初中化学物质的相互转化和制备试题

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　　。

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　　．

工业用石灰石浆吸收废气中的二氧化硫，并制取石膏（主要成分为硫酸钙）．简易流程如图，主要的反应为：2CaCO ₃+2SO ₂+O ₂═2CaSO ₄+2X

（1）流程中石灰石加水制成石灰石浆的目的是 　　．反应中X的化学式为 　　，硫元素的化合价在反应前后的变化为 　　．

（2）减少二氧化硫的排放，主要为了 　　（填序号）

A、减缓温室效应   B、减少酸雨形成 C、防止破坏臭氧层

（3）按上述方法处理2000吨废气中的SO ₂，至少需要含5吨碳酸钙的石灰石浆．求：废气中SO ₂的质量分数．

海水是一种重要的资源，利用海水可制取镁等物质．有人设计如图实验流程：

下列说法错误的是（　　）

A．	固体B是Mg（OH) 2，试剂X为盐酸
B．	操作Ⅰ和操作Ⅲ的操作方式完全相同
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

某科研小组设计利用稀H₂SO₄浸取某废弃的氧化铜锌矿（主要成分为CuO和ZnO，其余成分既不与酸反应，也不溶解于水）的方案，实现废物综合利用。部分实验流程如下：

请根据上述实验流程回答下列问题：

（1）操作1的名称是　　。

（2）在氧化铜锌矿中加入过量稀硫酸，主要成分发生反应的化学方程式为　　，　　。

（3）加过量铁粉后，发生反应的基本反应类型是　　，得到滤渣1的成分为　　（填化学式）。

（4）在实验过程中，双氧水会与Fe²⁺反应生成Fe³⁺和水，以便在后续的操作中将溶液中铁元素除去。高锰酸钾溶液也能将Fe²⁺氧化成Fe³⁺，选用双氧水的优点是　　。

柠檬酸亚铁是重要的含铁试剂，兴趣小组制取柠檬酸亚铁溶液的实验流程如图：

（1）写出反应1的化学方程式：　　，该反应属于基本反应类型中的　　反应；

（2）操作1的名称为　　；

（3）写出反应2的化学方程式：　　；

（4）反应3中会有气体生成，该气体是　　；

（5）柠檬酸亚铁的化学式为FeC₆H₆O₇，柠檬酸亚铁中铁元素和碳元素质量比为　　．

闪锌矿（主要成分为ZnS）经熔烧得锌熔砂，锌熔砂主要含ZnO、ZnFe ₃O ₄，以及少量FeO、CuO，工业上用其制备金属锌，具体过程如图所示。

（1）操作X的名称是 　　；

（2）进行反应①时，要将锌熔砂粉粹成细小颗粒，目的是 　　；

（3）ZnFe ₂O ₄可看作两种氧化物的结合，它与稀H ₂SO ₄反应生产两种盐，分别是ZnSO ₄和 　　（填化学式）。

（4）参加反应②的物质为ZnSO ₄和 　　（填化学式）；

（5）写出反应③的化学方程式： 　　。

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

氧化锌软膏可用于急性或亚急性皮炎、湿疹、痱子及轻度、小面积的皮肤溃疡。闪锌矿（主要成分为ZnS）是含锌的主要矿物质之一，高温煅烧闪锌矿生成氧化锌和SO₂，以氧化锌产品为原料制备纯氧化锌的生产工艺流程如图：

（1）已知A为碳酸锌和硫酸钠的混合物，则滤渣2的化学式为　　。

（2）上述步骤中，步骤⑥的操作是　　（填操作名称）。

（3）在上述步骤中，步骤　　发生的反应属于分解反应。

（4）步骤④中发生的反应化学方程式为　　（提示：ZnO与酸反应和Fe₂O₃与酸反应类似）。

生物浸出技术在金属冶炼中应用广泛。嗜热细菌在65～80℃酸性水溶液及氧气存在下，能氧化黄铜矿（主要成分CuFeS ₂）产生硫酸盐，进而制取补血剂原料碳酸亚铁并回收铜。主要流程如图：

（1）黄铜矿的主要成分CuFeS ₂中，Fe、Cu的化合价均为+2，则S的化合价为 　 　。配平化学方程式：4CuFeS ₂+17O ₂+2H ₂SO ₄ xCuSO ₄+yFe ₂（SO ₄） ₃+zH ₂O，x、y、z依次为 　 　。

（2）废铁屑与混合溶液发生的反应有：Fe+Fe ₂（SO ₄） ₃═3FeSO ₄，该反应所属基本类型是 　 　；另一反应的化学方程式是 　 　。

（3）操作Ⅰ包括：①过滤，②洗涤，③加足量稀硫酸，④干燥。正确的操作顺序是 　 　（填序号）。在实验室，过滤所用的玻璃仪器有 　 　。

（4）操作Ⅱ需加入一种试剂实现其转化，该试剂可以是 　 　（填化学式）。

（5）若所用废铁屑含有少量铁锈，对产品纯度有无影响？ 　 　。

下列涉及化学学科观点的有关说法错误的是（　　）

A．转化观：碳酸钙与碳酸氢钙在一定条件下可以相互转化

B．微粒观：氯化钠是由Na⁺和Cl^﹣构成的

C．组成观：酸和碱组成上都含有氢元素

D．守恒观：50mL酒精与50mL水混合后得到100mL酒精溶液

为了除去铜粉中混有的铁粉，并用提纯的铜粉制取胆矾（CuSO₄•5H₂O）．某课外活动小组的同学按如下流程进行实验．（反应中部分生成物已略去）

已知：Cu+2H₂SO₄（浓）CuSO₄+SO₂↑+2H₂O回答下列有关问题：

（1）操作a的名称是　　；除去铜粉中的铁粉，最简便的实验方法是　　．

（2）FeCl₂溶液中通入Cl₂发生化合反应，写出该反应的化学方程式　　．

（3）由Cu制CuSO₄溶液的途径Ⅱ中，若不通入O₂，反应将不会发生，原因是　　．途径Ⅱ与途径Ⅰ相比较，其显著的优点是　　（回答一点即可）．

（4）FeCl₃溶液可腐蚀铜以制作印刷线路板，反应只生成两种常见的盐，则该反应的化学方程式为　　．

海水中含有氯化钠、氯化镁等可溶性盐，利用海水制取金属镁的流程如图：

（1）该流程中没有涉及到的基本反应类型是　　。

（2）从海水中提取氯化镁时，经历了“氯化镁→氢氧化镁→氯化镁”的转化过程，这样做的目的是　　。

下列各组物间的转化，在一定条件下均能一步实现的一组是（　　）

A．Fe→Fe₂O₃→FeCl₂B．CaCO₃→CO₂→CO

C．CuO→Cu （OH）₂→CuSO₄D．HNO₃→NaNO₃→NaCl

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　　。