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第5节 物质的转化
考点一、非金属及其化合物之间的转化
（一）有的非金属可以转化为非金属氧化物(以硫黄燃烧实验为例)
实验步骤 实验现象 化学方程式
取一药匙硫黄，观察其外观 淡黄色粉末
将硫黄放到燃烧匙中，在酒精灯上点燃硫黄，观察现象 硫黄燃烧，产生淡蓝色火焰并放出热量，生成无色、有刺激性气味的气体 S+O2 点燃 SO2
把燃烧着的硫黄放进盛有氧气的集气瓶内，观察现象 燃烧更旺， 产生明亮的蓝紫色火焰， 生成无色、有刺激性气味的气体 S+O2 点燃 SO2
其他非金属在一定条件下也可以与O2发生反应，如:
4P+5O2 点燃 2P2O5 C+O2 点燃 CO2 2H2+O2 点燃 2H2O
（二）非金属氧化物可以转化生成酸，不稳定的酸受热分解后又重新生成非金属氧化物(以CO2与碳酸的转化实验为例)
实验步骤 实验现象 原因分析 反应的化学方程式
取2杯蒸馏水，向1杯吹气或通入CO2。然后向2只烧杯中滴加紫色石蕊试液 吹气或通入CO2的烧杯中滴入紫色石蕊试液后，溶液变红；另一烧杯无变化 吹气或通入CO2的烧杯中，生成了碳酸 CO2+H2O==H2CO3
从2只烧杯中分别取少量液体放入试管中，加热，观察现象 变红色的溶液又变成了原来的紫色，另一个无变化 碳酸不稳定， 受热分解生成CO2和H2O H2CO3 △ CO2↑+ H2O
其他非金属氧化物也可以与H2O反应，如:SO2+H2O = H2SO3 SO3+H2O = H2SO4
（三）非金属与其他化合物的转化
非金属 → 非金属氧化物 → 酸 → 盐
非金属 → 非金属氧化物 → 盐+水
典例1：如图为三种物质可能存在的转化关系，根据所学物质的性质及化学变化规律，判断下列说法中正确的是（　　）
A．不能一步实现转化的有①② B．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
变式1：下列物质间的转化不能实现的是(　　)
A． B．
C． D．
变式2：如图是初中四种常见物质之间的常见反应关系图，图中“—”表示相连的两种物质能反应，“→”表示两端的物质通过一步反应能转化。下列说法不正确的是（　　）
A．X一定是Ca（OH）2 B．X与Y反应能生成NaOH
C．X与Y不可能都是盐 D．Y可能是钠盐
变式3：含硫的物质在实验室或工业生产过程中可出现下列图示的转化：
（1）实验室中，点燃少量单质硫于充满氧气的集气瓶中燃烧，产生漂亮的蓝紫色火焰，生成物质A．A是工业排放物中一种主要的空气污染物，也是酸雨形成的主因之一．根据你学过的知识可将A转化成Na2SO3 ， 你提供的试剂是________．
（2）在硫酸工业中，将A在一定条件下与空气中的物质反应得到B，B与水结合得到硫酸．B与A的组成元素相同，B中硫元素与硫酸中硫元素化合价相同，写出A转化成B的化学方程式：________．
（3）上述物质转化过程中，属于化合反应的是________（填序号）．
（4）若回收工业排放物A 32吨，理论上可生产硫酸________ 吨．
考点二、金属及其化合物之间的转化
（一）有的金属与非金属可以发生反应，转化成化合物(以铁粉和硫黄反应的实验为例)
(1)实验药品:铁粉(黑色)，硫黄。
(2)实验步骤、实验现象、反应的化学方程式
实验步骤 实验现象、反应的化学方程式
取少量铁粉放在白纸上，再取少量硫黄与铁粉混合。用磁铁接近混合物，观察现象 铁粉能被磁铁吸引
把混合物放进试管内，用酒精灯加热，观察现象 铁粉和硫黄反应发光，生成黑色固体，同时放出大量的热，反应的化学方程式为Fe+S △ FeS
将生成物倒在白纸上，观察生成物的外观，再用磁铁靠近生成物，观察磁铁能否吸引生成物 生成物呈块状，不能被磁铁吸引
其他一些金属与非金属也可以发生反应，如:
2Na+Cl2 点燃 2NaCl
2Fe+3Cl2 点燃 2FeC13
Cu+Cl2 点燃 CuCl2
(3)实验解释:反应前是单质铁，可以被磁铁吸引，反应后生成物不再是铁，而是硫化亚铁，所以不能被磁铁吸引。充分说明单质铁转化成了相应的化合物。
（二）某些金属氧化物可以与水反应生成碱（活泼性较强的金属）
实验步骤 实验现象 反应的化学方程式
在蒸发皿中放1小块生石灰，加少量水，搅拌，观察现象 生石灰与水反应放出大量的热 CaO+H2O= Ca(OH)2
向反应后的蒸发皿中滴加几滴无色酚酞试液，观察现象 无色酚酞试液变红 无
其他一些金属氧化物也可以与水反应生成碱，如:Na2O+H2O = 2NaOH
BaO+H2O = Ba(OH)2 K2O+H2O=2KOH
（三）金属与其化合物的转化
金属 + 氧气 → 金属氧化物，
金属 + 非金属单质 → 盐（除O2，N2，C外）；
金属氧化物 + 水→ 碱(只有BaO、K2O、CaO、Na2O能与水反应)；
碱 + 酸 → 盐
金属氧化物 + 酸 → 盐和水。
用化学方程式表示下列物质间的转化：“钙→氧化钙→氢氧化钙→碳酸钙”，
①2Ca＋O2===2CaO，
②CaO＋H2O===Ca(OH)2，
③Ca(OH)2＋CO2===CaCO3↓＋H2O。
写出相应的转化规律：金属→金属氧化物→碱→盐。
典例1：硫酸铜在工农业上有广泛应用。下列是某兴趣小组同学设计的利用铜制取硫酸铜的方案，可行的是（　　）
A．
B．
C．
D．
变式1：（2024九上·杭州期中）下列物质间的转化，不能一步实现的是（　　）
A． B． C． D．
变式2：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
变式3：通过一步化学反应实现如图所示的X、Y、Z三种物质间转化，表格中X、Y、Z对应的物质能实现这种转化的是（　　）
选项 X Y Z
A CO CO2 C
B CuO Cu(OH)2 Cu(NO3)2
C HCl BaCl2 KCl
D NaOH NaNO3 NaCl
A．A B．B C．C D．D
考点三、金属的冶炼
（一）金属在自然界中的存在
在自然界中，仅有少数金属(化学性质非常稳定)是以游离态(即单质)的形式存在的，大多数金属(化学性质活泼)是以化合态的形式存在的。
（二）金属的冶炼原理与方法
(1)冶炼原理:金属冶炼就是要把金属从化合态变成游离态。
(2)冶炼方法:用C、CO、H2等还原剂与金属氧化物反应，夺取金属氧化物中的氧，得到金属单质，如C+2CuO高温 CO2↑+2Cu CO+CuO高温 CO2↑+Cu H2+CuO = H2O+Cu
（三）氢气与氧化铜反应
(1)实验器材:试管、酒精灯、铁架台(带铁夹)。
(2)实验装置:如图所示。
(3)实验步骤:检(检验氢气的纯度)、通(通氢气)、点(点燃酒精灯加热)、熄(实验完毕，先熄灭酒精灯)冷(继续通氢气，直到试管完全冷却)。
(4)实验现象:黑色固体逐渐变为红色，同时试管口出现小水珠。
(5)注意事项
①试管口应略向下倾斜，且试管口不能塞塞子。向下倾斜的目的是避免反应中生成的水倒流而炸裂试管。
②氧化铜要铺在试管底部，目的是增大反应物的受热面积，加快反应速率。
③通氢气的导管应插到试管底部的氧化铜上方，一是为了避免氧化铜粉末堵塞导管口，二是易把试管里
的空气排净，加热后不易发生危险。
④实验之前先通氢气后加热，目的是排出试管内的空气，防止氢气和空气混合加热时发生爆炸。实验结束后先熄灭酒精灯，继续通氢气，直至试管冷却为止。目的是防止生成的铜在温度较高时再次被氧气氧化成氧化铜，使实验失败。
⑤因为要先通氢气，实验结束后还要通氢气，所以实际所用氢气的量要远大于理论用量。
（四）还原反应
(1)还原反应:含氧化合物里的氧被夺取的反应，叫做还原反应。如CuO中的氧被C、H2、CO等夺取，CuO发生了还原反应。
(2)还原性:能从含氧化合物中夺取氧的性质叫做还原性。
(3)还原剂:具有还原性的物质可做还原剂。C、H2、CO是常见的还原剂。
（五）铁的冶炼
(1)反应原理:在高温下，用还原剂(主要是一氧化碳 )从铁矿石中把铁还原出来。
(2)反应方程式:3CO+Fe2O3 高温2Fe+3CO2
(3)实验现象:红色的固体逐渐变为黑色(铁粉),同时产生能使澄清石灰水变浑浊的气体。
(4)尾气处理:一氧化碳有毒，不能直接排放到空气中，可将尾气点燃或收集。
（六）有关纯度问题的计算
纯度 = 纯物质的质量/不纯物质的质量 x 100%
(1)根据混合物的质量及纯度，计算纯净物的质量。纯净物的质量=混合物的质量x纯度。
(2)根据纯净物的质量，求其中组成元素的质量。
