【核心概念专题集训】浙教版科学九上 专题6物质转化(含答案)

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九年级科学上册 核心概念专题集训
专题6 物质的转化
1.一定条件下物质间可以转化。C→CO→CO2→H2CO3→CaCO3→CaO,结合上述转化过程和初中知识,下列说法正确的是(  )
A.CO和CO2都能与碱反应生成盐和水
B.Ca(OH)2可以一步反应制取NaOH,CaCO3不能一步反应制取Ca(OH)2
C.工业上冶炼铁时,用CO氧化Fe2O3
D.恒温下,Ca(OH)2饱和溶液中加入CaO固体时,溶液中溶质的质量分数增大
2.“接龙”是科学扑克(和普通扑克相似,牌面标注物质的化学式)的一种游戏,其规则是:当上家出牌时,下家跟出的牌所标注的物质必须是由上家所标注的物质直接转化而成。某局游戏中,甲到丁四人各有一张不同的单质牌,这四张牌为Cu、Mg、C、Fe,甲出牌后能实现如图所示的牌局,则甲出的牌是(  )
A.Cu B.Mg C.C D.Fe
3.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.①② B.②③ C.①③ D.②④
4.物质之间可以相互转化,下列物质的转化方案中,正确的是(  )
A.CuCuSO4 B.FeFeCl3 C.BaCl2NaCl D.NaNO3KNO3
5.下列物质的转化不能一步实现的是(  )
A.Fe→Cu B.H2SO4→CaSO4 C.BaCl2→HCl D.CaCO3→Ca(OH)2
6.在学习了物质的性质后,梳理单质、氧化物、酸、碱、盐与X之间的转化关系如图所示。“→”表示某一种物质经一步反应可转化为另一种物质,部分反应物、生成物及反应条件已略去,则X可以是下列物质中的(  )
A.H2CO3 B.NaOH C.Na2CO3 D.H2O
7.如图为铁的冶炼和铁制品循环利用的示意图,下列说法错误的是(  )
A.铁矿石冶炼成铁的主要原理是:在高温下用还原剂从铁矿石里把铁还原出来
B.生铁是由铁和碳等元素组成的合金,在物质分类中属于化合物
C.铁制品废弃后易与周围环境中的水、空气等物质作用而锈蚀
D.废旧金属铁循环利用可节约资源,减少对环境的污染
8.在一定条件下,下列物质间的转化能一步实现的是(  )
A. B. C. D.
9.如图是两组物质之间在一定的条件下相互转化的过程.下列关于绿色植物光合作用的说法不正确的是( )
A.X是O2
B.C6H12O6是有机物
C.绿色植物通过光合作用,将太阳能转化成化学能
D.C6H12O6与X反应生成CO2和H2O属于置换反应
10.中国科学家已实现由CO2到淀粉的全人工合成,其中一步重要反应的物质转化如图所示(反应a中,各物质分子个数比为1:1:1:1)。下列说法不正确的是(  )
A.b反应可用于实验室制氧气
B.反应a、b中均有元素化合价的改变
C.由反应a可推测甲醛的化学式为CH3O
D.为使甲醇持续转化为甲醛,反应b需补充H2O2
11.鉴别下列各组物质,所选用的方法错误的是(  )
选项 物质 方法
A 氧化铜粉末和铁粉 观察颜色
B 酒精和水 闻气味
C NH4NO3、NaOH两种固体 加水溶解,观察温度变化
D MgCl2和BaCl2两种溶液 加稀硫酸,观察有无沉淀
A.A B.B C.C D.D
12.如图是A、B、C、D、E五种不同类别物质卡片组成的“化学拼图”,相邻两张卡片所标的物质(或其溶液)间能发生反应或转化。下列有关说法正确的是(  )
A.C+E发生置换反应
B.若B为氢气,与E反应可生成新的单质
C.A+C、C+D、A+D两两反应一定能生成盐和水
D.若E能与D发生化学反应,则E一定是CO2
13.下列从原料到制取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(  )
A.CuCu(NO3)2溶液Cu(OH)2
B.CaCO3CaOCa(OH)2溶液NaOH溶液
C.FeFe2O3Fe2(SO4)3溶液
D.CuOCuCl2溶液CuSO4溶液
14.如图中,甲、乙、丙是初中化学中常见的物质,图中“—”表示相连的物质之闻可以在溶液中发生化学反应,“→”表示由某种物质可转化为另一种物质(部分反应物、生成物及反应条件已略去)。下列说法中不正确的是(  )
A.甲、乙、丙可能依次为Fe、NaOH、CO2
B.当甲为一种碱时,它与硫酸铜溶液的反应可能
产生两种沉淀
C.当乙为NaOH时,它可由Ca(OH)2与Na2CO3反应生成
D.丙物质只能是氧化物或盐
15.下列各组变化中,每个转化一定条件下均能一步实现的是(  )
A.①②③④ B.①②④ C.①④ D.①③④
16.下表所列各组物质中,物质之间不能通过一步反应实现如图所示转化的是(  )
物质编号 甲 乙 丙 丁 物质转化关系
A CaCO3 CaO Ca(OH)2 CaCl2
B MgSO4 MgCl2 Mg(OH)2 MgO
C Fe FeCl2 Fe(OH)2 Fe2O3
D Cu CuO CuCl2 Cu(NO3)2
A.A B.B C.C D.D
17.构建知识网络是化学学习中的重要方法。小宁同学以同一元素为主题构建的知识网络如图所示,其中甲~丁分别代表不同的物质,“→”表示可以一步转化。在下列关于甲~丁所代表的物质中,错误的是(  )
A.甲:氢气 B.乙:水 C.丙:氢氧化钙 D.丁:氧化铜
18.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
19.下列选项所示的物质转化均能一步实现的是(  )
A.Cu→CuO→Cu(OH)2 B.BaCl2→HCl→NaCl
C.AgNO3→AgCl→CuCl2 D.Ca(OH)2→CO2→CaCO3
20.以下四种物质之间有如图所示的转化关系,其中的“→”表示某种物质可一步反应生成另一种物质(部分反应物和反应条件略去),下列各组物质按照A、B、C、D顺序,符合要求的一组是(  )
A.C、CO2、CO、Fe
B.Fe、FeSO4、Fe2O3、FeCl2
C.NaOH、Ca(OH)2、Na2CO3、CO2
D.CuO、CuSO4、Cu、CuCl2
21.制取与储存氢气是氢能源利用领域的研究热点。如图是制取与储存氢气的一种方法,下列说法不正确的是(已知MgH2+2HCl═MgCl2+2H2↑)(  )
A.理论上,制氢过程中无需再补充ZnFe2O4
B.反应Ⅲ中氩气用作保护气
C.该循环制氢过程中,不断被消耗的物质是H2O
D.反应Ⅱ产生的H2和反应Ⅲ所得MgH2与足量稀盐酸反应生成的H2质量相等
22.下列各组物质间不能通过一步反应实现如图所示转化的是(  )
选项 X Y Z
A H2SO4 H2 H2O
