高中化学晶格能的应用填空题

聚合铝（PAC）是一种新型高效的无机高分子絮凝剂，广泛用于水的处理。用铝灰、铝土矿、铝渣等为原料（主要成分为Al、Al₂O₃）可制取聚合铝。实验步骤如下：

聚合铝（PAC）的分子式为[Al₂(OH)_aCl _b]_m，聚合铝中OH^-与Al³⁺的比值对净水效果有很大影响，定义盐基度B=n(OH^-)/3n(Al³⁺)，当B=2/3时，b =    （填入合适数字）。

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)。

工业上以锂辉石（Li₂O·A1₂O₃·4SiO₂，含少量Ca、Mg元素）为原料生产碳酸锂。其部分工艺流程如下：

已知：①Li₂O·Al₂O₃·4SiO₂ +H₂SO₄（浓）         Li₂SO₄+Al₂O₃·4SiO₂·H₂O↓    
②某些物质的溶解度（S）如下表所示。

T/℃	20	40	60	80
S(Li2CO3)/g	1.33	1.17	1.01	0.85
S(Li2SO4)/g	34.2	32.8	31.9	30.7

 
（1）从滤渣1中分离出Al₂O₃的部分流程如下图所示，括号表示加入的试剂，方框表示所得到的物质。则步骤Ⅱ中反应的离子方程式是                                                                    。

（2）已知滤渣2的主要成分有Mg(OH)₂和CaCO₃。
向滤液1中加入石灰乳的作用是（运用化学平衡移动原理解释）                                                  。
（3）向滤液2中加入饱和Na₂CO₃溶液，过滤后，用“热水洗涤”的原因是        
                                                。
（4）工业上，将Li₂CO₃粗品制备成高纯Li₂CO₃的部分工艺如下。
a．将Li₂CO₃溶于盐酸作电解槽的阳极液，LiOH溶液作阴极液，两者用离子选择透过膜隔开，用惰性电极电解。
b．电解后向LiOH溶液中加入过量NH₄HCO₃溶液，过滤、烘干得高纯Li₂CO₃。
① a中，阳极的电极反应式是                             。
②b中，生成Li₂CO₃反应的化学方程式是                                  。

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) _______________________________________。

钛白粉（主要成分是Ti0₂），覆盖能力强，折射率高，无毒，广泛用于油漆、塑料、造纸等行业，还可用作乙醇脱水、脱氢的催化剂。下图是以钛铁矿（主要成分FeTi0₃，钛酸亚铁）为主要原料生产钛白粉的工艺流程图，回答下列问题：

(1)上述生产流程中加入物质A的目的是防止Fe²⁺被氧化，物质A是   ；上述制备Ti0₂的过程中，所得到的副产物是   ，可回收利用的物质是：___________________。
(2)写出TiOS0₄溶液在加热条件下水解反应的离子方程式：                  
(3)为测定TiOS0₄的含量，首先取待测钛液10 mL用水稀释至100 mL，加过量铝粉，充分振荡，使其完全反应：3Ti0²⁺ +Al+6H⁺==3Ti³⁺+AL³⁺+3H₂0。过滤后，取出滤液20 mL，向其中滴加2～3滴KSCN溶液作指示剂，用酸式滴定管滴加0.1mol·L^-1 FeCl₃溶液，当溶液出现红色达到滴定终点，用去了30mL FeC1₃溶液。待测钛液中TiOS0₄的物质的量浓度是____________________。

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               。

MnSO₄·H₂O在工业、农业等方面有广泛的应用。
（一）制备：工业上用化工厂尾气中低浓度SO₂还原MnO₂矿制备MnSO₄·H₂O过程如下：

已知：常温时部分硫化物难溶盐的Ksp：CuS--6.3×10^-36、PbS--1.0×10^-28、NiS--2.0×10^-26、MnS--2.5×10^-10，请回答下列问题：
（1）生产中MnO₂矿粉碎的目的是    。（2）除铁发生的离子反应方程式为       。
（3）除重金属离子后，若混合溶液中Cu²⁺、Pb²⁺、Ni²⁺的浓度均为1.0×10^-5mol/L，则c(S^2-)最大=    mol/L。
（二）：性质—热稳定性：MnSO₄·H₂O在1150℃高温下分解的产物是Mn₃O₄、含硫化合物、水，在该条件下硫酸锰晶体分解反应的化学方程式是                                         
（三）废水处理：工厂废水中主要污染为Mn²⁺和Cr⁶⁺，现研究铁屑用量和pH值对废水中铬、锰去除率的影响，（1）取100mL废水于250 mL三角瓶中，调节pH值到规定值，分别加入不同量的废铁屑．得到铁屑用量对铬和锰去除率的影响如下图1所示。则在pH一定时，废水中铁屑用量为   时锰、铬去除率最好
（2）取100mL废水于250 mL三角瓶中，加入规定量的铁粉，调成不同的pH值。得到pH值对铬和锰去除率的影响如下图2所示。则在铁屑用量一定时，废水pH= 时锰、铬去除率最好

(15分)氢溴酸在医药和石化工业上有广泛用途。下图是模拟工业制备氢溴酸粗品并精制流程：

根据上述流程回答下列问题：
（1）混合①中发生反应的化学方程式为                                          。
（2）混合①中使用冰水的目的是                     。
（3）操作Ⅱ和操作Ⅲ的名称分别是        、       。
操作Ⅲ一般适用于分离____________混合物。（选填编号）
a．固体和液体     b．固体和固体     c．互不相溶的液体   d．互溶的液体
（4）混合②中加入Na₂SO₃的目的是                               。
（5）纯净的氢溴酸应为无色液体，但实际工业生产中制得的氢溴酸（工业氢溴酸）带有淡淡的黄色。于是甲乙两同学设计了简单实验加以探究：
甲同学假设工业氢溴酸呈淡黄色是因为含Fe^3＋，则用于证明该假设所用的试剂为         ，若假设成立可观察到的现象为               。
乙同学假设工业氢溴酸呈淡黄色是因为________，其用于证明该假设所用的试剂         。

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                           。

、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______________。

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________。

工业上生产高氯酸（沸点：90^oC）时还同时生产了亚氯酸钠，其工艺流程如下：

（1）冷却过滤的目的是降低NaHSO₄的          并分离出NaHSO₄晶体。
（2）反应器2中发生反应的离子方程式为                                  。SO₂的作用是作      剂。
（3）循环使用的物质是              。
（4）可以通过蒸馏滤液的方法得到高氯酸的原因可能是                            。
（5）工业上用铂作阳极、铜或银作阴极电解盐酸也可制得高氯酸，在阳极区可得到20%的高氯酸。写出阳极的电极反应式（其中盐酸与高氯酸以化学式出现）                            。

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_______________________________________。