物质的循环与转化规律（6个考点）-2021年中考科学（浙教版）重难点、易错点复习练习（教育机构专用）

这是一份物质的循环与转化规律（6个考点）-2021年中考科学（浙教版）重难点、易错点复习练习（教育机构专用），共31页。试卷主要包含了能一步转化，三角相互转换关系，金属，金属的冶炼与氧化还原，非金属，自然界中的碳循环等内容，欢迎下载使用。
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走进重高 化学培优17 -- 物质间的循环与转化规律

说明：本专题包含物质间的循环与转化规律6个常考点，包含近几年中考真题与模拟题，通常以分析和实验探究题出现。实验探究是中考科学重点，考查学生设计实验与解决探究题能力，综合性知识与难度较大，是学习化学总结性较大的内容。


思维导图目录：


考 点 目 录

考点一、能一步转化，三角相互转换关系
考点二、金属、金属氧化物、碱之间的转化关系
考点三、金属的冶炼与氧化还原
考点四、非金属、非金属氧化物、酸之间的转化关系
考点五、酸、碱、盐与其他物质间的转化及探究（物质转化与制取）
考点六、自然界中的碳循环、氧循环，及对大自然的影响

习 题 集 训

考点一、能一步转化，三角相互转换关系
1．下列从原料到制取较纯的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 (　D　)
A．CaCO3CaOCa(OH)2溶液NaOH溶液
B．CuCu(NO3)2溶液Cu(OH)2
C．FeFe2O3Fe2(SO4)3溶液
D．CuOCuCl2溶液Cu(OH)2
【解析】A方案中第一、二步没问题，第三步用Ca(OH)2转化成NaOH不合理，因为Ca(OH)2微溶，转化效率很低，不适合生产；B方案中采用Cu与AgNO3溶液反应不合理，成本过高；C方案中，Fe在O2中燃烧只能得到Fe3O4，不能得到Fe2O3，理论上不合理。
2．(2019·百色)下列变化不能通过一步反应实现的是(　B　)
A．HgO→Hg B．NaNO3→NaCl
C．K2CO3→BaCO3 D．P→P2O5
3．下列物质间的转化关系正确的是(　B　)
①S→SO2→H2SO4→MgSO4 ②P→P2O5→H3PO4 ③Fe→Fe2O3→Fe2(SO4)3
A．①② B．②③ C．①③ D．①②③
【解析】SO2与水反应只能得到亚硫酸。磷在氧气中点燃可得五氧化二磷，五氧化二磷与水结合得磷酸。铁在常温下生锈得氧化铁，氧化铁与硫酸反应可得硫酸铁。
4．下列物质间的转化能一步实现的是(多选) (　AD　)
A．Na2CO3―→NaOH B．CaCO3―→Ca(OH)2
C．NaNO3―→NaCl D．CuSO4―→FeSO4
【解析】Na2CO3与Ba(OH)2、Ca(OH)2等反应可一步生成NaOH；CuSO4溶液与Fe反应可生成FeSO4。
5．(2019·苏州)下列物质的转化在给定条件下均能实现的是(　B　)
A．SSO3H2SO4 B．CaCO3CO2CO
C．CuCu(NO3)2CuSO4 D．Na2SO4Na2CO3NaOH
6．(2019·深圳)关系图中“－”两端的物质能发生化学反应，“→”表示物质的转化方向。下列说法错误的是(　D　)

A．反应①放出热量
B．反应②所得溶液可呈中性
C．反应③可得NaOH
7．[2018·天门]如图中“－”表示相连的物质之间可以发生反应，“→”表示一种物质可以转化成另一种物质，下列各组物质按甲、乙、丙的顺序不符合图示要求的是 (　B　)
A．C、CO、O2
B．Mg、MgCl2、ZnSO4
C．Ca(OH)2、CaCl2、Na2CO3
D．BaCl2、BaCO3、H2SO4

【解析】碳不充分燃烧生成CO，CO能与氧气反应生成CO2。镁能与稀盐酸反应生成氯化镁和氢气，但氯化镁不能与硫酸锌溶液反应。Ca(OH)2能与稀盐酸反应生成氯化钙和水，氯化钙和Ca(OH)2均能与碳酸钠溶液反应。氯化钡能与碳酸钠反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠，碳酸钡和氯化钡均能与稀硫酸反应。
8．[遵义中考改编]下列各组转化中，一定条件下均能一步实现的组合是(　D　)

A．①② B．②③ C．①③ D．①②③
9．[2018·长春]如图表示物质间的转化关系(图中“→”表示某种物质转化成另一种物质)。

(1)转化①的基本反应类型是__分解反应__反应。
(2)向澄清石灰水中通入CO2能够实现转化②，反应的化学方程式为__CO2＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋H2O__。
(3)若转化③、④、⑤都是与同种物质反应生成CaCl2，则该物质是__稀盐酸(或HCl)__。
【解析】根据物质间的转化关系图判断：(1)①CaCO3CaO＋CO2↑，属于分解反应。(3)③CaO＋2HCl===CaCl2＋H2O，④CaCO3＋2HCl===CaCl2＋CO2↑＋H2O，⑤Ca(OH)2＋2HCl===CaCl2＋2H2O，该物质是稀盐酸。

考点二、金属、金属氧化物、碱之间的转化关系
1．[2018·嘉兴舟山]某同学在学习了金属及其化合物之间的转化规律后，绘制了可以通过一步反应制取MgSO4的思维导图，其中所选用的物质错误的是(　B　)

