专题13　第2章 物质转化与材料利用 拔尖提优测试训练（解析版）

第2章物质转化与材料利用

专题13拔尖提优测试训练

一、选择题(每题3分，共45分)

1．分类是科学研究的重要方法，下列物质对应的类别不正确的是(B)

选项ABCD

物质H2O2O3CH3COOHCu(OH)2

类别氧化物化合物酸碱

【解析】A、H2O2是由氢元素和氧元素两种元素组成的化合物，属于氧化物，故说法正确；B、O3是由

一种元素组成的纯净物，属于单质，故说法错误。C、CH3COOH是由氢离子和酸根离子构成的化合物，属

于酸，故说法正确；D、Cu（OH）2是氢氧根离子和金属离子构成的化合物，故说法正确。

2.“绿色化学”能实现零排放(即反应物中的原子利用率达到100%)。CO和H2在一定条件下按照不同的

比例可以合成不同的有机化工原料。根据零排放的要求，以CO和H2合成的有机物不可能是(B)

A．甲醇(CH4O)B．乙醇(C2H6O)C．甲醛(CH2O)D．乙酸(C2H4O2)

【解析】“绿色化学”能实现零排放，即反应物中的原子利用率达到100%，也就是说反应类型一般是

化合反应，且反应后产物中的各原子数目比不变，CO和H2在一定条件下按照不同的比例反应，可假定反

应时的化学计量数之比为m：n,则只要各选项中的化学式能化为形式(CO)m(H2)n，都是正确的。

A、甲醇(CH4O)可变为(CO)1(H2)2，所以正确。B、乙醇(C2H6O)不能化为形式(CO)m(H2)n，所以错误。

C、甲醛(CH2O)可变为(CO)1(H2)1，所以正确。D、葡萄糖(C6H12O6)可变为(CO)6(H2)6，所以正确。

3．下列有关铜的性质中，不能用金属活动性顺序解释的是(A)

A．铜的导电性比铁好B．铜与稀硫酸不反应

C．铜能与硝酸银发生置换反应D．铜制品比铁制品更耐锈蚀

【解析】A、铜的导电性比铁好，比较的是导电性，属于物理性质，故选项正确。B、铜与稀硫酸不反

应，是因为铜的金属活动性比氢弱，能用金属活动性顺序解释，故选项错误。C、铜能与硝酸银发生置换反

应，是因为铜的金属活动性比银强，能与硝酸银溶液发生置换反应，能用金属活动性顺序解释，故选项错

误。D、铜制品比铁制品更耐锈蚀，是因为铜的金属活动性比铁弱，能用金属活动性顺序解释，故选项错误。

高温

4．锑是蓄电池的重要材料。冶炼中发生的反应为：2SbO＋3C=====4Sb＋3CO↑。此反应属于(C)

232

A．化合反应B．分解反应C．置换反应D．复分解反应

【解析】该反应是一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的反应，属于置换反应。

5．某科学小组在课外活动时做了一个实验，在甲试管中装入固体物质，乙试管装入某溶液，按如图所

示组装好仪器(图中铁架台等仪器已略去)。通过分液漏斗加入足量稀盐酸，同时打开止水夹，看到乙试管溶

液中有气泡冒出；再关闭止水夹，发现一段时间后乙中溶液变浑浊。符合此实验现象的一组试剂是(C)

选项甲中固体乙中溶液

AKOHBaCl2

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BNa2CO3NaOH

CZnAgNO3

DCaCO3Ca(OH)2

【解析】A、氢氧化钾与稀盐酸反应生成氯化钾和水，没有气体产生，不会出现乙试管中冒气泡的现象，

故选项错误。B、碳酸钠与稀盐酸反应生成氯化钠、水、二氧化碳，使乙试管出现冒气泡的现象；关闭止水

夹，生成的二氧化碳使甲中的压强增大，将稀盐酸压入乙试管，稀盐酸与氢氧化钠溶液反应生成氯化钠和

水，不会变浑浊，故选项错误。C、Zn能与稀盐酸反应生成氢气，使乙试管出现冒气泡的现象；关闭止水

夹，生成的氢气使甲中的压强增大，将稀盐酸压入乙试管，盐酸与硝酸银反应生成的氯化银是不溶于水和

酸的沉淀，使溶液变浑浊，故选项正确。D、碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、水、二氧化碳，使乙试管出

现冒气泡的现象，同时乙中溶液出现白色浑浊；关闭止水夹，生成的二氧化碳使甲中的压强增大，将稀盐

酸压入乙试管，稀盐酸与氢氧化钙反应生成氯化钙和水，稀盐酸与碳酸钙反应生成氯化钙、水和二氧化碳，

白色浑浊会变澄清，故选项错误。

6．用“W”形玻璃管进行微型实验，如图所示。下列说法不正确的是(B)

A．a处红棕色粉末变为黑色B．a处的反应为CO＋Fe2O3===2Fe＋CO2

C．b处澄清石灰水变浑浊证明有CO2生成D．可利用点燃的方法进行尾气处理

【解析】A、一氧化碳具有还原性，能与氧化铁反应生成铁和二氧化碳，a处红棕色粉末变为黑色，故

选项说法正确。B、该化学方程式没有注明反应条件——高温，且配平错误。C、一氧化碳具有还原性，能

与氧化铁反应生成铁和二氧化碳，二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊，b处澄清石灰水变浑浊，故选项说法