组成元素的质量=纯净物的质量x纯净物中某组成元素的质量分数。
(3)求工业产品中含杂质的物质的质量，即求混合物的质量。
混合物的质量=纯净物的质量/纯度
典例1：（2025九上·衢州期末）为了进一步保护环境以及资源的高效利用，垃圾的分类和处理成为了我市的一项重要工程，某校科学学习小组对垃圾处理等开展了实践活动。
（1）任务一：填埋处理
塑料垃圾自然降解速率很慢，若用填埋处理不仅占用大量土地资源，有的还会在细菌的作用下分解产生二氧化碳（CO2）及恶臭气体如氨气（NH3）、硫化氢（H2S）等（空气中极少量的氢气对该反应影响忽略不计）。
由此分析，该塑料垃圾中含有的元素一定有　 　（写元素符号）。
（2）任务二：焚烧处理同学们在实验室采用相对封闭的装置焚烧某种含C、H、O元素的垃圾，对产生的废气成分按如图所示的装置进行检验。
【提出猜想】废气中可能含有CO2、CO、H2O中的一种或几种。
【查阅资料】无水CuSO4为白色固体，遇水会变蓝色。
【进行实验】拉动装置F处的注射器，让废气依次通过装置，点燃D处的酒精灯，反应一段时间后观察。A中的实验现象为白色固体变蓝；D中的实验现象为　 　；B和E中澄清石灰水变浑浊。
【实验结论】废气中存在CO2、CO、H2O。
（3）【反思评价】装置B中发生反应的化学方程式为　 　。
（4）装置F处的大号注射器，除了可以引导气体流向，其另一个主要作用是　 　。科学小组通过研究发现：不论用填埋处理还是焚烧处理，都会对环境产生不利的影响，大家感受到了垃圾分类的积极意义。
变式1：（2025九下·浙江开学考）小乐用如图所示装置（夹持装置已略去）和如下实验步骤进行有关碳及其氧化物的实验。
实验步骤：
①检查装置气密性并加入药品；
②缓缓通入CO2，使装置中充满CO2后点燃A处酒精喷灯；
③在A处酒精喷灯加热一段时间后，点燃B处酒精喷灯；
④待反应结束后，停止通入CO2，熄灭A、B两处的酒精喷灯。
（1）步骤③，A处酒精喷灯加热过程中，能观察到的现象是：木炭粉逐渐减少，D中左侧导管口有气泡冒出、澄清石灰水变浑浊且　 　；点燃B处酒精喷灯后可观察到氧化铁逐渐变为黑色，发生此反应的化学方程式为　 　；实验说明　 　（填写物质名称）具有还原性。
（2）该装置是否需要添加尾气处理装置，判断并说明理由。　 　。
变式2：（2025九上·金华月考）某研究小组利用如图装置探究温度对CO还原的影响（固定装置略）。
信息1：难溶的碳酸盐受热易分解为氧化物和二氧化碳
信息2：二氧化碳能与锌反应生成一氧化碳气体
信息3：酒精灯的加热温度为400—500℃，酒精喷灯的火焰温度可达左右。
（1）装置B里发生的反应属于氧化还原反应，其中锌的化合价　 　。（选填升高、降低或不变）
（2）装置E的作用是　 　，从实验安全或环保角度考虑，上述实验装置可采取的改进措施是　 　。
（3）若D装置硬质玻璃管中氧化铁全部还原成铁，冷却后称量铁的质量比反应前氧化铁的质量减少了2.4克，则加入a管中氧化铁的质量是　 　克。
变式3：（2025九上·三门期末）小科为验证一氧化碳和氧化铜能发生反应，其操作步骤及观察到的现象如下：
步骤 1：连接装置并检查装置气密性。
步骤 2：按图甲所示，向双具支试管内加入木资粉和氧化铜，用向上排空乞法使双具支试管内集满二氧化碳后塞上带有导管和瘜气球的橡皮塞。
步骤 3：按图乙所示，将双具支试管固定在铁架台上，并使木炭粉平铺于试管底部，用酒精喷灯加热氧化铜一段时间，未观察到明显现象。
步骤 4：将酒精喷灯移至木炭粉处，加热一段时间，观察到气球明显胀大；再次将酒精喷灯移至氧化铜处，加热一段时间，观察到黑色粉木变为紫红色固体。
（1）瘪气球的作用是　 　。
（2）写出步骤 4 中其中一个反应的化学方程式　 　
（3）实验中能证明一氧化碳和氧化铜能发生反应的实验现象是　 　。
（4）若要对 CO 气体进行回收再利用，小科将反应后的混合气体通入以下装置，其中最为合理的是　 　
考点四、化合物之间的相互转化
（一）金属在自然界中的存在
1.化合物相互转化的普遍性
在自然界中不断发生着各种物质间的相互转化。石灰岩岩洞里的钟乳石和石笋就是岩石中的碳酸钙经过复杂的化学反应转化而成的。发生反应的化学方程式为
CaCO3 + H2O +CO2 = Ca(HCO3)2
Ca(HCO3)2 △ CaCO3+H2O+CO2↑。
2.物质相互转化的规律
研究表明:酸、碱盐、氧化物在一定条件下能发生相互转化。
(1)两条纵线(两列)
a.金属 → 金属氧化物 → 碱 → 盐:
金属+氧气 → 金属氧化物， 金属氧化物+水 → 碱， 碱+酸 → 盐+水
b.非金属 → 非金属氧化物酸盐:
非金属+氧气 → 非金属氧化物，
非金属氧化物+水 → 酸, 酸+碱 → 盐+水
(2)两条折线(两外围)
a.金属+酸→盐+氢气
b.金属1+盐1→金属2+盐2
(3)四条横线(四横)
a.金属+非金属 → 无氧酸盐
b.金属氧化物+非金属氧化物 → 含氧酸盐
c.碱+酸 → 盐+水
d.盐1+盐2 → 盐3+盐4
(4)四条交叉线(四交叉)
a. 金属氧化物+酸 → 盐+水
b. 非金属氧化物+碱 → 盐+水
c.碱1+盐1 → 碱2+盐2
d.酸1+盐1 → 酸2+盐2
典例1：（2023九上·柯桥）如图是铁、盐酸、氢氧化钙、硫酸铜和氯化镁五种物质的反应与转化关系，“一”表示两种物质之间能发生化学反应，“→”表示在一定条件下的物质转化。
（1）A物质是　 　（填化学式）。
（2）C与E反应的基本类型是　 　。
（3）从物质反应规律分析，在单质、氧化物、酸、碱和盐中，能与B反应生成D的物质有　 　（填序号）。
①2类 ②3类 ③4类 ④5类
变式1：（2023·宁波）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。小宁进行了如下实验.根据实验现象，下列判断错误的是（　　）
A．滤液丙中含有氯化铁
B．沉淀乙为氢氧化铁、硫酸钡
C．滤液甲中一定不存在氢氧化钠
D．样品中一定有氯化铁、硫酸钠、氢氧化钡
变式2：（2023九上·浙江月考）科比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。
（1）若X是氯化钠，酸→X的化学方程式　 　，图中碱的化学式为　 　；
（2）若X是水，则能实现图中物质转化的基本反应类型有____(填字母)。
A．化合反应 B．分解反应 C．置换反应 D．复分解反应
变式3：（2023·宁波模拟） A~H为初中常见的化学物质，它们之间的转化关系如图所示(部分生成物已略去)。已知A是黑色固体，B是人体胃酸的主要成分，C是红棕色固体，D、F是由相同元素组成的两种气体，K是食用调味品。请按要求回答下列问题：
（1）物质甲是　 　(填化学式)
（2）请写出反应①的化学方程式　 　。
（3）请写出G的一种用途　 　。
1．（2023·杭州模拟）如图为CO还原CuO“微型”实验装置（夹持仪器等略），已知：HCOOH H2O+CO↑，下列说法错误的是（　　）
A．实验中所需CO可现制现用
B．“微型”装置可节约用品，污染小，现象明显
C．“微型”装置内空间较小，空气易排空，危险系数小
D．该实验中所涉及反应的基本类型有分解反应和置换反应
2．（2024九上·拱墅期末）下列物质间的转化，不能通过一步化学反应实现的是（　　）
A．CO2→CO B．HCl→AgCl
C．NaNO3→NaOH D．Cu（OH）2→CuCl2
3．（2024九上·余杭期末）下列物质的转化中，只有加入酸才能一步实现的是（　　）
A．CaCO3→CaCl2 B．Fe→FeSO4
C．NaOH→NaCl D．Ba(NO3)2→BaSO4
4．（2023九上·金华月考）下列物质间的转化可以实现的是（　　）
A． B．
C． D．
5．（2025九上·南湖期末）目前世界上80%的原生铜是使用火法冶炼生产。以辉铜矿（主要成分为Cu2S）为原料，炼铜流程如图所示，下列有关叙述错误的是（　　）
A．粉碎辉铜矿的目的是增大反应物接触面积使反应更充分
B．吹炼炉中吹入空气是为了提供足量的氧气
C．吹炼炉中反应中只有铜元素的化合价发生变化
D．火法炼铜工艺的烟气制酸系统能减缓酸雨的形成
6．（2024九上·拱墅期末）如图，甲和乙分别是氢气和一氧化碳还原氧化铜的实验，下列有关说法正确的是（　　）
A．甲实验试管口向下倾斜可防止氢气逸出
B．乙实验只能通过澄清石灰水是否变浑浊判断反应是否发生
C．甲、乙两实验中，都应先通入气体，再用酒精灯加热试管、玻璃管，以防止发生爆炸
