初中化学物质的相互转化和制备试题

MgSO₄•7H₂O是一种重要的化工原料，某工厂以一种镁矿石（主要成分为SiO₂和MgCO₃，还含有少量FeCO₃）为原料制备MgSO₄•7H₂O的主要流程如图：

已知：SiO₂既不溶于水也不溶于稀硫酸。请回答下列问题：

（1）“操作a”的名称是　　。

（2）“废渣Y”中含有少量的 FeOOH，其中铁元素的化合价是　　。

（3）MgCO₃溶于稀硫酸的化学方程式为　　。

（4）“溶液A”中加入H₂O₂溶液会生成Fe₂（SO₄）₃，该反应的化学方程式为　　。

（5）选用MgO调节pH使Fe³⁺转化为沉淀，而不选用NaOH的原因是　　。

波尔多液含氢氧化钙、氢氧化铜和硫酸钙等物质，是农业上常用的杀菌剂。一种生产波尔多液的工艺流程如图。

（1）“煅烧”的化学方程式为CaCO₃ $\frac{\underset{¯}{\mathit{煅烧}}}{}$CaO+CO₂↑，该反应属于基本反应类型中的　　反应。

（2）“混合”时不能用铁制容器，原因是　　。

（3）“混合”时需不断搅拌，目的是　　。

（4）“混合”过程中硫酸铜和氢氧化钙反应生成氢氧化铜的化学方程式为　　。

（5）“混合”后得到的波尔多液温度明显高于室温，原因是　　。

（6）用　　可以测定波尔多液酸碱度。

过氧化钙（ CaO₂）是用途广泛的优良供氧剂。以电石渣[主要成分为Ca（OH）₂，含少量CaCO₃为原料制备CaO₂的一种工艺流程如图1：

[查阅资料]

Ⅰ．Ca（OH）₂+2NH₄Cl＝CaCl₂+2NH₃•H₂O

Ⅱ．CaCl₂+2NH₃•H₂O+H₂O₂+6H₂O＝CaO₂•8H₂O↓+2NH₄Cl

Ⅲ．CaO₂•8H₂O在水中不太稳定，会缓慢分解。

（1）“提取Ca（OH）₂”时反应的基本类型是　　；Ca（OH）₂的俗名为　　；“过滤1”所得滤渣的主要成分是　　。

（2）在实验室进行过滤操作时，要遵循“一贴、二低、三靠”原则。其中“二低”指的是：滤纸边缘略低于漏斗口、　 。生产过程中为了精确测定溶液的pH，常使用　　 （填仪器名称）。

（3）在其他条件不变的情况下，制备CaO₂•8H₂O的反应时间（t）对其产率（w）的影响如图2所示。

①平均反应速率最快的时间段为：　　 （填字母）。

a.0～10min   b.10～20min   c.20～30min    d.30～40min

②30min后，w开始下降的主要原因是　　。

（4）为了测定加入的NH₄Cl溶液中溶质的质量分数，取30.00g NH₄Cl溶液于烧杯中，加入稍过量的AgNO₃溶液，完全反应后过滤、洗涤、干燥、称量，得到14.35g 白色固体。通过计算确定该溶液中NH₄Cl的质量分数（精确到0.1%）　　。

内江拥有中国西南地区最大的再生资源基地，可回收处理大量废旧塑料电器及玻璃等，某品牌电器的废旧电路板中含有Fe、Cu、Ag、Ni（镍，银白色金属） 等金属，如下图是某车间回收部分金属的工艺流程。已知，2Cu+O₂+2H₂SO₄2CuSO₄+2H₂O。

回答下列问题。

（1）操作①中，使用的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒外，还需　　；

（2）滤渣③中含有的金属是　　；

（3）根据以上工艺流程图，可以得出Ni、Fe的金属活动性强弱顺序是Ni　　Fe（填“＞”或“＜”）。

（4）滤液③中加入足量铁粉的主要目的是　　，固体A除主要含有铜外，还含有一定量的铁，为了进一步提纯铜，可以向固体A中加入适量的稀硫酸，发生反应的化学方程式为　　；

（5）相比于直接焚烧废旧电路板回收金属，该工艺流程的主要优点是　　。

工业上，常采用“盐硝联产工艺”生产高纯度食盐，还可以制得硫酸钠。卤水中主要含有NaCl，还含有少量Na₂SO₄、CaSO₄、MgSO₄、CaCl₂、MgCl₂、FeCl₃，用火碱和烟道气中的CO₂为原料净化卤水，符合低碳经济发展要求。分析流程，回答问题：

