初中化学物质的相互转化和制备试题

如图是一种吸收废气中SO ₂并得到H ₂SO ₄的方法，下列说法不正确的是（　　）

A．	电解过程中化学能转化为电能
B．	吸收时的反应为Na 2SO 3+SO 2+H 2O═2NaHSO 3
C．	阴极区产生的气体X是O 2
D．	该方法可减少酸雨的形成

下列物质的转化在给定条件下均能实现的是（　　）

A．	H 2 H 2O H 2CO 3
B．	Ag AgCl AgNO 3溶液
C．	Ca（OH） 2溶液 Ca（NO 3） 2溶液 CaCO 3
D．	NaCl NaHCO 3 Na 2SO 4溶液

某工厂产生的废渣主要成分是含钙的化合物（杂质为Fe ₂O ₃）。用该废渣制取CaCl ₂晶体（CaCl ₂•xH ₂O）并进行组成测定，其制取的流程如图1所示：

已知：NH ₄Cl溶液显酸性，且浓度越高酸性越强

（1）XRD图谱可用于判断某固态物质是否存在。图2为煅烧前后废渣的XRD图谱。写出煅烧时发生的化学反应方程式 　　。

（2）浸取时需连续搅拌，其目的是 　　；生成的NH ₃能使湿润的红色石蕊试纸变 　　色。

（3）在其它条件相同的情况下，CaCl ₂的产率随浸取温度的变化如图3所示。则宜选择的浸取温度为 　　℃左右。

（4）若使用过量浓度较高的NH ₄Cl溶液，则所得CaCl ₂溶液中会含有NH ₄Cl、 　　（填化学式）等杂质。

（5）过滤得到的Fe ₂O ₃在高温下可与CO反应，写出该反应的化学方程式 　　。

（6）测定晶体（CaCl ₂•xH ₂O）的组成：

a．称取14.7000g CaCl ₂晶体于锥形瓶内，加入适量蒸馏水。使其全部溶解。

b．再向其中加入足量的Na ₂CO ₃溶液，静置。

C．过滤、洗涤、干燥、称量，得到10.0000g固体。

①通过计算，确定x的值（写出计算过程）。 　                            。

②判断步骤b中沉淀完全的方法是：静置，向上层清液中滴加 　　，则说明已沉淀完全；若沉淀不完全，则测得的x值比实际值 　　（填"偏大"、"偏小"或"不变"）。

空气是宝贵的自然资源，如图是以空气等为原料合成尿素[CO（NH ₂） ₂]的流程。请按要求回答相关问题：

（1）空气属于 　　（填"纯净物"或"混合物"），X是空气中含量最多的气体，其分子式为 　　。

（2）图中分离空气的过程属于 　　变化（填"物理"或"化学"）。

（3）空气中含有的少量稀有气体的化学性质 　　（填"活泼"或"稳定"）。

（4）实验室用大理石和稀盐酸制取二氧化碳的化学反应方程式为 　　；二氧化碳的密度比空气 　　（填"大"或"小"）。

（5）①天然气的主要成分是CH ₄，天然气属于 　　再生资源（填"可"或"不可"）。

②点燃CH ₄之前应 　　。 8g CH ₄完全燃烧消耗32gO ₂，生成agCO ₂和18gH ₂O，则a＝ 　　。

③由CH ₄在该流程中的作用表明：化学反应中发生物质变化的同时也会伴随有 　　变化（填"能量"或"原子个数"）。

（6）尿素属于 　　（填"氮肥"、"磷肥"或"钾肥"）；写出NH ₃合成尿素的化学反应方程式 　　。

化学在改善人类生存环境，提高生活质量方面起着重要作用。

[改善环境]温室效应和酸雨会威胁珊瑚礁生存，我国开展了南海珊瑚礁生态修复工作。

（1）我们把pH　　（填“＞”、“＜”成“＝”）5.6的降雨称为酸雨。

（2）为改善生存环境，倡导“低碳”生活，建议使用清洁能源。写出一种常见的清洁能源　　。

[探测资源]近期，我国向月球背面成功发射一颗中继通信卫星，助力探测月球资源。

（1）月球上有丰富的核能原料He﹣3，He的原子结构示意图为　　 （填字母序号）

（2）月球土壤中有天然的铁、铅、银等金属颗粒。根据铁锈蚀的条件分析，铁在月球上不易锈蚀的原因可能是　　。

[研发材料]中国芯彰显中国“智”造，芯片的基材主要是高纯硅。

（1）硅元素在元素周期表中的信息如图2所示，据图可得到的信息是　　（填字母序号）

A．硅元素是非金属元素

B．硅元素的元素符号为Si

（2）如图是一种制备高纯硅的工艺流程图：

[查阅资料]常温下，氯化镁溶液呈中性。

①反应I的化学方程式：2Mg+SiO₂Si+2MgO，该反应属于　　反应（填基本反应类型）。反应Ⅱ要在无氧气环境中进行，原因是　　（答出一种即可）。

