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第2章《物质转化与材料利用》拓展性学习评价
答题卷
班级 姓名
一、选择题：（本大题共15个小题，每小题3分，共45分。每小题列出的四个备选项中只有一个符合题目要求的，不选、错选、多选均不得分。）
题号 1 2 3 4 5 6 7 8
答案
题号 9 10 11 12 13 14 15
答案
二、填空题：（本大题有7小题20空，每空2分，共40分）
16．（1） （2） （3）
17.（1）
（2）
（3）
18.（1）
（2）
（3）
19．（1）　 　
（2）　 　
（3）　 　
20．（1）　 　
（2）　 　
（3）　 　
21．（1）　 　（2）　 　
22．（1）　 　
（2）　 　
（3）　 　
三、探究题：（本大题有5小题，每空2分，共40分）
23．（2）
（3）①
②
24.（1） 。
（2） （3）
（4）
25．（1） 　
（2）　 　
（3）　
。
26．（1）　 　
（2）　 　 　 　
（3）　 　 　 　
27．（1）　 　（2）　 　
（3）　 　（4）　 　
四、综合题：（本大题有5小题，28小题5分，29、31小题各7分，30、32小题各8分，共35分）
28．（1）　 　
（2）①　 　
②　 　
29．（1）
（2）
（3）
30．（1）　 　
（2）
（3）　 　
（4）　 　
31．（1）　 　 。
（2）　 　 。
（3）
32．每千吨布料的酸洗费用（元）　 　 选出合适的酸洗剂
（1）　 　 。
（3）　
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第2章《物质转化与材料利用》拓展性学习评价
解析卷
一、选择题：（本大题共15个小题，每小题3分，共45分。每小题列出的四个备选项中只有一个符合题目要求的，不选、错选、多选均不得分。）
1.无人机的用途越来越广泛，可以用于航拍、喷洒农药等。制无人机框架宜选用密度小、强度高、硬度较大、化学稳定性好的金属材料，下列材料中最适合做无人机框架的是（　　）
A．钢 B．黄铜 C．铝合金 D．纯铝
【答案】C
【解析】A、钢的密度较大、化学性质不稳定，容易生锈，不适合做无人机框架，故A错误。
B、黄铜的密度较大，不适合做无人机框架，故B错误。
C、铝合金的密度小、强度高、硬度较大，化学稳定性好，适合做无人机框架，故C正确。
D、纯铝强度小，硬度较小，不适合做无人机框架，故D错误。故选：C。
2.杭州第19届亚运会火炬“薪火”金属部分采用1070铝合金旋压成型。它的化学成分主要是铝、镍、锌，该铝合金和铝的部分性质如表。“薪火”采用铝合金的优点是（　　）
材料 密度（克/厘米3） 化学性质 熔点℃ 强度
铝合金 2.7 在潮湿空气中不易氧化 660 较低
铝 2.7 在潮湿空气中易氧化 660 较低
A．增大强度 B．增大密度 C．增强抗氧化性 D．升高熔点
【答案】C
【解析】由题干信息铝“在潮湿空气中易氧化”、铝合金“在潮湿空气中不易氧化”可知，“薪火”采用铝合金的优点是增强抗氧化性。故选：C。
3.医用防护口罩的核心材料是“熔喷布”（主要成分为聚丙烯[（C3H6）n]，鼻梁压条的材料是金属铝，因其对带病毒气溶胶和有害微尘的阻隔效果显著。下列分析正确的是（　　）
A．“熔喷布”的主要成分聚丙烯属于无机物
B．制作鼻梁压条的金属铝是由铝分子构成的
C．用金属铝是因为铝的化学性质稳定，不与氧气反应
D．医用防护口罩起阻隔作用的原理类似于过滤
【答案】D
【解析】A.聚丙烯是含碳元素的化合物，属于有机物，故A错误；
B.制作鼻梁压条的金属铝是由铝原子构成的，故B错误；
C.用金属铝制作鼻梁压条是利用其韧性，故C错误；
D.医用口罩对细菌、病毒有较强的阻隔作用，其作用原理相当于过滤，故D正确。故选D。
4.化学与生活、生产的密切关系。下列有关说法中不正确的是（　　）
A．合金属于混合物，硬度一般比其成分金属大
B．碳酸钠俗名纯碱，也叫苏打，可用于去除油污
C．氯化铵能促使农作物枝叶茂盛，与熟石灰混合施用，既施了氮肥又改良了酸性土壤
D．硫酸铜溶液慢慢倒入石灰乳中，并用玻璃棒不断搅拌制成的波尔多液具有杀菌作用
【答案】C
【解析】A、合金中最少含有一种金属，还含有其它金属或非金属，一定属于混合物，合金的硬度比组成成分硬度大，故A说法正确；
B、碳酸钠俗名纯碱，也叫苏打，其水溶液显碱性，能与油污反应，因此可用于清洗厨房用具的油污，故B说法正确；
C、铵态氮肥不能与碱性肥料混合使用，否则会产生氨气，降低肥效，所以氯化铵不能与熟石灰混合施用，故C说法错误；
D、硫酸铜溶液慢慢倒入石灰乳中，并用玻璃棒不断搅拌，制成的波尔多液具有杀菌作用，故D说法正确。
5.钠是一种金属单质，有关信息如下：
①银白色的金属； ②密度比水小，比煤油大；
③钠很软，可以用刀切开； ④常温下，钠与氧气、硫、水等均能快速反应；
⑤钠在高温高压时甚至可以和氢气发生反应生成氢化钠；
⑥在实验室里，金属钠通常存放于煤油中。
依据上述信息，下列说法正确的是（　　）
A．描述金属钠的物理性质有①②⑤ B．描述金属钠的化学性质有③④
C．⑤所涉及的化学反应基本类型是化合反应 D．金属钠存放于煤油中的原因是比煤油密度大
【答案】C
【解析】①描述的是颜色，属于物理性质；②描述的是密度，属于物理性质；③描述的是硬度，属于物理性质；④描述的是化学性质；⑤描述的是在化学变化中才表现出来的，属于化学性质；⑥因为钠的化学性质活泼，不易与空气接触，又密度比煤油密度大，所以用煤油保存。
A、描述金属钠的物理性质有①②③，故A错误；
B、描述金属钠的化学性质有④⑤，故B错误；
C、化合反应是指两种或两种以上物质生成一种物质的反应，钠在高温下与氢气反应生成氢化钠的反应，符合化合反应的定义，故C正确；
D、金属钠存放于煤油中的原因是钠的化学性质活泼，不易与空气接触，又密度比煤油密度大，所以用煤油保存，故D错误；故选：C。
6.科学家利用一种纳米纤维催化剂将二氧化碳转化为液体燃料甲醇，其微观示意图如图所示。下列分析正确的是（　　）
A．该反应是置换反应 B．反应后该纳米纤维的质量一定减少
C．参加反应的CO2、H2分子个数比为1：3 D．甲醇由一个碳原子、一个氧原子和四个氢原子组成
【答案】C
【解析】A、生成物是两种化合物，不是置换反应，该选项不正确。
B、反应后该纳米纤维（催化剂）的质量不变，该选项不正确。
C、参加反应的CO2、H2分子个数比为1：3，该选项正确。
D、1个甲醇分子由一个碳原子、一个氧原子和四个氢原子组成，该选项不正确。故选：C。
7.在两只烧杯中分别放入相同质量的镁、锌两种金属，然后向两只烧杯中分别倒入相同质量、相同浓度的稀硫酸，反应产生氢气的质量与消耗硫酸的质量关系如图所示。综合以上信息得到以下结论，合理的是(　 　)
A．从图像可以看出，金属镁比金属锌的活动性强
B．若两种金属都有剩余，二者得到的氢气质量相同
C．若硫酸有剩余，二者得到的氢气质量相同
D．若两种金属完全溶解，二者消耗硫酸的质量相同
【答案】B
【解析】图中是反应产生氢气的质量与消耗硫酸的质量关系，不能判断镁和锌的活动性强弱，A错误；若两种金属都有剩余，则生成氢气质量决定于反应的硫酸的质量，两只烧杯中分别倒入相同质量、相同浓度的稀硫酸，说明硫酸质量相等，因此二者得到的氢气质量相同，B正确；若硫酸有剩余，相等质量的镁、锌完全反应时，镁反应生成的氢气多，C不正确；若两种金属完全溶解，二者消耗硫酸的质量不相同，镁消耗的硫酸多，D不正确。
