高中化学晶格能的应用填空题

利用化学原理可以对工厂排放的废水、废渣等进行有效检测。某工厂对制铬工业污泥中Cr（Ⅲ）回收与再利用工艺如下（硫酸浸液中金属离子主要是Cr³⁺，其次是Fe³⁺, Fe²⁺, Al³⁺, Ca²⁺, Mg²⁺）

常温下部分阳离子的氢氧化物形成沉淀时溶液的pH见下表：

阳离子	Fe^3+	Fe^2+	Mg^2+	Al^3+	Ca^2+	Cr^3+
开始沉淀时的pH	1.9	7.0	9.6	4.2	9.7	—
沉淀完全时的pH	3.2	9.0	11.1	8.0	11.7	9.0（>9.0溶解）

（1）酸浸时，为了提高浸取率可采取的措施是                             （至少一条）
（2）调pH=4.0是为了除去                      （填Fe³⁺, Al³⁺, Ca²⁺, Mg²⁺）
（3）钠离子交换树脂的原理为Mⁿ⁺  + n NaR → MR_n  +nNa⁺,被交换的杂质离子是                           （填Fe³⁺, Al³⁺, Ca²⁺, Mg²⁺）
（4）试配平下列氧化还原反应方程式：
    Na₂Cr₂O₇   +   SO₂  +     H₂O  =     Cr(OH)(H₂O)₅SO₄ +    Na₂SO₄

碱式硫酸铁[Fe(OH)SO₄]是一种用于污水处理的新型高效絮凝剂，在医药上也可用于治疗消化性溃疡出血。工业上利用废铁屑（含少量氧化铝、氧化铁等）生产碱式硫酸铁的工艺流程如下：

已知：部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表：

沉淀物	Fe(OH)3	Fe(OH)2	Al(OH)3
开始沉淀	2.3	7.5	3.4
完全沉淀	3.2	9.7	4.4

（1）加入少量NaHCO₃的目的是调节pH在          范围内，使溶液中的       沉淀(写离子符号)。
（2）反应Ⅱ中加入NaNO₂的目的是               发生反应的离子方程式为                            
（3）在实际生产中，反应Ⅱ常同时通入O₂以减少NaNO₂的用量，若参与反应的O₂有11.2 L（标准状况），则相当于节约NaNO₂的物质的量为           。
（4）碱式硫酸铁溶于水后产生的Fe(OH)²⁺离子，Fe(OH)²⁺可部分水解生成Fe₂(OH)₄²⁺ 聚合离子，该水解反应的离子方程式为                                                     
（5）在医药上常用硫酸亚铁与硫酸、硝酸的混合液反应制备碱式硫酸铁。根据我国质量标准，产品中不得含有Fe²⁺及NO₃^－。为检验所得产品中是否含有Fe²⁺，应使用的最佳试剂为        。
A．溴水      B．KSCN溶液      C．NaOH溶液      D．酸性KMnO₄溶液

(12分)以下是用硫铁矿烧渣(主要成分为Fe₂O₃、Fe₃O₄、FeO、SiO₂)为原料制备高纯氧化铁的生产流程示意图：


回答下列问题：
（1）酸浸、过滤后滤液A中的金属阳离子是_______________________     _______。
（2）滤液B中加入NH₄HCO₃溶液的离子方程式                                   。
（3）煅烧FeCO₃生成产品I的化学反应方程式为___________      __________________。
（4）已知几种盐的溶解度随温度变化的曲线如如图所示，产品Ⅱ的化学式为　　　　　　，为了获得产品Ⅱ，向(NH₄)₂SO₄溶液中加入KCl溶液后，还需要进行的操作是　　　　　　　、趁热过滤、洗涤、干燥。
（5）检验产品Ⅱ晶体中是否含有少量的氯化物杂质需用到的试剂是_______________，进一步提纯产品Ⅱ的方法是________________；
（6）步骤Ⅲ中可选用______________(填序号)试剂调节溶液的pH。

