高中化学填空题

电镀污泥中含有Cr(OH)₃、Al₂O₃、ZnO、CuO、NiO等物质，工业上通过“中温焙烧—钠氧化法”回收Na₂Cr₂O₇等物质。

已知：水浸后溶液中存在Na₂CrO₄、NaAlO₂、Na₂ZnO₂等物质
（1）水浸后的溶液呈____性（“酸”、“碱”、“中”）。
（2）完成氧化焙烧过程中生成Na₂CrO₄的化学方程式：
____Cr(OH)₃+____Na₂CO₃+_____ = ____Na₂CrO₄+___CO₂+_____
（3）滤渣II的主要成分有Zn(OH)₂、___________________________________。
（4）“系列操作”中为：继续加入H₂SO₄，________冷却结晶，过滤。继续加入H₂SO₄目的是________________________。
已知：①除去滤渣II后，溶液中存在如下反应：2CrO₄²ˉ+2H⁺Cr₂O₇²ˉ+H₂O
②Na₂Cr₂O₇、Na₂CrO₄在不同温度下的溶解度如下表

温度 化学式	20℃	60℃	100℃
Na2SO4	19.5	45.3	42.5
Na2Cr2O7	183	269	415
Na2CrO4	84	115	126

 
（5）工业上还可以在水浸过滤后的溶液（Na₂CrO₄）加入适量H₂SO₄，用石墨做电极电解生产金属铬，写出生成铬的电极反应方程式____________________________。

工业利用精炼镁渣（含有MgO、KCl、MgCl₂、BaCl₂、CaCl₂、FeCl₃等杂质）回收MgCl₂的工业流程如下：

已知：25℃时有关物质的溶度积如下：

物质	CaCO3	MgCO3	BaCO3	Mg(OH)2	Fe (OH)3
Ksp	4.96×10^－^9	6.82×10^－^6	5.1×10^－^9	5.61×10^－^12	2.64×10^－^38

 
回答下列问题：
（1）写出溶解时的离子方程式                                     
（2）溶解时温度不能太高，也不宜太低，要求控制在35℃左右，其理由是             
（3）操作I包含多个操作，分别为                     过滤，洗涤，烘干。烘干时需要减压烘干，原因是                                                       。
（4）为减少Na₂CO₃的用量和提高产品质量，在中和工序（中和后溶液接近中性）结束前要检验溶液中是否存在      离子，选择检验该离子的原因是                   。
（5）母液的主要成分                      。

TiO₂俗称钛白粉，用途广泛，现正广泛开发，将来有机会成为新工业。工业上利用TiO₂制备金属钛的流程如下。

已知：I．
Ti(s)＋O₂(g)=TiO₂(s)                       △H=－946 kJ·mol^－1
2C(s)＋O₂(g)=2CO(g)                       △H=－221 kJ·mol^－1
Ti(s)＋2Cl₂(g)=TiCl₄(g)                    △H=－815 kJ·mol^－1
II．某温度下各物质的沸点如下：

物质	TiCl4	FeCl3	SiCl4	AlCl3
沸点/℃	136	310	56.5	180

 
回答下列问题：
（1）在氯化工序中发生反应：TiO₂(s)+2Cl₂(g)+2C(s)TiCl₄(g)+2CO (g) 。试计算其反应的△H=       kJ•mol^－1；反应的平衡常数表达式K=             ，在下图中作出TiCl₄达到平衡后百分含量随温度的变化趋势图。

（2）氯化过程中带入的副产物有FeCl₃、SiCl₄和AlCl₃，可用      方法获得较纯净的TiCl₄。
（3）TiO₂与Cl₂反应：TiO₂（s）+2Cl₂（g）TiCl₄（l）+O₂（g）△H=+151kJ•mol^－1。该反应在高温条件下但难以发生，但加入碳后反应能顺利进行，试解析上述原因                                        
(4)还原工序要在惰性气体的气氛中进行的理由是_______________________。
（5）制取Ti的新工艺是用二氧化钛作阴极，以石墨为阳极，以CaCl₂熔盐做电解质（在熔融状态下能传导O^2－），电解而得到Ti，该工艺具有操作简单，成本低，无污染等优点，写出电解制备金属钛时阴极的电极反应式：               。

回收再利用锗产品加工废料，是生产GeO₂的重要途径，其流程如下图：

（1）Ge²⁺与氧化剂H₂O₂反应生成Ge⁴⁺，写出该反应的离子方程式                。
（2）蒸馏可获得沸点较低的GeCl₄，在此过程中加入浓盐酸的原因是                       。实验室蒸馏操作时常用的玻璃仪器有：酒精灯、蒸馏烧瓶、      、       、接收管、锥形瓶等。
（3）GeCl₄水解生成GeO₂·nH₂O，此过程用化学方程式可表示为                                     。
温度对GeCl₄的水解率产生的影响如图1所示，其原因是                  。 为控制最佳的反应温度，实验时可采取的措施为       （填序号）。

