高中化学晶格能的应用填空题

碱式硫酸铁[Fe(OH)SO₄]是一种用于污水处理的新型高效絮凝剂。工业上利用废铁屑（含少量氧化铝、氧化铁等）生产碱式硫酸铁的工艺流程如下：

已知：部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表：

沉淀物	Fe(OH)3	Fe(OH)2	Al(OH)3
开始沉淀	2.3	7.5	3.4
完全沉淀	3.2	9.7	4.4

回答下列问题：
（1）加入少量NaHCO₃的目的是调节pH在                    范围内。
（2）反应Ⅱ中加入NaNO₂的目的是氧化亚铁离子，写出该反应的离子方程式为
                                                            。
（3）实际生产中，反应Ⅱ常同时通入O₂以减少NaNO₂的用量，若参与反应的O₂体积为 11.2 L（标准状况），则相当于节约NaNO₂的物质的量为              。
（4）碱式硫酸铁溶于水后生成的Fe(OH)²⁺离子可部分水解生成Fe₂(OH)₄²⁺ 聚合离子，该水解反应的离子方程式为                                               。
（5）在医药上常用硫酸亚铁与硫酸、硝酸的混合液反应制备碱式硫酸铁。根据我国质量标准，产品中不得含有Fe²⁺及NO₃^－。为检验所得产品中是否含有Fe²⁺，应使用的试剂为        。
A．氯水        B．KSCN溶液      C．NaOH溶液      D．酸性KMnO₄溶液
（6）为测定含Fe²⁺和Fe³⁺溶液中铁元素的总含量，实验操作如下：准确量取20.00mL溶液于带塞锥形瓶中，加入足量H₂O₂,调节pH<3，加热除去过量H₂O₂；加入过量KI充分反应后,再用 0.1000 mol·L^-1Na₂S₂O₃标准溶液滴定至终点，消耗标准溶液20.00mL。
已知：
则溶液中铁元素的总含量为        g·L^-1。若滴定前溶液中H₂O₂没有除尽，所测定的铁元素的含量将会
       (填“偏高” “偏低” “不变”)

工业上利用废铁屑(含少量氧化铝、氧化铁等)生产碱式硫酸铁[Fe(OH)SO₄]的工艺流程如下：

已知：部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表：

沉淀物	Fe(OH)3	Fe(OH)2	Al(OH)3
开始沉淀	2.3	7.5	3.4
完全沉淀	3.2	9.7	4.4

 
回答下列问题：
（1）加入过量废铁屑的目的是                         ，此时溶液中存在的阳离子主要有                ，用NaHCO₃调整溶液pH时的离子方程式是                  。
（2）在实际生产中，反应Ⅱ中常同时通入O₂以减少NaNO₂的用量，同时通入O₂的作用是                                   。
（3）碱式硫酸铁溶于水后能电离产生[Fe(OH)]²⁺离子，写出[Fe(OH)]²⁺发生水解反应生成Fe(OH)₃的离子方程式                                          。
（4）已知废铁屑中铁元素的质量分数为84.0%，若不考虑每步反应中铁元素的损耗，现有100吨废铁屑理论上最多能生产             吨碱式硫酸铁。

亚氯酸钠（NaClO₂）是一种重要的含氯消毒剂，主要用于工业生产的漂白及消毒。
下图是过氧化氢法生产亚氯酸钠的工艺流程图：
相关物质的性质如下：
① ClO₂沸点低易气化；浓度较高的ClO₂气体易分解爆炸。
② NaClO₂溶解度随温度升高而增大，适当条件下可结晶析出NaClO₂·3H₂O。

（1）.在ClO₂发生器中通入SO₂的同时鼓入空气，其作用是________(填序号)。
A．将SO₂氧化成SO₃，增强酸性
B．稀释ClO₂以防止爆炸
C．将NaClO₃氧化成ClO₂
（2）为确保H₂O₂充分参与反应，吸收塔内温度不宜较高，其原因是______________。
（3）160 g·L-1 NaOH溶液的物质的量浓度为______________，在实验室若要配制450mL该物质的量浓度NaOH溶液，应称取NaOH的质量为__________克。
（4）写出吸收塔内反应的化学方程式_____________________________________。
（5）从滤液中得到NaClO₂·3H₂O粗晶体的实验操作依次是____________(填序号)。
A．蒸馏      B．蒸发      C．灼烧      D．过滤      E．冷却结晶
要得到更纯的NaClO₂·3H₂O晶体必须进一步的操作是________(填操作名称)。

