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1、第11讲物质间的转化与循环考点1物质间的转化1 .工业炼铁的局部反响如下图，那么()+X -+-X +Y。2 丁 C02 CO 于 FeA.X可以是木炭B.X与CO都具有氧化性C.反响后的尾气可直接排放D.Y中铁元素以游离态存在答案A点燃高温高温解析 o2+cCO2,(2)CO2+C2COz3CO+Fe2O32Fe+3CO2o X 可以是木炭,A 正确;C 和 CO 都 是还原性物质，可以用作金属冶炼的还原剂,B错误;反响后的气体中还有未反响的CO气体，需要进行尾气处理,C错误;Y是金属氧化物，铁元素以化合态存在,D错误。2.如下图为小嘉构建的甲、乙、丙、丁四种不同物质的关系图，“一”表示相邻
2、的两种物质能发生反响。假设甲为铁，乙、丙、丁分别是稀H2SO4、CuCL溶液、NaOH溶液中的任意一种,那么以下判断错误的选项是()甲乙T 丙A.乙可能是CuCL溶液B.丙一定是NaOH溶液C.丁一定是稀H2SO4D.丙不可能是稀H2SO4答案C 解析 甲是Fe,丙是NaOH溶液，乙、丁分别是稀H2s。4和CuCL溶液中的任意一种。应选C。(2)请写出一个上述关系图中发生的置换反响的化学方程式:答案 Q)碳、氢 H20 (2)H24-CuO=Cu4-H2O解析(1)无色气体B和澄清石灰水反响会生成白色沉淀D,所以B是二氧化碳,D是碳酸钙;碳酸钙高温会分解 生成氧化钙和二氧化碳。C通电生成的无色
3、气体E和氧化铜反响会生成C,所以C是水,E是氢气。无色液体A 是一种日常生活中很常见的有机燃料,A燃烧会生成水和二氧化碳，所以A中一定含有碳、氢元素。(2)氢气和灼热的氧化铜反响生成铜和水，满足置换反响的条件,化学方程式为H2+CuO=Cu + H2Oo9 .小乐查阅资料发现氯化铁可作过氧化氢溶液制取氧气的催化剂，为了验证这一说法并比拟氯化铁和二氧化镒的催化能力强弱，小乐利用如下图装置和下述实验步骤进行实验:步骤1:正确连接装置，并检查装置气密性;步骤2:按下表所示实验药品及用量进行实验;组别5%的过氧化氢溶液/mL催化剂种类及质量/g60 s内收集到氧气的体积/mL120无220二氧化镒m3
4、20氯化铁m步骤3:待第3组实验完全反响后，进行如下处理:反响后 过littiOH 溶液 溶液过滤洗涤、烘干沉淀a称重沉1先加过员稀硝 滤酸，再加足量L沉淀a洗涤、烘干沉淀b称困m2 g液 AgNO,溶液,过滤个(1)装置连接的正确顺序是(用小写字母表示)。(2)假设氯化铁是过氧化氢溶液制取氧气的催化剂J,那么6、61、利符合的等式是(3)为了比拟氯化铁和二氧化镒的催化能力强弱,在此实验中可依据的现象是 o答案acbd5635.5（2）6=而利+诟利 （3）组别2和3,60 s内收集到氧气的体积解析 Q）由实验数据可知，比拟氯化铁和二氧化铳的催化能力强弱，是利用相同时间内收集氧气体积的多少来比
5、较，所以要用排水法收集氧气，那么装置连接的正确顺序为acbd。（2）假设氯化铁是过氧化氢溶液制取氧气的催化剂, 那么反响前后质量不变，沉淀a中铁元素质量与沉淀b中氯元素质量总和应等于氯化铁质量，即5635.5巾说利+由利。10 .易拉罐的主要成分是铝镁合金（其他杂质不溶于酸,也不与稀硫酸反响），为了测定易拉罐铝镁合金中两种 元素的质量比，小明开展了如图甲的实验，实验中生成沉淀的质量与滴入氢氧化钠溶液的质量的关系如图乙所示。资料:氢氧化铝是一种白色沉淀,可与氢氧化钠反响:AI（OH）3+NaOH=NaAIC）2+2H2。氢氧化镁不与氢氧化钠反响。逐渐加入 氢氧化钠甲沉淀（1）操作表示的物质别离方
