初中化学物质的相互转化和制备试题

硫酸亚铁是一种重要的补铁剂。实验室以废铁屑（含少量Fe₂O₃）为原料制备硫酸亚铁晶体的流程如图所示：

已知：铁与硫酸铁反应的化学方程式为Fe+Fe₂（SO₄）₃═3FeSO₄。

（1）“碱洗”是为了洗去铁屑表面的油污。用热的碳酸钠溶液浸泡，过滤，再用蒸馏水洗涤2~3次。取最后一次洗涤液，测其pH，若pH＝　 　，说明洗涤液中无碳酸钠。

（2）“酸溶”是向“碱洗”过的铁屑中加入过量稀硫酸。

①写出铁与稀硫酸反应的化学方程式：　                        　。

②所用硫酸溶液浓度不能太稀，原因是 　                         　。

③废铁屑中的少量Fe₂O₃不需要进行除杂处理，原因是 　                  　。

（3）“结晶”的相关操作依次为：蒸发浓缩、降温结晶。蒸发浓缩的目的是 　     　，便于结晶。

（4）含量测定：准确称取制得的硫酸亚铁样品2.82g于锥形瓶中，加蒸馏水完全溶解，加入稀硫酸，滴加溶质质量分数为1.58%的高锰酸钾溶液，当恰好完全反应时，消耗高锰酸钾溶液的体积为20.00mL（该高锰酸钾溶液密度近似为1g•mL^﹣1）。列式计算该样品中硫酸亚铁的含量（结果用百分数表示，保留一位小数）。

已知：高锰酸钾与硫酸亚铁反应的化学方程式为10FeSO₄+2KMnO₄+8H₂SO₄═5Fe₂（SO₄）₃+2MnSO₄+K₂SO₄+8H₂O（相对分子质量：FeSO₄＝152，KMnO₄＝158）

碳酸氢铵是一种常用的化学肥料。工业生产碳酸氢铵的一种流程如图所示：

已知：“合成”步骤中发生的反应为N₂+3H₂2NH₃。

（1）碳酸氢铵属于化肥中的 　 　肥。

（2）“造气”步骤中为加快反应速率，可采取的具体措施有 　                   　（写一条即可）。

（3）“碳酸化”步骤的化学方程式为 　                  　。该步骤在较低温度下进行的原因是 　                         　。

（4）“碳酸化”步骤的作用是制取碳酸氢铵和 　                           　。

（5）“循环”的目的是 　                                　。

在给定条件下，下列选项所示的物质间转化能实现的是（　　）

A．	Cu CuO CuSO 4溶液
B．	S SO 2 H 2SO 4溶液
C．	Fe 3O 4 Fe FeCl 3溶液
D．	NaOH溶液 Na 2CO 3溶液 NaCl溶液

金属材料在日常生活、工农业生产和科学研究中有着广泛的用途。

（1）钢铁是使用最多的金属材料。生铁和钢是含碳量不同的两种铁合金，其中生铁的含碳量 　 　（填“大于”或“小于”）钢的含碳量。

（2）在钢中加入不同的合金元素可以提高其性能，例如，加入钨可以增强合金钢的耐磨性等。用黑钨矿制备钨的过程如图所示：

（注：钨酸是难溶于水的黄色固体。）

①钨酸钠中钨元素的化合价为 　 　。

②填写下表。

步骤	化学方程式	基本反应类型
Ⅱ		复分解反应
Ⅲ		分解反应
Ⅳ

在钢铁工业推进碳减排、碳捕集的过程中，化学发挥了重要作用。

（1）“焦炭炼钢”是先将铁精矿（Fe₂O₃）和焦炭同时加入高炉，鼓入热空气，充分反应后得到生铁，再将生铁转移至炼钢炉中炼制得钢。

①高炉炼铁的主要反应原理是在高温下，　 　夺取了Fe₂O₃里的氧将铁还原出来。

②某钢铁厂每年需要向高炉中加入120万吨的焦炭，若加入的焦炭全部转化为CO₂，则该钢铁厂每年排放CO₂的质量为 　 　万吨。

（2）为了实现CO₂的捕集利用，我国研制出一种多功能复合催化剂（含NaFe₃O₄），能将CO₂转化为汽油，转化步骤如下：

CO₂CO（CH₂）_n汽油

①步骤Ⅰ除生成CO外，还生成另一种氧化物。该氧化物的化学式是 　 　。

②下列说法错误的是 　   　（填字母）。

a.所得汽油中含有C、H两种元素

b.NaFe₃O₄中O为﹣2价，Fe为+3价

c.上述转化不仅有利于CO₂减排，还可以减轻人类对化石能源的需求

（3）一种以“氢能炼钢”替代“焦炭炼钢”的工艺流程如图所示。

①高温下，用H₂炼铁时反应的化学方程式为 　                              　。

②跟“焦炭炼钢”工艺相比，“氢能炼钢”的主要优点有 　                     　。

③从物质组成的角度，说明向炼钢炉中加入废钢的目的：　                   　。

回收含铜废料（主要成分为Cu）中的铜，部分实验流程如图：

注：灼烧后得到黑色固体和残留物，残留物不溶于水和稀硫酸。

下列关于该流程的说法，错误的是（　　）

A．	"灼烧"的主要目的是将Cu转变为CuO
B．	滤液X中的溶质为FeSO 4
C．	"酸溶"和"还原"过程中发生的反应均为置换反应
D．	将Cu、Fe混合物加入足量稀硫酸中，充分反应后过滤得Cu

