初中化学物质的相互转化和制备试题

某工厂生产硼砂产生的固体废料，主要含有MgCO₃、CaCO₃、SiO₂、Al₂O₃和Fe₂O₃等，其中MgCO₃质量分数为63%．回收镁的工艺流程如图

（1）“酸浸”时MgCO₃发生反应的化学方程式为　　。

（2）“调pH”前滤液Ⅰ的pH　　7（填“＞”或“＜”）。

（3）滤液Ⅲ中可回收的主要物质　　（填化学式）。

（4）已知固体废料质量为m，理论上可生产Mg（OH）₂的质量为　　。

（5）某BaCO₃中混有SiO₂杂质，简述提纯该BaCO₃的实验操作：　　。

中国科学院张青莲院士对铟、铱、锗等的相对原子质量测定作出了杰出贡献。锗是重要的半导体材料，由锗精矿（含GeO₂、GeS₂、As₂O₃等）制备金属锗的步骤如下：

①焙烧，GeS₂转化为GeO₂，然后用盐酸溶解得到GeCl₄．②用Cl₂将杂质转化为不易挥发的H₃AsO₄．③加热混合溶液使GeCl₄气化，再冷凝为液态，经过一系列转化得到GeO₂．④用H₂将GeO₂还原为Ge，同时H₂转化为H₂O。

