初中化学物质的相互转化和制备试题

氮化硼（BN）陶瓷基复合材料在航天领域应用广泛。硼单质是制备氮化硼（BN）的原料之一，某工厂利用硼砂（主要成分为Na₂B₄O₇•10H₂O，杂质中含少量Fe³⁺）制备硼（B）单质的部分流程如图所示：

请完成下列问题：

（1）粉碎硼砂的目的是 　                            　。

（2）操作A的名称是 　    　。

（3）滤渣的成分为 　    　（填化学式）。

（4）写出H₃BO₃加热分解的化学方程式 　                 　。

（5）“制硼”反应的化学方程式为 　                         　。

某工厂废液中含有氯化钠、氯化铜和氯化亚铁。某课外小组要从废液中回收铜并得到铁红（主要成分Fe₂O₃），要求全过程不引入其他金属元素。设计实验方案如图所示：

请回答下列问题：

（1）工厂废液中加入过量A反应的化学方程式为 　                   　。

（2）用化学式表示固体甲的成分 　           　。

（3）溶液甲中的金属离子是 　            　（用离子符号表示）。

（4）完成步骤④的化学方程式：4Fe（OH）₂+O₂+2 　    　═4Fe（OH）₃。

海水是一种重要资源，利用海水可制取镁等物质，某化学兴趣小组的同学设计了如下实验流程进行实验：

分析该流程图，下列说法错误的是（　　）

A．操作Ⅰ，操作Ⅲ都需用到的玻璃仪器是玻璃棒

B．固体B是Mg（OH． ₂，试剂X是盐酸

C．加入NaOH溶液应过量，其目的是使MgCl ₂完全反应

D．处理等量海水，若将NaOH溶液换成石灰乳，既能节约成本又能提高镁的产量

如果将物质按单质、氧化物、酸、碱、盐、有机物分类，如图中甲、乙、丙、丁是四种不同类别的物质，且相连物质之间均能发生化学反应。下列说法符合图示要求的是（　　）

A．	当甲、乙、丙分别为酸、碱、盐时，丁可以为碳酸钠
B．	当甲为氯化铜时，丁可以为氢氧化钠
C．	当丁为氧气时，甲、乙、丙可以为红磷、甲烷、一氧化碳
D．	当丁为盐酸时，甲、乙、丙可以为铜、硝酸银、氢氧化钙

氢基熔融冶金技术是利用氢作为还原剂代替碳还原剂，从而实现减少CO₂排放的目的，实现低碳冶金。氢基熔融还原生产高纯铸造生铁的主要流程如图所示（部分略去）。

（1）燃烧区的作用是 　    　，燃烧区发生燃烧反应的物质还有 　 　（填化学式）。

（2）还原区的反应除3CO+Fe₂O₃2Fe+3CO₂，另一主要反应的化学方程式是 　                         　。

（3）从环境保护角度，与高炉炼铁技术相比，氢基熔融冶金技术的优点是 　      　。

铝在地壳中主要以铝土矿的形式存在，铝土矿的主要成分为Al₂O₃（含有少量Fe₂O₃、SiO₂等杂质）。工业上冶炼铝的工艺流程见如图：

（1）铝土矿中的SiO₂不溶于水，也不与盐酸反应，操作①的目的是 　   　；

（2）操作③得到的Al（OH）₃受热分解生成Al₂O₃，该反应的化学方程式为 　               　，铝土矿经过操作①~④的目的是 　       　；

（3）在冰晶石作助熔剂条件下，高温电解Al₂O₃得到金属铝，该反应的化学方程式为 　               　。

下列物质间的转化关系，不能实现的是（　　）

A．C→CO₂→COB．Mg→MgO→MgSO₄

C．KCl→KNO₃→K₂SO₄D．NaOH→Na₂CO₃→NaCl

海洋是人类宝贵的自然资源，海水“晒盐”和海水“制碱”体现了人类利用和改造自然的智慧，请根据粗盐“制碱”的流程图（如图）回答问题：

（1）步骤Ⅰ除杂中，常见的方法有两种：一是物理方法，即用NaCl溶液浸洗粗盐，溶解除去其中的可溶性杂质，则浸洗溶液应选用NaCl的 　 　（填“饱和”或“不饱和”）溶液；二是化学方法，操作步骤依次为：加水溶解→加过量试剂①→加过量试剂②→过滤→加适量盐酸，以下试剂①②组合选用合理的是 　 　。

A．①Ca（OH）₂②Na₂CO₃

B．①Na₂CO₃②Ca（OH）₂

C．①KOH②Na₂CO₃

D．①NaOH②Na₂CO₃

（2）步骤Ⅲ先向饱和食盐水中通入氨气，再通入二氧化碳，这样做的目的是 　                                                　，写出步骤Ⅲ反应的化学方程式 　                                     　。

