2.5 物质的转化（解析版）

2.5物质的转化

学习目录

目录

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

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

第1页共29页

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=H2SO4

3、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)2

K2O+H2O=2KOH

CuO、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=2FeCl3

6、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

[例题1]（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．①②B．③④C．①③D．②④

第2页共29页

【解答】解：①铜能和氧气在加热的条件下生成氧化铜，则①能转化；

②氧化铜不能和水反应生成氢氧化铜，则②不能转化；

③氢氧化铜和和酸反应生成铜盐和水，则③能转化；

④在金属活动性顺序中，铜排在氢的后面，铜不能和稀硫酸、盐酸反应，则④不能转；

其中能转化的环节有①③，故选：C。

[例题2]（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。

【解答】解：（1）由题干信息可知，该物质难溶于水，能与稀盐酸反应，该黑色物质的化学性质

是能与稀盐酸反应；故答案为：能与稀盐酸反应；

（2）该黑色物质与盐酸反应生成FeCl2和H2S，由复分解反应的特点可知，该黑色物质是FeS；

故答案为：FeS；

2+

（3）由于人体胃液中含有稀盐酸，能与FeS反应生成FeCl2，FeCl2溶液中的Fe可被人体吸收

和利用，所以蛋黄中的黑色物质不但能食用，且能为人体补充铁元素；故答案为：人体胃液中含

有稀盐酸，能与FeS反应生成可被人体吸收的Fe2+。

[例题3]（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

第3页共29页

D．Na与Cu也可以发生上述转化

【解答】解：A、Ca与水可以发生剧烈反应并产生一种气体，由质量守恒定律，反应前后元素种

类不变，产生的气体是氢气，故选项说法正确。

B、氧化钙不能与二氧化碳反应，不能直接转化为CaCO3，故选项说法错误。

C、CaO和Ca（OH）2均能与二氧化硫反应，均可用于吸收SO2，故选项说法正确。

D、钠的金属活动性较强，与钾相似；可以发生上述转化；Cu不能发生上述转化，铜与氧气在加

热条件下生成氧化铜，氧化铜难溶于水，不能与反应生成氢氧化铜，氢氧化铜难溶于水，不能与

盐反应生成碳酸铜，故选项说法错误。

故选：BD。

[例题4]（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

一定条件

¯

②过程Ⅱ的化学方程式为：3FeO+H2OFe3O4+H2↑

太阳能

¯

③该过程总反应为：2H2OO2↑+2H2↑

催化剂

④铁氧化合物循环制H2具有节约能源、产物易分离等优点

A．①②B．①②③C．①②④D．①②③④

【解答】解：①过程Ⅰ中四氧化三铁分解反应生成氧化亚铁和氧气，能量转化形式是太阳能转化

为化学能，故说法正确。

②过程Ⅱ是氧化亚铁和水在一定条件下生成四氧化三铁和氢气，反应的化学方程式为：3FeO+H2O

一定条件

¯

Fe3O4+H2↑，故说法正确。

③过程Ⅰ中四氧化三铁分解反应生成氧化亚铁和氧气，过程Ⅱ是氧化亚铁和水在一定条件下生成

第4页共29页

四氧化三铁和氢气，整个反应可看做水在催化剂的催化作用下、在太阳能作用下分解为氢气和氧

太阳能

¯

气，该过程总反应为：2H2OO2↑+2H2↑，故说法正确。

催化剂

④铁氧化合物循环制H2，四氧化三铁循环往复，整个反应可看做水在太阳能作用下分解为氢气

和氧气，且氢气和氧气在不同阶段生成，其具有节约能源、产物易分离等优点，故说法正确。

故①②③④说法均正确。

故选：D。

[例题5]（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

【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。

第5页共29页

[例题6]（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（）

