第2章物质转化与材料利用2

第2章物质转化与材料利用（B卷•专项卷）TOC\o"13"\h\z\u一、金属的化学性质 1二、金属置换反应时的滤渣滤液成分问题 4三、制取氢气的图像问题 7四、金属活动性顺序问题 10五、金属还原实验问题 13六、物质的相互转化与制备 18七、物质的鉴别、推断 21一、金属的化学性质向质量均为m的锌粉和铁粉中分别滴加100g同浓度的稀硫酸，反应过程中产生气体质量与所加稀硫酸质量关系如图所示，下列叙述正确的是（）A．反应后均得到无色溶液 B．反应后所得气体化学性质相同 C．b表示的是锌和稀硫酸反应的情况 D．反应结束后两种金属均有剩余，所得溶液的质量相等【解答】解：A、铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁溶液和氢气，硫酸亚铁溶液显浅绿色，故选项说法错误。B、铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁溶液和氢气，锌和稀硫酸反应生成硫酸锌溶液和氢气，反应后所得气体均为氢气，反应后所得气体化学性质相同，故选项说法正确。C、由反应过程中产生气体质量与所加稀硫酸质量关系图，反应后稀硫酸均有剩余，金属完全反应，等质量的锌和铁，铁产生的氢气的质量多，b表示的是铁和稀硫酸反应的情况，故选项说法错误。D、反应结束后两种金属均没有剩余，由于生成氢气的质量不相等，则所得溶液的质量不相等，故选项说法错误。故选：B。在托盘天平两边各放一只烧杯，调节至平衡。在两只烧杯里注入相同质量、相同质量分数的足量稀盐酸，然后分别向左右两端烧杯中加入质量相等的Fe和金属A．有气体产生时，天平指针慢慢向左偏转（如图1）：指针偏转到一定角度后，又慢慢向右偏转；反应结束后，天平指针指向右端（如图2）。则天平右端加入金属A可能是（）A．Cu B．Mg C．Zn D．Al【解答】解：根据质量相等的铁和金属A加入完全相同的足量稀盐酸中所出现的现象：反应过程中天平指针慢慢向左偏转，可判断金属A反应与盐酸反应放出氢气速率大于金属铁即金属A的活动性比铁强；根据金属活动性顺序镁＞铝＞锌＞铁＞铜，可知锌、镁、铝都符合这一要求；反应结束后，天平指针指向右端，可判断等质量金属A完全反应放出氢气质量小于金属铁，根据等质量金属完全反应放出放出氢气质量=金属的化合价故选：C。将等质量的Mg、Al、Fe分别放入三份浓度（即溶质质量分数）相等的稀盐酸中，反应生成的氢气质量与反应时间的关系如图所示．根据图中所给信息，作出的判断错误的是（）A．图线x表示镁的反应情况 B．铝消耗的稀盐酸质量最大 C．镁一定过量，铝、铁可能反应完 D．镁和铁一定过量，铝可能反应完【解答】解：A、镁最活泼，与稀盐酸反应时需要的时间最短，图线x表示镁的反应情况。正确。B、铝不如镁活泼，比铁活泼，反应需要的时间介于镁和铁之间，图线y表示铝的反应情况，Mg、Al、Fe与稀盐酸反应的化学方程式分别为：Mg+2HCl═MgCl2+H2↑、2Al+6HCl═AlCl3+3H2↑、Fe+2HCl═FeCl2+H2↑，2473542195673由反应的化学方程式可知，将等质量的Mg、Al、Fe分别放入三份浓度（即溶质质量分数）相等的稀盐酸中时，铝消耗的稀盐酸质量最大。正确。C、如果镁不过量，等质量的镁、铁与稀盐酸反应生成的氢气不可能相等，所以镁一定过量，铝、铁可能反应完。正确。D、由图中信息可知，镁、铁与稀盐酸反应生成的氢气质量相等，说明镁一定过量，但是不能确定铁是否反应完，铁可能过量或反应完，故错误。故选：D。某兴趣小组向AgNO3溶液中加入一定质量的Fe和Al的混合粉末，充分反应后过滤，得到滤渣和浅绿色滤液，关于该滤渣和滤液的以下四种说法，其中正确的有（）①滤渣中一定含有Ag，可能含有Fe②向滤渣中加入稀盐酸，可能有气泡产生③向滤液中加入稀盐酸，一定有沉淀产生④滤液中一定含有Fe（NO3）2，一定不含有AgNO3和Al（NO3）3A．