正确。D、根据一氧化碳具有可燃性，为防止污染空气，可利用点燃的方法进行尾气处理，故选项说法正确。

7．有三瓶无色无味的气体X、Y、Z，它们分别是甲烷、氢气、一氧化碳中的一种，分别点燃三种气体，

用干燥的冷烧杯罩在火焰上方，只有X和Z火焰上方的烧杯内壁有水滴出现，燃烧后分别向烧杯中注入少

量澄清石灰水，振荡，只有Y和Z的烧杯内石灰水变浑浊。则X、Y、Z分别是(A)

A．H2COCH4B．CH4COH2C．COCH4H2D．COH2CH4

【解析】根据质量守恒，反应前后元素种类不变，X和Z火焰上方的烧杯内壁有水滴出现，说明Y不

含氢元素，是CO；只有Y和Z的烧杯内石灰水变浑浊，都生成了二氧化碳，说明都含碳元素，说明Z是

CH4，故X是H2。

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8．图中字母代表含硫元素的物质，下列判断错误的是(B)

A．物质a在纯氧中燃烧可以生成物质bB．物质c是二氧化硫

C．物质d中硫元素的化合价为－2价D．物质d、e和f中一定都含有氢元素

【解析】A、由图可知，物质a是硫单质，b是二氧化硫，硫在纯氧中燃烧生成二氧化硫，故说法正确；

B、物质c是氧化物且硫元素显+6价，因此c是三氧化硫，故说法错误；C、由图可知，物质d中硫元素的

化合价为-2价，故说法正确；D、d是氢硫酸，含有氢元素，故说法正确。

9．推理是科学学习中常用的思维方法，下列推理正确的是(A)

A．碱性溶液能使无色酚酞试液变红，所以使无色酚酞试液变红的溶液一定呈碱性

B．氯化钠、硫酸铜等盐中都含有金属元素，所以盐中一定都含有金属元素

C．离子是带电的粒子，所以带电的粒子一定是离子

D．置换反应有单质和化合物生成，所以有单质和化合物生成的反应一定是置换反应

【解析】A．碱性溶液能使酚酞溶液变红，所以使酚酞变红的溶液一定呈碱性，故正确；B．盐是由金

属离子（或铵根离子）和酸根离子组成的化合物，盐中不一定都含有金属，如硝酸铵中不含金属元素，属

于盐，故错误；C．离子是带电的粒子，但是带电的粒子不一定是离子，如质子、电子等，故错误；D．置

换反应的反应物和生成物均是一种单质和一种化合物，所以只有生成物是一种单质和一种化合物不一定是

置换反应，如一氧化碳和氧化铜的反应等就是这种情况，故错误。

10．某固体粉末可能含有碳酸钙、氧化铜、氧化铁、木炭粉中的几种，取mg该固体粉末按下列流程

进行实验(本流程涉及的反应均为初中科学常见的反应，且各步均恰好完全反应)。下列说法中正确的是(C)

A．溶液N中只含一种溶质

B．原固体粉末中一定含有碳酸钙

C．白色沉淀Y一定是碳酸钙，气体W一定是氢气

D．原固体粉末中一定没有氧化铜，一定含有碳酸钙

【解析】碳酸钙在高温的条件下生成氧化钙和二氧化碳，木炭和氧化铜在高温的条件下生成铜和二氧

化碳，木炭和氧化铁高温生成铁和二氧化碳，铜不会与酸反应，铁和盐酸反应生成浅绿色的氯化亚铁和氢

气，氧化钙也会与盐酸反应生成氯化钙，固体粉末高温的条件下生成气体X，X能使澄清的石灰水变浑浊，

二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙白色沉淀和水，说明X是二氧化碳，Y是碳酸钙；固体Z5.6g加入

100g7.3%的盐酸恰好完全反应，生成气体W，固体Z全部溶解得到浅绿色溶液N，因此Z中一定含有铁，

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W是氢气，浅绿色溶液N中有氯化亚铁溶液；因此原固体粉末中一定有氧化铁和木炭粉，一定没有氧化铜，

碳酸钙可能有可能没有；因为碳酸钙可能有，因此溶液N中一定含有氯化亚铁，可能含有氯化钙。

11．甲、乙、丙有如图所示的转化关系(“→”表示反应一步实现，部分物质和反应条件已略去)，下列各

组物质按照甲、乙、丙的顺序不符合要求的是(C)