铬铁矿的主要成分可表示为FeO·Cr₂O₃，还含有MgO、Al₂O₃、Fe₂O₃等杂质，以下是以铬铁矿为原料制备重铬酸钾（K₂Cr₂O₇）的流程图：

已知：①4FeO·Cr₂O₃+ 8Na₂CO₃+ 7O₂8Na₂CrO₄ + 2 Fe₂O₃ + 8CO₂↑；
②Na₂CO₃ + Al₂O₃2NaAlO₂ + CO₂↑；③ Cr₂O₇^2－+ H₂O2CrO₄^2－ + 2H⁺
（1）固体X中主要含有_________（填写化学式）；要检测酸化操作中溶液的pH是否等于4.5，应该使用__________（填写仪器或试剂名称）。
（2）酸化步骤用醋酸调节溶液pH＜5，其目的是_________________________________。

物质	溶解度/(g/100g水)
0°C	40°C	80°C
KCl	28	40.1	51.3
NaCl	35.7	36.4	38
K2Cr2O7	4.7	26.3	73
Na2Cr2O7	163	215	376

 
（3）操作Ⅲ有多步组成，获得K₂Cr₂O₇晶体的操作依次是：加入KCl固体、蒸发浓缩、              、
过滤、_______、干燥。
（4）右表是相关物质的溶解度数据，操作Ⅲ发生反应的化学方程式是：Na₂Cr₂O₇+2KCl→K₂Cr₂O₇↓+2NaCl。该反应在溶液中能发生的理由是_______________。
（5）酸性溶液中过氧化氢能使Cr₂O₇^2-生成蓝色的过氧化铬（CrO₅分子结构为), 该反应可用来检验Cr₂O₇^2-的存在。写出反应的离子方程式：                                                。
该反应                   (填“属于”或“不属于”)氧化还原反应。
（6）称取重铬酸钾试样2.500g配成250mL溶液,取出25mL与碘量瓶中,加入10mL2mol/ L  H₂SO₄和足量碘化钾（铬的还原产物为Cr³⁺)，放于暗处5min。然后加入100mL水，加入3mL淀粉指示剂，用0.1200mol/LNa₂S₂O₃标准溶液滴定（I₂+2S₂O₃^2—＝2I^-+S₄O₆^2—）。
①判断达到滴定终点的依据是                                           ；
②若实验中共用去Na₂S₂O₃标准溶液40.00mL，则所得产品中重铬酸钾的纯度为         。（保留3位有效数字, K₂Cr₂O₇的摩尔质量为294g/mol）。

氧化镁在医药、建筑等行业应用广泛。硫酸镁还原热解制备高纯氧化镁是一种新的探索。以菱镁矿(主要成分为MgCO₃，含少量FeCO₃)为原料制备高纯氧化镁的实验流程如下：
 (1)MgCO₃与稀硫酸反应的离子方程式为                                                 。
(2)加入H₂O₂氧化时，发生反应的化学方程式为                                            。(3)滤渣2的成分是                 (填化学式)。
(4)煅烧过程存在以下反应：2MgSO₄＋C2MgO＋2SO₂↑＋CO₂↑、MgSO₄＋CMgO＋SO₂↑＋CO↑、 MgSO₄＋3CMgO＋S↑＋3CO↑。

利用上图装置对煅烧产生的气体进行分步吸收或收集。
①D中收集的气体是                 (填化学式)。
②B中盛放的溶液可以是        (填字母)。
a.NaOH 溶液      b.Na₂CO₃溶液      c.稀硝酸      d.KMnO₄溶液
③A中得到的淡黄色固体与热的NaOH溶液反应，产物中元素最高价态为＋4，写出该反应的离子方程式：                                               。

多晶硅（硅单质的一种）被称为“微电子大厦的基石”，制备中副产物以SiCl₄为主，它环境污染很大，能遇水强烈水解，放出大量的热。研究人员利用SiCl₄水解生成的盐酸和钡矿粉（主要成分为BaCO₃，且含有铁、镁等离子），制备BaCl₂ • 2H₂O，工艺流程如下：