8.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．SSO2H2SO4溶液
C．Fe3O4FeFeCl3溶液 D．NaOH溶液Na2CO3溶液NaCl溶液
【答案】A
【解析】
A、铜在加热条件下生成氧化铜，氧化铜与稀硫酸反应生成硫酸铜和水，转化均能一步实现，故选项正确。
B、硫在氧气中燃烧生成二氧化硫，二氧化硫与水生成亚硫酸，不能一步反应生成硫酸，故选项错误。
C、四氧化三铁与一氧化碳在高温下反应生成铁和二氧化碳，铁能与稀盐酸反应生成氯化亚铁溶液和氢气，不能一步反应生成氯化铁，故选项错误。
D、氢氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和水，碳酸钠与氯化钾交换成分没有沉淀或气体或水生成，不能发生复分解反应，故选项错误。
9.小乐将一定量的锌粉加入到Al（NO3）3、Fe（NO3）2和AgNO3的混合溶液中，充分反应后将混合物过滤得到滤液和滤渣。已知混合溶液中的某些阳离子个数随时间的变化如图所示，则下列分析正确的是（　　）
A．②表示的阳离子是Ag+
B．③表示的阳离子是Zn2+
C．过滤得到的滤渣中只有Ag和Fe
D．过滤得到的滤液中只有Zn（NO3）2和Al（NO3）3
【答案】C
【解析】A、②表示的阳离子是亚铁离子，故选项不正确。
B、③表示的阳离子是铝离子，故选项不正确。
C、亚铁离子有剩余，说明硝酸亚铁部分反应，滤渣中含有银和铁，故选项正确。
D、过滤得到的滤液中只有Zn（NO3）2和Al（NO3）3和硝酸亚铁，故选项不正确。故选：C。
10.金属M与Cu（NO3）2溶液发生反应：M+Cu（NO3）2＝Cu+M（NO3）2，下列叙述不正确的是（　　）
A．金属M不可能是铝
B．M一定发生反应：M+2AgNO3═2Ag+M（NO3）2
C．若M为镁，恰好完全反应后，溶液质量较反应前减少
D．恰好完全反应后，M表面有红色固体析出，溶液一定由蓝色变为无色
【答案】D
【解析】A、由方程式可知，该M显+2价，该金属不可能是铝，叙述正确。
B、由方程式可知，M比铜活泼，一定比银活泼，M显+2价，M一定发生反应：M+2AgNO3＝2Ag+M（NO3）2，叙述正确。
C、若M为镁，恰好完全反应后，镁24份质量铜能与64份质量的铜反应，溶液质量较反应前减少，叙述正确。
D、溶液颜色不一定变为无色，如M是铁，溶液为浅绿色，叙述不正确。故选：D。
11.三种物质间只通过一步反应就能实现如箭头所指方向的转化，下列符合要求的组合是（　　）
A．①② B．①③ C．②③ D．①②③
【答案】A
【解析】①硫酸钠与氢氧化钡溶液反应生成硫酸钡沉淀和氢氧化钠，氢氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和水，碳酸钠与氢氧化钙溶液反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠，碳酸钠与硫酸反应生成硫酸钠、水和二氧化碳，只通过一步就能实现如箭头所指方向的转化。
②氢气与氧化铜反应生成铜和水，水通电分解生成氢气和氧气，氢气燃烧生成水，铜与氧气在加热条件下生成氧化铜，只通过一步就能实现如箭头所指方向的转化。
③铁可以与硫酸反应生成硫酸亚铁，镁等可与硫酸亚铁反应生成硫酸镁和铁，但是氯化铁不能直接生成铁，硫酸亚铁不能一步转化为氯化铁，不可以一步反应实现。
故①②均只通过一步反应就能实现如箭头所指方向的转化。
12．“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能直接转化而成的。某局游戏中，小虞出牌后能实现如图所示的牌局，则小虞所出的牌（单质）是（　　）
A．Mg B．Fe C．C D．Cu
【答案】C
【解析】
A、镁和氧气反应生成氧化镁，氧化镁不能和水反应生成氢氧化镁，故选项不符合题意。
B、铁和氧气反应生成氧化铁或四氧化三铁，二者都不能和水反应生成碱，故选项不符合题意。
C、碳和氧气反应生成二氧化碳，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，故选项符合题意。
D、铜和氧气反应生成氧化铜，氧化铜不能和水反应生成氢氧化铜，故选项不符合题意。
13.如图为某化工企业生产流程示意图，有关说法正确的是（　　）
A．钛酸亚铁（FeTiO3）中钛元素化合价为+3价
B．流程中的一氧化碳、钛酸亚铁和甲醇都是氧化物
C．②中为使原料全部转化为甲醇，理论上CO和H2投料的质量比为7：1
D．①中反应为2FeTiO3+6C+7Cl2══2x+2TiCl4+6CO，则X为FeCl2
【答案】C
【解答】解：A、钛酸亚铁（FeTiO3）中铁元素的化合价为+2价，氧元素的化合价为﹣2价，设钛酸亚铁中钛元素化合价为x，根据化合物中各元素的化合价的代数和为零可得（+2）+x+（﹣2）×3＝0，则x＝+4，故钛酸亚铁中钛元素化合价为+4价，故A错误；
B、氧化物是由两种元素组成，其中一种元素是氧元素的化合物，钛酸亚铁由钛、铁、氧三种元素组成，甲醇由碳、氢、氧三种元素组成，都不属于氧化物，故B错误；
C、②中的反应是一氧化碳和氢气反应生成甲醇，反应的化学方程式为CO+2H2＝CH3OH，其中CO和H2的质量比为（12+16）：（2×2）＝7：1，所以为使原料全部转化为甲醇，理论上CO和H2投料的质量比为7：1，故C正确；
D、由化学方程式2FeTiO3+6C+7Cl2══2x+2TiCl4+6CO可知，反应前有2个铁原子、2个钛原子、6个氧原子、6个碳原子和14个氯原子，反应后有2个钛原子、6个氧原子、6个碳原子和8个氯原子，根据质量守恒定律可知，反应后尚缺的2个铁原子和6个氯原子存在于2x中，则x的化学式为FeCl3，故D错误。
14．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，“火车”就能开动。能让这列“四节火车”开动起来的是（　　）
A．C→CO2→CaCO3→CaCl2 B．S→SO3→H2SO4→CaSO4
C．Cu→CuO→Cu（OH）2→CuCl2 D．Fe→FeCl2→Fe2（SO4）3→Na2SO4
【答案】A
【解析】
A.C+O2CO2，CO2+Ca（OH）2＝CaCO3↓+H2O，CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑，故A正确；
B.S在氧气中燃烧只能生成二氧化硫，不能直接生存SO3，故B错误；
C.CuO不能直接生成Cu（OH）2，故C错误；
D.FeCl2不能直接生成Fe2（SO4）3，故D错误。
15．小科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。下列说法正确的是（　　）
A．若X是水，单质一定是氢气
B．若X是NaCl，则盐可能是碳酸钠
C．若X是水，则能实现图中物质转化的基本反应类型总共有3种
D．若X是KCl，则碱转化为X的方程式一定是：KOH+HCl＝KCl+H2O
【答案】B
【解析】
A、若X是水，单质可能是氢气，也可能是氧气，故A错误；
B、若X是氯化钠，碳酸钠可以与盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳，故B正确；
