2.5物质的转化（原卷版）

2.5物质的转化学习目录学习目录目录TOC\o"13"\h\z\u模块一知识网络 1模块二知识掌握 1知识点一、物质的转化规律 1知识点二、金属的冶炼 8【巩固提高】 15知识重点知识重点模块一知识网络模块二知识掌握知识点一、物质的转化规律1、非金属单质——化合物S+O2=点燃=SO2（刺激性，有毒，污染空气）4P+5O2=点燃=2P2O5（除去空气中少量氧气）C+O2=点燃=CO2（氧气充足）2C+O2==2CO（氧气不充足）2、某些非金属氧化物+H2O——酸CO2+H2O=H2CO3（CO2通入紫色石蕊实验变红色，加热又变紫色）SO2+H2O=H2SO3SO3+H2O=H2SO43、金属单质——化合物2Mg+O2=点燃=2MgO（发出耀眼强光，生成白色固体）2Cu+O2=加热=2CuO（红色的铜在空气中加热变黑色）2Fe+2O2=点燃=Fe3O4（火星四射，生成黑色固体）4、某些金属氧化物+H2O——碱CaO+H2O=Ca(OH)2K2O+H2O=2KOHCuO、Fe2O3不能，因为对应的碱不溶5、金属单质+非金属单质——盐或金属氧化物Fe+S==加热=FeS2Fe+3Cl2=加热=2FeCl36、化合物间相互转化规律：*任何酸和碱都能发生中和反应*任何碳酸盐和酸都能反应生成CO2↑*盐+盐、盐+碱的反应中，反应物必须可溶，且要满足复分解反应的条件（生成物种有气体，水或沉淀）*盐+金属的反应中，反应的盐必须是可溶的。因此一些非常活泼能够跟水发生发应的金属（K、Ca、Na等）不符合要求（2022秋•仙居县期末）如图是小科同学绘制的单质铜及其化合物的转化模型图，其中能转化的环节有（）A．①② B．③④ C．①③ D．②④（2022秋•温州期末）茶叶蛋的蛋黄表面有一层黑色的物质（如图甲），有人担忧它是否能食用。小明决定利用科学知识来揭秘。他取两个带有黑色物质的蛋黄开展实验，实验结果如图乙。（1）根据实验结果可知该黑色物质的化学性质有。（2）小明推测黑色物质是课堂上学习过的一种含硫的化合物，其化学式是。（3）查阅资料得知Fe2+可被人体吸收和利用。因此，小明认为蛋黄中的黑色物质不但能食用，且能为人体补充铁元素，他推测的理由是。（2022秋•平湖市期末）Ca与水可以发生剧烈反应并产生一种气体。单质Ca的一种转化路线为：Ca→CaO→Ca（OH）2→CaCO3，有关说法错误的是（）A．Ca与水反应产生的气体是氢气 B．CaO也可直接转化为CaCO3 C．CaO和Ca（OH）2均可用于吸收SO2 D．Na与Cu也可以发生上述转化（2023•宁波模拟）以太阳能为热源分解Fe3O4，经热化学铁氧化合物循环分解水制氢气的过程如图所示，下列叙述正确的是（）①过程Ⅰ中能量转化形式是太阳能转化为化学能②过程Ⅱ的化学方程式为：3FeO+H2O一定条件¯Fe3O4+H2③该过程总反应为：2H2O太阳能¯催化剂O2↑+2H④铁氧化合物循环制H2具有节约能源、产物易分离等优点A．①② B．①②③ C．①②④ D．①②③④（2023•宁波模拟）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（2022秋•宁海县期末）2022年4月28日，我国科研人员通过电催化结合生物合成的方式，将二氧化碳高效还原合成高浓度乙酸（化学式为CH3COOH），并进一步利用微生物可以合成葡萄糖和脂肪酸。该成果可简化为如图所示流程。下列说法正确的是（）A．电催化室1内发生的反应可表示为：H2O+CO2→一定条件O2+COB．晶界铜作为催化剂在化学反应前后化学性质不变 C．