资源简介 中小学教育资源及组卷应用平台专题11 物质的转化和循环考点分布 考查频率 命题趋势考点1 物质间的转化 ☆☆☆ ①说明金属、金属氧化物、碱之间的转化关系，非金属、非金属氧化物、酸之间的转化关系②知道自然界中的碳氧循环的主要途径考点2 自然界中的碳循环和氧循环 ☆■考点一 物质间的转化 1．非金属单质与氧气反应S＋O2SO2 (硫黄是一种淡黄色粉末，在空气中燃烧发出淡蓝色火焰，在氧气中燃烧发出明亮的蓝紫色火焰，产生有刺激性气味的气体)C＋O2CO2 4P＋5O22P2O5(白色固体)N2＋O22NO 2NO＋O2===2NO2非金属单质在一定条件下可以转化为相应的化合物。2．非金属氧化物与水反应CO2＋H2O===H2CO3 H2CO3 △ CO2↑＋H2OSO2＋H2O===H2SO3(形成酸雨的原因)SO3＋H2O===H2SO4 3NO2＋H2O===2HNO3＋NO3．金属与非金属的反应2Mg＋O22MgO(耀眼白光)3Fe＋2O2Fe3O4(火星四射)Fe＋S △ FeS(铁粉与硫粉混合加热后即可反应，放热，生成黑色固体)金属单质和某些非金属单质在一定条件下可以相互反应，生成相应的盐：2Fe＋3Cl22FeCl3 Cu＋Cl2CuCl24．金属与氧化物反应2Mg＋CO22MgO＋C 8Al＋3Fe3O49Fe＋4Al2O35．金属氧化物与水的反应CaO＋H2O===Ca(OH)2(放出大量的热) Na2O＋H2O===2NaOHK2O＋H2O===2KOH BaO＋H2O===Ba(OH)2活泼金属的氧化物与水反应生成相应的碱。MgO、FeO、Fe2O3、CuO等氧化物不溶于水，也不与水反应。6.金属的冶炼：金属氧化物与还原剂(C、CO、H2等)在高温下反应，还原剂夺取金属氧化物中的氧，使其还原成金属单质。C＋2CuO2Cu＋CO2↑C＋CO22COCO＋CuO△Cu＋CO2H2＋CuO△Cu＋H2O(盛放CuO的试管口略向下倾斜，防止生成的水流入试管底部，使试管炸裂；先通H2，再加热，防止氢气与空气混合加热时发生爆炸；实验停止后，继续通H2，直至试管冷却，防止灼热的铜被空气中的氧气氧化成CuO)■考点二 自然界中的碳循环和氧循环 氧循环是指大自然中氧气的含量会随着生物的呼吸作用和物质的燃烧等减少，但又会随植物的光合作用而增加，这样周而复始地进行循环，使大气中氧气的含量保持相对恒定的过程。碳循环：①CO2光合作用→有机物→植物呼吸作用→CO2②CO2光合作用→有机物→动物呼吸作用―→体内氧化→CO2③CO2光合作用→有机物→动植物残体→微生物的分解作用→CO2④CO2光合作用→有机物→动植物残体→地下漫长反应→煤、石油、天然气→CO2■考点一 物质间的转化 ◇典例1：（2023·湖州）工业炼铁的部分反应如图所示，则（ ）A．X可以是木炭 B．X与CO都具有氧化性C．③反应后的尾气可直接排放 D．Y中铁元素以游离态存在【答案】A【解析】根据碳、一氧化碳、二氧化碳间的转化关系分析，结合CO的毒性及元素的存在形态解答。【解答】A.X与氧气反应生成二氧化碳，二氧化碳与X反应生成一氧化碳，X为碳 ，符合题意；B.X与CO都具有还原性，不具有氧化性 ，不符合题意；C.③反应后的尾气中含有CO，不可直接排放 ，不符合题意；D.Y为铁的氧化物，铁元素以化合态存在 ，不符合题意；◆变式训练1：（2023·宁波模拟）总结归纳是学习科学的一种重要方法。如图，小宁归纳了初中物质之间的部分转化关系。下列说法中正确的是（ ）A．符合转化规律②的一个化学反应可以表示为：CuO+ H2O=Cu(OH)2B．根据转化规律⑦和⑧，部分金属能够转化成盐，但盐都能转化成金属C．根据转化规律④，实验室可用熟石灰和纯碱反应制取苛性钠D．在湿法炼铜中，将铁放入硫酸铜溶液中把铜置换出来是应用转化规律⑥【答案】C【解析】根据各步转化及转化的条件分析，结合具体物质的性质进行判断。【解答】A、氧化铜不能与水反应生成氢氧化铜，不符合题意；B、金属与盐反应时钾、钠等金属除外，所以盐不一定能转化为金属，不符合题意；C、实验室可利用熟石灰和纯碱制氢氧化钠，符合题意；D.将铁放入硫酸铜溶液中把铜置换出来是应用转化规律⑦ ，不符合题意；◇典例2：（2023·杭州模拟）金属钛(Ti）的硬度大、熔点高、常温下耐酸碱腐蚀，是航海、医疗等不可缺少的材料。钛铁矿（主要成分FeTiO3）是工业冶炼金属钛的主要原料，制备金属钛的工艺流程如图所示。（1）②的反应方程式为CO+H2OCO2+H2；从氧化还原角度，这个反应体现了CO的 性。（2）写出③中制取金属钛的化学反应方程式 .【答案】（1）还原（2）2Mg+TiCl4Ti+2MgCl2【解析】（1）根据CO得氧体现还原性分析；（2）根据流程图中反应物和生成物书写反应方程式分析。【解答】（1）由方程式可知，该反应是一氧化碳得氧转化成二氧化碳，体现了CO的还原性。（2） ③中制取金属钛是利用 Mg和TiCl4反应生成 Ti和MgCl2 ，反应方程式为2Mg+TiCl4Ti+2MgCl2 。◆变式训练2：（2022·海曙模拟）某气体可能由CO2、CO、H2中的一种或几种组成。小宁利用如图的装置探究其成分。（1）为探究气体组成，C装置中应加入的试剂是 。（2）实验过程中，氧化铜粉末变成红色，氧化铜发生 (填“氧化"或“还原")反应。（3）经过一段时间后，小宁发现A装置中澄清石灰水变浑浊，E装置中无水硫酸铜变蓝，其余装置无明显变化，则气体组成成分为 。【答案】（1）浓硫酸（2）还原（3）CO2 H2【解析】根据二氧化碳利用澄清石灰水检验，一氧化碳和氢气需利用与氧化铜反应后的产物检验，在检验一氧化碳和氢气前需除去原有水和二氧化碳，然后由实验现象判断气体成分分析。【解答】（1）为探究气体组成，A装置是验证二氧化碳，B装置除去二氧化碳，因一氧化碳和氢气需通过与氧化铜反应后的产物验证，氢气与氧化铜反应生成铜和水，一氧化碳与氧化铜反应生成铜和二氧化碳，所以要确保通入氧化铜前气体中不含二氧化碳和水，故C中为除去水的装置，药品为浓硫酸；（2） 实验过程中，氧化铜粉末变成红色，氧化铜失氧发生还原反应；（3） A装置中澄清石灰水变浑浊，说明气体中含有二氧化碳，E装置中无水硫酸铜变蓝，说明气体通过D后有水生成，则气体中否定还含有氢气，故气体成分为CO2 H2 。■考点二 自然界中的碳循环和氧循环 ◇典例1：（2023·杭州模拟）氧气在自然界中存在非常广泛，并不断循环转化，如图是自然界中氧元素的部分循环示意图，下列与氧循环有关的说法正确的是（）A．空气中的氧气的含量是稳定不变的B．图中参与氧循环的各途径都是化学变化C．氧元素在自然界中既有游离态，又有化合态D．空气中氧气的浓度越高越有利于生物生存【答案】C【解析】空气中的氧气处于动态平衡，且氧气既有利也有弊，要一分为二的看待问题；【解答】A. 空气中的氧气的含量是基本不变，所以A错误；B. 图中参与氧循环的各途径都是化学变化 ，错误，氧气溶解在水中是物理变化，B错误；C. 氧元素在自然界中既有游离态，又有化合态，正确；D. 空气中氧气的浓度越高越有利于生物生存 ，错误，空气中的氧气浓度太高也会使人和动物中毒，D错误；◆变式训练1：（2023·杭州模拟）汽车开动和人的生命活动都需要能量，能量是各种运动的量度。给汽车开动和人的生命活动提供能量的两个过程如图所示，下列分析错误的是（ ）A．都通过氧化反应释放出能量B．都将其他形式的能转化为化学能C．都参与自然界的碳循环和氧循环D．都遵循能量的转化和守恒定律【答案】B【解析】（1）根据氧化反应的分类来分析；（2）根据化学反应中的能量变化来分析；（3）根据燃烧与呼吸作用来分析；（4）根据能量守恒来分析。【解答】A.人的呼吸作用是缓慢氧化，汽油的燃烧是剧烈氧化，都属于氧化反应释放能量，故A正确不合题意；B.