A．①—Mg
B．②—MgCl2
C．③—H2SO4
D．④—Mg(OH)2
【解析】镁和硫酸铜(或其他比镁的活动性弱的金属的可溶性硫酸盐)反应生成硫酸镁和铜；碱和盐反应生成新的碱和新的盐，碱和MgCl2生成的是氢氧化镁沉淀；氧化镁与硫酸反应生成硫酸镁和水；硫酸与氢氧化镁反应生成硫酸镁和水。
2．[2018·杭州]小金做了如下实验：将4.2g铁粉和4.0g氧化铜粉末均匀混合，然后一次性投入盛有200g 9.8%稀硫酸的大烧杯中。观察到如下现象：立即出现红色固体，前阶段没有明显的气泡产生，后阶段产生大量无色气泡，充分反应后上层清液呈浅绿色。由此小金作出下列判断，其中不合理的是(　D　)
A．“立即出现红色固体”是由于很快发生了如下转化：CuOCuSO4Cu
B．“产生大量无色气泡”是由于发生了如下反应：Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑
C．该实验条件下，硫酸铜比稀硫酸更容易跟铁粉发生反应
D．在不同浓度的硫酸铜和稀硫酸的混合溶液中投入铁粉，都是硫酸铜先跟铁粉反应
【解析】出现红色固体则说明生成了铜单质；结合题干分析，能产生气体的化学反应，只有铁粉与稀硫酸生成氢气与硫酸亚铁；根据反应现象可知，该条件下铁粉先与硫酸铜反应，后与硫酸反应；题目中没有对不同浓度下的反应情况进行实验探究，无法得到普遍规律。
3．(2019·济宁)甲、乙、丙三种物质的转化关系如图所示，“→”表示反应可以一步实现(部分物质和反应条件已省略)，下面选项中不能按图示转化关系实现的是(　B　)

4．某白色粉末可能含有碳酸钠、硫酸钠、硫酸钾、氯化钾、氢氧化钡中的一种或几种，为了探究其成分，小王同学按照如图所示流程进行了实验：

关于该实验有以下说法：
①步骤Ⅱ中沉淀全部溶解，则原白色粉末一定有氢氧化钡、碳酸钠，可能有氯化钾
②步骤Ⅱ中沉淀部分溶解，则原白色粉末一定有氢氧化钡、碳酸钠、硫酸钾
③步骤Ⅱ中沉淀不溶解，则原白色粉末一定有氢氧化钡，一定没有碳酸钠
④步骤Ⅱ中沉淀部分溶解，则原白色粉末的组成可能有3种情况
以上说法中正确的个数是(　B　)
A．1个 B．2个 C．3个 D．4个
5．[2018·绍兴义乌]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　)

【解析】由图可知戊与其他四种物质都能发生反应，分析题目中所给物质只有稀盐酸符合该条件，即戊代表稀盐酸；分析稀盐酸与其他四种物质的反应可知，稀盐酸与铁发生置换反应，与其他三种物质发生复分解反应，可推出甲代表铁；丙与稀盐酸反应可生成一种气体，已知甲代表铁，可推出丙代表碳酸钙，与稀盐酸反应生成的气体为二氧化碳；二氧化碳与丁反应生成沉淀，二氧化碳与氢氧化钡可反应生成碳酸钡沉淀，二氧化碳与硝酸银不反应，由此可推出丁代表氢氧化钡，乙代表硝酸银。
6．如图为铜片A的系列变化，据图回答问题：

(1)若方法1中的X物质为常见气体，且发生置换反应，则X是________(填化学式)。
(2)写出方法2的化学方程式：________________________。
(3)铜片A、铜片B、铜片C的质量分别为mA、mB、mC。其中方法1和方法2均完全反应。则mA、mB、mC三者的大小关系为_________________________。
【答案】(1)H2　(2)H2SO4＋CuO===CuSO4＋H2O　(3)mA＝mB>mC
7．(2018·金华、丽水)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应关系如图。图中“→”表示某一种物质经一步反应可转化为另一种物质，“－”表示相连两物质能发生化学反应，部分反应物、生成物及反应条件已略去。请回答：
(1)若C是二氧化碳，B是氢氧化钙，则B→A的化学方程式是____________。
(2)若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】(1)Na2CO3＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋2NaOH[或K2CO3＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋2KOH]　(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
8．下列是初中化学中常见的物质：铁、氢气、氧化铜、二氧化碳、硫酸、氢氧化钠、氯化铜。它们进行击鼓传花游戏，条件是相互之间能发生反应就可以进行传递。请把上述物质分别安排在A～G的位置上，使花束能从A传到G。其中A的固体俗称干冰。

请回答：
(1)氢氧化钠应放在位置________上。
(2)C和D反应的化学方程式为________________________，反应类型为__________反应。上述物质除了发生从A到G的化学反应外，常温下还能相互发生化学反应的是________________。
(3)当G换成另一个同类别物质时就能将花传回起点A，它是________(写名称)。
【答案】(1)B　(2)CuCl2＋Fe===FeCl2＋Cu　置换　B与E　(3)碳
9．如图所示是某同学对“铁粉和硫反应”所做的改进实验，用烧红的玻璃棒接触后混合物剧烈反应，玻璃棒移开后反应继续进行直至底部，由此可知：

(1)该反应是一个__放热__(选填“吸热”或“放热”)反应。
(2)该黑色无磁性的固态物质在物质分类上属于_盐__(选填“酸”“碱”“盐”或“氧化物”)。
(3)为确保冷却后的生成物不能被磁铁吸引，实验中的硫粉要稍微过量，目的是__确保铁粉完全反应__。
10．(2019·湖州)图中的a、b、c、d是初中科学中常见的四种不同类别的物质，连线的两物质(或其水溶液)都能发生化学反应，分别生成甲、乙、丙、丁四种物质(部分生成物已经略去)。其中甲是标准状况下密度最小的气体；乙为氯化物，是家庭做菜时必要的调味品；a为常见的单质，它的制品在生活中应用极广，其组成元素是合成人体血红蛋白所必需的；c中含有三种元素，c和d相混时会产生蓝色絮状沉淀物丙。