只有①② B．只有③④ C．只有①③ D．只有②④【解答】解：向AgNO3溶液中加入一定质量的Fe和Al的混合粉末，硝酸银先和铝反应生成硝酸铝和银，后和铁反应生成硝酸亚铁和银，充分反应后过滤，得到滤渣和浅绿色滤液，说明铝完全反应，铁部分或全部反应。①滤渣中一定含有Ag，可能含有Fe，例如铁过量时，该选项正确。②向滤渣中加入稀盐酸，可能有气泡产生，例如铁过量时，铁和稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，该选项正确。③向滤液中加入稀盐酸，不一定有沉淀产生，例如硝酸银完全反应时，不产生沉淀，该选项不正确。④滤液中一定含有Fe（NO3）2和Al（NO3）3，可能含有AgNO3，该选项不正确。故选：A。二、金属置换反应时的滤渣滤液成分问题（2024•宁波模拟）小周学习了金属的相关性质，做了如图所示的两个实验。下列说法正确的是（）A．甲实验滤渣加入盐酸会有气泡产生 B．甲实验滤液中有三种阳离子 C．乙实验滤液中有两种阳离子 D．乙实验滤液质量变大【解答】解：A、甲实验中加入稀盐酸产生白色沉淀，是因为稀盐酸和硝酸银反应生成白色沉淀氯化银，即硝酸银过量，铁完全反应，滤渣中含有银，银不能和稀盐酸反应，加入盐酸不会有气泡产生，故选项不正确。B、甲实验滤液中有三种阳离子，即没有反应的硝酸银中的银离子、没有反应的硝酸铜中的铜离子和反应生成的硝酸亚铁中的亚铁离子，故选项正确。C、乙实验中加入稀盐酸产生气体，是因为铁和稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，说明铁过量，硝酸银和硝酸铜完全反应，滤液中有一种阳离子，即反应生成的硝酸亚铁中的亚铁离子，故选项不正确。D、56份质量的铁和硝酸银、硝酸铜反应后生成216份质量的银、64份质量的铜，反应后滤液质量变小，故选项不正确。故选：B。（2023•慈溪市模拟）将铁粉（on段）和稀硫酸（n点后）先后加入到一定量的硫酸铜溶液中，搅拌使之充分反应。过程中加入物质的质量与烧杯中剩余固体的质量关系如图所示。下列说法正确的是（）A．a、b点对应的剩余固体只有一种 B．m＜6.4 C．实验过程中共产生FeSO4的质量为15.2g D．n点对应的横坐标数值为11.2【解答】解：A、a点是铁与硫酸铜还没有反应完，此时剩余固体中含有剩余的铁和生成的铜；b点是铁把硫酸铜反应完了，铁又和硫酸反应，此时铁还没有把硫酸反应完，还存在铁，所以剩余固体中含有铁和铜，故A错误；B、设5.6g铁与硫酸铜反应生成铜的质量为x，则：Fe+CuSO4＝FeSO4+Cu56645.6gx5664x＝6.4g，所以m点含有6.4g铜，故B错误；C、由图示可知，与硫酸铜反应的铁质量是5.6g，与硫酸铜反应完剩余的铁是：12g﹣6.4g＝5.6g，所以反应前铁的总质量是5.6g+5.6g＝11.2g，设生成硫酸亚铁的质量为y，根据：Fe+CuSO4＝FeSO4+Cu5615211.2gy56152y＝30.4g，故C错误；D、由选项C分析，n点对应的横坐标数值为11.2g，故D正确；故选D。（2023•杭州一模）将一定量的锌铁混合粉末放入盛有硝酸银溶液的烧杯中，不断搅拌，充分反应后过滤，得到滤渣和滤液。向滤渣中加入足量稀盐酸，有气泡冒出，则滤渣的成分是（）A．一定有银，可能有锌、铁 B．一定有银、铁，可能有锌 C．一定有银、锌，可能有铁 D．一定有银、铁、锌【解答】解：将一定量的锌铁混合粉末放入盛有硝酸银溶液的烧杯中，硝酸银先和锌反应生成硝酸锌和银，后和铁反应生成硝酸亚铁和银，不断搅拌，充分反应后过滤，得到滤渣和滤液。