高中化学晶格能的应用填空题

高铁酸钾（K₂FeO₄）是一种新型、高效、多功能水处理剂，且不会造成二次污染。已知高铁酸盐热稳定性差，工业上用湿法制备高铁酸钾的基本流程如下图所示：

（1）上述氧化过程中，发生反应的离子方程式是：                            ，控制反应温度30℃以下的原因是：                                          。
（2）结晶过程中加入浓KOH溶液的作用是：                                。
（3）根据图1、图2回答：为了获取更多的高铁酸钾，铁盐的质量分数应控制在       附近、反应时间应控制在                   。

(10分)胆矶(CuSO₄•5H₂0)广泛用于电镀工艺，在医药上用做收敛剂、防腐剂和催吐剂。以下是用铜粉氧化法生产胆矾的流程图：

(1 )写出溶解过程中发生反应的离子方程式：____________
(2)1：1的H₂SO₄溶液是由l体积98%的H₂SO₄与1体积水混合而成。配制该硫酸所需的硅酸盐质仪器除玻璃棒外.还需要______、______。
(3)已知氧化亚铜(Cu₂O)与稀H₂SO₄反应有CuSO₄和Cu生成。假设焙烧后固体只含铜的氧化物.为检验该固体的成分.下列实验设计合理的是__________________(填字母）。

A．加人稀H2SO4，若溶液呈蓝色，说明固体中一定有CuO

B．加人稀H2SO4，若有红色沉淀物生成，说明固体中一定有Cu2O

C．加人稀HNO3，若有无色气体(随即变成红棕色：)产生，说明固体中有Cu2O

D．加人稀HNO3，若固体全部溶解，说明固体中没有Cu2O

(4)取2.50g胆矶样品，逐渐升温加热分解，分解过程的热重曲线(样品质量随温度变化的曲线)如图所示。

①a点时固体物质的化学式为______，c点时固体物质的化学式为______。
②1000⁰C时发生反应的化学方程式为_________________________

亚氯酸钠（NaClO2）是一种重要的含氯消毒剂。以下是过氧化氢法生产亚氯酸钠的工艺流程图

已知：①NaClO₂的溶解度随温度升高而增大，适当条件下可结晶析出NaClO₂·3H₂O。
②ClO₂的沸点为283 K，纯ClO₂易分解爆炸，常用稀有气体或空气稀释防止爆炸性分解
③HClO₂在25 ℃时的电离常数与硫酸的第二步电离常数相当，可视为强酸。
（1）160 g/L NaOH溶液的物质的量浓度为____________________ 。若要计算该溶液的质量分数，还需要的一个数据是__________________ 。
（2）ClO₂发生器中所发生反应的离子方程式为__________________________
（3）吸收塔中为防止产生NaClO₂被继续还原成NaCl，所用还原剂的还原性应适中。除H₂O₂处，还可以选择的还原剂是（    ）（填序号）

A．Na2O2

B．Na2S

C．FeCl2

D．KMnO4

（4）写出吸收塔中发生反应的化学方程式____________________________
（5）从滤液中得到NaClO₂·3H₂O晶体还必须进行的操作是_____________ （填操作步骤）

四氯化钛（TiCl₄）是制取航天航空工业材料——钛合金的重要原料，由钛铁矿（主要成分是FeTiO₃）制备TiCl₄等产品的一种工艺流程示意如下：

回答下列问题：
（1）往①中加入铁屑至浸出液显紫色，此时溶液仍呈强酸性。该过程中有如下反应发生。
2Fe^3＋＋Fe === 3Fe^2＋
2TiO^2＋(无色) ＋Fe＋4H^＋=== 2Ti^3＋(紫色) ＋Fe^2＋＋2H₂O
Ti^3＋(紫色) ＋Fe^3＋＋H₂O ="==" TiO^2＋(无色) ＋Fe^2＋＋2H^＋
加入铁屑的作用是____________________________________________________________。
（2）在②→③工艺中需要控制条件以形成TiO₂·n H₂O溶胶，该分散质颗粒直径大小在____________________范围。
（3）上述工艺具有成本低、可用低品位矿物为原料等优点。依据绿色化学理念，该工艺流程中存在的不足之处是_____________________________________（只要求写出一项）。
（4）依据下表信息，要精制含少量SiCl₄杂质的TiCl₄ ，可采用_____________方法。