燃烧和呼吸作用都是将化学能转化为其他形式的能，故B错误符合题意；C.含碳燃烧可将氧气转化为二氧化碳，呼吸作用将氧气转化为二氧化碳，因此这两个过程都参与自然界的碳循环和氧循环，故C正确不合题意；D.化学变化都遵循能量的转化和守恒定律，故D正确不合题意。◇典例2：（2023·湖州）”碳达峰”指CO2排放量不再增加，”碳中和”指CO2排放量与减少低相策，我国科研人员利用二氧化碳、氢气等物质合成了葡萄糖和脂肪酸，大致原理如下图所示。这一技术如果能应用和推广，将”工厂化”地吸收和利用二氧化碳，有效助力”碳达峰”、”碳中和”目标的实现。完成下列问题：（1）利用二氧化碳最终合成葡萄糖和脂肪酸的过程类似于绿色植物的 (选填”呼吸作用”“光合作用”或”蒸腾作用”)；（2）下列做法有助于实现”碳达峰”和”碳中和”目标的是 。A．植树造林 B．少用一次性筷子 C．提倡绿色出行【答案】（1）光合作用 （2）A；B；C【解析】 光合作用是植物通过叶绿体吸收太阳能，将二氧化碳和水转化为有机物，并将太阳能转化为生物能储存在有机物中。呼吸作用是植物利用在线粒体中将有机物分解，释放出其中的能量，供植物生长需要，过程和光合作用相反。【解答】（1）光合作用是植物通过叶绿体吸收太阳能，将二氧化碳和水转化为有机物，并将太阳能转化为生物能储存在有机物中。所以利用二氧化碳最终合成葡萄糖和脂肪酸的过程类似于绿色植物的光合作用；（2）”碳达峰”指CO2排放量不再增加，”碳中和”指CO2排放量与减少低相策，ABC的做法都有利于实现”碳达峰”和”碳中和”目标；◆变式训练2：（2023·湖州） 2021年3月，中央财经会议明确把碳达峰、碳中和纳入生态文明建设整体布局，争取在2060年前实现碳中和。“碳中和”是指在一定时间内产生的二氧化碳排放总量，通过二氧化碳去除手段来抵消掉这部分碳排放，达到“净零排放”的目的。（1）二氧化碳是引起温室效应的主要气体，根据图甲回答支持这一结论的信息是： 。（2）科学家已经研究出多种方式来实现二氧化碳的转化。①浙江大学研发的“二氧化碳烟气微藻减排技术”，利用微型藻类吸收二氧化碳实现固碳。微型藻类是 (选填“真核”或“原核”)生物，该技术的本质是利用微藻的 作用实现固碳。②固碳的另一种方法是将收集的二氧化碳和水混合后注入地下玄武岩中，最终与岩石中的矿物质作用形成固态的石头碳酸盐。这种固碳方式属于 变化(选填“物理”或“化学”)。③我国研发的“液态太阳燃料合成技术”(乙)，甲醇(CH3OH)等液体燃料被形象地称为“液态阳光”。甲醇制取过程中能量转化是太阳能→电能→ 能。甲醇合成时，若碳元素全部来自于二氧化碳，则制取10吨甲醇需要消耗二氧化碳 吨。(二氧化碳转化成甲醇的方程式为：CO2+3H2 CH3OH+H2O)（3）交通领域的“以电代油”可以来实现“减碳”目标。图丙为某纯电动汽车与某燃油汽车的相关数据，请回答：①与燃油汽车相比，纯电动汽车每行驶100km会向空气减少排放 kg的二氧化碳。(ρ汽油=0.7×103kg/m3，结果精确到0.1)②从获取电能的各种方式看，相对于燃煤发电，符合“减碳”理念的是 发电。【答案】（1）大气中二氧化碳浓度升高，全球平均气温也升高，且趋势相同(合理即可)（2）真核；光合；化学；化学；13.75（3）11.3；光伏(水力、风力等合理即可)【解析】碳中和是指企业、团体或个人测算在一定时间内，直接或间接产生的温室气体排放总量，通过植树造林、节能减排等形式，抵消自身产生的二氧化碳排放，实现二氧化碳的“零排放”。化学变化是指相互接触的分子间发生原子或电子的转换或转移，生成新的分子并伴有能量的变化的过程，其实质是旧键的断裂和新键的生成。【解答】（1）图甲中显示大气中二氧化碳浓度升高时，大气温度也在升高，可以说明二氧化碳是引起温室效应的主要气体；（2） ① 藻类具有成形的细胞核，属于真核生物；微藻能够通过光合作用吸收二氧化碳；② 二氧化碳加水与矿物质作用形成碳酸盐，有新物质的生成，因此该过程属于化学变化；③ 二氧化碳和氢气在一定条件下生成甲醇，其中涉及的能量转化是把太阳能最终转化为甲醇中的化学能储存；设消耗CO2X吨CO2+3H2 CH3OH+H2O44 32X 10tX=13.75t；（3）由图可知，电动车每行驶100km会释放20×0.785kg=15.7kgCO2；而燃油车每行驶100km会释放10×10-3m3×0.7×10kg/m3×3.857= 26.99kgCO2，则少释放CO226.999kg-15.7kg=11.299kg=11.3kg；符合减碳的理念，则说明新的发电方式没有产生二氧化碳，如光伏发电、水力发电、风力发电、地热能发电等等；1．（2020·金华·丽水）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（ ）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【答案】B【解析】该题考查了氢气还原氧化铜过程中，相关的操作及实验安全问题；【解答】A、试管略微向下倾斜是为了防止冷凝水倒流，导致试管炸裂；故A错误；B.氢气是可燃性气体，所以在加热前要提前通入氢气一段时间；故B正确；C.炽热的铜会与空气中的氧气反应生成氧化铜，所以要在撤离酒精灯后，继续通入氢气一段时间；故C错误；D.一氧化碳是一种有毒性气体，需要通风设置，故D错误；2．（2020·金华·丽水）如图，给出了三种物质可能存在的转化关系，根据所学的物质性质及化学变化规律，判断下列选项正确的是（ ）A．不能一步实现转化的有①②B．实现③转化，可通至氯化钠溶液C．实现⑤转化，可加入碳酸钙粉末D．实现⑥转化，可加入氢氧化钾溶液【答案】A【解析】（1）复分解反应发生的条件：有沉淀生成；有气体生成；有水或弱酸弱碱生成；（2）酸性氧化物只能和碱反应生成盐；碱性氧化物只能和酸反应生成盐，据此解答。【解答】A.由于酸性氧化物只能和碱反应生成盐，而不能生成碱，所以CO2与NaOH不能直接转化，故A正确；B.二氧化碳和氯化钠溶液不能反应，因此③不可以直接转化，故B错误；C.由于碳酸钙不溶于水，因此和NaOH无法反应，故C错误；D.Na2CO3如果和氢氧化钾反生复分解反应，生成物中既没有沉淀，也没有气体，更没有水生成，因此它们不能反应，故D错误。3．（2023·绍兴）小敏对妈妈说：“你说菠菜中富含铁，为什么我用磁铁无法把菠菜吸起来呢？”（1）小敏认为的“铁”，是指 （选填“铁元素”或“铁单质”）。（2）通过 可以把铁矿石中的铁元素转变成铁单质，此反应利用了CO的 性。【答案】（1）铁单质（2）还原【解析】还原性是指在化学反应中原子、分子或离子失去电子的能力。物质含有的粒子失电子能力越强，物质本身的还原性就越强；反之越弱，而其还原性就越弱。【解答】（1）能够被磁铁吸引的是铁单质；故答案为：铁单质；（2）把金属氧化物转换为金属单质，是利用反应物的还原性；故答案为：还原；4．（2023·湖州）如图是某科学老师设计的一氧化碳还原氧化铁的实验装置。（1）在B装置的液面下降到安全线之前，不能加热氧化铁，这是因为 。（2）反应结束后停止加热，继续通CO，此时B装置的作用是 。【答案】（1）CO和空气混合，加热可能会发生爆炸（2）收集CO，防止污染空气【解析】根据CO与氧化铁反应要先通CO然后再加热，以防止加热CO与空气混合气发生爆炸及CO实验要有尾气处理装置以防止污染空气分析。【解答】（1）因 CO和空气混合，加热可能会发生爆炸 ，所以一氧化碳还原氧化铁实验要先通入CO，然后再加热，所以 在B装置的液面下降到安全线之前，不能加热氧化铁 ；（2）一氧化碳有毒，排放到空气中会污染空气，B装置可收集一氧化碳，防止污染空气；故答案为：（1） CO和空气混合，加热可能会发生爆炸 ；（2） 收集CO，防止污染空气 。5．（2020·金华·丽水）如图是用铜丝绕成的锥形螺旋罩，置于酒精灯火焰上方。