(1)c的化学式是__________________。
(2)a与b反应的化学方程式是________________________________。
(3)c与d反应的基本类型属于_________________________。
【答案】(1)NaOH　(2)Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑(3)复分解反应

考点三、金属的冶炼与氧化还原
1．(2019·台州)某同学对Fe2O3做了如图探究活动，已知氯气在水溶液中能将Fe2＋转变为Fe3＋，且每一步都充分反应。下列分析正确的是(　B　)

A．无色气体可以使澄清石灰水变浑浊
B．黑色粉末是Fe3O4
C．①过程Fe2O3中的氧元素全部转入无色气体
D．②过程有置换反应发生
2．[2018·杭州上城区二模]小陈在进行CO与Fe2O3 反应的实验时，观察到如下现象：红色粉末变黑，澄清石灰水变浑浊，待反应结束，装置冷却后称量，发现硬质玻璃管内固体质量减小，装有澄清石灰水的装置质量增加。对于上述实验现象的分析错误的是(　D　)

A．一氧化碳具有还原性
B．生成的黑色物质能被磁铁吸引
C．本实验如果要制得5.6gFe，则通入CO的质量要远大于4.2g
D．硬质玻璃管内减小的质量等于装有澄清石灰水装置增加的质量
【解析】CO能将Fe2O3还原成Fe单质，Fe单质能被磁铁吸引。由于反应前要通一段时间CO以排尽管内空气，所以本实验如果要制得5.6gFe，则通入CO的质量要远大于4.2g；硬质玻璃管内减小的质量是氧化铁中减少的氧元素的质量，装有澄清石灰水装置增加的质量是参加反应的一氧化碳和氧化铁中减少的氧元素的质量之和，两者不相等。
3．[2018·杭州]如图为氢气还原氧化铜的实验装置图，下列有关分析正确的是(　B　)
A．装置中试管口需略向下倾斜，主要是为了利于通入氢气
B．在给试管内药品加热前，需先通氢气排尽试管内的空气
C．待药品完全反应后，需同时撤去酒精灯和通氢气的导管
D．该实验装置也可直接用于一氧化碳还原氧化铜的实验

【解析】氢气还原氧化铜，生成铜和水，为防止反应生成的水倒流引起试管炸裂，试管口应略向下倾斜；氢气不纯时，非常容易发生爆炸，所以加热前，要把试管内空气排尽；铜和氧气加热会生成氧化铜，所以应先熄灭酒精灯，然后停止通入氢气，防止铜在加热条件下再次被氧化；一氧化碳有毒，必须进行尾气处理。
4．N2中混有一定量的H2、CO2、CO和水蒸气，欲得干燥纯净的N2，可将混合气体通过下列试剂：①浓H2SO4；②灼热的CuO；③NaOH溶液；④澄清石灰水，气体经过的最佳顺序是(　B　)
A．①②③④ B．②③④①
C．④③②① D．①③②④
【解析】将混合气体先通过②灼热的CuO，可将其中的H2、CO 转化为H2O和CO2；其次通过③NaOH溶液吸收CO2，然后通过④澄清的石灰水检验CO2是否被吸收干净；最后通过①浓H2SO4进行干燥得到干燥纯净的N2。注意干燥环节必须放在最后，否则得不到干燥的N2。
5．(2018·扬州)铜元素有多种氧化物，如CuO、Cu2O。称取14.4g仅含Cu、O两种元素的固体样品、采用如下装置实验(夹持装置省略)。测得实验前后装置B增重4.4g。下列说法正确的是(　B　)

A．装置B的作用是吸收反应生成的H2O和CO2
B．实验开始前应先关闭K2，打开K1，让CO通一段时间
C．根据实验数据进行计算，可以确定该固体为Cu2O
D．若缺少装置C，则实验所得Cu、O个数比偏高
6．实验室用铁、氧化铜、硫酸为原料制取铜，某同学设计了两个实验方案：
①FeH2Cu
②CuOCuSO4Cu
若用这两种方法制得质量相同的铜，下列说法中与实验事实相符的是(　A　)
A．消耗相同质量的氧化铜
B．消耗相同质量的铁
C．消耗相同质量的硫酸
D．生成相同质量的硫酸亚铁
【解析】方案①：铁与稀硫酸反应先制得氢气，再用氢气还原氧化铜，此法在第二步须加热，且氢气还原氧化铜的效率低，只有部分氢气参加还原反应，因此需要消耗更多的铁和稀硫酸反应产生较多的氢气，这样才能制得和方案②相同质量的铜。
7．[2018·淮安]某课外活动小组进行测定水中氢氧元素的质量比的实验探究，已知H2＋CuO △ Cu＋H2O。根据图示进行实验，反应后测得甲中玻璃管(含药品)质量减少a g，乙中U形管(含药品)质量增加b g。

(1)水中氢、氧元素的质量比是__(b－a)∶a__(用含a、b的式子表示)。
(2)下列因素中，对测定结果有影响的是__AC__(填字母)。
A．CuO粉末不干燥
B．CuO没有完全转化为Cu
C．没有丙装置
【解析】(1)反应后测得甲中玻璃管(含药品)质量减少a g，减少的是生成的水中的氧元素，而乙中U形管(含药品)质量增加b g，是生成的水的质量。所以水中氢、氧元素的质量比是 (b－a)∶a。(2)由(1)可知氢氧元素的质量比为 (b－a)∶a，若CuO粉末不干燥或没有丙装置，都会使乙中U形管质量增加量b的值偏大，影响测定结果。
8．[2018·苏州模拟]金属在日常生活、工农业生产和科学研究方面应用广泛。
(1)铜可用来制作导线，是因为其具有良好的延展性和__导电性__。
(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__氧化铝(或Al2O3)__。
(3)我国古代掌握了多种金属冶炼技术。春秋时期，发明了冶铁技术，其方法是将赤铁矿(主要成分为Fe2O3)与木炭交错堆积，利用自然风力进行燃烧，木炭不完全燃烧产生的CO将矿石中的Fe2O3还原成铁，该反应的化学方程式为__3CO＋Fe2O32Fe＋3CO2__。如图为铁制品循环利用的示意图，根据图示回答： 从“①”“②”“③”中，选出一定发生化学变化的是__①③__(填序号)。