（3）步骤Ⅳ发生的反应属于 　   　反应（填基本反应类型）。

（4）我国化学家侯德榜创立的联合制碱法的优点有 　 　。

A．无“索尔维氨碱法”中的废弃物CaCl₂生成，有利于保护环境

B．大大提高了食盐的利用率，节约了成本

C．将“制碱”与制氨生产联合起来，同时析出的NH₄Cl晶体可用作复合肥

硝酸溶解废旧CPU所得溶液中含有Cu²⁺和Ag⁺，用适当浓度的盐酸、氯化钠溶液、氨水和铁粉，按照如图方法回收Cu和Ag（图中标注的试剂均不同）。

（1）加入过量Fe粉发生的主要反应为 　                    　（写化学方程式）。

（2）试剂1和试剂3的名称依次是 　             　。

（3）若向66g物质1中加入100g试剂2后，恰好完全反应，剩余固体质量为60.4g。求所得溶液中溶质的质量分数（写出计算过程，计算结果精确到0.1%）。

人类常利用化学反应得到所需要的物质。如图是X、Y、Z、W四种物质的转化关系（都能通过一步反应实现），则X、Y、Z、W依次可能是（　　）

A．C、CO、CO₂、H₂CO₃

B．H₂O₂、O₂、H₂O、H₂

C．CaO、Ca（OH）₂、CaCl₂、CaCO₃

D．Cu、CuO、Cu（OH）₂、CuSO₄

工业上可以通过如图工艺流程处理工厂排放的含二氧化硫的尾气，并获得硫酸和氢气。

主反应器中发生反应的化学方程式为：SO₂+2H₂O+I₂═H₂SO₄+2HI

请回答下列问题：

（1）该反应的物质中属于氧化物的有 　   　。

（2）该反应前后，化合价发生变化的元素有碘和 　   　。

（3）尾气中SO₂的质量分数为10%，若吸收该尾气80t，理论上能够生产硫酸的质量为

　 　t。

（4）在整个工艺流程中，能被循环利用的物质是 　　。

江西赣州被誉为“世界钨都”，钨（W）是一种重要的战略资源。如图是一种生产钨的工业流程：

已知：白钨矿的主要成分是钨酸钙（CaWO₄），还含有CaO、SiO₂等；碳在高温条件下会与金属钨反应生成碳化钨。

（1）操作1中粉碎白钨矿的目的是 　                    　。

（2）操作2所得滤液中一定含有的阳离子是 　 　、　 　。

（3）流程中氨水（NH₃•H₂O）和H₂WO₄反应生成（NH₄）₂WO₄的化学方程式为 　                            　。

（4）用氢气还原WO₃可获得高纯度的钨，此处不宜用焦炭代替氢气的原因是 　                                　。

（1）操作1中粉碎白钨矿的目的是增大反应物接触面积，加快反应速率；

（2）白钨矿的主要成分是钨酸钙（CaWO₄），还含有CaO、SiO₂，加入盐酸后二氧化硅没有参加反应，所以操作2所得滤液中一定含有的阳离子是Ca²⁺和过量的盐酸中的H⁺；

（3）反应物是NH₃·H₂O和H₂WO₄生成物是（NH₄）₂WO₄，所以方程式是：2NH₃·H₂O+H₂WO₄═（NH₄）₂WO₄+2H₂O

（4）碳在高温条件下会与金属钨反应生成碳化钨，所以此处不宜用焦炭代替氢气。

以某菱镁矿石（主要成分是MgCO₃，含少量MnCO₃、SiO₂）制取MgSO₄•7H₂O，流程如图：

（1）“酸浸”时，为了提高浸取率，除了搅拌、提高硫酸浓度外，还可采取的措施有

　     　（写出一种）。此时，MnCO₃发生反应的化学方程式是 　       　。

（2）“转化”时主要反应是NaClO+MnSO₄+H₂O═MnO₂↓+NaCl+H₂SO₄，氯元素反应前后化合价变化情况是 　   　（填“升高”或“降低”）。

（3）硫酸镁溶液在不同温度下进行浓缩结晶，可得到不同的晶体：

温度/℃	﹣3.9～1.8	1.8～48.1	48.1～67.5	67.5～200
析出晶体	MgSO4•12H2O	MgSO4•7H2O	MgSO4•6H2O	MgSO4•H2O等

①“操作1”的具体操作是：蒸发浓缩滤液至表面有晶膜出现（此时MgSO₄溶液已饱和）、　                        　、过滤、洗涤、低温干燥。

②“操作1”所得滤液中能分离出一种可循环使用的物质，该物质是 　H₂SO₄　（填化学式）。循环使用的目的是 　               　。

（4）已知：MgSO₄•7H₂O中镁元素质量分数为9.76%。采用热分析法测定所得MgSO₄•7H₂O样品中镁元素质量分数：

①未加热前，测得样品中镁元素质量分数略大于9.76%，可能的原因是 　         　。

②高于900℃后，测得剩余固体中镁元素质量分数大于20%，可能的原因是 　      　。

（5）若用100t菱镁矿石可制得246t MgSO₄•7H₂O产品，忽略反应过程中镁元素损失，求该菱镁矿石中MgCO₃的质量分数。（写出计算过程）

已知：向饱和食盐水中通入氨气得到饱和铵盐水，饱和铵盐水能与CO₂发生反应：NaCl+NH₃+CO₂+H₂O═NaHCO₃↓+NH₄Cl。某学习小组以饱和食盐水等为原料制备纯碱的主要流程如图：

（1）常温时，饱和铵盐水的pH 　 　（填“＝”或“＞”）7。反应时，溶液中生成的NH₄Cl中含有原子团的名称是 　    　。

（2）过滤时，若经两次过滤滤液仍浑浊其原因可能是 　                　（任写一条）。

（3）热解时，NaHCO₃分解得到Na₂CO₃、CO₂和H₂O，该反应的化学方程式为 　                       　。

海洋是一个巨大的资源宝库。海水资源综合利用的部分途径如图。

已知：粗盐中的杂质有泥沙、MgCl₂、CaCl₂，流程中部分操作及试剂已省略。

（1）试剂X的作用是除去粗盐中的Ca²⁺，则试剂X为 　   　（填化学式）。

（2）“操作1”中玻璃棒的作用是 　   　，“操作2”的名称为 　   　。

（3）滤渣中除泥沙外，还含有 　                 　。

（4）实际生产中，步骤1常选用 　       　作为沉淀剂。

（5）步骤2需电解 　 　状态的MgCl₂以获得金属镁。