随着铜丝罩的垂直下移，可观察到酒精灯火焰越来越小，最终完全熄灭。（1）铜丝在空气中受热，表面会产生黑色的 （填化学式）。（2）表面变黑的铜丝下移过程中遇到酒精蒸汽，又会变光亮的红色，这是因为黑色物质发生了 反应。（填“氧化”或“还原”）（3）铜丝具有良好的导热性，能将热量很快散失，使酒精蒸汽的温度低于 ，从而使酒精灯火焰熄灭。【答案】（1）CuO（2）还原（3）着火点【解析】（1）铜在加热的情况下可与空气中氧气反应生成氧化铜；（2）氧化物在反应中变成单质是一种还原反应；（3）燃烧的条件有：一、是可燃物；二、有助燃剂；三、达到可燃物的着火点。燃烧时必须三个条件同时满足，其中一个条件不满足时燃烧不能继续。【解答】（1）铜丝在空气中受热，表面会产生黑色的CuO；（2）表面变黑的铜丝下移过程中遇到酒精蒸汽，又会变光亮的红色，这是因为黑色物质发生了还原反应；（3）燃烧的条件有：一、是可燃物；二、有助燃剂；三、达到可燃物的着火点。燃烧时必须三个条件同时满足，其中一个条件不满足时燃烧不能继续。由于题中告诉我们热量很快散失所以可判断是由于酒精蒸汽的温度低于了着火点，从而使酒精灯火焰熄灭。6．（2020·金华·丽水）除H2、CO能还原氧化铜外，CH4及其它一些具有还原性的气体也能与氧化铜发生反应。如：加热时，CH4能与CuO反应生成Cu、CO2和H2O。某拓展小组同学设计了如图所示实验装置(夹持装置省略)，分别对有关气体问题进行探究。请按要求回答相关问题。（1）【探究Ⅰ】对已知气体性质的探究。将CH4气体按如图所示装置进行规范实验，可观察到的实验现象有 (填序号)；①A装置中的黑色粉末变成光亮的红色物质②B装置中的固体由白色变蓝色③C装置中溶液变浑浊（2）【探究Ⅱ】对气体组成的探究。气体X可能由H2、CH4中的一种或两种组成，同学们按如图所示实验装置对其组成进行探究。①C装置中溶液变浑浊，可证明气体X中含有 ；②根据B装置中的固体由白色变蓝色的现象，得出气体X中含有H2的结论，请对此结论作出评价，并说明理由 。（3）【探究Ⅲ】对未知气体的探究。将某火箭燃料X通过如图所示装置，观察到A装置中的黑色粉末变成光亮的红色物质；B装置中的固体由白色变蓝色，C装置中溶液不变浑浊。C中导出的气体是空气中含量最多的物质。已知燃料X是由2种元素组成的纯净物，其相对分子质量为32。根据现象及信息推断并写出：A装置中发生反应的化学方程式为 。【答案】（1）①②③（2）CH4；不合理，因为CH4与氧化铜反应后也生成了水（3）N2H4+2CuO 2Cu+N2+2H2O【解析】（1）氧化铜为黑色固体，铜单质为红色固体；无水硫酸铜粉末为白色，而一旦吸水会变成蓝色的五水硫酸铜晶体；二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙白色沉淀，根据甲烷和氧化铜的反应产物分析即可；（2）①氢氧化钙溶液变浑浊，说明有二氧化碳气体产生。氢气中不含碳元素，而甲烷中含有碳元素，因此肯定有甲烷存在；②固体由白色变成蓝色，说明硫酸铜粉末吸收了水，即反应中有水生成。由于氧化铜中只含有氧元素，所以水中的氢元素肯定来自于气体X，由于氢气和甲烷中都含有氢元素，所以无法判断是否有氢气的存在。（3）根据反应现象分析火箭燃料X与氧化铜反应的产物，然后根据质量守恒定律确定X的元素组成，并对它的化学式进行推断，最后写出反应的化学方程式。【解答】（1） 加热时，CH4能与CuO反应生成Cu、CO2和H2O ， 那么将CH4气体按如图所示装置进行规范实验，可观察到的实验现象有： A装置中的黑色粉末变成光亮的红色物质 ； B装置中的固体由白色变蓝色 ； C装置中溶液变浑浊 ，故选①②③。（2）① C装置中溶液变浑浊，可证明气体X中含有CH4；② 根据B装置中的固体由白色变蓝色的现象，得出气体X中含有H2的结论， 我认为这个结论不合理，理由是： CH4与氧化铜反应后也生成了水 。（3）A装置中的黑色粉末变成光亮的红色物质，肯定有铜单质生成；B装置中的固体由白色变蓝色，肯定有水生成；C装置中溶液不变浑浊，肯定没有二氧化碳产生。C中导出的气体是空气中含量最多的物质，肯定有氮气生成。据此可知，反应产物是Cu、H2O和N2。由于氧化铜中只含有Cu和O元素，而X只由两种元素组成，根据质量守恒定律可知，那么X肯定有N和H元素组成。设它的化学式为NxHy，根据它的相对分子质量为32得到：14x+1y=32，解得：x=2，y=4，因此X的化学式为N2H4，那么反应的化学方程式为：N2H4+2CuO 2Cu+N2+2H2O.7．（2020·金华·丽水）小金利用图示装置进行“一氧化碳还原氧化铁”及产物检验的实验。实验步骤如下步骤1：连接装置并检查装置的气密性，在确保装置气密性良好的基础上，按图示在各装置中添加药品；步骤2：缓慢推注射器活塞，利用甲酸(一种无色溶液，溶质为HCOOH)与浓硫酸在80℃水浴的条件下制备一氧化碳(反应原理：HCOOH CO↑+H2O)；步骤3：待万用瓶中澄清石灰水下降至安全线以下后再点燃酒精灯，当W型管右侧弯管处的氧化铁全部变为黑色时，继续加热2分钟后熄灭酒精灯；步骤4：撤去酒精灯和盛热水的烧杯，用磁铁吸引黑色物质至W型管左侧弯管处进行固体产物的检验。（1）进行气密性检査时，可在万用瓶中盛适量水，然后推注射器活塞，当观察到 (填写现象)，说明装置气密性良好。（2）点燃酒精灯前，需要“待万用瓶中澄清石灰水下降至安全线以下”的原因是 （3）步骤3后，W型管左侧弯管处为反应后得到的稀硫酸，若固体产物全部是铁，步骤4中能观察到的现象是 【答案】（1）万用瓶中的水会进入导管并形成一段稳定的水柱（2）排尽W型管内的空气，防止点燃酒精灯进行加热时发生爆炸（3）有气泡产生，固体有溶解，且溶液呈浅绿色(写出有气泡产生即可)【解析】（1）在注射器活塞的推力作用下，万用瓶中的水会进入导管。如果装置的气密性良好，那么装置内的压强不会改变，因此在外界大气压强作用下托住的水柱长度会保持不变；（2）一氧化碳中如果混入空气，一旦点燃很容易发生爆炸。利用一氧化碳的压力，将装置内的空气完全排放出去，可以保证加热时的安全性。（3）铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，且含有2价铁离子的溶液呈浅绿色。【解答】（1）进行气密性检査时，可在万用瓶中盛适量水，然后推注射器活塞，当观察到万用瓶中的水会进入导管并形成一段稳定的水柱，说明装置气密性良好。（2）点燃酒精灯前，需要“待万用瓶中澄清石灰水下降至安全线以下”的原因是：排尽W型管内的空气，防止点燃酒精灯进行加热时发生爆炸；（3）步骤3后，W型管左侧弯管处为反应后得到的稀硫酸，若固体产物全部是铁，步骤4中能观察到的现象是：有气泡产生，固体有溶解，且溶液呈浅绿色。1．（2022·台州模拟）一定条件下，下列物质间的转化均能一步实现的是（ ）A．S→SO3→H2SO4 B．Fe2O3→Fe→FeSO4C．NaNO3→NaOH→Na2CO3 D．Cu→CuO→Cu(OH)2【答案】B【解析】根据各选项中物质的性质分析，由各物质的性质确定各步转化是否能实现。【解答】A、硫燃烧生成二氧化硫，不能直接生成三氧化硫，不符合题意；B、氧化铁与氢气、一氧化碳等反应生成铁，铁与硫酸或硫酸铜溶液等反应生成硫酸亚铁，符合题意；C、硝酸钠不能与其它物质反应生成氢氧化钠，不符合题意；D、铜与氧气加热生成氧化铜，氧化铜不能直接生成氢氧化铜，不符合题意；2．（2023·舟山模拟）如图是两组物质之间在一定条件下相互转化的过程。下列说法不正确的是（ ） A．物质X是O2B．绿色植物通过光合作用，将太阳能转化成化学能C．C6H12O6是氧化物D．