初中化学物质的相互转化和制备解答题

海洋是人类宝贵的自然资源，海水“晒盐”和海水“制碱”体现了人类利用和改造自然的智慧，请根据粗盐“制碱”的流程图（如图）回答问题：

（1）步骤Ⅰ除杂中，常见的方法有两种：一是物理方法，即用NaCl溶液浸洗粗盐，溶解除去其中的可溶性杂质，则浸洗溶液应选用NaCl的 　 　（填“饱和”或“不饱和”）溶液；二是化学方法，操作步骤依次为：加水溶解→加过量试剂①→加过量试剂②→过滤→加适量盐酸，以下试剂①②组合选用合理的是 　 　。

A．①Ca（OH）₂②Na₂CO₃

B．①Na₂CO₃②Ca（OH）₂

C．①KOH②Na₂CO₃

D．①NaOH②Na₂CO₃

（2）步骤Ⅲ先向饱和食盐水中通入氨气，再通入二氧化碳，这样做的目的是 　                                                　，写出步骤Ⅲ反应的化学方程式 　                                     　。

（3）步骤Ⅳ发生的反应属于 　   　反应（填基本反应类型）。

（4）我国化学家侯德榜创立的联合制碱法的优点有 　 　。

A．无“索尔维氨碱法”中的废弃物CaCl₂生成，有利于保护环境

B．大大提高了食盐的利用率，节约了成本

C．将“制碱”与制氨生产联合起来，同时析出的NH₄Cl晶体可用作复合肥

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）

制造芯片的基材主要是高纯硅。如图是制备高纯硅的一种工艺流程：

回答下列问题：

（1）反应Ⅰ的化学方程式是　　。

（2）过滤所得粗硅应充分洗涤，以除去表面可能吸附的HCl和　　（填化学式）。

（3）反应Ⅱ的基本类型属于　　；反应Ⅱ要在无氧气环境中进行，原因是　　（答出一种即可）。

（4）上述生产流程中，可以循环利用的物质是　　（填化学式）。

如图是某化工企业利用“侯氏制碱法”生产纯碱的部分工艺流程示意图：

查阅资料知：①NH₄Cl $\frac{\underset{¯}{△}}{}$NH₃↑+HCl↑；②氨气极易溶于水，氨水呈碱性。

（1）检验食盐水是否饱和的方法是　　。

（2）操作Ⅰ的名称是　　。实验室进行此操作时，玻璃棒的作用是　　。

（3）“侯氏制碱法”中，向饱和氨盐水中通入足量的CO₂，使氨气、水、NaCl和CO₂反应生成NaHCO₃等，该反应的化学方程式为　　；先通氨气形成饱和氨盐水，后加压通入二氧化碳，这样操作的目的是　　。

（4）处理含氯化铵混合溶液时，不直接加热蒸干得到氯化铵固体的原因是　　。

回答下列问题。

（1）从硝酸钾、少量氯化钠和不溶性杂质（泥沙）的混合物中得到硝酸钾的流程如图：

①结合如表分析，趁热过滤的原因是　　。

温度/℃	0	20	40	60	80
溶解度/g	NaCl	35.7	36.0	36.6	37.3	38.4
	KNO3	13.3	31.6	63.9	110	169

②操作a的名称是　　。

③滤液2的溶质是　　。

（2）A～D为初中化学常见物质，A、D为金属，在常温下通过如图所示转化可获取硝酸钾。回答下列问题。

①反应Ⅰ能发生的原因是　　。

②若D为银白色贵重金属，则反应i的化学方程式是　　，基本反应类型是　　。

③一步实现反应Ⅱ，能否加入氯化钾？判断并说明理由　　。

④硝酸钾可作化肥，能供给作物两种养分，属于　　肥料。

如图所示，是小科建构的铜及其化合物之间相互转化的关系图。

（1）写出图中“？”处物质的化学式　　。

（2）要一步实现图中“Cu→Cu²⁺”的转化，可将铜加入适量的某种盐溶液中，则该溶液的溶质是　　。

（3）根据图中的转化关系，利用硝酸铜溶液制备纯净的硫酸铜晶体。请设计一个实验方案，要求写出主要操

作步骤及所需要的试剂　　。

一水硫酸四氨合铜的化学式为[Cu（NH₃）₄]SO₄•H₂O，是一种高效、安全的杀菌剂。它在乙醇﹣﹣水混合溶剂中的溶解度随乙醇体积分数的变化曲线如图甲所示。小明在实验室以氧化铜为主要原料合成该物质，他设计的合成路线如图乙所示：

（1）溶液A中一定存在的溶质为　　。

（2）溶液B中含硫酸四氨合铜，“一系列操作”是指向溶液B中加入适量　　、过滤、洗涤、干燥等。

以FeSO₄•7H₂O为原料制备铁红（Fe₂O₃）的一种方法如图：

已知“沉淀”时的主要反应为：2FeSO₄+H₂O₂+2H₂O═2FeO（OH）↓+2H₂SO₄

（1）FeO（OH）中铁元素的化合价为　　。FeO（OH）可表示为mFe₂O₃•nFe（OH）₃， $\frac{m}{n}=$　　。

（2）“沉淀”时需控制溶液的pH与反应的温度。

①“沉淀”时调节溶液的初始pH约为4，过程中应始终保持溶液的pH为3.0～4.5，需不断加入物质Z调节溶液的pH，Z应具备的性质有　　（填字母）。

A．能与酸反应

B．能与碱反应

C．不与FeO（OH）反应

②“沉淀”时反应温度不宜过高，其原因是　　。

（3）“过滤”后需对固体进行洗涤与干燥。洗涤时被除去的沾于固体表面的阴离子为　　（填离子符号）。

（4）“煅烧”时反应的化学方程式为　　。

（5）如图为其他条件相同时不同煅烧温度对产品中Fe₂O₃质量分数的影响。煅烧温度较低时，产品中Fe₂O₃质量分数较低，其原因是　　。当煅烧温度达800℃时，继续升高温度，产品中Fe₂O₃质量分数降低，且铁元素质量分数升高，所得产品发黑，其可能原因是　　。