A．C、CO、CO2B．H2O2、H2O、O2C．KOH、K2CO3、KNO3D．Fe2O3、FeCl3、Fe(OH)3

【解析】A、碳在氧气不充分燃烧生成一氧化碳，二氧化碳与碳在高温下反应生成一氧化碳，该组物质

按照甲乙丙的顺序符合要求。B、过氧化氢分解生成水和氧气，氢气燃烧生成了水，该组物质按照甲乙丙的

顺序符合要求。C、氢氧化钾与二氧化碳反应生成碳酸钾和水，但硝酸钾不能一步转为碳酸钾，该组物质按

照甲乙丙的顺序不符合要求。D、氧化铁与稀盐酸反应生成了氯化铁，氢氧化铁与稀盐酸反应生成了氯化铁，

该组物质按照甲乙丙的顺序符合要求。

＋＋＋－2－2－

12．某固体由Ba2、Cu2、Na、Cl、CO3、SO4中的几种离子构成，取一定质量的该固体样品，

进行如下实验：

①将固体溶于水得无色透明溶液，加入足量BaCl2溶液过滤后得到5g白色沉淀。

②在沉淀中加入过量稀硝酸，仍有3g白色沉淀。

③在滤液中滴加AgNO3溶液产生白色沉淀。

则该固体中一定含有(A)

＋2－2－＋2－2－－2－2－＋＋－

A．Na、CO3、SO4B．Cu2、CO3、SO4C．Cl、CO3、SO4D．Na、Ba2、Cl

【解析】将固体溶于水得无色透明溶液，说明不含铜离子；加入足量BaCl2溶液，过滤后得到白色沉淀，

说明固体中可能含有硫酸根离子、碳酸根离子等；在沉淀中加入过量稀硝酸，仍有白色沉淀，说明存在不

溶于稀硝酸的白色沉淀，即说明白色沉淀中含有硫酸钡、碳酸钡；滤液中含有过量的稀硝酸，在滤液中滴

加AgNO3溶液，产生白色沉淀，说明生成了不溶于稀硝酸的氯化银沉淀，说明固体中存在氯离子，由于加

入足量BaCl2溶液，但无法确定原固体中是否含有氯离子；钡离子和铜离子都不存在，故该固体中一定含有

+2-2--2+2+

Na、CO3、SO4，可能存在Cl，一定不存在Ba、Cu。

13.如图所示，围棋棋盘上有五枚棋子，代表铁、稀盐酸、氢氧化钡、碳酸钙、硝酸银五种物质，相邻

棋子间的连线表示物质间可以反应。已知与戊的反应中：甲——戊的反应类型不同于其他几个反应；丙——

戊反应能产生一种气体，且该气体还能与丁反应生成沉淀。则下列对应关系正确的是(A)

甲乙丙丁戊

A铁硝酸银碳酸钙氢氧化钡稀盐酸

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B硝酸银铁稀盐酸氢氧化钡碳酸钙

C硝酸银铁碳酸钙氢氧化钡稀盐酸

D铁氢氧化钡碳酸钙硝酸银稀盐酸

【解析】丙-戊反应能产生一种气体，且该气体还能与丁反应生成沉淀，盐酸与碳酸钙反应生成二氧化

碳，铁与盐酸反应产生氢气，但氢气不能与其他物质产生沉淀，所以丙-戊反应只能是盐酸与碳酸钙反应，

甲-戊的反应类型不同于其它几个反应，只有铁与盐酸反应属于置换反应，其他反应都是复分解反应，所以

甲是铁，戊是盐酸，丙是碳酸钙，丙-戊反应能产生一种气体，且该气体还能与丁反应生成沉淀，二氧化碳

与氢氧化钡反应产生白色沉淀，所以丁是氢氧化钡，剩下的乙属于硝酸银了。

14.有一种纳米润滑添加剂，由铝粉、铜粉、氧化铝粉末中的一种或几种组成，取少量该添加剂，加入

足量稀盐酸，有红色固体残留并产生大量气泡；另取少量该添加剂，加入一定量的硝酸银溶液，充分反应

后过滤，得到滤渣和蓝色滤液，关于以上实验，有下列几种说法：

①该添加剂中一定有铜，可能有铝和氧化铝②若向滤渣中加入足量稀盐酸，滤渣部分溶解，则该添

加剂中一定有氧化铝③滤液中最多含有三种溶质④滤渣中一定有银和铜，滤液中一定有硝酸铝和硝酸

铜⑤通过以上实验可以证明铝、铜、银三种金属的活动性顺序

上述说法正确的有(B)

A．①②⑤B．②③⑤C．①③④D．②④⑤

【解析】取少量该添加剂，加入足量稀盐酸，有红色固体残留并产生大量气泡，说明一定含有铝和铜，

因此①说法错误。另取少量该添加剂，加入一定量的硝酸银溶液，充分反应后过滤，得到滤渣和蓝色滤液，

说明铜和硝酸银反应生成了硝酸铜，此时滤渣中一定含有的物质是银，可能含有铜，一定没有铝，滤液中

一定含有反应产生的硝酸铝、硝酸铜，可能含有硝酸银，滤液中最多含有三种溶质，因此③说法正确，④

说法错误。②若向滤渣中加入足量稀盐酸，滤渣部分溶解，因为银、铜不能和盐酸反应，而铝没有剩余，

说明该添加剂中一定有氧化铝，故②说法正确。金属活动性顺序中铝位于氢前，铜位于氢后；铜可以置换

出银，因此通过以上实验可以证明铝、铜、银三种金属的活动性顺序，故⑤说法正确。

15．下列从原料到制取最终产物的实验设计中，理论上正确、操作上可行、经济上合理的是(B)