A．稀硝酸

B．双氧水

C．氨水

D．高锰酸钾溶液

二氧化钛（TiO₂）又称钛白，工业上利用钛铁矿（主要成分FeTiO₃，其中铁为正二价）为原料，采用硫酸法制得，其工艺流程如下图所示

请回答：
（1）铁矿加入硫酸反应可制得硫酸氧钛，其反应的化学方程式为：
FeTiO₃+ 2H₂SO₄=(    )TiOSO₄+(          )+(            )；
（2）为了提高二氧化钛的纯度,需要除去浸出液中的Fe³⁺，则加入的试剂A为     ，需过量的原因是  。
（3）操作1是                                    。
（4）进行操作1时需将滤液1在70-75℃，压力8000Pa的条件下真空蒸发器中进行，其原因是为了防止      ，滤液2加水稀释使硫酸氧钛（TiOSO₄）水解生成偏钛酸（TiO₂·nH₂O），请写出该水解反应的化学方程式                      。

高纯六水氯化锶晶体(SrCl₂·6H₂O)具有很高的经济价值，工业上用难溶于水的碳酸锶（SrCO₃）为原料(含少量钡和铁的化合物等)，制备高纯六水氯化锶晶体的过程为：

已知： Ⅰ. SrCl₂·6H₂O 晶体在61℃时开始失去结晶水，100℃时失去全部结晶水。
Ⅱ.有关氢氧化物开始沉淀和完全沉淀的pH表：

氢氧化物	Fe(OH)3	Fe(OH)2
开始沉淀的pH	1.5	6.5
沉淀完全的pH	3.7	9.7

 
（1）操作①加快反应速率的措施有                              (写一种)。
碳酸锶与盐酸反应的离子方程式                            。
（2）酸性条件下，加入30% H₂O₂溶液，将Fe²⁺氧化成Fe³⁺，其离子方程式为          。
（3）在步骤②-③的过程中，将溶液的pH值由1调节至4时，宜用的试剂为_______。
A．氨水      B．氢氧化锶粉末     C． 氢氧化钠     D．碳酸钠晶体
（4）操作③中所得滤渣的主要成分是             (填化学式)。
（5）步骤④的操作是               、                 。
（6）工业上用热风吹干六水氯化锶，适宜的温度是     
A．50~60℃      B．70~80℃       C．80~100℃       D．100℃以上  

某研究性学习小组利用废旧铅蓄电池阴、阳极填充物------铅膏（含PbO、PbO₂、PbSO₄）制备电绝缘材料三盐基硫酸铅（3PbO•PbSO₄•H₂O），进行资源回收研究，设计实验流程如下：

（1）步骤①铅膏中PbSO₄与Na₂CO₃溶液反应转化为PbCO₃，说明溶解度：PbSO₄       （填“＞”或“＜”）PbCO₃。
（2）步骤①中PbO₂转化为PbCO₃的离子方程式是（请配平此离子方程式）：

（3）将步骤①和④的滤液合并，加入          PH＝7，再经过         、冷却结晶、
          、洗涤、干燥，可获得Na₂SO₄•10H₂O晶体。
（4）若铅膏的质量为78g，步骤①中PbO₂和PbSO₄全部转化为PbCO₃，且PbO未发生反应；步骤②中共收集到5.6LCO₂(标准状态)，步骤③中获得90.9 g PbSO₄,则铅膏中PbO的质量分数为            （假设流程中原料无损失）。

（I）阅读下面信息，推断元素，按要求回答问题：

信息	问题
①短周期元素X、Y、Z、W，原子序数依次增大， 最外层电子数均不少于最内层电子数	⑴仅针对信息①，X一定不是 A．氢  B.碳C．氧 D．硫
②一定条件下，上述四种元素的单质均能与足量的氧气反应，生成的氧化物有两种能溶于稀硫酸，三种能溶于浓NaOH，氧化物的相对式量都大于26	⑵这四种元素含有铝元素吗?                        。
③上述四中元素的单质的混合物，加入足量的盐 酸溶液，固体部分溶解，过滤，向滤液中加入过 量的烧碱溶液，最终溶液中有白色沉淀	⑶白色沉淀的化学式为    。
④在W的最价氧化对应的水化合的含氧酸钠盐溶液中，加过量的盐酸能生成白色沉淀。	⑷生成白色沉淀的离子方程式为                         。
⑤X与W同主族	⑸X的最高价氧化物的电子式为      。