（1）反应器1中主要除去的离子是　　（填符号）。

（2）烟道气通入反应器2前要脱硫，是为了除去有害气体　　 （填化学式）。反应器2中生成沉淀的化学方程式　　 （写一个）。

（3）下表为NaCl和Na₂SO₄在不同温度时的溶解度：

温度/℃	0	10	20	30	32.4	40	50	60	70	80	90	100
溶解度/g	35.7	35.8	36.0	36.3	36.4	36.6	37.0	37.3	37.8	38.4	39.0	39.8
	4.9	9.1	19.5	40.8	52.0	48.8	46.2	45.3	44.3	43.7	42.7	42.5

从析盐罐中排出的溶液a，在温度不变的条件下，每10g水中含有NaCl约　　g．为提高Na₂SO₄纯度，析硝罐中析出Na₂SO₄，需采用　　 （填“升温”或“降温”）结晶方法。

在给定条件下，下列选项所示的物质间转化均能实现的是（　　）

A．O₂ $\stackrel{\mathit{Fe}}{\underset{\mathit{点燃}}{\to }}$Fe₃O₄ $\stackrel{\mathit{CO}}{\underset{\mathit{高温}}{\to }}$Fe

B．H₂O₂ $\stackrel{\mathit{Mn}{O}_2}{\to }$H₂ $\stackrel{O_2}{\underset{\mathit{点燃}}{\to }}$H₂O

C．Ca（OH）₂溶液 $\stackrel{C{O}_2}{\to }$CaCO₃ $\stackrel{\mathit{NaCl溶液}}{\to }$Na₂CO₃

D．CO₂ $\stackrel{C}{\underset{\mathit{高温}}{\to }}$CO $\stackrel{H_{2}O}{\to }$H₂CO₃

甲、乙、丙三种物质的转化关系如图所示（“→”表示反应能一步实现，部分反应物、生成物和反应条件已略去）。回答下列问题：

（1）若甲是一种固态非金属单质，乙是一种可燃性气体，丙和乙的组成元素相同，写出乙→丙转化的化学方程式：　　。

（2）若甲、乙的组成元素相同，乙是最常用的溶剂，丙是空气的主要成分之一，写出甲→丙转化的化学方程式：　　。

（3）若甲、乙均为蓝色溶液，且乙可与AgNO₃溶液反应生成不溶于稀硝酸的白色沉淀，丙为蓝色难溶于水的碱类物质，写出丙→乙转化的化学方程式：　　，该反应的基本反应类型是　　。

在给定条件下，下列物质间的转化能实现的是（　　）

₃→CaO₄₂

C．Fe₂₃D．Fe₃

氯化钠是重要的化工原料，氯碱工业生产的一种流程如图：

（1）从“海水→粗盐→精盐”的过程包括溶解、过滤、蒸发等实验操作，实验室中上述3种操作都需要使用的仪器是　　（填名称）

₂₂等物质，“精制”过程中加入NaOH的目的是　　。

（3）写出“电解槽“中发生反应的化学方程式　　，流程中可以循环使用的物质有　　（填化学式）

₂₃和NaCl等杂质，用“离子交换膜法”生产的碱样品质量主要标准如下表所示

等级	氢氧化钠含量	碳酸钠含量
优等品	≥99.0%	≤0.5%
一等品	≥98.5%	≤0.8%
合格品	≥98.0%	≤1.0%

₂₃的原因是　　₂₃，下列试剂中可选择使用的是　  

a．酚酞 b．稀盐酸c。澄清石灰水

②李老师设计和完成了如下实验来判断碱样品的等级。

₃）固体0.197g；向滤液中加入几滴酚酞，再逐滴加入稀盐酸至恰好完全反应，共消耗溶质质量分数为5%的稀盐酸365g。该碱样品的等级是　　（不考虑其他杂质参加反应）

中国首款完全自主知识产权民用客机C919飞机的钛合金用量达9.3%．工业上利用钛白粉（主要成分是TiO₂）制备海绵钛的工艺流程如图所示。下列有关说法不正确的是（　　）