一定条件

A．电催化室1内发生的反应可表示为：H2O+CO2→O2+CO

B．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

一定条件

【解答】解：A、根据质量守恒定律，反应前后元素的种类不变，由H2O+CO2→O2+CO可

知，反应物是水和二氧化碳，其中含有碳、氢、氧三种元素，而反应后的物质是氧气和一氧化碳，

只含有碳、氧两种元素，缺少氢元素，故选项说法错误。

B、催化剂能改变化学反应速率，但本身的质量和化学性质在反应前后不变，则晶界铜作为催化

剂在化学反应前后化学性质不变，故选项说法正确。

C、复分解反应是两种化合物互相交换成分生成另外两种化合物的反应，电催化室2内CO和H2O

生成CH3COOH和O2，则该过程不是复分解反应，故选项说法错误。

D、化学反应一定伴随着能量变化，整个过程将CO2变废为宝，符合绿色科学，需要消耗能量，

故选项说法错误。

故选：B。

[例题7]（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）

第6页共29页

（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。

【解答】解：硫酸铜在溶液中显蓝色，碳酸钙在高温的条件下分解生成氧化钙和二氧化碳，硫酸

根离子和钡离子反应会生成硫酸钡沉淀。

（1）白色固体加水溶解经过操作I，得到了固体甲和溶液A，加入硝酸钡后经过操作II得到了溶

液B和固体丙，所以操作Ⅰ、Ⅱ的名称是过滤；

（2）7.33g的固体甲，充分灼烧得到了5.13g的固体乙和无色气体，所以无色气体的质量是：7.33g

﹣5.13g＝2.2g；

（3）固体甲加过经过加热灼烧，得到了固体乙和无色气体，所以固体甲中一定含有碳酸钙和硫

酸钡；

（4）白色固体加水溶解，过滤后，得到无色溶液，所以这种白色粉末中一定不含有硫酸铜；

（5）依据二氧化碳的质量计算碳酸钙的质量和生成氧化钙的质量，

设参加反应的碳酸钙质量为x，生成二氧化碳质量为y，

高温

¯

CaCO3CaO+CO2↑

1005644

xy2.2g

1005644

==

푥푦2.2푔

x＝5g

y＝2.8g

所以固体乙中含有硫酸钡的质量为：5.13g﹣2.8g＝2.33g，

设样品中参加反应的硫酸钠的质量为m，硝酸钡的质量为n

Na2SO4+Ba（NO3）2＝BaSO4↓+2NaNO3，

142261233

mn2.33g

第7页共29页

142261233

==

푚푛2.33푔

m＝1.42g

n＝2.61g

第二次加硝酸钡后参加反应的硫酸钠的质量为z

Na2SO4+Ba（NO3）2＝BaSO4↓+2NaNO3，

142233

z4.66g

142233

=

푧4.66푔

z＝2.84g

（5）白色粉末中肯定含有的物质总质量为：5g+2.61g+2.84g+1.42g＝11.87g。

故答案为：（1）过滤；

（2）2.2；

（3）硫酸钡、碳酸钙；

（4）硫酸铜；

（5）11.87g。

知识点二、金属的冶炼

常见还原剂：C、CO、H2

C+2CuO=加热=2Cu+CO2↑H2+CuO=加热=Cu+H2O3CO+Fe2O3=高温=2Fe+3CO2

C：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）

第8页共29页

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）

[例题8]（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

高温

¯

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+ZnCO3Zn+3CO↑）。

下列分析错误的是（）

A．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

【解答】解：A、炉甘石的主要成分是碳酸锌，还含有其他杂质，属于混合物，故选项说法正确。

B、在还原反应中，夺取氧的物质是还原剂，所以该反应中碳为还原剂，故选项说法错误。

C、物质由气态转化为液态放出热量，所以冷却时锌由气态转化为液态会放热，故选项说法正确。

D、在加热条件下锌会和氧气反应，所以“冷定“后再“毁罐“取锌是为防止锌重新被氧化，故

选项说法正确。

故选：B。

[例题9]（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、CuOB．C、Cu、COC．CuO、Cu、H2D．H2、CuO、Cu