（II）已探明我国锰矿储量占世界第三位，但富矿仅占6.4%，每年尚需进口大量锰矿石。有人设计了把我国的贫菱锰矿（MnCO₃含量较低）转化为高品位“菱锰矿砂”（MnCO₃含量高）的绿色工艺。该工艺流程如下图所示：

已知焙烧反应①的化学方程式：（NH₄）₂SO₄＋MnCO₃MnSO₄＋2NH₃↑＋CO₂↑＋H₂O。
（1）写出反应②的离子方程式_______________________________________。
（2）上述工艺流程中，可以循环利用的物质有（NH₄）₂SO₄、____________、__________。从物料平衡角度看，理论上生产过程中_________（填“需要”或者“不需要”）添加（NH₄）₂SO₄。

高铁酸钠（Na₂FeO₄）具有很强的氧化性，是一种新型的绿色非氯净水消毒剂和高容量电池材料。以粗FeO（含有CuO、Al₂O₃和SiO₂等杂质）制备高铁酸钠的生产流程如下：

已知：NaClO不稳定，受热易分解。回答下列问题：
（1）高铁酸钠（Na₂FeO₄）中铁元素的化合价为            。
粗FeO酸溶过程中通入高温水蒸气，其目的是　　　　　　　              　　　。
（2）操作Ⅰ目的是得到高纯度FeSO₄溶液，氧化Ⅰ后的溶液中如果滴加KSCN溶液，溶液变为血红色，由此推测氧化Ⅰ反应的离子方程式为　　　                  　　　　。
（3）本工艺中需要高浓度NaClO溶液，可用Cl₂与NaOH溶液反应制备：
①Cl₂与NaOH溶液反应的化学方程式为_____________________________________。
②在不同温度下进行该反应，反应相同一段时间后，测得生成NaClO浓度如下：

温度/^0C	15	20	25	30	35	40	45
NaClO浓度/mol·L^-1	4.6	5.2	5.4	5.5	4.5	3.5	2

请描述随温度变化规律：温度小于30℃时，NaClO浓度随温度升高而增大；温度高于30℃时，____________________________________________________。NaClO浓度随温度变化具有上述规律的原因为：________________________________________________________
_______________________________________________________________________________________。

化学选修：化学与技术分
鄂尔多斯市已探明煤炭储量1496亿多吨，约占全国总储量的1/6。煤是重要的能源，也是生产化工产品的重要原料。试用所学知识，解答下列问题。
（1）煤的转化技术包括煤的气化技术和液化技术。煤的液化技术又分为________和________________。
（2）在煤燃烧前需对煤进行脱硫处理。煤的某种脱硫技术的原理为
FeS₂Fe²⁺+SO₄^2-Fe³⁺
这种脱硫技术称为微生物脱硫技术。该技术的第一步反应的离子方程式为________________，第二步反应的离子方程式为_________________________________________________。
（3）工业煤干馏得到的产品有焦炭、_____________________________________。
（4）工业上主要采用氨氧化法生产硝酸，如图是氨氧化率与氨－空气混合气中氧氨比的关系。其中直线表示反应的理论值；曲线表示生产实际情况。当氨氧化率达到100%，理论上r[n(O₂)/n(NH₃)]＝___________，实际生产要将r值维持在1.7～2.2之间，原因是__________________________________________。

CrCl₃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图。

（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       
（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）用下图装置制备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人氮气，使CCl₄蒸气经氮气载人反应室进行反应，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：       

（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，并用正丙醇处理COCl₂，生成一种含氧酸酯（C₇H₁₄O₃）。
用正丙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0.4000g，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          
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         

(15分)氯化亚铜（CuCl）是有机合成工业中应用较广泛的催化剂，它是白色粉末，微溶于水，不溶于乙醇，在空气中会被迅速氧化。从酸性电镀废液（主要含Cu²⁺、Fe³⁺）中制备氯化亚铜的工艺流程图如下：

请回答下列问题：
（1）电镀污泥的主要成分是                      （写化学式）；
（2）酸浸时发生反应的离子方程式是                          ；
（3）析出CuCl晶体时的最佳pH在        左右；
（4）铁粉、氯化钠、硫酸铜在溶液中反应生成CuCl的离子反应方程式为：
                                                       ；
（5）析出的CuCl晶体要立即用无水乙醇洗涤，然后真空干燥、冷却，密封包装。真空干燥，密封包装的目的是                             。

