初中化学物质的相互转化和制备试题

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　　。

用废铜屑生产硫酸铜晶体（CuSO₄•5H₂O）的流程如下：

（1）“溶解”时需要加热，但温度不宜过高，原因是　　。

（2）“系列操作”包括：除杂、蒸发浓缩、　　、过滤等。过滤时用到的玻璃仪器有烧杯，漏斗、　　。

（3）“洗涤”时为减少晶体损失，最好选用　　（选填序号）。

a．热水            b．冰水              c.95%的酒精溶液

已知CaSO₄+（NH₄）₂CO₃＝CaCO₃↓+（NH₄）₂SO₄．如图为模拟烟气处理并得到轻质CaCO₃的主要流程。下列说法正确的是（　　）

A．净化时用石灰乳而不用石灰水，是为了充分吸收SO₂

B．净化时反应的化学方程式：Ca（OH）₂+SO₂+O₂＝CaSO₄+H₂O

C．沉淀时应先通入CO₂后，再通入NH₃，有利于CaCO₃的生成

D．由沉淀池中发生的反应可知，溶解性：CaSO₄＞CaCO₃

下列物质的转化在给定条件下均能实现的是（　　）

A．NaHCO₃ $\stackrel{\mathit{加热}}{\to }$Na₂CO₃ $\stackrel{\mathit{Ca}(\mathit{OH}{)}_2\mathit{溶液}}{\to }$NaOH

B．KMnO₄ $\stackrel{\mathit{加热}}{\to }$O₂ $\stackrel{C{u}_{、}C{O}_2}{\to }$Cu₂（OH）₂CO₃

C．Na₂CO₃ $\stackrel{稀H_{2}S{O}_4}{\to }$Na₂SO₄ $\stackrel{N{H}_4\mathit{Cl溶液}}{\to }$NaCl

D．K₂SO₄ $\stackrel{\mathit{Ba}(\mathit{OH}{)}_2\mathit{溶液}}{\to }$BaSO₄ $\stackrel{\mathit{稀HN}{O}_3}{\to }$Ba（NO₃）₂

以MnO₂为原料制备MnSO₄•H₂O的工业流程如图。

已知：①沉淀时的化学方程式为7MnSO₄+7Na₂CO₃+11H₂O＝MnCO₃•6Mn（OH）₂•5H₂O↓+7Na₂SO₄+6CO₂↑

②MnSO₄•H₂O和MnSO₄•5H₂O易溶于水，难溶于乙醇。

③MnSO₄的溶解度曲线如图1所示。

（1）溶解时，为控制80℃，在实验室可用水浴加热如图2．水浴加热需要的玻璃仪器有酒精灯、　　、　　。水浴加热的优点有　。能加快溶解的方法有　　（写一种）。

（2）除铁时需要搅拌，搅拌的作用是　　。

（3）过滤I所得滤液的溶质主要是Na₂SO₄和　　。过滤时，玻璃棒的作用是　　。

（4）酸溶时，MnCO₃•6Mn（OH）₂•5H₂O与足量稀硫酸反应的化学方程式为　　。

（5）请补充完整由流程中“酸溶”所得MnSO₄溶液制备MnSO₄•H₂O的实验方案：将MnSO₄溶液转移至蒸发皿中，　　，在高于40℃时趁热过滤，　　，100℃烘干得MnSO₄•H₂O。

由氯化钡废液（杂质为FeCl₃及微量NaCl）制备产品BaC1₂•2H₂O的流程如图。

（1）氯化钡废液属于　　（填“纯净物”或“混合物”）。FeCl₃中铁元素的化合价是　　。

（2）煅烧石灰石制取生石灰的化学方程式为　　，生石灰变成熟石灰的过程是　　过程（填“吸热”或“放热”），石灰水能使紫色石蕊试液变　　色。石灰石和熟石灰中常用于改良酸性土壤的是　　。

（3）用95%乙醇（C₂H₆O）洗涤滤渣可除微量NaCl．C₂H₆O由　　种元素组成，是　　化合物（填“有机”或“无机”）。C₂H₆O在O₂中完全燃烧生成CO₂和　　。2个CO₂分子可用化学符号表示为　　。煤、氢气、乙醇三种燃料中，最清洁的是　　。

（4）结合流程和表回答：工业上选择25℃而不选择5℃进行冷却结晶的主要原因是①滤液多次循环后，25℃与5℃结晶产品的总产率基本相同；②　　。

表：每次结晶时，温度对产品纯度和产率的影响

冷却结晶的温度/℃	产品的纯度/%	产品的产率/%
5	99	72
25	99	60

工业上，利用溶液X（溶质为CuCl₂和HCl）在50℃时与Cu反应制作电路。CuCl₂消耗后，HCuCl₂经处理又能转化为CuCl₂，流程如图。下列说法错误的是（　　）

已知：①反应I CuCl₂+Cu+2HCl＝2HCuCl₂

②反应Ⅱ2HCuC1₂+H₂O₂＝2CuCl₂+2H₂O

A．反应I和Ⅱ涉及的元素中仅Cu、O元素的化合价发生了变化

B．反应Ⅱ中生成的CuCl₂质量与溶液X中CuCl₂质量一定相同

C．工业上，每溶解6.4kg Cu时，外界只需提供34kg 10%的双氧水就能使生成的 HCuCl₂全部转化为CuCl₂             

D．若由Cu、CuCl、CuCl₂中的若干种组成的10.66g混合物中，铜元素为6.4g，则该混合物中一定含CuCl₂

钛（Ti）被称为“航空金属”。由钛铁矿（主要成今是钛酸亚铁，化学式为FeTiO₃）制备钛的一种流程如下：

（1）FeTiO₃中钛元素的化合价为　　。

（2）“氯化”过程中焦炭的作用是　　。

（3）由TiCl₄制备Ti的化学方程式为　　。该反应在氩气（Ar）氛围中进行的理由是　　。

（4）如上述流程所示，将钛厂、氯碱厂和甲醇厂组成产业链的好处是　　。

在给定条件下，下列物质间的转化能一步实现的是（　　）

A．Cu $\stackrel{\mathit{稀硫酸}}{\to }$CuSO₄溶液

B．CO $\stackrel{\mathit{CuO}}{\to }$CO₂

C．KClO₃ $\stackrel{\mathit{Mn}{O}_2}{\underset{△}{\to }}$O₂

D．Fe₂O₃ $\stackrel{\mathit{稀盐酸}}{\to }$FeCl₂溶液

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　　。