向滤渣中加入足量稀盐酸，有气泡冒出，说明滤渣中一定含有银、铁，可能含有锌。故选：B。现有金属样品2.7g，金属成分可能是Al、Zn、Fe中的一种或几种。向其中逐渐加入溶质质量分数为9.8%的稀硫酸，产生的氢气的质量与加入稀硫酸的质量关系如图所示，则下列结论正确的是（）A．x的数为0.4 B．金属的成分有2种情况 C．金属样品中一定含有铝 D．M点对应的溶液中溶质最多含有3种溶质【解答】解：A、反应生成的氢气中的氢元素完全来自于硫酸，生成氢气质量：100g×9.8%×298×100%＝0.2g，xB、2.7g的Al、Zn、Fe完全与硫酸反应生成氢气质量分别是大于0.2g、小于0.2g、小于0.2g，金属的成分有3种情况，即：铝和锌，铝和铁，铝、锌和铁，该选项不正确。C、由上述计算分析可知，金属样品中一定含有铝，该选项正确。D、M点对应的溶液中可能含有四种溶质，即硫酸锌、硫酸铝、硫酸亚铁和硫酸，该选项不正确。故选：C。三、制取氢气的图像问题（2023秋•诸暨市月考）向两份装有等质量的镁粉和铁粉的烧杯中逐渐加入等浓度的稀硫酸直至过量，下列图像中正确的是（）A． B． C． D．【解答】解：开始阶段，等质量的硫酸与足量的镁、铁反应时，酸完全反应，生成的氢气质量相等；镁的相对原子质量小于铁的相对原子质量，最后生成的氢气质量镁大于铁，故选：B。用相同质量的镁和铁分别与稀盐酸反应，横坐标表示加入盐酸的体积，则生成氢气的质量符合实际的是（）A． B． C． D．【解答】解：等质量的金属镁和铁中分别滴入溶质质量分数相等的稀盐酸至过量，开始时金属过量，稀盐酸完全反应，生成氢气的质量相同；当向等质量的镁和铁中加入溶质质量分数相同的稀盐酸至过量，则镁和铁全部参加反应，Mg+2HCl═MgCl2+H2↑242Fe+2HCl═FeCl2+H2↑562通过反应的化学方程式以及金属与酸反应生成氢气的质量关系可以看出，镁生成的氢气大于铁。故选：D。向三个烧杯中分别放入足量的Mg、Al、Fe粉末，同时加入质量分数相同的100g稀盐酸，充分反应。反应的有关图像错误的是（）A． B． C． D．【解答】解：A、向三个烧杯中分别放入足量的Mg、Al、Fe粉末，同时加入质量分数相同的100g稀盐酸，若消耗盐酸相同，则生成氢气质量相同，根据方程式的质量关系可知消耗相同质量的盐酸，同时消耗金属的质量关系为Fe＞Mg＞Al，故溶液质量增加关系为Fe＞Mg＞Al，故A正确；B、金属与酸反应时氢气来源于酸中的氢元素，因为酸的量相同，金属过量，故最终生成的氢气应该相等，生成等质量的氢气，消耗的金属的质量为Fe＞Mg＞Al，故B正确；C、金属活动性为Mg＞Al＞Fe，则镁的反应速率最快，至完全反应所需时间短，铝的次之，最后是铁；向三个烧杯中分别放入足量的Mg、Al、Fe粉末，同时加入质量分数相同的100g稀盐酸，充分反应，最后生成的氢气的质量相等，故C正确；D、金属活动性为Mg＞Al＞Fe，所以相同时间消耗金属的质量关系为：Mg＞Al＞Fe，根据方程式的质量关系可知消耗相同质量的盐酸，同时消耗金属的质量关系为Fe＞Mg＞Al，故D错误。故选：D。相同质量的Mg、Fe、Zn三种金属，分别与足量的、质量相同、质量分数相同的稀H2SO4充分反应，生成氢气与消耗稀H2SO4的质量关系如图，分析图象所得的结论与事实相符的是（）A．三种金属消耗稀H2SO4的质量：Mg＜Fe＜Zn B．三种金属的失电子总数量：Mg＞Fe＞Zn C．三种金属的活动性顺序：Mg＝Fe＝Zn D．