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）。

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__________________________________________。

（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_________。

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               。

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。

15分）普通纸张的成分是纤维素，在早期的纸张生产中，常采用纸表面涂敷明矾的工艺，以填补其表面的微孔，防止墨迹扩散，请回答下列问题：
（1）人们发现纸张会发生酸性腐蚀而变脆、破损，严重威胁纸质文物的保存。经分析检验，发现酸性腐蚀主要与造纸中涂敷明矾的工艺有关，其中的化学原理是______。为防止纸张的酸性腐蚀，可在纸浆中加入碳酸钙等添加剂，该工艺原理的化学（离子）方程式为______。
（2）为了保护这些纸质文物，有人建议采取下列措施：
①喷洒碱性溶液，如稀氢氧化钠溶液或氨水等，这样操作产生的主要问题是______。
②喷洒Zn(C₂H₅)₂。Zn(C₂H₅)₂可以与水反应生成氧化锌和乙烷。用化学（离子）方程式表示该方法生成氧化锌及防止酸性腐蚀的原理______。
（3）现代造纸工艺常用钛白粉（TiO₂）替代明矾，钛白粉的一种工业制法是以钛铁矿主要成分（FeTiO₃）为原料按下过程进行的，请完成下列化学方程式

有关钴、镍和铁化合物的性质见下表：

氯化钴可用于化学反应催化剂，油漆催干剂，干湿指示剂，啤酒泡沫稳定剂，陶瓷着色剂，制造隐显墨水等。用金属钴板（含少量Fe、Ni）制备氯化钴的工艺流程如下：

钴与盐酸反应极慢，需加入催化剂硝酸才可能进行实际生产。
（1）“除镍”步骤中，NH₃·H₂O用量对反应收率的影响，见下表：
从表中可知x=          时，除镍效果最好。

（2）“除镍”步骤必须控制在一定的时间内完成，否则沉淀将有部分Co（OH）₃生成，试写出反应的化学方程式        。
（3）“除铁”步骤中加入双氧水发生反应的离子方程式是        .
（4）“除铁”步骤中加入的纯碱作用是        。
（5）在“调pH"步骤中，加盐酸的作用是
（6）已知25℃时，K_sp[Fe（OH）₃]=4．0×10^-38，则该温度下反应Fe³⁺+3H₂OFe（OH）₃+3H⁺的平衡常数为            。

重铬酸钠（Na₂Cr₂O₇）广泛用于合成颜料、媒染剂等，以铬铁矿（主要成分为Cr₂O₃，还有FeO、Al₂O₃、SiO₂等杂质）为原料制取重铬酸钠的流程图如下：

请回答下列问题。
⑴铬铁矿中的Cr₂O₃与纯碱、O₂在高温下反应的化学方程式为       ▲      。
⑵若Ⅰ中只用一种试剂调节溶液的pH，应选用    ▲ （填标号）。
A．稀硫酸            B．氧化钠固体            C．氢氧化钾溶液
⑶Ⅰ中，调节溶液pH后，如果溶液的pH过小，可能导致W沉淀部分溶解，原因是：
   ▲   。（用离子方程式表示）。
⑷Ⅱ中，Na₂CrO₄转化为Na₂Cr₂O₇的离子反应如下：
2CrO₄^2－（黄色）＋2H^＋Cr₂O₇^2－(橙红色)＋H₂O
①该反应  ▲ （填“是”或“不是”）氧化还原反应。
②若往Na₂Cr₂O₇溶液（橙红色）中加入足量NaOH固体，溶液  ▲ （填标号）。
A．变黄色            B．颜色不变        C．橙红色变深
③已知：25℃，Ag₂CrO₄的K_sp＝1.12×10^－12，Ag₂Cr₂O₇的K_sp＝2×10^－7。25℃，往Na₂Cr₂O₇溶液中加入AgNO₃溶液，最终只生成一种砖红色沉淀，该沉淀的化学式是  ▲  。

黄色固体聚合硫酸铁（SPFS）是一种重要的无机高分子絮凝剂，极易溶于水，作为工业和生活污水处理等领域具有重要的应用。SPFS可表示成Fe_x(OH)_y(SO₄)_z·nH₂O。工业上常用的一种制备流程为：

在SPFS的多个质量指标中，盐基度是重要的质量指标之一，盐基度定义为：
盐基度＝ × 100% 。式中n(OH^-)、n(Fe)分别表示固体聚合硫酸铁中OH^－和Fe元素的物质的量。请回答下列问题：
（1）写出在酸性介质中用NaClO₃氧化绿矾（FeSO₄·7H₂O）的离子方程式     　　 。
（2）取7.51 g某固体聚合硫酸铁溶解于水，向其中加入过量的BaCl₂溶液到沉淀完全，经过滤、洗涤、干燥得白色沉淀10.485 g，向上述滤液中加入NH₃·H₂O，调节溶液pH=6，经过滤、洗涤、干燥得Fe₂O₃固体2.80 g。试计算该固体聚合硫酸铁的盐基度为     。
（3）计算出该固体聚合硫酸铁样品的化学式（x、y、z、n均取整数）为            。