A．反应中焦炭的作用可能是将TiO₂还原生成Ti

B．反应Ⅱ中加入的物质X是Mg

C．反应Ⅲ属于分解反应

D．该工艺流程中，只有Cl₂能循环使用

绘制知识网络是化学学习的一种有效方法，元素单质及其化合物的“价态—类别”二维图就是其中的网络图之一。如图是铁及其化合物的“价态—类别”二维图，下列有关说法或方程式正确的是（　　）

A．物质A的名称是氧化铁

B．①反应可能是Fe₂O₃+3Al3AlO+2Fe

C．⑤反应可能是FeCl₃+3NaOH═Fe（OH）₃↓+3NaCl

D．⑤～⑨全部是复分解反应

某兴趣小组利用废镍材料（含有金属Ni及少量Fe、Ag）探究相关物质的性质并回收镍，设计流程如图所示（部分产物略去）

查阅资料：a.H ₂O ₂溶液可将Fe ²⁺转化为Fe ³⁺。

b.Fe ³⁺、Ni ²⁺转化为对应的氢氧化物沉淀时，溶液pH有如图关系：

（1）步骤Ⅰ的操作为 　    　。

（2）滤渣①的成分为 　    　。

（3）单质Fe参与反应的化学方程式为 　                        　（任写一个）。

（4）滤液②中有Ni ²⁺、无Fe ³⁺，则滤液②pH可能为 　    　（填序号）。

A.pH＝1

B.pH＝2

C.pH＝6

D.pH＝10

（5）Ni、Fe、Ag三种金属的活动性由强到弱的顺序为 　              　。

2021年6月8日是第13个“世界海洋日”。烟台有漫长的海岸线，蕴藏着丰富的海洋资源。某兴趣小组设计的综合利用海水的部分流程图如图。据如图回答：

（1）海水制镁，步骤①②③是利用母液制镁的流程，该流程中发生中和反应的化学方程式是 　                           　。步骤①中制取氢氧化镁选择向母液中加入石灰乳，而不是向海水中直接加入石灰乳，原因是 　                   　。

（2）海水晒盐。通常采用 　   　（填“降温”或“蒸发”）结晶的方法使海水中的氯化钠析出。通过步骤④除去粗盐溶液中含有的MgCl₂、Na₂SO₄、CaCl₂等可溶性杂质，需要依次加入过量的BaCl₂溶液、过量的Na₂CO₃溶液、过量的NaOH溶液，然后过滤，在滤液中加入适量的稀盐酸。其中加入过量的Na₂CO₃溶液的目的是 　       　。

（3）海水制碱。步骤⑧⑨是氨碱法制纯碱的流程，步骤⑧中需要向NaCl饱和溶液中先后加入的两种物质是 　   　（写化学式）。步骤⑨中发生反应的化学方程式是 　                 　。

（4）步骤⑥是电解NaCl饱和溶液制取烧碱，该反应中的反应物是 　          　。

（5）步骤⑦用烧碱低温制取次氯酸钠的反应原理为：Cl₂+2NaOH═X+NaClO+H₂O，则X的化学式是 　   　。

无水氯化钙在工业上有广泛的用途。以石灰石矿粉（含有SiO ₂、Fe ₂O ₃、MgSO ₄等杂质）为原料，生产无水氯化钙的流程如图：

回答下列问题：

（1）从流程图中推知：SiO ₂具有的化学性质是 　　。

（2）氧化铁与盐酸反应的化学方程式为 　　。

（3）滤渣3中除有Ca（OH） ₂外，还有 　　（填化学式，下同）。

（4）产品中的杂质除极少量H ₂O外，最有可能含的是 　　。

氯化钙（CaCl₂）可用作干燥剂、混凝土防冻剂等。实验室用工业大理石（含有少量Al₂O₃、Fe₂O₃、SiO₂等杂质）制备氯化钙的主要流程如下：

请回答下列问题：

（1）配制31%的稀盐酸730g，需要36.5%的浓盐酸　　g。

（2）酸溶时碳酸钙参与反应的化学方程式为　　。

（3）滤渣I的成分为　　，滤渣II中含有Al（OH）₃和　　。

（4）过滤使用到的玻璃仪器有　　。操作I采用的方法是：蒸发浓缩、　　、　　、过滤。

（5）加入试剂a的目的是中和稍过量的石灰水，该反应的化学方程式为　　。