	TiCl4	SiCl4
熔点/℃	－25.0	－68.8
沸点/℃	136.4	57.6

(12分)高铁酸盐在能源、环保等方面有着广泛的用途。湿法、干法制备高铁酸盐的原理如下表所示。

湿法	强碱性介质中，Fe(NO3)3与NaClO反应生成紫红色高铁酸盐溶液
干法	Fe2O3、KNO3、KOH混合加热共熔生成紫红色高铁酸盐和KNO2等产物

（1）工业上用湿法制备高铁酸钾（K₂FeO₄）的流程如下图所示：

溶解

①反应I的化学方程式为　　▲      。
②反应II的离子方程式为　　  ▲     。
③加入饱和KOH溶液的目的是　　  ▲       。
（2）高铁酸钾是一种理想的水处理剂，其处理水的原理为     ▲      ，____▲______。
（3）干法制备K₂FeO₄的反应中，氧化剂与还原剂的物质的量之比为　　▲       。

（4）高铁电池是正在研制中的可充电干电池 ，上图为该电池和常用的高能碱性电池的放电曲线，由此可得出的高铁电池的优点有　　▲      、　　▲      。

以硫酸工业的尾气、氨水、石灰石、焦炭及碳酸氢铵和KCl为原料可以合成有重要应用价值的硫化钙、硫酸钾、亚硫酸氢铵等物质。合成路线如下：　

（1）已知对苯二酚是一种强还原剂。生产中，反应Ⅱ中往往需要向溶液中加入适量的对苯二酚等物质，其目的是    ▲   。
（2）下列有关说法正确的是   ▲   。

A．反应Ⅰ中需鼓入足量空气，以保证二氧化硫充分氧化生成硫酸钙

B．反应Ⅲ中发生反应的化学方程式为：CaSO4+4CCaS +4CO↑

C．反应Ⅳ需控制在60～70℃，目的之一是减少碳酸氢铵的分解

D．反应Ⅴ中的副产物氯化铵可用作氮肥

（3）反应Ⅴ反应液用40%乙二醇溶液，温度控制在25℃，硫酸钾的产率超过90%，其原因是        ▲        。
（4）（NH₄）₂SO₃可用于电厂等烟道气中脱氮，将氮氧化物转化为N₂，试写出二氧化氮与亚硫酸铵反应的化学方程式       ▲      。

A是生产某新型工程塑料的基础原料之一，其组成元素为C、H、O，其分子结构模型如图所示（图中球与球之间连线代表化学键，不一定表示单键）。
 
（1）根据分子结构模型写出A的结构简式______________________________。
（2）写出反应类型：反应①、⑤分别属于_______________、_______________。
（3）B与F均能与溴水中的溴发生加成反应，F的结构简式为______________________。
写出反应⑥的化学方程式（注明必要的反应条件）______________________________。
（4）已知G有多种芳香族同分异构体，其中符合下列条件的同分异构体共有___________种。
①能与稀硫酸及NaOH溶液反应   
②能发生银镜反应    
③分子中有一个甲基

材料科学是近年来与化学有关的科学研究热点。某新型无机非金属材料K由两种非金属元素组成。它是一种超硬物质，具有耐磨、耐腐蚀、抗冷热冲击、抗氧化的特征。它是以中学化学中常见物质为原料来生产的。下图虚线框内的其它转化是为探究C的组成而设。G、F、H均为难溶于水的白色固体；图中C、H、K均为含A元素。其余物质均为中学化学中常见物质。

 
请回答下列问题：
（1）指出K可能所属的晶体类型          ，K中含有的化学键类型为           。
（2）写出化学式：化合物C                    ；化合物F              。
（3）写出反应③的化学方程式：                                       。
（4）写出反应⑤的离子方程式：                                       。
（5）化合物K与化合物C类似，也能在一定条件下与水反应生成两种化合物，请写出K与水反应的化学方程式：                                       。

（1）工业上生产普通玻璃的主要原料是       、     、      （填俗名）；
（2）写出通过化合反应制取Fe(OH)₃的化学方程式：              ；
（3）写出硅酸钠溶液在空气中变质的离子方程式：               ；
（4）将CaMg₃Si₄O₁₂改写为氧化物的形式：                       ；
（5）在氧化还原反应中，水是反应物，但水作氧化剂的化学方程式：                             。

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
（金属离子含量与pH、CuCl产率与混合液中pH的关系图）
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                              。

锌钡白是BaSO₄和ZnS的混合物，ZnS难溶于水。某化工厂用重晶石为原料制备锌钡白，生产过程中会产生大量废气(主要成分为CO₂、CO及少量SO₂和硫蒸气等)，为防止污染空气并提高原料利用率，生产中采用下述工艺流程：

请根据上述流程回答下列问题：
(1)重晶石的化学式为_________，锌钡白可用于调制_______色和浅色油漆。
(2)处理过程(a)的步骤为：①_____________；②洗涤；③______________。
(3)设备1是冷却分离塔，若设备1前面的导气管过长、过窄，可能使导气管堵塞，其原因是                                            。
(4)设备2中所用的洗涤剂是NaOH溶液，则y的化学式为        。写出设备2中发生反应的离子方程式： _____________________、_____________。
(5)可用      法分离溶液中的钠盐，进行分离前，需要查得的是                 
        。(数据)
(6)制备过程中得到的硫磺，除了可用来制硫酸外，其它的用途为        (至少写一种)。