B CuSO4 CuCl2 Cu(OH)2
C H2O H2 CO2
D Ca(OH)2 CaCO3 CaO
A.A B.B C.C D.D
二.填空题
23.将金属铜进行如图1实验:向得到的C溶液中逐滴滴加Ba(OH)2溶液,滴加Ba(OH)2溶液的质量与产生沉淀的质量关系如图2所示。请回答:
(1)写出Cu→A的化学方程式   。
(2)写出C溶液中溶质的化学式   。
24.如图1所示,某兴趣小组同学设计了一个“彩灯游戏”,游戏规则如下:在“电源开关”处填入一种化合物,使其与三条支路上的灯笼对应的物质均能发生反应,三盏彩灯即可同时亮起。
(1)电源开关处化合物的化学式可以是    ;(填写一种)
(2)图2为灯笼中三种物质的二歧分类检索表,表示CO2的是    (选填“甲”“乙”或“丙”);
(3)C中发生反应的化学方程式:   。
25.物质A、B、C、D、E均含同一种元素,它们之间的转化关系如图所示(“→”表示反应可一步实现,“一”表示相连的物质能相互反应,部分物质和反应条件略去)。已知:A、B是组成元素完全相同的液态物质,D很不稳定,能使紫色石蕊溶液变为红色。
(1)D的化学式为    。
(2)C的一种用途为    。
26.我国古代纺织业常用氢氧化钾作漂洗的洗涤剂。古人将贝壳(主要成分是碳酸钙)灼烧成贝壳灰(主要成分是氧化钙),再与碳酸钾溶液(可从草木灰中获得)反应制得氢氧化钾,生产流程如图所示:
(1)物质X的化学式为    。
(2)写出反应④中发生的化学方程式    。
(3)为了减少碳排放,流程中的物质Y可以来源于反应    (选填“①”“②”或“③”)。
27.丙酸钙因其具有优良的防腐性能,被广泛应用于饲料防腐剂、食品、粮食、水果的保鲜等领域。矿物碳酸钙(石灰石)资源在我国分布广泛,价格低廉。以下是使用石灰石作为钙源制备食品级丙酸钙的方法。
(1)将固体A粉碎的目的是    。
(2)写出向固体A中加入蒸馏水时发生反应的化学方程式:   。
(3)操作a进行了两步操作,分别是    、趁热过滤。
28.工业上可以从某些废水中分离获得硫酸亚铁晶体,并以硫酸亚铁晶体为原料制取磁性四氧化三铁。
Ⅰ.利用含大量FeSO4、CuSO4的废水,回收制备硫酸亚铁晶体和铜:
(1)该方案中需要多次过滤,进行过滤操作所需的仪器和用品有:漏斗、滤纸、   。
(2)金属X是    ,其加入废水后发生反应的化学方程式为    ,判断溶液Y是    ,判断的理由是    。
Ⅱ.利用硫酸亚铁晶体为主要原料制复印用高档Fe3O4粉的工艺流程简图如图:
资料卡:通空气时发生的反应为:4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3,由沉淀获得Fe3O4的过程中发生的反应为Fe(OH)2+2Fe(OH)3Fe3O4+4H2O。
(1)溶解时玻璃棒的作用是    。
(2)副产品P是    。由溶液N获得该副产品的操作顺序是    。
a.过滤 b.加热浓缩 c.冷却结晶 d.晶体加热至完全失去结晶水
(3)流程中控制“一定量空气”的目的是    。
29.在物质的转化复习时,老师设置了“火车开起来”的游戏环节,游戏规则:箭头表示某一种物质经一步反应可转化为另一种物质,若能进行如图所示的转化,“火车”就能开动。
(1)若车厢中的物质都含有钠元素,要让这列“火车”开动起来,符合条件的A物质有    。
(2)请让这列“四节火车”开动起来:Cu→   →Cu(OH)2。
三.实验探究题
30.锂辉矿是制备新能源汽车电池的重要原料。如图小滨和小江在实验室模拟提纯碳酸锂的实验流程,根据要求回答问题。
【查阅资料】
Ⅰ.锂辉矿主要成分为Li2CO3含泥沙等杂质。
Ⅱ.Li2CO3 (化学性质与Na2CO3类似)为无色晶体,微溶于水,在冷水中的溶解度比热水中大。
(1)已知X是一种酸溶液,请写出②中发生中和反应的化学方程式    。
(2)有以下三种温度的饱和Na2CO3溶液,③中你选择的是    (填序号)。
A.0℃ B.25℃ C.80℃
(3)为了提高原料的利用率,小江认为可以通过蒸发滤液2回收其中的物质。在蒸发时,当出现    时(填现象),停止加热即可收集。
31.课外活动小组利用课外活动时间,探究利用硫酸厂排出的炉渣(主要含Fe2O3、CuO、CuSO4,杂质不溶于水也不溶于酸)制取硫酸亚铁,主要流程如图:
已知:Fe+Fe2(SO4)3═3FeSO4
(1)操作Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中都要用到玻璃棒,其作用是    。
(2)步骤1中主要发生两个化学反应,写出其中一个反应的化学方程式   。
(3)步骤3中加入的试剂X可以是    。
32.尿素是最简单的有机化合物之一,作为一种中性肥料,尿素适用于各种土壤和植物。它易保存使用方便,对土壤的破坏作用小,是使用量较大的一种化学氮肥,也是含氮量最高的氮肥。如图为利用天然气制尿素的主要流程。
(1)设备Ⅰ若使用空气冷冻分离法分离氧气,利用的原理是    。
(2)设备Ⅱ中发生的化学方程式是    。
(3)设备Ⅲ中CO会与H2O发生反应,产生CO2和H2并分离,根据流程图进入设备Ⅳ的是    。
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专题6 物质的转化 参考答案及解析
1.一定条件下物质间可以转化。C→CO→CO2→H2CO3→CaCO3→CaO,结合上述转化过程和初中知识,下列说法正确的是(  )
A.CO和CO2都能与碱反应生成盐和水
B.Ca(OH)2可以一步反应制取NaOH,CaCO3不能一步反应制取Ca(OH)2
C.工业上冶炼铁时,用CO氧化Fe2O3
D.恒温下,Ca(OH)2饱和溶液中加入CaO固体时,溶液中溶质的质量分数增大
【分析】A.根据一氧化碳和二氧化碳的性质分析;
B.根据氢氧化钙与碳酸钙的转化关系进行分析;
C.根据一氧化碳还原氧化铁的原理分析;
D.根据饱和溶液的特点进行分析。
【解答】
A.CO 不能与碱反应生成盐和水,只有 CO2能与碱反应生成盐和水,故错误;
B.Ca(OH)2可以与碳酸钠反应一步制取 NaOH,CaCO3不能一步反应制取 Ca(OH)2,故正确;
C.工业上冶炼铁时,是用CO还原 Fe2O3,一氧化碳具有还原性,氧化铁为一氧化碳还原,不是被氧化,故错误;
D.恒温下,Ca(OH)2饱和溶液中加入 CaO 固体,CaO 与水反应生成氢氧化钙,但由于温度不变且消耗了水,会有氢氧化钙析出,溶液仍然是饱和溶液,溶质的质量分数不变,故错误。
故选:B。