【解答】解：由题意可知，包公意指黑色粉末，轻风指氢气，关云长意指红色粉末，退烈火指移

去酒精灯，题中的意思指的是黑色的粉末在通入氢气后变成了红色，所以实验指的是氢气还原氧

第9页共29页

化铜的实验，氢气还原氧化铜，氧化铜是黑色粉末，铜是红色粉末，且有水生成，由以上分析可

知：“包公”“关云长”及“轻风”分别指的是CuO、Cu、H2。

故选：C。

[例题10]（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

【解答】解：A、给酒精灯加网罩，目的是使火焰集中并提高温度，故选项说法正确。

B、实验过程中，可观察到黑色粉末逐渐变红，故选项说法错误。

C、木炭是使氧化铜还原为铜的物质，它具有还原性，故选项说法错误。

D、实验结束后，应先将导气管从澄清石灰水中撤出，再停止加热，以防止烧杯中的石灰水倒流，

炸裂试管，故选项说法错误。

故选：A。

[例题11]（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+CO↑，下列说法错误的是（）

A．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

第10页共29页

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

【解答】解：A.实验中所需CO可以通过胶头滴管加入甲酸的方法来制取一氧化碳，可现制现用，

故正确；

B.该套装置比较小，节约药品，产生的污染物也比较少，现象明显，故正确；

C.此装置内空间较小，空气易排空，危险系数小，故正确；

D.甲酸在热的浓硫酸的作用下分解产生水和一氧化碳，属于分解反应；一氧化碳在加热的条件下

与氧化铜反应生成铜和二氧化碳，反应物是两种化合物，不符合置换反应的特征，故错误；

故选：D。

[例题12]（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

【解答】解：（1）焦炭与氧气反应生成二氧化碳，放出热量，二氧化碳继续与焦炭反应生成一氧

化碳，一氧化碳与氧化铁反应生成铁和二氧化碳，因此焦炭的作用是为反应提供热量，产生还原

剂一氧化碳；

第11页共29页

（2）A.通一会儿氢气后加热，其目的是防止氢气与空气混合爆炸，不符合题意；

B.将氧化铜平铺在试管底，增大反应面积，加快反应速率，不符合题意；

C.试管底略高于试管口，防止生成的水倒流回试管，引起试管炸裂，不符合题意；

D.停止加热后继续通氢气，防止生成的铜和空气中氧气接触再被氧化为氧化铜，减少了生成物铜

的损失，符合题意；故选：D。

故答案为：

（1）提供热量（合理即可）；

（2）D。

[例题13]（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）

【解答】解：（1）该实验的反应是一氧化碳和氧化铜在加热的条件下生成铜和二氧化碳，反应中

一氧化碳夺取了氧，则该实验利用了一氧化碳的还原性。

（2）根据甲同学的方法，反应生成二氧化碳的质量为：54.4g﹣50g＝4.4g，

设样品中氧化铜的质量为x，

△

¯

CuO+COCu+CO2

80            44

第12页共29页

x            4.4g

80푥

=

444.4푔

x＝8g

8푔

则样品中氧化铜的质量分数为：×100%＝80%。

10푔

答：样品中氧化铜的质量分数为80%。

（3）根据乙同学的方法：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，减少的质量是氧化铜中氧元素的质量，则氧化铜中氧元素的质量为：（m1﹣m2）g，