(4)不能用铁制容器盛放硫酸铜溶液的原因是__CuSO4＋Fe===FeSO4＋Cu__(用化学方程式表示)。废旧金属“循环利用”的意义是__节约金属资源等(合理 即可)__。(写一点即可)
(5)2015年，海昏侯墓出土了大量的青铜器，其表面有绿色的铜锈，其主要成分为碱式碳酸铜[Cu2(OH)2CO3]。试推测铜生锈是铜与氧气、水、_二氧化碳_共同作用的结果。
9．(2019·嘉兴)小明发现某食品包装袋中有一个小袋，上面标有“成分：生石灰、铁粉；作用：防潮、防氧化”等字样。他想了解袋内粉末是否已失效，取少量粉末在水中充分溶解，滴入无色酚酞发现不变色。通过查阅资料获知，常温下铁在空气中不能反应生成Fe3O4和FeO。于是对粉末成分做出如下猜想：
猜想一：可能是CaCO3和Fe；
猜想二：可能是CaCO3和Fe2O3；
猜想三：可能是_______________________________。
【实验设计】小明设计了下图所示的实验：

【实验与分析】
(1)向A装置中加入稀盐酸，B装置中出现浑浊现象，证明样品中含有CaCO3。
(2)若粉末中含有Fe，装置E中应观察到的现象是________________________。
【评价与反思】
上述实验中，如果将E装置去掉，是否还能验证粉末中含有Fe，请说明理由：______________________。
【答案】CaCO3、Fe2O3、Fe　【实验设计】(2)无水硫酸铜变蓝色　【评价与反思】能，因为仍能够通过D中的CuO的颜色变化来判断
10．[杭州中考]小金利用图示装置进行甲、乙对比实验，探究温度对CO和Fe2O3反应的影响(固定装置略)。

(1)从实验安全角度考虑，图示装置还应采取的改进措施是__导管后放点燃的酒精灯或在导管后扎气球(合理即可)__。
(2)完全反应后，两组的生成物均为黑色粉末(纯净物)，分别用两组生成物进行以下实验：

①甲组的黑色粉末与稀盐酸反应的化学方程式是__Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑__。
②小金查阅资料后发现Fe3O4在常温下不与稀盐酸、CuSO4溶液反应，故猜想乙组的生成物为Fe3O4。他又发现m2恰好为__4.64__g，这可成为支持上述猜想的新证据。
(3)甲、乙两组实验说明温度对CO和Fe2O3反应有影响，且均体现出CO的__还原性__(填写化学性质)。
【解析】(1)一氧化碳是有毒的气体，排放到空气中会污染空气，利用一氧化碳的可燃性采用点燃的方法处理一氧化碳或在导管后扎气球收集一氧化碳，可以防止污染空气。(2)①由在甲中，黑色粉末能被磁铁吸引，能全部与稀盐酸反应且有气泡产生，加入足量CuSO4溶液，有红色物质生成可知，甲组的固体物质是Fe。②一氧化碳和氧化铁反应的固体产物为黑色，可能是铁粉或Fe3O4，在乙组中，生成物能被磁铁吸引，取黑色粉末加入稀盐酸和足量CuSO4溶液，均无明显现象，说明生成物是Fe3O4，m2＝4.8g×÷×100%＝4.64g。

考点四、非金属、非金属氧化物、酸之间的转化关系
1．(2019·鄂州)甲、乙、丙、丁都是含碳的物质，它们有如下关系：①甲与丙在高温的条件下反应生成乙；②乙与氧气在点燃的条件下反应生成丙；③常温下丁能分解生成丙。则甲、乙、丙、丁分别是(　B　)
A．C、CO、CO2、CaCO3 B．C、CO、CO2、H2CO3
C．CO、C、CO2、CaCO3 D．CO2、C、CO、H2CO3
2．(2018·潍坊)如图是自然界中碳、氧循环简图(X为H2CO3，Y为C6H12O6)。下列说法不正确的是(　A　)

A．图一中的转化1是酸雨形成的主要原因
B．图二中可实现有机物与无机物的相互转化
C．绿色植物通过光合作用，将太阳能转化成化学能
D．碳循环和氧循环有利于维持大气中氧气和二氧化碳含量的相对稳定
3．(2019·昆明)A～E是初中化学常见的物质，其中A是相对分子质量为16的有机物，A在空气中不完全燃烧生成B、C、D，常温下C和D是组成元素相同的气体，其中C可用于灭火，E在空气中的含量居第二位。它们之间的相互转化关系如图所示。下列叙述错误的是(　B　)
A．A是CH4
B．E→B、E→C只能通过化合反应实现
C．E是由地壳中含量最多的元素组成的单质
D．C→D反应的化学方程式可为CO2＋C2CO

4．下列关于碳和碳的化合物知识网络图(图中表示转化关系)的说法正确的是(　C　)

