初中化学物质的相互转化和制备解答题

某兴趣小组在实验室模拟水厂将浑浊的湘江水净化成自来水，并最终制成蒸馏水，其实验流程如图所示：

请回答下列问题：

（1）加入明矾的作用是 　　；操作1的名称是 　　。

（2）利用如图所示的装置进行操作2，此操作的作用是 　　待处理的水应该从 　　端通入（填"a"或"b"），理由是 　　。

（3）取少量的液体D于试管中，滴入肥皂水振荡，发现有较多的浮渣产生，说明此液体为 　　（填"软水"或"硬水"），生活中常用 　　的方法软化硬水。

（4）通过操作3可以得到净化程度较高的蒸馏水，操作3的名称是 　　。

工业上用闪锌矿（主要含ZnS，还有PbS等杂质）制备Zn，并将产生的废气转换成工业原料，设计流程如图（部分产物略去）。

（1）X的化学式　　，图中用过量空气的目的是　　；

（2）①～ ④中属于化合反应的是　　；

（3）Zn　　（填“能”或“不能”）与氯化铅（PbCl₂）溶液反应；

（4）写出③中生成ZnO的化学方程式　　，产生的工业废气SO₂在一定条件下与氧气化合生成的Z物质是　　（填化学式）。

工业上生产纯碱的部分工艺如下：

反应原理是①NaCl+H₂O+NH₃+CO₂═NH₄Cl+NaHCO₃↓

②2NaHCO₃ $\frac{\underset{¯}{△}}{}$Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑

某兴趣小组设计了如下装置在实验室模拟该制碱过程，分析并回答问题。

（1）装置C中发生反应的化学方程式是　　。

（2）B中导气管的作用是　　。

（3）反应原理②的实验可在　　（填字母）装置中进行。

（4）反应过程中的副产品NH₄Cl是农业上常用的　　（填肥料种类）。

据统计，我国每年报废的手机超过1亿部，若不进行有效回收利用，会造成巨大的浪费和污染。某种手机电路板中含有以下金属：Sn、Pb、Fe、Cu、Au、Ag、Ni（镍，银白色）、Pd（钯，银白色）。如图是某工厂回收其中部分金属的流程图。（假设流程图中各反应均恰好完全反应。已知：2Cu+O₂+2H₂SO₄2CuSO₄+2H₂O）