6、法是 O（2）当滴入氢氧化钠溶液为c克时，充分反响后，溶液乙中的溶质为（填化学式）。（3）根据实验数据，该易拉罐中铝元素和镁元素的质量比为（用6A和6b表示）。答案Q）过滤（2）Na2s。4 和 NaAIO2（3）87（/T7a-/77b） : 104 /77B解析（1）操作用于别离固体杂质和溶液甲，因此为过滤。（2）当滴入氢氧化钠溶液为c克时，充分反响后，溶液乙中的溶质为Na2so4和NaAIO2。（3）根据题图乙可知，剩余的沉淀就是氢氧化镁，即它的质量为 顶克,镁元素的质量为克x3号吸克;氢氧化镁和氢氧化铝的总质量为6A克，铝元素的质量为 DO 47吠-女)克、岩(利-神)噜克;该易拉罐中
7、铝元素和镁元素的质量比为铲=87(侬-利)：104小思维亮剑1 .A、B、C、D、E均含同一种金属元素，它们之间的转化关系如下图(“一”表示反响可一步实现，局部物质和反响条件略去)。:A为氧化物，其中金属元素显+ 3价，且其质量分数为70%;B为单质;E为难溶性碱;A-B是工业制取B的主要原理。A的化学式为；D-E的化学方程式为工与B可发生化合反响生成D,该反响的化学方程式为.一氧化碳盐酸0盐酸(p)答案 Fe2O3 FeCI2+2NaOHFe(OH)21+2NaCI 等 2FeCI3+Fe-3FeCI2解析 A为氧化物，其中金属元素显+3价，且其质量分数为70%,那么A为Fe2O3；A与一氧
8、化碳反响，生成B 单质,A-B是工业制取B的主要原理，那么B为Fe;Fe2O3和Fe与盐酸反响分别生成FeCb和FeCL,故C为FeCI3,D为FeCI2；E为难溶性碱，那么E为Fe(OH)2o D-E的化学方程式可为FeCI2+2NaOH Fe(OH)2l3FeCI2o+2NaCI;C与B可发生化合反响生成D,该反响的化学方程式为2FeCI3+Fe2 .为解决能源与环境问题，有学者提出如下图的含碳物质转化的技术路线。(1) “可燃冰”中甲烷完全燃烧的化学方程式为(2)反响属于(填基本反响类型)。(3)反响中，参加反响的CO2和生成的CH4的分子数目之比为(4)我国学者开发出促进反响的一种新型
9、催化剂,催化过程微观示意图如图。该过程的中间产物(填化学式)、氧和氢进一步作用生成甲醇(CH3OH)和水。(5)该技术路线有利于实现(填标号)。A.碳循环利用B.减少碳排放C.减少白色污染点燃答案(1)CH4+2O2- CO2+2H2O(2)分解反响(3)1 : 1 (4)C0 (5)AB点燃解析 Q)甲烷完全燃烧生成二氧化碳和水，即CH4+2O2CO2+2H2O。(2)反响是碳酸氢钾受热分解生成 碳酸钾、水和二氧化碳，属于分解反响。(3)反响中二氧化碳和氢气在催化剂的作用下生成甲烷和水，即CO2+4H2型CH4+2H2O,故二氧化碳和甲烷的分子数目之比为1 ： lo (4)由催化过程的微观示
10、意图可知， 在催化剂的作用下，二氧化碳分子分解成一氧化碳分子和氧原子，氢分子分解成氢原子,故中间产物是CO、氧原子、氢原子。(5)该技术路线可将二氧化碳转化成甲烷、甲醇,减少了碳排放，同时，甲烷和甲醇燃烧又释放出二氧 化碳，故有利于实现碳循环,A、B正确。3.工业上可通过如下反响制取氧化钠:2NaNO3+10Na= 6Na2O+N2to以下相关说法正确的选项是A.反响物NaN03属于氧化物B.生成物N2的化学性质由氮气分子（N2）保持C.该反响属于复分解反响D.反响前后只有氮元素化合价发生变化答案B解析氧化物是指由两种元素组成，其中一种元素是氧元素的化合物,NaN03由三种元素组成,不是氧化物