(4分) 合成氨工业对国民经济和社会发展具有重要的意义。向2L密闭容器中通入2mol 气体N₂和6mol气体H₂，在一定条件下发生反应：N₂(g)+3H₂(g)2NH₃(g)；已知：反应2min达到平衡，此时N₂的浓度减少了2/3。
回答下列问题：
⑴反应2min内，用NH₃表示该反应的速率是________________；
⑵反应平衡时，N₂的转化率为                ；
⑶如果只升高反应温度，其他反应条件不变，平衡时NH₃浓度为 1.1mol/L，则该反应的ΔH      0；（填“＞”、“＜”或“＝”）
⑷合成氨工业采取的下列措施中，不能用勒沙特列原理解释的是________(填序号)。
①20 MPa～50 MPa   ②500℃的高温   ③铁触媒作催化剂
④将生成的氨液化并及时从体系中分离出来，未反应的N₂、H₂循环到合成塔中
⑸如果其他条件不变，将容器的容积变为 1L，进行同样的实验，则与上述反应比较：
反应速率        （填“增大”、“减小”或“不变”），理由是                   ；

甲醇是一种很好的燃料，工业上用CH₄和H₂O为原料，通过反应Ⅰ和Ⅱ来制备甲醇。
（1）将1.0 mol CH₄和2.0 mol H₂O(g)通入反应室（容积为100L），在一定条件下发生反应：
CH₄(g)+H₂O(g)  CO(g)+3H₂(g)……Ⅰ
CH₄的转化率与温度、压强的关系如右图。

①已知100℃时达到平衡所需的时间为5min,则用H₂表示的平均反应速率为       。
②图中的P₁    P₂（填“<”、“>”或“=”），100℃时平衡常数为       。
③该反应的△H    0(填“<”、“>”或“=”)。
（2）在压强为0.1 MPa条件下, 将a mol CO与 3a mol H₂的混合气体在催化剂作用下能自发反应生成甲醇：CO(g)+2H₂(g)  CH₃OH(g)；△H<0……Ⅱ。
④若容器容积不变，下列措施可增加甲醇产率的是     。
A．升高温度                    B．将CH₃OH(g)从体系中分离
C．充入He，使体系总压强增大   D．再充入1mol CO和3mol H₂
⑤为了寻找合成甲醇的温度和压强的适宜条件，某同学设计了三组实验，部分实验条件已经填在下面实验设计表中。
 
A．则上表中剩余的实验条件数据:a="________ " b=_______
B．根据反应Ⅱ的特点，右上图是在压强分别为0.1MPa和5MPa下CO的转化率随温度变化的曲线图，请指明图中的压强Px=_________MPa。

实验室用共沉淀法制备纳米级Fe₃O₄的流程如下：

该方法的关键为促进晶粒形成，并控制晶体生长。试回答下列问题：
（1）该反应原理的离子方程式可表示为      ▲      。
（2）反应温度需控制在50℃，其方法是    ▲   ，温度偏低造成产量低的可能是       ▲      。
（3）在搅拌Ⅱ的过程中还需加入10 mL正丙醇，其作用是         ▲            。
（4）黑色糊状物转移至烧杯中，用倾析法洗涤，检验洗净的操作是           ▲            。
（5）由上述分析可知，影响纳米级Fe₃O₄粒径大小的因素有（写出一条）     ▲    。

【化学－化学与技术】
电解原理在工业有广泛的应用。利用相关知识回答下面的问题。
（1）铝的阳极氧化：在进行电解以前，要对铝电极进行表面处理，是将铝片浸入热的16%NaOH溶液中半分钟左右，目的是           ，反应的离子方程式为           。铝的阳极氧化时，铝与电源的    极（填写正、负极）相连。
（2）电解原理的运用：在右图装置中，溶液的体积为100mL，开始时电解质溶液的浓度为0.1mol/L，工作一段时间后导线上通过0.001mol电子。若不考虑盐的水解和溶液体积的变化，则电解后溶液的pH值为____________。

（3）电镀是运用电解原理，在金属表面形成一薄层有抗腐蚀、抗磨损能力的金属镀膜的过程。例如：在铜片上电镀银时，电解原理是：采用AgNO₃溶液为电解质，用     作阳极。而在实际的电镀工艺中，要求金属在镀件上的析出速率得到控制，使析出的镀层厚度均匀、光滑致密、与底层金属的附着力强。所以在铁件上电镀铜时，实际使用的电镀液是       。

A．FeCl2

B．CuCl2

C．K6[Cu(P2O7)2]

D．CuSO4