2.5 物质的转化（原卷版）

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15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15页

[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。

[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

D．Na与Cu也可以发生上述转化

[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

第3页共15页

A．①②B．①②③C．①②④D．①②③④

[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

[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

[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、

第4页共15页

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、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）

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）

第5页共15页

[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

[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

[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

[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（）

第6页共15页

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

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

[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

[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；

第7页共15页

（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）

[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）。

【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、

第8页共15页

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

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

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

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→Na2CO3B．Cu→CuO→Cu（OH）2

第9页共15页

C．NaCl→KCl→AgClD．Fe→Fe2O3→FeSO4

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

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

第10页共15页

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（）

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

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

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（）

第11页共15页

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）

第12页共15页

（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

第13页共15页

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