三种金属与稀H2SO4反应后溶液的质量：Mg＞Fe＞Zn【解答】解：A、最终镁反应生成的氢气最多，锌反应生成的氢气最少，生成的氢气中的氢元素完全来自于硫酸，三种金属消耗稀H2SO4的质量：Mg＞Fe＞Zn，该选项说法不正确；B、反应时，镁、铁、锌的1个原子都是失去2个电子，因此三种金属的失电子总数量：Mg＞Fe＞Zn，该选项说法正确；C、三种金属的活动性顺序：Mg＞Zn＞Fe，该选项说法不正确；D、反应生成氢气越多，最终形成溶液质量越小，三种金属与稀H2SO4反应后溶液的质量：Mg＜Fe＜Zn，该选项说法不正确。故选：B。四、金属活动性顺序问题（2024•浙江模拟）某化学兴趣小组为比较Mg、Fe，Cu三种金属的活动性，进行了如图甲所示的实验，实验后把两试管中的物质倒入图乙烧杯中，发现烧杯内的红色固体明显增多，充分反应后过滤。下列推断不正确的是（）A．试管a无明显现象，可推知金属活动性Mg＞Fe B．试管b反应后的固体中一定不含Fe C．充分反应后，乙烧杯的滤渣中一定含有Cu，可能含有Fe D．充分反应后，乙烧杯的溶液中一定含有Mg2+、Fe2+，Cu2+【解答】解：由于镁的活动性大于铁，铁不能与硫酸镁反应；铁的活动性大于铜，铁能将铜从其溶液中置换出来，由题意可知，实验后把两试管中的物质倒入烧杯中（如图乙）发现烧杯内的红色固体明显增多，说明了试管b中的铁完全反应了，试管a中的铁又与硫酸铜发生了反应。若硫酸铜完全反应了，溶液中的阳离子是：Mg2+和Fe2+；若硫酸铜没有完全反应，溶液中的阳离子是：Mg2+、Fe2+和Cu2+，所以溶液中一定含有Mg2+、Fe2+，可能含有的金属离子是Cu2+。A、试管a无明显现象，说明铁不能与硫酸镁反应，可推知金属活动性Mg＞Fe，故A正确；B、由分析可知，由于实验后把两试管中的物质倒入烧杯中（如图乙）发现烧杯内的红色固体明显增多，说明试管b中的铁完全反应了，试管a中的铁又与硫酸铜发生了反应，故试管b反应后的固体中一定不含Fe，故B正确；C、由分析可知，充分反应后，乙烧杯的滤渣中一定含有铁与硫酸铜反应生成的Cu，可能含有过量的Fe，故C正确；D、由分析可知，充分反应后，乙烧杯的溶液中一定含有Mg2+、Fe2+，可能含有Cu2+，故D错误；故选：D。（2023秋•越城区期末）兴趣小组按如图流程进行实验（每步均充分反应），反应结束后，将烧杯内物质进行过滤，向滤渣中加入少量稀盐酸，无明显现象，下列说法不正确的是（）A．由实验可判断出铁、铜、锌的活动性顺序 B．滤液中的溶质一定有FeCl2、ZnCl2和CuCl2 C．滤渣中一定有Cu，一定没有Fe和Zn D．两支试管混合后，固体总质量一定增加【解答】解：由于金属的活动性强弱是：锌＞铁＞铜，在进行实验时，铁不能与氯化锌反应，能与氯化铜反应生成了氯化亚铁和铜，反应结束后，将烧杯内物质进行过滤，向滤渣中加入少量稀盐酸，无明显现象，说明了铁没有剩余，滤渣中一定有Cu，一定没有Fe和Zn。所以：A、根据铁不能与氯化锌反应，说明金属活动性锌＞铁；能与氯化铜反应，说明金属活动性铁＞铜；可以判断出铁、铜、锌的活动性顺序，故A说法正确；B、由上述分析可知，滤液中的溶质一定有FeCl2、ZnCl2，可能含有CuCl2，说法B不正确；C、由上述分析可知，滤渣中一定有Cu，一定没有Fe和Zn，故C说法正确。D、由于每56份质量的铁能置换出64份质量的铜，所以两支试管混合后，固体总质量一定增加，故D说法正确；故选：B。（2023•鹿城区模拟）小明将甲、乙、丙三种金属与两种溶液反应，并根据实验现象编制了如图的检索表，根据检索表可知甲、乙、丙三种金属的活动性顺序为（）A．甲＞乙＞丙 B．乙＞丙＞甲 C．丙＞甲＞乙 D．甲＞丙＞乙【解答】解：在金属活动性顺序中，位于氢前面的金属能置换出酸中的氢，甲能与盐酸反应，乙、丙不能与盐酸反应，说明甲的位置排在氢的前面，乙、丙的位置排在氢的后面，即甲＞H＞乙、丙。如果把乙、丙分别放入硝酸银溶液中，乙能与硝酸银溶液反应，丙不能，说明乙的金属活动性比银强，丙的金属活动性比银弱，即乙＞银＞丙。