16

由此得到氧化铜的质量为：（m﹣m）g÷=5（m﹣m）g，所以样品中氧化铜的质量分数可

128012

5(푚푚)푔

12푚1푚2

表示为：×100%=×100%。

10푔2

（4）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缺少尾气处理装置；一氧

化碳具有可燃性，则一种处理方法是点燃尾气。

故答案为：

（1）还原性；

（2）80%；

푚1푚2

（3）×100%；

2

（4）缺少尾气处理装置；点燃尾气。

[例题14]（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：

퐻2푆푂4퐶푢푂

Zn→H2→Cu

（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）。

第13页共29页

【解答】解：（1）设当8克氧化铜完全反应能生成单质铜的质量为x。

△

¯

CuO+H2H2O+Cu

80            64

8g        x

808푔

=

64푥

x＝6.4g

64

（或8克氧化铜完全反应能生成单质铜的质量为8g××100%＝6.4g）

6416

△

¯

（3）根据Zn+H2SO4＝ZnSO4+H2↑和CuO+H2H2O+Cu

可得关系式Zn∽∽∽∽Cu

   65    64

开始是先通入了氢气，所以当6.5g锌反应时得不到6.4g的铜，得到6.4g铜时应该消耗更多的锌，

且开始通入氢气时是排空装置内的空气的，所以开始没有铜生成，得图如下：

；

第14页共29页

퐻2푆푂4퐶푢푂

（3）因Zn与稀硫酸反应生成氢气，氢气能与氧化铜反应生成铜，则方案一为Zn→H2→Cu；

因氧化铜能与硫酸反应生成硫酸铜，锌与硫酸铜发生金属之间的置换反应生成铜，则方案二为

퐻2푆푂4푍푛

CuO→CuSO4→Cu；

且在方案一中氢气还原氧化铜时需要加热及气体的验纯，实验操作复杂，仪器多，且方案一氢气

还原CuO需通更多（过量）的氢气，而实验二只需要试管即可，则方案二操作简单。

故答案为：（1）6.4；

（2）；

（3）操作简单或节约能源或节约药品等。

【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XYZ

ACOCO2C

BCuOCu（OH）2Cu（NO3）2

CHClBaCl2KCl

DNaOHNaNO3NaCl

第15页共29页

【解答】解：A、X（一氧化碳）不能直接转化成Z（碳），故选项错误。

B、X（氧化铜）不能直接转化成Y（氢氧化铜），故选项错误。

C、X（盐酸）和氢氧化钡反应能生成Y（氯化钡），X（盐酸）和氢氧化钾反应能生成Z（氯化

钾），Y（氯化钡）和碳酸钾反应能生成Z（氯化钾），故选项正确。

D、Y（硝酸钠）不能直接转化成Z（氯化钠），故选项错误。

故选：C。

2．（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HClB．La2O3和HCl

C．La和HClD．NaCl和La（OH）3

【解答】解：A、La（OH）3和HCl能直接反应生成LaCl3和水，故A正确；

B、La2O3和HCl能直接反应生成LaCl3和水，故B正确；

C、La和HCl能直接反应生成LaCl3和氢气，故C正确；

D、La（OH）3是不溶于水的物质，不能与氯化钠反应，故D错误。

故选：D。

3．（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

第16页共29页

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

【解答】解：A、碳与氧化铜在高温条件下生成铜和二氧化碳，随着反应的进行，固体的总质量

逐渐减少，至完全反应不再发生改变，至N点恰好完全反应，则M点对应的固体物质有碳、氧

化铜、铜三种，故选项说法错误。

B、N点对应的固体为铜，为红色，故选项说法错误。

C、碳与氧化铜在高温条件下生成铜和二氧化碳，由质量守恒定律，反应后产生气体的总质量为

（a﹣b）g，故选项说法正确。

D、反应前后铜元素的质量不变，但固体的质量逐渐减小，0～t2min内，固体中铜元素的质量分

数增大，故选项说法错误。

故选：C。

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→Na2CO3B．Cu→CuO→Cu（OH）2

C．NaCl→KCl→AgClD．Fe→Fe2O3→FeSO4

【解答】解：A、碳和氧气在点燃的条件下生成二氧化碳，二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠

和水，故选项符合题意。

B、铜和氧气在加热的条件下生成氧化铜，氧化铜无法一步转化成氢氧化铜，故选项不符合题意。

C、钠盐、钾盐都能溶于水，氯化钠无法一步转化成氯化钾，故选项不符合题意。

D、根据质量守恒定律，反应前后元素种类不变，铁可以与氧气反应一步转化为氧化铁，氧化铁

与硫酸反应不能生成硫酸亚铁，故选项不符合题意。

故选：A。

5．（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

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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

【解答】解：A、氯化镁能与硝酸银溶液反应生成氯化银沉淀和硝酸镁，通过一步反应能实现②

的转化，故A说法错误。

B、氢氧化镁难溶于水，能与盐酸反应生成氯化镁和水，故B说法正确。

C、氢氧化钠能与硝酸镁溶液反应生成氢氧化镁沉淀和硝酸钠，氢氧化钙也能与硝酸镁溶液反应

生成氢氧化镁沉淀和硝酸钙，故C说法错误。

D、Mg（NO3）2转化为MgCl2，假设能行，对应的生成物是硝酸盐和氯化镁，硝酸盐和氯化镁

均易溶于水，不能发生复分解反应，故选项说法错误。

故选：B。

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

【解答】解：A．氢气还原氧化铜生成水，为了防止冷水倒流回试管底部将试管炸裂，所以试管

口应略向下倾斜，故错误；

B．乙实验中还会观察到黑色的粉末慢慢变成红色，来判断反应的发生，故错误；

C．两实验都先通入一段时间的气体，以排净装置内的空气，再进行加热，以免发生爆炸，故正

确；

D．一氧化碳与氧化铜在加热的条件下反应生成铜和二氧化碳，反应物是两种化合物，不属于置

换反应，故错误。

故选：C。

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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