AgNO3NaOH

A．Cu――→Cu(NO)溶液――→Cu(OH)

322

高温H2ONa2CO3溶液

B．CaCO――→CaO――→Ca(OH)溶液――――――――→NaOH溶液

32

在O2中燃烧H2SO4溶液

C．Fe―――――――→FeO―――――――→Fe(SO)溶液

23243

稀HClNa2SO4溶液

D．CuO――→CuCl溶液―――――――→CuSO溶液

24

【解析】铜能和硝酸银反应生成硝酸铜，硝酸铜和氢氧化钠反应能生成氢氧化铜沉淀，此项实验设计

理论上正确、操作上可行，但因为AgNO3成本高，经济上不合理。碳酸钙高温下分解生成的氧化钙与水反

应可生成氢氧化钙，氢氧化钙溶液与碳酸钠溶液通过复分解反应，可以得到氢氧化钠溶液，此方案理论上

正确，操作也较为简单可行，又可实现纯碱制得烧碱，经济上合理。Fe在O2里燃烧的生成物是Fe3O4，而

不是Fe2O3。从CuO变为CuSO4只需CuO和H2SO4反应一步即可完成。

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二、填空题(每空2分，共44分)

16．为了节省石油资源和有效地减少汽车尾气对环境的污染，我国正在逐步推广使用在汽油中加入适

量乙醇作为汽车燃料(车用乙醇汽油)。乙醇的化学式是C2H5OH，在物质分类中属于___________(选填“无

机”或“有机”)化合物，乙醇燃烧时生成二氧化碳和水，写出该反应的化学方程式：______________________

______________________。

点燃

【答案】有机；CHOH+3O=====2CO+3HO．

25222

【解析】含碳元素的化合物（除CO、CO2和含碳酸根化合物外）属于有机物，根据乙醇的化学式C2H5OH

可知，乙醇属于有机化合物；乙醇燃烧时生成二氧化碳和水

17．我国第四套人民币中的一元硬币是钢芯镀镍(Ni)，镍与稀硫酸能发生下列反应：Ni＋H2SO4===NiSO4

＋H2↑。根据此材料及金属活动性顺序，请回答：

(1)铸造硬币用到的材料是___________(选填“有机合成”“金属”或“无机非金属”)材料。

(2)写出Ni与CuSO4溶液发生置换反应的化学方程式：__________________________________。

【答案】（1）金属；（2）Ni+CuSO4=NiSO4+Cu

【解析】（1）根据题干所知硬币的组成成分都是金属的合金，所以铸造以上硬币用到的材料都是金属

材料；（2）镍与稀硫酸能发生下列反应：Ni+H2SO4═NiSO4+H2↑．说明镍在氢的前面，镍的化合价为+2

价，故镍的活泼性比铜强，镍与硫酸铜反应生成铜和硫酸镍。

18．人类社会的发展离不开金属。

(1)钢铁的锈蚀主要是铁与空气中的_______________________等物质发生化学反应的结果。

(2)在空气中，铝的表面易生成致密的氧化膜，氧化膜的主要成分是_____________(填化学式)。

(3)某同学取少量工厂废液[溶质是AgNO3、Cu(NO3)2]，向其中加入一定量的金属锌，反应结束后，发

现溶液仍然是蓝色。据此推断，反应后溶液中一定含有的溶质是____________________________________。

【答案】(1)氧气和水蒸气(或O2和H2O)；(2)Al2O3；(3)硝酸铜和硝酸锌[或Cu(NO3)2和Zn(NO3)2]。

【解析】(1)钢铁的锈蚀主要是铁与空气中的氧气、水蒸气等物质发生化学反应的结果。

(2)在空气中，铝表面生成一层致密的氧化膜，氧化膜的主要成分是铝和氧气反应生成的氧化铝。

(3)由题意可知，向AgNO3和Cu(NO3)2混合溶液中加入一定量的锌粉，发生的反应有锌可置换硝酸银

中的银、锌可置换硝酸铜中的铜，生成的铜还可以置换硝酸银中的银。反应后溶液仍为蓝色，这说明溶液

中一定存在硝酸铜，锌与硝酸银或硝酸铜反应均生成硝酸锌，所以溶液中一定存在硝酸锌，是否存在硝酸

银无法确定。

19．(杭州萧山区期中)有一包白色固体粉末，可能由CaCO3、K2SO4、CuSO4、KNO3和BaCl2中的一种

或几种组成，小明同学做了如下实验：

(1)取适量该白色固体粉末加入足量水中，得白色沉淀，上层清液无色。

(2)向白色沉淀中加入足量稀硝酸，沉淀只有部分溶解。由此可判断出：原白色粉末中一定含有的是

____________________________________，一定不含的是______________。

【答案】CaCO3、K2SO4、BaCl2；CuSO4

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【解析】该白色固体粉末加入到足量水中，得白色沉淀，上层清液无色，说明无硫酸铜，得到的白色