A．“C→CO”的反应中碳发生还原反应
B．“CO→CO2”的反应类型为置换反应
C．“CO2→CaCO3”的反应可用于检验二氧化碳
D．“CO2H2CO3”的反应可用酚酞试剂验证
【解析】碳不充分燃烧生成一氧化碳，碳发生的是氧化反应。一氧化碳与氧化铜反应生成铜和二氧化碳，该反应的反应物均为化合物，不属于置换反应；或一氧化碳在氧气中点燃生成二氧化碳，为化合反应。检验二氧化碳使用澄清石灰水，二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水。二氧化碳与水反应生成碳酸，碳酸不能使酚酞试剂变色，“CO2H2CO3”的反应不能用酚酞试剂验证。
5．(2018·杭州)CO2的转化和利用是一个热门的研究课题。回答下列相关问题：
(1)2016年我国科研人员研制出一种“可呼吸CO2”的电池，放电时该电池“吸收CO2”，充电时该电池“放出CO2”。放电时，金属钠和CO2发生置换反应生成一种非金属单质和一种常见的盐，写出此反应的化学方程式：________________________________。
(2)2018年5月，某杂志介绍了我国的一项研究成果：在一种新催化剂作用下可实现二氧化碳高效转化为甲醇，相关反应如图所示，参加反应的甲和乙的分子个数之比为________。

【答案】(1)4Na＋3CO22Na2CO3＋C　(2)1∶3
6．(2019·温州)过氧化氢溶液保存时，因缓慢分解导致质量分数变小(化学方程式为2H2O2===2H2O＋O2↑)。
为探究酸碱性对过氧化氢分解快慢的影响，小明利用图甲装置，每次实验往锥形瓶中加10克30%过氧化氢溶液，再滴加调节剂，使其pH分别从3依次调至13，在60℃反应温度下进行实验，获得数据如图乙。

(1)氧气能用排水法收集，是因为___________________________________________。
(2)根据本实验结果，对实验室常温保存过氧化氢溶液提出合理的建议：_____________________。
(3)某次实验中，当10克溶质质量分数为30%的过氧化氢溶液分解产生0.32克氧气时，剩余过氧化氢溶液的溶质质量分数为多少？(滴加的试剂对溶液质量的影响忽略不计，计算结果精确到1%)
【答案】(1)氧气不易溶于水　(2)在pH约为3～5的酸性条件下保存　(3)设当产生氧气0.32克时，消耗掉过氧化氢的质量为x
2H2O2===2H2O＋O2↑
　68 32
　x 0.32克
＝，x＝0.68克，剩余过氧化氢质量m＝10克×30%－0.68克＝2.32克，剩余过氧化氢溶液的溶质质量分数H2O2%＝2.32克/(10－0.32)克×100%＝24%，答：剩余过氧化氢溶液的溶质质量分数为24%。

考点五、酸、碱、盐与其他物质间的转化及探究（物质转化与制取）
1．实验室利用Fe2O3、H2O、NaOH、Ca(OH)2和H2SO4等几种试剂、药品来制Fe(OH)3，在最佳制备过程中一定要用到的化学方程式为 (　B　)
①Fe2O3＋3H2O===2Fe(OH)3
②Fe2(SO4)3＋6NaOH===2Fe(OH)3↓＋3Na2SO4
③Fe2O3＋3H2SO4===Fe2(SO4)3＋3H2O
④Fe2(SO4)3＋3Ca(OH)2===2Fe(OH)3↓＋3CaSO4↓
A．①② B．②③
C．③④ D．①④
【解析】Fe2O3与水不能直接化合生成Fe(OH)3；Fe2(SO4)3和Ca(OH)2反应的副产物CaSO4是一种微溶性物质，不易与Fe(OH)3分离。可以用Fe2O3先与H2SO4反应，生成Fe2(SO4)3，再用Fe2(SO4)3与NaOH反应即可得到红褐色沉淀Fe(OH)3。
2．废旧电路板中主要含有塑料、铜和锡(Sn)等，为实现对其中锡的绿色回收，某工艺流程如图：

已知：Sn＋SnCl4===2SnCl2
(1)SnCl4中若氯元素的化合价为－1价，则锡离子可表示为________。
(2)铜的金属活动性比锡的________(填“强”或“弱”)，固体A中一定含有的金属元素是________。
(3)写出步骤②发生反应的化学方程式：____________________________。
(4)相比于直接焚烧废旧电路板回收金属，该工艺的主要优点是__________(回答一点即可)。
【答案】(1)Sn4＋　(2)弱　铜　(3)2SnCl2Sn＋SnCl4(4)污染小
3．[2018·南京]图中A～M是初中化学常见的物质，且分别由H、C、O、Na、S、Cl、K、Fe中的一种或几种元素组成。B、C、E、F、M均由两种元素组成，B中两种元素质量之比为7∶3，固态E叫做“干冰”；A、D、H均由三种元素组成，H在实验室可用于制取氧气；G是焙制糕点所用的发酵粉的主要成分之一。图中“－”表示两端的物质间能发生化学反应；“→”表示物质间存在转化关系；部分反应物、生成物或反应条件已略去。

(1)写出化学式：G__NaHCO3__，B__Fe2O3__。
(2)写出H→I反应的化学方程式：__2KClO32KCl＋3O2↑__。
(3)写出A与D反应的化学方程式：__K2CO3＋H2SO4===K2SO4＋H2O＋CO2↑__。
【解析】B、C、E、F、M均由两种元素组成，B中两种元素质量之化为7∶3，B是氧化铁；固态E叫做“干冰”，E是二氧化碳，F是一氧化碳；A、D、H均由三种元素组成，A是硫酸，D是碳酸钾，H在实验室可用于制取氧气，H是氯酸钾，I是氧气，C是氯化钾；G是焙制糕点所用的发酵粉的主要成分之一，G是碳酸氢钠，M是水。
4．[绍兴义乌中考]以粗盐(含杂质Na2SO4、MgCl2、CaCl2、泥沙)为原料制备精盐。

