已知：① 工业绿矾中FeSO₄的含量为52.5%，其中的杂质不参与反应；
②  Fe(OH)₂＋2Fe(OH)₃＝Fe₃O₄·4H₂O  
③  12.16﹡1000﹡52.5%=6384,6384／152=42请回答下列问题：
（1）铁的常见氧化物有           ；
（2）Fe₃O₄与稀硝酸反应的离子方程式是                                           ，检验反应后的溶液中含Fe³⁺的方法              ；
（3）在工艺流程中，通入适量空气“氧化”时的化学方程式是：                         ；
（4）生产中可获得的副产品是          ，提取该副产品的操作顺序是         （填写序号）
a．过滤    b．加热浓缩    c．冷却    d．结晶    e．洗涤
（5）在生产过程中，若工业绿矾的投料速率是12.16 kg/h，为使产品较纯，鼓入空气的速率应为                   L/h（假设反应在标准状态下进行，空气中O₂占20%）。

利用天然气合成氨的工艺流程示意图如下：

依据上述流程，完成下列填空：
（1）天然气脱硫时的化学方程式是                                         。
（2）图中CH₄的第一次转化过程中的化学方程式是                           。
（3）整个流程有三处循环，一是K₂CO₃(aq)循环，二是N₂和H₂循环，三是        （填化学式）循环。
（4）K₂CO₃（aq）和 CO₂反应在加压下进行，加压的理论依据是     （多选扣分）。
a.熵增原理           b.勒夏特列原理           c.酸碱中和原理

利用某炉渣(只含Fe₂O₃、FeO、SiO₂、Al₂O₃)可制备新型净水剂碱式氯化铝[Al₂(OH)_nCl_6-n] 和Fe₂O₃。工艺流程如下：
①用3.00mol/L的盐酸稀盐酸浸取炉渣，过滤．
②滤液先用H₂O₂氧化，再加入过量NaOH溶液，过滤，将沉淀洗涤、干燥、煅烧得Fe₂O₃
③将第②步分离出沉淀的滤液通CO₂调pH值后，保持温度在90～100℃进行“蒸发浓缩”，可以得到碱式氯化铝[Al₂(OH)_nCl_6-n]
据以上信息回答下列问题：
(1)实验室配制3.00mol/L的盐酸100mL需要36.5％的浓盐酸（密度为1.2g/cm³）    _____mL，配制用到的仪器有烧杯、玻璃棒、量筒、胶头滴管、             。
（2）写出H₂O₂与滤液反应的化学方程式                    
（3） “蒸发浓缩”需保持温度在90～100℃，可采用的加热方法是         
（4）为验证炉渣中含有Fe₂O₃，做如下实验：
a取适量炉渣于烧杯中，加足量    溶解、静置
b取上层清液少量于试管中，滴加       ，观察现象。选用提供的试剂，
提供的试剂：①稀硝酸　②稀硫酸　③氯水　④KMnO₄溶液　⑤ KSCN溶液
步骤a、b中所加试剂分别为        ；
步骤b中反应的离子方程式：             

MnO₂是一种重要的无机功能材料，粗MnO₂的提纯是工业生产的重要环节。某研究性学习小组设计了将粗MnO₂（含有较多的MnO和MnCO₃）样品转化为纯MnO₂实验，其流程如下：

（1）第①步加稀H₂SO₄时，粗MnO₂样品中的       （写化学式）转化为可溶性物质。
（2）第②步反应的离子方程式（要配平）
+    ClO₃^－+           ＝   MnO₂ + Cl₂↑+          。
（3）第③步蒸发操作必需的仪器有铁架台（含铁圈）、       、       、       ，已知蒸发得到的固体中有NaClO₃和NaOH，则一定还含有       （写化学式）。
（4）若粗MnO₂样品的质量为12.69g，第①步反应后，经过滤得到8.7g MnO₂，并收集到0.224LCO₂（标准状况下），则在第②步反应中至少需要       mol NaClO₃

回收再利用储产品加工废料，是生产GeO₂的重要途径，其流程如下图。

（1）Ge²⁺与氧化剂H₂O₂反应生成Ge⁴⁺，写出该反应的离子方程式          。
（2）蒸馏可获得沸点较低的GeCl₄，在此过程中加入浓盐酸的原因是             。实验室蒸馏操作时常用的玻璃仪器有：酒精灯、蒸馏烧瓶、    、     、接收管、锥形瓶等。
（3）GeCl₄水解生成GeO_2·nH₂O，此过程用化学方程式可表示为         。温度对GeCl₄的水解率产生的影响如图1所示，其原因是          。为控制最佳的反应温度。实验时可采取的措施为                。
A．用冰水混合物        B．49℃水浴               C．用冰盐水

（4）结合Ge在元素周期表中的位置及“对角线”法则，分析GeO₂溶解率随pH变化的原因   ，用离子方程式表示pH>8时GeO₂溶解率增大可能发生的反应              。