C6H12O6与X反应生成CO2和H2O属于氧化反应【答案】C【解析】根据光合作用是二氧化碳和水在光照、叶绿素条件下生成葡萄糖和氧气，是太阳能转化为化学能，氧化物由两种元素组成，氧化反应为物质与氧发生的反应分析。【解答】A、光合作用是二氧化碳和水在光照、叶绿素条件下生成葡萄糖和氧气，则X为O2，不符合题意；B.绿色植物通过光合作用，将太阳能转化成化学能 ，不符合题意；C.C6H12O6由三种元素组成，不属于氧化物 ，符合题意；D.C6H12O6与X反应生成CO2和H2O属于氧化反应 ，不符合题意；3．（2022·桐乡模拟）构建元素单质及其化合物的“价态—类别”二维图是科学学习一种有效方法。如图是铜元素的“价态—类别”二维图，下列说法正确的是（ ）A．① ~ ⑥的转化都能一步实现B．④的反应可能是 CuCl2+ Mg(OH)2 = MgCl2 + Cu(OH)2↓C．⑦的反应可能是 Cu +2HCl = H2↑+ CuCl2D．⑥的反应可能是置换反应【答案】D【解析】根据铜、氧化铜、氢氧化铜、铜盐的性质分析，由各类物质性质判断转化方法。【解答】A、氧化铜到氢氧化铜不能一步实现 ，不符合题意；B、氢氧化镁为沉淀，不能与氯化铜反应，不符合题意；C、铜不与盐酸反应，不符合题意；D、⑥为氧化铜生成铜的转化，若利用氢气或碳还原，则属于置换反应 ，若与一氧化碳反应，则不属于置换反应，符合题意；4．（2023·杭州模拟）在给定条件下，下列选项所示的物质间转化能实现的是（ ）A．CuCuOCuSO4溶液B．Fe2O3FeFeCl2溶液C．FeFeCl3AgClD．KOHK2CO3KCl溶液【答案】A【解析】根据各物质性质分析，由各物质的性质确定各步转化是否可以实现。【解答】A、铜在氧气中加热生成氧化铜，氧化铜与硫酸反应生成硫酸铜和水，转化可以实现，符合题意；B、氧化铁和一氧化碳高温反应生成铁，铁与氯化锌不能发生反应，转化不能实现，不符合题意；C、铁与盐酸反应生成氯化亚铁， 不能生成氯化铁，转化不能实现，不符合题意；D、氢氧化钾与二氧化碳反应生成碳酸钾，碳酸钾与氯化钠不能反应，转化不能实现，不符合题意；5．（2023·宁波模拟）水循环、氧循环和碳循环是自然界存在的三大重要循环。请结合下图回答问题：（1）从物质变化及分子角度看，三种循环中有一种与另外两种在变化上有本质的区别，它是 （填水循环、氧循环或碳循环）。（2）图中①②代表各种生物参与碳循环的部分生理过程，其中过程①是 作用。【答案】（1）水循环（2）光合【解析】物理变化与化学变化的本质区别是有无新的物质产生。分子角度分析是分子有没有发生变化。参与碳循环的过程有光合作用和呼吸作用。光合作用是利用二氧化碳和水转化成有机物和氧气。呼吸作用是消耗氧气分解有机物，产生二氧化碳和水。【解答】（1）水循环是水的三态之间的变化，没有新的物质生成，属于物理变化。氧循环和碳循环中都涉及到了氧气与二氧化碳之间的转化，产生了新的物质，属于化学变化。所以与其他两种不同的是水循环。（2） ① 是植物利用二氧化碳和水作为原料反应产生氧气和有机物的过程，是光合作用。6．（2023·鄞州模拟）近年来“全球变暖”正成为人们热议的话题。有人说，地球的温度就像一辆失控狂飙的汽车，如果不设法让它降下来，就会有灾难性的后果。 （1）把地球及其大气层作为一个整体来看，碳元素的总质量 (选填“增大”、“减小”或“不变”)。（2）有人认为，全球气候变暖是二氧化碳等温室气体过度排放所造成的。从较长的历史时期来看，情况如右图所示。分析图中数据可以得出的观点有 。A．目前二氧化碳浓度低于历史大部分时候B．气温上升与二氧化碳浓度不成正比C．二氧化碳不是造成气温上升的唯一原因【答案】（1）不变（2）A；B；C【解析】碳循环的过程指的是绿色植物从空气中获得二氧化碳，经过光合作用转化为葡萄糖，再综合成为植物体的碳化合物，经过食物链的传递，成为动物体的碳化合物。植物和动物的呼吸作用把摄入体内的一部分碳转化为二氧化碳释放入大气，另一部分则构成生物的机体或在机体内贮存。动、植物死后，残体中的碳，通过微生物的分解作用也成为二氧化碳而最终排入大气。根据图中的信息可以知道：二氧化碳浓度的变化情况与气温情况不是同高同低的。【解答】（1）大气中的二氧化碳（CO2）被陆地和海洋中的植物吸收，然后通过生物或地质过程以及人类活动，又以二氧化碳的形式返回大气中。由碳循环可知，如果把地球看成一个整体，其中的碳元素总质量是不会变的；(2)A、由二氧化碳浓度变化曲线可知，目前二氧化碳浓度比历史大多时候都要低；故A正确；B、图中二氧化碳浓度的变化情况与气温情况不是同高同低的；故B正确；C、二氧化碳浓度变化不与气温变化成正比，因此气温上升的主要原因不是二氧化碳导致的；故C正确；所以选ABC。7．（2022·南湖模拟）某兴趣小组的同学们利用如图所示的装置对CO还原Fe2O3粉末的实验进行探究（固定装置略）。【查阅资料】CO能溶于铜液。铜液：醋酸二氨合铜和氨水的混合液（1）按如图连接装置A﹣E，在装入试剂前，先 。（2）装置C中玻璃管的作用： 。（3）反应一段时间后，能证明CO与Fe2O3反应的实验现象： 。（4）某同学认为该装置有缺陷，需在装置E后再连接装置F，装置E、F的接口连接顺序：a连接 （填“b”或“c”）。【答案】（1）检查装置的气密性（2）调节压强（3）D中玻璃管内红色固体变成黑色，E中澄清的石灰水变浑浊（4）c【解析】（1）根据密闭装置中进行的实验加药品前要先检查装置气密性分析；（2）根据有气体参与的装置要注意压强的变化分析；（3）根据一氧化碳与氧化铁反应生成铁和二氧化碳分析；（4）根据吸收气体装置要使气体与药品充分接触分析。【解答】（1）该反应需在密闭装置中进行， 按如图连接装置A﹣E，在装入试剂前，要先检查装置的气密性 ；（2） 装置C中玻璃管连接外界，其作用是调节压强。（3）一氧化碳与氧化铁反应生成铁和二氧化碳，反应一段时间，观察到D中玻璃管内红色固体变成黑色，E中澄清的石灰水变浑浊 ，可证明一氧化碳与氧化铁发生了反应。（4） CO能溶于铜液 ， 在装置E后再连接装置F，是为了吸收尾气中的CO，防止污染空气，为使药品充分接触，则a连接c。8．（2023·宁波模拟）某科学兴趣小组的同学对一份固体样品进行了探究。通过实验已确定该样品由氧化铁和铁粉混合而成。他们称取了13.6g固体样品，用图甲所示的装置继续实验，测定的部分数据如图乙所示。（1）请写出玻璃管内发生的化学方程式 。（2）固体样品中氧化铁的质量是 克。【答案】（1）（2）8【解析】（1）根据CO和Fe2O3在高温条件下反应生成CO2和Fe进行分析。（2）利用A中固体减少的质量是Fe2O3中氧元素的质量（13.6-11.2克=2.4克）计算Fe2O3的质量。【解答】（2）氧化铁中氧元素的质量分数是。所以氧化铁的质量是。9．（2022·萧山模拟）“水循环”、“氧循环”和“碳循环”是自然界存在的三大重要循环。请结合如图回答问题：（1）图中水循环的过程②水在蒸发时将 （填“吸收”或“放出”）热量。（2）保持自然界的碳～氧平衡离不开植物光合作用的进行，请写出光合作用的文字表达式 。（3）关于碳循环和氧循环，说法正确的是 （填字母序号）。A．变化观：每个人都在参与碳、氧循环B．守恒观：碳、氧循环过程中各元素守恒，其化合价不变C．平衡观：碳、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D．微粒观：绿色植物的作用是使自然界中的氧原子总数增加（4）自然界中的碳循环主要是通过二氧化碳来实现的，图中消耗二氧化碳的途径有 （填数字序号）。近年来，大气中的二氧化碳不断增加，导致温室效应加剧。因此人类要积极采取措施以维持循环体系中的二氧化碳的相对平衡，请你说出降低二氧化碳排放量的具体措施 （列举两项）。【答案】（1）吸收（2）二氧化碳+水 有机物（存储能量）+氧气（3）A；C（4）16；少开私家车、植树造林等。