D．甲、乙两实验中，氢气和一氧化碳都将氧化铜变成游离态的铜，都需尾气回收
7．常见的还原剂有碳、一氧化碳和氢气，请完成相关的还原反应。
（1）木炭还原氧化铜
化学方程式： 　 　。
现象：黑色粉末状固体逐渐变为　 　，产生能使澄清石灰水　 　的气体。
（2）氢气还原氧化铜
化学方程式： 　 　
现象：黑色粉末状固体逐渐变为紫红色，试管口有　 　生成。
（3）一氧化碳还原氧化铁
化学方程式： 　 　+2Fe。
现象：红棕色的粉末逐渐变　 　，生成能使澄清石灰水变浑浊的气体。
8．（2023九下·永康模拟）思维模型的建构既方便于问题的解决，又能促进深度学习。某科学研究小组同学在研究了气体检验专题内容后，认为气体检验的关键是对干扰气体的鉴定，其判断标准是对后续实验是否会产生干扰。于是通过讨论研究小组同学对解决“气体检验”类问题建构了如下思维模型：
【模型应用】同学们为检验天然气燃烧后的气体产物（甲烷已完全反应）成分，应用思维模型设计了如图实验方案，将天然气在氧气中燃烧后得到的混合气体通过该方案进行实验。
（1）实验过程中观察到A装置中的无水硫酸铜变蓝，则该气体燃烧后的产物成分有　 　 ；
（2）实验中小阳同学发现B中黑色CuO变红，C中澄清石灰水变浑浊，得出了天然气燃烧后的气体产物中有CO2和CO结论。小莲认为该结论不严谨，理由是　 　；
（3）交流时，小莲提出，只要先从a处通一段时间混合气体，观察现象，再点燃B处酒精灯加热，继续观察现象，就可顺利完成气体产物成分的检验。小莲提出在加热前先通一段时间的混合气体，其目的是　 　；
（4）实验方案中，装置C可归属于上述思维模型中的　 　环节。
9．（2024九上·苍南期中）如图为氢气还原氧化铜的微型实验装置图，请分析回答：
（1）实验开始时先挤压微型滴管，再点燃酒精灯，这样操作的目的是：　 　。
（2）实验过程中，能证明氧化铜被还原的实验现象是：　 　。
（3）实验过程已经得到了铜，可是结束后又变成了黑色，请分析造成这种结果可能的原因是：　 　。（请写出一种）
10．（2024九上·吴兴期中）杭州亚运会的火炬名为“薪火”，寓意着中华文明薪火相传，火炬以丙烷（C3H8）为燃料，小科想对丙烷燃烧的产物进行探究。查阅资料得知：含碳元素的物质完全燃烧生成CO2，不完全燃烧生成CO。
猜想一：丙烷燃烧的产物为CO2、H2O；
猜想二：丙烷燃烧的产物为CO、H2O；
猜想三：丙烷燃烧的产物为CO2、CO、H2O
为了验证上述猜想与假设，将丙烷在一定量的纯净O2中燃烧的产物依次通过下列装置：
（1）丙烷燃烧实验时采用纯净的O2而不是用空气的原因是　 　。
（2）A、B装置的顺序不能颠倒，原因是　 　。
（3）实验中将观察到哪些现象，可以推测猜想三成立。　 　。
11．（2025九上·滨江期末）小滨用如图所示装置（夹持装置已略去）和如下实验步骤进行有关碳及其氧化物的实验。
实验步骤：
①检查装置气密性并加入药品。
②缓缓通入，使装置中充满后点燃A处酒精喷灯。
③在A处酒精喷灯加热一段时间后，点燃B处酒精喷灯。
④待反应结束后，停止通入熄灭A、B两处的酒精喷灯。
（1）步骤③，A处酒精喷灯加热过程中，能观察到的现象是：木炭粉逐渐减少，D中：　 　；点燃B处酒精喷灯后，可观察到氧化铁逐渐变为黑色，发生此反应的化学方程式为　 　。实验说明：　 　具有还原性。
（2）该装置是否需要添加尾气处理装置，判断并说明理由　 　。
12．（2025九上·拱墅期末）兴趣小组的同学们查阅资料发现，在一定温度下，CO2和H2在催化剂M的作用下可反应生成CO和H2O。于是，他们拟通过实验来验证此反应规律。
（1）兴趣小组的同学们首先设计了如图所示实验装置，其中B 的作用是　 　。经过讨论后，发现实验装置在设计上存在缺陷，不能确认CO2和H2反应生成CO，应在B、C装置之间增加一个盛有　 　的洗气瓶。
（2）实验装置改进后，兴趣小组的同学们先通入CO2和H2一段时间，再分别点燃A处的酒精灯和C处的酒精喷灯，此操作的目的是　 　。
（3）实验过程中，能证明CO2和H2反应生成CO的证据是　 　。
13．（2025九下·义乌开学考）纳米铁(单质铁)在环保领城应用广泛。以凌铁矿(主要成分为，不考虑杂质)为原料可以制备纳米铁。学习小组对制备得到的某固体成分进行探究。(提出问题)固体成分是什么
(做出猜想)固体成分：猜想一：Fe；猜想二：FeCO3；猜想三：　 　。
(查阅资料)：
②氢气具有还原性，可以用来冶炼金属；
③白色的无水硫酸铜固体遇到水燕气变为蓝色
(实验探究)该学习小组利用下图装置，对固体成分进行探究。
回答下列问题：
⑴向装置A中加入稀硫酸后，A中产生气泡且溶液变为浅绿色，小宁同学判断猜想一正确，小科同学认为小宁的判断不合理，理由是：　 　
⑵观察到装置B中溶液变浑浊，装置D中固体由黑色变为红色，E中固体变蓝，据此判断猜想　 正确。
⑶(反思交流)如果将装置E去掉，　 　(填“能”或“不能”)验证剩余固体中含有Fe。
14．（2024九上·杭州期中）某氧化铜（）粉末中混有少量氧化亚铜（），某一课外活动小组利用下图所示装置测定其中的含量，实验用盐酸与锌反应制得的气体作为反应原料。（碱石灰是和固体的混合物，）
请根据图示内容回答下列问题：
（1）装置的作用是　 　。
（2）实验操作时，应________。（选填字母）
A．先加热，再通气体 B．先通气体，再加热
（3）装置中发生的另一个化学反应的方程式为　 　。
（4）实验前在装置中加入一定质量的该混合物，充分反应后，通过测量装置的质量变化量来计算混合物中氧化亚铜的含量。若缺少装置，对测定的含量相比于真实　 　。（选填“偏大”、“无影响”或“偏小”）
15．（2024九上·杭州期中）如图所示为氢气还原氧化铜的装置，甲中锥形瓶内装有锌粒，丙中试管底部黑色固体为氧化铜。
（1）请写出仪器a的名称　 　。
（2）实验前检查装置气密性的方法是：先关闭止水夹，向a中加入足量的水，若出现　 　说明装置气密性良好。
（3）实验结束后，甲、乙两装置减少的总质量为，丙中固体粉末减少的质量为。为保证实验安全进行，且还原后的铜不会重新被氧化，、之间的关系为　 　（选填“<”“=”或“>”）。
16．（2025九上·绍兴竞赛） 研究性学习小组的同学依据氢气还原氧化铜的原理测定水的组成。小组同学一起对此展开探究.
【设计方案】甲同学利用如图装置及药品进行实验，集气瓶B 中浓硫酸的作用是　 　；装置C中氢气具有　 　性(填“还原”或“氧化”)；
【实验探究】当玻璃管中固体由黑色转变为红色时，实验测得：
①装置C的玻璃管和其中固体的总质量在反应后减少了1.6g：
②装置D 的干燥管和其中物质的总质量在反应后增加了1.82g，用此数据算得水中H、O元素的质量比为　 　而由水的化学式计算得出 H、O元素的质量比为1：8。
【分析交流】假设装置内原有空气中的水蒸气、CO2已预先排尽，生成的水完全被D中碱石灰吸收. 针对上述实验结果与理论值有偏差，乙同学认为：该装置存在缺陷，应在D装置后，再连接一个盛碱石灰的干燥管，增加该装置的作用是　 　小组同学用改进后的装置重新实验得到了正确结果。
17．（2025九上·鄞州期末）某混合气体可能含有CO2、CO、H2中的一种或几种，某科学学习小组的同学为了探究气体的组成，设计了如下装置进行实验(夹持装置已省略)。
【查阅资料】①无水硫酸铜遇水由白色变为蓝色。
②碱石灰是固体氢氧化钠和氧化钙的混合物。
（1）C装置的作用是　 　， G装置的a接口与H装置的　 　(填“b”或“c”)接口相连。
（2）正确连接装置进行实验，发现A装置中溶液变浑浊，C装置中的溶液不变浑浊，E装置中的固体由黑色变为红色，F装置中的固体由白色变为蓝色。分析上述实验现象可知，气体中一定含有　 　。
（3）在反应前后对E、F装置进行了质量的测量(各步反应均完全)，测量结果如下表：
反应前后 反应前 反应后
E装置中的玻璃管与固体的总质量/克 a C
F 装置的中 U 形管与固体的总质量/克 b d
若该混合气体中存在CO，则上表中字母的定量关系理论上是(a-c)>　 　(用表中字母表示)。
18．（2024九上·吴兴期中）半水煤气是工业合成氨的原料气，其主要成分是和水蒸气。某科学兴趣小组为检验半水煤气的某些成分，设计的实验方案如图所示。
查阅资料可知碱石灰是CaO和NaOH的混合物。回答下列问题：
（1）A瓶中产生白色沉淀，证明半水煤气中含有　 　
（2）D装置中“冰水”的作用是　 　。
（3）实验结果证明有存在，根据实验装置回答，证明CO存在，只需观察到的现象是　 　。
（4）为了测定半水煤气中、CO质量的实验方案如下：