11、,A错 误;W由分子构成,冲分子是保持N2化学性质的最小粒子,B正确;复分解反响是由两种化合物互相交换成分，生 成另外两种化合物的反响，该反响的反响物和生成物中,Na、N2是单质，不满足复分解反响的条件,C错误;反响前 后钠元素的化合价也发生了变化,D错误。4 .实验室有一瓶敞口放置的氢氧化钠固体样品，为探究样品中的成分,小科进行如下实验：|样品加 Ca(OH)2操作恢复 至室温（1）操作是加水充分溶解，操作的名称是 0（2）沉淀B的化学式是 o（3）小科根据实验现象认为样品中一定含有氢氧化钠，请你评价小科的判断是否正确,并说明理由:答案 过滤（2分）（2）CaCO3（2分）（3）不正确Q分）
12、,加入的氢氧化钙中的氢氧根离子干扰实验（1分）解析（1）操作后得到沉淀B和溶液C,故为过滤。（2）氢氧化钠变质产生碳酸钠，碳酸钠与氢氧化钙反响得到碳酸钙沉淀。5.一水硫酸四氨合铜的化学式为Cu(NH3)4SO4H2。是一种高效、平安的杀菌剂。它在乙醇一水混合溶剂中的溶解度随乙醇体积分数的变化曲线如图甲所示。小明在实验室以氧化铜为主要原料合成该物质,他设计的合成路线如图乙所示：01.0乙醇体积分粒图甲图乙(1)溶液A中一定存在的溶质为。(2)溶液B中含硫酸四氨合铜，“一系列操作”是指向溶液B中加入适量、过滤、洗涤、干燥等。答案CuSO4 (2)乙醇解析(1)稀硫酸和氧化铜反响生成硫酸铜和水，故溶
13、液A中一定存在的溶质为硫酸铜。(2)由题图甲可知，一水硫酸四氨合铜不溶于乙醇，溶液B中含硫酸四氨合铜，因此“一系列操作”是指向溶液B中加入适量乙醇、过滤、 洗涤、干燥等。考点2自然界中的碳循环和氧循环6,氮是空气中含量最多的元素,也是构成生物体的必要元素之一。但是，空气中游离态的氮不能直接被大多数生物所利用,必须经过变化，并与其他成分形成化合物(如氨或钱盐等)，才能被植物利用。如图是自然界氮循环的示 意图。请回答:(豆科植物及遗体植物遗体 V的根瘤)L(氨或等盐匚f亚硝酸盐 1(硝酸盐:一株绿色植物的幼苗(如小麦),在生长过程中缺氮其最可能出现的病症是 0A.茎秆细小、易倒伏，叶有褐斑B.植株
14、矮小，叶色发黄C .生长缓慢,叶色暗绿带红D.只开花不结果(2)工业上常用空气冷冻别离法来获得氮气(即由液态空气分储来获得氮气)，这种方法制氮气的原理是利用了氮气与氧气哪一物理性质的差异?O(3)实验室制备少量氮气的方法很多。例如，可由亚硝酸镂来制取氮气，其反响如下： NH4NO2=N2T+2H2。该反响属于 反响。(选填“化合”“分解” “置换”或“复分解”)(4)空气中的N2转化为NH3的过程中,N元素的化合价由0价转变为 价。(5)有人认为:人类可以通过人工固氮，大量合成含氮化肥并施用于农作物，这将有助于人类粮食增产，但也会造成环境污染。你是否认同他的观点并阐述理由。答案(1)B (2)
15、沸点不同(3)分解(4)-3(5)认同，因为人工固氮为农田提供了更多的氮肥，有利于人类粮食增产。但大量使用合成含氮化肥并施用于农作物,将会导致土壤板结;假设土壤中N元素超标，被雨淋溶后，易导致水体的富营养化污染等一系列环境问题。不认同，因为人工固氮可以为农田提供更多的氮肥，有利于人类粮食增产。只要我们合理控制化肥的使用量，一般 不会造成土壤板结，水体富营养化污染等环境问题。解析（1）绿色植物生长过程中缺乏氮元素，病症是植株矮小、叶色发黄。（2）根据氮气和氧气沸点不同，可由别离 液态空气来获得氮气。（4）NH3中N元素化合价为-3。（5）可以从“认同”或“不认同”角度解答。对于人工固 氮,有助于