钯(Pd)的性质与铂相似。工业上从废催化剂（主要成分是钯和活性炭，还含有少量铁、锌）中回收钯，采用如下流程：

请回答下列问题：
（1）酸溶I的目的是__________________________________。
（2）①酸溶Ⅱ时残渣与王水在加热条件发生的主要反应是：
3Pd +12HCl + 2HNO₃ 3H₂PdCl₄ + 2NO↑+ 4H₂O
写出催化剂中另一主要成分与浓硝酸反应的化学方程式：_________________。
②酸溶Ⅱ需控制温度不宜过高，除了控制一定反应速率外，其原因可能还有
_____________________________。
③若用足量的烧碱吸收气体，请写出吸收后溶液中含有的溶质的化学式：NaOH、NaNO₂、___________、___________。
（3）使用甲醛还原钯的化合物时，溶液须保持碱性，否则会造成甲醛的额外损耗，原因是_________。
（4）操作I的名称是_______________，溶液I可能含有的有机离子为________________。
（5）有人提出，在进行酸溶前最好先将废催化剂在700℃下进行灼烧，同时不断通入空气，
其目的是______________________________________________________。

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）双氧水的结构式为：           ;Ⅰ中发生反应的还原剂是　　　　　（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。
①写出该反应的化学方程式　　　　　　　
②研究表明：若反应开始时盐酸浓度较大，则气体产物中有Cl₂，用离子方程式解释产生Cl₂的原因　　　　　　                       　
（5）NaClO₂变质可分解为NaClO₃和NaCl。取等质量变质前后的NaClO₂试样均配成溶液，分别与足量FeSO₄溶液反应时，消耗Fe²⁺的物质的量　　　    (填相同、不相同或无法判断)

稀土元素是周期表中Ⅲ B族钪、钇和镧系元素的总称，它们都是很活泼的金属，性质极为相似，常见化合价为+3。其中钇（Y）元素是激光和超导的重要材料。
我国蕴藏着丰富的钇矿石（ Y₂ FeBe₂Si₂O₁₀），以此矿石为原料生产氧化钇（Y₂O₃）的主要流程如下：

已知：
I．有关金属离子形成氢氧化物沉淀时的pH如下表：

	开始沉淀时的pH	完全沉淀时的pH
Fe^3+	2．7	3．7
Y^3+	6．0	8．2

   Ⅱ．在周期表中，铍、铝元素处于第二周期和第三周期的对角线位置，化学性质相似。
（1）钇矿石（Y₂ FeBe₂Si₂O₁₀）的组成用氧化物的形式可表示为          。
（2）欲从Na₂ SiO₃和Na₂BeO₂的混合溶液中制得Be(OH)₂沉淀。则
①最好选用盐酸、     （填字母代号）两种试剂，再通过必要的实验操作方可实现。
a．NaOH溶液    b．氨水    c．CO₂气    d．HNO₃
②写出Na₂BeO₂与足量盐酸发生反应的离子方程式：               ：必要的实验操作应是                。
（3）为使Fe³⁺沉淀完全，须用氨水调节pH =a，则a应控制在      的范围内；继续加氨
水调节pH =b发生反应的离子方程式为                ，溶液中Fe³⁺完全沉淀的判定标准是                  。
（4）写出草酸钇[Y₂(C₂O₄)₃．Nh₂O]煅烧的化学方程式              。

某亚硝酸钠生产厂采用硝酸为原料，其生产原理是NO＋NO₂＋2NaOH===2NaNO₂＋H₂O。工艺流程如下

（1）分解塔中填有大量的瓷环，其目的是：_____________________________。
（2）按一定计量比在反应塔中通SO₂和喷入硝酸，若反应后生成的NO与NO₂物质的量之比恰好1∶1，则分解塔中发生反应的化学方程式为： ____________________________。试从产物产率的角度分析该反应中硝酸的浓度不宜过大或过小的原因是_____________________________________，若硝酸浓度过高，吸收塔中可能发生的副反应化学方程式为_____________________________________________。
（3）通入一定量的N₂的目的是： ___________________________________。
（4）吸收塔中尾气如何再利用：_______________________________________。