初中化学过滤的原理、方法及其应用试题

孔雀石的主要成分是Cu₂（OH）₂CO₃，还含有Fe₂O₃、Al₂O₃、SiO₂杂质，用该矿石制备Cu的流程如图所示（部分产物略去）：

（1）过程①中，操作a是溶解和 　   　，还有一种气体产物是 　           　，滤液X中含有的金属阳离子为 　                                          　。

（2）过程①中硫酸略过量，则过程②调pH除杂的最佳试剂是 　   　（选填“CuO”或“Na₂CO₃”）。

（3）下列关于制取铜的两种方案的说法，正确的是 　 　。

A.“方案一”得到的铜产品更纯

B.“方案一”不存在消耗能量的问题

C.“方案二”需考虑废气污染的问题

D.“方案二”得到纯铜的产率更高

（4）过程③发生的反应：2CuSO₄+2H₂O2Cu+O₂↑+　    　（补充完方程式），当收集到800t氧气时，产生Cu的质量是多少？（写出必要的计算过程）

国家标准规定工业纯碱中碳酸钠的质量分数≥98.0%为合格品。为测定某工业纯碱是否为合格品，兴趣小组成员分别进行了如图的实验。（杂质不参与反应，过滤后滤渣损失忽略不计）

（1）溶解时玻璃棒的作用是 　             　。

（2）实验中加入过量CaCl₂溶液的目的是 　                  　。

（3）通过计算判断该工业纯碱是否为合格品。（写出计算过程，结果精确到0.1%）

（4）实验过程中个别同学出现了以下问题。

①过滤时得到的滤液浑浊，原因可能是 　                     　；（任写一种）

②过滤所得的滤渣未经洗涤直接干燥，这一操作会导致该样品中碳酸钠的质量分数计算结果 　   　。（选填“偏大”、“不变”或“偏小”）

下列实验操作不正确的是（　　）

A．过滤食盐水B．氧气的验满

C．试管的洗涤D．液体的加热

工业生产常用"苛化法"制取氢氧化钠。其原料为碳酸钠、石灰乳[由Ca（OH） ₂和水组成的混合物]，大致流程如图1。

科学兴趣小组模拟上述流程，在实验室中制备氢氧化钠。

（1）实验室进行"操作1"时，需要用到下列器材（图2）中的 　　（可多选）。

（2）制备氢氧化钠的化学方程式为，Na ₂CO ₃+Ca（OH） ₂＝2NaOH+CaCO ₃↓．将53克溶质质量分数为20%的碳酸钠溶液与17克石灰乳混合，若二者恰好完全反应出计算所得氢氧化钠溶液的溶质质量分数。（写出计算过程，计算结果精确到0.1%）

科学家尝试通过多种途径减少CO ₂的排放，或将CO ₂转化为有用的物质。其中一种途径是利用NaOH溶液来"捕捉"CO ₂，并将CO ₂储存或利用，反应流程如图所示。

（1）反应分离室中分离物质的操作是 　　。

（2）上述反应流程中，可循环利用的物质是 　　。

（3）若反应分离室中有溶质质量分数为10.6%的Na ₂CO ₃溶液100千克，求完全反应后，理论上可生成CaCO ₃的质量（要求根据化学方程式计算）。

绿矾（FeSO₄•7H₂O）是硫酸法生产太白粉的主要副产物，可用于制备Fe₂O₃，复印用Fe₃O₄粉、还原铁粉等，开发利用绿矾工艺是一项十分有意义的工作。某研究性小组展开了系列研究。

Ⅰ制备Fe₂O₃

【资料一】

（1）无水硫酸铜遇水变成蓝色的硫酸铜晶体。

（2）绿矾（FeSO₄•7H₂O）高温分解产生一种金属氧化物和几种气态非金属氧化物。

（3）SO₂是无色有窒息性臭味的有毒气体，能使品红溶液褪色。

甲同学用如下装置制备Fe₂O₃并验证绿矾受热分解的其他产物；

实验过程中发现：A中有　　色固体生成，B中无水硫酸铜变蓝，C中U形管内有无色晶体（SO₃）析出，D中品红溶液褪色，装置E的作用是　　，绿矾高温分解的化学方程式为　　。

Ⅱ制备Fe₃O₄

   乙同学模拟生产复印用Fe₃O₄粉的实验流程如下：

【资料二】Fe（OH）₂是一种白色难溶于水的固体，在空气中易被氧化。

    FeSO₄溶液中加入NaOH溶液，反应的化学方程式依次为①　　，②4Fe（OH）₂+O₂+2H₂O═4Fe（OH）₃．由沉淀a获得Fe₃O₄的化学方程式为：Fe（OH）₂+2Fe（OH）₃═Fe₃O₄+4H₂O

若制取Fe（OH）₂，采取的实验操作是：向盛有5mL新制FeSO₄溶液的试管中加入10滴植物油，然后用胶头滴管加煮沸的NaOH溶液（驱赶O₂），胶头滴管的正确使用方法是　　（填字母）。

Ⅲ制备还原铁粉

    制备还原铁粉的工业流程如下：

（1）操作1的名称是　　，NH₄HCO₃和FeSO₄溶液反应的化学方程式为　　。

（2）若将14.06g粗还原铁粉（假设粗还原铁粉中杂质仅含少量Fe_xC）在氧气流中完全反应，得到0.22gCO₂，将相同质量的粗还原铁粉与足量稀硫酸反应，得到0.48gH₂（Fe_xC与稀硫酸反应不产生H₂）。试通过计算确定Fe_xC的化学式（请写出计算过程）　　。

（3）粗还原铁粉经加工处理后变成纯还原铁粉，纯还原铁粉和水蒸气在高温条件下也可制得四氧化三铁，同时生成一种气体。其装置如图所示：

    SAP材料吸水性强，湿润的SAP材料能为该反应持续提供水蒸气。实验开始一段时间后，观察到在肥皂液中有大量的气泡产生，此气泡用火柴即能点燃，同时有肥皂泡飘到空中。生成的气体是　　，干燥的SAP材料作用是　　。