②操作I的名称是过滤，过滤时液面应　　（填“高于”或“低于”）滤纸边缘。所得粗硅应充分洗涤，以除去表面可能含有的盐酸、　　、（填化学式）。

③简要叙述检验盐酸已过量的方法　　。

④上述已知生产流程中，可以循环利用的物质是　　（填化学式）。

海洋是人类巨大的资源宝库，如图为从海水中提取金属镁的简易流程图。

（1）海洋中含量最多的物质是　 ；

（2）实验室中进行操作Ⅰ时，玻璃棒的作用是　　；

（3）生石灰转化为石灰乳的过程是　　反应（选填“吸热”或“放热”）；

（4）上述流程中未涉及到的基本反应类型是　　反应。

碳酸钠广泛用于造纸、纺织、玻璃、洗涤剂、肥皂、制革等工业，是一种重要的化工原料。吕布兰、索尔维和侯德榜为碳酸钠的工业化生产作出了巨大贡献。

I、吕布兰法

1789年，法国医生吕布兰（N．Leblanc，1742﹣1806）以食盐、浓硫酸、木炭和石灰石为原料，开创了规模化工业制取碳酸钠的先河，具体流程如图：

（1）碳酸钠俗称　　。

（2）在高温条件下，②中发生两步反应，其中一步是Na₂SO₄和木炭生成Na₂S和CO，该反应的化学方程式为　　

（3）③中“水浸”时通常需要搅拌，其目的是　　

（4）不断有科学家对吕布兰法进行改进，是因为此法有明显不足，请写出一条不足之处　　。

Ⅱ、索尔维法

1892年，比利时工程师索尔维发明氨碱法制碳酸钠，又称索尔维法。原理如下：

NaCl+NH₃+CO₂+H₂O═NaHCO₃↓+NH₄Cl

2NaHCO₃Na₂CO₃+CO₂↑+H₂O

某兴趣小组采用下列装置模拟索尔维法制备碳酸氢钠，进而制得碳酸钠。

实验操作如下：

①关闭K₁，打开K₂通入NH₃，调节气流速率，待其稳定后，打开K₁通入CO₂；

②待三颈烧瓶内出现较多固体时，关闭K₂停止通NH₃，一段时间后，关闭K₁停止通CO₂；

③将三颈烧瓶内的反应混合物过滤、洗涤、低温干燥，并将所得固体置于敞口容器中加热，记录剩余固体质量。

加热时间/min	t0	t1	t2	t3	t4	t5
剩余固体质量/g	未记录	15.3	13.7	11.9	10.6	10.6

请回答下列问题：

（5）饱和 NaHCO₃溶液的作用是除去CO₂中混有的HCl，反应的化学方程式为　　；

（6）三颈烧瓶上连接的长颈漏斗的主要作用是　　，有同学认为应该在长颈漏斗内放置一团蘸有酸液的棉花，理由是　　；关闭K₂停止通NH₃后，还要继续通一段时间CO₂，其目的是　　；

（7）根据实验记录，计算t₂时 NaHCO₃固体的分解率（已分解的 NaHCO₃质量与加热前原NaHCO₃质量的比值），请写出计算过程。

若加热前 NaHCO₃固体中还存在少量NaCl，上述计算结果将　　（填“偏大”、“偏小或“无影响”）。

（8）制碱技术在很长一段时间内把持在英、法等西方国家手中，我国化学工程专家侯德榜先生独立摸索出索尔维法并公布与众，又于1943年创造性地将制碱与制氨两种工艺联合起来，基本消除废弃物的排放，同时生产出碳酸钠和氯化铵两种产品，这就是著名的侯氏制碱法。下列认识或理解正确的是　　

①科学认识是在曲折的、艰辛的积累过程中不断进步的；

②“科技兴邦、实业救国”是侯德榜先生回国研究的巨大动力；

③侯氏制碱法大大提高了原料的利用率，它符合当今“绿色化学”的理念。

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　　。

从大理石（主要杂质是氧化铁）中提纯碳酸钙的一种实验流程如下：

（1）反应池I中用硝酸不用稀硫酸的主要原因是　　。

（2）反应池Ⅱ中加入氨水的目的是　　。

（3）反应池Ⅲ用生成碳酸钙的化学方程式是　　。

（4）过滤Ⅱ中所得滤液在农业生产中的一种用途是　　。

下列选项所示的物质间转化均能一步实现的是（　　）

A．CuCuSO₄Cu（OH）₂

B．SSO₂H₂SO₄

C．FeFeCl₃AgCl

D．CCO₂CaCO₃

甲、乙、丙、丁四种物质间的反应如图所示，下列选项符合图示反应关系的是（　　）

选项	甲	乙	丙	丁
A	CuO	H2SO4	CO2	O2
B	Na2SO4	Ba（OH）2	HCl	Ba（NO3）2
C	NaOH	CO2	Ca（OH）2	MgCl2
D	Mg	CuCl2	NaOH	H2SO4