若步骤Ⅳ中浓硫酸质量增加a克，步骤Ⅴ的KOH溶液质量增加b克，则半水煤气中与CO的质量比为　 　（用含字母a、b的代数式表示）。
思维导图
典例分析
举一反三
典例分析
举一反三
典例分析
举一反三
典例分析
举一反三
课后巩固
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第5节 物质的转化
考点一、非金属及其化合物之间的转化
（一）有的非金属可以转化为非金属氧化物(以硫黄燃烧实验为例)
实验步骤 实验现象 化学方程式
取一药匙硫黄，观察其外观 淡黄色粉末
将硫黄放到燃烧匙中，在酒精灯上点燃硫黄，观察现象 硫黄燃烧，产生淡蓝色火焰并放出热量，生成无色、有刺激性气味的气体 S+O2 点燃 SO2
把燃烧着的硫黄放进盛有氧气的集气瓶内，观察现象 燃烧更旺， 产生明亮的蓝紫色火焰， 生成无色、有刺激性气味的气体 S+O2 点燃 SO2
其他非金属在一定条件下也可以与O2发生反应，如:
4P+5O2 点燃 2P2O5 C+O2 点燃 CO2 2H2+O2 点燃 2H2O
（二）非金属氧化物可以转化生成酸，不稳定的酸受热分解后又重新生成非金属氧化物(以CO2与碳酸的转化实验为例)
实验步骤 实验现象 原因分析 反应的化学方程式
取2杯蒸馏水，向1杯吹气或通入CO2。然后向2只烧杯中滴加紫色石蕊试液 吹气或通入CO2的烧杯中滴入紫色石蕊试液后，溶液变红；另一烧杯无变化 吹气或通入CO2的烧杯中，生成了碳酸 CO2+H2O==H2CO3
从2只烧杯中分别取少量液体放入试管中，加热，观察现象 变红色的溶液又变成了原来的紫色，另一个无变化 碳酸不稳定， 受热分解生成CO2和H2O H2CO3 △ CO2↑+ H2O
其他非金属氧化物也可以与H2O反应，如:SO2+H2O = H2SO3 SO3+H2O = H2SO4
（三）非金属与其他化合物的转化
非金属 → 非金属氧化物 → 酸 → 盐
非金属 → 非金属氧化物 → 盐+水
典例1：如图为三种物质可能存在的转化关系，根据所学物质的性质及化学变化规律，判断下列说法中正确的是（　　）
A．不能一步实现转化的有①② B．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】根据CO2、氢氧化钠、碳酸钠的转化关系，结合三种物质的性质及复分解反应条件进行解答。
A、二氧化碳不能一步形成氢氧化钠，氢氧化钠也不能一步形成二氧化碳，二氧化碳和碳酸钠可一步相互转化，氢氧化钠和碳酸钠也可一步相互转化，符合题意；
B、二氧化碳转化为碳酸钠需与氢氧化钠反应，而与氯化钠不能反应，不符合题意；
C、氢氧化钠转化为碳酸钠可与二氧化碳反应，碳酸钙不溶，不能与氢氧化钠反应，不符合题意；
D、碳酸钠转化为氢氧化钠可与氢氧化钙或氢氧化钡反应，与氢氧化钾不能反应，不符合题意；
变式1：下列物质间的转化不能实现的是(　　)
A． B．
C． D．
【答案】D
【解析】可溶于水的碱可以通过其对应的金属氧化物和水反应制得。
【解答】A、二氧化碳与水可以生成碳酸，故A正确，不符合题意；
B、一氧化碳具有还原性，可将氧化铁还原成铁，故B正确，不符合题意；
C、铁和硫在加热的条件下生成硫化亚铁，故C正确，不符合题意；
D、氧化铜不溶于水也不与水反应，可知不能通过氧化铜和水反应获得氢氧化铜，故D错误，符合题意。故答案为：D。
变式2：如图是初中四种常见物质之间的常见反应关系图，图中“—”表示相连的两种物质能反应，“→”表示两端的物质通过一步反应能转化。下列说法不正确的是（　　）
A．X一定是Ca（OH）2 B．X与Y反应能生成NaOH
C．X与Y不可能都是盐 D．Y可能是钠盐
【答案】A
【解析】碳酸钠和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠，碳酸钠、氢氧化 钙都能转化成氢氧化钠，都能和硫酸反应，则X、Y分别是碳酸钠、氢氧化钙中的一种，据此分析判断。
【解答】A.由分析可知，X可能是Ca（OH）2，也可能是碳酸钠，故A错误符合题意；
B.由图可知，X与Y反应能生成NaOH，故B正确不合题意；
C.X、Y都能转化成碱，碱和盐反应生成新碱和新盐，则X与Y不可能都是盐，故C正确不合题意；
D.Y能转化成氢氧化钠，则Y可能是钠盐，故D正确不合题意。故选A。
变式3：含硫的物质在实验室或工业生产过程中可出现下列图示的转化：
（1）实验室中，点燃少量单质硫于充满氧气的集气瓶中燃烧，产生漂亮的蓝紫色火焰，生成物质A．A是工业排放物中一种主要的空气污染物，也是酸雨形成的主因之一．根据你学过的知识可将A转化成Na2SO3 ， 你提供的试剂是________．
（2）在硫酸工业中，将A在一定条件下与空气中的物质反应得到B，B与水结合得到硫酸．B与A的组成元素相同，B中硫元素与硫酸中硫元素化合价相同，写出A转化成B的化学方程式：________．
（3）上述物质转化过程中，属于化合反应的是________（填序号）．
（4）若回收工业排放物A 32吨，理论上可生产硫酸________ 吨．
【答案】（1）氢氧化钠 （2）2SO2+O2=2SO3 （3）①③④ （4）49
【解析】（1）根据物质在氧气中燃烧的现象判断物质A的名称。二氧化硫和氢氧化钠反应，生成亚硫酸钠和水，据此分析解答；
（2）首先根据组成元素和化合价分析物质B的组成，然后再写出转化为硫酸的方程式。
（3）两种或多种物质反应，生成一种物质，那么就是化合反应；
（4）物质A和硫酸中硫元素的质量保持不变，根据硫元素质量=物质质量×硫元素的质量分数列出方程计算即可。
【解答】（1）硫在氧气中燃烧，生成二氧化硫，因此物质A就是二氧化硫。因为二氧化硫和氢氧化钠反应，生成亚硫酸钠和水，所以将A转化为亚硫酸钠，需要的试剂为氢氧化钠。
（2）因为B和A的组成元素相同，所以B也是由硫和氧元素组成。在硫酸H2SO4中，硫元素的化合价为+6价，所以B中硫元素的化合价也是+6价。设B的化学式为SxOy，根据正负化合价代数和为零得到：（+6）x+（-2）y=0，解得：x：y=1：3，那么B的化学式为SO3。二氧化硫和氧气反应，生成三氧化硫，反应的方程式为：2SO2+O2=2SO3。
（3）①硫和氧气反应，生成二氧化硫，为化合反应；②二氧化硫和氢氧化钠反应，生成亚硫酸钠和水，肯定不是化合反应；③二氧化硫和氧气反应，生成三氧化硫，为化合反应； 故选①③④。
（4）设理论上可生成硫酸的质量为x，
； ；
解得：x=49吨。
考点二、金属及其化合物之间的转化
（一）有的金属与非金属可以发生反应，转化成化合物(以铁粉和硫黄反应的实验为例)
(1)实验药品:铁粉(黑色)，硫黄。
(2)实验步骤、实验现象、反应的化学方程式
实验步骤 实验现象、反应的化学方程式
取少量铁粉放在白纸上，再取少量硫黄与铁粉混合。用磁铁接近混合物，观察现象 铁粉能被磁铁吸引
把混合物放进试管内，用酒精灯加热，观察现象 铁粉和硫黄反应发光，生成黑色固体，同时放出大量的热，反应的化学方程式为Fe+S △ FeS
将生成物倒在白纸上，观察生成物的外观，再用磁铁靠近生成物，观察磁铁能否吸引生成物 生成物呈块状，不能被磁铁吸引
其他一些金属与非金属也可以发生反应，如:
2Na+Cl2 点燃 2NaCl
2Fe+3Cl2 点燃 2FeC13
Cu+Cl2 点燃 CuCl2
(3)实验解释:反应前是单质铁，可以被磁铁吸引，反应后生成物不再是铁，而是硫化亚铁，所以不能被磁铁吸引。充分说明单质铁转化成了相应的化合物。
（二）某些金属氧化物可以与水反应生成碱（活泼性较强的金属）
实验步骤 实验现象 反应的化学方程式
在蒸发皿中放1小块生石灰，加少量水，搅拌，观察现象 生石灰与水反应放出大量的热 CaO+H2O= Ca(OH)2
向反应后的蒸发皿中滴加几滴无色酚酞试液，观察现象 无色酚酞试液变红 无
其他一些金属氧化物也可以与水反应生成碱，如:Na2O+H2O = 2NaOH
BaO+H2O = Ba(OH)2 K2O+H2O=2KOH
（三）金属与其化合物的转化
金属 + 氧气 → 金属氧化物，
金属 + 非金属单质 → 盐（除O2，N2，C外）；
金属氧化物 + 水→ 碱(只有BaO、K2O、CaO、Na2O能与水反应)；
碱 + 酸 → 盐
金属氧化物 + 酸 → 盐和水。
用化学方程式表示下列物质间的转化：“钙→氧化钙→氢氧化钙→碳酸钙”，
①2Ca＋O2===2CaO，
②CaO＋H2O===Ca(OH)2，
③Ca(OH)2＋CO2===CaCO3↓＋H2O。
