第2章物质转化与材料利用（原卷版）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（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（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．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．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．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+（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（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（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。（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。（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：。（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。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（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（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（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。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（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（2023秋•诸暨市期中）现有铁粉、二氧化锰、硫酸钡和石灰石四种固体，为了区分它们，某同学参照二歧分类法，制作了如图的检索表。下列叙述不正确的是（）1a只含一种物质………………21b含有多种物质………………甲2a