初中化学物质的相互转化和制备填空题

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　　。

波尔多液含氢氧化钙、氢氧化铜和硫酸钙等物质，是农业上常用的杀菌剂。一种生产波尔多液的工艺流程如图。

（1）“煅烧”的化学方程式为CaCO₃ $\frac{\underset{¯}{\mathit{煅烧}}}{}$CaO+CO₂↑，该反应属于基本反应类型中的　　反应。

（2）“混合”时不能用铁制容器，原因是　　。

（3）“混合”时需不断搅拌，目的是　　。

（4）“混合”过程中硫酸铜和氢氧化钙反应生成氢氧化铜的化学方程式为　　。

（5）“混合”后得到的波尔多液温度明显高于室温，原因是　　。

（6）用　　可以测定波尔多液酸碱度。

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。

镁及其合金是一种用途广泛的金属材料，大量的金属镁是从海水或卤水中提取的，其主要步骤见如图：

（1）为了使MgSO₄转化为Mg（OH）₂，试剂①可以选用　　；

（2）加入试剂①后，分离得到Mg（OH）₂沉淀的方法是　　；

（3）试剂②可以选用　　；

（4）通电后，MgCl₂分解生成Mg和Cl₂的化学反应方程式　　。

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　　。

高纯碳酸钙广泛应用于精密电子陶瓷、医药等的生产。某兴趣小组按如图所示实验步骤，模拟工业流程制备高纯碳酸钙。请回答下列问题。

（1）“酸溶”过程中，将一定浓度的盐酸缓慢加入粉碎后的优质石灰石中，同时搅拌。搅拌的目的是　　。

（2）“操作1”、“操作2”步骤中，需要用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和　　。

（3）“操作2”中分离得到的NH₄Cl，在农业上可用作　　。

以镁矿石（主要成分MgCO₃、SiO₂）为原料生产MgO的工艺流程如图

注：SiO₂难溶于水和常见的酸；“沉镁”过程中有Mg（OH）₂生成。

（1）滤渣X的主要成分为　　（填化学式）。

（2）实验室中用图一所示装置进行过滤。

①该装置中仪器A的名称为　　。

②若过滤时滤液出现浑浊，可能的原因是　　（填字母）。

a．滤纸已破损 b．漏斗中液面低于滤纸边缘 c．滤纸未紧贴漏斗内壁

（3）“沉镁”时MgSO₄与NH₃•H₂O发生反应。结合图二，写出该反应的化学方程式　　。

（4）已知在不同温度下，充分加热等质量的Mg（OH）₂，加热温度与固体残留率的关系如题图三所示。“加热”时温度至少要达到350℃，原因是　　。

孔雀石的主要成分是CuCO₃•Cu（OH）₂及少量不溶性杂质（杂质不与酸反应），某同学按下列实验步骤制取了少量氧化铜。

（1）白色沉淀的化学式为　　。

（2）写出步骤③中发生反应的化学方程式　　；　　。

（3）蓝色沉淀受热分解生成另一种氧化物的化学式是　　。

（4）若向溶液A中逐滴加入NaOH溶液，其过程中溶质种数会发生变化，最多时可达　　种。

胆矾（CuSO₄•5H₂O）在工农业生产中有广泛的用途。实验室利用废旧电池的铜帽（主要含铜和锌）为原料制备胆矾。实验流程如图所示：

查阅资料：氧化锌能溶于氢氧化钠溶液。

（1）废旧电池铜帽的表面常有油污，可用洗洁精预先除去，洗洁精在除去油污的过程中起　　作用。

（2）“碱溶”步骤中，为加快反应速率可采取多种措施，如搅拌、　　等。

（3）“酸溶”时，发生反应的化学方程式是　　。

（4）“灼烧”完全（已充分反应）的判断依据是　　。

粗盐中含有泥沙等不溶性杂质，还含有氯化钙、氯化镁、硫酸钠等可溶性杂质。

提纯粗盐并制取纯碱的工艺流程如图：