则三种金属的活动性顺序为：甲＞乙＞丙。故选：A。（2023•定海区三模）将一定量的锌粉加入含有硝酸铜和硝酸银的废液中，充分反应后过滤，得到滤渣和滤液，下列说法错误的是（）A．若向滤渣中滴加稀盐酸没有气泡，则滤渣中一定有银，可能有铜 B．若向滤渣中滴加稀盐酸有气泡，则滤渣中一定有锌、铜和银 C．若滤液呈蓝色，则滤液中的溶质一定有硝酸铜 D．若滤液呈无色，则滤液中的溶质有硝酸锌和硝酸银【解答】解：A、由金属活动性Zn＞Cu＞Ag知，将一定量的锌粉加入含有硝酸铜和硝酸银的废液中，锌先与AgNO3反应生成硝酸锌和银，AgNO3反应完，若还有锌粉，锌才能与Cu（NO3）2反应生成硝酸锌和铜。若向滤渣中滴加稀盐酸没有气泡，说明滤渣中不含锌，则滤渣中一定有银，可能有铜，故选项说法正确。B、若向滤渣中滴加稀盐酸有气泡，说明锌是过量的，则滤渣中一定有锌、铜和银，故选项说法正确。C、若滤液呈蓝色，说明滤液中含有硝酸铜，则滤液中的溶质一定有硝酸铜，故选项说法正确。D、若滤液呈无色，说明滤液中不含硝酸铜，则滤液中的溶质有硝酸锌，一定不含硝酸银，故选项说法错误。故选：D。五、金属还原实验问题（2024•滨江区一模）小滨利用如图所示器材（气密性良好）和试剂搭建了一套“模拟炼铁”的冶炼装置（铁矿石的主要成分为Fe2O3）。（1）实验中，为确保制得较纯净的CO，还需在C、D间加装盛放（选填“碱石灰”或“氢氧化钠溶液”）的装置。（碱石灰的主要成分是CaO和NaOH固体）（2）装置调整好以后，按照规范步骤进行实验，当观察到D装置出现：铁矿石颜色发生变化或时，证明铁矿石一定有部分被还原了。（3）从环保角度考虑，以上实验装置有一明显缺陷，请写出一种改进方法。【解答】解：（1）碱石灰既可以吸收水分，也可以吸收二氧化碳，氢氧化钠溶液只能吸收二氧化碳，若用氢氧化钠溶液吸收二氧化碳，净化后的气体中会带有水蒸气，为确保制得较纯净的CO，还需在C、D间加装盛放碱石灰的装置。（2）氧化铁是红棕色固体，生成的铁粉是黑色固体，按照规范步骤进行实验，当观察到D装置出现：铁矿石颜色发生变化或玻璃管上方的黑色固体被磁铁吸引时，说明铁矿石一定有部分被还原了；（3）一氧化碳有毒，直接排放会污染空气，所以本实验的不足之处是：没有尾气处理装置，需要在D装置后连接一个气球，收集多余的一氧化碳。故答案为：（1）碱石灰；（2）玻璃管上方的黑色固体被磁铁吸引；（3）在D装置后连接一个气球。（2023秋•拱墅区期末）小乐用如图所示装置（气密性良好）和试剂模拟“高炉炼铁”，其中陶瓷加热棒通电后加热温度可达700℃。其实验步骤如下所示：①打开止水夹a和旋塞b，通过左侧导管持续向长柄U形玻璃管内通入氮气，排尽其内的空气后关闭止水夹a和旋塞b；②接通电源，用陶瓷加热棒给炭粉和氧化铁的混合物加热；③反应结束后关闭电源，待装置冷却后检验产物。（1）步骤①中，若要检验长柄U形玻璃管内的空气是否排尽，可将燃着的木条。（2）步骤②中，涉及还原氧化铁反应的化学方程式如下：3C+2Fe2O3高温¯4Fe+3CO2↑，3CO+Fe2O3高温¯则生成一氧化碳反应的化学方程式为。（3）步骤③中，若要检验是否有二氧化碳生成，可打开旋塞b，往长柄U形玻璃管口滴入，再关闭旋塞，观察现象。【解答】解：（1）氮气性质稳定，不支持燃烧，因此步骤①中，若要检验长柄U形玻璃管内的空气是否排尽，可将燃着的木条放在长柄U形玻璃管口，若木条熄灭，则空气已经排净；（2）步骤②中，涉及还原氧化铁反应的化学方程式如下：①3C+2Fe2O3高温¯4Fe+3CO2↑；②3CO+Fe2O3高温¯2Fe+3CO2，①﹣②×3即可得到生成一氧化碳反应的化学方程式为：C+CO2高温（3）二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，澄清的石灰水变浑浊；步骤③中，若要检验是否有二氧化碳生成，可打开旋塞b，往长柄U形玻璃管口滴入澄清的石灰水，再关闭旋塞，观察现象，若出现白色固体，则可证明有二氧化碳气体产生。