沉淀可能是碳酸钙或硫酸钡或碳酸钙和硫酸钡的混合物，向白色沉淀中加入足量稀硝酸，沉淀只有部分溶

解，说明得到的白色沉淀为碳酸钙和硫酸钡的混合物，故混合物中一定有碳酸钙，含有硫酸钡沉淀说明一

定含有硫酸钾和氯化钡。

20．测定BaCl2·xH2O中结晶水数目的过程如图所示：

(1)写出此过程中生成沉淀的化学方程式：____________________________________。

(2)在灼烧过程中，如果空气不充足和温度过高，会有部分沉淀物质转化为BaS，这会使x的测定结果

_______________(选填“偏低”“偏高”或“不变”)。

【答案】（1）BaCl2+H2SO4═BaSO4↓+2HCl；（2）偏高

【解析】（1）过程中氯化钡和稀硫酸反应生成硫酸钡沉淀和盐酸，化学方程式为：BaCl2+H2SO4═BaSO4

↓+2HCl；（2）在灼烧过程中，如果空气不充足和温度过高，会有部分沉淀物转化为BaS，导致硫酸钡的质

量偏小，从而导致氯化钡质量偏小，这会使x的测定结果偏高。

21．现有一包白色粉末，可能是由氯化钾、氢氧化钠、硝酸钠和硫酸铜中的一种或多种物质组成。为

确定其成分，某兴趣小组同学进行了如下探究。

(1)甲同学通过观察颜色，认为该粉末中不含硫酸铜，他是根据物质的_______________性质得出该结论

的。乙同学认为甲同学的方法不能确定该粉末中不含硫酸铜。

(2)他们设计并进行了如下实验。(已知Ag2SO4微溶于水)

①写出生成蓝色沉淀的化学方程式：__________________________。

②通过以上实验，不能确定白色粉末中是否含有________________________。

③加入过量Ba(NO3)2溶液和稀硝酸的目的是__________________________________________。

2－

【答案】(1)物理；(2)①2NaOH+CuSO4=Cu（OH）2↓+Na2SO4；②NaNO3(或硝酸钠)；③排除SO4的

2－－

干扰(或排除SO4和OH的干扰。（合理即可）

【解析】（1）甲同学通过观察颜色认为该粉末中不含硫酸铜，他是根据物质的物理性质得出该结论的；

乙同学认为甲同学的方法不能确定该粉末中不含硫酸铜；（2）白色粉末加足量水生成蓝色沉淀，是因为氢

氧化钠和硫酸铜反应生成氢氧化铜蓝色沉淀和硫酸钠，配平即可；在滤液B中加入硝酸银生成氯化银白色

沉淀，说明一定有氯化钾，硝酸钠可能有也可能没有；加入过量Ba（NO3）2溶液和稀硝酸的目的是：排除

硫酸根离子的干扰或排除硫酸根离子和氢氧根离子的干扰。

22．草酸存在于自然界的植物中。草酸晶体(H2C2O4·2H2O)无色，熔点为101℃，易溶于水，受热脱水、

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升华，170℃以上分解。草酸能与氢氧化钙反应生成沉淀：H2C2O4＋Ca(OH)2===CaC2O4↓＋2H2O。

请回答下列问题：

(1)甲组同学按照如图所示的装置，通过实验检验草酸晶体的分解产物。仪器a的名称是

______________。装置B的主要作用是_____________________________________。装置C中有气泡逸出，

澄清石灰水变浑浊。由此可知草酸晶体分解的产物中一定有_______________。

(2)乙组同学认为草酸晶体分解的产物中还有CO。为进行验证，选用甲组实验中的装置A、B和如图所

示的部分装置(可以重复选用)进行实验。

①乙组同学的实验装置依次连接的合理顺序为A→B→(___________)→(___________)→

(___________)→I→D→H。

②装置I中盛有的氧化铁发生了颜色变化，欲证明草酸晶体分解的产物中有CO，乙组同学需要两次

使用装置D，其现象分别是______________________________________________。

【答案】（1）酒精灯；冷却草酸蒸气，防止与澄清石灰水反应生成白色沉淀，干扰二氧化碳的检验，

二氧化碳；（2）①F，D，G；②第一次D中无明显变化，第二次D中澄清石灰水变浑浊。

【解析】（1）通过分析题中所指仪器的作用可知，a是酒精灯；草酸能与氢氧化钙反应生成沉淀，二氧

化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，所以装置B的主要作用是：冷却草酸蒸气，防止与澄清石灰水

反应生成白色沉淀，干扰二氧化碳的检验，装置C中有气泡逸出，澄清石灰水变浑浊，由此可知草酸晶体

分解的产物中一定有二氧化碳；

（2）①除去二氧化碳用氢氧化钠溶液，浓硫酸具有吸水性，所以乙组同学的实验装置依次连接的合理

顺序为：A→B→（F）←（D）→（G）→I→D→H；②在实验室常用氢氧化钠吸收二氧化碳，二氧化碳

和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，所以装置I中盛有的氧化铁发生了颜色变化，欲证明草酸晶体分解的

产物中有CO，乙组同学需要两次使用装置D，其现象分别是：澄清石灰水不变浑浊，澄清石灰水变浑浊。

三、实验探究题(每空2分，共46分)

