高中化学晶格能的应用实验题

医用氯化钙可用于补钙、抗过敏和消炎等，以工业碳酸钙（含少量Na⁺、Al³⁺、Fe³⁺等杂质）生产医用二水合氯化钙工艺流程为：

已知：查阅资料得知氢氧化物沉淀时的pH为：

氢氧化物	Fe(OH)3	Al(OH)3
开始沉淀时的pH	2.3	4.0	开始溶解：7.8
完全沉淀时的pH	3.7	5.2	完全溶解：10.8

 
（1）CaCO₃与盐酸反应的离子方程式                                       。
（2）除杂操作是加入氢氧化钙，调节溶液的pH为                 ，目的是除去溶液中少量的Al^3＋、Fe^3＋。检验Fe(OH)₃是否沉淀完全的实验操作是                 
                                                                。
（3）过滤时需用的玻璃仪器有              。滤渣主要成分的化学式           。
（4）酸化时加盐酸的目的为：①                                  ，②防止Ca²⁺ 在蒸发时发生水解。
（5）为什么蒸发结晶要保持在160℃：                                       。
（6）测定晶体样品的纯度：若用一定浓度的AgNO₃溶液滴定一定质量的晶体样品，所测样品中CaCl₂ ·2H₂O的质量分数偏高（忽略其它实验误差），可能的原因之一为                                     。

钡盐生产中排出大量的钡泥[主要含BaCO₃、BaSO₃、Ba(FeO₂)₂等]，某主要生产BaCO₃的化工厂利用钡泥制取Ba(NO₃)₂晶体及其他副产物，其部分工艺流程如下：

已知：① Fe(OH)₃和Fe(OH)₂完全沉淀时，溶液的pH分别为3.2和9.7
② Ba(NO₃)₂在热水中溶解度较大，在冷水中溶解度较小
③ K_SP(BaSO₄)=1.1×10^－10，K_SP (BaCO₃)=5.1×10^－9
（1）该厂生产的BaCO₃因含有少量BaSO₄而不纯，提纯的方法是：将产品加入足量的饱和Na₂CO₃溶液中，充分搅拌，过滤，洗涤。用离子方程式说明提纯原理：                                  。
（2）上述流程酸溶时，Ba(FeO₂)₂与HNO₃反应生成两种硝酸盐，化学方程式为：
                                                                    。
（3）该厂结合本厂实际，选用的X为       ；

A．BaCl2

B．BaCO3

C．Ba(NO3)2

D．Ba(OH)2

（4）废渣2为                    。
（5）操作III为                                 。
（6）过滤3后的母液应循环到容器         中。（填“a”、“b”或“c”）
（7）称取w克晶体溶于蒸馏水，加入足量的硫酸，充分反应后，过滤、洗涤、干燥，称量沉淀质量为m克，则该Ba(NO₃)₂的纯度为             （相对分子质量：Ba(NO₃)₂为261，BaSO₄为233）。

钒及化合物用途广泛。工业上常用含少量Al₂O₃的钒铁矿（FeO×V₂O₅）碱熔法提取V₂O₅。简要工艺流程如下：
   
已知：①焙烧时可发生反应：V₂O₅+Al₂O₃+2Na₂CO₃2NaVO₃+2NaAlO₂+2CO₂↑
②常温下物质的溶解度：NaVO₃～21.2 g /100g水；HVO₃～0.008 g/100g水
（1）“浸出渣B”的主要成分是            。（写化学式）
（2）生产中，不直接用H₂SO₄浸泡“烧渣A”获取HVO₃的原因是                。
（3）“操作①”包括     、洗涤。如果不洗涤，则产品中可能含有的金属阳离子是     、     。下列装置（部分夹持仪器省去）可用在实验室进行“操作②”的是    。（填序号）

A                  B                 C                     D
（4）NaVO₃用于原油的脱硫技术，由V₂O₅溶于NaOH溶液中制取，反应的离子方程式为                                                     。
（5）V₂O₅还可用于将硅铁炼成钒铁。生产中加入CaO可节能减排。有关反应如下：
2V₂O₅(l)+ 5Si(s)+ 5CaO(s)=" 4V(s)+" 5CaSiO₃(s) △H₁ =" —2096.7" kJ/mol
已知：CaSiO₃(s)=" CaO(s)+" SiO₂(s)  △H₂ =" +92.5" kJ/mol
则：2V₂O₅(l)+ 5Si(s)=" 4V(s)+" 5SiO₂(s) △H₃ =                  。