C、若X是水，通过化合作用可以生成水，通过置换反应可以生成水，通过复分解反应可以生成水，通过分解反应也可以生成水，因此转化的基本反应类型总共有4种，故C错误；
D、若X是KCl，则碱转化为KCl的化学方程式可以是：
KOH+HCl＝KCl+H2O，2KOH+CuCl2＝2KCl+Cu（OH）2↓，故D错误。
二、填空题：（本大题有7小题20空，每空2分，共40分）
16．人类的生产生活离不开金属材料。
（1）铜易生锈，铜锈的主要成分是碱式碳酸铜（Cu2（OH）2CO3），是铜与空气中的氧气、水和 共同作用的结果。
（2）铝制品表面的污渍不宜用钢丝球擦洗，以免破坏表面的 。
（3）金属的回收和利用是保护金属资源的一条有效途径。某废液中含有ZnCl2、FeCl2和CuCl2，要从中全部回收金属铜。我们可先加入稍过量的铁粉，充分反应后过滤，再往滤渣中加入稍过量的 溶液充分反应后过滤、洗涤、干燥即可。
【答案】（1）二氧化碳 （2）氧化铝保护膜（3）稀盐酸
【解析】
（1）碱式碳酸铜中含有碳元素，因此铜生锈是铜与空气中的氧气、水和二氧化碳共同作用的结果。
（2）铝制品表面的污渍不宜用钢丝球擦洗，以免破坏表面的氧化铝保护膜。故填：氧化铝保护膜。
（3）要从中全部回收金属铜。我们可先加入稍过量的铁粉，充分反应后过滤，滤渣中含有反应生成的铜和过量的铁，再往滤渣中加入稍过量的稀盐酸，铁和稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，充分反应后过滤、洗涤、干燥即可。故填：铜、铁；稀盐酸。
17.已知单质与化合物发生如下反应：
（1）若乙的溶液为浅绿色，Y是红色固体，则甲与X反应的化学方程式为 ；
（2）若常温下乙是气体，Y是红色固体，则甲与X反应的化学方程式为 ；
（3）若Y是气体，写出一个符合甲与X反应的化学方程式 。
【答案】(1)Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu
(2)C＋2CuO2Cu＋CO2↑
(3)Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑(符合条件均可)
【解析】首先根据给定的转化关系和限制条件，我们可以看出：化合物（甲）+单质（X）→化合物（乙）+单质（Y），是置换反应．在这个前提下我们就可以紧扣题目的具体要求来进行分析．在解答过程中要注意题目给定的特殊的限制条件，如浅绿色溶液（含亚铁）、红色单质固体（铜）等的隐含信息的提炼．
（1）若乙的溶液是浅绿色，Y是红色固体．根据题干，浅绿色应该是亚铁的溶液，可以是硫酸亚铁、硝酸亚铁、氯化亚铁等，红色固体只能是铜．
（2）在常温下若乙是气体．注意一点：乙现在是化合物，若忽略这一点，那么就可能会写成金属置换氢气的反应．在置换反应中得到的化合物为气体时，就只有碳还原金属氧化物．Y是红色固体，只能是铜．
（3）铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和气体氢气，符合要求，因此化合物甲可能是盐酸（或稀硫酸）。
18.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，某工艺流程如下。
已知：Sn＋SnCl4===2SnCl2
（1）固体A中一定含有的金属是 。
（2）写出步骤②发生反应的化学方程式 。
（3）相比于直接焚烧废旧电路板回收金属，该工艺主要优点是 。
【答案】(1)Cu　(2)2SnCl2SnCl4＋Sn (3)避免焚烧塑料产生污染，更环保(合理即可)
【解析】（1）铜的金属活动性比锡的弱，所以加入铜不能与SnCl4反应，所以固体A中一定含有的金属元素是Cu；（2）步骤②中SnCl2在通电的条件下分解生成SnCl4和Sn，该反应属于分解反应；（3）相比于直接焚烧废旧电路板回收金属，该工艺主要优点是保护环境。
19．有一包固体样品，可能含氯化铁、硫酸钠、氢氧化钡、氢氧化钠中的一种或几种。小科进行了如下实验，请根据实验现象回答下列问题。
（1）沉淀乙的成分为 　 　 。
（2）写出沉淀乙加足量稀盐酸发生反应的化学方程式：　 　 。
（3）上述实验中，若滤液甲中加入的稀硫酸不是足量的，是否还能产生沉淀？　 　 。（填“能”、“不能”或“不一定”）
【答案】（1）氢氧化铁、硫酸钡；（2）Fe（OH）3+3HCl＝FeCl3+3H2O；（3）能。
【解析】向固体样品中加入足量水，过滤得到滤液甲和沉淀乙，滤液甲加足量稀硫酸得到沉淀，硫酸根离子和钡离子反应生成不溶于酸的硫酸钡沉淀，则固体中一定有氢氧化钡；向沉淀乙中加入足量稀盐酸，得到黄色滤液丙和沉淀，氯化铁和氢氧化钡反应生成氢氧化铁沉淀和氯化钡，氢氧化钡和硫酸钠反应生成不溶于盐酸的硫酸钡沉淀，氢氧化铁和盐酸反应生成黄色的氯化铁溶液，则沉淀乙为氢氧化铁、硫酸钡，原固体中一定有氯化铁、硫酸钠、氢氧化钡，以上实验无法判断是否存在氢氧化钠。
（1）沉淀乙的成分为氢氧化铁、硫酸钡；
（2）沉淀乙加足量稀盐酸发生的反应是氢氧化铁和盐酸反应生成氯化铁和水，化学方程式为：
Fe（OH）3+3HCl＝FeCl3+3H2O；
（3）硫酸根离子和钡离子反应会生成硫酸钡沉淀，所以上述实验中，若滤液甲中加入的稀硫酸不是足量的，还能产生沉淀。
20．实验室以软锰矿（主要含MnO2的矿石）为原料制备MnO2的流程如图1。
（1）“酸浸”时，为了使软锰矿反应更充分，可采取的措施有 　 　 （写一条）。
（2）“沉锰”反应为MnSO4+2NH4HCO3MnCO3↓+（NH4）2SO4+H2O+CO2↑，实验过程中如果操作不当，常会有刺激性气味气体逸出，并造成原料浪费，这可能是加热温度过高导致NH4HCO3分解产生 　 　 。
（3）在空气中“煅烧”MnCO3会生成不同的锰氧化物，各锰氧化物质量分数随煅烧温度的变化关系如图2所示。根据图像分析，为了提高MnO2的产量，煅烧时最高温度范围不要超过 　 　 。
【答案】（1）把软锰矿粉碎。（2）氨气。（3）450℃。
（4）温度高于450℃时，二氧化锰能够转化成其它物质。
【解析】
（1）“酸浸”时，为了使软锰矿反应更充分，可采取的措施有把软锰矿粉碎。
（2）“沉锰”反应为MnSO4+2NH4HCO3MnCO3↓+（NH4）2SO4+H2O+CO2↑，实验过程中如果操作不当，常会有刺激性气味气体逸出，并造成原料浪费，这可能是加热温度过高导致NH4HCO3分解产生氨气，氨气具有刺激性气味。
（3）在空气中“煅烧”MnCO3会生成不同的锰氧化物，各锰氧化物质量分数随煅烧温度的变化关系如图2所示。根据图像分析，为了提高MnO2的产量，煅烧时最高温度范围不要超过450℃，是因为温度高于450℃时，二氧化锰质量分数下降。
21．某科学探究小组对一包固体粉末中的成分进行鉴别，粉末中可能含有NaCl、Na2CO3、CuSO4、NaOH、CaCl2中的一种或几种，实验操作步骤及现象如图，试回答：
（1）仅由步骤Ⅰ可知，固体粉末中不可能含有的物质是 　 　 （填化学式，下同）。
（2）结论：固体粉末中一定含有 　 　 。
A.Na2CO3 B.NaOH C.NaCl
【答案】（1）CuSO4；（2）AB。
【解析】（1）固体粉末加水溶解得到无色溶液，所以样品中一定不含硫酸铜，所以（1）仅由步骤Ⅰ可知，固体粉末中不可能含有的物质是：CuSO4；