A．用冰水混合物      B．49℃水浴      C．用冰盐水
（4）结合Ge在元素周期表中的位置及“对角线”法则，分析GeO₂溶解率随pH 变化的原因                        ，用离子方程式表示pH＞8时GeO₂溶解率增大可能发生的反应                             。

pH	4	5	6	7	8	9
溶解率/%	47.60	32.53	11.19	5.27	1.96	8.85

 

酸性条件下，锡在水溶液中有Sn²⁺、Sn⁴⁺两种主要存在形式。SnSO₄是一种重要的硫酸盐，广泛应用于镀锡工业，其制备的工艺流程如下：

回答下列问题：
（1） SnCl₂用盐酸而不用水直接溶解的原因是                                 ，加入锡粉的作用是                                                         。
（2） 反应I生成的沉淀为SnO，写出该反应的化学方程式：
                                                                         。
（3） 检验沉淀已经“洗涤”干净的操作是：                                     。
（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，则室温下应控制溶液pH              。（已知：K_sp[Sn(OH)₂]=1.0×10^－26）
（5）酸性条件下，SnSO₄还可用作双氧水的去除剂，试写出所发生反应的离子方程式：
                                                                        。
（6）潮湿环境中，镀锡铜即使锡层破损也能防止形成铜绿，请结合有关的原理解释其原因：                                                                。

重晶石（BaSO₄）是重要的化工原料，制备氢氧化钡晶体[Ba(OH)₂·8H₂O]的流程如下：

（1）写出煅烧时发生反应的热化学方程式：____________________________。
（2）写出氢氧化钡晶体与氯化铵晶体混合反应的化学方程式：_____________________。
（3）为检测煅烧时产生的CO，可将煅烧产生的气体通入PbCl₂溶液中，出现黑色沉淀和产生一种无色无味能使澄清石灰水变浑浊的气体，试写出该反应的化学方程式：_____。
（4）向BaSO₄沉淀中加入饱和Na₂CO₃溶液，充分搅拌，弃去上层清液，如此处理多次，可使BaSO₄全部转化为BaCO₃。发生的反应可表示为：
BaSO₄(s)+CO₃^2－(aq)BaCO₃(s)+SO₄^2－(aq)
现有0.20 mol BaSO₄，加入1.0L 2.0mol•L^－1饱和Na₂CO₃溶液处理，假设c(SO₄^2－)_起始≈0
平衡时，K=4.0x10^－2，求反应达到平衡时发生转化的BaSO₄的物质的量。(写出计算过程结果保留2位有效数字)
（5）试从平衡的角度解释BaSO₄可转化为BaCO₃的原因：________________________。

在一定条件下，NO与NO₂混合可生成N₂O₃，反应的化学方程式为：NO(g)+NO₂(g)N₂O₃(g)   ΔH<0
下图表示一定量的NO、NO₂混合气体发生反应时，NO₂浓度在前25s内的变化。该反应进行到45s时达到平衡，测得NO₂浓度约为0.010mol/L。

（1）前20s内，NO₂的平均反应速率为_________________。
（2）其他条件不变，①升高温度，NO₂的转化率_______ （填“增大”、“减小”或“不变”）。
②压缩气体体积，该反应平衡向_______移动（填“正向”或“逆向”）。
（3）若反应延续至70秒，请在答题卡图中画出25秒至70秒的反应进程曲线。
（4）若在反应开始时加入催化剂(其他条件都不变)，请在答题卡图中画出加催化剂后的反应进程曲线。
（5）NO、NO₂的混合气体用NaOH溶液吸收，得到的盐只有一种，则该反应的离子方程式为：___________________________________，该反应的氧化剂是______________。

化工原料红矾钠（重铬酸钠：Na₂Cr₂O₇•2H₂O)主要是以铬铁矿（主要成份为FeO•Cr₂O₃，还含有A1₂O₃、 SiO₂等杂质）为主要原料生产，其主要工艺流程如下：

步骤①中主要反应的化学方程式为：4FeO·Cr₂O₃＋8Na₂CO₃＋7O₂=8Na₂CrO₄＋2Fe₂O₃＋8CO₂
（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）杂质A1₂O₃、SiO₂在①中转化的化学反应方程式为                   。
（3）用化学平衡移动原理说明③中煮沸的作用是              （用离子方程式结合文字说明），若调节pH过低产生的影响是                   。
（4）⑤中酸化是使CrO₄^2一转化为Cr₂O₇^2一，写出该反应的离子方程式：                           。
（5）工业上还可用电解法制备重铬酸钠，其装置示意图如下：