2.“接龙”是科学扑克(和普通扑克相似,牌面标注物质的化学式)的一种游戏,其规则是:当上家出牌时,下家跟出的牌所标注的物质必须是由上家所标注的物质直接转化而成。某局游戏中,甲到丁四人各有一张不同的单质牌,这四张牌为Cu、Mg、C、Fe,甲出牌后能实现如图所示的牌局,则甲出的牌是(  )
A.Cu B.Mg C.C D.Fe
【分析】
A、根据铜和氧气在加热的条件下生成氧化铜,氧化铜不能和水反应来分析;
B、根据镁和氧气在点燃的条件下生成氧化镁,氧化镁不能和水反应来分析;
C、根据碳和氧气在点燃的条件下生成二氧化碳,二氧化碳和水反应生成碳酸,碳酸和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水来分析;
D、根据铁和氧气在点燃的条件下生成四氧化三铁,四氧化三铁不能和水反应来分析。
【解答】
A、铜和氧气在加热的条件下生成氧化铜,氧化铜不能和水反应,故选项不符合题意。
B、镁和氧气在点燃的条件下生成氧化镁,氧化镁不能和水反应,故选项不符合题意。
C、碳和氧气在点燃的条件下生成二氧化碳,二氧化碳和水反应生成碳酸,碳酸和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,故选项符合题意。
D、铁和氧气在点燃的条件下生成四氧化三铁,四氧化三铁不能和水反应,故选项不符合题意。
故选:C。
3.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.①② B.②③ C.①③ D.②④
【分析】根据铜能和氧气在加热的条件下生成氧化铜,氧化铜不能和水反应生成氢氧化铜,氢氧化铜能和酸反应生成铜盐和水,铜不能和稀硫酸、盐酸反应来分析。
【解答】
①铜能和氧气在加热的条件下生成氧化铜,则①能转化;
②氧化铜不能和水反应生成氢氧化铜,则②不能转化;
③氢氧化铜和和酸反应生成铜盐和水,则③能转化;
④在金属活动性顺序中,铜排在氢的后面,铜不能和稀硫酸、盐酸反应,则④不能转化;
其中能转化的环节有①③;
故选:C。
4.物质之间可以相互转化,下列物质的转化方案中,正确的是(  )
A.CuCuSO4 B.FeFeCl3 C.BaCl2NaCl D.NaNO3KNO3
【分析】A、铜不能和稀硫酸反应。
B、铁和稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气。
C、氯化钡和钠硫酸反应生成硫酸钡沉淀和氯化钠。
D、硝酸钠不能和硝酸钾反应。
【解答】
A、铜不能和稀硫酸反应,故选项不正确。
B、铁和稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,故选项不正确。
C、氯化钡和钠硫酸反应生成硫酸钡沉淀和氯化钠,故选项正确。
D、硝酸钠不能和硝酸钾反应,故选项不正确。
故选:C。
5.下列物质的转化不能一步实现的是(  )
A.Fe→Cu B.H2SO4→CaSO4 C.BaCl2→HCl D.CaCO3→Ca(OH)2
【分析】根据选项给出的物质性质,结合适当试剂推断反应是否可以一步实现。
【解答】
A、铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,可以一步实现,故A正确;
B、硫酸和氢氧化钙反应生成硫酸钙和水,可以一步实现,故B正确;
C、氯化钡和硫酸反应生成硫酸钡沉淀和盐酸,可以一步实现,故C正确;
D、碳酸钙不会一步转化成氢氧化钙,故D错误。
故选:D。
6.在学习了物质的性质后,梳理单质、氧化物、酸、碱、盐与X之间的转化关系如图所示。“→”表示某一种物质经一步反应可转化为另一种物质,部分反应物、生成物及反应条件已略去,则X可以是下列物质中的(  )
A.H2CO3 B.NaOH C.Na2CO3 D.H2O
【分析】A、单质不能和其它物质通过一步反应生成碳酸。
B、酸不能和其它物质通过一步反应生成氢氧化钠。
C、酸不能和其它物质通过一步反应生成碳酸钠。
D、氢气燃烧生成水,酸和碱反应生成盐和水,氧化铜和盐酸反应生成氯化铜和水,碳酸钠和盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳。
【解答】
A、单质不能和其它物质通过一步反应生成碳酸,故选项不正确。
B、酸不能和其它物质通过一步反应生成氢氧化钠,故选项不正确。
C、酸不能和其它物质通过一步反应生成碳酸钠,故选项不正确。
D、氢气燃烧生成水,酸和碱反应生成盐和水,氧化铜和盐酸反应生成氯化铜和水,碳酸钠和盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳,X可能是水,故选项正确。
故选:D。
7.如图为铁的冶炼和铁制品循环利用的示意图,下列说法错误的是(  )
A.铁矿石冶炼成铁的主要原理是:在高温下用还原剂从铁矿石里把铁还原出来
B.生铁是由铁和碳等元素组成的合金,在物质分类中属于化合物
C.铁制品废弃后易与周围环境中的水、空气等物质作用而锈蚀
D.废旧金属铁循环利用可节约资源,减少对环境的污染
【分析】A.根据炼铁的原理来分析; B.根据物质的组成来分析;
C.根据金属的锈蚀条件来分析; D.根据回收废旧金属的意义来分析。
【解答】
A.铁矿石冶炼成铁的主要原理是:在高温下用还原剂从铁矿石里把铁还原出来,故正确;
B.生铁是由铁和碳等元素组成的,在物质分类中属于混合物,故错误;
C.铁制品废弃后易与周围环境中的水、空气等物质作用而锈蚀,故正确;
D.废旧金属铁循环利用可节约资源,减少对环境的污染,故正确。
故选:B。
8.在一定条件下,下列物质间的转化能一步实现的是(  )
A. B. C. D.
【分析】一步反应实现即原物质只发生一个反应即可转化为目标物质,根据所涉及物质的性质,分析能否只通过一个反应而实现即可。
【解答】
A.氧化铜不与水反应,因此氧化铜不能通过一步反应制备氢氧化铜,故错误;
B.由于锌和氯化银均为固态,因此锌与氯化银不反应,不能通过一步反应制备氯化锌,故错误;
C.氧化铁与一氧化碳高温下反应得到铁和二氧化碳,可以通过一步反应制备铁,故正确;
D.一氧化碳与水不反应,因此一氧化碳不能通过一步反应制备碳酸,故错误;
故选:C。
9.如图是两组物质之间在一定的条件下相互转化的过程.下列关于绿色植物光合作用的说法不正确的是( )
A.X是O2
B.C6H12O6是有机物
C.绿色植物通过光合作用,将太阳能转化成化学能
D.C6H12O6与X反应生成CO2和H2O属于置换反应
【分析】A、根据转化过程图,结合光合作用的反应,推断储存能量的光合作用过程中的生成物;
B、利用有机物的概念解决问题;
C、推断植物光合作用过程中能量的转化.葡萄糖能提供人体所需要的能量,光合作用需要光,二者结合分析反应中能量转化;
D、置换反应是单质与化合物生成单质与化合物的反应.