【解答】解：A、甲中含有多种物质，说明甲是混合物，所以甲是海水，故A错误；

B、乙中只含有一种元素，硫中只含有一种元素，所以乙表示的是硫，故B错误；

C、丙和丁中含有多种元素，丁是白色固体，氧化汞、氯化钾中含有多种元素，氯化钾是白色固

体，氧化汞是红色固体，所以表中“▲”应该表示为“红色固体”，故C错误；

D、氧化汞中含有氧元素，氯化钾中不含氧元素，所以能根据是否含有氧元素对丙、丁分类，故

D正确。

故选：D。

8．（2022秋•鹿城区校级期中）下列物质的制备方案中，可行的是（）

푁푎퐶푙溶液

A．Ca（OH）2溶液→CaCl2溶液

稀퐻2푆푂4溶液

B．CuO溶液→CuSO4溶液

퐴푔퐶푙

C．Cu→CuCl2溶液

稀盐酸

D．Fe→FeCl3溶液

【解答】解：A、氢氧化钙不能和氯化钠反应，该选项不正确。

B、氧化铜和稀硫酸反应生成硫酸铜和水，该选项正确。

C、氯化银不溶于水，铜不能和氯化银反应，该选项不正确。

D、铁和稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，该选项不正确。

故选：B。

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9．（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

【解答】解：根据题意向滤渣中加入稀盐酸产生了无色气体，而银和铜都不能和稀盐酸反应，说

明在滤渣存在着活泼金属，进而可以判断加入的M比铜和银都活泼，且排在顺序表中氢的前面，

从而可以判断滤液中的银离子和铜离子已被完全置换出来：

A、铁在发生置换反应时生成的是浅绿色的亚铁盐溶液，而题中得到的是无色溶液，所以不可能

为铁，故A错误；

B、加入稀盐酸产生气体，所以可以判断在滤渣中一定含有金属M，选项B正确；

C、根据B的解答可以知道，活泼金属是过量的，所以滤渣中一定含有金属铜，选项C正确；

D、由于活泼金属是过量的，所以滤液中一定没有银离子，选项D正确；

故选：A。

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（）

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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

【解答】解：无色溶液X和C反应生成浅绿色溶液，和D生成蓝色溶液，和B反应生成黄色溶

液，所以X可能是盐酸或硫酸，C是铁或氧化亚铁，D是氧化铜或氢氧化铜，B是氧化铁，经过

验证，推导正确，

A、若A是酚酞溶液，酸不能使酚酞变色，所以Y一定是无色溶液，故A错误；

B、若B为氧化铁，则黄色溶液的溶质可以是氯化铁或硫酸铁，故B错误；

C、氧化亚铁和盐酸反应生成氯化亚铁和水，所以X与C的反应不一定产生气体，故C错误；

D、X与D的反应可以是氢氧化铜和盐酸或硫酸反应生成氯化铜或硫酸铜和水，可能是中和反应，

故D正确。

故选：D。

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。

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【解答】解：（1）“酸浸”过程中，稀硫酸与Fe2O3反应生成硫酸铁和水，反应的化学方程式为：

3H2SO4+Fe2O3＝Fe2（SO4）3+3H2O。

（2）流程图中，操作Ⅰ将固体和液体分离，则操作Ⅰ的名称是过滤。

（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，反应前FeSO4中铁元素的化合价为+2，反应后Fe2（SO4）3

中铁元素的化合价为+3，则化合价升高的元素是铁元素。

故答案为：

（1）3H2SO4+Fe2O3＝Fe2（SO4）3+3H2O；

（2）过滤；

（3）铁元素。

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：。

【解答】解：（1）A是铁锈的主要成分，则是氧化铁，其化学性是Fe2O3；B能与稀硫酸反应，

能生成氧化铁，则B为铁。

（2）在①、②、③、④四个反应中，不能体现酸的化学通性的是④，溶液稀盐酸不能与氯化

钡溶液反应。

（3）②是氧化铁与硫酸反应生成硫酸铁和水，反应的化学方程式是：Fe2O3+3H2SO4═Fe2

（SO4）3+3H2O。

故答案为：（1）Fe2O3；铁；

（2）④；

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（3）Fe2O3+3H2SO4═Fe2（SO4）3+3H2O。