A．AB．BC．CD．D

工业上，常采用“盐硝联产工艺”生产高纯度食盐，还可以制得硫酸钠。卤水中主要含有NaCl，还含有少量Na₂SO₄、CaSO₄、MgSO₄、CaCl₂、MgCl₂、FeCl₃，用火碱和烟道气中的CO₂为原料净化卤水，符合低碳经济发展要求。分析流程，回答问题：

（1）反应器1中主要除去的离子是　　（填符号）。

（2）烟道气通入反应器2前要脱硫，是为了除去有害气体　　 （填化学式）。反应器2中生成沉淀的化学方程式　　 （写一个）。

（3）下表为NaCl和Na₂SO₄在不同温度时的溶解度：

温度/℃	0	10	20	30	32.4	40	50	60	70	80	90	100
溶解度/g	35.7	35.8	36.0	36.3	36.4	36.6	37.0	37.3	37.8	38.4	39.0	39.8
	4.9	9.1	19.5	40.8	52.0	48.8	46.2	45.3	44.3	43.7	42.7	42.5

从析盐罐中排出的溶液a，在温度不变的条件下，每10g水中含有NaCl约　　g．为提高Na₂SO₄纯度，析硝罐中析出Na₂SO₄，需采用　　 （填“升温”或“降温”）结晶方法。

化学是认识、改造和应用物质的科学。从海水中提取镁、制“碱”，都体现了人类改造物质的智慧。结合下列流程图（其中部分操作和条件已略去），请回答相关问题：

（1）提纯物质常用转化的方法，就是将杂质转化为沉淀或气体而除去。 粗盐中含有氯化镁、硫酸钠、氯化钙等可溶性杂质，通过步骤Ⅰ，再利用过滤操作进行除杂。步骤Ⅰ加入下列三种溶液的先后顺序为　　（填字母序号）；

a．稍过量的Na₂CO₃溶液    b．稍过量的BaCl₂溶液    c．稍过量的NaOH溶液

（2）母液中有MgCl₂，却经历了步骤Ⅳ、Ⅴ的转化过程，其目的是　　；

（3）步骤Ⅱ中先向饱和食盐水中通入氨气，有利于二氧化碳的吸收，这样做的目的是　　，写出该反应的化学方程式　　；

（4）化学变化是改造物质的重要途径。上述流程图中没有涉及的基本反应类型是　　。

甲、乙、丙三种物质的转化关系如图所示（“→”表示反应能一步实现，部分反应物、生成物和反应条件已略去）。回答下列问题：

（1）若甲是一种固态非金属单质，乙是一种可燃性气体，丙和乙的组成元素相同，写出乙→丙转化的化学方程式：　　。

（2）若甲、乙的组成元素相同，乙是最常用的溶剂，丙是空气的主要成分之一，写出甲→丙转化的化学方程式：　　。

（3）若甲、乙均为蓝色溶液，且乙可与AgNO₃溶液反应生成不溶于稀硝酸的白色沉淀，丙为蓝色难溶于水的碱类物质，写出丙→乙转化的化学方程式：　　，该反应的基本反应类型是　　。

氯化钡是一种可溶性重金属盐，广泛应用于化工领域，其水溶液呈中性。工业上用毒重石（主要成分是 BaCO₃）制备氯化钡晶体。某实验小组模拟工业上制备氯化钡晶体的流程，设计了实验室中制备氯化钡晶体的方案，实验流程如图所示。（该毒重石样品所含杂质难溶于水，不与酸反应。

（1）步骤①中发生反应的化学方程式为　　。

（2）滤液Ⅱ是 30℃时氯化钡的　　溶液（选填“饱和”或“不饱和”）。

（3）关于上述实验方案的相关内容，下列说法不正确的是　　（选填字母序号）。

A、氯化钡是一种有毒的物质，使用时应注意安全

B、该实验流程中得到的副产品二氧化碳是重要的化工原料

C、可用重晶石（主要成分是硫酸钡）代替该实验流程中的毒重石，制备氯化钡晶体

D、步骤②将滤渣进行水洗，既能提高氯化钡晶体的产率，又能减少 Ba²⁺环境的污染

（4）某同学提出，步骤③将滤液Ⅰ浓缩时会产生气体污染物，其化学式为　　。为防止污染，需要对滤液Ⅰ处理后再浓缩。简述处理滤液Ⅰ的方法：　　。