已知：①20℃时，将CO₂通入含有NH₃的饱和NaCl溶液中生成NaHCO₃晶体和NH₄Cl溶液

②20℃时，几种物质在水中的溶解度/g

NaCl	NH4Cl	NaHCO3
36.0	37.2	9.6

请根据上述题中有关信息，回答下列问题：

（1）步骤③中加入试剂A的化学式是　　；

（2）步骤④中加入过量Na₂CO₃溶液的目的是　　；

（3）在步骤⑥反应中，有NaHCO₃晶体析出，而没有NH₄Cl和NaCl析出的原因是　　；

（4）步骤⑦中NaHCO₃转化为纯碱的化学反应方程式是2NaHCO₃ $\frac{\underset{¯}{△}}{}$Na₂CO₃+CO₂↑+H₂O，该化学反应属于　　反应（填基本反应类型）。

已知：向饱和食盐水中通入氨气得到饱和铵盐水，饱和铵盐水能与CO₂发生反应：NaCl+NH₃+CO₂+H₂O═NaHCO₃↓+NH₄Cl。某学习小组以饱和食盐水等为原料制备纯碱的主要流程如图：

（1）常温时，饱和铵盐水的pH 　 　（填“＝”或“＞”）7。反应时，溶液中生成的NH₄Cl中含有原子团的名称是 　    　。

（2）过滤时，若经两次过滤滤液仍浑浊其原因可能是 　                　（任写一条）。

（3）热解时，NaHCO₃分解得到Na₂CO₃、CO₂和H₂O，该反应的化学方程式为 　                       　。

氯化亚铜CuCl是一种难溶于水和乙醇且在潮湿空气中易变质的物质，广泛应用于冶金、电镀、医药等行业、CuCl的制备流程如图：

（1）"操作Y"名称是 　　。

（2）CuCl中铜元素的化合价为 　　。

（3）请配平"反应Ⅱ"的化学方程式： 　                         。

（4）在"滤液Ⅱ"中可以循环利用的物质（水除外）是 　　。（填化学式）

（5）"醇洗"的目的是 　    ，防止后续过程中氯化亚铜变质。

无水氯化钙（CaCl ₂）是重要的干燥剂，CaCl ₂•6H ₂O与冰的混合物是实验室常用的制冷剂，将CaCl ₂•6H ₂O加热可得CaCl ₂．某工厂以石灰石为原料生产无水氯化钙的流程如图所示，原料石灰石中含有的杂质主要是MgCO ₃、MgSO ₄。

（1）过滤和蒸发均用到的玻璃仪器是 　　。

（2）石灰石溶解时，杂质MgCO ₃发生反应的化学方程式为 　　，该反应是 　　（填基本反应类型）

（3）加入BaCl ₂溶液除去的杂质离子是 　　，加入氢氧化钙溶液除杂的化学方程式为 　                           。

（4）由CaCl ₂•6H ₂O得到CaCl ₂是 　　变化（填"物理"或"化学"）。

已知：NaOH溶液能与MgSO₄溶液反应生成Na₂SO₄和难溶于水的Mg（OH）₂．镁大多是从海水中提取。某小组从预先处理后的海水中提取镁的主要步骤如图：

（1）沉淀时，NaOH应过量的目的是　　。

（2）过滤时，使用玻璃棒的作用是　　。

（3）溶解时，稀盐酸与Mg（OH）₂发生反应的化学方程式为　　，该反应的反应类型为　　。

碳酸钾广泛应用于玻璃、纺织印染和肥皂生产等领域。制取碳酸钾的工艺流程示意图如图：

温度/℃	0	10	20	30	40	60	80	100
K2CO3的溶解度/g	107.0	109.0	111.0	114.0	117.0	126.0	139.0	156.0

根据如图表信息，回答下列问题：

（1）生成碳酸钾的化学方程式为　               　。

（2）上述流程中可循环使用的物质是　　，NH₄Cl在农业上可用作　　。

（3）得到K₂CO₃晶浆的结晶方法是　　。

（4）上述流程中洗涤K₂CO₃晶体应选用　　（填序号）。

①NH₄Cl溶液

②热水

③饱和K₂CO₃溶液