23．某科研小组设计利用稀硫酸浸取某废弃的氧化铜锌矿(主要成分为CuO和ZnO，其余成分既不与酸

反应，也不溶解于水)的方案，实现废物综合利用。部分实验流程如下：

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请根据上述实验流程回答下列问题：

(1)操作1的名称是______________。

(2)在氧化铜锌矿中加入过量稀硫酸，充分反应后溶液中的溶质为_________________________。

(3)加过量铁粉，发生反应的化学方程式为_______________________________________________。

(4)在实验过程中，双氧水会与Fe2＋反应生成Fe3＋和水，以便在后续的操作中将溶液中铁元素除去，高

锰酸钾溶液也能将Fe2＋氧化成Fe3＋，并生成可溶性的锰盐，选用双氧水的优点是_____________________。

【答案】（1）过滤。（2）ZnSO4、CuSO4、H2SO4。（3）Fe+CuSO4═FeSO4+Cu、Fe+H2SO4═FeSO4+H2

↑。（4）最后的产物是水，不引入新的杂质。

【解析】（1）操作1是得到难溶性氢氧化铁和硫酸锌溶液，所以是过滤。（2）由于氧化铜锌矿主要成

分为CuO和ZnO，在氧化铜锌矿中加入过量稀硫酸，氧化铜和硫酸反应生成硫酸铜，氧化锌和硫酸反应生

成硫酸锌，所以充分反应后溶液中的溶质为生成的ZnSO4和CuSO4以及剩余的H2SO4。（3）由于是往酸浸

过滤得到的溶液中加过量铁粉，该液体中有生成的ZnSO4和CuSO4以及剩余的H2SO4．所以加入铁粉后，

铁能够和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，铁和硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，对应的化学方程式为

2+3+

Fe+CuSO4═FeSO4+Cu、Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑。（4）在实验过程中，双氧水会与Fe反应生成Fe和水，

以便在后续的操作中将溶液中铁元素除去，而没有引入新的杂质。而高锰酸钾溶液也能将Fe2+氧化成Fe3+，

并生成可溶性的锰盐，该可溶性锰盐对硫酸锌是新的杂质，所以选用双氧水的优点是最后的产物是水，不

引入新的杂质。

24．火锅是我国独创的美食，历史悠久。火锅常用的一种燃料是固体酒精。某科学兴趣小组的同学对“固

体酒精”产生了好奇，对其成分进行探究。请你回答下列问题。

【查阅资料】a.固体酒精是用酒精、氯化钙和氢氧化钠按一定的质量比混合制成。

b．氯化钙、氯化钠溶液均呈中性。

【提出问题】①酒精中是否含有碳元素？

③固体酒精中的氢氧化钠是否变质？

【实验探究】①按如图所示进行实验，发现烧杯内壁有一层白膜，可得出酒精中含有碳元素的结论，

理由是_________________________________________________________________________________。

②取少量固体酒精于烧杯中，加足量的水充分溶解后静置，发现烧杯底部有白色沉淀，请用化学方程

式表示该沉淀是如何形成的：_____________________________________，由此说明氢氧化钠已变质。

③为进一步确定氢氧化钠的变质程度，分组进行探究。

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甲组同学取烧杯上层清液于两支试管中，按如图所示进行实验。

实验方案

实验现象溶液变红产生_____________

实验结论清液中有氢氧化钠清液中有碳酸钠

乙组同学认为甲组实验不能证明清液中一定有氢氧化钠，理由是__________________________。他们

另取烧杯中上层清液，加足量氯化钡溶液，充分反应后，静置，取上层清液，滴加酚酞试液，酚酞试液变

红。

【反思交流】乙组实验中加足量氯化钡溶液的目的是_____________________________________。

【实验结论】小组同学经过讨论，一致认为该固体酒精中的氢氧化钠部分变质。

【答案】【实验探究】①烧杯内壁出现白膜说明有二氧化碳生成，依据化学反应前后元素的种类不变，

得出酒精中含有碳元素②Na2CO3+CaCl2=CaCO3↓+2NaCl③白色沉淀碳酸钠溶液也能使酚酞试液

变红【反思交流】除去碳酸钠，以免对氢氧化钠的检验造成干扰

【解析】【实验探究】①按右图所示进行实验，发现烧杯内壁有一层白膜，是因为氢氧化钙和二氧化碳

反应生成了碳酸钙和水，因此反应生成了二氧化碳，二氧化碳中的碳元素来自于酒精，可得出酒精精中含

有碳元素的结论。②取少量固体酒精于烧杯中，加足量的水充分溶解后静置，发现烧杯底部有白色沉淀，

是因为碳酸钠和氯化钙反应生成白色沉淀碳酸钙和氯化钠。

乙组同学认为甲组实验不能证明清液中一定有氢氧化钠，理由是碳酸钠溶液也能使酚酞溶液变红。

【反思交流】乙组实验中加足量氯化钡溶液的目的是除去碳酸钠，以免对氢氧化钠的检验造成干扰。

25．某混合气体由CO、CO2、SO2三种气体组成，某兴趣小组对此进行了相关实验：

【查阅资料】①SO2能使品红溶液褪色；②SO2易与高锰酸钾溶液反应而被吸收，并能使其褪色；③SO2

能使氢氧化钡溶液和澄清石灰水变浑浊；④CO和CO2均不能使品红溶液褪色，也不与高锰酸钾溶液反应。

【实验研究】为验证这三种气体，同学们设计并进行如下实验。

【事实与结论】通过实验验证了以上三种气体都存在。

(1)装置A的作用是________________________________________________。

(2)能证明气体中含有CO2的现象是_____________________________________。

【反思与评价】

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(3)若装置按C→D→A→B→E的顺序连接，则无法验证的气体是__________________________。