硫酸渣是用黄铁矿制造硫酸过程中排出的废渣，主要化学成分为SiO₂(约45%)、Fe₂O₃(约40%)、Al₂O₃(约10%)和MgO(约5%)。某同学设计了如下方案，分离样品中各种金属元素。请回答下列问题。

（1）写出溶液B的溶质是            。
（2）参照以下框的形式进一步完成“溶液C”到“Al₂O₃”的流程（注明试剂、条件和操作）。

（3）为了分析某硫酸渣中铁元素的含量，先将硫酸渣预处理，把铁元素还原成 Fe²⁺，再用KMnO₄标准溶液在酸性条件下进行氧化还原滴定。
①判断到达滴定终点的现象是            。
②某同学称取2.000g硫酸渣，预处理后在容量瓶中配制成100mL溶液，移到25.00mL试样溶液，用0.0050mol·L^-1KMnO₄标准溶液滴定，达到滴定终点时，消耗标准溶液20.00mL，则残留物中铁元素的质量分数是               。

高纯碳酸锰广泛应用于电子工业，是制造高性能磁性材料的主要原料。新工艺采用工业冶铜后的废气SO₂进行湿法浸取软锰矿（主要含MnO₂，同时含有少量SiO₂、Fe₂O₃、Al₂O₃）来制备。（已知亚硫酸酸性强于碳酸）
①将过量的SO₂气体通入软锰矿浆中进行“浸锰”操作，并控制温度加热反应；
②向浸锰结束后的滤液中加入MnO₂、同时通入空气，再用Na₂CO₃溶液调节pH为3.7后
过滤分离；
③调节滤液pH值为6.5～7.2 ，然后加入NH₄HCO₃ ，有浅红色的沉淀生成，过滤洗涤干燥后就可以得到高纯碳酸锰。
工业流程图如下：


已知生成氢氧化物的pH如下表：

物质	Fe(OH)3	Fe(OH)2	Mn(OH)2
开始沉淀pH	2.7	7.6	8.3
完全沉淀pH	3.7	9.6	9.8

请根据题中有关信息回答问题：
（1）“浸锰”后所得混合液中主要存在的金属阳离子有                    。
（2）由图可知，副反应MnSO₄+ SO₂  MnS₂O₆的△H       0（填＞、＜或＝），为减少MnS₂O₆的生成，“浸锰”的适宜温度是                                  。
（3）步骤②中加入MnO₂和通入空气的作用                                   。
（4）③中控制温度为60~70℃，温度不宜太高的原因是                         。
（5）与传统的电解法制MnCO₃工艺相比较，新工艺的优点是            （写两点）。

三氯化铬是化学合成中的常见物质，三氯化铬易升华，在高温下能被氧气氧化，碱性条件下能被H₂O₂氧化为Cr(Ⅵ)。制三氯化铬的流程如下：

（1）重铬酸铵分解产生的三氧化二铬（Cr₂O₃难溶于水）需用蒸馏水洗涤的原因          ，如何用简单方法判断其已洗涤干净              。w ww.k s5u. co m
（2）已知CCl₄沸点为57.6℃，为保证稳定的CCl₄气流，适宜的加热方式是         。

（3）用上图装置制备CrCl₃时，主要步骤包括：①将产物收集到蒸发皿中；②加热反应管至400℃，开始向三颈烧瓶中通入氮气，使CCl₄蒸气经氮气载入反应室进行反应，继续升温到650℃；③三颈烧瓶中装入150mLCCl₄，并加热CCl₄，温度
控制在50～60℃之间；④反应管出口端出现了CrCl₃升华物
时，切断加热管式炉的电源；⑤停止加热CCl₄，继续通人氮气；⑥检查装置气密性。正确的顺序为：⑥→③→           。
（4）已知反应管中发生的主要反应有：Cr₂O₃ + 3CCl₄ → 2CrCl₃ + 3COCl₂，因光气剧毒，实验需在通风橱中进行，并用乙醇处理COCl₂，生成一种含氧酸酯（C₅H₁₀O₃），用乙醇处理尾气的化学方程式为           。
（5）样品中三氯化铬质量分数的测定
称取样品0.3300g，加水溶解并定容于250mL容量瓶中。移取25.00mL于碘量瓶(一种带塞的锥形瓶)中，加热至沸后加入1gNa₂O₂，充分加热煮沸，适当稀释，然后加入过量的2mol/LH₂SO₄至溶液呈强酸性，此时铬以Cr₂O₇^2-存在，再加入1.1gKI，密塞，摇匀，于暗处静置5分钟后，加入1mL指示剂，用0.0250mol/L硫代硫酸钠溶液滴定至终点，平行测定三次，平均消耗标准硫代硫酸钠溶液24.00mL。
已知：Cr₂O₇^2-+6I^－+14H⁺=2Cr³⁺+3I₂+7H₂O，2Na₂S₂O₃+I₂===Na₂S₄O₆+2NaI。
①该实验可选用的指示剂名称为                         。w ww.k s5u. co m
②移入碘量瓶的CrCl₃溶液需加热煮沸，加入Na₂O₂后也要加热煮沸，其主要原因是      。
③样品中无水三氯化铬的质量分数为                 。