【解答】
A、二氧化碳和水在叶绿素和光的作用下发生光合作用,生成葡萄糖和氧气。所以物质X为氧气的说法是正确的;
B、C6H12O6是含碳的化合物,属于有机物,说法正确;
C、光合作用生成的葡萄糖提供人体所需要的能量,该能量来自于光合作用储存的太阳能。因此说,光合作用是把太阳能转化为化学能储存在葡萄糖中。所以绿色植物通过光合作用,将太阳能转化成化学能的说法是正确的;
D、置换反应是单质与化合物生成单质与化合物的反应,C6H12O6与X反应生成的CO2和H2O是两种化合物因此不是置换反应,说法不正确。
故选:D。
10.中国科学家已实现由CO2到淀粉的全人工合成,其中一步重要反应的物质转化如图所示(反应a中,各物质分子个数比为1:1:1:1)。下列说法不正确的是(  )
A.b反应可用于实验室制氧气
B.反应a、b中均有元素化合价的改变
C.由反应a可推测甲醛的化学式为CH3O
D.为使甲醇持续转化为甲醛,反应b需补充H2O2
【分析】
A、根据b反应是过氧化氢分解生成水和氧气进行分析;
B、根据化合物中化合价的代数和为0进行分析;
C、根据化学反应前后,元素种类、原子个数不变进行分析;
D、根据反应a化学方程式为CH3OH+O2=CH2O+H2O2,反应b为过氧化氢分解生成水和氧气,化学方程式为2H2O2=2H2O+O2↑进行分析。
【解答】
A、b反应是过氧化氢分解生成水和氧气,可用于实验室制氧气,故A正确;
B、根据化合物中化合价的代数和为0,过氧化氢中氢元素的化合价为+1价,可得氧元素的化合价为﹣1价,同理在水、甲醇和甲醛中氧元素的化合价为﹣2价,O2是单质,氧元素的化合价为0,反应a、b中氧元素化合价的改变,故B正确;
C、由反应a可推测甲醛的化学式为CH2O,故C错误;
D、由图可知:反应a方程式为:CH3OH+O2=CH2O+H2O2,反应b为过氧化氢分解生成水和氧气,方程式为:2H2O2=2H2O+O2,反应b中每两个过氧化氢分子分解才能得到一个氧分子,而反应a中,每消耗一个氧分子只能生成一个过氧化氢分子,需要另外补充一个过氧化氢分子才能使甲醇持续转化为甲醛,故D正确。
故选:C。
11.鉴别下列各组物质,所选用的方法错误的是(  )
选项 物质 方法
A 氧化铜粉末和铁粉 观察颜色
B 酒精和水 闻气味
C NH4NO3、NaOH两种固体 加水溶解,观察温度变化
D MgCl2和BaCl2两种溶液 加稀硫酸,观察有无沉淀
A.A B.B C.C D.D
【分析】根据已有的物质的性质结合物质间反应的实验现象进行分析解答即可。
【解答】
A、氧化铜粉末和铁粉均为黑色,观察颜色不能区分氧化铜粉末和铁粉,故A所选用的方法错误;
B、分别闻气味,有酒的芳香气味的是酒精,没有气味的水,可以鉴别,故B所选用的方法正确;
C、NaOH溶于水放出大量的热,溶液温度升高、NH4NO3固体溶于水,吸收热量,溶液温度降低,可以鉴别,故C所选用的方法正确;
D、MgCl2溶液与稀硫酸不反应,没有沉淀生成,而BaCl2溶液与稀硫酸反应生成硫酸钡沉淀,可以鉴别,故D所选用的方法正确;
故选:A。
12.如图是A、B、C、D、E五种不同类别物质卡片组成的“化学拼图”,相邻两张卡片所标的物质(或其溶液)间能发生反应或转化。下列有关说法正确的是(  )
A.C+E发生置换反应
B.若B为氢气,与E反应可生成新的单质
C.A+C、C+D、A+D两两反应一定能生成盐和水
D.若E能与D发生化学反应,则E一定是CO2
【分析】A、根据复分解反应、置换反应的特点考虑; B、根据氢气的还原性考虑;
C、根据酸碱盐的性质考虑; D、根据非金属氧化物与碱反应考虑。
【解答】
A、C与E反应是氧化物和酸反应,生成盐和水,两种化合物相互交换成分,生成两种新的化合物,属于复分解反应,故A错;
B、若B为氢气,与E反应可生成新的单质,例如氢气与氧化铜在加热的条件下,反应生成铜和水,故B正确;
C、A+C反应生成新酸和新盐、C+D反应生成盐和水、A+D反应生成新碱和新盐,故C错;
D、若E能与D发生化学反应,则E不一定是CO2,可以是二氧化硫等物质,故D错。
故选:B。
13.下列从原料到制取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(  )
A.CuCu(NO3)2溶液Cu(OH)2
B.CaCO3CaOCa(OH)2溶液NaOH溶液
C.FeFe2O3Fe2(SO4)3溶液
D.CuOCuCl2溶液CuSO4溶液
【分析】
A、根据金属活动性和复分解发生的条件判断操作的可行性,从所用药品判断经济性;
B、碳酸钙高温能分解成氧化钙,氧化钙和水反应生成氢氧化钙,氢氧化钙和碳酸钠反应生成氢氧化钠溶液;
C、铁在氧气中燃烧不能生成氧化铁,理论上不可行;
D、从实验操作是简便性和可行性考虑,氧化铜和硫酸反应能直接生成硫酸铜.
【解答】
A、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,理论上正确、操作上可行、但经济上不合理,因为AgNO3很贵,此项错误;
B、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,又可实验纯碱制得烧碱,经济上合理;故此项正确;
C、理论上错误,因为Fe在O2里燃烧的生成物是Fe3O4,而不是Fe2O3,故此项错误;
D、实验设计得不合理,因为从CuO→CuSO4只需CuO→H2SO4一步即可完成;故此项错误。
故选:B。
14.如图中,甲、乙、丙是初中化学中常见的物质,图中“—”表示相连的物质之闻可以在溶液中发生化学反应,“→”表示由某种物质可转化为另一种物质(部分反应物、生成物及反应条件已略去)。下列说法中不正确的是(  )
A.甲、乙、丙可能依次为Fe、NaOH、CO2
B.当甲为一种碱时,它与硫酸铜溶液的反应可能
产生两种沉淀
C.当乙为NaOH时,它可由Ca(OH)2与Na2CO3反应生成
D.丙物质只能是氧化物或盐
【分析】根据甲、乙、丙是初中化学中常见的物质,甲能与硫酸铜、硫酸反应,所以甲可以是活泼金属、碱、盐;乙可以由氢氧化钙转化而成,还能与硫酸铜反应,所以乙可以是碱;丙能与氢氧化钙、乙反应,则丙可以是氧化物、酸、盐。然后结合具体物质之间的反应和复分解反应的条件进行分析解答。
【解答】
A、铁和硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,铁和硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁,氢氧化钠和硫酸铜反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠,氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和水,氢氧化钙和碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,当甲、乙、丙依次为Fe、NaOH、CO2时,各物质均满足转化关系,故选项说法正确。
B、氢氧化钡和硫酸铜反应生成硫酸钡沉淀和氢氧化铜沉淀,当甲氢氧化钡时,它与硫酸铜溶液的反应可能产生两种沉淀,故选项说法正确。
C、氢氧化钙和碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,当乙为NaOH时,它可由Ca(OH)2和Na2CO3反应生成,故选项说法正确。
D、碱能够和部分非金属氧化物、酸、盐反应,丙物质除了可能是氧化物或盐之外,还能是酸,比如盐酸,故选项说法错误。
故选:D。
15.下列各组变化中,每个转化一定条件下均能一步实现的是(  )
A.①②③④ B.①②④ C.①④ D.①③④
【分析】根据题目给出的信息可知:①中铜和氧气在加热的条件下生成氧化铜,氧化铜和硫酸生成硫酸铜和水,硫酸铜和铁反应生成硫酸亚铁和铜;②中氢气和氧气点燃会生成水,水不能与其它物质反应生成双氧水;③铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁,硫酸亚铁和其他物质不会生成氢氧化铁;④二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠,碳酸钠与氢氧化钙反应生成碳酸钙,碳酸钙与盐酸反应生成二氧化碳进行分析.