故答案为：（1）放在长柄U形玻璃管口，若木条熄灭，则空气已经排净；（2）C+CO2高温¯2CO（3）澄清的石灰水。（2023秋•江北区期中）如图为实验室模拟炼铁的实验装置图。（1）实验开始应先打开弹簧夹。（填①或②）（2）实验中A处发生的实验现象是。（3）为了防止溶液倒吸，本实验停止加热前是否需要先断开A和B的连接处。（填需要或不需要）（4）检验A中生成的固体粉末的方法是：。（5）若通入足量的CO后，在B中得到3g白色沉淀，则氧化铁的质量为：。【解答】解：（1）一氧化碳具有可燃性，所以实验开始时应该先打开弹簧夹②通入一氧化碳，排净装置内的空气，以免加热时发生爆炸，故选：②；（2）一氧化碳和氧化铁在高温的条件下生成铁和二氧化碳，硬质玻璃管内的现象是红色固体变成黑色；（3）为了防止溶液倒吸，本实验停止加热前不需要先断开A和B的连接处，因为还需要继续通入一氧化碳直到装置冷却至室温；（4）A中生成的固体粉末是铁，能被磁铁吸引，因此可用磁铁吸引的方法检验有铁生成；（5）设参加反应的氧化铁的质量为x。由化学方程式Fe2O3+3CO高温¯2Fe+3CO2，CO2+Ca（OH）2＝CaCO3↓+H2OFe2O3～3CO～3CaCO3160300x3g160300x＝1.6g故答案为：（1）②；（2）红色固体变成黑色；（3）不需要；（4）用磁铁吸引的方法检验有铁生成；（5）1.6g。（2023•西湖区校级二模）两千多年前，我们的祖先经过长期实践，摸索出一套炼铜工艺。（1）其中碳还原氧化铜的原理可以用实验装置如图甲、乙表示。[提出问题]碳燃烧时可能生成CO2也可能生成CO，那么碳与氧化铜反应生成气体是否也有多种可能？[作出猜想]猜想①：CO；猜想②：CO2；猜想③：CO和CO2。[设计方案]实验装置如图乙。打开K，缓缓通入干燥的氮气一段时间，关闭K，点燃酒精喷灯和酒精灯，充分反应后，熄灭酒精喷灯和酒精灯，打开K，再通一段时间氮气。方案一：从定性观察角度判断：猜想①成立的实验现象是。方案二：从定量计算角度判断。取一定量炭粉和4g氧化铜的混合物进行实验，并测定表格中的四个数据。反应前的质量反应后的质量A（玻璃管+固体）m1m2B+C（广口瓶+混合液）m3m4（2）若猜想②成立，则理论上（m4﹣m3）（填“＜”“＝”或“＞”）（m1﹣m2）。（3）若猜想③成立且CuO全部转化成Cu，则参加反应的碳的质量m的取值范围是。【解答】解：（1）若猜想①成立，说明反应生成了一氧化碳，一氧化碳不能使澄清石灰水变浑浊，一氧化碳具有可燃性，故猜想①成立的实验现象是B中无明显实验现象，D处气体能被点燃；（2）若猜想②成立，即反应生成的气体只是二氧化碳，m4﹣m3是吸收的二氧化碳质量，m1﹣m2是反应生成的二氧化碳质量，则理论上（m4﹣m3）＝（m1﹣m2）；（4）设反应只生成一氧化碳时消耗碳质量为x，只生成二氧化碳时消耗碳质量为y，CuO+C高温¯Cu+CO80124gx804x＝0.6g，2CuO+C高温¯2Cu+CO2160124gy1604gy＝0.3g，由以上计算可知，若猜想③成立且CuO全部转化成Cu，则参加反应的碳的质量m的取值范围是0.3g＜m＜0.6g。故答案为：（1）B中无明显实验现象，D处气体能被点燃；（2）＝；（3）0.3g＜m＜0.6g。六、物质的相互转化与制备（2024•宁波自主招生）如图中，甲、乙、丙是初中化学中常见的物质，图中“—”表示相连的物质之闻可以在溶液中发生化学反应，“→”表示由某种物质可转化为另一种物质（部分反应物、生成物及反应条件已略去）。