阴极发生的电极反应式为：              。
阳极发生的电极反应式为：              。

运用反应原理研究氮、硫、氯、碘及其化合物的反应有重要意义。
（1）在反应：2SO₂(g)+O₂(g)2SO₃(g)的混合体系中，SO₃的百分含量和温度的关系如下图(曲线上任何一点都表示平衡状态）：

①2SO₂(g)+O₂(g)2SO₃(g)的△H        0（填“>”或“<”）；若在恒温、恒压时，向该平衡体系中通入氦气平衡将        移动（填“向左”、“向右”或“不”）；
②当温度为T₁，反应进行到状态D时，V_正        V_逆（填“>”、“<”或“=”）。
（2）①下图是一定条件下，N₂和H₂发生可逆反应生成1mol NH₃的能量变化图，该反应的热化学反应方程式                 。(△H用含Q₁、Q₂的代数式表示）

②25°C时，将a mol • L^―1的氨水与b mol • L^―1的盐酸等体积混合，所得溶液的pH=7，则c (NH₄⁺)         c(Cl^―)，a        b（填“>”、“<”或“=”）；
（3）海水中含有大量以化合态形式存在的氯、碘元素。已知：25⁰C时，K_sp(AgCl)=1.6×10^―10mol²•L^―2、K_sp(AgI)=1.5×10^―16mol²•L^―2。
在 25⁰C时，向 10mL0.002mol•L^―1的 NaCl溶液中滴入 10mL0.002mol•L^―1AgNO₃溶液，有白色沉淀生成，向所得浊液中继续滴人0.1mol •L^―1的NaI溶液，白色沉淀逐渐转化为黄色沉淀，其原因是        ，该反应的离子方程式                 。

某氧化铁样品中含有少量的FeSO₄杂质。某同学要测定其中铁元素的质量分数，他设计了如下方案进行测定，操作流程为：

请根据流程回答：
（1）操作I中配制溶液时，所用到的玻璃仪器除烧杯、量筒、玻璃棒、胶头滴管以外，还必须有         (填仪器名称）。
（2）操作II中必须用到的仪器是        。

A．50mL量筒	B．100mL量筒
C．50mL酸式滴定管	D．50mL碱式滴定管

（3）反应①中，加入足量H₂O₂溶液反应的离子方程式                          。
（4）检验沉淀中SO₄^2－是否冼涤干净的操作                                          
                                                                                  。
（5）将沉淀物加热，冷却至室温，用天平称量坩埚与加热后固体的总质量为b_lg，再次加热并冷却至室温称量其质量为b₂g，若b₁—b₂=0.3，还应进行的操作是                 
                                                              。
（6）若坩埚的质量为42.6g，最终坩埚与加热后同体的总质量为44.8g，则样品中铁元素的质量分数=        (保留一位小数）。
（7）另一同学认为上述方案的实验步骤太繁琐，他认为，只要将样品溶于水后充分搅拌，加热蒸干灼烧称量即可，请你评价他的这个方案是否可行？        。（填“可行”或“不可行”）

硼酸（H₃BO₃)大量应用于玻璃制造行业，以硼镁矿（2MgO•B₂O₃•H₂O、SiO₂及少量Fe₃O₄、CaCO₃、Al₂O₃)为原料生产硼酸的工艺流程如下：

已知：H₃BO₃在20℃、40℃、60℃、100℃时的溶解度依次为5.0g、8.7g、14.8g、40.2g。Fe^{3 +}、Al³⁺、Fe^{2 +}和Mg²⁺以氢氧化物形式完全沉淀时，溶液的pH分别为3. 2、5.2、9.7和12.4。
（1）由于矿粉中含CaCO₃，“浸取”时容易产生大量泡沫使物料从反应器溢出，故应分批加入稀硫酸。该反应的化学方程式为                          。
（2）“浸出液”显酸性，含H₃BO₃和Mg²⁺、SO₄^2－，还含有Fe^{3 +}、Fe²⁺、Ca²⁺、Al³⁺等杂质。“除杂”时向浸出液中依次加入适量H₂O₂和MgO，除去的杂质离子是        。H₂O₂的作用是                  (用离子方程式表示）。
（3）“浸取”后，采用“热过滤”的目的是                          。
（4）“母液”可用于回收硫酸镁，已知硫酸镁的溶解度随温度变化的曲线如下图，且溶液的沸点随压强增大而升高。为了从“母液”中充分回收MgSO₄•H₂O，应采取的措施是将“母液”蒸发浓缩，                          。