【解析】地球表面的“水循环”主要是由水分子的运动引起的，发生的是物理变化；自然界“碳循环”中的“碳”是指二氧化碳发生的化学变化；"氧循环”是指氧气发生的化学变化；结合水循环和碳循环的特点分析解答。【解答】(1)图中水循环的过程②水在蒸发时将吸收热量。(2)光合作用的文字表达式： 二氧化碳+水 有机物（存储能量）+氧气 。(3) A：变化观：每个人都需要呼吸作用，故每个人都在参与碳、氧循环，A正确。B：守恒观：碳、氧循环过程中各元素守恒，其化合价改变，B错误。C：平衡观：碳、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，C正确。D：微粒观：绿色植物的作用不会让自然界中的氧原子总数增加，D错误。10．（2023·杭州模拟）在浓硫酸的催化作用下，固体草酸（H2C2O4）受热分解生成碳的氧化物和水，某兴趣小组对生成物中碳的氧化物种类进行了如图所示的实验探究：（1）若观察到 装置（填字母）中的澄清石灰水变挥浊，证明草酸分解有CO2生成。（2）有两种实验现象都能证明草酸分解的气体中含有CO：①C装置中澄清石灰水不变浑浊，F装置中澄清石灰水变浑浊；②E装置中出现 的现象。（3）G装置点燃的酒精灯的作用是 。【答案】（1）A（2）黑色粉末逐渐变成光亮的红色（3）将尾气中有毒的CO转化成无毒的CO2，防止对空气造成污染【解析】（1）根据二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊分析；（2）根据一氧化碳与氧化铜反应生成铜和二氧化碳分析；（3）根据尾气中含有CO会污染空气分析。【解答】（1）二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，若到A中澄清石灰水变浑浊则证明草酸分解产生二氧化碳。（2） C装置中澄清石灰水不变浑浊，说明原二氧化碳除尽，F装置中澄清石灰水变浑浊，可证明又生成了二氧化碳，则E装置中发生了一氧化碳与氧化铜的反应，E中现象为黑色粉末逐渐变成光亮的红色；（3）实验尾气中含有CO， G装置点燃的酒精灯的作用是将尾气中有毒的CO转化成无毒的CO2，防止对空气造成污染 。故答案为：（1）A；（2） 黑色粉末逐渐变成光亮的红色 ；（3） 将尾气中有毒的CO转化成无毒的CO2，防止对空气造成污染 。11．（2022·萧山模拟）碳酸镁是重要的无机化工产品，在医药、食品、冶金、电子等行业具有广泛的用途。实验室以一种工业废渣(主要成分为MgCO3、MgO和SiO2)为原料制MgCO3·3H2O．其主要实验过程如图：已知：SiO2不溶于水，常温下不与硫酸、碳酸钠反应。碳酸镁微溶于水。（1）碳酸钠溶液要加过量，目的是先除去前面过量酸，该反应的化学方程式为 。（2）“过滤Ⅱ”所得滤液中的溶质有少量MgCO3和 （填化学式）。（3）在洗涤环节中判断洗涤干净的操作方法是 。【答案】（1）Na2CO3+H2SO4═Na2SO4+H2O+CO2↑（2）Na2CO3、Na2SO4（3）取少量洗涤液于试管中，滴加氯化钡溶液，如果不产生白色沉淀，说明洗涤干净。【解析】（1）根据碳酸钠与硫酸反应生成硫酸钠、水和二氧化碳分析；（2）根据所加碳酸钠过量及反应时和成硫酸钠分析；（3）根据判断固体是否洗涤干净的方法是取最后清洗液检验其中是否含碳酸钠或硫酸钠分析。【解答】（1）加入碳酸钠是为了除去过量的硫酸，碳酸钠与硫酸反应生成硫酸钠、水和二氧化碳，方程式为Na2CO3+H2SO4═Na2SO4+H2O+CO2↑ 。（2）“过滤Ⅱ”所得滤液中的溶质有少量MgCO3、生成的硫酸钠和剩余的碳酸钠。（3）在洗涤环节中主要是洗去MgCO3·3H2O表面附着的溶碳酸钠或硫酸钠，判断洗涤干净的操作方法是取少量洗涤液于试管中，滴加氯化钡溶液，如果不产生白色沉淀，说明洗涤干净。12．（2023·鄞州模拟）小金进行了模拟炼铁实验。选用CO和氧化铁粉末进行反应，实验步骤如下：I.连接好装置，并检查装置的气密性；II装好药品，先通一会儿CO，再点燃酒精喷灯；III.实验结束， 。（1）步骤Ⅲ中缺少的操作应为 。（填序号)A．先撤酒精喷灯，再继续通CO B．先停止通CO，再撤酒精喷灯（2）装置B的作用除吸收、检验CO2外，还起到的作用是 。（3）实验开始时加入a克纯氧化铁粉末，实验结束后取出玻璃管内的固体称量为b克，当b为 (用含有a式子表示)时，可判断氧化铁已完全转化为铁。【答案】（1）A（2）收集CO， 防止污染空气（3）0.7a【解析】金属冶炼是把金属从化合态变为游离态的过程。用碳、一氧化碳、氢气等还原剂与金属氧化物在高温下发生还原反应，获得金属单质。【解答】（1）实验结束后，应该先撤酒精喷灯，再继续通CO，防止生成的铁在高温的环境下和氧气反应重新变成氧化铁；选A；（2）CO是有毒气体，装置B的作用除吸收、检验CO2外，还起到的作用是收集CO， 防止污染空气；（3）氧化铁全部转化为铁，氧化铁中铁的质量分数=112/160；所以铁的质量b=a×=0.7a；故答案为：（1）A（2） 收集CO， 防止污染空气 （3） 0.7a13．（2023·杭州模拟）反应物的质量比不同可能会影响生成物的种类，为探究碳和氧化铜反应生成的气体种类，小科设计了如下实验装置和方案（B、C装置中药品足量，且所有反应均充分进行）：【提出问题】碳和氧化铜反应生成的气体是什么？【作出猜想】猜想①：CO；猜想②：CO2；猜想③：CO和CO2。从定性观察角度判断（1）实验时，若A处黑色粉末变红，则说明碳具有 （填写性质）；（2）若观察到 （填写现象），则可排除猜想①。从定量计算角度判断用电子天平测定表格中的四个数据： 反应前的质量 反应后的质量A（试管+固体） m1 m2B+C（广口瓶+溶液） m3 m4（3）若猜想②成立，则理论上（m4-m3） （m1-m2）（选填“＜”“＞”或“=”），此时A中发生反应的化学方程式是 。【答案】（1）acbd（2）B中澄清的石灰水变浑浊（3）=；C+2CuO2Cu+CO2↑【解析】（1）根据实验现象推断反应物性质。氧化铜黑色，铜红色，粉末由黑色变为红色，说明氧化铜被还原为铜，推断碳有还原性。（2）A装置中反应产生的气体不同，通过装置B、C、D时会出现不同实验现象，所以可以根据猜想的气体推断实验现象（3）装置A中的反应物都是固体，反应后减小的质量就是产生气体的质量；若只产生二氧化碳，则装置B+C增加的质量就是吸收二氧化碳的质量。所以若两者质量相等，猜想②成立。然后根据质量守恒定律书写化学方程式。【解答】（1）氧化铜黑色，铜红色，粉末由黑色变为红色，说明氧化铜被还原为铜。使氧化铜还原的物质是碳，所以答案为：还原性（2）若猜想①错误，那么气体中有 CO2 ， CO2 能使澄清石灰水变浑浊。所以答案为：B中澄清石灰水变浑浊。（3）若猜想②成立，装置A减小的质量= m1-m2 ，就是产生的CO2 的质量； 装置B+C增加的质量= m4-m3 ，就是吸收二氧化碳的质量。所以第一空答案为“=”。第二空答案为C+2CuO2Cu+CO2↑14．（2023·宁波模拟）某化学实验小组为了除去混在N2中的O2，将混合气体通过红热的铜丝网后，发现铜丝网变黑。在研究如何除去黑色物质，回收再利用铜丝网的讨论中，制定了下列方案。请根据以上方案回答：（1）混合气体通过红热的铜丝网后，铜丝网变黑的原因 （用化学方程式解释）。（2）两种方案相比较，甲方案明显的不足之处是 。（3）若采用甲、乙两种方案处理此黑色铜丝网，则回收的铜丝网a的质量 （填“＜”、“＞”或“＝”）铜丝网b的质量。（4）实验小组的同学发现，反应后烧杯中的液体有腐蚀性，应加以适当的处理。他们采取加入过量的铁粉的方案处理废液。加入足量的铁粉充分搅拌，最后得到的溶液中溶质为 。（填物质名称）【答案】（1）（2）没有处理尾气（3）＞（4）硫酸亚铁【解析】 混合气体通过红热的铜丝网后，发现铜丝网变黑。 