下列说法中不正确的是（）A．甲、乙、丙可能依次为Fe、NaOH、CO2 B．当甲为一种碱时，它与硫酸铜溶液的反应可能产生两种沉淀 C．当乙为NaOH时，它可由Ca（OH）2与Na2CO3反应生成 D．丙物质只能是氧化物或盐【解答】解：A、铁和硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，铁和硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁，氢氧化钠和硫酸铜反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠，氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和水，氢氧化钙和碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠，当甲、乙、丙依次为Fe、NaOH、CO2时，各物质均满足转化关系，故选项说法正确。B、氢氧化钡和硫酸铜反应生成硫酸钡沉淀和氢氧化铜沉淀，当甲氢氧化钡时，它与硫酸铜溶液的反应可能产生两种沉淀，故选项说法正确。C、氢氧化钙和碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠，当乙为NaOH时，它可由Ca（OH）2和Na2CO3反应生成，故选项说法正确。D、碱能够和部分非金属氧化物、酸、盐反应，丙物质除了可能是氧化物或盐之外，还能是酸，比如盐酸，故选项说法错误。故选：D。（2024•湖州模拟）中国科学家已实现由CO2到淀粉的全人工合成，其中一步重要反应的物质转化如图所示（反应a中，各物质分子个数比为1：1：1：1）。下列说法不正确的是（）A．b反应可用于实验室制氧气 B．反应a、b中均有元素化合价的改变 C．由反应a可推测甲醛的化学式为CH3O D．为使甲醇持续转化为甲醛，反应b需补充H2O2【解答】解：A、b反应是过氧化氢分解生成水和氧气，可用于实验室制氧气，故A正确；B、根据化合物中化合价的代数和为0，过氧化氢中氢元素的化合价为+1价，可得氧元素的化合价为﹣1价，同理在水、甲醇和甲醛中氧元素的化合价为﹣2价，O2是单质，氧元素的化合价为0，反应a、b中氧元素化合价的改变，故B正确；C、由反应a可推测甲醛的化学式为CH2O，故C错误；D、由图可知：反应a方程式为：CH3OH+O2＝CH2O+H2O2，反应b为过氧化氢分解生成水和氧气，方程式为：2H2O2＝2H2O+O2，反应b中每两个过氧化氢分子分解才能得到一个氧分子，而反应a中，每消耗一个氧分子只能生成一个过氧化氢分子，需要另外补充一个过氧化氢分子才能使甲醇持续转化为甲醛，故D正确。故选：C。（2024•镇海区模拟）高纯碳酸钙广泛应用于精密电子陶瓷、医药等生产。如图为模拟制备高纯碳酸钙的主要流程，已知该大理石中杂质是二氧化硅和氧化铁。下列有关说法错误的是（）A．由“酸溶”可知，二氧化硅不溶于水和稀盐酸 B．“除杂”中，氨水只与溶液中的氯化铁反应 C．“转化”发生的主要反应是（NH4）2CO3+CaCl2═CaCO3↓+2NH4Cl D．