高中化学晶格能的应用填空题

[化学选修——2：化学与技术](15分）往有机聚合物中添加阻燃剂，可增加聚合物的使用安全性，扩大其应用范围。例如，在某聚乙烯树脂中加入等质量由特殊工艺制各的阻燃型Mg(OH）₂，树脂可燃性大大降低。该Mg(OH）₂的生产工艺如下：

（1）精制卤水中的MgCl₂与适量石灰乳反应合成碱式氯化镁[Mg(OH）₂-_xCl_x·mH₂O]，反应的化学方程式为___________
（2）合成反应后，继续在393 K～523 K下水热处理8 h，发生反应； [Mg(OH）₂-_xCl_x·mH₂O]= Mg(OH）₂+ MgCl₂+mH₂O水热处理后，过滤、水洗。水洗的目的是___________。
（3）阻燃型Mg(OH）₂具有晶粒大，易分散、与高分子材料相容性好等特点。上述工艺流程中与此有关的步骤是______________。
（4）已知热化学方程式：
Mg(OH）₂(s）=MgO(s）+H₂O(g）   △H₁="+81.5" kJ·mol^﹣1
Al(OH）₃(s）===XAl₂O₃(s）+H₂O(g）  △H₂="+87.7" kJ·mol^﹣1
①Mg(OH）₂和Al(OH）₃起阻燃作用的主要原因是_______________
②等质量Mg(OH）₂和Al(OH）₃相比，阻燃效果较好的是_________。
原因是___________________。
（5）常用阻燃荆主要有三类：A．卤系，如四溴乙烷；B．磷系，如磷酸三苯酯；C．无机类Mg(OH）₂和Al(OH）₃。从环保的角度考虑，应用时较理想的阻燃剂是________，理由是________________

用辉铜矿（主要成分为 Cu₂S，含少量Fe₂O₃、SiO₂,等杂质）制备难溶于水的碱式碳酸铜的流程如下：

（1）下列措施是为了加快浸取速率，其中无法达到目的的是____（填字母）。

A．延长浸取时间	B．将辉铜矿粉碎
C．充分搅拌	D．适当增加硫酸浓度

（2）滤渣I巾的主要成分是MnO₂、S、SiO₂，请写出“浸取”反应中生成S的离子方程式：_______。
（3）研究发现，若先除铁再浸取，浸取速率明显变慢，可能的原因是___________。
（4）“除铁”的方法是通过调节溶液pH，使Fe^3＋转化为Fe(OH)₃，则加入的试剂A可以是_______（填化学式）；“赶氨”时，最适宜的操作方法是________。
（5)“沉锰”（除Mn^2＋）过程中有关反应的离子方程式为_______。
（6）滤液Ⅱ经蒸发结晶得到的盐主要是___________（填化学式）。

钛酸钡粉体是电子陶瓷元器件的重要基础原料。工业以草酸盐共沉淀法获得草酸氧钛钡晶体[BaTiO(C₂O₄)₂·4H₂O]，煅烧可获得钛酸钡粉体。

（1）酸浸时发生的反应的离子方程式为                             ；为提高BaCO₃的酸浸率，可采取的措施为                  （任答一点）。
（2）配制TiCl₄溶液时，通常将TiCl₄溶于浓盐酸，目的是                       。
（3）加入H₂C₂O₄溶液时，发生反应的化学方程式为                           ；
可循环使用的物质X是     。
（4）煅烧得到BaTiO₃的同时，生成高温下的气体产物有CO、   和    。

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__________________________________________。

工业上SnSO₄是一种重要的硫酸盐，广泛应用于镀锡工业，其制备路线如下：

提示：①已知在酸性条件下，锡在水溶液中有Sn²⁺、Sn⁴⁺两种主要存在形式．
②已知K_sp[Sn(OH)₂] ＝1.0×10^-26
回答下列问题：
（1）SnCl₂用盐酸而不用水直接溶解的原因是__________，加入Sn粉的作用是_________。
（2）反应I生成的沉淀为SnO，写出该反应的离子方程式___________________________。
（3）检验沉淀已经“漂洗”干净的方法__________________________________________。
（4）反应Ⅱ硫酸的作用之一是控制溶液的pH，若溶液中c(Sn²⁺)＝1.0mol•L^-1，则应控制溶液pH_____。
（5）酸性条件下，SnSO₄还可以用作双氧水去除剂，请写出发生反应的离子方程式____________。

(12分)【化学——化学与技术】
资源开发、材料制备及工农业生产等都离不开化学。请回答下列问题：
（1）工业制肥皂时，在皂化反应结束后需要在混合物中加入饱和食盐水。加入饱和食盐水的目的是                           。
（2）Al₂O₃的熔点高达2050^oC，工业上为了降低能量消耗，在金属铝的冶炼中通常采取的措施是                  。
（3）工业上合成氨所需的氮气来源于   ，氢气来源于   ，写出工业上在催化剂作用下制取氢气的其中一个化学方程式                。
（4）工业制硫酸时，SO₃的生成是在        (填设备名称)中进行的，工业上常采用浓硫酸吸收SO₃，而不直接用水吸收的原因是        。在吸收塔中，为提高SO₃的吸收率所采取的措施为               。

(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_________。

铬铁矿的主要成分的化学式为FeO·Cr₂O₃，还含有SiO₂、Al₂O₃等杂质。工业上常采用固体碱熔氧化法用铬铁矿粉制备重铬酸钾，流程为：

已知：①NaFeO₂遇水强烈水解；
②重铬酸钾为橙红色针状晶体，溶于水，不溶于乙醇，有强氧化性；
③2CrO₄^2－ + 2H⁺Cr₂O₇^2－+ H₂O
（1）灼烧操作一般在坩埚中进行，下列物质适合用来制作此实验坩埚材料的是      