（1）步骤②中产生的气体是　　。

（2）滤渣2中含有的金属是　　。

（3）步骤⑤反应的化学方程式　　。

（4）步骤⑥回收的纯净物B是　　（写化学式）。

（5）金属Fe、Ni、Pd在溶液中的活动性由强到弱的顺序依次是　　。

氧化锌广泛用于皮肤病的治疗，工业氧化锌常含有少量杂质（CuO、FeO、SiO₂等）不能直接使用。提纯、净化氧化锌的简易流程如图所示：

参考资料：SiO₂既不溶于水也不与酸反应

（1）反应器Ⅰ中加入足量稀硫酸，充分反应后，生成硫酸盐的化学式为　　；

（2）残渣中除金属锌外，还有　　；

（3）操作一、操作二和操作三采用的分离方法是　　；

（4）操作四发生反应的化学方程式为　　。

海洋中蕴含丰富的资源。

（1）海水淡化是解决淡水资源不足的重要方法，下列方法中，可以使海水淡化的是　　（填字母序号）；

A．滤纸过滤    B．吸附    C．沉降    D．蒸馏

（2）从海水中提炼出来的重水（D₂O）可作原子能反应堆中的减速剂和传热介质，重水中重氢原子（D）的相对原子质量是2，则重水中氧元素的质量分数为　　；

（3）利用海水制取纯碱和金属镁的流程如图所示，试回答问题：

①1925年我国化学家　　创立了联合制碱法，促进了世界制碱技术的发展，其第Ⅲ步反应的化学方程式为　　；

②步骤Ⅴ中所加试剂是　　。

目前，农业上使用最多的氮肥主要有尿素、硝酸铵和碳酸氢铵等，其中硝酸铵的生产原理是利用氨催化氧化得到的硝酸，再跟氨反应生产硝酸铵，基本流程如下：

已知：①上述流程图中A、B、C均为气体，其中A、B为单质且A的相对分子质量为28，C为含有A组成元素的化合物；氨与氧气反应的条件是高温、催化剂。

②在化学反应中，只要有物质所含元素的化合价发生了变化的反应就是氧化还原反应。例如：2Na+2H ₂O═2NaOH+H ₂↑，反应前后，Na元素、H元素的化合价分别发生了变化，该反应是氧化还原反应。