电催化室2内CO和H2O生成CH3COOH的过程是复分解反应 D．整个过程将CO2变废为宝，符合绿色科学，不需要消耗能量（2022秋•江北区校级期中）某白色粉末，可能含有硫酸钠、硫酸铜、氯化钠、硝酸钡、碳酸钙中的一种或几种，某科学兴趣小组为探究其成分，设计了如下实验流程（所加试剂均足量）（1）操作Ⅰ、Ⅱ的名称是；（2）无色气体的质量是克；（3）固体甲的成分是；（4）这种白色粉末中一定不含有；（5）求白色粉末中肯定含有的物质总质量。知识点二、金属的冶炼常见还原剂：C、CO、H2C+2CuO=加热=2Cu+CO2↑H2+CuO=加热=Cu+H2O3CO+Fe2O3=高温=2Fe+3CO2C：黑色固体逐渐变为红色，澄清石灰水变浑浊H2：试管内黑色粉末变红色，试管口出现水珠步骤：实验开始时先通入H2,一段时间后再加热（防止氢气与空气混合加热时试管爆裂）；实验结束后，先熄灭酒精灯，继续通入H2，直到试管冷却为止（防止灼热的铜被空气中的氧气氧化成氧化铜）提示：试管口要略低于试管底，防止反应生成的水倒流。导管贴试管上壁伸入试管底部CO：最好在通风橱中进行。实验时应该先通一会CO，以排除试管中的空气，防止CO与空气混合加热时引起爆炸。多余的CO不能直接排到空气中，应对着火焰烧掉（实验装置末端设置点燃的酒精灯燃烧尾气）（2023•西湖区模拟）《天工开物》中记载金属锌的冶炼方法：取炉甘石（主要成分：碳酸锌）十斤，装载入一泥罐内，然后逐层用煤炭饼垫盛，其底铺薪，发火煅红，罐中炉甘石熔化成团。冷定，毁罐取出，即获得金属锌（已知主要发生的反应为：2C+ZnCO3高温¯Zn+3COA．炉甘石属于混合物 B．该反应中一氧化碳为还原剂 C．冷却时锌由气态转化为液态需要放热 D．“冷定“后再“毁罐“取锌是为防止锌重新被氧化（2023•慈溪市校级模拟）三国时的“红脸”关云长与北宋时的“黑脸”包公本是互不相干的著名历史人物，但一首描述某一化学实验过程的诗却将两人联系在了一起。诗的内容如下：“包公静坐水晶房，轻风迎面喜洋洋，忽然一阵烈火起，烧得包公变云长，云长急令退烈火，只留轻风吹暖房。”这首诗中的“包公”“关云长”及“轻风”分别指的是（）A．C、Cu、CuO B．C、Cu、CO C．CuO、Cu、H2 D．H2、CuO、Cu（2023•北仑区模拟）如图是木炭还原氧化铜反应的实验装置图，下列说法正确的是（）A．给酒精灯加网罩，目的是使火焰集中并提高温度 B．实验过程中，可观察到红棕色粉末逐渐变黑 C．木炭是使氧化铜还原为铜的物质，它具有氧化性 D．实验结束后，应先停止加热，再将导气管从澄清石灰水中撤出（2023•西湖区模拟）如图为CO还原CuO“微型”实验装置（夹持仪器等略），已知：HCOOH热浓硫酸¯H2O+COA．实验中所需CO可现制现用 B．“微型”装置可节约用品，污染小，现象明显 C．“微型”装置内空间较小，空气易排空，危险系数小 D．该实验中所涉及反应的基本类型有分解反应和置换反应（2022秋•仙居县期末）甲图是工业炼铁高炉的结构，铁矿石（主要成分Fe2O3）、焦炭（主要成分C）、石灰石等自高炉上方加入，经高温反应后，形成铁水和炉渣从下方排出。（1）原料中使用焦炭的作用是（写一点即可）。（2）为避免铁水损耗，远距离运输铁水需全程密封。下列有关乙图实验的操作与其目的相同的是。A.通一会儿氢气后加热B.将氧化铜平铺在试管底C.试管底略高于试管口D.停止加热后继续通氢气（2022秋•德清县期末）在学习“金属的冶炼”时，某学习小组用如图所示的装置测量氧化铜样品中氧化铜的质量分数，实验所取氧化铜样品质量为10克。