初中化学物质的相互转化和制备解答题

碳酸钙是一种重要的无机化工产品，工业上有重质碳酸钙、轻质碳酸钙、纳米碳酸钙等不同品种．以下是两种碳酸钙产品的主要生产过程．请回答下列问题：

原料	主要生产过程		产品
石灰石	1．高温煅烧，得到固体A与气体B 2．固体A与水反应，净化后得到石灰乳	石灰乳与B反应	轻质碳酸钙
		石灰乳与适量盐酸反应得溶液C，C中加入氨水同时通入B	纳米碳酸钙

（1）A的主要成分俗称 　　，A与水的反应过程中 　　（填"吸收"或"放出"）热量．石灰乳的主要成分是 　　．

（2）石灰乳中加入纯碱溶液，也可得到碳酸钙，请写出该反应的化学方程式 　　，该反应属于 　　（填基本反应类型）反应．

（3）C溶液中的溶质是 　　，C与氨水、气体B反应除得到纳米碳酸钙之外，另一种副产品是 　　．

自然界并不缺少镁，缺少的是发现镁的眼睛。某化学兴趣小组开启寻镁之旅，现邀请你参与并完成相关内容。

（1）第一站：初识金属镁。①金属镁的物理性质：　　（写一条）；②金属镁的化学性质：镁能与氧气反应，反应的化学方程式为　　。

（2）第二站：再遇金属镁。将打磨过的镁条放入稀盐酸中，反应现象是　　，化学方程式为　　。

（3）第三站：制备金属镁。小组同学模拟工业上从海水晒盐剩下的苦卤中提取镁，流程如下：

苦卤 $\stackrel{\mathit{加入NaOH溶液}}{\underset{\mathit{过滤}}{\to }}$Mg（OH）₂ $\stackrel{\mathit{加入X}}{\to }$MgCl₂ $\stackrel{\mathit{多步操作后通电}}{\to }$Mg，流程中X为　　。

（4）第四站：再探金属镁。

[提出问题]镁能否与热水反应？如果反应，产物是什么？

[相关信息]①Mg+2H₂O＝Mg（OH）₂+H₂↑；②氢氧化镁在热水中能部分溶解。

实验操作	实验现象	实验结论
①      ②	①    ②	镁能与热水反应，生成氢氧化镁和氢气

（5）上述寻镁之旅中你收获到镁的化学性质有　　。

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

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： 　 　．

氧化锌软膏可用于急性或亚急性皮炎、湿疹、痱子及轻度、小面积的皮肤溃疡。闪锌矿（主要成分为ZnS）是含锌的主要矿物质之一，高温煅烧闪锌矿生成氧化锌和SO₂，以氧化锌产品为原料制备纯氧化锌的生产工艺流程如图：

（1）已知A为碳酸锌和硫酸钠的混合物，则滤渣2的化学式为　　。

（2）上述步骤中，步骤⑥的操作是　　（填操作名称）。

（3）在上述步骤中，步骤　　发生的反应属于分解反应。

（4）步骤④中发生的反应化学方程式为　　（提示：ZnO与酸反应和Fe₂O₃与酸反应类似）。

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）： 　　。

硫酸亚锡（SnSO₄）广泛应用于电镀工业。该物质易与氧气反应而变质。实验室模拟工业上制取SnSO₄的一种实验方案如下：

（1）SnCl₂由Sn与盐酸反应制得，同时生成氢气，该反应的化学方程式为　↑　。

（2）Na₂CO₃俗称　　。

（3）过滤所得滤液中的溶质为　　（填化学式）。

（4）用已知质量分数和密度的浓硫酸配制质量分数为15%的稀硫酸，所需玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、胶头滴管和　　。稀释浓硫酸的正确操作为　　。

（5）反应2属于基本反应类型中的　　反应。从反应2所得溶液中获得SnSO₄晶体的部分操作须在隔绝空气条件下进行的原因是　　。

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　　。

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

碳酸钡是一种重要的化工产品，某厂用含二氧化硅杂质的碳酸钡原料生产碳酸钡产品，采用了以下的工艺流程：

（1）为节约成本，过程中的生成物可直接应用于流程的是　　，加入过量的盐酸的目的是　　

（2）向氯化钡溶液中加入过量的氢氧化钾并通入二氧化碳，其中能生成碳酸钡的方程式是　　。

（3）溶液A中溶质的成分，可能的组合有　　。

（4）操作3包括的两个操作是　　。

利用某工业废弃固体（成分为Cu ₂S和FeS ₂）制备硫酸铜溶液和硫酸亚铁晶体，流程如图所示。

（已知：①固体B含有氧化铜、氧化铁②铁能与硫酸铁反应，生成硫酸亚铁）

（1）操作Ⅰ是 　　。为了提高废弃固体的反应速率，除将固体粉碎、提高温度外，还可以采取的具体措施有 　　（写一条）。

（2）写出FeS ₂在空气中灼烧的化学方程式 　　。

（3）溶液C中的溶质有 　　（用化学式表示）。

（4）试剂y的作用是 　　。

图1中铁钉A长期放置于空气中可能生锈变成B，图2是A和B可发生的一系列化学反应，图中“→”表示一种物质可以转化成另一种物质，请根据图示完成相关问题：

（1）铁钉由A变成B，实际上是铁与　　等反应生成铁锈；

（2）图中反应②的化学方程式为　　；反应③的化学方程式为　　。

（3）自选反应物，写出满足图中反应④的化学方程式　　。

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　　。

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。

MgSO₄•7H₂O是一种重要的化工原料，某工厂以一种镁矿石（主要成分为SiO₂和MgCO₃，还含有少量FeCO₃）为原料制备MgSO₄•7H₂O的主要流程如图：

已知：SiO₂既不溶于水也不溶于稀硫酸。请回答下列问题：

（1）“操作a”的名称是　　。

（2）“废渣Y”中含有少量的 FeOOH，其中铁元素的化合价是　　。

（3）MgCO₃溶于稀硫酸的化学方程式为　　。

（4）“溶液A”中加入H₂O₂溶液会生成Fe₂（SO₄）₃，该反应的化学方程式为　　。

（5）选用MgO调节pH使Fe³⁺转化为沉淀，而不选用NaOH的原因是　　。