（2）无色溶液加入的氯化钡是过量的，碳酸钠和氯化钡反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠，碳酸钡和硫酸反应生成不溶于酸的硫酸钡沉淀、水和二氧化碳，无色溶液D中通入二氧化碳，生成白色沉淀，氢氧化钠和二氧化碳反应生成的碳酸钠会与氯化钡反应生成碳酸钡沉淀，则无色溶液D中一定含有的溶质是：NaOH、NaCl、BaCl2，固体粉末中一定含有Na2CO3、NaOH，可能含有NaCl，故选：AB。
22．“碳中和”是指排出的CO2或温室气体被植树造林、节能减排等形式抵消。减少CO2排放的有效措施包括二氧化碳的捕集、利用与封存等。我国千吨级液态太阳燃料合成（“液态阳光”）示范项目使用了三个基本技术：太阳能光伏发电、电解水制氢气、二氧化碳在一定条件下与氢气反应得到绿色液体燃料甲醇（CH3OH）和水，首次将太阳能规模转化为液体燃料。“液态阳光”生产过程如图1所示。
（1）下列有关说法正确的是 　 　 （填字母）。
A．电解水将电能转化为化学能
B．积极鼓励植树造林，降低空气中CO2含量
C．燃煤脱硫有利于实现“碳中和”
D．“液态阳光”项目实现了从无机物到有机物的转化
（2）“液态阳光”生产过程中反应Ⅱ的化学方程式为 　 　 。
（3）下列溶液中，同样能用于“捕捉”CO2的是 　 　 。（填字母）
A．CaCl2溶液 B．CuSO4溶液 C．KOH溶液
【答案】（1）ABD；
（2）CO2+3H2CH3OH+H2O；
（3）C。
【解析】（1）A、电解水过程中，水在通电的条件下反应生成氢气和氧气，将电能转化为化学能，选项正确；
B、积极鼓励植树造林，能够增强植物的光合作用，降低空气中二氧化碳含量，选项正确；
C、燃煤脱硫能够减少二氧化硫的排放量，减少酸雨的发生，但不能降低空气中二氧化碳的含量，选项错误；
D、二氧化碳是无机物，甲醇属于有机物，“液态阳光”项目实现了从无机物到有机物的转化，选项正确，
故选：ABD。
（2）二氧化碳中，碳原子与氧原子的数目比为1：2，甲醇中，碳原子与氧原子的数目比为1：1，由质量守恒定律可知，二氧化碳和氢气在一定温度和催化剂的作用下反应生成甲醇和水，故反应的化学方程式写为：CO2+3H2CH3OH+H2O；故答案为：CO2+3H2CH3OH+H2O；
（3）A、氯化钙不能与二氧化碳反应，不能用于“捕捉”二氧化碳，选项错误；
B、硫酸铜不能与二氧化碳反应，不能用于“捕捉”二氧化碳，选项错误；
C、氢氧化钾能够与二氧化碳反应生成碳酸钾和水，能用于“捕捉”二氧化碳，选项正确；
故选：C。
三、探究题：（本大题有5小题，每空2分，共40分）
23．锰钢（含Fe、Mn、C等）是具有优良金属性能的合金，在生产生活中有广泛的应用。查阅文献得知：①锰是难溶于水的固体。②锰在水溶液中反应常显+2价，使溶液呈肉色。兴趣小组同学为了解Mn、
Fe、Cu三种金属的活动性顺序，进行了如下探究。
（1）根据金属活动性顺序（Fe＞Cu），对Mn的金属活动性提出了三种猜想：
猜想Ⅰ：Mn＞Fe＞Cu；猜想Ⅱ：Fe＞Cu＞Mn；猜想Ⅲ：Fe＞Mn＞Cu。
（2）初步探究：
实验序号 操作 现象 结论
1 将三种打磨好、粗细质量相同的金属片，分别放入相同的稀硫酸中 放入铁片溶液呈浅绿色，放入锰片溶质为肉色，放入铜片溶液为无色 猜想 错误
2 将打磨好的锰片放入硫酸亚铁溶液中 猜想Ⅰ正确
（3）进一步探究：兴趣小组同学认为有不同的方法可以比较铁、锰的活动性，兴趣小组又进行了新的探究：在盐酸中加入铁或锰进行反应。实验结果记录如下表：
实验编号 盐酸的浓度（均取20毫升） 金属（均取2克） 金属的形状 收集50毫升氢气所需时间/秒
① 10% 锰 粉状 70
② 10% 铁 片状 120
③ 20% 铁 片状 110
①依据以上实验结果能否推断出锰、铁活动性顺序？请判断并说明依据： 。
②你认为金属与酸的反应速度除了表中的影响因素还受哪些因素影响？ （说出一项即可）
【答案】（2）实验1：Ⅱ；实验2：溶液由浅绿色变为肉色；（3）①不能，实验过程中变量不唯一；②酸的种类。
【解析】（2）实验1：将三种打磨好、粗细质量相同的金属片，分别放入相同的稀硫酸中，放入铁片溶液呈浅绿色，放入锰片溶质为肉色，说明铁片和锰片能与稀硫酸反应，而放入铜片溶液为无色，说明铜不与稀硫酸反应，则锰的活动性大于铜，因此猜想Ⅱ错误；
实验2：结论是猜想Ⅰ正确，说明锰的活动性比铁强，则将打磨好的锰片放入硫酸亚铁溶液中，锰与硫酸亚铁溶液反应生成硫酸锰和铁，则可观察到溶液由浅绿色变为肉色；
（3）①实验①②的金属种类不同、金属形状不同，实验中存在两个变量，不能通过金属与酸反应的快慢来比较铁、锰的活动性，实验①③的盐酸浓度、金属种类、金属形状都不同，实验中存在三个变量，不能通过金属与酸反应的快慢来比较铁、锰的活动性，则依据以上实验结果不能推断出锰、铁活动性顺序，依据是实验过程中变量不唯一；②同形状、同质量的铁分别与同浓度的稀盐酸和稀硫酸反应，生成相同体积氢气所用时间不同，则金属与酸的反应速度还与酸的种类有关。
24.小明为探究铁制品锈蚀的条件，利用图甲装置进行实验：将干燥的氧气从导管a通入，使氧气充满U型管。一段时间后观察三处铁丝的变化情况。
（1）为确定U型管已经充满氧气，进行的实验操作是 。
（2）小明得出纯铁丝不易锈蚀的结论，他比较的铁丝是 。（用图中编号表示）
（3）由图乙可知，铁丝生锈的过程是一个 （“吸热”或“放热”）反应过程。
（4）在一次实验中，小明将装置密闭，测出内部的温度和气压变化趋势（图乙），在0到t1阶段气压下降的原因是 。
【解答】解：（1）为确定U型管已经充满氧气，进行的实验操作是把带火星的木条放在b导管口，带火星的木条复燃，说明U型管已经充满氧气。故答案为：把带火星的木条放在b导管口，带火星的木条复燃，说明U型管已经充满氧气。
（2）小明得出纯铁丝不易锈蚀的结论，他比较的铁丝是②③，是因为②③除去铁纯度不同外，其它条件相同。故答案为：②③。
（3）根据温度曲线的变化规律可知。铁丝生锈是一个放热反应过程。
（4）在一次实验中，小明将装置密闭，测出内部的温度和气压变化趋势（图乙），在0到t1阶段气压下降的原因是氧气消耗导致气压减小幅度大于温度升高导致气压增大幅度。故答案为：氧气消耗导致气压减小幅度大于温度升高导致气压增大幅度。
25．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。
【收集证据】
（1）从定性观察角度判断
若观察到 　 　 （填写现象），则说明生成气体中没有CO2。
（2）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 m2
B+C（广口瓶+溶液） m3 m4
若猜想③成立，则存在的质量关系是 　 　 。
【交流反思】
（3）若反应生成物有一氧化碳和二氧化碳，他又设计了如图乙所示的装置分离CO和CO2（铁架台、铁夹等固定用装置已略去，a、b为活塞）。若想实现分离，活塞a和b应该如何操作？　
。
【答案】（1）澄清石灰水无明显变化。
（2）（m1+m3）＞（m2+m4）。
（3）打开a，关闭b，气体进入气球，得到一氧化碳；关闭a，打开b，更换另一个气球收集气体为二氧化碳。
【解析】（1）气体没有二氧化碳，则澄清石灰水不变浑浊，因此看不到明显变化；
（2）猜想③成立，说明气体为一氧化碳和二氧化碳，一氧化碳不能被吸收，所以反应后质量减少，所以反应前质量比反应后质量大，故（m1+m3）＞（m2+m4）；