（1）步骤①盐酸溶解GeO₂的化学方程式为　　。

（2）完成步骤②除杂反应的化学方程式：AsCl₃+4H₂O+Cl₂═H₃AsO₄+5　　。

（3）步骤③分离GeCl₄的方法是　（填标号）。

A．过滤

B．蒸馏

C．升华

D．蒸发

（4）步骤④消耗H₂和生成Ge的质量之比为　　。

如图，给出了三种物质可能存在的转化关系，根据所学的物质性质及化学变化规律，判断下列选项正确的是（　　）

A．不能一步实现转化的有①②

B．实现③转化，可通至氯化钠溶液

C．实现⑤转化，可加入碳酸钙粉末

D．实现⑥转化，可加入氢氧化钾溶液

从盐湖中提取的某种矿物主要含有KCl，还有少量MgSO₄、CaCl₂及不溶性杂质SiO₂．从该矿物中提取KCl的流程如图：

回答下列问题：

（1）滤渣I的主要成分是　　。

（2）Y溶液中溶质的化学式为　　。

（3）向滤液Ⅱ中加入过量盐酸的目的是　　。

（4）蒸发溶液得到KCl固体的过程中，要用玻璃棒不断搅拌，目的是　　。

为了从含有FeSO₄、CuSO₄的工业废水中回收Cu和硫酸亚铁晶体，某学习小组设计并完成了以下实验。

下列说法正确的是（　　）

A．固体X中只含有Cu

B．试剂B是稀硫酸

C．溶液Z中的溶质为FeSO₄和CuSO₄

D．操作Ⅰ用到的玻璃仪器只有烧杯和玻璃棒

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　　。

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　　。

某矿石主要成分是MgO，含少量的Fe₂O₃、CuO和SiO₂杂质。用该矿石制备Mg（OH）₂的工艺流程简图如图：

回答下列问题：

（1）步骤①和步骤②均用到的操作是　　。

（2）溶液A中所含的阳离子有Fe³⁺、Cu²⁺、Mg²⁺和　　（填离子符号）。

（3）已知部分金属阳离子以氢氧化物形成沉淀时溶液的pH见下表：

对应离子	Fe^3+	Cu^2+	Mg^2+
开始沉淀时的pH	1.9	4.2	9.1
完全沉淀时的pH	3.2	6.7	11.1

步骤②加入熟石灰，调节溶液的pH范围为　　，固体C中所含成分的化学式为　　。

（4）步骤③制得Mg（OH）₂的化学方程式为　　。

下列物质之间的转化，只通过一步反应不能实现的是（　　）

A．Fe₂O₃→FeCl₂B．KMnO₄→MnO₂

C．CO₂→COD．CuSO₄→Cu（OH）₂

辉铜矿的主要成分为硫化亚铜（Cu₂S），工业上用辉铜矿冶铜的一种工艺流程图如下：

请你回答下列有关问题：

（1）硫化亚铜中铜元素的化合价为　　。

（2）焙烧炉Ⅱ中发生反应的化学方程式为　　。

（3）二氧化硫与二氧化碳具有相似的化学性质，则x溶液中盐的化学式是　　。

如图是实验室模拟工业上用大理石（含少量Fe ₂O ₃和SiO ₂）为原料提纯碳酸钙的实验流程，请回答下列问题：

已知：①SiO ₂不溶于水也不溶于酸

②氨水呈碱性，与盐酸反应的化学方程式为：NH ₃•H ₂O+HCl＝NH ₄Cl+H ₂O

（1）稀盐酸不能用稀硫酸代替，原因是 　 　。

（2）操作a中需要用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和 　 　。

（3）写出滤液A中加氨水生成Fe（OH） ₃的化学方程式 　 　。

（4）滤液B中加入试剂X，恰好完全反应，若滤液C中只含有两种溶质，则试剂X的化学式为 　 　。

某金属冶炼厂的管道烟泥中含有少量铜、锌、硫等单质。现欲回收铜和锌，并对硫进行环保处理，主要步骤如图所示：

已知：加热的条件下，Zn、Cu都可以与氧气反应生成相应的金属氧化物。

（1）烟泥最初处理需要除油污，用洗涤剂除油污的过程中发生了　 　现象。步骤①产生的废气B中，一定含有的有害气体是　　   （填化学式）。环保处理最好釆用的试剂是　　（填字母序号）。

A、浓硫酸    B、食盐水    C、石灰乳

（2）写出步骤④中得到铜的化学方程式　　，它属于基本反应类型中的　　反应。

（3）步骤③和④中主要操作的名称是　　。

（4）我国古代就制得了一种外观似金子的锌和铜的合金，也就是黄铜，它的硬度比纯铜　　（填“高”或者“低”）。

（5）取少量的溶液C，往其中加入一定质量的镁粉，充分反应后过滤，得到滤渣和滤液。往滤渣中加入稀盐酸有气泡产生，则滤液中一定没有　　（填字母序号）。

A、硫酸镁    B、硫酸锌    C、硫酸铜    D、硫酸铜和硫酸锌

稀土元素被誉为“工业的维生素”，是不可再生资源，应用广泛。

①稀土元素与铝、钛等金属熔合，形成特种合金，其性能会有较大提高，强度更好，抗腐蚀性能更强。坦克、飞机、核潜艇等的制造都用到了特种合金。

②稀土元素在自然界中以化合物的形式存在。二氧化铈（CeO₂）是稀土氧化物中用途极广的一种材料，因为具有较为独特的萤石晶体结构，使得其具有特殊的性能。主要用于玻璃、原子能、电子管等工业。

③中国的稀土储量最多时占世界的71.1%，目前占比在23%以下。中国并非世界上唯一拥有稀土的国家，却在过去几十年承担了世界稀土供应的角色，结果付出了破坏自身天然环境与消耗自身资源的代价。近几年，我国出台了一系列政策，采取了出口控制等措施，保护我国现有的稀土资源。

阅读以上材料，回答以下问题：

（Ⅰ）稀土元素铼与“太空金属”钛制成的钛铼合金，可用来制造核潜艇。请写出钛铼合金的优良性能（任写一点）　　。

（Ⅱ）关于稀土资源，下列说法正确的是　　（填序号）

A．稀土的开采与环境问题无关

B．稀土在材料工业方面发挥着重要作用，它是万能的

C．稀土元素化学性质稳定，在自然界中以单质形式存在

D．稀土不可再生，珍贵，保护稀土资源，是我们义不容辞的责任

（Ⅲ）某品牌平板电视显示屏生产过程中产生大量的废玻璃粉末（含SiO₂、Fe₂O₃、CeO₂等物质）。以此粉末为原料进行资源回收，其工艺流程如图：

已知：2NaOH+SiO₂＝Na₂SiO₃+H₂O，Na₂SiO₃溶于水。

（1）第①步操作的名称是　　；

（2）第②步加入过量稀硫酸的目的是　　；

（3）洗涤滤渣B的目的是为了除去　　（填离子符号），提高产品的纯度；

（4）若第④步加的碱为NaOH，写出该反应的化学方程式　　。

某班同学在实验室完成实验探究后得到废液A，其中含有稀硫酸、硫酸亚铁和硫酸铜。老师将同学们分成甲乙两组，继续进行如下实验，请完成下列相关问题：

[甲组任务]将废液转化成硫酸亚铁晶体。实验流程如图

（1）滤液B中的溶质来自于哪几个部分？

（2）写出上述流程中的一个化学反应方程式：　　。

[乙组任务]利用废液来探究金属铝的化学性质。实验流程如图：

（3）滤渣C中一定没有　　。

（4）滤液D中一定含有的溶质是　　（填化学式，下同），可能含有的溶质是　　。

汽车给人们的生活带来方便的同时，也带来节能和减排的问题。如图是某种汽车的燃料燃烧过程示意图

（1）从燃烧的条件看，火花塞的作用是　　。

（2）将汽油与空气的混合气充分压缩，有助于节省燃料，说明主要原因。

（3）乙醇的含碳量比汽油的低。分析在汽油中加入适量乙醇，对尾气中炭黑排放量的影响。

（4）利用催化净化装置，可使燃烧过程中产生的CO和NO在催化剂的作用下，转化为两种空气中常见的无害气体，该反应的化学方程式为　　。