写出相应的转化规律：金属→金属氧化物→碱→盐。
典例1：硫酸铜在工农业上有广泛应用。下列是某兴趣小组同学设计的利用铜制取硫酸铜的方案，可行的是（　　）
A．
B．
C．
D．
【答案】B
【解析】根据各选项中所给物质的化学性质分析，由物质的化学性质确定各步反应是否能实现。
【解答】A、铜与稀硫酸不能发生反应，不符合题意；
B、铜与氧气反应生成氧化铜，氧化铜与硫酸反应生成硫酸铜，符合题意；
C、铜不能与硫酸亚铁反应，不符合题意；
D、铜与硝酸银反应生成硝酸铜，但硝酸铜不能与硫酸钠反应，不符合题意；
故答案为：B。
变式1：（2024九上·杭州期中）下列物质间的转化，不能一步实现的是（　　）
A． B． C． D．
【答案】B
【解析】酸的通性
（1） 酸溶液能与酸碱指示剂反应
（2） 酸+活泼金属=盐+氢气
（3） 酸+碱性氧化物=盐+水
（4） 酸+碱=盐+水
（5） 酸+盐=新盐+新酸；
碱的通性
（1）碱溶液能跟酸碱指示剂起反应，紫色石蕊试液遇碱变蓝，无色酚酞试液遇碱变红。不溶性碱，如不能使酸碱指示剂变色。
（2）碱能跟酸性氧化物起反应生成盐和水。
（3）碱能跟酸起中和反应生成盐和水。
（4）碱能跟某些盐起反应生成新碱与新盐。
盐的通性：
（1）金属（比盐中金属活泼）+盐（溶于水）——新金属+新盐；
（2）酸+盐——新酸+新盐（条件：生成物有弱电解质，气体或沉淀）；
（3）盐+盐——两新盐（条件：反应物皆溶于水，生成物必须有沉淀）；
（4）碱+盐——新碱+新盐（条件同3）
【解答】A、碳酸氢钠和酸反应生成新的钠盐、水和二氧化碳，碳酸氢钠受热也能够反应生成碳酸钠、水和二氧化碳，该反应能够一步完成，选项正确；
B、钾盐和硝酸盐都可溶，即硝酸钾不能其它任何物质生成沉淀、气体或水，所以不能与任何物质发生复分解反应，选项错误；
C、二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，该反应能够一步完成，选项正确；
D、氧化钙和盐酸反应生成氯化钙和水，该反应能够一步完成，选项正确，故选B。
故答案为：B
变式2：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
【答案】C
【解析】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ABD错误，C正确。故答案为：C。
变式3：通过一步化学反应实现如图所示的X、Y、Z三种物质间转化，表格中X、Y、Z对应的物质能实现这种转化的是（　　）
选项 X Y Z
A CO CO2 C
B CuO Cu(OH)2 Cu(NO3)2
C HCl BaCl2 KCl
D NaOH NaNO3 NaCl
A．A B．B C．C D．D
【答案】C
【解析】根据各选项中所给物质化学性质分析，由各物质化学性质确定各步转化是否可实现。
【解答】A一氧化碳与氧气或氧化铜等反应生成二氧化碳，二氧化碳不能一步转化为碳，不符合题意；
B、氧化铜不能一步转化为氢氧化铜，不符合题意；
C、盐酸与氢氧化钡反应生成氯化钡，氯化钡与硫酸钾反应可生氯化钾，盐酸与氢氧化钾反应生成氯化钾，符合题意；
D、氢氧化钠与硝酸反应生成硝酸钠，硝酸钠不能一步转化为氯化钠，不符合题意；
考点三、金属的冶炼
（一）金属在自然界中的存在
在自然界中，仅有少数金属(化学性质非常稳定)是以游离态(即单质)的形式存在的，大多数金属(化学性质活泼)是以化合态的形式存在的。
（二）金属的冶炼原理与方法
(1)冶炼原理:金属冶炼就是要把金属从化合态变成游离态。
(2)冶炼方法:用C、CO、H2等还原剂与金属氧化物反应，夺取金属氧化物中的氧，得到金属单质，如C+2CuO高温 CO2↑+2Cu CO+CuO高温 CO2↑+Cu H2+CuO = H2O+Cu
（三）氢气与氧化铜反应
(1)实验器材:试管、酒精灯、铁架台(带铁夹)。
(2)实验装置:如图所示。
(3)实验步骤:检(检验氢气的纯度)、通(通氢气)、点(点燃酒精灯加热)、熄(实验完毕，先熄灭酒精灯)冷(继续通氢气，直到试管完全冷却)。
(4)实验现象:黑色固体逐渐变为红色，同时试管口出现小水珠。
(5)注意事项
①试管口应略向下倾斜，且试管口不能塞塞子。向下倾斜的目的是避免反应中生成的水倒流而炸裂试管。
②氧化铜要铺在试管底部，目的是增大反应物的受热面积，加快反应速率。
③通氢气的导管应插到试管底部的氧化铜上方，一是为了避免氧化铜粉末堵塞导管口，二是易把试管里
的空气排净，加热后不易发生危险。
④实验之前先通氢气后加热，目的是排出试管内的空气，防止氢气和空气混合加热时发生爆炸。实验结束后先熄灭酒精灯，继续通氢气，直至试管冷却为止。目的是防止生成的铜在温度较高时再次被氧气氧化成氧化铜，使实验失败。
⑤因为要先通氢气，实验结束后还要通氢气，所以实际所用氢气的量要远大于理论用量。
（四）还原反应
(1)还原反应:含氧化合物里的氧被夺取的反应，叫做还原反应。如CuO中的氧被C、H2、CO等夺取，CuO发生了还原反应。
(2)还原性:能从含氧化合物中夺取氧的性质叫做还原性。
(3)还原剂:具有还原性的物质可做还原剂。C、H2、CO是常见的还原剂。
（五）铁的冶炼
(1)反应原理:在高温下，用还原剂(主要是一氧化碳 )从铁矿石中把铁还原出来。
(2)反应方程式:3CO+Fe2O3 高温2Fe+3CO2
(3)实验现象:红色的固体逐渐变为黑色(铁粉),同时产生能使澄清石灰水变浑浊的气体。
(4)尾气处理:一氧化碳有毒，不能直接排放到空气中，可将尾气点燃或收集。
（六）有关纯度问题的计算
纯度 = 纯物质的质量/不纯物质的质量 x 100%
(1)根据混合物的质量及纯度，计算纯净物的质量。纯净物的质量=混合物的质量x纯度。
(2)根据纯净物的质量，求其中组成元素的质量。
组成元素的质量=纯净物的质量x纯净物中某组成元素的质量分数。
(3)求工业产品中含杂质的物质的质量，即求混合物的质量。
混合物的质量=纯净物的质量/纯度
典例1：（2025九上·衢州期末）为了进一步保护环境以及资源的高效利用，垃圾的分类和处理成为了我市的一项重要工程，某校科学学习小组对垃圾处理等开展了实践活动。
（1）任务一：填埋处理
塑料垃圾自然降解速率很慢，若用填埋处理不仅占用大量土地资源，有的还会在细菌的作用下分解产生二氧化碳（CO2）及恶臭气体如氨气（NH3）、硫化氢（H2S）等（空气中极少量的氢气对该反应影响忽略不计）。
由此分析，该塑料垃圾中含有的元素一定有　 　（写元素符号）。
（2）任务二：焚烧处理同学们在实验室采用相对封闭的装置焚烧某种含C、H、O元素的垃圾，对产生的废气成分按如图所示的装置进行检验。
【提出猜想】废气中可能含有CO2、CO、H2O中的一种或几种。
【查阅资料】无水CuSO4为白色固体，遇水会变蓝色。
【进行实验】拉动装置F处的注射器，让废气依次通过装置，点燃D处的酒精灯，反应一段时间后观察。A中的实验现象为白色固体变蓝；D中的实验现象为　 　；B和E中澄清石灰水变浑浊。
【实验结论】废气中存在CO2、CO、H2O。
（3）【反思评价】装置B中发生反应的化学方程式为　 　。
（4）装置F处的大号注射器，除了可以引导气体流向，其另一个主要作用是　 　。科学小组通过研究发现：不论用填埋处理还是焚烧处理，都会对环境产生不利的影响，大家感受到了垃圾分类的积极意义。
【答案】（1）C、H、S、N
（2）黑色固体变红
（3）Ca（OH）2+CO2＝CaCO3↓+H2O
（4）尾气处理，防止CO污染空气
【解析】（1）根据质量守恒定律可知，反应前后元素的种类不变，据此推测该塑料的成分；
（2）根据一氧化碳和氧化铜的反应产物解答；
（3）根据反应物、反应条件和生成物，确定反应的化学方程式；
（4）根据一氧化碳有毒需要尾气处理分析。
【解答】（1）塑料垃圾在细菌的作用下分解产生 二氧化碳（CO2）及恶臭气体如氨气（NH3）、硫化氢（H2S）等 ，生成物含有C、N、S、H、O等元素，由于空气中含有大量的氧（O），O可能来自环境中的氧气或塑料本身，所以该塑料垃圾中一定有含有的元素有C、N、S、H；
（2）根据结论可知，废气中存在一氧化碳，则加热时氧化铜和一氧化碳反应生成铜和二氧化碳，那么D中的实验现象为黑色固体变红色；
（3）装置B中，二氧化碳和石灰水中的氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，化学方程式为：Ca（OH）2+CO2=CaCO3↓+H2O；