（3）一氧化碳不被氢氧化钠吸收，所以打开a气体进入后，氢氧化钠吸收二氧化碳，一氧化碳进入气球；然后再打开b，稀硫酸进入，与碳酸钠反应生成二氧化碳，再进入气球收集二氧化碳；
26．兴趣小组以某工业废渣（含Fe2O3、FeO和少量SiO2）为原料制备绿矾（FeSO4 7H2O），绿矾可用于治疗缺铁性贫血。其流程如图1。
已知：铁粉能与硫酸铁反应生成硫酸亚铁。
（1）由此流程可推知SiO2的性质有 　 　 （填字母）。
A．难溶于水 B．化学性质很活泼 C．不能与稀硫酸反应
（2）滤液①中的阳离子有 　 　 （写出符号）；“还原”步骤中铁粉与硫酸铁反应的方程式为 　 　 。
（3）将过滤②后的滤液进行如下操作：蒸发浓缩、降温结晶、过滤、干燥即可得到绿矾（FeSO4 7H2O）。在N2气氛中，FeSO4 7H2O加热脱水分解过程中测量的数据如图2所示，可知n＝ 　 　 。FeSO4暴露在空气中与氧气、水反应生成Fe（OH）SO4而失效，该反应的化学方程式为 　 　 。
【答案】（1）AC
（2）Fe3+、Fe2+、H+；Fe+Fe2（SO4）3＝3FeSO4
（3）4；4FeSO4+O2+2H2O＝4Fe（OH）SO4
【解析】解：（1）工业废渣加入稀硫酸后，经过过滤，SiO2存在于滤渣中；这表明SiO2难溶于水，且不能与稀硫酸反应，如果化学性质活泼就会与稀硫酸发生反应而不会留在滤渣中。故选AC；
（2）工业废渣含Fe2O3、FeO和少量SiO2，加入稀硫酸后，Fe2O3与稀硫酸反应生成硫酸铁和水，FeO与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和水，稀硫酸过量，所以滤液①中的阳离子有Fe3+、Fe2+、H+；根据题中“已知”提供的信息可知，“还原”步骤中铁粉与硫酸铁反应生成硫酸亚铁，反应的方程式为Fe+Fe2（SO4）3＝3FeSO4；
（4）由图b可知，当FeSO4 7H2O中7个结晶水完全失去时，失重比为45.3%，故设当失重比为19.4%时，失去的结晶水的数目为m，则有：，m≈3，则n＝7﹣3＝4；FeSO4暴露在空气中与氧气、水反应生成Fe（OH）SO4，化学方程式为4FeSO4+O2+2H2O＝4Fe（OH）SO4。
27．一包固体粉末，可能含有FeCl3、CaCO3、NaOH、Ba（OH）2、BaCl2、Na2SO4中的几种，为确定其组成，取适量试样进行下列实验。请根据实验现象推断：
①取试样溶于水，搅拌、过滤，得到无色澄淌溶液A和白色沉淀B。
②取上述无色澄清溶液A，通入适量的CO2，生成白色沉淀C。
③取上述白色沉淀B，加入过量的稀硝酸，沉淀全部消失。综合上述实验现象，回答下列问题：
（1）由①得原固体粉末中一定不含　 　 （填化学式，下同）。
（2）由②③得原固体粉末中一定不含　 　 。
（3）根据以上信息，固体粉末的组成可能有　 　种情况。最少是含有 两种物质的混合。
【答案】（1）FeCl3；（2）Na2SO4；（3）4；碳酸钙和氢氧化钡
【解析】（1）①取试样溶于水，搅拌、过滤，得到无色澄清溶液A和白色沉淀B，由于氯化铁在溶液中呈黄色，铁离子形成的氢氧化铁沉淀为红褐色沉淀，所以该固体粉末中一定不含有氯化铁（FeCl3），白色沉淀B中可能含有碳酸钙、硫酸钡中的一种或两种；
（2）②取上述无色澄清溶液A，通入适量的CO2，生成白色沉淀C，由于二氧化碳与氢氧化钡反应生成碳酸钡沉淀和水，二氧化碳与氢氧化钠溶液反应生成碳酸钠和水，碳酸钠再与氯化钡反应也会生成碳酸钡沉淀，所以无色澄清溶液A中一定含有钡离子和氢氧根离子，则白色粉末中含有氢氧化钡或氢氧化钠和氯化钡或氢氧化钡、氢氧化钠、氯化钡；
③取上述白色沉淀B，加入过量的稀硝酸，沉淀全部消失，可判断白色沉淀一定含有碳酸钙，一定不含有硫酸钡，故可判断白色粉末中一定不含硫酸钠（Na2SO4）；
（3）由上可知，白色粉末中一定不含有氯化铁和硫酸钠，则固体粉末的混合组成中，最多是含有4种物质（CaCO3、NaOH、Ba（OH）2、BaCl2）的混合，最少是含有碳酸钙和氢氧化钡两种物质的混合，以及碳酸钙、氢氧化钡、氯化钡；碳酸钙、氢氧化钡、氢氧化钠四种组合。
四、综合题：（本大题有5小题，28小题5分，29、31小题各7分，30、32小题各8分，共35分）
28．我国空间站中再生式环控生保技术降低了物资补给成本。再生式环控生保系统包括电解制氧、饮水收集与处理、二氧化碳等气体去除等子系统（如图甲所示）。
（1）在太空中进行电解制氧，将水电解成氧气和氢气后，还需要通过膜分离技术将气体与液体分离，气体与液体分离过程属于 　 　 变化。
（2）航天员呼出的二氧化碳不仅是废气，而且对人体有害，可利用碱来吸收CO2。已知相同条件下，不同吸收剂吸收CO2的最大质量关系如图所示。
①若采用碱吸收方法，选用LiOH作吸收剂的原因是 　 　 。
②相比于利用碱吸收的方法，再生环控生保技术的优点是 　 　 。
【答案】（1）电能转化为化学能；
（2）①相同条件下，吸收剂质量相同时，氧氧化锂吸收的二氧化碳质量较多；
②实现空间站内二氧化碳的循环利用，保障空间站长期正常运转（合理即可）；
【解答】解：（1）气体与液体分离过程没有新物质属于物理变化。
（2）电解制氧，即将水电解成氧气和氢气，该过程涉及的能量转化为电能转化为化学能。
（3）①若采用碱吸收方法，选用KOH作吸收剂的原因是同等质量的吸收剂，氢氧化锂吸收的二氧化碳的量更多；②相比于利用碱吸收的方法，再生环控生保技术的优点是二氧化碳可以循环利用。
29．某兴趣小组的同学为了测定镁铜合金中镁的质量分数，取10克合金样品，将120克稀硫酸分6次加入样品中，充分反应后过滤、洗涤、干燥、称重，得到的实验数据如表：
稀硫酸用量 剩余固体质量 稀硫酸用量 剩余固体质量
第一次加入20克 m 第四次加入20克 5.2克
第二次加入20克 7.6克 第五次加入20克 4.2克
第三次加入20克 6.4克 第六次加入20克 4.2克
（1）分析数据可知，表中m＝ ，第 次加入稀硫酸后样品中的镁已完全反应。
（2）计算合金样品中镁的质量分数？
（3）计算实验所用稀硫酸的溶质质量分数？
【解】（1）根据表格中的数据可分析出与20克稀硫酸恰好完全反应的镁的质量为1.2g，可以推断m＝1.2+7.6＝8.8；第五次加入20g的稀硫酸反应的镁的质量为1g＜1.2g，说明了酸有剩余，镁已完全反应。
（2）由上述分析可知，镁的总质量为：8.8g﹣4.2g＝4.6g。故合金样品中镁的质量分数为：
100%≈52.3%；
（3）设20g稀硫酸中硫酸的质量为x。
Mg+H2SO4═MgSO4+H2↑
24 98
1.2g x
解得：x＝4.9g
所用稀硫酸中H2SO4的质量分数为：100%＝24.5%
答：（3）合金样品中镁的质量分数为52.3%；
（4）所用稀硫酸中H2SO4的质量分数为24.5%。
30．小科查阅资料发现：氢气还原氧化铜的实验中，若反应过程通入氢气时间不够，得到的固体产物是铜和氧化亚铜（Cu2O）组成的混合物。于是他对反应产物的生成情况进行了如下探究：利用图甲所示实验装置，称取若干份质量均为0.6克的氧化铜，在相同条件下分别用氢气还原不同时间，并检测固体中氧化亚铜的质量，结果如图乙。
（1）利用图甲装置进行氢气还原氧化铜的实验时，正确实验操作顺序为 　 　 。
①加热 ②停止加热 ③通入制好的纯净氢气 ④停止通氢气
（2）为解释实验结果，小科对氢气还原氧化铜的反应过程提出如下假设：反应过程包含有2CuO+H2Cu2O+H2O，H2+Cu2O2Cu+H2O两个反应。若假设成立，请列式计算出0.6克的氧化铜生成的Cu2O的最大质量为多少克？