A．铁

B．氧化铝

C．石英

D．陶瓷

（2）①铬铁矿经粉碎处理的目的是                                            。
②写出Cr₂O₃和纯碱、氧气反应生成Na₂CrO₄的化学方程式为                ；
③NaFeO₂水浸时强烈水解生成氢氧化铁沉淀，离子方程式为___           ___。
（3）滤液1的成分除Na₂CrO₄、NaOH外，还含有（填化学式）            ，
（4）通过途径Ⅰ从Na₂CrO₄溶液获得K₂Cr₂O₇晶体，操作步骤有：“酸化”→加KCl固体→蒸发浓缩→操作a→过滤→洗涤→干燥。
① “酸化”步骤用醋酸调节溶液pH＜5，其目的是                 ；
②操作a的名称                            。

废旧硬质合金刀具中含碳化钨(WC)、金属钴(Co)及少量杂质铁，利用电解法可回收WC和Co。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，HCl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CoC₂O₄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Co₂O₃还原成Co粉的化学反应方程式为                                        。

工业上电解饱和食盐水能制取多种化工原料，其中部分原料可用于制备多晶硅。

(1)上图是离子交换膜法电解饱和食盐水示意图，电解槽阳极产生的气体是________；NaOH溶液的出口为________(填字母)；精制饱和食盐水的进口为________(填字母)；干燥塔中应使用的液体是________。
(2)多晶硅主要采用SiHCl₃还原工艺生产，其副产物SiCl₄的综合利用受到广泛关注。
①SiCl₄可制气相白炭黑(与光导纤维主要原料相同)，方法为高温下SiCl₄与H₂和O₂反应，产物有两种，化学方程式为___________________________________。
②SiCl₄可转化为SiHCl₃而循环使用，一定条件下，在20 L恒容密闭容器中的反应：
3SiCl₄(g)＋2H₂(g)＋Si(s)4SiHCl₃(g)
达平衡后，H₂和SiHCl₃物质的量浓度分别为0.140 mol/L和0.020 mol/L，若H₂全部来源于离子交换膜法的电解产物，理论上需消耗纯NaCl的质量为________kg。
(3)采用无膜电解槽电解饱和食盐水，可制取氯酸钠，同时生成氢气，现制得氯酸钠213.0 kg，则生成氢气________m³(标准状况)。

精细化学品具有品种多、批量少、产值高的特点。
(1)表面活性剂在工农业生产和日常生活中广泛应用，其优点是______________，能显著降低水与空气或其他物质的________，提高工业生产________，提高产品的________，故表面活性剂被称为_________________。
(2)在泡沫灭火器中添加表面活性剂可以提高灭火效果的原因是什么？
(3)精细化学品具有特定的功能，特殊的用途，如有些洗衣粉适用于洗衣机，加酶洗衣粉不能用于洗涤____________，医药和农药都有严格的________、__________等。

Ⅰ.工业上用铝土矿制取铝的流程如下：

请回答下列问题：
(1)操作Ⅰ、操作Ⅱ、操作Ⅲ都用到的玻璃仪器有__________________________。
(2)写出由溶液B生成Al(OH)₃的离子方程式：____________________________。
(3)工艺流程中涉及氧化还原反应的化学方程式为：_________________________。
(4)生产过程中，除NaOH、H₂O可以循环使用外，还可以循环使用的物质有________(填化学式)。用此法制取铝的副产品是________(填化学式)。
Ⅱ.我国高炉生产各方面取得了显著进步，但在资源和能源利用率、高炉大型化、提高产业集中度以及环保等方面还跟国际存在很大差距，有待进一步提高，努力向钢铁强国迈进。请回答下列问题：
(1)高炉炼铁的原料有铁矿、焦炭和石灰石，其中起熔剂作用的是________，目的是除去铁矿石中的脉石，其产物密度比铁________，所以在铁水的________(填“上部”或“下部”)形成炉渣而与铁水分离。
(2)焦炭在高炉炼铁中起着举足轻重的作用，下列不属于焦炭作用的是________。
A．作为燃料，为炼铁中的化学反应提供能量
B．作为还原剂与二氧化碳反应产生还原氧化铁的一氧化碳
C．对高炉中的物料起到支撑和疏散的作用
D．作为溶剂，除去铁矿石中的杂质
(3)高炉炼铁的污染非常严重，目前我国部分大城市中的钢铁厂借着搬迁的机会也在进行着工艺改进。高炉炼铁导致的环境污染有________。
A．臭氧空洞      B．酸雨   C．一氧化碳毒害   D．沙尘暴
(4)写出高炉炼铁中与碳元素有关的氧化还原反应化学方程式：____________________________。
(5)从“三废”利用、环境保护等角度考虑，钢铁企业在生产中应采取的一些措施有(举出2种措施即可) _______________________________________。

钢铁工业对促进经济和社会发展起了重要作用。
(1)炼铁高炉分为五部分，铁矿石与高温煤气主要在________部分发生反应，在________部分开始生成生铁和炉渣。
(2)炼钢时，除磷的化学方程式为____________________；加入硅、锰和铝的目的是________________________。
(3)不锈钢含有的Cr元素是在炼钢过程的氧吹________(填“前”或“后”)加入，原因是______________________。
(4)炼铁和炼钢生产中，尾气中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________。

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_______________________________________。