(1)加水溶解后，用如图装置除去粗盐中的泥沙，玻璃棒的作用是__引流__。
(2)为除去Na2SO4、MgCl2、CaCl2，并得到中性的食盐溶液，下列所加试剂和操作：①加过量的Na2CO3溶液，②过滤，③加过量的NaOH溶液，④加适量的稀HCl，⑤加过量的BaCl2溶液，能达到目的的顺序是__C__。
A．⑤③②①④
B．③⑤①④②
C．③⑤①②④
(3)用pH试纸检验溶液是否呈中性的操作是__用洁净的玻璃棒蘸取少量溶液，滴在pH试纸上，显示的颜色与标准比色卡对照__。
【解析】(2)除粗盐中的Na2SO4、MgCl2、CaCl2、泥沙杂质时，NaOH溶液用于除掉MgCl2，BaCl2溶液用于除掉Na2SO4，Na2CO3溶液用于除掉CaCl2和过量的BaCl2，稀HCl用于除掉过量的NaOH和Na2CO3。
5．小明同学学习了单质、氧化物、酸、碱、盐性质后，发现许多不同类别的物质反应时能生成盐，于是他构建了甲图所示的知识网络图。

(1)请你把甲图中①②处补充完整，要求不能与图中已有信息重复。
①__金属＋非金属__；②__金属氧化物＋非金属氧化物__。
(2)乙图中A～H都是初中化学中常见的物质，已知A、B为黑色固体，D为红色固体单质，F为红色粉末，它们的转化关系如乙图所示。请回答：
①物质B的化学式为__CuO__。
②写出E＋F→G的化学方程式：__3CO＋Fe2O32Fe＋3CO2__。
③写出一个能实现G＋H→D的化学方程式：__Fe＋CuSO4===Cu＋FeSO4__。
【解析】A、B为黑色固体，可能为碳和CuO，且其产物C、D应为CO2和Cu；D为红色固体单质，可知D为Cu；CO2与碳在高温条件下可生成CO，则A为碳，B为CuO；F为红色粉末，应为Fe2O3，Fe2O3与CO在高温条件下反应生成Fe；Fe能与CuSO4发生置换反应生成Cu。代入框图检验，合理。
6．[2018·德阳]氢氧化镁是一种重要的化工原料，某矿石由MgO、Fe2O3、CuO和SiO2组成。用它制备氢氧化镁的流程示意图如下：

部分金属阳离子以氢氧化物形成沉淀时溶液的pH见下表：

(1)熟石灰主要成分的化学式是__Ca(OH)2__。
(2)溶液A中的阳离子是__Mg2＋、Fe3＋、Cu2＋、H＋__(填离子符号)。
(3)沉淀C的成分是__Fe(OH)3、Cu(OH)2__。
(4)溶液B与熟石灰反应的化学方程式是__MgCl2＋Ca(OH)2===Mg(OH)2↓＋CaCl2____。
【解析】熟石灰的主要成分是氢氧化钙，化学式为Ca(OH)2；矿石中加入稀盐酸，可以与氧化镁、氧化铁和氧化铜反应分别生成氯化镁、氯化铁和氯化铜，由于盐酸过量，故也含有稀盐酸，则溶液中的阳离子有Mg2＋、Fe3＋、Cu2＋、H＋；pH控制在7～9时，溶液中的铁离子和铜离子会生成氢氧化铁沉淀和氢氧化铜沉淀；溶液B中的主要成分是氯化镁，氯化镁与氢氧化钙反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钙。
7．(2019·衢州)某KCl固体样品中含有少量CaCl2杂质，实验室提纯氯化钾的流程如下。(氯化钾溶解度受温度影响较小)

(1)沉淀a是____________。
(2)操作Ⅰ是________。
①冷却热饱和溶液　　　　②蒸发结晶
(3)若KCl固体样品中还含有少量杂质K2SO4，小科认为提纯该样品只要在上述方案基础上增加一步实验：在“加入过量K2CO3溶液”与“过滤”操作之间，加过量的硝酸钡溶液。小江认为这种方案不合理，会导致所得KCl固体中含有新的杂质，新杂质是___________。
【答案】(1)碳酸钙(CaCO3)　(2)②　(3)硝酸钾和硝酸钡
8．[2018·扬州]某工厂产生的废渣主要成分是含钙的化合物(杂质为Fe2O3)。用该废渣制取CaCl2晶体(CaCl2·xH2O)并进行组成测定，其制取的流程如图所示：

已知：NH4Cl溶液显酸性，且浓度越高酸性越强。
(1)XRD图谱可用于判断某固态物质是否存在。甲图为煅烧前后废渣的XRD图谱。写出煅烧时发生的化学反应方程式：__Ca(OH)2CaO＋H2O__。