铜丝网变黑的原因：铜和氧气反应生成氧化铜。甲方案是利用CO来还原氧化铜，。乙方案中，B溶液可以是稀硫酸，因为氧化铜能和稀硫酸反应生成硫酸铜和水。【解答】(1)铜丝网变黑的原因：铜和氧气反应生成氧化铜，反应的化学方程式为(2)甲方案是利用CO来还原氧化铜，CO是有毒气体，需要进行尾气处理。乙方案中，可以用稀硫酸处理氧化铜，这是因为氧化铜能和稀硫酸反应生成硫酸铜和水，两种方案相比较，甲方案明显的不足之处是没有处理尾气。(3)甲方案中：，可以将氧化成的氧化铜全部还原成铜单质。乙方案中：，氧化铜中的铜元素转化成了硫酸铜，若采用甲、乙两种方案处理此黑色铜丝网，则回收的铜丝网a的质量>铜丝网b的质量。(4)实验小组的同学发现，反应后烧杯中的液体有腐蚀性，是因为溶液中含有硫酸铜和硫酸，加入过量的铁粉时，铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，因此最后得到的溶液中溶质为硫酸亚铁。15．（2022·南湖模拟）如图所示是木炭还原氧化铜的实验，小科对碳与氧化铜反应生成的气体成分进行探究。[提出问题]碳燃烧时可能生成CO2，也可能生成CO，那么碳与氧化铜反应生成的气体是否也有多种可能 [作出猜想]猜想①：CO；猜想②：CO2；猜想③：CO和CO2。[设计方案]打开K，缓缓通入干燥的氮气一段时间，关闭K，点燃酒精喷灯和酒精灯，充分反应后，熄灭酒精喷灯和酒精灯，打开K，再通一段时间氮气。方案一：从定性观察角度判断（1）若观察到B中澄清石灰水变浑浊，则可排除猜想 。（2）实验结束后，需要先熄灭（选填“A”或“D”） 酒精灯。（3）方案二：从定量计算角度判断取一定量炭粉和4g氧化铜的混合物进行实验，并测定表格中的四个数据：反应前的质量 反应后的质量A（玻璃管+固） m1 m2B+C+（广口瓶+混合液） m3 m4若猜想②成立，则理论上(m4-m3) (m1-m2)(填“>”“=”或“<”)。（4）若猜想③成立且CuO全部转化成Cu，则参加反应碳的质量m的取值范围是 。【答案】（1）①（2）A（3）=（4）0.3g＜m＜0.6g【解析】（1）根据二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊分析；（2）根据两处酒精灯的作用分析；（3）根据质量守恒定律分析；（4）根据方程式中物质质量关系计算分别生成一氧化碳、二氧化碳时m的值，由此确定生成混合气体m范围分析。【解答】（1） 二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，若观察到B中澄清石灰水变浑浊，说明气体中一定有二氧化碳，则可排除猜想 ① 。（2） D处酒精灯是为了处理尾气，防止空气污染，实验结束后，需要先熄灭A处酒精灯。（3）A玻璃管减少质量即为生成气体质量，BC增重质量为生成二氧化碳质量，若 理论上(m4-m3) ＝ (m1-m2) ，则可证明猜想②成立 。（4）设生成气体全部为CO，则CuO +C＝Cu+CO80 124g mm＝0.6g设生成气体全部为CO2，则2CuO +C＝2Cu+CO2160 124g mm=0.3g若猜想③成立且CuO全部转化成Cu，则参加反应碳的质量m的取值范围是 0.3g＜m＜0.6g 。备考指南知识导图考点梳理考点突破真题在线专项练习21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）HYPERLINK "http://21世纪教育网(www.21cnjy.com)" 21世纪教育网(www.21cnjy.com)中小学教育资源及组卷应用平台专题11 物质的转化和循环考点分布 考查频率 命题趋势考点1 物质间的转化 ☆☆☆ ①说明金属、金属氧化物、碱之间的转化关系，非金属、非金属氧化物、酸之间的转化关系②知道自然界中的碳氧循环的主要途径考点2 自然界中的碳循环和氧循环 ☆■考点一 物质间的转化 1．非金属单质与氧气反应S＋O2SO2 (硫黄是一种淡黄色粉末，在空气中燃烧发出淡蓝色火焰，在氧气中燃烧发出明亮的蓝紫色火焰，产生有刺激性气味的气体)C＋O2CO2 4P＋5O22P2O5(白色固体)N2＋O22NO 2NO＋O2===2NO2非金属单质在一定条件下可以转化为相应的化合物。2．非金属氧化物与水反应CO2＋H2O===H2CO3 H2CO3 △ CO2↑＋H2OSO2＋H2O===H2SO3(形成酸雨的原因)SO3＋H2O===H2SO4 3NO2＋H2O===2HNO3＋NO3．金属与非金属的反应2Mg＋O22MgO(耀眼白光)3Fe＋2O2Fe3O4(火星四射)Fe＋S △ FeS(铁粉与硫粉混合加热后即可反应，放热，生成黑色固体)金属单质和某些非金属单质在一定条件下可以相互反应，生成相应的盐：2Fe＋3Cl22FeCl3 Cu＋Cl2CuCl24．金属与氧化物反应2Mg＋CO22MgO＋C 8Al＋3Fe3O49Fe＋4Al2O35．金属氧化物与水的反应CaO＋H2O===Ca(OH)2(放出大量的热) Na2O＋H2O===2NaOHK2O＋H2O===2KOH BaO＋H2O===Ba(OH)2活泼金属的氧化物与水反应生成相应的碱。MgO、FeO、Fe2O3、CuO等氧化物不溶于水，也不与水反应。6.金属的冶炼：金属氧化物与还原剂(C、CO、H2等)在高温下反应，还原剂夺取金属氧化物中的氧，使其还原成金属单质。C＋2CuO2Cu＋CO2↑C＋CO22COCO＋CuO△Cu＋CO2H2＋CuO△Cu＋H2O(盛放CuO的试管口略向下倾斜，防止生成的水流入试管底部，使试管炸裂；先通H2，再加热，防止氢气与空气混合加热时发生爆炸；实验停止后，继续通H2，直至试管冷却，防止灼热的铜被空气中的氧气氧化成CuO)■考点二 自然界中的碳循环和氧循环 氧循环是指大自然中氧气的含量会随着生物的呼吸作用和物质的燃烧等减少，但又会随植物的光合作用而增加，这样周而复始地进行循环，使大气中氧气的含量保持相对恒定的过程。碳循环：①CO2光合作用→有机物→植物呼吸作用→CO2②CO2光合作用→有机物→动物呼吸作用―→体内氧化→CO2③CO2光合作用→有机物→动植物残体→微生物的分解作用→CO2④CO2光合作用→有机物→动植物残体→地下漫长反应→煤、石油、天然气→CO2■考点一 物质间的转化 ◇典例1：（2023·湖州）工业炼铁的部分反应如图所示，则（ ）A．X可以是木炭 B．X与CO都具有氧化性C．③反应后的尾气可直接排放 D．Y中铁元素以游离态存在◆变式训练1：（2023·宁波模拟）总结归纳是学习科学的一种重要方法。如图，小宁归纳了初中物质之间的部分转化关系。下列说法中正确的是（ ）A．符合转化规律②的一个化学反应可以表示为：CuO+ H2O=Cu(OH)2B．根据转化规律⑦和⑧，部分金属能够转化成盐，但盐都能转化成金属C．根据转化规律④，实验室可用熟石灰和纯碱反应制取苛性钠D．在湿法炼铜中，将铁放入硫酸铜溶液中把铜置换出来是应用转化规律⑥◇典例2：（2023·杭州模拟）金属钛(Ti）的硬度大、熔点高、常温下耐酸碱腐蚀，是航海、医疗等不可缺少的材料。钛铁矿（主要成分FeTiO3）是工业冶炼金属钛的主要原料，制备金属钛的工艺流程如图所示。（1）②的反应方程式为CO+H2OCO2+H2；从氧化还原角度，这个反应体现了CO的 性。（2）写出③中制取金属钛的化学反应方程式 .◆变式训练2：（2022·海曙模拟）某气体可能由CO2、CO、H2中的一种或几种组成。小宁利用如图的装置探究其成分。（1）为探究气体组成，C装置中应加入的试剂是 。（2）实验过程中，氧化铜粉末变成红色，氧化铜发生 (填“氧化"或“还原")反应。