高中化学晶格能的应用填空题

草酸亚铁可用于合成锂电池的正极材料硅酸亚铁锂（Li₂FeSiO₄）等，其制备过程主要包括：
a．将硫酸亚铁铵(NH₄)₂Fe(SO₄)₂·6H₂O晶体溶于适量蒸馏水，加入适量稀硫酸酸化。
b．将上述溶液煮沸，逐滴加入H₂C₂O₄溶液，直至沉淀完全。
c．静置、倾去上层清液、过滤、洗涤、50℃以下烘干。试回答下列问题：
（1）配制(NH₄)₂Fe(SO₄)₂·6H₂O溶液时，需加入少量稀硫酸，目的是          。
（2）将制得的产品（FeC₂O₄·2H₂O）在氩气气氛中进行热重分析，结果如图（TG%表示残留固体质量占原样品总质量的百分数）。

①则A-B发生反应的化学方程式为：                                 。
②精确研究表明，B-C实际是分两步进行的，每步释放一种气体，其中第一步释放的气体相对分子质量较第二步的小，试写出B-C两步反应的方程式：                     、
                                      ；
（3）Li₂CO₃、FeC₂O₄·2H₂O和SiO₂粉末均匀混合，在800℃. 的氩气中烧结6小时，即可制成硅酸亚铁锂。①合成硅酸亚铁锂的化学方程式为：                      。
②该锂电池放电时的总反应式为LiFeSiO₄+Li=Li₂FeSiO₄，写出相应的电极反应式：
正极                、负极               。

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)。 

、联碱法（候氏制碱法）和氨碱法的生产流程简要表示如下图：

⑴沉淀池中发生反应的化学方程式为_____________________；
⑵X是______，Y是______（填化学式）；
⑶从理论上分析，在氨碱法生产过程中_______（填“需要”、“不需要”）补充氨气，从原料到产品，氨碱法总反应过程用化学方程式表示，可写为　　　　　　　；
⑷根据联碱法中从母液中提取氯化铵晶体的过程推测，所得结论正确是____；
a．常温时氯化铵的溶解度比氯化钠小    b．通入氨气目的是使氯化铵更多析出
c．加入食盐细粉目的是提高Na⁺的浓度，促进碳酸氢钠结晶析出
⑸相比于氨碱法，指出联碱法的一项优点______________。

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__________________________________________。

铬铁矿的主要成分可表示为FeO·Cr₂O₃，还含有SiO₂、Al₂O₃等杂质，以铬铁矿为原料制备重铬酸钾（K₂Cr₂O₇）的过程如下图所示。
已知：①NaFeO₂遇水强烈水解。②Cr₂O₇^2-+H₂O2CrO₄^2-+2H⁺
请回答：
（1）K₂Cr₂O₇中Cr元素的化合价是           。
（2）生成滤渣1中红褐色物质的反应的化学方程是                              。
滤液1的成分除Na₂CrO₄外，还含有（填化学式）                            。
（3）利用滤渣2，可制得两种氧化物，其中一种氧化物经电解冶炼可获得金属，该电解反应的化学方程式是                                             。
（4）由滤液2转化为Na₂Cr₂O₇溶液应采取的措施是                         。
（5）煅烧铬铁矿生成Na₂CrO₄和NaFeO₂反应的化学方程式是                           。

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)。 

(15分)我国是氧化铝生产大国，工业上每生产1 t氧化铝将排出1～2 t赤泥，赤泥大量堆积会对环境造成严重污染。赤泥中主要成分及含量：CaO约占46%、SiO₂约占22%、Al₂O₃约占7%、Fe₂O₃约占11%、TiO₂约占5%及少量其他物质。
⑴一种利用废弃赤泥的方法是将赤泥配成一定的液固比，作为一种吸收剂，吸收热电厂排放的含SO₂的烟气，写出吸收SO₂时可能发生的化学反应方程式______________________。
⑵为综合利用赤泥中的各种成分，某科研小组设计了如下工艺流程：

已知：TiO₂不溶于稀盐酸、稀硫酸，能溶于浓硫酸生成TiOSO₄（硫酸氧钛，易水解）。
①氧化物D的化学式是_____________，原料A最好是下列物质中的____________。

A．氨水

B．氢氧化钠

C．生石灰

D．双氧水

②写出上述工艺中投入氢氧化钠时反应的离子方程式：
______________________________________________________。
③写出上述工艺中稀释时发生水解反应的化学方程式：
______________________________________________________。

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)。

无水AlCl₃易升华，可用作有机合成的催化剂等。工业上由铝土矿（A1₂O₃、Fe₂O₃）为原料制备无水AlCl₃的工艺流程如下。

（1）氯化炉中Al₂O₃、C1₂和C反应的化学方程式为       ▲       。
（2）用Na₂SO₃溶液可除去冷却器排出尾气中的Cl₂，此反应的离子方程式为    ▲     。
（3）升华器中主要含有AlCl₃和FeCl₃，需加入少量Al，其作用是     ▲     。
（4）为测定制得的无水AlCl₃产品（含杂质FeCl₃）的纯度，称取16.25 g无水AlCl₃样品，溶于过量的NaOH溶液，过滤出沉淀物，沉淀物经洗涤、灼烧、冷却、称重，残留固体质量为0.32 g。
①写出除杂过程中涉及的离子方程式         ▲        、         ▲       。
②AlCl₃产品的纯度为    ▲     。
（5）工业上另一种由铝灰为原料制备无水AlCl₃工艺中，最后一步是由AlCl₃·6H₂O脱水制备无水AlCl₃，实现这一步的方法是   ▲  。

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。

[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________________

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    。

(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_________。

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_______________________________________。

孔雀石主要含Cu₂(OH)₂CO₃，还含少量Fe、Si的化合物。某工厂以孔雀石为主要原料制备 CuSO₄·5H₂O及纳米材料G，主要步骤如下：

已知该条件下，通过调节溶液的酸碱性而使Fe³⁺、Fe²⁺、Cu^{2 +}生成沉淀的pH 分别如下：

物质	开始沉淀时的pH	完全沉淀时的pH
Fe(OH)3	2.2	3.2
Fe(OH)2	7.6	9.6
Cu(OH)2	4.7	6.4

请回答下列问题：
（1）在相同温度时溶度积的相对大小：Ksp[Fe(OH)₂]______(填“>”或“<”)Ksp[Cu(OH)₂]。
（2）溶液A中的金属离子有Cu²⁺、Fe²⁺、Fe³⁺。试剂①是一种氧化剂，目的是氧化_____________（填离子符号）。该工厂选用试剂①最好为下列中的         （填代号）。
a.  Na₂O₂  b. H₂O₂   c. Cl₂          d. KSCN
（3）根据下图有关数据，你认为工业上氧化操作时应采取的措施是溶液温度控制在_______℃，pH控制在________，氧化时间为________小时左右。

（4）向溶液B中加入试剂②的化学式为_______，操作Ⅰ的名称是_________。
（5）欲测定溶液A中Fe²⁺的浓度，可用KMnO₄标准溶液滴定，反应中MnO₄^-被还原为Mn²⁺，则该反应的离子方程式为_____________________________________________。取A溶液20.00 mL，用去0.0240 mol/L KMnO₄溶液16.00 mL时恰好达到滴定终点，则A溶液中Fe²⁺浓度为                。