重铬酸钠（Na₂Cr₂O₇•2H₂O）俗称红矾钠，在工业方面有广泛用途．我国目前主要是以铬铁矿（主要成份为FeO•Cr₂O₃，还含有Al₂O₃、MgO、SiO₂等杂质）为主要原料进行生产，其主要工艺流程如下：

中涉及的主要反应有：
主反应：4FeO•Cr₂O₃+8Na₂CO₃+7O₂ 8Na₂CrO₄+2Fe₂O₃+8CO₂
副反应： SiO₂+Na₂CO₃Na₂SiO₃+CO₂↑       Al₂O₃+Na₂CO₃2NaAlO₂+CO₂↑
部分阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH：

沉淀物	Al(OH)3	Fe(OH)3	Mg(OH)2	Cr(OH)3
完全沉淀时溶液pH	4.7	3.7	11.2	5.6

 
试回答下列问题：
（1）“①”中反应是在回转窑中进行，反应时需不断搅拌，其作用是             ；
（2）“③”中调节pH至4.7，目的是                    ；
（3）“⑤”中加硫酸酸化的目的是使CrO₄^2－转化为Cr₂O₇^2－，请写出该平衡转化的离子方程式：                    ；
（4）称取重铬酸钠试样2.5000g配成250mL溶液,取出25.00mL于碘量瓶中,加入10mL 2mol•L^-1H₂SO₄和足量碘化钠（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•L^-1Na₂S₂O₃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，所得产品的中重铬酸钠的纯度      (设整个过程中其它杂质不参与反应) 。

二氧化铈是一种重要的稀土氧化物.。平板电视显示屏生产过程中产生大量的废玻璃粉末（含以及其他少量可溶于稀酸的物质）。某课题组以此粉末为原料回收铈，设计实验流程如下：

（1）洗涤滤渣A的目的是为了去除       （填离子符号），检验该离子是否洗净的方法是       。
（2）第②步反应的离子方程式是        ，滤渣B的主要成分是         。
（3）萃取是分离稀土元素的常用方法，已知化合物TBP作为萃取剂能将铈离子从水溶液中萃取出来，TBP        （填“能”或“不能”）与水互溶。实验室进行萃取操作是用到的主要玻璃仪器有         、烧杯、玻璃棒、量筒等。
（4）取上述流程中得到的产品0.536g，加硫酸溶解后，用0.1000mol•溶液（铈被还原为）,消耗25.00mL溶液，该产品中的质量分数为          。

二氧化铈（）是一种重要的稀土氧化物。平板电视显示屏生产过程中产生大量的废玻璃粉末（含、、以及其他少量可溶于稀酸的物质）。某课题组以此粉末为原料回收铈，设计实验流程如下：

（1）洗涤滤渣的目的是为了去除（填离子符号），检验该离子是否洗涤的方法是

（2）第②步反应的离子方程式是，滤渣B的主要成分是。
（3）萃取是分离稀土元素的常用方法，已知化合物作为萃取剂能将铈离子从水溶液中萃取出来，（填"能"或"不能"）与水互溶。实验室进行萃取操作是用到的主要玻璃仪器有、烧杯、玻璃棒、量筒等。
（4）取上述流程中得到的产品0.536，加硫酸溶解后，用0.1000标准溶液滴定终点是（铈被还原为），消耗25.00标准溶液，该产品中的质量分数为。

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
②BaCO₃的相对分子质量是197；BaCl₂．2H₂O的相对分子质量是244
回答下列问题：
⑴SiCl₄发生水解反应的化学方程式_______________________________________
⑵SiCl₄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59KJ热量，则该反应的热化学方程式为_____________________________________________
⑶加钡矿粉调节PH=7的作用是①使BaCO₃转化为BaCl₂ ②_______________________
⑷生成滤渣A的离子方程式__________________________________________
⑸BaCl₂滤液经______、________、过滤、_________，再经真空干燥后得到BaCl₂．2H₂O
⑹10吨含78.8% BaCO₃的钡矿粉理论上最多能生成BaCl₂．2H₂O___________吨。