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）。

【解答】解：硫酸铜在溶液中显蓝色，硫酸钠和氯化钡会生成不溶于酸的硫酸钡沉淀，碳酸钠和

氯化钡反应会生成溶于酸的碳酸钡沉淀，氢氧化钾、碳酸钠在溶液中显碱性．

固体物质加水溶解，得到无色溶液，所以固体物质中一定不含硫酸铜，无色溶液A中加入氯化钡

会生成白色沉淀和pH＞7的溶液B，所以固体物质中一定含有氢氧化钾，白色沉淀中加入稀硝酸，

沉淀全部溶解，得到无色溶液，所以固体物质中一定含有碳酸钠，一定不含硫酸钠，固体中一定

含有碳酸钠，由于第一步固体全部溶解，因此固体不含氯化钙，所以固体物质中一定含有

Na2CO3、KOH，可能含有KCl，为进一步确定可能含有的物质，采用的方法是：取少量无色溶

液A于试管中，加入足量的稀硝酸，然后滴加硝酸银溶液．

故答案为：Na2CO3、KOH；取少量无色溶液A于试管中，加入足量的稀硝酸，然后滴加硝酸银

溶液．

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；

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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＝。

【解答】解：（1）①制备过氧化钙晶体需要氨气，故装置A属于加热固体制取气体的装置，所

以A中生成的气体为氨气，由图示可知，仪器X是分液漏斗。

②温度高时，过氧化氢容易分解，故装置C采用冰水浴控制温度在0℃左右，还能防止过氧化氢

分解。

I．该反应是放热反应，而温度低的条件有利于提高CaO2•xH2O产率；

（2）过氧化钙晶体受热时会先失去结晶水，故失去的水的质量为：21.6g﹣7.2g＝14.4g，故过氧

7.2푔14.4푔

化钙和水的分子个数比为：：=1：8，故x＝8。

7218

故答案为：（1）①氨气，分液漏斗；

②防止过氧化氢分解；I．提高CaO2•xH2O产率；

（2）8。

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。

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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。

【解答】解：由于过量的稀硫酸能与氧化铁反应生成了硫酸铁和水，与氧化亚铁反应生成了硫酸

亚铁和水，所以

滤液Ⅰ中含有的溶质是稀硫酸、硫酸亚铁、硫酸铁。

加入过量铁粉后发生了多个反应，其中铁能与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气等，化学方程式：

Fe+H2SO4＝FeSO4+H2↑等。

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：滤液I中稀

硫酸过量，而滤液II中稀硫酸已转化为硫酸亚铁（合理即可）。

故答案为：（1）硫酸亚铁、硫酸铁；

（2）Fe+H2SO4＝FeSO4+H2↑（合理即可）；

（3）滤液I中稀硫酸过量，而滤液II中稀硫酸已转化为硫酸亚铁（合理即可）。

16．（2022秋•平湖市期末）某课外小组利用如图装置进行氢气还原氧化铜的实验。

（1）补画出虚线框内的导管。

（2）按图连接好装置，经检查气密性良好，加入药品，打开分液漏斗活塞加入一定体积稀硫酸，

关闭活塞，经过什么操作后，方可点燃酒精灯？（请写出具体操作）

（3）实验结束，得到7.68g红色固体。小明同学查阅资料后发现，铜的另外一种氧化物Cu2O也

是红色的固体，可与稀硫酸反应：Cu2O+H2SO4＝Cu↓+CuSO4+H2O。

①写出生成Cu2O的化学方程式：。

②为测定还原所得产品中单质Cu的质量，小明同学将所得产品溶于稀硫酸中，充分反应后过滤、

洗涤、干燥，得到固体6.88g，还原产品中单质Cu的质量为g。

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【解答】解：（1）稀硫酸与锌反应生成氢气，氢气中混有水蒸气，为了不影响氢气与氧化铜的反

应，水蒸气需要除去，因此进入浓硫酸试剂瓶的导气管应左侧长进，右侧短出，图示如下：

；

（2）按图连接好装置，经检查气密性良好，加入药品，打开分液漏斗活塞加入一定体积稀硫酸，

关闭活塞，从装置右侧用排水法用收集一试管气体，移进酒精灯火焰，听到“噗”的一声，说明

氢气已经纯净，装置内空气已经排净，这时方可点燃酒精灯；

△

¯

（3）①氢气与氧化铜加热反应生成Cu2O和水，反应的化学方程式：H2+2CuOCu2O+H2O；

②为测定还原所得产品中单质Cu的质量，小明同学将所得产品溶于稀硫酸中，充分反应后过滤、

洗涤、干燥，得到固体6.88g，该固体为铜的质量；设产品中铜的质量为x，氧化亚铜的质量为

y，氧化亚铜与稀硫酸反应生成铜的质量为z，

Cu2O+H2SO4＝Cu↓+CuSO4+H2O

14464

yz

144푦64푦64푦

=，所以z