（所含杂质不参加反应）（1）该实验利用了一氧化碳的性；（2）甲同学的方法：先测出氢氧化钠浓溶液的质量为50克，待反应完全后再次称量，质量为54.4克。请计算样品中氧化铜的质量分数。（提示：一氧化碳不与氢氧化钠溶液反应）（3）乙同学的方法：先称量出玻璃管及样品的总质量为m1克，待反应完全后再次称量，质量为m2克，则样品中氧化铜的质量分数可表示为×（4）本实验的不足之处是，请提出一种处理方法。（提示：CO除了具有可燃性、难溶于水等性质外，还具有毒性）（2022秋•慈溪市校级期中）有10克锌、8克氧化铜和足量的稀硫酸，有同学想用这些锌和氧化铜为原料来制取铜单质时采用了如下所示的流程图：Zn→H2SO（1）8克氧化铜完全反应能生成克铜。（2）按照规范操作要求完成实验，氧化铜被完全反应，请以加入的Zn为横坐标，以生成的Cu为纵坐标，画出关系图。（3）利用同样的原料，还可以用置换法来制铜单质，相比之下，置换法的优点是（写出一点即可）。【巩固提高】1．（2023•定海区二模）通过一步化学反应实现如图所示的X、Y、Z三种物质间转化，表格中X、Y、Z对应的质能实现这种转化的是（）选项XYZACOCO2CBCuOCu（OH）2Cu（NO3）2CHClBaCl2KClDNaOHNaNO3NaCl2．（2023•杭州二模）镧（La）是一种活动性比锌更强的元素，它的氧化物的化学式为La2O3，La（OH）3是不溶于水的碱，而LaCl3、La（NO3）3都可溶于水。由此判断下列几组物质，不能直接反应制取LaCl3的是（）A．La（OH）3和HCl B．La2O3和HCl C．La和HCl D．NaCl和La（OH）33．（2022秋•上虞区期末）取碳和氧化铜的混合物ag在一定条件下恰好完全反应，相关量的变化如图，下列说法正确的是（）A．M点对应的固体物质只有两种 B．N点对应的固体为黑色 C．反应后产生气体的总质量为（a﹣b）g D．0～t2min内，固体中铜元素的质量分数不变4．（2022秋•慈溪市期末）下列物质转化在一定条件下可以一步实现的是（）A．C→CO2→Na2CO3 B．Cu→CuO→Cu（OH）2 C．NaCl→KCl→AgCl D．Fe→Fe2O3→FeSO45．（2022秋•萧山区期中）利用化学反应合成新物质是化学对人类的巨大贡献。如图是Mg（OH）2、MgCl2、Mg（NO3）2三种物质间的转化关系，根据所学知识判断，下列说法正确的是（）A．通过一步反应无法实现②的转化 B．欲实现①的转化，加入稀盐酸即可 C．只有加入氢氧化钠溶液才能实现③的转化 D．通过一步反应可实现Mg（NO3）2向MgCl2的转化6．（2022秋•江干区校级期中）如图，甲和乙分别是氢气和一氧化碳还原氧化铜的实验，下列有关说法正确的是（）A．甲实验试管口向下倾斜可防止氢气逸出 B．乙实验只能通过澄清石灰水是否变浑浊判断反应是否发生 C．甲、乙两实验中，都应先通入气体，再用酒精灯加热试管、玻璃管，以防止发生爆炸 D．甲、乙两实验中，氢气和一氧化碳都将氧化铜变成游离态的铜，都发生了置换反应7．（2022春•余杭区期中）现有硫、氧化汞、氯化钾和海水四种物质，为了区分它们，小阳参照二歧分类检索表制作了一个物质检索表图，如图所示。下列叙述正确的是（）A．甲表示的是氯化钾 B．乙表示的是氧化汞 C．图中“▲”应该表示为黄色固体” D．也可根据是否含有氧元素对丙、丁分类8．（2022秋•鹿城区校级期中）下列物质的制备方案中，可行的是（）A．Ca（OH）2溶液→NaCl溶液CaCl2B．CuO溶液→稀H2SC．