（4）一氧化碳具有毒性，是空气污染物。装置F处的大号注射器，除了可以引导气体流向，其另一个主要作用是收集尾气，防止污染环境。
（1）根据质量守恒定律可知，反应前后元素的种类不变，塑料垃圾在细菌的作用下分解产生 二氧化碳（CO2）及恶臭气体如氨气（NH3）、硫化氢（H2S）等 ，生成物含有C、N、S、H、O等元素，由于空气中含有大量的氧（O），O可能来自环境中的氧气或塑料本身，所以该塑料垃圾中一定有含有的元素有C、N、S、H；
（2）由实验结论为废气中存在CO2、CO、H2O可知A中的实验现象为白色固体变蓝色（水和硫酸铜反应生成五水硫酸铜）；D中的实验现象为黑色固体变红色（加热时氧化铜和一氧化碳反应生成铜和二氧化碳）；E中澄清石灰水变浑浊；
（3）装置B中发生反应是二氧化碳和石灰水中的氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，化学方程式为：Ca（OH）2+CO2=CaCO3↓+H2O；
（4）一氧化碳具有毒性，是空气污染物。装置F处的大号注射器，除了可以引导气体流向，其另一个主要作用是收集尾气，防止污染环境。
变式1：（2025九下·浙江开学考）小乐用如图所示装置（夹持装置已略去）和如下实验步骤进行有关碳及其氧化物的实验。
实验步骤：
①检查装置气密性并加入药品；
②缓缓通入CO2，使装置中充满CO2后点燃A处酒精喷灯；
③在A处酒精喷灯加热一段时间后，点燃B处酒精喷灯；
④待反应结束后，停止通入CO2，熄灭A、B两处的酒精喷灯。
（1）步骤③，A处酒精喷灯加热过程中，能观察到的现象是：木炭粉逐渐减少，D中左侧导管口有气泡冒出、澄清石灰水变浑浊且　 　；点燃B处酒精喷灯后可观察到氧化铁逐渐变为黑色，发生此反应的化学方程式为　 　；实验说明　 　（填写物质名称）具有还原性。
（2）该装置是否需要添加尾气处理装置，判断并说明理由。　 　。
【答案】（1）D中澄清石灰水进入E烧杯中；3CO+Fe2O32Fe+3CO2；碳、一氧化碳
（2）不需要；尾气已经收集到D中
【解析】（1）根据 木炭与二氧化碳反应产生一氧化碳，一氧化碳不能与石灰水反应，收集到D中，D中澄清石灰水会进入E中，一氧化碳与氧化铁反应生成铁和二氧化碳分析；
（2）根据D中可将尾气收集分析。
【解答】（1） 步骤③，A处酒精喷灯加热过程中， 木炭与二氧化碳反应产生一氧化碳，观察到木炭粉逐渐减少，D中左侧导管口有气泡冒出、澄清石灰水变浑浊且D中澄清石灰水进入E烧杯中； 点燃B处酒精喷灯后一氧化碳与氧化铁反应生成铁和二氧化碳，可观察到氧化铁逐渐变为黑色，反应的化学方程式为3CO+Fe2O32Fe+3CO2；该实验说明碳、一氧化碳具有还原性。
（2）尾气已经收集到D中，不需添加尾气处理装置。
故答案为：（1）D中澄清石灰水进入E烧杯中；3CO+Fe2O32Fe+3CO2；碳、一氧化碳；（2）不需要；尾气已经收集到D中。
变式2：（2025九上·金华月考）某研究小组利用如图装置探究温度对CO还原的影响（固定装置略）。
信息1：难溶的碳酸盐受热易分解为氧化物和二氧化碳
信息2：二氧化碳能与锌反应生成一氧化碳气体
信息3：酒精灯的加热温度为400—500℃，酒精喷灯的火焰温度可达左右。
（1）装置B里发生的反应属于氧化还原反应，其中锌的化合价　 　。（选填升高、降低或不变）
（2）装置E的作用是　 　，从实验安全或环保角度考虑，上述实验装置可采取的改进措施是　 　。
（3）若D装置硬质玻璃管中氧化铁全部还原成铁，冷却后称量铁的质量比反应前氧化铁的质量减少了2.4克，则加入a管中氧化铁的质量是　 　克。
【答案】（1）升高
（2）防倒吸；F装置后接一燃着的酒精灯（合理即可）
（3）8
【解析】（1）根据化合价的规则分析；
（2）根据装置的特点，一氧化碳有毒分析；
（3）根据一氧化碳与氧化铁在高温条件下生成铁和氧气分析。
【解答】（1）难溶的碳酸盐受热易分解为氧化物和二氧化碳，碳酸镁受热分解生成氧化镁和二氧化碳，二氧化碳能与锌反应生成一氧化碳气体，同时生成氧化锌，锌属于单质，化合价为零，氧化锌中，氧元素显-2价，根据化合物中元素的化合价代数和为零，锌的化合价为+2价，装置B里发生的反应属于氧化还原反应，其中锌的化合价升高；
（2）若D处停止加热后，装置内的气压降低，F中液体易倒吸入D中引起玻璃管炸裂，所以E装置的作用是防倒吸；一氧化碳有毒，不能直接排放出空气中，一氧化碳在空气中燃烧生成二氧化碳，所以需要在装置后面接尾气处理装置，进行尾气处理，如F装置后接一燃着的酒精灯；
（3）装置D中发生的反应是一氧化碳与氧化铁在高温条件下生成铁和氧气，该反应后固体质量减少的质量即为氧化铁中氧元素的质量，氧化铁中氧元素质量为2.4g时，氧化铁的质量=。
（1）难溶的碳酸盐受热易分解为氧化物和二氧化碳，碳酸镁受热分解生成氧化镁和二氧化碳，二氧化碳能与锌反应生成一氧化碳气体，同时生成氧化锌，锌属于单质，化合价为零，氧化锌中，氧元素显-2价，根据化合物中元素的化合价代数和为零，锌的化合价为+2价，装置B里发生的反应属于氧化还原反应，其中锌的化合价升高；
（2）若D处停止加热后，装置内的气压降低，F中液体易倒吸入D中引起玻璃管炸裂，所以E装置的作用是防倒吸；一氧化碳有毒，不能直接排放出空气中，一氧化碳在空气中燃烧生成二氧化碳，所以需要在装置后面接尾气处理装置，进行尾气处理，如F装置后接一燃着的酒精灯；
（3）装置D中发生的反应是一氧化碳与氧化铁在高温条件下生成铁和氧气，该反应后固体质量减少的质量即为氧化铁中氧元素的质量，氧化铁中氧元素质量为2.4g时，氧化铁的质量=。
变式3：（2025九上·三门期末）小科为验证一氧化碳和氧化铜能发生反应，其操作步骤及观察到的现象如下：
步骤 1：连接装置并检查装置气密性。
步骤 2：按图甲所示，向双具支试管内加入木资粉和氧化铜，用向上排空乞法使双具支试管内集满二氧化碳后塞上带有导管和瘜气球的橡皮塞。
步骤 3：按图乙所示，将双具支试管固定在铁架台上，并使木炭粉平铺于试管底部，用酒精喷灯加热氧化铜一段时间，未观察到明显现象。
步骤 4：将酒精喷灯移至木炭粉处，加热一段时间，观察到气球明显胀大；再次将酒精喷灯移至氧化铜处，加热一段时间，观察到黑色粉木变为紫红色固体。
（1）瘪气球的作用是　 　。
（2）写出步骤 4 中其中一个反应的化学方程式　 　
（3）实验中能证明一氧化碳和氧化铜能发生反应的实验现象是　 　。
（4）若要对 CO 气体进行回收再利用，小科将反应后的混合气体通入以下装置，其中最为合理的是　 　
【答案】（1）储存CO
（2）
（3）有红色固体生成
（4）c
【解析】（1）根据瘪气球的作用来分析；
（2）根据化学反应的原理来分析；
（3）根据化学反应的原理以及实验现象来分析；
（4）根据尾气的处理方法来分析。
【解答】（1）瘪气球的作用是调节装置内的压强，以防一氧化碳逸散到空气造成污染；故答案为：调节装置内的压强，以防一氧化碳逸散到空气造成污染；
（2）在高温的条件下，碳与二氧化碳反应生成一氧化碳，化学方程式为，
在加热的条件下，一氧化碳与氧化铜反应生成铜和二氧化碳，化学方程式为；
（3）在加热的条件下，一氧化碳与氧化铜反应生成铜和二氧化碳，因此实验中能证明一氧化碳和氧化铜能发生反应的实验现象是黑色物质慢慢变成红色；
（4）a 装置：气体从长管进入，二氧化碳会被氢氧化钠溶液吸收，一氧化碳不能被吸收，会从短管排出，但右侧的烧杯不利于收集一氧化碳，该装置不合理。
b 装置：气体从短管进入，会将瓶中的氢氧化钠溶液压出，无法达到吸收二氧化碳并收集一氧化碳的目的，该装置不合理。
c 装置：此装置中， 既能吸收二氧化碳，又能通过排水法将集气瓶中的水排入到烧杯中，集气瓶中收集满一瓶CO 气体，该装置最合理。综上，最为合理的是 c 装置。
考点四、化合物之间的相互转化
（一）金属在自然界中的存在
1.化合物相互转化的普遍性
在自然界中不断发生着各种物质间的相互转化。石灰岩岩洞里的钟乳石和石笋就是岩石中的碳酸钙经过复杂的化学反应转化而成的。发生反应的化学方程式为
CaCO3 + H2O +CO2 = Ca(HCO3)2
Ca(HCO3)2 △ CaCO3+H2O+CO2↑。
2.物质相互转化的规律
研究表明:酸、碱盐、氧化物在一定条件下能发生相互转化。
(1)两条纵线(两列)
a.金属 → 金属氧化物 → 碱 → 盐:
金属+氧气 → 金属氧化物， 金属氧化物+水 → 碱， 碱+酸 → 盐+水
b.非金属 → 非金属氧化物酸盐:
非金属+氧气 → 非金属氧化物，
非金属氧化物+水 → 酸, 酸+碱 → 盐+水
(2)两条折线(两外围)
a.金属+酸→盐+氢气