操作a为组合操作，包含过滤、洗涤、干燥【解答】解：根据流程图进行分析，大理石中杂质是二氧化硅和氧化铁，加入盐酸后，碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙和水，氧化铁与盐酸反应生成氯化铁和水，由流程图看出，过滤后杂质为二氧化硅，说明二氧化硅不溶于水和稀盐酸；在氯化钙、氯化铁和盐酸的混合溶液中加入适量氨水，盐酸与氨水反应生成氯化铵，与氯化铁反应生成氢氧化铁沉淀和氯化铵；过滤后滤液中含有氯化铵和氯化钙，加入碳酸铵后，碳酸铵与氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化铵；然后过滤，经过洗涤、干燥的高纯碳酸钙；据此分析；A、根据以上分析，由“酸溶”可知，二氧化硅不溶于水和稀盐酸，故正确；B、根据以上分析，“除杂”中，氨水与溶液中的氯化铁和盐酸反应，故错误；C、根据以上分析，转化”发生的主要反应是（NH4）2CO3+CaCl2═CaCO3↓+2NH4Cl，故正确；D、根据以上分析，操作a为组合操作，包含过滤、洗涤、干燥，故正确；故选：B。（2024•拱墅区一模）工业上常用菱锰矿（主要成分为MnCO3）冶炼金属锰。其工艺流程如下：“酸浸”：是将菱锰矿与稀硫酸混合制得硫酸锰（MnSO4）。“电解”：反应的化学方程式为：2MnSO4+2H2O通电¯2Mn+2H2SO4+O2“吸收”：酸浸过程中产生的气体用氨水吸收。（1）为了探究“酸浸”的最佳工艺条件，小乐先后进行了“矿酸比（菱锰矿与硫酸的质量比）”和“温度”对Mn2+浸出率影响的实验，其中室温下“矿酸比”对Mn2+浸出率影响的实验数据如表所示：组别12345矿酸比1：0.41：0.51：0.61：0.71：0.8Mn2+浸出率/（%）75.983.891.892.893.0小乐选择了“矿酸比”为“1：0.6”进行“酸浸”，其理由是。简要写出“温度”对Mn2+浸出率影响实验的设计思路。。（2）现代化工生产必须考虑节能减排，在上述生产①～⑤过程中，符合“减排”做法的是。【解答】解：（1）“矿酸比”为1：0.6时，锰离子浸出率较高，之后再增大矿酸比，锰离子浸出率增加不大，所以选择“矿酸比”为1：0.6进行“酸浸”，这样既能使锰离子浸出率较高，消耗的硫酸也较少，可以节约药品，要探究温度对Mn2+浸出率影响，可以保持矿酸比1：0.6不变，再改变温度，分别测量锰离子浸出率。（2）现代化工生产必须考虑节能减排，在上述生产①～⑤过程中，④是回收硫酸，防止水污染且节约了资源，可节能减排，⑤是吸收生成的二氧化碳气体，综合利用为化肥，可节能减排，故在上述生产①～⑤过程中，符合“减排”做法的是④⑤。故答案为：（1）锰离子浸出率较高，消耗的硫酸较少；保持“矿酸比”1：0.6不变，再改变温度，分别测量锰离子浸出率；（2）④⑤。七、物质的鉴别、推断（2024•舟山模拟）如图是A、B、C、D、E五种不同类别物质卡片组成的“化学拼图”，相邻两张卡片所标的物质（或其溶液）间能发生反应或转化。下列有关说法正确的是（）A．C+E发生置换反应 B．若B为氢气，与E反应可生成新的单质 C．A+C、C+D、A+D两两反应一定能生成盐和水 D．若E能与D发生化学反应，则E一定是CO2【解答】解：A、C与E反应是氧化物和酸反应，生成盐和水，两种化合物相互交换成分，生成两种新的化合物，属于复分解反应，故A错；B、若B为氢气，与E反应可生成新的单质，例如氢气与氧化铜在加热的条件下，反应生成铜和水，故B正确；C、A+C反应生成新酸和新盐、C+D反应生成盐和水、A+D反应生成新碱和新盐，故C错；D、若E能与D发生化学反应，则E不一定是CO2，可以是二氧化硫等物质，故D错。故选：B。（2024春•拱墅区校级月考）现有锌、氧化铜、硫酸钡和石灰石四种固体，为了区分它们、小嘉参照二歧分类检索表制作了一个物质检索表、如表所示。下列叙述错误的是（）A．甲表示的是石灰石 B．也可根据是否含有氧元素对丙、丁分类 C．表中“▲”应该表示为“黑色固体” D．乙表示的是锌【解答】解：A、由分析可知，甲表示的是石灰石，故选项说法正确。B、丙是氧化铜，丁是硫酸钡，氧化铜、硫酸钡中均含有氧元素，不能根据是否含有氧元素对丙、丁分类，故选项说法错误。C、丙是氧化铜，氧化铜是黑色