（3）经过一段时间后，小宁发现A装置中澄清石灰水变浑浊，E装置中无水硫酸铜变蓝，其余装置无明显变化，则气体组成成分为 。■考点二 自然界中的碳循环和氧循环 ◇典例1：（2023·杭州模拟）氧气在自然界中存在非常广泛，并不断循环转化，如图是自然界中氧元素的部分循环示意图，下列与氧循环有关的说法正确的是（）A．空气中的氧气的含量是稳定不变的B．图中参与氧循环的各途径都是化学变化C．氧元素在自然界中既有游离态，又有化合态D．空气中氧气的浓度越高越有利于生物生存◆变式训练1：（2023·杭州模拟）汽车开动和人的生命活动都需要能量，能量是各种运动的量度。给汽车开动和人的生命活动提供能量的两个过程如图所示，下列分析错误的是（ ）A．都通过氧化反应释放出能量B．都将其他形式的能转化为化学能C．都参与自然界的碳循环和氧循环D．都遵循能量的转化和守恒定律◇典例2：（2023·湖州）”碳达峰”指CO2排放量不再增加，”碳中和”指CO2排放量与减少低相策，我国科研人员利用二氧化碳、氢气等物质合成了葡萄糖和脂肪酸，大致原理如下图所示。这一技术如果能应用和推广，将”工厂化”地吸收和利用二氧化碳，有效助力”碳达峰”、”碳中和”目标的实现。完成下列问题：（1）利用二氧化碳最终合成葡萄糖和脂肪酸的过程类似于绿色植物的 (选填”呼吸作用”“光合作用”或”蒸腾作用”)；（2）下列做法有助于实现”碳达峰”和”碳中和”目标的是 。A．植树造林 B．少用一次性筷子 C．提倡绿色出行◆变式训练2：（2023·湖州） 2021年3月，中央财经会议明确把碳达峰、碳中和纳入生态文明建设整体布局，争取在2060年前实现碳中和。“碳中和”是指在一定时间内产生的二氧化碳排放总量，通过二氧化碳去除手段来抵消掉这部分碳排放，达到“净零排放”的目的。（1）二氧化碳是引起温室效应的主要气体，根据图甲回答支持这一结论的信息是： 。（2）科学家已经研究出多种方式来实现二氧化碳的转化。①浙江大学研发的“二氧化碳烟气微藻减排技术”，利用微型藻类吸收二氧化碳实现固碳。微型藻类是 (选填“真核”或“原核”)生物，该技术的本质是利用微藻的 作用实现固碳。②固碳的另一种方法是将收集的二氧化碳和水混合后注入地下玄武岩中，最终与岩石中的矿物质作用形成固态的石头碳酸盐。这种固碳方式属于 变化(选填“物理”或“化学”)。③我国研发的“液态太阳燃料合成技术”(乙)，甲醇(CH3OH)等液体燃料被形象地称为“液态阳光”。甲醇制取过程中能量转化是太阳能→电能→ 能。甲醇合成时，若碳元素全部来自于二氧化碳，则制取10吨甲醇需要消耗二氧化碳 吨。(二氧化碳转化成甲醇的方程式为：CO2+3H2 CH3OH+H2O)（3）交通领域的“以电代油”可以来实现“减碳”目标。图丙为某纯电动汽车与某燃油汽车的相关数据，请回答：①与燃油汽车相比，纯电动汽车每行驶100km会向空气减少排放 kg的二氧化碳。(ρ汽油=0.7×103kg/m3，结果精确到0.1)②从获取电能的各种方式看，相对于燃煤发电，符合“减碳”理念的是 发电。1．（2020·金华·丽水）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（ ）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2．（2020·金华·丽水）如图，给出了三种物质可能存在的转化关系，根据所学的物质性质及化学变化规律，判断下列选项正确的是（ ）A．不能一步实现转化的有①②B．实现③转化，可通至氯化钠溶液C．实现⑤转化，可加入碳酸钙粉末D．实现⑥转化，可加入氢氧化钾溶液3．（2023·绍兴）小敏对妈妈说：“你说菠菜中富含铁，为什么我用磁铁无法把菠菜吸起来呢？”（1）小敏认为的“铁”，是指 （选填“铁元素”或“铁单质”）。（2）通过 可以把铁矿石中的铁元素转变成铁单质，此反应利用了CO的 性。4．（2023·湖州）如图是某科学老师设计的一氧化碳还原氧化铁的实验装置。（1）在B装置的液面下降到安全线之前，不能加热氧化铁，这是因为 。（2）反应结束后停止加热，继续通CO，此时B装置的作用是 。5．（2020·金华·丽水）如图是用铜丝绕成的锥形螺旋罩，置于酒精灯火焰上方。随着铜丝罩的垂直下移，可观察到酒精灯火焰越来越小，最终完全熄灭。（1）铜丝在空气中受热，表面会产生黑色的 （填化学式）。（2）表面变黑的铜丝下移过程中遇到酒精蒸汽，又会变光亮的红色，这是因为黑色物质发生了 反应。（填“氧化”或“还原”）（3）铜丝具有良好的导热性，能将热量很快散失，使酒精蒸汽的温度低于 ，从而使酒精灯火焰熄灭。6．（2020·金华·丽水）除H2、CO能还原氧化铜外，CH4及其它一些具有还原性的气体也能与氧化铜发生反应。如：加热时，CH4能与CuO反应生成Cu、CO2和H2O。某拓展小组同学设计了如图所示实验装置(夹持装置省略)，分别对有关气体问题进行探究。请按要求回答相关问题。（1）【探究Ⅰ】对已知气体性质的探究。将CH4气体按如图所示装置进行规范实验，可观察到的实验现象有 (填序号)；①A装置中的黑色粉末变成光亮的红色物质②B装置中的固体由白色变蓝色③C装置中溶液变浑浊（2）【探究Ⅱ】对气体组成的探究。气体X可能由H2、CH4中的一种或两种组成，同学们按如图所示实验装置对其组成进行探究。①C装置中溶液变浑浊，可证明气体X中含有 ；②根据B装置中的固体由白色变蓝色的现象，得出气体X中含有H2的结论，请对此结论作出评价，并说明理由 。（3）【探究Ⅲ】对未知气体的探究。将某火箭燃料X通过如图所示装置，观察到A装置中的黑色粉末变成光亮的红色物质；B装置中的固体由白色变蓝色，C装置中溶液不变浑浊。C中导出的气体是空气中含量最多的物质。已知燃料X是由2种元素组成的纯净物，其相对分子质量为32。根据现象及信息推断并写出：A装置中发生反应的化学方程式为 。7．（2020·金华·丽水）小金利用图示装置进行“一氧化碳还原氧化铁”及产物检验的实验。实验步骤如下步骤1：连接装置并检查装置的气密性，在确保装置气密性良好的基础上，按图示在各装置中添加药品；步骤2：缓慢推注射器活塞，利用甲酸(一种无色溶液，溶质为HCOOH)与浓硫酸在80℃水浴的条件下制备一氧化碳(反应原理：HCOOH CO↑+H2O)；步骤3：待万用瓶中澄清石灰水下降至安全线以下后再点燃酒精灯，当W型管右侧弯管处的氧化铁全部变为黑色时，继续加热2分钟后熄灭酒精灯；步骤4：撤去酒精灯和盛热水的烧杯，用磁铁吸引黑色物质至W型管左侧弯管处进行固体产物的检验。（1）进行气密性检査时，可在万用瓶中盛适量水，然后推注射器活塞，当观察到 (填写现象)，说明装置气密性良好。（2）点燃酒精灯前，需要“待万用瓶中澄清石灰水下降至安全线以下”的原因是 （3）步骤3后，W型管左侧弯管处为反应后得到的稀硫酸，若固体产物全部是铁，步骤4中能观察到的现象是 1．（2022·台州模拟）一定条件下，下列物质间的转化均能一步实现的是（ ）A．S→SO3→H2SO4 B．Fe2O3→Fe→FeSO4C．NaNO3→NaOH→Na2CO3 D．Cu→CuO→Cu(OH)22．（2023·舟山模拟）如图是两组物质之间在一定条件下相互转化的过程。下列说法不正确的是（ ） A．物质X是O2B．绿色植物通过光合作用，将太阳能转化成化学能C．C6H12O6是氧化物D．C6H12O6与X反应生成CO2和H2O属于氧化反应3．（2022·桐乡模拟）构建元素单质及其化合物的“价态—类别”二维图是科学学习一种有效方法。如图是铜元素的“价态—类别”二维图，下列说法正确的是（ ）A．① ~ ⑥的转化都能一步实现B．④的反应可能是 CuCl2+ Mg(OH)2 = MgCl2 + Cu(OH)2↓C．⑦的反应可能是 Cu +2HCl = H2↑+ CuCl2D．⑥的反应可能是置换反应4．（2023·杭州模拟）在给定条件下，下列选项所示的物质间转化能实现的是（ ）A．