已知： ① 常温下Fe³⁺、Mg²⁺ 完全沉淀的pH分别是3.4、12.4；
② BaCO₃的相对分子质量是197； BaCl₂ • 2H₂O的相对分子质量是244；
（1）SiCl₄发生水解反应的化学方程式__________________________________
（2）高温下，SiCl₄ (g) 用H₂还原可制取纯度很高的硅，当反应中有1mol电子转移时吸收
59 kJ热量，则该反应的热化学方程式为__________________________________
（3）加钡矿粉调节pH=7的作用是：
①使BaCO₃转化为BaCl₂     ②_______________________________
（4）生成滤渣A的离子方程式________________________________________
（5）BaCl₂滤液经__________、_________、过滤、洗涤，再经真空干燥后得到BaCl₂ • 2H₂O
（6）10吨含78.8% BaCO₃的钡矿粉理论上最多能生成BaCl₂ • 2H₂O___________吨。

以硫铁矿（主要成分为FeS₂）为原料制备氯化铁晶体（FeCl₃·6H₂O）的工艺流程如下：

回答下列问题：
（1）焙烧硫铁矿的主要方程式为                      。
（2）酸溶及后续过程中均需保持盐酸过量，其目的是提高铁元素的浸出率、             。
（3）通氯气氧化后时，发生的主要反应的离子方程式为                               ；该过程产生的尾气可用碱溶液吸收，尾气中污染空气的气体为（写化学式）              。
（4）在氧化过程中，如何检验铁元素全部以Fe³⁺形式存在：                                         
（5） 如果将氯化铁晶体（FeCl₃·6H₂O）放在坩埚中加热灼烧，最后得到的固体为         。
（6）在一定条件下，SO₂转化为SO₃的反应为2SO₂（g）＋O₂（g）2SO₃（g），该反应的平衡常数表达式为K＝                             ； 工业在接触法制硫酸的生产中，采取下列哪些措施有利于提高SO₂转化率         。
①V₂O₅作催化剂  ②通入过量O₂  ③SO₂、O₂进行二次氧化 ④通入过量SO₂

溴化钙(CaBr₂·2H₂O)是一种白色晶体，易溶于水，有很强的吸湿性，是光敏纸矿泉水和灭火剂的重要成分，在医药上用作治疗神经衰弱等的药物，也用作化学分析。用工业大理石（含有少量Al³⁺、Fe³⁺等杂质）制备溴化钙的主要流程如下

回答下列问题
（1）溶解时发生的主要反应的离子方程式为               
（2）除杂步骤控制溶液的pH约为8．0的目的是               ，               
（3）滤液用氢溴酸酸化的目的是           ，操作a主要包括               ，           和过滤
（4）制得的溴化钙晶体可以通过如下步骤测定其纯度：
①称取5．00g溴化钙晶体样品，②溶解；③滴入足量Naa₂CO₃溶液，充分反应后过滤，④烘干、冷却；⑤称量。若得到2． 00 g碳酸钙，则样品的纯度为               
（5）溴化钙晶体中溴离子和钙离子的检验
①将少量溴化钙晶体溶于水，加入硝酸酸化的AgNO₃溶液，实验现象为               ，发生反应的离子方程式为               
②将少量溴化钙晶体溶于水，滴加草酸钠溶液，实验现象为               ，发生反应的离子方程式为               

高铁酸钠（Na₂FeO₄）具有很强的氧化性，是一种比氯气更好的净水消毒剂。工业上可以通过次氯酸钠氧化法制备高铁酸钠，生产过程如下，回答下列问题：

（1）氯气作净水消毒剂是因为它溶于水生成了________，它有强的氧化性，能杀菌消毒。
（2）步骤②反应的离子方程式是                  。
（3）从溶液Ⅰ中分离出Na₂FeO₄后，还有副产品Na₂SO₄、NaCl，则步骤③中反应的离子方程式为                 。
（4）将一定量的Na₂FeO₄投入到pH不同的污水中（污水中其余成分均相同），溶液中Na₂FeO₄浓度变化如图曲线Ⅰ、Ⅱ所示，试推测曲线II比曲线I对应的污水pH________（填“高”或“低”）。