16、人类粮食增产，予以肯定。对于施用化肥会导致环境问题，可以具体问题具体分析。7,铁的化合物有广泛用途，如碳酸亚铁（FeCCh）可作补血剂。某硫酸厂产生的炉渣中除了有Fe2O3 FeO,还有一 定量的SiO2o兴趣小组利用炉渣尝试制备FeCC”其流程如图：:Fe+Fe2（SO4）3 3FeSC）4；SiO2不溶于水,也不与稀硫酸反响】（1）操作的名称是 O（2）溶液A中的溶质除H2SO4外,还存在 o（3）上述流程中生成固体c的化学方程式:o答案（1）过滤（2）Fe2（SO4）3. FeSO4（3）FeSO4+Na2CO3 Na2SO4+FeCO3l解析（1）操作的名称是过滤，通过过滤可以把液体和
17、固体别离。（2）溶液A中的溶质除H2SO4外，还存在硫酸 铁和硫酸亚铁，因为加入的过量稀硫酸和氧化铁反响生成硫酸铁和水，和氧化亚铁反响生成硫酸亚铁和水。（3）题 述流程中生成的固体c是碳酸亚铁,反响的化学方程式为FeSO4+Na2CO3 Na2sCU+FeCChl。8.A、B、C、D是初中科学常见的四种物质，其中A、B属于相同物质类别的化合物,C、D物质类别不同，它们之间的转化和反响关系如图。图中“一”表示某一种物质经一步反响可转化为另一种物质，“一”表示相连两 物质能发生化学反响，局部反响物、生成物及反响条件已略去。请回答:（1）假设C是二氧化碳,B是氢氧化钙，那么B-A的化学方程式是.（2
18、）假设C是锌,A和B都属于酸，写出D可能的化学式（物质类别不同的两种即可）。答案（l）Na2cO3+Ca（OH）2 CaCC）3l+2NaOH（合理即可）（2）Na2co3、CuO、NaOH（或其他碳酸盐、金属氧化物、碱的化学式）三种中的任意两种解析 A、B、C、D是初中科学常见的四种物质，其中A、B属于相同类别的化合物,C、D属于不同类别,B会转化为A,C、D均会与A、B反响。（1）假设C是二氧化碳,B为氢氧化钙，那么A可为氢氧化钠，氢氧化钙和碳酸钠反 应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,化学方程式是Ca（OH）2+Na2CO3 CaCO3l+2NaOH;（2）假设C是锌,A和B都 属于酸，那么D可
19、为碳酸盐、碱、金属氧化物。A组基础题组L以下各组物质的转化设计中，能够实现的是（）A.CO- Na2c。3 BaCO3B.CuO Cu(OH)2CuSO4O2 rC.Fe 点燃 Fe2()3h2so4Fe2(SO4)3Hz0D.CaO- Ca(OH)2NazCO3-NaOH答案D 解析 A项，一氧化碳不能与氢氧化钠反响，不能得到碳酸钠,错误;B项，氧化铜不溶于水，不能直接得到氢氧化铜, 错误;C项，铁在氧气中燃烧的产物是四氧化三铁，不是氧化铁，错误;D项，氧化钙能与水反响生成氢氧化钙，氢氧化 钙能与碳酸钠反响生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,正确。2.小金完成了如下图实验，以下有关表达中，正确的选项是
20、（）氧化铜A.烧杯中的固体可能含有铁B.烧杯中溶液一定是氯化亚铁溶液C.烧杯中溶液一定含有盐酸D.烧杯中溶液一定没有气泡产生答案A解析 烧杯中加入的铁粉可能过量，故烧杯中的固体可能含有铁，故A正确;铁与氯化铜反响生成氯化亚铁和 铜，铁与稀盐酸反响生成氯化亚铁和氢气，氯化铜、盐酸均可能有剩余，故B错误;氧化铜与稀盐酸反响生成氯化 铜和水，无法确定中是否有盐酸剩余，故C错误;烧杯中溶液可能有盐酸，故烧杯中可能产生气泡，故D错误。3.为实现二氧化碳的绿色利用,科学家用固碳酶作催化剂设计了如下图的转化过程。以下说法正确的选项是()应应资碳原子“ 沁原子O 一氢原子A.反响前后,碳元素的化合价不变B.反