b.金属1+盐1→金属2+盐2
(3)四条横线(四横)
a.金属+非金属 → 无氧酸盐
b.金属氧化物+非金属氧化物 → 含氧酸盐
c.碱+酸 → 盐+水
d.盐1+盐2 → 盐3+盐4
(4)四条交叉线(四交叉)
a. 金属氧化物+酸 → 盐+水
b. 非金属氧化物+碱 → 盐+水
c.碱1+盐1 → 碱2+盐2
d.酸1+盐1 → 酸2+盐2
典例1：（2023九上·柯桥）如图是铁、盐酸、氢氧化钙、硫酸铜和氯化镁五种物质的反应与转化关系，“一”表示两种物质之间能发生化学反应，“→”表示在一定条件下的物质转化。
（1）A物质是　 　（填化学式）。
（2）C与E反应的基本类型是　 　。
（3）从物质反应规律分析，在单质、氧化物、酸、碱和盐中，能与B反应生成D的物质有　 　（填序号）。
①2类 ②3类 ③4类 ④5类
【答案】（1）Fe
（2）复分解反应
（3）③
【解析】（1）由各物质的性质及转化关系推导出各物质，再由铁的化学式书写分析；
（2）根据酸碱盐间的反应都是复分解反应分析；
（3）根据酸的化学性质分析。
【解答】（1）由图示可知，E能与三种物质发生反应，则E为氢氧化钙，B能生成D，则B为盐酸，D为氯化镁，A能与B、C反应，则A为铁，C为硫酸铜，A的化学式为Fe。
（2） C与E为硫酸铜和氢氧化钙的反应，基本类型是复分解反应。
（3） 在单质、氧化物、酸、碱和盐中，能与B（盐酸）反应生成D（氯化镁）的物质有金属单质、氧化物、碱、盐4类，故选 ③ 。
故答案为：（1）Fe；（2）复分解反应；（3） ③ 。
变式1：（2023·宁波）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。小宁进行了如下实验.根据实验现象，下列判断错误的是（　　）
A．滤液丙中含有氯化铁
B．沉淀乙为氢氧化铁、硫酸钡
C．滤液甲中一定不存在氢氧化钠
D．样品中一定有氯化铁、硫酸钠、氢氧化钡
【答案】C
【解析】根据氢氧化钡与氯化铁反应产生氢氧化铁沉淀和氯化钡，氯化钡与硫酸反应会产生硫酸钡沉淀，硫酸钡沉淀不能溶于盐酸，氢氧化铁可溶于盐酸产生氯化铁黄色溶液分析。
【解答】固体样品加足量水过滤，得滤液甲，甲加入足量稀硫酸，产生沉淀，说明滤液甲中含钡离子，固体样品中含氢氧化钡，沉淀乙加足量稀盐酸得黄色滤液丙和沉淀，则沉淀乙中含氢氧化铁和硫酸钡，固体样品中含氯化铁、硫酸钠；
A、滤液丙中含有氯化铁，不符合题意；
B.沉淀乙为氢氧化铁、硫酸钡 ，不符合题意；
C.滤液甲中可能存在氢氧化钠 ，符合题意；
D.样品中一定有氯化铁、硫酸钠、氢氧化钡 ，不符合题意；
变式2：（2023九上·浙江月考）科比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。
（1）若X是氯化钠，酸→X的化学方程式　 　，图中碱的化学式为　 　；
（2）若X是水，则能实现图中物质转化的基本反应类型有____(填字母)。
A．化合反应 B．分解反应 C．置换反应 D．复分解反应
【答案】（1）HCl+NaOH=NaCl+H2O；NaOH （2）A；B；C；D
【解析】（1）根据氢氧化钠和盐酸反应生成氯化钠和水分析；
（2）根据化合反应、置换反应、分解反应、复分解反应的生成物中都可能有水分析。
【解答】（1） 若X是氯化钠，酸→X可以是氢氧化钠与盐酸的反应，方程式为 HCl+NaOH=NaCl+H2O ，图中碱为氢氧化钠，化学式为NaOH。
（2）若X是水，氢气与氧气发生化合反应可生成水，A正确；碳酸分解可生成水，B正确；氢气与氧化铜发生置换反应可生成水，C正确；氢氧化钠与盐酸发生复分解反应可生成水，D正确。
故答案为：（1） HCl+NaOH=NaCl+H2O ；NaOH；（2）ABCD。
变式3：（2023·宁波模拟） A~H为初中常见的化学物质，它们之间的转化关系如图所示(部分生成物已略去)。已知A是黑色固体，B是人体胃酸的主要成分，C是红棕色固体，D、F是由相同元素组成的两种气体，K是食用调味品。请按要求回答下列问题：
（1）物质甲是　 　(填化学式)
（2）请写出反应①的化学方程式　 　。
（3）请写出G的一种用途　 　。
【答案】（1）NaOH （2）Na2CO3+CaCl2=CaCO3↓+2NaCl （3）制作电线
【解析】先由题中所给信息及框图中物质的转化关系推导出各物质，再由化学式、化学方程式书写进行解答。
【解答】 B是人体胃酸的主要成分，B为盐酸，C是红棕色固体，C为氧化铁，D、F是由相同元素组成的两种气体，D能与氧化铁反应生成F，则D为一氧化碳，F为二氧化碳，E为铁，二氧化碳与甲反应生成I，I与氯化钙反应生成K，K是食用调味品，K为氯化钠，则I为碳酸钠，甲为氢氧化钠，J能电生成L，则L为氧气或氢气，L与G反应生成A，H和铁反应生成G，A是黑色固体，则A为氧化铜，L为氧气，G为铜。
（1）物质甲为氢氧化钠，化学式为 NaOH 。
（2） 反应①为碳酸钠与氯化钙的反应，化学方程式 Na2CO3+CaCl2=CaCO3↓+2NaCl；
（3）G为铜，可制作电线、炊具等。
1．（2023·杭州模拟）如图为CO还原CuO“微型”实验装置（夹持仪器等略），已知：HCOOH H2O+CO↑，下列说法错误的是（　　）
A．实验中所需CO可现制现用
B．“微型”装置可节约用品，污染小，现象明显
C．“微型”装置内空间较小，空气易排空，危险系数小
D．该实验中所涉及反应的基本类型有分解反应和置换反应
【答案】D
【解析】根据图示装置的特点，一氧化碳与氧化铜反应的注意事项及分解反应、置换反应定义分析，置换反应要求反应物和生成物都一种单质和一种化合物。
【解答】A.实验中所需CO利用HCOOH分解制得，可现制现用 ，不符合题意；
B.“微型”装置可节约用品，污染小，现象明显，便于观察 ，不符合题意；
C.“微型”装置内空间较小，空气易排空，物质存留少，危险系数小 ，不符合题意；
D、该实验中HCOOH发生分解反应，CO与氧化铜、二氧化碳与氢氧化钙反应都不属于基本反应类型，没有置换反应发生，符合题意；
2．（2024九上·拱墅期末）下列物质间的转化，不能通过一步化学反应实现的是（　　）
A．CO2→CO B．HCl→AgCl
C．NaNO3→NaOH D．Cu（OH）2→CuCl2
【答案】C
【解析】A、根据二氧化碳和碳在高温的条件下生成一氧化碳来分析；
B、根据盐酸和硝酸银反应生成氯化银沉淀和硝酸来分析；
C、根据钠盐、硝酸盐都能溶于水，硝酸钠不能通过一步化学反应转化成氢氧化钠来分析；
D、根据氢氧化铜和盐酸反应生成氯化铜和水来分析。
【解答】A、二氧化碳和碳在高温的条件下生成一氧化碳，该反应能一步实现，故选项不合题意。
B、盐酸和硝酸银反应生成氯化银沉淀和硝酸，该反应能一步实现，故选项不合题意。
C、钠盐、硝酸盐都能溶于水，硝酸钠不能通过一步化学反应转化成氢氧化钠，故选项符合题意。
D、氢氧化铜和盐酸反应生成氯化铜和水，该反应能一步实现，故选项不合题意。
故选：C。
3．（2024九上·余杭期末）下列物质的转化中，只有加入酸才能一步实现的是（　　）
A．CaCO3→CaCl2 B．Fe→FeSO4
C．NaOH→NaCl D．Ba(NO3)2→BaSO4
【答案】A
【解析】根据各组物质的性质分析，由各物质性质确定各转化方法。
【解答】A、碳酸钙为沉淀的盐，生成氯化钙只能与盐酸反应，符合题意；
B、铁与硫酸或硫酸铜反应都会生成硫酸亚铁，不符合题意；
C、氢氧化钠与氯化铜、盐酸等反应都能生成氯化钠，不符合题意；
D、硝酸钡与硫酸、硫酸钠等反应都能生成硫酸钡，不符合题意；
故选A。
4．（2023九上·金华月考）下列物质间的转化可以实现的是（　　）
A． B．
C． D．
【答案】B
【解析】根据不同物质的性质和转化规律分析判断。
【解答】A.铜和稀硫酸不反应，故A错误；
B.二氧化碳和水反应生成碳酸，故B正确；
C.氧化铁和稀盐酸反应，生成氯化铁，而不是氧化亚铁，故C错误；
D.硫酸钡为白色沉淀，不能与氯化钾反应，故D错误。
故选B。
5．（2025九上·南湖期末）目前世界上80%的原生铜是使用火法冶炼生产。以辉铜矿（主要成分为Cu2S）为原料，炼铜流程如图所示，下列有关叙述错误的是（　　）
A．粉碎辉铜矿的目的是增大反应物接触面积使反应更充分
B．吹炼炉中吹入空气是为了提供足量的氧气
C．吹炼炉中反应中只有铜元素的化合价发生变化
D．火法炼铜工艺的烟气制酸系统能减缓酸雨的形成
【答案】C
【解析】（1）反应物接触面积对反应的影响：增大反应物接触面积可加快反应速率，使反应更充分。