以地下卤水（主要含NaCl，还有少量Ca²⁺、Mg²⁺）为主要原料生产亚硫酸钠的新工艺如下，同时能得到用作化肥的副产品氯化铵。

已知以下四种物质的溶解度曲线图：

（1）“除杂”时，先加入适量石灰乳过滤除去Mg²⁺，再通入CO₂并用少量氨水调节pH过滤除去Ca²⁺，“废渣”的主要成分为             、           。
（2）“滤渣1”的化学式为             。
（3）在“滤液1”中加入盐酸的目的是                    。“滤渣2”的化学式为        。
（4）已知H₂CO₃和H₂SO₃的电离常数如下表，“通入SO₂”反应的化学方程式为                       。

物质	电离常数（25℃）
H2CO3	K1=4.4X10^－^7K2=4.7X10^－^11
H2SO3	K1=1.23X10^－^2K2=5.6X10^－^8

 

工业上用闪锌矿（主要成分为ZnS，还含有CdS、Fe₂O₃等杂质）为原料生产ZnSO₄·7H₂O的工艺流程如下：（己知Cd的金属活动性介于Zn和Fe之间）

（1）从滤渣A中可获得一种淡黄色非金属单质的副产品，其化学式为        。
（2）浸取过程中Fe₂(SO₄)₃的作用是               ，浸取时Fe₂(SO₄)₃与ZnS发生反应的化学方程式为                                            。
（3）除铁过程控制溶液的pH在5.4左右，该反应的离子方程式为                       。该过程在空气入口处设计了一个类似淋浴喷头的装置，其目的是                                    。
（4）置换法除重金属离子是Cd²⁺，所用物质C为         。
（5）硫酸锌的溶解度与温度之间的关系如下表：

温度/℃	0	20	40	60	80	100
溶解度/g	41.8	54.1	70.4	74.8	67.2	60.5

 
从除重金属后的硫酸锌溶液中获得硫酸锌晶体的实验操作为          、          、过滤、干燥。

回收再利用锗产品加工废料，是生产GeO₂的重要途径，其流程如下图。

（1）Ge²⁺与氧化剂H₂O₂反应生成Ge⁴⁺，写出该反应的离子方程式                   。
（2）蒸馏可获GeCl₄，在此过程中加入浓盐酸的原因是                         。
（3）GeCl₄水解生成GeO₂·nH₂O，化学方程式为                     。温度对GeCl₄的水解率产生的影响如图1所示，其原因是该水解反应ΔH      0（“>”或“<”）。为控制最佳的反应温度，实验时可采取的措施为            水浴。

A．用冰水混合物 B．49℃水浴  C．用冰盐水
（4）已知Ge的单质和化合物性质与Al的相似，试用离子方程式表示在pH>8的溶液中GeO₂逐渐溶解时发生的反应                           。

（1）常温下，将2种一元酸分别和NaOH溶液等体积混合，实验数据如下：

组别	一元酸	NaOH	pH
甲	c(HX)=0.1mol/L	c(NaOH)=0.1mol/L	pH=9
乙	c(HY)=c1mol/L	c(NaOH)=0.1mol/L	pH=7

 
①甲组实验的混合溶液中离子浓度由大到小顺序为                            。由水电离出的c(OHˉ)=                   mol/L。
②乙组实验中HY为强酸，则HY溶液的c₁        （填“<”、“=”或“>”）0.1。
（2）汽车使用乙醇汽油并不能减少NO_x的排放，这使NO_x的有效消除成为环保领域的重要课题。某研究小组在实验室以Ag－ZSM－5为催化剂，测得NO转化为N₂的转化率随温度变化情况和n(NO)/n(CO)比例变化情况如下图。

①为达到NO转化为N₂的最佳转化率，应该选用的温度和n(NO)/n(CO)比例分别为                 、                。
②用C_xH_y（烃）催化还原NO_x也可消除氮氧化物生成无污染的物质。CH₄与NO₂发生反应的化学方程式为                                                    。
（3）工业上一般在恒容密闭容器中采用下列反应合成甲醇：
CO(g)  +  2H₂(g)    CH₃OH(g)      △H
下表所列数据是该反应在不同温度下的化学平衡常数（K）。

温度	523K	573K	623K
平衡常数(K)	2.041	0.270	0.012

 
①由表中数据判断△H        0（填“<”、“=”或“>”）。
②某温度下，将2molCO和6molH₂充入2L的密闭容器中，充分反应10min后，达到平衡时测得c(CO)=0.2mol/L，则此时的温度为          。
③请在下列坐标中画出②中求得该温度下CO、H₂和CH₃OH的浓度随时间变化的曲线，并进行适当的标注。