(4)有同学提出上述原装置中省略D装置也能达到实验目的，你认为该同学的设计有无道理并说明理由：

_______________________________________________。

【答案】(1)检验并吸收二氧化硫，排除对二氧化碳的验证产生干扰(2)B中品红不褪色，C中溶液变

浑浊(3)CO2、SO2(4)有道理，CO2气体对CO气体的检验没有干扰

【解析】（1）装置A的作用是检验并且除去二氧化硫。

（2）能证明气体中含有CO2的现象是B中品红溶液不褪色（说明二氧化硫被A装置完全吸收），C中

溶液变浑浊（说明二氧化碳和氢氧化钡反应生成了沉淀）。

（3）若装置按C→D→A→B→E的顺序连接时，C中溶液变浑浊，说明气体中含有二氧化硫，或含有

二氧化碳，或含有二氧化硫和二氧化碳，D中澄清石灰水不变浑浊，说明气体被浓氢氧化钡溶液吸收，则A

中高锰酸钾溶液不褪色，因此无法验证的气体是二氧化碳、二氧化硫。

（4）该同学的设计有道理，这是因为D装置是检验二氧化碳而不是检验一氧化碳，如果E装置中黑色

固体变成红色固体，说明气体中含有一氧化碳。

26．已知Fe(OH)2是白色絮状沉淀，并极易被空气中的氧气氧化成Fe(OH)3红褐色沉淀。如图所示的是

Fe(OH)2制备实验的改进装置，使用该装置能在较长时间内观察到生成的Fe(OH)2白色絮状沉淀。

(1)写出A试管中发生反应的化学方程式：_____________________________________。

(2)A试管中反应开始时，打开止水夹，B试管中看到的现象是_________________________。

(3)若要在该装置中得到Fe(OH)2白色絮状沉淀，并在一定时间内防止被氧化成Fe(OH)3红褐色沉淀，下

一步的实验操作是__________________________。

(4)写出该装置中生成的Fe(OH)2的化学方程式：____________________________________。

【答案】(1)Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑。(2)导管口有气泡产生(3)关闭止水夹(4)2NaOH＋

FeSO4===Na2SO4＋Fe(OH)2↓

【解析】铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，当打开止水夹时，气体通过导管进入B试管，由于氢

气不能和NaOH反应，气体从导管口逸出。当关闭止水夹时，A试管内气压增大，A试管中的FeSO4溶液

进入B试管，与NaOH溶液反应生成Fe(OH)2沉淀。

27．在学习金属的活动性顺序时，我们完成了以下相关实验，请你根据相关的实验现象或实验要求，

回答下列问题。

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(1)取少量镁条、锌粒、铜片分别放入盛有稀盐酸的3支试管中，观察到的实验现象如图所示，判断甲

试管中的金属物质及判断依据：_________________________________________________。

(2)为了比较铁与铜、铜与银的金属活动性，现提供的实验药品有：铜丝、硫酸亚铁溶液、硫酸铜溶液、

硝酸银溶液。小明同学进行了铁和铜的活动性比较：在盛有硫酸铜溶液的试管里浸入一段洁净的(经过除油、

除锈处理)铁丝，过一会儿取出，如图所示。现让你设计一个实验方案，用于比较铜和银的活动性强弱，请

在方框中画出实验方案图。最终能判断两者活动性强弱的实验现象是_______________________________

_________________________________。

【答案】(1)甲中是锌粒，在镁、锌、铜中，锌的金属活动性顺序排第二，它能与盐酸反应，有较多气

泡(2)铜的表面有银白色的物质析出，溶液由无色变为蓝色

如答图所示。

【答案】

【解析】（1）由图示金属与酸反应的难易程度可知，甲试管中的金属物质是锌粒，依据是：铜片与稀

盐酸不反应，应是图乙，镁的活动性比锌强，反应比较剧烈，应是丙，故判断甲试管中的金属物质是锌

粒．

（2）通过将铜丝伸入硝酸银溶液中，铜能与硝酸银反应可用于比较铜和银的活动性强弱，在方框中画

出实验方案图.