（3）根据图乙所示的探究结果和计算结果分析，可以确定两个反应是 　 　 （填“同时进行”或者“分步进行”）。
（4）为确保反应所得固体中氧化亚铜尽可能少，可采取的措施是 　 　 。
【答案】（1）③①②④ （2）0.54g （3）同时进行 （4）用氢气还原，时间尽量延长。
【解析】
（1）利用图甲装置进行氢气还原氧化铜的实验时，正确实验操作顺序为通入制好的纯净氢气（排出装置中的空气，防止加热时发生爆炸）、加热、停止加热（继续通入氢气）、停止通氢气。
（2）按照2CuO+H2Cu2O+H2O进行时，生成氧化亚铜质量最大。
设生成氧化亚铜的最大质量是x。
2CuO+H2Cu2O+H2O
160 144
0.6g x
x＝0.54g
答：0.6g的氧化铜生成的Cu2O的最大质量为0.54g。
（3）根据图乙所示的探究结果和计算结果分析，生成氧化亚铜最大质量是0.32g，可以确定两个反应是同时进行。
（4）为确保反应所得固体中氧化亚铜尽可能少，可采取的措施是用氢气还原，时间尽量延长，是因为时间越长，氧化亚铜含量越小。
31．如图甲中A是一种常见的酸溶液100g，它能与黑色固体B反应，B质量为8克，将NaOH溶液逐渐加入到C中，生成蓝色沉淀E的质量与加入NaOH溶液的质量关系如图乙所示；在D中加入Ba（NO3）2溶液能生成一种不溶于稀硝酸的白色沉淀。
（1）试写出“在D中加入Ba（NO3）2溶液能生成一种不溶于稀硝酸的白色沉淀”的化学反应方程式
　 　 。
（2）C中溶液的溶质化学式为 　 　 。
（3）NaOH溶液溶质的质量分数是多少？
【答案】（1）Na2SO4+Ba（NO3）2＝BaSO4↓+2NaNO3；（2）CuSO4和H2SO4；（3）20%。
【解析】（1）在D中加入Ba（NO3）2溶液能生成一种不溶于稀硝酸的白色沉淀，则生成的沉淀是硫酸钡（硫酸钠和硝酸钡反应生成硫酸钡沉淀和硝酸钠），反应的化学方程式为：Na2SO4+Ba（NO3）2＝BaSO4↓+2NaNO3；
（2）C中加入氢氧化钠溶液，产生蓝色沉淀，则C中含有铜离子，B是氧化铜，在D中加入Ba（NO3）2溶液能生成一种不溶于稀硝酸的白色沉淀，则生成的沉淀是硫酸钡，即A是硫酸，由图乙可得刚加入氢氧化钠没有沉淀，则C溶液中溶质是硫酸和硫酸铜，化学式为H2SO4、CuSO4；
（3）根据化学反应前后元素质量不变，反应中存在的关系是CuO～Cu（OH）2～2NaOH；设和硫酸铜反应的氢氧化钠的质量为x，
CuO～Cu（OH）2～2NaOH
80 80
8g x
x＝8g，
则NaOH溶液中溶质的质量分数是：。
32．“草木染”是利用天然植物汁液染色，某小组在印染活动中结合纺织印染核心工艺流程，以“探究古代碱煮原理——探索现代酸洗工艺—探寻织物pH调节剂”为线索，建构物质转化的知识体系。
酸洗剂 市场价（元/吨） 每千吨布料的酸洗费用（元） 选出合适的酸洗剂
30%盐酸 200 2433
98%硫酸 600 　 　
（1）【古代碱煮原理】“碱煮”能使布料表面变得光滑。古人将A、B物质经系列处理后混合煮练布料，如图所示，目的是获得碱性更强的物质进一步处理布料。请写出流程①中涉及的化学反应方程式
　 　 。
（2）【现代酸洗工艺】“酸洗”能中和布料上残留的碱液，选择时很大程度上取决于价格。现代碱煮常用烧碱，若碱煮后每千吨布料残留4吨NaOH（不考虑其它杂质），请通过计算协助小组成员完成表格。
（3）【织物pH调节剂】碱煮、酸洗等处理后的织物经过漂白、染色便成了精美的布匹，质检合格即可出厂。质检中的一项是pH范围，标准规定直接接触皮肤织物的pH范围如流程⑤所示。
请从下列图像分析，盐酸不适合作为织物pH调节剂的原因　 　 。
【答案】（1）Ca（OH）2+K2CO3＝CaCO3↓+2KOH；
（2）3000；盐酸；
（3）因为pH为7.5时对应加入盐酸的体积为6.1mL，pH下降到4.0时加入盐酸的体积为6.4mL，中和过程中pH变化太快不易于控制，容易导致酸超标。与盐酸相比，醋酸的用量范围更广。
【解析】（1）流程①中涉及的化学反应为氢氧化钙和碳酸钾反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钾，化学方程式为：Ca（OH）2+K2CO3＝CaCO3↓+2KOH；
（2）设消耗硫酸的质量为x。
H2SO4+2NaOH＝Na2SO4+2H2O
98 80
98%×x 4t
x＝5t
则使用硫酸每千吨布料的酸洗费用5吨×600元/吨＝3000元；
2433元＜3000元，故酸洗剂应选择盐酸；
（3）根据图像分析，因为pH为7.5时对应加入盐酸的体积为6.1mL，pH下降到4.0时加入盐酸的体积为6.4mL，中和过程中pH变化太快不易于控制，容易导致酸超标。与盐酸相比，醋酸的用量范围更广，所以盐酸不适合作为织物pH调节剂。/ 让教学更有效 精品试卷 | 科学
第2章《物质转化与材料利用》拓展性学习评价
试题卷
一、选择题：（本大题共15个小题，每小题3分，共45分。每小题列出的四个备选项中只有一个符合题目要求的，不选、错选、多选均不得分。）
1.无人机的用途越来越广泛，可以用于航拍、喷洒农药等。制无人机框架宜选用密度小、强度高、硬度较大、化学稳定性好的金属材料，下列材料中最适合做无人机框架的是（　　）
A．钢 B．黄铜 C．铝合金 D．纯铝
2.杭州第19届亚运会火炬“薪火”金属部分采用1070铝合金旋压成型。它的化学成分主要是铝、镍、锌，该铝合金和铝的部分性质如表。“薪火”采用铝合金的优点是（　　）
材料 密度（克/厘米3） 化学性质 熔点℃ 强度
铝合金 2.7 在潮湿空气中不易氧化 660 较低
铝 2.7 在潮湿空气中易氧化 660 较低
A．增大强度 B．增大密度 C．增强抗氧化性 D．升高熔点
3.医用防护口罩的核心材料是“熔喷布”（主要成分为聚丙烯[（C3H6）n]，鼻梁压条的材料是金属铝，因其对带病毒气溶胶和有害微尘的阻隔效果显著。下列分析正确的是（　　）
A．“熔喷布”的主要成分聚丙烯属于无机物
B．制作鼻梁压条的金属铝是由铝分子构成的
C．用金属铝是因为铝的化学性质稳定，不与氧气反应
D．医用防护口罩起阻隔作用的原理类似于过滤
4.化学与生活、生产的密切关系。下列有关说法中不正确的是（　　）
A．合金属于混合物，硬度一般比其成分金属大
B．碳酸钠俗名纯碱，也叫苏打，可用于去除油污
C．氯化铵能促使农作物枝叶茂盛，与熟石灰混合施用，既施了氮肥又改良了酸性土壤
D．硫酸铜溶液慢慢倒入石灰乳中，并用玻璃棒不断搅拌制成的波尔多液具有杀菌作用
5.钠是一种金属单质，有关信息如下：
①银白色的金属； ②密度比水小，比煤油大；
③钠很软，可以用刀切开； ④常温下，钠与氧气、硫、水等均能快速反应；
⑤钠在高温高压时甚至可以和氢气发生反应生成氢化钠；
⑥在实验室里，金属钠通常存放于煤油中。
依据上述信息，下列说法正确的是（　　）
A．描述金属钠的物理性质有①②⑤ B．描述金属钠的化学性质有③④
C．⑤所涉及的化学反应基本类型是化合反应 D．金属钠存放于煤油中的原因是比煤油密度大
6.科学家利用一种纳米纤维催化剂将二氧化碳转化为液体燃料甲醇，其微观示意图如图所示。下列分析正确的是（　　）
A．该反应是置换反应 B．反应后该纳米纤维的质量一定减少
C．参加反应的CO2、H2分子个数比为1：3 D．甲醇由一个碳原子、一个氧原子和四个氢原子组成
