初中化学物质的相互转化和制备试题

氯化镁是一种重要的化工原料，同学们在实验室对其开展了系列研究．

课题1：选择制取氯化镁的原料

【查阅资料】

①全球海水中含有的盐类总质量为5亿吨，其中含有的各种离子占盐类总质量的百分含量如下表所示：

离子	Cl^﹣	Na^+	Mg^2+	Ca^2+	K^+	其他
含量	55.06%	30.61%	3.69%	1.15%	1.10%	…

②工业生产中海水或卤水（海水晒盐后的剩余溶液）都可以作为制取氯化镁的原料．

【交流讨论】

同学们经讨论，一致选择卤水用于实验室制取氯化镁．你认为他们的理由是　

　．

课题2：由卤水制取氯化镁

同学们设计如图所示方案，从卤水中制取氯化镁．

（1）溶液X的名称是　　．

（2）部分同学认为上述制取方案不够完善，在“过滤”操作后缺少“洗涤”操作，从而导致制取的氯化镁不纯，可能混有的杂质是　　．

课题3：测定氯化镁产品的纯度（氯化镁的质量分数）

同学们设计如下实验方案对制得的氯化镁进行纯度测定．

【实验步骤】

①称取9.5g氯化镁样品，放于烧杯中，加足量的水溶解，形成溶液；

②向上述溶液中加入90g质量分数为10%的氢氧化钠溶液；

③充分反应后，过滤；

④…

⑤向所得溶液中加入几滴无色酚酞试液，溶液变红，再逐滴加入10%稀硫酸（密度为1.07g•mL^﹣1），并　　，当观察到溶液恰好褪色且30s内红色不复现，停止加入稀硫酸；

⑥计算氯化镁样品的纯度．

【问题讨论】

（1）为计算出氯化镁样品的纯度，除上述数据外，实验还需测量的数据是　　．

（2）若缺少步骤④，则会导致氯化镁纯度测定不准确，步骤④的操作是　　．

某氮肥厂用煤、空气和水为原料合成氨，其工艺流程如图：

请你回答下列有关问题：

（1）煤气发生炉中发生的化学方程式为

①C+O₂CO₂②C+2H₂O2H₂+CO₂

其中反应②所属的基本反应类型为　　。

反应①的主要作用是（填编号）　　。

A．提供二氧化碳        B．提供氧气        C．提供一氧化碳        D．提供热量

（2）部分氨气通入碳化塔的目的是为了除去二氧化碳，同时得到副产品碳酸氢铵，其生成碳酸氢铵反应的化学方程式为　　。

在一定条件下，下列物质间的转化不能一步实现的是（　　）

A．S→SO₃B．CO₂→O₂

C．Fe₃O₄→FeD．Ca（OH）₂→NaOH

实验室以一种工业废渣（主要成分为MgCO₃、MgO和SiO₂）为原料制备MgCO₃•3H₂O．其主要实验过程如图：

已知：SiO₂不溶于水，常温下不与硫酸、碳酸钠反应。

（1）“酸溶”时发生反应的化学方程式为　　和　　。

（2）“过滤Ⅱ”所得滤液中含有的主要离子有　　（填离子符号）。

（3）“反应”步骤前后均有过滤，能否省去“过滤Ⅰ”只进行“过滤Ⅱ”。　　（填“能”或“否”），理由是　　。

（4）“酸溶”时所加硫酸溶液不宜过量太多的原因是　　。

如图各组转化中，一定条件下均能一步实现的组合是（　　）

A．

①②

B．

②③

C．

①③

D．

①②③

请结合图示分析，下列说法正确的是（　　）

A．	能实现转化①的金属也一定能和稀硫酸反应
B．	转化②只能通过铁与硫酸铜溶液反应实现
C．	通过与C或CO发生置换反应可实现转化③
D．	反应④中能观察到溶液变为浅绿色

钛和钛合金被认为是21世纪的重要金属材料，被广泛用于火箭、导弹、航天飞机、船舶等，如图为某化工企业生成钛流程示意图：

请回答下列问题：

（1）FeTiO ₃中钛元素的化合价为 　　；

（2）①中化学方程式为2FeTiO ₃+6C+7Cl ₂ 2X+2TiCl ₄+6CO，则X为 　　（填化学式）；

（3）②中CO和H ₂以化学计量数1：2恰好完全反应，则该反应的基本反应类型是 　　；

（4）③中氩气的作用是 　　，该反应的化学方程式为 　　。

甲、乙、丙三种物质只通过一步反应，不能实现如图所示的转化关系的是（　　）

	甲	乙	丙
A	C	CO	CO 2
B	NaOH	Na 2CO 3	Na 2SO 4
C	CuO	Cu	Cu（NO 3） 2
D	H 2SO 4	H 2	H 2O

A．

A

B．

B

C．

C

D．

D

甲、乙、丁、X的转化关系如图所示（反应条件和部分产物已略去，"→"表示一步转化）。下列各项中，不能满足图示转化关系的是（　　）

	甲	乙	丁	X
A	化合物	化合物	单质	单质
B	酸	碱	氧化物	氧化物
C	盐	碱	碱	氧化物
D	金属	盐	盐	碱

A．

A

B．

B

C．

C

D．

D

高氯酸钠晶体（NaClO₄•H₂O）可用于制备高氯酸．粗盐除去泥沙等不容性杂质后得到“精盐”（只含MgCl₂、CaCl₂两种杂质），以“精盐”为原料制备高氯酸钠晶体的流程如下：

【资料】高氯酸钠在较高温度下容易分解．

请回答下列问题：

（1）滤液中溶质除NaCl外还含有　　．

（2）ClO₂中氧元素的化合价是　　．

（3）通入SO₂是为了除去NaClO₄溶液中少量的NaClO₃，该反应的化学方程式为　　．

（4）“气流干燥”时温度应控制在75°C～95°C之间，其原因是　　．

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　　。