最终能判断两者活动性强弱的实验现象是：铜丝的表面有银白的物质生成，溶液由无色变为蓝色．

28．某同学通过以下实验验证稀硫酸的部分化学性质：

实验一：Na2CO3＋H2SO4

实验二：Ba(NO3)2＋H2SO4

实验三：NaOH＋H2SO4

(1)实验一反应的化学方程式_____________________________________。

(2)实验二的实验现象为_____________________________________。

(3)实验中酸碱中和反应的实质是__________________________。

(4)实验三中无明显现象，为判断反应后H2SO4是否剩余，可选用下列药品中的______________。

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A．石蕊试液B．ZnC．CuOD．Ba(NO3)2

(5)将实验一、二、三反应后的所有物质倒入同一洁净的烧杯中，后续实验及现象如图：

①白色沉淀A是_______________。

②关于无色溶液B成分的猜想中，合理的是_____________。

A．一定有NaNO3，可能含有NaOH

B．一定有NaNO3，可能含有HNO3和H2SO4

C．一定有NaNO3和HNO3，可能含有H2SO4

【答案】(1)Na2CO3＋H2SO4===Na2SO4＋H2O＋CO2↑(2)有白色沉淀生成(3)氢离子与氢氧根离

子反应生成水(4)ABC(5)BaSO4C

【解析】（2）硝酸钡和硫酸反应生成硫酸钡沉淀和硝酸，所以实验二中的现象为：有白色沉淀生成；

（4）A、石蕊遇酸变红，故正确；B、锌能够和硫酸反应产生氢气，可以证明硫酸的剩余，故正确C、

氧化铜能溶于硫酸，产生蓝色溶液，可以证明硫酸的剩余，故正确；D、硝酸钡也能够和硫酸钠反应产生沉

淀，不能确定硫酸的存在，故错误.

（5）①三个实验中能够产生的沉淀可能是钡离子与硫酸根离子结合成的硫酸钡沉淀，还有可能是钡离

子与碳酸根离子结合成的碳酸钡沉淀，但无色溶液B中加入过量碳酸钠溶液产生无色气体和无色溶液，说

明溶液B呈酸性，不会含有碳酸钡；

②无色溶液B中加入过量碳酸钠溶液产生无色气体和无色溶液，说明溶液B呈酸性，一定含有反应产

生的硝酸和反应生成的硝酸钠，还可能含有未反应完的硫酸，一定不含有Na2CO3、Ba（NO3）2和NaOH。

故选：C。

29．碱式氯化镁[Mg(OH)Cl]受热能分解，它分解后的产物是什么？小科进行了探究。

【猜想】Mg(OH)Cl分解后产物可能有Mg、MgCl2、MgO、HCl气体、H2O、Cl2。老师告诉他产物就

是上述猜想中的其中几种，并提示他Cl2是一种黄绿色有刺激性气味的气体。

【实验一】取少量的Mg(OH)Cl放入试管中，按如图所示装置进行实验，加热过程中观察到足量硝酸

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银溶液中有白色沉淀产生，一段时间后，沉淀不再产生，大试管口也没有液滴形成，管内有固体剩余，无

其他现象。由此推知Mg(OH)Cl分解后产物中有_______________气体，无其他气体。

【实验二】取少量实验一剩余固体于试管中，加入足量稀盐酸，没有气泡产生。由此推知Mg(OH)Cl

分解后产物中没有_______________。

【实验三】再取少量实验一剩余固体加入足量稀硝酸，固体全部溶解，再滴入AgNO3溶液，无沉淀产

生。自此推知Mg(OH)Cl分解后产物中没_______________。

【答案】HCl；Mg；MgCl2

【解析】【实验一】取少量的Mg（OH）Cl放入大试管中进行加热，加热过程中观察到足量硝酸银溶液

中有白色沉淀产生，一段时间后，沉淀不再产生，大试管口也没有液滴形成，管内有固体剩余，无其他现

象。由此可推知Mg（OH）Cl分解后产物中有氯化氢气体，氯离子与银离子结合生成了氯化银白色沉淀；

【实验二】在Mg（OH）Cl分解后可能有的产物中只有Mg、MgCl2、MgO三种固体，Mg会与稀盐酸反应

生成氢气，本实验中在剩余固体中加入足量稀盐酸，没有气泡产生，由此推知Mg（OH）Cl分解后产物中

没有Mg；【实验三】若剩余固体中含有氯化镁，则加入AgNO3溶液后会有沉淀产生，加入足量稀硝酸，固

体全部溶解，再滴入AgNO3溶液，无沉淀产生，由此推知Mg（OH）Cl分解后产物中没有MgCl2。

四、解答题(第30题4分，第31题5分，第32题6分，第33题9分，

共25分)

高温

30．炼铁的主要原料是铁矿石，用赤铁矿石(主要成分为FeO)炼铁的反应原理为FeO＋3CO=====2Fe

2323

＋3CO2。

(1)Fe2O3中铁元素的质量分数为______________。

(2)用含Fe2O360%的赤铁矿石800t，理论上可炼出纯铁多少吨？

【答案】(1)70%

(2)设理论上可炼出纯铁的质量为x。

高温

FeO＋3CO=====2Fe＋3CO

232

160112

800t×60%x

160112

＝，x＝336t。

800t×60%x

【解析】（1）根据化合物中元素的质量分数=相对原子质量×原子个数/相对分子质量×100%，进行分

析解答．（2）由赤铁矿石的质量、氧化铁的质量分数，根据赤铁矿炼铁的化学方程式可以列式计算出理论

上可炼出铁的质量．

31．小明用某纯碱样品(含少量氯化钠)进行了如图所示的实验。请计算：

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(1)生成二氧化碳的总重量为____________g。

(2)所用稀盐酸的溶质质量分数。

【答案】(1)4.4g(2)设反应所用稀盐酸的溶质质量分数为x。

Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋H2