21、响不遵守质量守恒定律C.固碳酶在反响前后化学性质发生变化D.丙是有机物，化学式为C2H4答案D解析 A项,反响中二氧化碳转化为一氧化碳，碳元素的化合价发生了变化,错误;B项，反响中有新物质生成， 属于化学变化，化学变化都遵守质量守恒定律，错误工项，固碳酶是催化剂，其化学性质在化学反响前后保持不变， 错误;D项，由分子结构模型可知,丙的化学式为C2Ha是有机物,正确。4.“碳中和”是指某区域一定时间内二氧化碳排放总量与消耗总量相平衡。我国争取2060年前实现“碳中 和”。倡导“碳中和”有利于解决的环境问题是()A.水土流失B.臭氧空洞C.温室效应D.白色污染答案C 解析水土流失、臭氧空洞和白色污
22、染，都与二氧化碳的排放无关;二氧化碳是造成温室效应的主要气体之一，故C符合题意。5 .如下图，其中甲、乙、丙、丁、戊分别是铁、盐酸、氢氧化钙、二氧化碳、碳酸钠中的一种,图中相连的两圆表示相应物质能发生反响，乙是铁，以下说法错误的选项是()A.五种物质中,只有铁是单质B.丙是盐酸C.戊是氢氧化钙D.甲与丁的反响属于复分解反响答案C解析 根据题中信息可判断甲、乙、丙、丁、戊分别为碳酸钠、铁、盐酸、氢氧化钙、二氧化碳，所以B正 确,C错误;只有铁是单质,A正确;碳酸钠和氢氧化钙的反响属于复分解反响,D正确。6 .铁在潮湿空气中易生锈，其反响过程如下：I-I尸62。3，加2。|Fe|Fe(OH)2|f
23、e(OH)3(1)步骤中的反响物除Fe(0H)2外，还有(选填“5” “WO”或“5和H20 )o(2)步骤为分解反响，假设x为2,那么此分解反响的化学方程式为 o答案。2和比。(2)2Fe(OH)3-Fe2O3-2H2O+H2O解析 步骤中的反响物除Fe(0H)2外，还有。2和H2Oo (2)在步骤中，根据质量守恒定律可知，氢氧化铁分解生成Fe2O3-2H2O和水,反响的化学方程式为2Fe(OH)3Fe2O3-2H2O+H2OoB组提升题组7 .某炉渣中主要含氧化亚铁、氧化铁，还含少量杂质（不溶于水，也不与酸反响）;现按如下图流程制备绿帆 （FeSG）47H2。）,氧化亚铁与稀硫酸、铁与硫酸
24、铁反响均可生成硫酸亚铁。过量稀硫酸过量铁粉1 _1 _炉渣f 浸取一过滤一滤液If 还原f 过滤一滤液Rf绿研rI杂质铁粉（1）为了提高“浸取”过程中的反响速率，可采取的措施有（选填序号）。加水稀释 升高温度 粉碎炉渣（2）“过滤”操作需要使用的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和；实验测得，滤液n的pH比滤液I的大,其原因是 o（3）将滤液n蒸发浓缩、降温结晶、过滤、冰水洗涤、低温干燥后得到绿矶，其中采用“冰水洗涤”的好处是 O答案Q）（2）漏斗 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）（3）可减少绿矶的溶解损失解析 Q）温度和物质的接触面积影响反响速率,所以操作可提高“浸取”过程中的反响速率。（2）过滤操作 需要使用的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和漏斗;滤液I中稀硫酸过量，滤液口中稀硫酸已转化为硫酸亚铁，所以滤液 II的pH比滤液I的大。因FeSCU的溶解度在低温时很小，采用“冰水洗涤”可减少绿矶的溶解损失。8.无色液体A是一种日常生活中很常见的有机燃料,请根据以下转化关系回答：Q）假设该液体A在空气中完全燃烧生成二氧化碳和水。那么该有机物A中一定含有 元素（物质为 （填化学式）。