请回答下列问题：

（1）写出A、C两种物质的化学式：A为 　　；C为 　　。

（2）NH ₃和O ₂反应的化学方程式为 　　

（3）上述流程图的5个反应中有 　　个属于氧化还原反应。

为了将混有硫酸钾、氯化钙、碳酸氢铵（不稳定，受热易分解生成氨气、二氧化碳和水）的氯化钾提纯，并制得纯净的氯化钾溶液，某同学设计的实验流程如下

请根据以上流程图中的信息．回答下列问题：

（1）步骤①中除去碳酸氢铵的方法是　　；

（2）步骤④中加过量碳酸钾溶液的目的是　　；

（3）此设计方案是否严谨？并说明理由　　．

我国制碱工业先驱侯德榜发明了“侯氏制碱法”。其模拟流程如下：

【小资料】

I、贝壳的主要成分是CaCO₃

Ⅱ、通常情况下，1体积水中大约能溶解700体积氨气，1体积水中大约能溶解1体积二氧化碳

Ⅲ、饱和食盐水中发生的主要反应为：NH₃+CO₂+H₂O＝NH₄HCO₃，NH₄HCO₃+NaCl＝NaHCO₃↓+NH₄Cl

（1）合成氨需要的氮气来自空气，空气属于　　（填“混合物”或“纯净物”）。空气中氮气的体积分数约为　　。

（2）过程②中主要操作的名称是　　。

（3）过程①中发生反应的化学方程式为　　，过程③中反应所属基本反应类型为　　。

（4）为了提高产率，往饱和食盐水中通入气体时，你认为应该先通入　　（填“NH₃”或“CO₂”），你的理由是：　　。

（5）上述流程中可以循环利用的物质是：　　（填化学式）

海水晒盐得到粗盐，剩余的母液称为苦卤，粗盐和苦卤用途广泛．

²⁺²⁺₄^2﹣₂₂₃₂₃溶液的目的是　　．

（2）利用苦卤制取镁，主要流程如图：

步骤Ⅱ中的试剂a是　　．步骤Ⅰ中反应的化学方程式是　．

（3）采用氨碱法生产纯碱，主要流程如图：

①上述Ⅰ、Ⅱ两个步骤总反应的化学方程式是　　．

②从步骤Ⅱ过滤后的滤液中可获得铵态氮肥．检验铵态氮肥的方法是　　．

海水中有着丰富的化学资源，人们可以从海水中提取出很多的物质，如：氯化钠、镁等．如图就是利用海水提取氯化钠的大致过程：

（1）图中①是　　（填“蒸发池”或“冷却池”）；

（2）析出晶体后的母液是氯化钠的　　（填“饱和溶液”或“不饱和溶液”）；

（3）实验室除去粗盐中难溶性杂质的主要实验步骤有：

Ⅰ溶解Ⅱ　　（填操作名称）Ⅲ蒸发

（4）提取粗盐后的母液中含有较多氯化镁，从母液中提取金属镁的过程大致如下：

该过程中反应Ⅰ的基本反应类型是　　；

写出反应Ⅱ的化学方程式为　　．

某合金主要成分为Zn、Fe、Cu及这三种金属的少量氧化物。利用该合金制成的机械零件废弃物制取高纯度ZnO，其部分工艺流程如图所示。请回答：

已知：Zn（OH）₂溶于强碱形成可溶性盐。

（1）滤渣Ⅰ中一定有　　。

（2）加酸溶解废弃物时，需要通风并远离火源，其原因是　　。此过程中Zn还能起到除铜作用，除铜的化学方程式为　　，此反应属　　（填基本反应类型）。

（3）调节pH可用NaOH，但不能过量，其原因是　　。

（4）焙烧Zn（OH）₂发生分解反应的化学方程式为　　。

氨气（NH ₃）是一种无色、有刺激性气味的气体，密度比空气小，极易溶于水，氨水显碱性．实验室里加热氯化铵（NH ₄Cl）和熟石灰两种固体的混合物可制取氨气，同时生成氯化钙和水．

（1）下列装置是实验室制取气体的一些发生装置，a仪器为 　 　，b仪器为 　 　．制取二氧化碳的发生装置是 　 　（填字母序号）；制取氨气的发生装置是 　 　（填字母序号），收集氨气的方法是 　 　．

（2）图1是氨气的喷泉实验装置．打开橡皮管上的夹子，将胶头滴管中的水挤入盛满干燥氨气的烧瓶中，因为氨气极易溶于水，烧瓶内的压强降低，烧杯中的水就会进入烧瓶，形成 　 　色的喷泉．

（3）当喷泉实验结束后，测烧瓶内溶液的pH．

步骤如下：

步骤一：用手撕一小段pH试纸，放到干净的玻璃片上．

步骤二：用蒸馏水润湿pH试纸．

步骤三：用玻璃棒蘸取待测液滴到pH试纸上．

步骤四：把试纸显示的颜色与标准比色卡对比，读取pH．

该实验步骤有几处错误？ 　 　处，请改正： 　 　．

某工厂产生的废水中含有硫酸锌和少量的硫酸铜以及污泥，为了变废为宝，利用废水制取七水硫酸锌（ ZnSO ₄•7H ₂O），其工艺流程图如下：

回答下列问题：

（1）步骤①的操作名称 　 　．

（2）步骤②需如入过量的物质是 　 　，目的是 　 　．

（3）步骤③需加入的溶液是 　 　．

（4）步骤④的操作是蒸发浓缩， 　 　，过滤．

（5）如果用ZnSO ₄•7H ₂O来配制100g 32.2%的硫酸锌溶液，需要 　 　g七水硫酸锌．

日常生活中使用的干电池是一种锌锰电池，它的构造是：负极为锌做的圆筒，正极是一根碳棒，它的周围被二氧化锰，碳粉和氯化铵的混合剂所填充，其结构如图1所示。某学校化学兴趣小组的同学准备从废旧的干电池中分离出二氧化锰，并制备硫酸锌固体。

Ⅰ：设计回收二氧化锰的流程如图2所示：

（1）操作①和操作②的名称都是 　　，该操作中玻璃棒的作用是 　　。

（2）上述操作中灼烧滤渣的目的是 　　。

（3）为了有效回收、利用二氧化锰，小茗同学用回收的二氧化锰与双氧水来制取氧气，请你写出该反应的化学方程式 　　。

Ⅱ：制备硫酸锌固体的实验步骤：

①将剪碎后的锌皮放入烧杯中，加入足量的稀硫酸，充分反应

②将滤液加热浓缩，得到热的饱和溶液

③将上述反应后的混合物过滤

④降温结晶

⑤过滤，得到ZnSO ₄•7H ₂O晶体

（1）正确的实验操作顺序为（填序号） 　　。

（2）步骤①中反应的化学方程式 　　。

Ⅲ：废旧干电池随意丢弃会造成环境污染。请你指出对废旧干电池的处理意见（只填一条）： 　　。