（6）用该方法制备Fe₂O₃，计算理论上13.9t FeSO₄•7H₂O（相对分子质量为278）可制得Fe₂O₃的质量（写出计算过程）。

硼及其化合物在现代工农业、医学、国防中有着重要的应用价值。利用硼镁矿可制备硼，工艺流程如图所示。请回答下列问题：

（1）B₂O₃中B元素的化合价为　　。

（2）为加快硼镁矿石与浓NaOH溶液的反应速率，可采取的措施是　　；回收副产物Mg（OH）₂可制得流程　　的反应物。

（3）H₃BO₃加热分解只生成两种氧化物，流程②的化学反应方程式为　　。

（4）根据流程③的化学反应方程式：B₂O₃+3Mg $\frac{\underset{¯}{\mathit{一定条件}}}{}$2B+3MgO，理论上制备1.1吨的硼，需消耗镁多少吨写出计算过程）？

2020年6月23日，我国长征五号B运载火箭搭载第55颗北斗导航卫星发射成功，北斗三号全球卫星导航系统星座部署全面完成。

Ⅰ．火箭中液氢燃料通过氢泵涡轮高速输送到发动机燃烧室，与液氧混合燃烧产生推动力。该反应的化学方程式为　　。

Ⅱ．人造地球卫星的结构材料常用镁合金等，金属镁可从海水中提取，工艺流程如图：

（1）粗盐经过溶解、过滤、蒸发后得到的精盐是　　（选填“纯净物”或“混合物”）。

（2）反应②的过程是　　（选填“放热”或“吸热”）过程。

（3）“母液”中含MgCl₂，以上①～④步化学反应中未涉及的反应类型是　　。

a．化合反应

b．分解反应

c．复分解反应

d．置换反应

（4）已知某海域海水中总的含盐量约为3.5%，盐中镁元素的质量分数约为3.7%，则海水中镁元素的质量分数约为　　（保留两位有效数字），由此可知，用海水晒盐后剩余的“母液”来提取镁，而不直接用海水的主要原因是　　。

覆铜板是制作印刷线路板的基本材料。覆铜板中的金属Sn占2﹣10%，Cu占90﹣98%．简易工艺流程如图：

（1）将废旧镀锡覆铜板粉碎后，通过步骤②可将其分离为有机树脂材料（固体）和铜锡粉。根据化学常识回答，此工艺利用的是　　的性质（填字母代号）。

a．溶解性不同

b．密度不同

c．沸点不同

（2）步骤④中涉及的分离操作是　　（填操作名称）。

（3）通过步骤⑤和⑥所得洗涤液的pH　　7（填“＞”、“＜”、“＝”）。

（4）设计步骤⑦的主要目的是　　。

（5）步骤⑨中涉及的主要化学方程式为　　。

利用废弃的黄铜（含铜、锌）制取海绵铜（Cu），并得到硫酸锌溶液，主要流程如图（反应条件已略去）：

已知：2Cu+2H₂SO₄+O₂ $\frac{\underset{¯}{△}}{}$2CuSO₄+2H₂O

（1）过程Ⅱ中加入过量锌粉的目的是　　。

（2）过程Ⅲ中有气体产生，所选用的物质C是　　（填一种酸）。

海洋中蕴藏着丰富的化学资源，从海水中提取金属镁的主要步骤如图：

资料：海滩贝壳的主要成分是CaCO ₃

（1）为节约资源，试剂X常用海滩贝壳为原料制得，则试剂X为 　    （填化学式）；

（2）操作Y的名称为 　      ；

（3）在熔融状态下的MgCl ₂，通电后会生成镁与一种气体单质，该反应的化学方程式为 　                     。

（4）镁常用作合金，一般地合金相对于纯金属，具有的优良特性有 　   （填序号）。

A．硬度小

B．熔点高

C．抗腐蚀性强

新冠肺炎疫情防控期间，湘潭市各学校开展全域喷洒低浓度“84”消毒液进行消毒。“84”消毒液的有效成分是NaClO（次氯酸钠），模拟制备“84”消毒液的流程如图所示，其中A是密度最小的气体，B俗称烧碱，Cl₂是一种黄绿色的有毒气体。请回答下列问题：

（1）A的化学式为　　，B的化学式为　　。

（2）溶解过程中玻璃棒的作用是　　，步骤Ⅰ中主要的操作名称是　　。

（3）步骤Ⅱ中，通常用碳酸钠来除去滤液中的氯化钙杂质，请写出有关反应的化学方程式　　，该反应属于　　反应（填基本反应类型）。

（4）电解水时，一般在水中加入少量硫酸钠或氢氧化钠的目的是　　，不能加入NaCl的原因是　　。

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　　。