【解答】
①中铜和氧气在加热的条件下生成氧化铜,氧化铜和硫酸生成硫酸铜和水,硫酸铜和铁反应生成硫酸亚铁和铜,每一步转化在一定条件下均能一步实现,故①正确;
②中氢气和氧气点燃会生成水,水不能与其它物质反应生成双氧水,在一定条件下不能一步实现,故②错误;
③中铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁,硫酸亚铁和其他物质不会生成氢氧化铁,在一定条件下不能一步实现,故③错误;
④中二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠,碳酸钠与氢氧化钙反应生成碳酸钙,碳酸钙与盐酸反应生成二氧化碳,每一步转化在一定条件下均能一步实现,故④正确。
故选:C。
16.下表所列各组物质中,物质之间不能通过一步反应实现如图所示转化的是(  )
物质编号 甲 乙 丙 丁 物质转化关系
A CaCO3 CaO Ca(OH)2 CaCl2
B MgSO4 MgCl2 Mg(OH)2 MgO
C Fe FeCl2 Fe(OH)2 Fe2O3
D Cu CuO CuCl2 Cu(NO3)2
A.A B.B C.C D.D
【分析】利用各物质的性质及变化规律,根据题图所示的物质的转化关系,分析两种物质的转化能否通过一步反应实现,可使用举实例的方法帮助完成分析.
【解答】
A、碳酸钙高温下分解可得到氧化钙,氧化钙与水可生成氢氧化钙,氢氧化钙与二氧化碳或盐酸反应可得到碳酸钙或氯化钙,氯化钙与碳酸钠反应则可生成碳酸钙;物质间转化均可一步实现;故不选A;
B、硫酸镁可与氯化钡反应生成氯化镁,氯化镁与氢氧化钠反应生成氢氧化镁,氢氧化镁与硫酸反应或受热分解可得到硫酸镁或氧化镁,氧化镁与硫酸可生成硫酸镁;物质间转化均可一步实现;故不选B;
C、铁与盐酸反应可生成氯化亚铁,氯化亚铁与氢氧化钠反应可生成氢氧化亚铁,氢氧化亚铁却不能一步反应生成铁或氧化铁;因此物质之间不能通过一步反应实现如图所示转化;故应选C;
D、铜在氧气中灼烧可得到氧化铜,氧化铜与盐酸反应可得到氯化铜,氯化铜与铁或硝酸银反应可生成铜或硝酸铜,硝酸铜与铁反应可生成铜;物质间转化均可一步实现;故不选D;
故选:C。
17.构建知识网络是化学学习中的重要方法。小宁同学以同一元素为主题构建的知识网络如图所示,其中甲~丁分别代表不同的物质,“→”表示可以一步转化。在下列关于甲~丁所代表的物质中,错误的是(  )
A.甲:氢气 B.乙:水 C.丙:氢氧化钙 D.丁:氧化铜
【分析】
A、根据过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气,水和氧气能相互转化来分析;
B、根据盐酸和铁反应生成氯化亚铁和氢气,盐酸和氧化铜反应生成氯化铜和水,氢气和水能相互转化 来分析;
C、根据碳酸钙高温分解生成氧化钙和二氧化碳,氧化钙和水反应生成氢氧化钙,氢氧化钙和二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀和水来分析;
D、根据硫酸铜和铁反应生成硫酸亚铁和铜,铜和氧气在加热的条件下生成氧化铜,氧化铜和硫酸反应生成硫酸铜来分析。
【解答】
A、过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气,水和氧气能相互转化,则甲是水,故选项错误。
B、盐酸和铁反应生成氯化亚铁和氢气,盐酸和氧化铜反应生成氯化铜和水,氢气和水能相互转化,则乙是水,故选项正确。
C、碳酸钙高温分解生成氧化钙和二氧化碳,氧化钙和水反应生成氢氧化钙,氢氧化钙和二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀和水,则丙是氢氧化钙,故选项正确。
D、硫酸铜和铁反应生成硫酸亚铁和铜,铜和氧气在加热的条件下生成氧化铜,氧化铜和硫酸反应生成硫酸铜,则丁是氧化铜,故选项正确。
故选:A。
18.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
【分析】根据流程图进行分析,大理石中杂质是二氧化硅和氧化铁,加入盐酸后,碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙和水,氧化铁与盐酸反应生成氯化铁和水,由流程图看出,过滤后杂质为二氧化硅,说明二氧化硅不溶于水和稀盐酸;在氯化钙、氯化铁和盐酸的混合溶液中加入适量氨水,盐酸与氨水反应生成氯化铵,与氯化铁反应生成氢氧化铁沉淀和氯化铵;过滤后滤液中含有氯化铵和氯化钙,加入碳酸铵后,碳酸铵与氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化铵;然后过滤,经过洗涤、干燥的高纯碳酸钙;据此分析。
【解答】
根据流程图进行分析,大理石中杂质是二氧化硅和氧化铁,加入盐酸后,碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙和水,氧化铁与盐酸反应生成氯化铁和水,由流程图看出,过滤后杂质为二氧化硅,说明二氧化硅不溶于水和稀盐酸;在氯化钙、氯化铁和盐酸的混合溶液中加入适量氨水,盐酸与氨水反应生成氯化铵,与氯化铁反应生成氢氧化铁沉淀和氯化铵;过滤后滤液中含有氯化铵和氯化钙,加入碳酸铵后,碳酸铵与氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化铵;然后过滤,经过洗涤、干燥的高纯碳酸钙;据此分析;
A、根据以上分析,由“酸溶”可知,二氧化硅不溶于水和稀盐酸,故正确;
B、根据以上分析,“除杂”中,氨水与溶液中的氯化铁和盐酸反应,故错误;
C、根据以上分析,转化”发生的主要反应是(NH4)2CO3+CaCl2═CaCO3↓+2NH4Cl,故正确;
D、根据以上分析,操作a为组合操作,包含过滤、洗涤、干燥,故正确;
故选:B。
19.下列选项所示的物质转化均能一步实现的是(  )
A.Cu→CuO→Cu(OH)2 B.BaCl2→HCl→NaCl
C.AgNO3→AgCl→CuCl2 D.Ca(OH)2→CO2→CaCO3
【分析】A、加热时铜和氧气反应生成氧化铜。
B、氯化钡和稀硫酸反应生成硫酸钡沉淀和盐酸,盐酸和氢氧化钠反应生成氯化钠和水。
C、硝酸银和氯化钠反应生成氯化银沉淀和硝酸钠。
D、二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水。
【解答】解:
A、加热铜和氧气反应生成氧化铜,氧化铜不能和其它物质通过一步反应生成氢氧化铜,故选项不正确。
B、氯化钡和稀硫酸反应生成硫酸钡沉淀和盐酸,盐酸和氢氧化钠反应生成氯化钠和水,故选项正确。
C、硝酸银和氯化钠反应生成氯化银沉淀和硝酸钠,氯化银不能和其它物质通过一步反应生成氯化铜,故选项不正确。
D、氢氧化钙不能和其它物质通过一步反应生成二氧化碳,二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,故选项不正确。
故选:B。
20.以下四种物质之间有如图所示的转化关系,其中的“→”表示某种物质可一步反应生成另一种物质(部分反应物和反应条件略去),下列各组物质按照A、B、C、D顺序,符合要求的一组是(  )
A.C、CO2、CO、Fe
B.Fe、FeSO4、Fe2O3、FeCl2
C.NaOH、Ca(OH)2、Na2CO3、CO2
D.CuO、CuSO4、Cu、CuCl2
【分析】A、碳燃烧生成二氧化碳,不完全燃烧生成一氧化碳;
B、铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,铁生锈生成氧化铁,硫酸亚铁和氯化钡反应生成硫酸钡沉淀和氯化亚铁;
C、氢氧化钠不能通过一步反应和其它物质反应生成氢氧化钙;
D、氧化铜和稀硫酸反应生成硫酸铜和水,加热条件下,氧化铜和一氧化碳反应生成铜和二氧化碳,氧化铜和稀盐酸反应生成氯化铜和水,硫酸铜和氯化钡反应生成硫酸钡沉淀和氯化铜,铜在氯气中燃烧生成氯化铜
【解答】
A、碳燃烧生成二氧化碳,不完全燃烧生成一氧化碳,二氧化碳不能通过一步反应和其它物质反应生成铁,该选项不符合题意;
B、铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,铁生锈生成氧化铁,硫酸亚铁和氯化钡反应生成硫酸钡沉淀和氯化亚铁,氧化铁不能通过一步反应和其它物质反应生成氯化亚铁,该选项不符合题意;
C、氢氧化钠不能通过一步反应和其它物质反应生成氢氧化钙,该选项不符合题意;
D、氧化铜和稀硫酸反应生成硫酸铜和水,加热条件下,氧化铜和一氧化碳反应生成铜和二氧化碳,氧化铜和稀盐酸反应生成氯化铜和水,硫酸铜和氯化钡反应生成硫酸钡沉淀和氯化铜,铜在氯气中燃烧生成氯化铜,该选项符合题意。
故选:D。
21.制取与储存氢气是氢能源利用领域的研究热点。如图是制取与储存氢气的一种方法,下列说法不正确的是(已知MgH2+2HCl═MgCl2+2H2↑)(  )
A.理论上,制氢过程中无需再补充ZnFe2O4
B.反应Ⅲ中氩气用作保护气
C.该循环制氢过程中,不断被消耗的物质是H2O
D.反应Ⅱ产生的H2和反应Ⅲ所得MgH2与足量稀盐酸反应生成的H2质量相等
【分析】A、根据制氢体系中的反应原理可知,ZnFe2O4可以循环使用,不易添加进行分析;
B、根据氢气的化学性质比较活泼,与氧气混合加热极易发生爆炸进行分析;
C、根据制氢体系中的反应是水在一定条件下反应生成氢气和氧气进行分析;
D、根据MgH2+2HCl═MgCl2+2H2↑的反应原理进行分析。
【解答】
A、制氢体系中的反应原理可知,ZnFe2O4可以循环使用,无需添加,故A正确;
B、氢气的化学性质比较活泼,与氧气混合加热极易发生爆炸,反应Ⅲ中氩气用作保护气,故B正确;
C、制氢体系中的反应是水在一定条件下反应生成氢气和氧气,所以该循环制氢过程中,不断被消耗的物质是H2O,故C正确;
D、由MgH2+2HCl═MgCl2+2H2↑可知,氢化镁生成的氢气的质量包括氢化镁中氢元素、盐酸中氢元素的质量之和,所以反应Ⅱ产生的H2和反应Ⅲ所得MgH2与足量稀盐酸反应生成的H2质量不相等,故D错误。
故选:D。
22.下列各组物质间不能通过一步反应实现如图所示转化的是(  )
选项 X Y Z
A H2SO4 H2 H2O
B CuSO4 CuCl2 Cu(OH)2
C H2O H2 CO2
D Ca(OH)2 CaCO3 CaO
A.A B.B C.C D.D
【分析】
A、根据硫酸和锌反应生成硫酸锌和氢气,氢气燃烧生成水,三氧化硫和水反应生成硫酸来分析;
B、根据硫酸铜和氯化钡反应生成硫酸钡沉淀和氯化铜,氯化铜和氢氧化钠反应生成氢氧化铜沉淀和氯化钠,氢氧化铜和硫酸反应生成硫酸铜和水来分析;
C、根据水通电分解生成氢气和氧气,氢气不能通过一步反应生成二氧化碳来分析;
D、根据氢氧化钙和二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀和水,碳酸钙高温分解生成氧化钙和二氧化碳,氧化钙和水反应生成氢氧化钙来分析。
【解答】
A、硫酸和锌反应生成硫酸锌和氢气,氢气燃烧生成水,三氧化硫和水反应生成硫酸,能通过一步反应
实现如图所示转化,故选项不符合题意。
B、硫酸铜和氯化钡反应生成硫酸钡沉淀和氯化铜,氯化铜和氢氧化钠反应生成氢氧化铜沉淀和氯化钠,
氢氧化铜和硫酸反应生成硫酸铜和水,能通过一步反应实现如图所示转化,故选项不符合题意。
C、水通电分解生成氢气和氧气,氢气不能通过一步反应生成二氧化碳,故选项符合题意。
D、氢氧化钙和二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀和水,碳酸钙高温分解生成氧化钙和二氧化碳,氧化钙和水反应生成氢氧化钙,能通过一步反应实现如图所示转化,故选项不符合题意。
故选:C。
二.填空题
23.将金属铜进行如图1实验:向得到的C溶液中逐滴滴加Ba(OH)2溶液,滴加Ba(OH)2溶液的质量与产生沉淀的质量关系如图2所示。请回答:
(1)写出Cu→A的化学方程式   。
(2)写出C溶液中溶质的化学式   。
【分析】
(1)铜在加热的条件下与氧气反应生成氧化铜,写出反应的方程式;
(2)根据题意和图2可知,铜盐的溶液与加入Ba(OH)2溶液开始时不产生沉淀,说明加入的稀酸B不是硫酸,据此分析回答。
【解答】
(1)铜在加热的条件下与氧气反应生成氧化铜,反应的方程式:2Cu十O22CuO;
(2)由题意和图2可知,铜盐的溶液加入Ba(OH)2溶液开始时不产生沉淀,反应一段时间后产生沉淀,说明加入的稀酸B不是硫酸,并且酸是过量的。所以,加入的酸可能是盐酸或稀硝酸。则C溶液中溶质的化学式可能是:HCl、CuCl2或HNO3、Cu(NO3)2。
故答案为:(1)2Cu十O22CuO;(2)HCl、CuCl2[或HNO3、Cu(NO3)2]。
24.如图1所示,某兴趣小组同学设计了一个“彩灯游戏”,游戏规则如下:在“电源开关”处填入一种化合物,使其与三条支路上的灯笼对应的物质均能发生反应,三盏彩灯即可同时亮起。