（5）通过计算得知Na₂FeO₄的消毒效率（以单位质量得到的电子数表示）约是氯气的_____倍

一种含铝、锂、钴的新型电子材料，生产中产生的废料数量可观，废料中的铝以金属铝箔的形式存在；钴以Co₂O₃·CoO的形式存在，吸附在铝箔的单面或双面；锂混杂于其中。
从废料中回收氧化钴（CoO）的工艺流程如下：

（1）过程I中采用NaOH溶液溶出废料中的Al，反应的离子方程式为                   。
（2）过程II中加入稀H₂SO₄酸化后，再加入Na₂S₂O₃溶液浸出钴。则浸出钴的化学反应方程式为（产物中只有一种酸根）                     。在实验室模拟工业生产时，也可用盐酸浸出钴，但实际工业生产中不用盐酸，请从反应原理分析不用盐酸浸出钴的主要原因_______________。
（3）过程Ⅲ得到锂铝渣的主要成分是LiF和Al(OH)₃，碳酸钠溶液在产生Al(OH)₃时起重要作用，请写出该反应的离子方程式________________________。
（4）碳酸钠溶液在过程III和IV中所起作用有所不同，请写出在过程IV中起的作用是
____________________________________________________________。
（5）在Na₂CO₃溶液中存在多种粒子，下列各粒子浓度关系正确的是______（填序号）。

A．c(Na^+) = 2c(CO3^2-)	B．c(Na^+) > c(CO3^2-) > c(HCO3^-)
C．c(OH^-) > c(HCO3^-) > c(H^+)	D．c(OH^-) - c(H^+)＝c(HCO3^-) + 2c(H2CO3)

利用废旧镀锌铁皮可制备磁性Fe₃O₄胶体粒子及副产物ZnO。制备流程如下：

已知：Zn及其化合物的性质与Al及其化合物的性质相似。请回答下列问题：
（1）用NaOH溶液处理废旧镀锌铁皮可以去除油污，还可以____________________。
（2）调节溶液A的pH可产生Zn(OH)₂沉淀，为制得ZnO，后续操作步骤是_____→洗涤→_____。
（3）由溶液B制得Fe₃O₄胶体粒子的过程中，须持续通入N₂，其原因是________________。
（4）用重铬酸钾法（一种氧化还原滴定法）可测定产物Fe₃O₄中的二价铁含量。请写出酸性条件下K₂Cr₂O₇与Fe²⁺反应的离子方程式               （K₂Cr₂O₇被还原为Cr³⁺）。
（5）若需配制浓度为0.01000 mol·L^-1的K₂Cr₂O₇标准溶液250mL，应准确称取K₂Cr₂O₇    g（保留四位有效数字，已知M(K₂Cr₂O₇)="294.0" g·mol^-1）。配制该标准溶液时，下列仪器一定不要用到的有             （用编号表示）。
①电子天平 ②烧杯 ③量筒 ④玻璃棒 ⑤250 mL容量瓶 ⑥胶头滴管 ⑦托盘天平
（6）若配制K₂Cr₂O₇标准溶液时，俯视刻度线，则测定结果_______（填“偏大”、“偏小”或“不变”，下同）；滴定操作中，若滴定前装有K₂Cr₂O₇标准溶液的滴定管尖嘴部分有气泡，而滴定结束后气泡消失，则滴定结果将________。

废旧碱性锌锰干电池内部的黑色物质A主要含有MnO₂、NH₄CI、ZnCI₂，还有少量的FeCI₂和炭粉，用A制备高纯MnCO₃，的流程图如下。

（1）碱性锌锰干电池的负极材料是_________(填化学式)。
（2）第Ⅱ步操作的目的是________________________。
（3）第Ⅳ步操作是对滤液a进行深度除杂，除去Zn²⁺的离子方程式为____________________。
　　 (已知：Ksp(MnS)=2.5×10-13，Ksp(ZnS)=1.6×10-24) 
（4）为选择试剂X，在相同条件下，分别用5 g黑色物质M进行制备MnSO₃的实验，得到数据如右表：