(2)浸取时需连续搅拌，其目的是__使氧化钙与水充分反应生成氢氧化钙，再与氯化铵反应__；生成的NH3能使湿润的红色石蕊试纸变__蓝__色。
(3)若使用过量浓度较高的NH4Cl溶液，则所得CaCl2溶液中会含有NH4Cl、__FeCl3__(填化学式)等杂质。
(4)过滤得到的Fe2O3在高温下可与CO反应，写出该反应的化学方程式：__Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2__。
(5)测定晶体(CaCl2·xH2O)的组成：
a．称取14.7000g CaCl2晶体于锥形瓶内，加入适量蒸馏水，使其全部溶解。
b．再向其中加入足量的Na2CO3溶液，静置。
c．过滤、洗涤、干燥、称量，得到10.0000g固体。
①通过计算，确定x的值(写出计算过程)。
②判断步骤b中沉淀完全的方法是：静置，向上层清液中滴加__碳酸钠，没有沉淀产生__，则说明已沉淀完全；若沉淀不完全，则测得的x值比实际值__偏大__(选填“偏大”“偏小”或“ 不变”)。
【答案】(5)①设生成10.0000g沉淀需要氯化钙的质量为y则：
CaCl2＋Na2CO3===CaCO3↓＋2NaCl
111　　　　　　　100
y　　　　　　　　10g
＝，解得y＝11.1g，
所以结晶水的质量＝14.7000g－11.1g＝3.6g，14.7g××100%＝3.6g，解得x＝2。
【解析】(1)根据煅烧前后废渣的XRD图谱可知，煅烧时发生的化学反应是氢氧化钙分解生成氧化钙和水。(2)浸取时需连续搅拌，其目的是使氧化钙与水充分反应生成氢氧化钙，再与氯化铵反应；氨气溶于水形成氨水显碱性，能使湿润的红色石蕊试纸变蓝色。(3)若使用过量浓度较高的NH4Cl溶液，溶液的酸性较强，可能与氧化铁反应，生成氯化铁，所得CaCl2溶液中可能会含有NH4Cl、FeCl3等杂质。(5)②沉淀完全说明溶液中不含有氯化钙，可用碳酸钠溶液检验。如果向上层清液中滴加碳酸钠，没有沉淀产生，说明已沉淀完全，若沉淀不完全，计算所得的氯化钙质量偏小，水的质量偏大，x值偏大。
9．(2018·嘉兴、舟山)洁厕灵是常用的陶瓷清洗液，小彭同学对某品牌洁厕灵的有效成分及其含量进行研究。
(1)查阅资料得知：洁厕灵有效成分是HCl。HCl的含量可通过已知溶质质量分数的NaHCO3溶液来测定，其他成分均不参与反应。请完成HCl与NaHCO3反应的化学方程式：HCl＋NaHCO3===NaCl＋______＋CO2↑。
(2)配制一定溶质质量分数的NaHCO3溶液，需要用到的玻璃仪器有烧杯、滴管和_____________。
(3)向一锥形瓶中加入100克该品牌的洁厕灵，再逐次加入相同质量分数的NaHCO3溶液，测出每次锥形瓶中反应后溶液的总质量，数据记录如下：

试分析计算下列问题：
①第一次实验时，所加NaHCO3溶液中溶质质量是多少克？
②该品牌洁厕灵中HCl的质量分数是多少？
【答案】(1)H2O　(2)量筒、玻璃棒　(3)①CO2的质量：100克＋40克－138.9克＝1.1克
设第一次反应中，碳酸氢钠溶液中溶质质量为x
HCl＋NaHCO3===NaCl＋H2O＋CO2↑
　84 44
　x 1.1克
＝　x＝2.1克
答：第一次反应中，碳酸氢钠溶液中溶质质量为2.1克。
②CO2的质量：100克＋160克－255.6克＝4.4克
设该洁厕灵中HCl的质量为y
HCl＋NaHCO3===NaCl＋H2O＋CO2↑
36．5 44
y 4.4克
＝　y＝3.65克
HCl%＝×100%＝3.65%
答：该品牌洁厕灵中HCl的质量分数为3.65%。
10．[扬州中考]碱式碳酸镁[Mg2(OH)2CO3]和过氧化镁(MgO2)都是重要化工原料。以Mg2(OH)2CO3为原料，制备产品MgO2的步骤如下：
(1)煅烧：煅烧Mg2(OH)2CO3得到三种氧化物，其中一种常温下是气体，且能使澄清石灰水变浑浊，煅烧时反应的化学方程式为__Mg2(OH)2CO32MgO＋H2O＋CO2↑__。
(2)转化：向所得固体中加双氧水充分搅拌，发生反应MgO＋H2O2===MgO2＋H2O。
(3)分离：得到产品。
(4)测定：假设产品中仅混有少量MgO，某小组设计如图装置，通过测定生成O2体积，计算MgO2的质量分数。已知：
a．MnO2与稀盐酸不反应
b．MgO2＋2HCl===MgCl2＋H2O2
c．2MgO2 △ 2MgO＋O2↑
d．MgO＋CMg＋CO↑

①相同条件下，__装置A__(选填“装置A”或“装置B”)能使测定结果更 准确。
②经讨论，该小组又设计了下列3种方案，分别取5.0g产品进行实验，能确定MgO2质量分数的是__ABC__(填字母)。
A．加热，使MgO2完全分解，测出剩余固体的质量
B．与足量炭粉在高温下充分反应，测出生成Mg的质量
C．先加足量稀盐酸，再加足量NaOH溶液，充分反应，测出Mg(OH)2质量
【解析】(4)①相同条件下，装置A中盐酸的体积是在体系之内的，所以加入盐酸时不会影响生成的氧气的体积测定，而装置B盐酸的加入会导致量气管内液面明显下降，所以装置A能使测定结果更准确。②A.加热，使MgO2完全分解，测出剩余固体的质量，可以根据质量差为生成的氧气求算MgO2质量，进而确定MgO2质量分数。B.设过氧化镁的质量为x，氧化镁的质量为y，则x＋y＝5.0g；根据质量守恒可知过氧化镁中的镁元素质量和氧化镁中的镁元素质量之和等于反应生成镁元素的质量；由此可求出过氧化镁的质量，继而可求出过氧化镁的质量分数。C.设过氧化镁的质量为x，氧化镁的质量为y，则x＋y＝5.0g；根据质量守恒，可知过氧化镁中的镁元素质量和氧化镁中的镁元素质量之和等于反应生成氢氧化镁中镁元素的质量；由此可求出过氧化镁的质量，继而可求出过氧化镁的质量分数。

考点六、自然界中的碳循环、氧循环，及对大自然的影响
1．生态系统中能量流动伴随着物质循环，下图为生态系统碳循环示意图。下列各项中叙述不正确是( A )
A．①表示动物体内能量流向植物
B．③表示植物的光合作用
C．④表示动物的呼吸作用
D．⑤表示微生物的分解作用