Cu→AgClCuCl2溶液D．Fe→稀盐酸FeCl39．（2022秋•绍兴期中）在实验室中，小明同学为了探究金属与盐溶液的反应规律，将一定质量的某种金属M的粉末放入AgNO3与Cu（NO3）2的混合溶液中，实验过程及现象如图所示，结合实际现象判断，小明同学得出的以下结论中，错误的是（）A．加入的金属M可能是单质铁 B．滤渣中一定含有金属单质M C．滤渣中一定含有单质铜 D．滤液中一定没有银离子10．（2021秋•武义县期末）构建知识网络，可以帮助我们理解知识的内在联系。如图是某无色溶液X与不同类物质间反应的知识网络，下列判断正确的是（）A．若A是酚酞溶液，则Y一定是红色溶液 B．若B为氧化铁，则黄色溶液的溶质一定是FeCl3 C．X与C的反应一定产生气体 D．X与D的反应可能是中和反应二．填空题（共3小题）11．（2023•宁波）某电厂的粉煤灰含有Al2O3，还有少量的FeO、Fe2O3和其它成分，其它成分不溶于水、不与酸反应。以该粉煤灰为原料制备Al2O3，流程如下：（1）“酸浸”过程中，稀硫酸与Fe2O3反应的化学方程式为。（2）流程图中，操作Ⅰ的名称是。（3）“氧化”过程发生的反应为2FeSO4+H2SO4+H2O2→Fe2（SO4）3+2H2O，其中H2O2中氧元素化合价为﹣1价。该化学反应中化合价升高的元素是。12．（2023春•滨江区校级月考）如图表示五种不同类别物质间的关系。A是铁锈的主要成分，C俗称苛性钠，请结合图示回答问题。（图中“—”表示相连的两种物质能发生反应，“→”表示一种物质能转化成另一种物质）（1）A物质的化学式是，B物质的化学式是。（2）在①、②、③、④四个反应中，没有体现酸的化学通性的是（填序号）。（3）写出②所发生的反应的化学方程式：。13．（2023•秀洲区校级一模）某固体物质可能含有Na2SO4、Na2CO3、CaCl2、KCl、CuSO4、KOH中的一种或几种．为探究其组成，进行如下实验，流程和现象记录如下：（CaCl2、BaCl2、KCl三种溶液均呈中性）固体物质中一定含有，为进一步确定可能含有的物质，采用的方法是（写出实验操作）。三．实验探究题（共3小题）14．（2023•湖州模拟）过氧化钙晶体（化学式为CaO2•xH2O，其中x待实验中测定）常温下为白色，能溶于酸，难溶于水、乙醇，且温度越低，其溶解度越小，是一种温和的氧化剂，常用于鱼类长途运输的增氧剂等。（1）过氧化钙晶体可用下列方法制备：CaCl2+H2O2+NH3+H2O→CaO2•xH2O↓+NH4Cl用如图制取装置可制备过氧化钙晶体；①装置A中生成的气体应为；仪器X的名称为。②装置C采用冰水浴控制温度在0℃左右，可能的原因主要有：。I．该反应是放热反应，而温度低的条件有利于。Ⅱ．该反应是放热反应，温度低可避免过氧化氢受热分解变质而影响晶体的生成。（2）为确定过氧化钙晶体的组成，某化学兴趣小组查资料发现：过氧化钙晶体受热时会先失去结晶水，然后再发生分解生成氧化钙和氧气，于是他们称取21.6克过氧化钙晶体用热分析仪对其进行热分解实验，并绘制了体质量与温度的关系图（如上曲线图），由此计算可得x＝。15．（2023•萧山区模拟）某炉渣中主要含氧化亚铁、氧化铁，还含不溶于水、不与酸反应的杂质少量；现按如图所示工艺流程、用炉渣制备绿矾（FeSO4•7H2O）。查阅资料：已知氧化亚铁与稀硫酸、铁与硫酸铁反应均可生成硫酸亚铁。滤液Ⅰ中含有的溶质是稀硫酸、。加入过量铁粉后发生了多个反应，写出其中一个反应的化学方程式：。实验测量两种滤液的pH，结果是滤液Ⅱ的pH比滤液Ⅰ的大，造成该结果的原因是