近期石油价格暴涨，有效地利用现有能源和开发新能源已受到各国的普遍重视。
（1）可用改变汽油组成的办法来改善汽油的燃烧性能，例如加入CH₃OC（CH₃）₃生产“无铅汽油”。CH₃OC（CH₃）₃分子中必存在的原子间的连接形式有_______（填写编号）。
          
（2）天然气的燃烧产物无毒、热值高、管道输送方便，将成为我国西部开发的重点之一，天然气常和石油伴生，其主要成分是__________。能说明它是正四面体而非正方形平面结构的理由是___________（填写编号）
①其一氯代物不存在同分异构体        ②其二氯代物不存在同分异构体
③碳原子与氢原子之间以共价键结合    ④ 4个碳氢键是完全等价的
（3）1980年我国首次制成一辆燃氢汽车，乘员12人，以每小时50 km的速度行使了40km。为了有效发展民用氢能源，首先必须制得廉价的氢气。下面可供开发又较经济的制氢方法是_______________（填写编号）。
①电解水    ②锌与稀硫酸反应    ③ 光解海水
制得氢气后还需要解决的问题是_________________________（写出其中一个）。

KMnO₄是一种常用的强氧化剂，工业上可以以软锰矿（主要成分MnO₂，另含Al₂O₃、SiO₂杂质）为原料，通过液相法生产。即在碱性条件下用氧气氧化MnO₂得到K₂MnO₄，分离后得到K₂MnO₄，再用铂板作阳极，铁作阴极电解K₂MnO₄溶液得到KMnO₄，简略生产过程如下所示：

回答下列问题：
（1）写出反应器中反应的方程式                                      
（2）生产过程中最好使用含MnO₂80%以上的富矿，因为MnO₂含量最低的贫矿会导致KOH消耗量偏高，用离子方程式表示KOH消耗偏高的原因                 、
                           。
（3）写出电解槽中阴极和阳极的电极反应方程式
阴极：                      ；阳极：                     。
在电解法中循环Ⅰ、Ⅱ中利用的共同物质是                  。
（4）在传统工艺中，得到K₂MnO₄后，向其中通入CO₂制备KMnO₄，配平方程式：
       K₂MnO₄+    CO₂=      KMnO₄+    MnO₂+    K₂CO₃
与传统法相比，液相法的优点是：__                    _________。

( 14 分)在元素周期表中，锌（₃₀Zn）、镉（₄₈Cd）、汞（₈₀Hg）同属于锌族，锌和汞在自然界中常共生，镉的金属活动性介于锌和汞之间。湿法炼锌过程中产生的铜镉渣中含有Cu、Cd、Zn等多种金属，可用于生产金属镉。镉的主要用途可以用作镍―镉电池，以及用于颜料生产，镉化合物还在PVC稳定剂、发光材料、半导体材料、杀菌剂等方面有广泛的应用。镉的生产流程如图示意如下：
请回答下列问题：
（1）镉元素位于周期表中第     周期，第     族，其原子结构示意图为         ；
（2）写出步骤①反应的离子方程式                              。
（3）步骤②所加入的金属是              。
（4）步骤④用“溶液2”作电解液，镉在          极析出，该电极材料是
（5）“电解废液”中含有镉，不能直接作为污水排放。目前含镉的废水处理的方式有两种，一种是在含镉污水中加入硫化钠，沉淀镉离子，另一种是加入聚合硫酸铁和聚合氯化铝，沉淀镉离子。写出硫化钠沉淀镉离子的离子方程式                     。

玻璃钢可由酚醛树脂和玻璃纤维制成。
（1）酚醛树脂由酚醛和甲醛缩聚而成，反应有大量热放出，为防止温度过高，应向有苯酚的反应釜加入甲醛，且反应釜应装有装置。
（2）玻璃纤维由玻璃拉丝得到。普通玻璃由石英砂、和石灰石（或长石）高温熔融而成，主要反应的化学方程式为。
（3）玻璃钢中玻璃纤维的作用是。玻璃钢具有等优异性能（写出两点即可）
（4）下列处理废旧热固性酚醛塑料的做法合理的是

a.深埋
b.粉碎后用作树脂填料
c.用作燃料
d.用有机溶剂将其溶解，回收树脂