(1)电源开关处化合物的化学式可以是    ;(填写一种)
(2)图2为灯笼中三种物质的二歧分类检索表,表示CO2的是    (选填“甲”“乙”或“丙”);
(3)C中发生反应的化学方程式:   。
【分析】(1)根据氢氧化钠能和二氧化碳、硫酸、氯化铁反应来分析;
(2)根据二氧化碳由两种元素组成,并且其中一种元素是氧元素来分析;
(3)根据氢氧化钠和氯化铁反应生成氢氧化铁沉淀和氯化钠来分析。
【解答】
(1)氢氧化钠能和二氧化碳、硫酸、氯化铁反应,则电源开关处化合物可以是氢氧化钠,化学式是:NaOH;
(2)图2为灯笼中三种物质的二歧分类检索表,二氧化碳由两种元素组成,并且其中一种元素是氧元素,所以表示CO2的是乙;
(3)C中发生的反应是氢氧化钠和氯化铁反应生成氢氧化铁沉淀和氯化钠,反应的化学方程式为:3NaOH+FeCl3=Fe(OH)3↓+3NaCl。
故答案为:(1)NaOH;(2)乙;(3)3NaOH+FeCl3=Fe(OH)3↓+3NaCl。
25.物质A、B、C、D、E均含同一种元素,它们之间的转化关系如图所示(“→”表示反应可一步实现,“一”表示相连的物质能相互反应,部分物质和反应条件略去)。已知:A、B是组成元素完全相同的液态物质,D很不稳定,能使紫色石蕊溶液变为红色。
(1)D的化学式为    。
(2)C的一种用途为    。
【分析】根据A、B是组成元素完全相同的液态物质,过氧化氢和水在通常条件下都是液体,且A能转化为B,所以A是过氧化氢,B是水,过氧化氢也能转化为C,过氧化氢分解能生成水和氧气,所以C为氧气;D能使紫色石蕊溶液变为红色,说明D的水溶液呈酸性,D很不稳定,能转化为水和E,水和E能发生反应,所以D是碳酸,E是二氧化碳;图中氧气能转化为二氧化碳,然后将推出的物质验证即可。
【解答】
(1)A、B是组成元素完全相同的液态物质,过氧化氢和水在通常条件下都是液体,且A能转化为B,
所以A是过氧化氢,B是水,因为过氧化氢也能转化为C,过氧化氢分解能生成水和氧气,所以C为氧气;D能使紫色石蕊溶液变为红色,说明D的水溶液呈酸性,D很不稳定,能转化为水和E,水和E能发生反应,所以D是碳酸,E是二氧化碳;图中氧气能转化为二氧化碳,经过验证,推导正确,所以D的化学式为H2CO3;
(2)C的一种用途为:供给呼吸。
故答案为:(1)H2CO3;(2)供给呼吸。
26.我国古代纺织业常用氢氧化钾作漂洗的洗涤剂。古人将贝壳(主要成分是碳酸钙)灼烧成贝壳灰(主要成分是氧化钙),再与碳酸钾溶液(可从草木灰中获得)反应制得氢氧化钾,生产流程如图所示:
(1)物质X的化学式为    。
(2)写出反应④中发生的化学方程式    。
(3)为了减少碳排放,流程中的物质Y可以来源于反应    (选填“①”“②”或“③”)。
【分析】碳酸钙高温分解为氧化钙和二氧化碳,氧化钙与水反应得到氢氧化钙(X),氢氧化钙与碳酸钾反应得到碳酸钙和氢氧化钾,氢氧化钾与二氧化碳反应得到碳酸钾和水,据以上分析解答。
【解答】
(1)结合以上分析,物质X的化学式为Ca(OH)2;
(2)结合以上分析可知,氢氧化钾与二氧化碳反应得到碳酸钾和水,反应④中发生的化学方程式为:CO2+2KOH=K2CO3+H2O;
(3)为了减少碳排放,流程中的物质Y可以来源于反应①中碳酸钙高温分解产生的二氧化碳。
故答案为:(1)Ca(OH)2;(2)CO2+2KOH=K2CO3+H2O;(3)①。
27.丙酸钙因其具有优良的防腐性能,被广泛应用于饲料防腐剂、食品、粮食、水果的保鲜等领域。矿物碳酸钙(石灰石)资源在我国分布广泛,价格低廉。以下是使用石灰石作为钙源制备食品级丙酸钙的方法。
(1)将固体A粉碎的目的是    。
(2)写出向固体A中加入蒸馏水时发生反应的化学方程式:   。
(3)操作a进行了两步操作,分别是    、趁热过滤。
【分析】(1)根据影响化学反应速率的因素进行分析;
(2)根据氧化钙与水反应原理进行分析;
(3)根据物质分离提纯的方法进行分析。
【解答】
(1)将固体A粉碎的目的是增大物质间的接触面积,使反应更充分;
(2)石灰石高温煅烧得到氧化钙,氧化钙与水反应生成氢氧化钙,向固体A中加入蒸馏水时发生反应的化学方程式:CaO+H2O=Ca(OH)2。;
(3)从丙酸钙母液中得到丙酸钙晶体,操作a进行了两步操作,分别是蒸发浓缩、趁热过滤。
故答案为:(1)增大物质间的接触面积,使反应更充分;(2)CaO+H2O=Ca(OH)2;
(3)蒸发浓缩。
28.工业上可以从某些废水中分离获得硫酸亚铁晶体,并以硫酸亚铁晶体为原料制取磁性四氧化三铁。
Ⅰ.利用含大量FeSO4、CuSO4的废水,回收制备硫酸亚铁晶体和铜:
(1)该方案中需要多次过滤,进行过滤操作所需的仪器和用品有:漏斗、滤纸、   。
(2)金属X是    ,其加入废水后发生反应的化学方程式为    ,判断溶液Y是    ,判断的理由是    。
Ⅱ.利用硫酸亚铁晶体为主要原料制复印用高档Fe3O4粉的工艺流程简图如图:
资料卡:通空气时发生的反应为:4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3,由沉淀获得Fe3O4的过程中发生的反应为Fe(OH)2+2Fe(OH)3Fe3O4+4H2O。
(1)溶解时玻璃棒的作用是    。
(2)副产品P是    。由溶液N获得该副产品的操作顺序是    。
a.过滤 b.加热浓缩 c.冷却结晶 d.晶体加热至完全失去结晶水
(3)流程中控制“一定量空气”的目的是    。
【分析】Ⅰ.(1)根据过滤操作所需的仪器分析;
(2)含大量FeSO4、CuSO4的废水,加入足量的金属铁,得到铜和铁的混合物和滤液硫酸亚铁,不纯的铜加入足量的硫酸,铁与硫酸反应得到硫酸亚铁和氢气,据以上分析解答;
Ⅱ.硫酸亚铁晶体加水溶解后得到硫酸亚铁溶液,加入适量的氢氧化钠,通入氧气后得到氢氧化亚铁和氢氧化铁的混合沉淀,溶液N为硫酸钠,溶液经过加热浓缩、冷却结晶、过滤即可得到硫酸钠固体,据以上分析解答。
【解答】
Ⅰ(1)该方案中需要多次过滤,进行过滤操作所需的仪器和用品有:漏斗、滤纸、烧杯、玻璃棒、带铁圈的铁架台;
(2)含大量FeSO4、CuSO4的废水,加入足量的金属铁,得到铜和铁的混合物和滤液硫酸亚铁,不纯的铜加入足量的硫酸,铁与硫酸反应得到硫酸亚铁和氢气,金属X是铁,其加入废水铁后发生反应的化学方程式为CuSO4+Fe=Cu+Fe;溶液Y是硫酸,判断的理由是铁和铜的混合物中,加入硫酸,铁与硫酸反应得到硫酸亚铁,而铜与硫酸不反应,并且使用硫酸不引入新杂质;