　①试剂x的最佳选择是_________。
　②第Ⅲ步中用选出的最佳试剂X与M的主要成分反应的化学方程式为_________。
（5）已知：MnCO₃难溶于水和乙醇，潮湿时易被空气氧化，100℃开始分解；Mn(OH)2开始沉淀时pH为7.7。请补充完成以下操作：
第Ⅴ步系列操作可按一下流程进行：请补充完成操作：（第Ⅴ步系列操作中可供选用的试剂：、乙醇）

操作1：___________________；操作2：过滤，用少量水洗涤2～3次
操作3：检测滤液，表明SO42-已除干净；　操作4：___________________；
操作5：低温烘干。
（6）操作1可能发生反应的离子方程式                                

碳酸锂广泛应用于陶瓷和医药等领域，以锂辉石（主要成分为LiAlSi₂O₆）为原材料制备Li₂CO₃的工艺流程如下：

已知①2LiAlSi₂O₆+H₂SO₄Li₂SO₄+Al₂O₃·4SiO₂•H₂O
②Fe³⁺、Al³⁺、Fe²⁺和Mg²⁺以氢氧化物形式完全沉淀时，溶液的PH分别为3.2、4.7、9.0和11.1
③某些物质的溶解度（S）如下表

请回答下列问题：
（1）锂辉石用浓硫酸浸取之前要粉碎成细颗粒的目的是                 。
（2）滤液a中含有Li⁺、SO₄^2-,另含有Fe³⁺、Al³⁺、Fe²⁺、 Mg²⁺  、Ca²⁺  、Na⁺等杂质，步骤Ⅱ需在搅拌下加入石灰石以调节溶液的PH到6.0—6.5，此时沉淀的杂质离子有             ；石灰石调节溶液PH的原理的离子方程式为                        。
（3）步骤Ⅱ在滤液a中加入的除杂剂依次为适量的H₂O₂溶液，石灰乳和Na₂CO₃溶液，发生氧化还原反应的离子方程式为                                  。
（4）步骤Ⅲ中加入饱和Na₂CO₃溶液过滤后需要用热水洗涤的原因是                 。
（5）从滤液c中可回收的主要物质是                 。

亚氯酸钠(NaC1O₂)是一种重要的含氯消毒剂，主要用于水的消毒以及砂糖，油脂的漂白与杀菌．以下是过氧化氢法生产亚氯酸钠的工艺流程图：

已知：①NaC1O₂的溶解度随温度升高而增大，适当条件下可结晶析出NaC1O₂·3H₂O．
②纯C1O₂易分解爆炸，一般用稀有气体或空气稀释到10%以下安全．
I．请根据上述流程回答下列问题
（1）发生器中鼓入空气的作用可能是                                       
（2）吸收塔内的反应的化学方程式为         ．吸收塔的温度不能超过20℃，其目的是       ．
（3）在碱性溶液中NaC1O₂比较稳定，所以吸收塔中应维持NaOH稍过量，判断NaOH是否过量的简单实验方法是                             ．
（4）从滤液中得到NaC1O₂·3H₂O粗晶体的实验操作依次是                    ．
II．上述流程中的原料NaC1O₃可由氯气通入热的烧碱溶液后重结晶就得到比较纯净的产品，所以通常工厂联合氯碱车间制备．
（1）氯碱工业中的原料为       ，原料需要净化的原因是                ，阳极产品为      
（2）工业生产NaC1O₃的化学方程式为                                                      

NiSO₄·6H₂O是一种绿色易溶于水的晶体，广泛用于化学镀镍、生产电池等，可由电镀废渣（除含镍外，还含有：Cu、Zn、Fe、Cr等杂质）为原料获得。操作步骤如下：

（1）加Na₂S的目的是除去铜、锌等杂质，请写出除去Cu²⁺的离子方程式__________ __________
（2） 加6%的H₂O₂时，温度不能过高，是因为：  _____         ________ 。
（3） 除铁方法：用H₂O₂充分氧化后，再用NaOH控制pH值3～4范围内生成氢氧化铁沉淀。在上述方法中，氧化剂可用NaClO₃代替，请写出用氯酸钠氧化Fe²⁺的离子方程式为：___________________________________________________________________________
（4）上述流程中滤液Ⅲ的主要成分是：　           　。（填化学式）
（5）操作Ⅰ包括以下过程：过滤，用          （填试剂化学式）溶解，         ，洗涤获得产品。