7.在两只烧杯中分别放入相同质量的镁、锌两种金属，然后向两只烧杯中分别倒入相同质量、相同浓度的稀硫酸，反应产生氢气的质量与消耗硫酸的质量关系如图所示。综合以上信息得到以下结论，合理的是(　 　)
A．从图像可以看出，金属镁比金属锌的活动性强
B．若两种金属都有剩余，二者得到的氢气质量相同
C．若硫酸有剩余，二者得到的氢气质量相同
D．若两种金属完全溶解，二者消耗硫酸的质量相同
8.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．SSO2H2SO4溶液
C．Fe3O4FeFeCl3溶液 D．NaOH溶液Na2CO3溶液NaCl溶液
9.小乐将一定量的锌粉加入到Al（NO3）3、Fe（NO3）2和AgNO3的混合溶液中，充分反应后将混合物过滤得到滤液和滤渣。已知混合溶液中的某些阳离子个数随时间的变化如图所示，则下列分析正确的是（　　）
A．②表示的阳离子是Ag+
B．③表示的阳离子是Zn2+
C．过滤得到的滤渣中只有Ag和Fe
D．过滤得到的滤液中只有Zn（NO3）2和Al（NO3）3
10.金属M与Cu（NO3）2溶液发生反应：M+Cu（NO3）2＝Cu+M（NO3）2，下列叙述不正确的是（　　）
A．金属M不可能是铝
B．M一定发生反应：M+2AgNO3═2Ag+M（NO3）2
C．若M为镁，恰好完全反应后，溶液质量较反应前减少
D．恰好完全反应后，M表面有红色固体析出，溶液一定由蓝色变为无色
11.三种物质间只通过一步反应就能实现如箭头所指方向的转化，下列符合要求的组合是（　　）
A．①② B．①③ C．②③ D．①②③
12．“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能直接转化而成的。某局游戏中，小虞出牌后能实现如图所示的牌局，则小虞所出的牌（单质）是（　　）
A．Mg B．Fe C．C D．Cu
13.如图为某化工企业生产流程示意图，有关说法正确的是（　　）
A．钛酸亚铁（FeTiO3）中钛元素化合价为+3价
B．流程中的一氧化碳、钛酸亚铁和甲醇都是氧化物
C．②中为使原料全部转化为甲醇，理论上CO和H2投料的质量比为7：1
D．①中反应为2FeTiO3+6C+7Cl2══2x+2TiCl4+6CO，则X为FeCl2
14．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，“火车”就能开动。能让这列“四节火车”开动起来的是（　　）
A．C→CO2→CaCO3→CaCl2 B．S→SO3→H2SO4→CaSO4
C．Cu→CuO→Cu（OH）2→CuCl2 D．Fe→FeCl2→Fe2（SO4）3→Na2SO4
15．小科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。下列说法正确的是（　　）
A．若X是水，单质一定是氢气
B．若X是NaCl，则盐可能是碳酸钠
C．若X是水，则能实现图中物质转化的基本反应类型总共有3种
D．若X是KCl，则碱转化为X的方程式一定是：KOH+HCl＝KCl+H2O
二、填空题：（本大题有7小题20空，每空2分，共40分）
16．人类的生产生活离不开金属材料。
（1）铜易生锈，铜锈的主要成分是碱式碳酸铜（Cu2（OH）2CO3），是铜与空气中的氧气、水和 共同作用的结果。
（2）铝制品表面的污渍不宜用钢丝球擦洗，以免破坏表面的 。
（3）金属的回收和利用是保护金属资源的一条有效途径。某废液中含有ZnCl2、FeCl2和CuCl2，要从中全部回收金属铜。我们可先加入稍过量的铁粉，充分反应后过滤，再往滤渣中加入稍过量的 溶液充分反应后过滤、洗涤、干燥即可。
17.已知单质与化合物发生如下反应：
（1）若乙的溶液为浅绿色，Y是红色固体，则甲与X反应的化学方程式为 ；
（2）若常温下乙是气体，Y是红色固体，则甲与X反应的化学方程式为 ；
（3）若Y是气体，写出一个符合甲与X反应的化学方程式 。
18.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，某工艺流程如下。
已知：Sn＋SnCl4===2SnCl2
（1）固体A中一定含有的金属是 。
（2）写出步骤②发生反应的化学方程式 。
（3）相比于直接焚烧废旧电路板回收金属，该工艺主要优点是 。
19．有一包固体样品，可能含氯化铁、硫酸钠、氢氧化钡、氢氧化钠中的一种或几种。小科进行了如下实验，请根据实验现象回答下列问题。
（1）沉淀乙的成分为 　 　 。
（2）写出沉淀乙加足量稀盐酸发生反应的化学方程式：　 　 。
（3）上述实验中，若滤液甲中加入的稀硫酸不是足量的，是否还能产生沉淀？　 　 。（填“能”、“不能”或“不一定”）
20．实验室以软锰矿（主要含MnO2的矿石）为原料制备MnO2的流程如图1。
（1）“酸浸”时，为了使软锰矿反应更充分，可采取的措施有 　 　 （写一条）。
（2）“沉锰”反应为MnSO4+2NH4HCO3MnCO3↓+（NH4）2SO4+H2O+CO2↑，实验过程中如果操作不当，常会有刺激性气味气体逸出，并造成原料浪费，这可能是加热温度过高导致NH4HCO3分解产生 　 　 。
（3）在空气中“煅烧”MnCO3会生成不同的锰氧化物，各锰氧化物质量分数随煅烧温度的变化关系如图2所示。根据图像分析，为了提高MnO2的产量，煅烧时最高温度范围不要超过 　 　 。
21．某科学探究小组对一包固体粉末中的成分进行鉴别，粉末中可能含有NaCl、Na2CO3、CuSO4、NaOH、CaCl2中的一种或几种，实验操作步骤及现象如图，试回答：
（1）仅由步骤Ⅰ可知，固体粉末中不可能含有的物质是 　 　 （填化学式，下同）。
（2）结论：固体粉末中一定含有 　 　 。
A.Na2CO3 B.NaOH C.NaCl
22．“碳中和”是指排出的CO2或温室气体被植树造林、节能减排等形式抵消。减少CO2排放的有效措施包括二氧化碳的捕集、利用与封存等。我国千吨级液态太阳燃料合成（“液态阳光”）示范项目使用了三个基本技术：太阳能光伏发电、电解水制氢气、二氧化碳在一定条件下与氢气反应得到绿色液体燃料甲醇（CH3OH）和水，首次将太阳能规模转化为液体燃料。“液态阳光”生产过程如图1所示。
（1）下列有关说法正确的是 　 　 （填字母）。
A．电解水将电能转化为化学能
B．积极鼓励植树造林，降低空气中CO2含量
C．燃煤脱硫有利于实现“碳中和”
D．“液态阳光”项目实现了从无机物到有机物的转化
（2）“液态阳光”生产过程中反应Ⅱ的化学方程式为 　 　 。
（3）下列溶液中，同样能用于“捕捉”CO2的是 　 　 。（填字母）
A．CaCl2溶液 B．CuSO4溶液 C．KOH溶液
三、探究题：（本大题有5小题，每空2分，共40分）
23．锰钢（含Fe、Mn、C等）是具有优良金属性能的合金，在生产生活中有广泛的应用。查阅文献得知：①锰是难溶于水的固体。②锰在水溶液中反应常显+2价，使溶液呈肉色。兴趣小组同学为了解Mn、
Fe、Cu三种金属的活动性顺序，进行了如下探究。
（1）根据金属活动性顺序（Fe＞Cu），对Mn的金属活动性提出了三种猜想：
猜想Ⅰ：Mn＞Fe＞Cu；猜想Ⅱ：Fe＞Cu＞Mn；猜想Ⅲ：Fe＞Mn＞Cu。
（2）初步探究：
实验序号 操作 现象 结论
1 将三种打磨好、粗细质量相同的金属片，分别放入相同的稀硫酸中 放入铁片溶液呈浅绿色，放入锰片溶质为肉色，放入铜片溶液为无色 猜想 错误
