高中化学晶格能的应用试题

下列有关生铁炼钢的叙述错误的是(　　)。

A．添加必要的元素，改善钢材的组织结构和性能

B．适当降低生铁中的含碳量，除去大部分硫、磷等杂质

C．加入硅、锰、铝等合金元素调整成分并脱去钢水中的氧

D．除去生铁中的非金属元素

由黄铜矿(主要成分是CuFeS₂)炼制精铜的工艺流程示意图如下：

(1)在反射炉中，把铜精矿砂和石英砂混合加热到1000℃左右，黄铜矿与空气反应生成Cu和Fe的低价硫化物，且部分Fe的硫化物转变为低价氧化物。该过程中两个主要反应的化学方程式分别是________________、________________，反射炉内生成炉渣的主要成分是________；
(2)冰铜(Cu₂S和FeS互相熔合而成)含Cu量为20%～50%。转炉中，将冰铜加熔剂(石英砂)在1200℃左右吹入空气进行吹炼。冰铜中的Cu₂S被氧化为Cu₂O，生成的Cu₂O与Cu₂S反应，生成含Cu量约为98.5%的粗铜，该过程发生反应的化学方程式分别是________________、________________；

(3)粗铜的电解精炼如图所示。在粗铜的电解过程中，粗铜板应是图中电极________(填图中的字母)；在电极d上发生的电极反应式为________________；若粗铜中还含有Au、Ag、Fe，它们在电解槽中的存在形式和位置为________。

锌锰废电池经处理后，生产并回收硫酸锌及碳酸锰，其中生产工业级碳酸锰工艺如下：

试回答下列问题：
(1)锰在元素周期表中位于第________周期，第________族。
(2)步骤1和步骤2是将MnO₂转化为MnO并溶于硫酸，其中步骤2中的氢气，是另一个流程产生的副产品，请写出产生氢气的反应方程式__________________________。
(3)步骤3和步骤4都是除杂质。
①X是一种“绿色”氧化剂，则X是________(填化学式)。
②步骤3是除去杂质Fe^2＋。请用文字和必要的方程式简述除去Fe^2＋的方法(已知三种离子沉淀的pH范围为Fe^3＋：2.7～3.7，Mn^2＋：8.6～10.1，Fe^2＋：7.6～9.6)_________________________________________________________。
③步骤4中主要反应方程式为：MeSO₄＋BaS=MeS↓＋BaSO₄↓(Me主要为Pb、Cd、Hg等)，则其除去杂质的原理是_________________________________________________。
(4)已知进行步骤5的操作时，溶液3(主要成分为MnSO₄)会产生大量无色无味的气泡，则步骤5反应的化学方程式为_______________________________________。

氮化铝(AlN)具有耐高温、抗冲击、导热性好等优良性质，被广泛应用于电子工业、陶瓷工业等领域。在一定条件下，氮化铝可通过如下反应合成：Al₂O₃＋N₂＋3C=2AlN＋3CO，下列叙述正确的是(　　)。

A．在氮化铝的合成反应中，N2是还原剂，Al2O3是氧化剂

B．上述反应中每生成2 mol AlN，N2得到3 mol电子

C．氮化铝中氮元素的化合价为－3价

D．氮化铝属于复合材料

下图是利用钛白粉生产海绵钛（Ti）的一种工艺流程：

有关说法正确的是（  ）

A．反应Ⅰ中钛白粉（TiO2）做氧化剂

B．该工艺中可以循环使用的物质只有Cl2

C．可以用N2代替Ar作为反应Ⅱ中的保护气

D．反应Ⅱ的化学方程式为2Mg＋TiCl42MgCl2＋Ti

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

下列叙述正确的是

A．金属被人类开发利用的大致年限之所以有先后，主要取决于金属在地壳中的含量多少

B．海水中含有丰富的碘元素，因此碘被称为“海洋元素”

C．高炉炼铁的主要反应原理是碳在高温下直接将氧化铁还原成铁

D．在海水中加入石灰乳可得氢氧化镁沉淀，这是从海水中富集镁的基本方法

某工厂用CaSO₄、NH₃、H₂O、CO₂制备(NH₄)₂SO₄，其工艺流程如下：

下列推断不合理的是   (　　)。

A．生成1 mol(NH4)2SO4至少消耗2 mol NH3

B．CO2可被循环使用

C．往甲中通CO2有利于(NH4)2SO4的生成

D．直接蒸干滤液即可得到纯净的(NH4)2SO4

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_________。

许多国家十分重视海水资源的综合利用。不需要化学变化就能从海水中获得的物质是

A．氯、溴、碘	B．钠、镁、铝
C．食盐、淡水	D．烧碱、氢气

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。