CuCuOCuSO4溶液B．Fe2O3FeFeCl2溶液C．FeFeCl3AgClD．KOHK2CO3KCl溶液5．（2023·宁波模拟）水循环、氧循环和碳循环是自然界存在的三大重要循环。请结合下图回答问题：（1）从物质变化及分子角度看，三种循环中有一种与另外两种在变化上有本质的区别，它是 （填水循环、氧循环或碳循环）。（2）图中①②代表各种生物参与碳循环的部分生理过程，其中过程①是 作用。6．（2023·鄞州模拟）近年来“全球变暖”正成为人们热议的话题。有人说，地球的温度就像一辆失控狂飙的汽车，如果不设法让它降下来，就会有灾难性的后果。 （1）把地球及其大气层作为一个整体来看，碳元素的总质量 (选填“增大”、“减小”或“不变”)。（2）有人认为，全球气候变暖是二氧化碳等温室气体过度排放所造成的。从较长的历史时期来看，情况如右图所示。分析图中数据可以得出的观点有 。A．目前二氧化碳浓度低于历史大部分时候B．气温上升与二氧化碳浓度不成正比C．二氧化碳不是造成气温上升的唯一原因7．（2022·南湖模拟）某兴趣小组的同学们利用如图所示的装置对CO还原Fe2O3粉末的实验进行探究（固定装置略）。【查阅资料】CO能溶于铜液。铜液：醋酸二氨合铜和氨水的混合液（1）按如图连接装置A﹣E，在装入试剂前，先 。（2）装置C中玻璃管的作用： 。（3）反应一段时间后，能证明CO与Fe2O3反应的实验现象： 。（4）某同学认为该装置有缺陷，需在装置E后再连接装置F，装置E、F的接口连接顺序：a连接 （填“b”或“c”）。8．（2023·宁波模拟）某科学兴趣小组的同学对一份固体样品进行了探究。通过实验已确定该样品由氧化铁和铁粉混合而成。他们称取了13.6g固体样品，用图甲所示的装置继续实验，测定的部分数据如图乙所示。（1）请写出玻璃管内发生的化学方程式 。（2）固体样品中氧化铁的质量是 克。9．（2022·萧山模拟）“水循环”、“氧循环”和“碳循环”是自然界存在的三大重要循环。请结合如图回答问题：（1）图中水循环的过程②水在蒸发时将 （填“吸收”或“放出”）热量。（2）保持自然界的碳～氧平衡离不开植物光合作用的进行，请写出光合作用的文字表达式 。（3）关于碳循环和氧循环，说法正确的是 （填字母序号）。A．变化观：每个人都在参与碳、氧循环B．守恒观：碳、氧循环过程中各元素守恒，其化合价不变C．平衡观：碳、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D．微粒观：绿色植物的作用是使自然界中的氧原子总数增加（4）自然界中的碳循环主要是通过二氧化碳来实现的，图中消耗二氧化碳的途径有 （填数字序号）。近年来，大气中的二氧化碳不断增加，导致温室效应加剧。因此人类要积极采取措施以维持循环体系中的二氧化碳的相对平衡，请你说出降低二氧化碳排放量的具体措施 （列举两项）。10．（2023·杭州模拟）在浓硫酸的催化作用下，固体草酸（H2C2O4）受热分解生成碳的氧化物和水，某兴趣小组对生成物中碳的氧化物种类进行了如图所示的实验探究：（1）若观察到 装置（填字母）中的澄清石灰水变挥浊，证明草酸分解有CO2生成。（2）有两种实验现象都能证明草酸分解的气体中含有CO：①C装置中澄清石灰水不变浑浊，F装置中澄清石灰水变浑浊；②E装置中出现 的现象。（3）G装置点燃的酒精灯的作用是 。11．（2022·萧山模拟）碳酸镁是重要的无机化工产品，在医药、食品、冶金、电子等行业具有广泛的用途。实验室以一种工业废渣(主要成分为MgCO3、MgO和SiO2)为原料制MgCO3·3H2O．其主要实验过程如图：已知：SiO2不溶于水，常温下不与硫酸、碳酸钠反应。碳酸镁微溶于水。（1）碳酸钠溶液要加过量，目的是先除去前面过量酸，该反应的化学方程式为 。（2）“过滤Ⅱ”所得滤液中的溶质有少量MgCO3和 （填化学式）。（3）在洗涤环节中判断洗涤干净的操作方法是 。12．（2023·鄞州模拟）小金进行了模拟炼铁实验。选用CO和氧化铁粉末进行反应，实验步骤如下：I.连接好装置，并检查装置的气密性；II装好药品，先通一会儿CO，再点燃酒精喷灯；III.实验结束， 。（1）步骤Ⅲ中缺少的操作应为 。（填序号)A．先撤酒精喷灯，再继续通CO B．先停止通CO，再撤酒精喷灯（2）装置B的作用除吸收、检验CO2外，还起到的作用是 。（3）实验开始时加入a克纯氧化铁粉末，实验结束后取出玻璃管内的固体称量为b克，当b为 (用含有a式子表示)时，可判断氧化铁已完全转化为铁。13．（2023·杭州模拟）反应物的质量比不同可能会影响生成物的种类，为探究碳和氧化铜反应生成的气体种类，小科设计了如下实验装置和方案（B、C装置中药品足量，且所有反应均充分进行）：【提出问题】碳和氧化铜反应生成的气体是什么？【作出猜想】猜想①：CO；猜想②：CO2；猜想③：CO和CO2。从定性观察角度判断（1）实验时，若A处黑色粉末变红，则说明碳具有 （填写性质）；（2）若观察到 （填写现象），则可排除猜想①。从定量计算角度判断用电子天平测定表格中的四个数据： 反应前的质量 反应后的质量A（试管+固体） m1 m2B+C（广口瓶+溶液） m3 m4（3）若猜想②成立，则理论上（m4-m3） （m1-m2）（选填“＜”“＞”或“=”），此时A中发生反应的化学方程式是 。14．（2023·宁波模拟）某化学实验小组为了除去混在N2中的O2，将混合气体通过红热的铜丝网后，发现铜丝网变黑。在研究如何除去黑色物质，回收再利用铜丝网的讨论中，制定了下列方案。请根据以上方案回答：（1）混合气体通过红热的铜丝网后，铜丝网变黑的原因 （用化学方程式解释）。（2）两种方案相比较，甲方案明显的不足之处是 。（3）若采用甲、乙两种方案处理此黑色铜丝网，则回收的铜丝网a的质量 （填“＜”、“＞”或“＝”）铜丝网b的质量。（4）实验小组的同学发现，反应后烧杯中的液体有腐蚀性，应加以适当的处理。他们采取加入过量的铁粉的方案处理废液。加入足量的铁粉充分搅拌，最后得到的溶液中溶质为 。（填物质名称）15．（2022·南湖模拟）如图所示是木炭还原氧化铜的实验，小科对碳与氧化铜反应生成的气体成分进行探究。[提出问题]碳燃烧时可能生成CO2，也可能生成CO，那么碳与氧化铜反应生成的气体是否也有多种可能 [作出猜想]猜想①：CO；猜想②：CO2；猜想③：CO和CO2。[设计方案]打开K，缓缓通入干燥的氮气一段时间，关闭K，点燃酒精喷灯和酒精灯，充分反应后，熄灭酒精喷灯和酒精灯，打开K，再通一段时间氮气。方案一：从定性观察角度判断（1）若观察到B中澄清石灰水变浑浊，则可排除猜想 。（2）实验结束后，需要先熄灭（选填“A”或“D”） 酒精灯。（3）方案二：从定量计算角度判断取一定量炭粉和4g氧化铜的混合物进行实验，并测定表格中的四个数据：反应前的质量 反应后的质量A（玻璃管+固） m1 m2B+C+（广口瓶+混合液） m3 m4若猜想②成立，则理论上(m4-m3) (m1-m2)(填“>”“=”或“<”)。（4）若猜想③成立且CuO全部转化成Cu，则参加反应碳的质量m的取值范围是 。备考指南知识导图考点梳理考点突破真题在线专项练习21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）HYPERLINK "http://21世纪教育网(www.21cnjy.com)" 21世纪教育网(www.21cnjy.com) 展开更多...... 收起↑ 资源列表 2024中考科学一轮复习 专题11 物质的转化和循环（学生版）.doc 2024中考科学一轮复习 专题11 物质的转化和循环（教师版）.doc
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