2 将打磨好的锰片放入硫酸亚铁溶液中 猜想Ⅰ正确
（3）进一步探究：兴趣小组同学认为有不同的方法可以比较铁、锰的活动性，兴趣小组又进行了新的探究：在盐酸中加入铁或锰进行反应。实验结果记录如下表：
实验编号 盐酸的浓度（均取20毫升） 金属（均取2克） 金属的形状 收集50毫升氢气所需时间/秒
① 10% 锰 粉状 70
② 10% 铁 片状 120
③ 20% 铁 片状 110
①依据以上实验结果能否推断出锰、铁活动性顺序？请判断并说明依据： 。
②你认为金属与酸的反应速度除了表中的影响因素还受哪些因素影响？ （说出一项即可）
24.小明为探究铁制品锈蚀的条件，利用图甲装置进行实验：将干燥的氧气从导管a通入，使氧气充满U型管。一段时间后观察三处铁丝的变化情况。
（1）为确定U型管已经充满氧气，进行的实验操作是 。
（2）小明得出纯铁丝不易锈蚀的结论，他比较的铁丝是 。（用图中编号表示）
（3）由图乙可知，铁丝生锈的过程是一个 （“吸热”或“放热”）反应过程。
（4）在一次实验中，小明将装置密闭，测出内部的温度和气压变化趋势（图乙），在0到t1阶段气压下降的原因是 。
25．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。
【收集证据】
（1）从定性观察角度判断
若观察到 　 　 （填写现象），则说明生成气体中没有CO2。
（2）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 m2
B+C（广口瓶+溶液） m3 m4
若猜想③成立，则存在的质量关系是 　 　 。
【交流反思】
（3）若反应生成物有一氧化碳和二氧化碳，他又设计了如图乙所示的装置分离CO和CO2（铁架台、铁夹等固定用装置已略去，a、b为活塞）。若想实现分离，活塞a和b应该如何操作？　
。
26．兴趣小组以某工业废渣（含Fe2O3、FeO和少量SiO2）为原料制备绿矾（FeSO4 7H2O），绿矾可用于治疗缺铁性贫血。其流程如图1。
已知：铁粉能与硫酸铁反应生成硫酸亚铁。
（1）由此流程可推知SiO2的性质有 　 　 （填字母）。
A．难溶于水 B．化学性质很活泼 C．不能与稀硫酸反应
（2）滤液①中的阳离子有 　 　 （写出符号）；“还原”步骤中铁粉与硫酸铁反应的方程式为 　 　 。
（3）将过滤②后的滤液进行如下操作：蒸发浓缩、降温结晶、过滤、干燥即可得到绿矾（FeSO4 7H2O）。在N2气氛中，FeSO4 7H2O加热脱水分解过程中测量的数据如图2所示，可知n＝ 　 　 。FeSO4暴露在空气中与氧气、水反应生成Fe（OH）SO4而失效，该反应的化学方程式为 　 　 。
27．一包固体粉末，可能含有FeCl3、CaCO3、NaOH、Ba（OH）2、BaCl2、Na2SO4中的几种，为确定其组成，取适量试样进行下列实验。请根据实验现象推断：
①取试样溶于水，搅拌、过滤，得到无色澄淌溶液A和白色沉淀B。
②取上述无色澄清溶液A，通入适量的CO2，生成白色沉淀C。
③取上述白色沉淀B，加入过量的稀硝酸，沉淀全部消失。综合上述实验现象，回答下列问题：
（1）由①得原固体粉末中一定不含　 　 （填化学式，下同）。
（2）由②③得原固体粉末中一定不含　 　 。
（3）根据以上信息，固体粉末的组成可能有　 　种情况。最少是含有 两种物质的混合。
四、综合题：（本大题有5小题，28小题5分，29、31小题各7分，30、32小题各8分，共35分）
28．我国空间站中再生式环控生保技术降低了物资补给成本。再生式环控生保系统包括电解制氧、饮水收集与处理、二氧化碳等气体去除等子系统（如图甲所示）。
（1）在太空中进行电解制氧，将水电解成氧气和氢气后，还需要通过膜分离技术将气体与液体分离，气体与液体分离过程属于 　 　 变化。
（2）航天员呼出的二氧化碳不仅是废气，而且对人体有害，可利用碱来吸收CO2。已知相同条件下，不同吸收剂吸收CO2的最大质量关系如图所示。
①若采用碱吸收方法，选用LiOH作吸收剂的原因是 　 　 。
②相比于利用碱吸收的方法，再生环控生保技术的优点是 　 　 。
29．某兴趣小组的同学为了测定镁铜合金中镁的质量分数，取10克合金样品，将120克稀硫酸分6次加入样品中，充分反应后过滤、洗涤、干燥、称重，得到的实验数据如表：
稀硫酸用量 剩余固体质量 稀硫酸用量 剩余固体质量
第一次加入20克 m 第四次加入20克 5.2克
第二次加入20克 7.6克 第五次加入20克 4.2克
第三次加入20克 6.4克 第六次加入20克 4.2克
（1）分析数据可知，表中m＝ ，第 次加入稀硫酸后样品中的镁已完全反应。
（2）计算合金样品中镁的质量分数？
（3）计算实验所用稀硫酸的溶质质量分数？
30．小科查阅资料发现：氢气还原氧化铜的实验中，若反应过程通入氢气时间不够，得到的固体产物是铜和氧化亚铜（Cu2O）组成的混合物。于是他对反应产物的生成情况进行了如下探究：利用图甲所示实验装置，称取若干份质量均为0.6克的氧化铜，在相同条件下分别用氢气还原不同时间，并检测固体中氧化亚铜的质量，结果如图乙。
（1）利用图甲装置进行氢气还原氧化铜的实验时，正确实验操作顺序为 　 　 。
①加热 ②停止加热 ③通入制好的纯净氢气 ④停止通氢气
（2）为解释实验结果，小科对氢气还原氧化铜的反应过程提出如下假设：反应过程包含有2CuO+H2Cu2O+H2O，H2+Cu2O2Cu+H2O两个反应。若假设成立，请列式计算出0.6克的氧化铜生成的Cu2O的最大质量为多少克？
（3）根据图乙所示的探究结果和计算结果分析，可以确定两个反应是 　 　 （填“同时进行”或者“分步进行”）。
（4）为确保反应所得固体中氧化亚铜尽可能少，可采取的措施是 　 　 。
31．如图甲中A是一种常见的酸溶液100g，它能与黑色固体B反应，B质量为8克，将NaOH溶液逐渐加入到C中，生成蓝色沉淀E的质量与加入NaOH溶液的质量关系如图乙所示；在D中加入Ba（NO3）2溶液能生成一种不溶于稀硝酸的白色沉淀。
（1）试写出“在D中加入Ba（NO3）2溶液能生成一种不溶于稀硝酸的白色沉淀”的化学反应方程式
　 　 。
（2）C中溶液的溶质化学式为 　 　 。
（3）NaOH溶液溶质的质量分数是多少？
32．“草木染”是利用天然植物汁液染色，某小组在印染活动中结合纺织印染核心工艺流程，以“探究古代碱煮原理——探索现代酸洗工艺—探寻织物pH调节剂”为线索，建构物质转化的知识体系。
酸洗剂 市场价（元/吨） 每千吨布料的酸洗费用（元） 选出合适的酸洗剂
30%盐酸 200 2433
98%硫酸 600 　 　
（1）【古代碱煮原理】“碱煮”能使布料表面变得光滑。古人将A、B物质经系列处理后混合煮练布料，如图所示，目的是获得碱性更强的物质进一步处理布料。请写出流程①中涉及的化学反应方程式
　 　 。
（2）【现代酸洗工艺】“酸洗”能中和布料上残留的碱液，选择时很大程度上取决于价格。现代碱煮常用烧碱，若碱煮后每千吨布料残留4吨NaOH（不考虑其它杂质），请通过计算协助小组成员完成表格。
（3）【织物pH调节剂】碱煮、酸洗等处理后的织物经过漂白、染色便成了精美的布匹，质检合格即可出厂。质检中的一项是pH范围，标准规定直接接触皮肤织物的pH范围如流程⑤所示。
请从下列图像分析，盐酸不适合作为织物pH调节剂的原因　 　 。

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