Ⅱ(1)溶解时玻璃棒的作用是搅拌,加速溶解;
(2)根据题文信息可知,硫酸亚铁与适量的氢氧化钠反应得到氢氧化亚铁和氢氧化铁的混合沉淀,溶液N为硫酸钠,经过一系列操作后得到硫酸钠固体,因此副产品P是硫酸钠。由溶液N获得该副产品的操作是:加热浓缩、冷却结晶、过滤、晶体加热至完全失去结晶水;顺序是bca;
(3)流程中控制“一定量空气”的目的是把部分亚铁离子氧化为铁离子;
故答案为:
(1)烧杯、玻璃棒、带铁圈的铁架台;
(2)铁;CuSO4+Fe=Cu+Fe;硫酸;铁和铜的混合物中,加入硫酸,铁与硫酸反应得到硫酸亚铁,而铜与硫酸不反应,并且使用硫酸不引入新杂质;
Ⅱ.(1)搅拌,加速溶解;(2)硫酸钠;bcad;(3)把部分亚铁离子氧化为铁离子。
29.在物质的转化复习时,老师设置了“火车开起来”的游戏环节,游戏规则:箭头表示某一种物质经一步反应可转化为另一种物质,若能进行如图所示的转化,“火车”就能开动。
(1)若车厢中的物质都含有钠元素,要让这列“火车”开动起来,符合条件的A物质有    。
(2)请让这列“四节火车”开动起来:Cu→   →Cu(OH)2。
【分析】(1)根据硫酸钠能和氯化钡反应生成硫酸钡沉淀和氯化钠来分析;
(2)根据铜和氧气在加热条件下生成氧化铜,氧化铜和盐酸反应生成氯化铜和水,氯化铜和氢氧化钠反应生成氢氧化铜沉淀和氯化钠来分析。
【解答】
(1)硫酸钠能和氯化钡反应生成硫酸钡沉淀和氯化钠,若车厢中的物质都含有钠元素,要让这列“火车”开动起来,符合条件的A物质有NaCl(合理即可)。
(2)铜和氧气在加热条件下生成氧化铜,氧化铜和盐酸反应生成氯化铜和水,氯化铜和氢氧化钠反应生成氢氧化铜沉淀和氯化钠,所以这列“四节火车”是:Cu→CuO→CuCl2→Cu(OH)2。
故答案为:(1)NaCl;(2)CuO→CuCl2。
三.实验探究题
30.锂辉矿是制备新能源汽车电池的重要原料。如图小滨和小江在实验室模拟提纯碳酸锂的实验流程,根据要求回答问题。
【查阅资料】
Ⅰ.锂辉矿主要成分为Li2CO3含泥沙等杂质。
Ⅱ.Li2CO3 (化学性质与Na2CO3类似)为无色晶体,微溶于水,在冷水中的溶解度比热水中大。
(1)已知X是一种酸溶液,请写出②中发生中和反应的化学方程式    。
(2)有以下三种温度的饱和Na2CO3溶液,③中你选择的是    (填序号)。
A.0℃ B.25℃ C.80℃
(3)为了提高原料的利用率,小江认为可以通过蒸发滤液2回收其中的物质。在蒸发时,当出现    时(填现象),停止加热即可收集。
【分析】(1)氢氧化钠和稀硫酸反应生成硫酸钠和水。
(2)80℃时碳酸钠溶解度较大,碳酸锂溶解度较小,有利于碳酸锂析出。
(3)为了提高原料的利用率,小江认为可以通过蒸发滤液2回收其中的物质。在蒸发时,当出现较多固体时,停止加热即可收集。
【解答】
(1)已知X是一种酸溶液,由于反应生成硫酸锂,说明酸是稀硫酸,②中发生中和反应,是因为氢氧化钠和稀硫酸反应生成硫酸钠和水,反应的化学方程式是2NaOH+H2SO4═Na2SO4+2H2O。
故答案为:2NaOH+H2SO4═Na2SO4+2H2O。
(2)有以下三种温度的饱和Na2CO3溶液,③中应该选择的是80℃,是因为该温度下碳酸钠溶解度较大,碳酸锂溶解度较小,有利于碳酸锂析出。
故答案为:C。
(3)为了提高原料的利用率,小江认为可以通过蒸发滤液2回收其中的物质。在蒸发时,当出现较多固体时,停止加热即可收集。故答案为:较多固体。
31.课外活动小组利用课外活动时间,探究利用硫酸厂排出的炉渣(主要含Fe2O3、CuO、CuSO4,杂质不溶于水也不溶于酸)制取硫酸亚铁,主要流程如图:
已知:Fe+Fe2(SO4)3═3FeSO4
(1)操作Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中都要用到玻璃棒,其作用是    。
(2)步骤1中主要发生两个化学反应,写出其中一个反应的化学方程式   。
(3)步骤3中加入的试剂X可以是    。
【分析】
(1)操作Ⅰ、Ⅲ均是将固体与溶液分离,均为过滤操作,进行分析解答。
(2)步骤Ⅰ中主要发生两个化学反应,为氧化铜与稀硫酸反应生成硫酸铜和水、氧化铁与稀硫酸反应生成硫酸铁和水,进行分析解答。
(3)步骤3中,固体B与X溶液反应生成硫酸亚铁溶液,得到固体C,进行分析解答。
【解答】
(1)操作Ⅰ、Ⅲ均是将固体与溶液分离,均为过滤操作,都要用到玻璃棒,其作用是引流。
(2)步骤Ⅰ中主要发生两个化学反应,为氧化铜与稀硫酸反应生成硫酸铜和水、氧化铁与稀硫酸反应生成硫酸铁和水,反应的化学方程式为
CuO+H2SO4═CuSO4+H2O Fe2O3+3H2SO4═Fe2(SO4)3+3H2O。
该反应是两种化合物相互交换成分生成两种新的化合物的反应,属于复分解反应。
(3)步骤3中,固体B为铁和铜的混合物,固体B与X溶液反应生成硫酸亚铁溶液,得到固体C,铁能与稀硫酸或硫酸铜溶液反应生成硫酸亚铁,则试剂X可以是硫酸或硫酸铜溶液。
故答案为:
(1)引流;(2)CuO+H2SO4═CuSO4+H2O或Fe2O3+3H2SO4═Fe2(SO4)3+3H2O;(3)硫酸或硫酸铜溶液。
32.尿素是最简单的有机化合物之一,作为一种中性肥料,尿素适用于各种土壤和植物。它易保存使用方便,对土壤的破坏作用小,是使用量较大的一种化学氮肥,也是含氮量最高的氮肥。如图为利用天然气制尿素的主要流程。
(1)设备Ⅰ若使用空气冷冻分离法分离氧气,利用的原理是    。
(2)设备Ⅱ中发生的化学方程式是    。
(3)设备Ⅲ中CO会与H2O发生反应,产生CO2和H2并分离,根据流程图进入设备Ⅳ的是    。
【分析】(1)设备Ⅰ若使用空气冷冻分离法分离氧气,利用的原理是氧气和其它物质的沸点不同。
(2)一定条件下甲烷和氧气反应生成一氧化碳和氢气。(3)一定条件下氮气和氢气反应生成氨气。
【解答】
(1)设备Ⅰ若使用空气冷冻分离法分离氧气,利用的原理是氧气和其它物质的沸点不同。
故答案为:氧气和其它物质的沸点不同。
(2)设备Ⅱ中发生的化学方程式是2CH4+O22CO+4H2。
故答案为:2CH4+O22CO+4H2。
(3)设备Ⅲ中CO会与H2O发生反应,产生CO2和H2并分离,根据流程图进入设备Ⅳ的是氢气,是因为一定条件下氮气和氢气反应生成氨气。故答案为:氢气。
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