初中化学物质的相互转化和制备填空题

中国科学院张青莲院士对铟、铱、锗等的相对原子质量测定作出了杰出贡献。锗是重要的半导体材料，由锗精矿（含GeO₂、GeS₂、As₂O₃等）制备金属锗的步骤如下：

①焙烧，GeS₂转化为GeO₂，然后用盐酸溶解得到GeCl₄．②用Cl₂将杂质转化为不易挥发的H₃AsO₄．③加热混合溶液使GeCl₄气化，再冷凝为液态，经过一系列转化得到GeO₂．④用H₂将GeO₂还原为Ge，同时H₂转化为H₂O。

（1）步骤①盐酸溶解GeO₂的化学方程式为　　。

（2）完成步骤②除杂反应的化学方程式：AsCl₃+4H₂O+Cl₂═H₃AsO₄+5　　。

（3）步骤③分离GeCl₄的方法是　（填标号）。

A．过滤

B．蒸馏

C．升华

D．蒸发

（4）步骤④消耗H₂和生成Ge的质量之比为　　。

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　　。

某矿石主要成分是MgO，含少量的Fe₂O₃、CuO和SiO₂杂质。用该矿石制备Mg（OH）₂的工艺流程简图如图：

回答下列问题：

（1）步骤①和步骤②均用到的操作是　　。

（2）溶液A中所含的阳离子有Fe³⁺、Cu²⁺、Mg²⁺和　　（填离子符号）。

（3）已知部分金属阳离子以氢氧化物形成沉淀时溶液的pH见下表：

对应离子	Fe^3+	Cu^2+	Mg^2+
开始沉淀时的pH	1.9	4.2	9.1
完全沉淀时的pH	3.2	6.7	11.1

步骤②加入熟石灰，调节溶液的pH范围为　　，固体C中所含成分的化学式为　　。

（4）步骤③制得Mg（OH）₂的化学方程式为　　。

高氯酸钾（KClO₄）是一种性能稳定的物质，主要用作发烟剂、引火剂、氧化剂和化学分析试剂，工业生产上生产的高氯酸钾的工艺流程如图：

回答下列问题：

（1）为加快氯酸钾的溶解，可采取的措施为　　。

（2）流程中的分离操作相当于实验室中的　　。

（3）反应釜中发生的化学反应方程式为　　，该反应属于基本反应类型中的　　反应。

（4）电解NaClO₃溶液时，除产生NaClO₄外，还得到一种清洁的高能燃料，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

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"）。

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。

图中的A～I表示几种初中化学常见的物质，其中A、D、I是氧化物，I是一种有毒气体；B元素在地壳中的含量位居第三；C由三种元素组成；G为紫红色。图中“一”表示两端的物质间能发生化学反应；“→”表示物质间存在转化关系；部分反应物、生成物或反应条件已略去。

（1）写出G的化学式：　 　。

（2）写出B→A反应的化学方程式：　             　。

（3）图中各物质之间反应和转化反应中，没有涉及到的基本反应类型为 　   　。

（4）H→I反应的化学方程式 　     　。

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　　。

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　　。

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　　。

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 　                       　。

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　　。

镁及其合金是一种用途很广泛的金属材料。大量的镁是从海水蒸发结晶得到粗盐后的苦卤水中提取的。根据下列工业制镁的主要生产步骤回答问题：

（1）操作X的名称是　　；

（2）试剂②可选用　　；

（3）MgCl₂在熔融状态下，通电后会产生金属镁和氯气（Cl₂），该反应的化学方程式为　　。

某兴趣小组查阅资料得知：氯酸钾（KClO₃） 在加热和二氧化锰做催化剂的条件下生成氯化钾和氧气。他们利用该原理制取氧气，并回收提纯氯化钾和二氧化锰，按以下流程图进行实验，按要求完成下列问题：

（1）步骤Ⅰ中发生反应的化学方程式为　　。

（2）步骤Ⅳ中操作Y的名称是　　。

（3）步骤Ⅲ中“洗涤”操作2次后，收集第3次的洗涤液并进行检验。取少量洗涤液于试管中，滴加　　溶液，有白色沉淀生成，说明还没有洗涤干净。

（4）实验结束后，理论上能够回收得到　　克二氧化锰。