2．如图是自然界中碳循环的示意图，下列分析不符合图中表示的信息的是（ C ）

A.图中③表示的生理过程是呼吸作用
B.图中甲代表的生物是腐生细菌和真菌等微生物
C.在自然界中，生物遗体和排出物中的碳是不能循环利用的
D.图中①代表的生理过程是光合作用
3．自然界中存在着氧循环和碳循环。请回答下列问题。
(1) 氟里昂在高空中受紫外线辐射产生Cl原子，Cl原子对臭氧层有破坏作用，其过程可表示为：①Cl+O3→ClO+O2；②ClO +O→Cl+O2。则Cl原子在臭氧反应消耗的过程中是 （填“反应物”、“生成物”或“催化剂”）。
(2) 大气中CO2 的含量的增加会加剧温室效应。下列反应中，对维持大气中CO2气体总量平衡至关重要的是 （填序号）。
① 2NaOH+CO2==== Na2CO3+H2O
叶绿素
② 6CO2+ 6H2O C6H12O6+6O2
③ CO2+ H2O==== H2CO3
(3) 科学家将CO2 和H2 以一定比例混合，在一定条件下反应生成一种重要的化工原料和水，化学方程式：2CO2+6H2====X+4H2O．则X的化学式为 。
【答案】(1)催化剂 (2)② (3) C2H4
4．18世纪，某科学家在探究绿色植物的光合作用过程中，做了如下实验。实验装置、材料、操作方法如图。实验结果：甲玻璃罩内的蜡烛很快熄灭，乙玻璃罩内的蜡烛能持续地燃烧。分析上述实验，回答下列问题：
(1) 从探究实验的基本要求看，实验中的变量是 。
(2) 科学家设计该实验所提出的探究的问题应是 。
(3) 实验结果说明了_ 。
(4) 如果实验时将甲、乙玻璃罩用黑布罩住，实验结果是___ _____，该实验结果说明__ __。

【答案】(1)绿色植物（或花；或盆中植物）
(2)绿色植物的光合作用是否释放氧气（或绿色植物是否释放氧气）
(3)绿色植物的光合作用释放氧气
(4)甲、乙两玻璃罩内的蜡烛都熄灭（或乙玻璃罩内的蜡烛熄灭） 没有光绿色植物不能产生氧气（或绿色植物的光合作用需要光；或光是绿色植物光合作用的条件等）
5．下面是某研究性学习小组展示的关于《温室效应研究》课题的部分资料及图片。

温室效应是由于大气中的大量二氧化碳、氟氯烃、甲烷、二氧化氮等温室气体(其中主要是CO2)，像玻璃罩一样，紧紧地罩在我们的上空，使太阳照射在地球上的热量无法逸散，从而使气候圈增温的现象。
(1)该学习小组采用图甲装置制备CO2气体。文字表达式为 。
(2)图乙装置研究产生温室效应的气体的化学式是 ，该小组需要定时观测并记录的数据是 。
(3)该小组用图丙装置来进行CO2产生温室效应的模拟研究，在左侧集气瓶中盛放CO2气体，右侧集气瓶中盛放 (填气体名称)。实验时，能观若察到食用油a侧液面高度 (填“低于”、“等于”或“高于”)b侧液面高度，证明CO2是产生温室效应的气体。
【答案】(1)碳酸钙+盐酸→氯化钙+二氧化碳+水 (2)CH4 温度 (3)空气 低于

6．阅读材料，回答问题：
材料1 臭氧是淡蓝色气体，大气中的臭氧层能有效阻挡紫外线，保护地球的生存环境，但目前南极出现了臭氧层空洞，并有继续扩大的趋势。
材料2 复印机在工作时，会因高压放电产生一定浓度的臭氧。长期吸入大量臭氧会引起口干舌燥、咳嗽等不适症状，还可能诱发中毒性肺气肿。
材料3 臭氧发生器是在高压电极的作用下将空气中的氧气转化为臭氧（化学式为O3 ）的装置。利用臭氧的强氧化性，可将其应用于游泳池、生活用水、污水的杀菌和消毒。
(1) 请总结臭氧的有关知识：
①物理性质：__ ______；
②化学性质：_____ ___；
③用途：__ __。
(2) 请从分子构成的角度，指出氧气和臭氧的不同点： 。
(3) 写出材料3中氧气转化为臭氧的化学方程式： 。
(4) 磷在臭氧中燃烧与在氧气中燃烧相似，请写出磷在臭氧中燃烧的化学方程式：
。
(5) 从上述材料中可见臭氧对人类有利有弊。请再举出一种物质，并说出其利弊：
。
(6) 请提出一个缩小臭氧层空洞的设想：
。
【答案】(1)①淡蓝色气体；②具有强氧化性；③用于游泳池、生活用水、污水的杀菌和消毒；
(2)构成它们各自分子的氧原子的个数不同； (3) 3O2 2O3； (4) 6P+5O33P2O5 (5) CO2 可用于灭火但过多排放会造成温室效应； (6)（合理答案即可）。
7．一碳化学是以分子中只含有一个碳原子的化合物（如CO、CH4等）为原料来合成一系列化工原料和燃料的化学。CO是从煤的气化或合成气得到的。
(1) 煤的气化主要反应有：①2C+O2→2CO ②C+H2O→CO+H2 ③CO+H2O→CO2+H2 上述反应属于化合反应的是 （填序号），属于氧化反应的是 （填序号）。
(2) 合成气可通过天然气的重整得到，如CH4+ H2O====CO+3H2。合成气可制二甲醚，二甲醚被称为21世纪的新型燃料。合成气还可用于冶炼金属，用它冶炼铁的部分生产过程示意如下：

①二甲醚(CH3OCH3)可由合成气（CO和H2）在一定的条件下制的。用合成气制二甲醚时，还产生了一种可参与大气循环的、常温为液态的氧化物，写出该反应的化学方程式：
。
②合成气在冶炼铁的生产过程中所起的作用是 。
【答案】(1)① ①②③
(2)①2CO+4H2 CH3OCH3+ H2O
②将铁从铁矿石中还原出来（或作还原剂）