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

镁铝合金是重要的航天航空材料，如图是由废弃镁铝合金为原料来制备化工原料硫酸镁和硫酸铝的流程：

（1）操作Ⅰ的名称为 　 　，操作Ⅲ的注意事项为 　               　。

（2）步骤③发生反应的化学方程式为 　                   　。

（3）某温度时，通过操作Ⅲ获取7.2g MgSO₄固体，需取用25%的MgSO₄溶液（密度为1.2g/cm³）的体积为 　 　mL。

蔗糖是储藏在某些植物中的糖，日常生活中食用的白糖、冰糖的主要成分就是蔗糖，它是食品中常用的甜味剂。工业制备蔗糖的流程如图所示。

（1）操作a的名称是 　 　。

（2）上述流程中物质M可能是 　 　。

（3）在实验室进行蒸发操作时，要用到玻璃棒，其作用是 　                  　。

（4）蔗糖（C₁₂H₂₂O₁₁）属于 　     　（填“有机化合物”或“无机化合物”）。

2021年3月，三星堆遗址新出土重要文物500多件，有高2.62米的青铜大立人、高3.95米的青铜神树、象牙等，多属前所未见的稀世之珍。

（一）青铜古称“吉金”是金属冶铸史上最早出现的合金，青铜属于 　 　（填“金属”或“合成”）材料，青铜的硬度比纯铜 　 　（填“大”或“小”）。

（二）生活中铜制品长期露置在潮湿空气中会锈蚀，生成“铜绿”【化学式为Cu2（OH）2CO3】。

【查阅资料】Cu₂（OH）₂CO₃+2H₂SO₄═2CuSO₄+CO₂↑+3H₂O

【工艺流程】为从某锈蚀的铜样品中回收铜并制得硫酸锌，取该铜样品（除含有铜、锌和铜绿外，不含其它物质），进行如图操作：

请回答下列问题：

（1）气体a中含有H₂和 　 　（填化学式），溶液A的颜色为 　 　色。

（2）操作Ⅰ的名称是 　 　，该操作中玻璃棒的作用是 　 　。

（3）写出②中发生反应的化学方程式 　              　（写一个即可），该反应属于基本反应类型中的 　 　反应。

在实际生产中，常采用足量NaOH溶液来“捕捉”（吸收）CO₂，部分流程图如图。

（1）大量CO₂直接排放到空气中会导致 　    　的加剧，破坏人类生存的环境。捕捉室内反应的化学方程式为 　                 　。

（2）操作①的名称 　   　，所用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和 　 　。

（3）往纯碱溶液中加入X溶液，得到NaOH溶液和CaCO₃，X的化学式是 　   　。

（4）整个流程中可以循环使用的物质是 　          　。

（5）若要确认“捕捉”后的气体中CO₂含量已经降得很低，先分别取一瓶“捕捉”前和一瓶“捕捉”后的气体，接下来的实验操作是 　                        　。

初中化学常见的物质和相互转化关系如图所示，图中"→"表示一种物质可以一步转化成另一种物质。如表中的甲、乙、丙三种物质与图示关系不符的一组是（　　）

选项	甲	乙	丙
A	H 2O	O 2	CuO
B	C	CO 2	CO
C	CaCO 3	CaO	Ca（OH） 2
D	Cu	CuO	CuSO 4

A．

A

B．

B

C．

C

D．

D

有限的元素可以组成种类繁多的物质，依据表中的元素回答下列问题。

元素名称	铜	钠	钙	氧	碳	氢
元素符号	Cu	Na	Ca	O	C	H

（1）常用作冶炼金属的还原剂是 　     　（任写一种物质的化学式）。

（2）能使紫色石蕊溶液变红的有机物是 　    　（写化学式）。

（3）战国《周礼》中记载"煤饼烧蛎房（即牡蛎壳）成灰"，蔡伦将此"灰"溶于水即得碱。请写出蛎房烧成灰的化学方程式 　                 　。

（4）甲、乙、丙都是由以上元素组成的初中化学常见物质，其中甲为氧化物，它们之间有如图所示转化关系（部分反应物、生成物及反应条件已略去，"→"表示某一种物质经一步反应可转化为另一种物质）。

①若丙为黑色固体，则乙→丙发生反应的化学方程式为 　                 　。

②下列推断正确的是 　    　（填序号）。

A．	a.甲只能为H 2O或CO 2
B．	b.乙可以为氧化物或碱、盐
C．	c.乙和丙不可能为同种类别的物质
D．	d.丙→甲发生的反应可能是化合反应或分解反应、置换反应、复分解反应

煤燃烧时产生的粉煤灰（主要成分为Al₂O₃、SiO₂及少量Fe₂O₃等）也是一种可利用的资源。以粉煤灰为原料制取Al₂O₃的部分工艺流程如图：

【资料】

①SiO₂既不溶于水也不溶于酸

②煅烧时发生的反应为：2AlCl₃•6H₂OAl₂O₃+6HCl+9H₂O

（1）操作Ⅰ是 　 　。

（2）写出“酸浸”步骤中盐酸与Al₂O₃发生反应的化学方程式 　              　。

（3）“除铁”时发生的反应为FeCl₃+3NH₄HCO₃═3NH₄Cl+X↓+3CO₂↑，X的化学式为 　    　。

（4）流程中可循环利用的物质为 　   　。

（5）高温烧结的Al₂O₃，又称人造刚玉，可用于制机械轴承、耐高温坩埚、高强度陶瓷等。由此可推知Al₂O₃性质为 　               　（任写一种）。

初中化学中常见的物质A～G有如图所示的转化关系（“—”表示两种物质能够发生反应，“→”表示物质间存在着相应的转化关系，反应条件、部分反应物和生成物未列出）。已知B是一种黑色的固体，F是一种常用的溶剂，B、C、D、E是不同类别的物质。请分析后回答下列问题：

（1）F的化学式为 　 　。

（2）请写出B→G的化学方程式 　                 　。

（3）请描述C与D反应的现象 　                      　。