（2）氧气在反应中的作用：许多氧化反应需要氧气参与，提供氧气可促进反应进行。
（3）氧化还原反应中元素化合价变化分析：在氧化还原反应中，有元素化合价升高，必有元素化合价降低。
（4）酸雨形成及防治：二氧化硫是形成酸雨的主要气体之一，对其处理可减缓酸雨形成。
【解答】A、粉碎辉铜矿的目的是增大反应物之间的接触面积，使反应更充分，故说法正确；
B、吹炼炉中吹入空气是为了提供足量的氧气，故说法正确；
C、吹炼炉中反应中硫、铜元素的化合价发生变化，二氧化硫转化成硫酸，化合价由+4价变成+6价，故说法错误；
D、火法炼铜工艺的烟气制酸系统能将二氧化硫转化成硫酸，可以减缓酸雨的形成，故说法正确。
故答案为：C。
6．（2024九上·拱墅期末）如图，甲和乙分别是氢气和一氧化碳还原氧化铜的实验，下列有关说法正确的是（　　）
A．甲实验试管口向下倾斜可防止氢气逸出
B．乙实验只能通过澄清石灰水是否变浑浊判断反应是否发生
C．甲、乙两实验中，都应先通入气体，再用酒精灯加热试管、玻璃管，以防止发生爆炸
D．甲、乙两实验中，氢气和一氧化碳都将氧化铜变成游离态的铜，都需尾气回收
【答案】C
【解析】（1）在氢气还原氧化铜实验中，试管口向下倾斜是为了防止反应生成的水倒流回试管底部，使试管炸裂 。
（2）一氧化碳还原氧化铜时，可通过澄清石灰水变浑浊（生成二氧化碳）以及玻璃管内固体颜色变化（黑色氧化铜变为红色铜）判断反应发生；同时，由于氢气和一氧化碳均为可燃性气体，与空气混合加热可能发生爆炸，所以实验前要先通入气体排尽装置内空气 。
【解答】A、甲实验（氢气还原氧化铜）试管口向下倾斜，目的是防止反应生成的水倒流，使试管炸裂，不是防止氢气逸出，故该选项错误。
B、乙实验（一氧化碳还原氧化铜），除了通过澄清石灰水是否变浑浊判断反应生成二氧化碳外，还能通过玻璃管内固体由黑色变为红色，判断反应是否发生，故该选项错误。
C、甲实验中氢气、乙实验中一氧化碳都是可燃性气体，与空气混合加热易发生爆炸。所以都应先通入气体，排净装置内空气，再用酒精灯加热试管、玻璃管，防止爆炸，故该选项正确。
D、甲实验中氢气反应后生成水，氢气无毒，不需要尾气回收；乙实验中一氧化碳有毒，未反应的一氧化碳需要尾气回收，故该选项错误。
故答案为：C。
7．常见的还原剂有碳、一氧化碳和氢气，请完成相关的还原反应。
（1）木炭还原氧化铜
化学方程式： 　 　。
现象：黑色粉末状固体逐渐变为　 　，产生能使澄清石灰水　 　的气体。
（2）氢气还原氧化铜
化学方程式： 　 　
现象：黑色粉末状固体逐渐变为紫红色，试管口有　 　生成。
（3）一氧化碳还原氧化铁
化学方程式： 　 　+2Fe。
现象：红棕色的粉末逐渐变　 　，生成能使澄清石灰水变浑浊的气体。
【答案】（1）2Cu；紫红色；二氧化碳
（2）；小水珠
（3）3CO；黑
【解析】（1）碳具有还原性，能抢夺金属氧化物中的氧元素，金属被还原成金属单质。
（2）反应生成的水在试管口遇冷液化成小液滴。
（3）铁单质是银白色的，铁粉是黑色的，氧化铁是红棕色的。
【解答】（1）碳还原氧化铜，将氧化铜还原成金属单质，碳被氧化成二氧化碳，方程式为。
氧化铜固体是黑色的，铜单质是紫红色的，可知现象为：黑色固体逐渐变红，产生的二氧化碳气体使澄清石灰水变浑浊。
（2）氢气还原氧化铜中氢气转化为水，方程式为，可知在试管口将有小水珠生成。
（3）一氧化碳还原氧化铜，一氧化碳转化为二氧化碳，方程式为。
铁粉是黑色的，所以现象为：红棕色固体变黑。
8．（2023九下·永康模拟）思维模型的建构既方便于问题的解决，又能促进深度学习。某科学研究小组同学在研究了气体检验专题内容后，认为气体检验的关键是对干扰气体的鉴定，其判断标准是对后续实验是否会产生干扰。于是通过讨论研究小组同学对解决“气体检验”类问题建构了如下思维模型：
【模型应用】同学们为检验天然气燃烧后的气体产物（甲烷已完全反应）成分，应用思维模型设计了如图实验方案，将天然气在氧气中燃烧后得到的混合气体通过该方案进行实验。
（1）实验过程中观察到A装置中的无水硫酸铜变蓝，则该气体燃烧后的产物成分有　 　 ；
（2）实验中小阳同学发现B中黑色CuO变红，C中澄清石灰水变浑浊，得出了天然气燃烧后的气体产物中有CO2和CO结论。小莲认为该结论不严谨，理由是　 　；
（3）交流时，小莲提出，只要先从a处通一段时间混合气体，观察现象，再点燃B处酒精灯加热，继续观察现象，就可顺利完成气体产物成分的检验。小莲提出在加热前先通一段时间的混合气体，其目的是　 　；
（4）实验方案中，装置C可归属于上述思维模型中的　 　环节。
【答案】（1）H2O
（2）CO和CuO反应也会产生CO2 ，对CO2检验形成干扰
（3）排尽装置中的空气，防止气体不纯发生爆炸；检验气体中是否含有二氧化碳气体。
（4）气体检验、尾气处理
【解析】（1）无水硫酸铜遇水变蓝，二氧化碳会会使澄清石灰水变浑浊。
（2）甲烷、一氧化碳等可燃性气体与空气混合后加热，如果气体不纯可能会发生爆炸。
【解答】（1）无水硫酸铜变蓝说明有水，因此说明气体燃烧后的产物成分有水。
（2）C中澄清石灰水变浑浊，说明进入C装置的气体为二氧化碳。但是由于黑色CuO变红，说明CuO发生了氧化还原反应，CuO与CO反应也会产生二氧化碳。所以无法确定原气体中是否有二氧化碳。
（3）小莲提出在加热前先通一段时间的混合气体，是由于甲烷、一氧化碳等可燃性气体与空气混合后加热，如果气体不纯可能会发生爆炸，因此其目的是为了防止发生爆炸。同时当还未加热时，氧化铜不会发生氧化还原反应，因此当C中澄清石灰水变浑浊时，说明气体中存在着二氧化碳。
（4）实验方案中，装置C既可以检验生成的二氧化碳，又可以收集未完全反应的一氧化碳，则装置C可归属于上述思维模型中的气体检验、尾气处理环节。
9．（2024九上·苍南期中）如图为氢气还原氧化铜的微型实验装置图，请分析回答：
（1）实验开始时先挤压微型滴管，再点燃酒精灯，这样操作的目的是：　 　。
（2）实验过程中，能证明氧化铜被还原的实验现象是：　 　。
（3）实验过程已经得到了铜，可是结束后又变成了黑色，请分析造成这种结果可能的原因是：　 　。（请写出一种）
【答案】（1）让稀硫酸与锌反应产生氢气排净容器内的空气，防止发生爆炸
（2）黑色固体变为红色
（3）反应完成后先停止通入氢气，后停止加热，生成的铜再次被氧化
【解析】（1）氢气还原氧化铜实验的安全注意事项：氢气是可燃性气体，与空气混合加热时可能发生爆炸，所以在加热前要先通氢气排尽装置内的空气，防止爆炸 。
（2）氢气还原氧化铜的反应现象：氧化铜是黑色固体，铜是红色固体，当氢气还原氧化铜时，会观察到黑色固体逐渐变为红色，以此证明反应发生 。
（3）金属铜的化学性质：铜在加热条件下能与氧气反应生成氧化铜，若实验结束后操作不当，会使生成的铜再次被氧化，导致颜色变化 。
【解答】（1）可燃性气体在加热或点燃前都不能混有氧气，所以实验时都应该先检验纯度，挤压微型滴管让稀硫酸与锌反应产生氢气排净容器内的空气而后再加热，这主要是防止发生爆炸；
（2）氢气具有还原性，能与氧化铜在加热条件下反应生成铜和水，实验过程中，能证明氧化铜被还原的实验现象是黑色固体变为红色；
（3）反应完成后先停止通入氢气，后停止加热，生成的铜再次被氧化，红色固体变回黑色。
（1）可燃性气体在加热或点燃前都不能混有氧气，所以实验时都应该先检验纯度，挤压微型滴管让稀硫酸与锌反应产生氢气排净容器内的空气而后再加热，这主要是防止发生爆炸，故填：让稀硫酸与锌反应产生氢气排净容器内的空气，防止发生爆炸；
（2）氢气具有还原性，能与氧化铜在加热条件下反应生成铜和水，实验过程中，能证明氧化铜被还原的实验现象是黑色固体变为红色，故填：黑色固体变为红色；
（3）反应完成后先停止通入氢气，后停止加热，生成的铜再次被氧化，红色固体变回黑色，故填：反应完成后先停止通入氢气，后停止加热，生成的铜再次被氧化。
10．（2024九上·吴兴期中）杭州亚运会的火炬名为“薪火”，寓意着中华文明薪火相传，火炬以丙烷（C3H8）为燃料，小科想对丙烷燃烧的产物进行探究。查阅资料得知：含碳元素的物质完全燃烧生成CO2，不完全燃烧生成CO。
猜想一：丙烷燃烧的产物为CO2、H2O；
猜想二：丙烷燃烧的产物为CO、H2O；
猜想三：丙烷燃烧的产物为CO2、CO、H2O
为了验证上述猜想与假设，将丙烷在一定量的纯净O2中燃烧的产物依次通过下列装置：
（1）丙烷燃烧实验时采用纯净的O2而不是用空气的原因是　 　。
（2）A、B装置的顺序不能颠倒，原因是　 　。
（3）实验中将观察到哪些现象，可以推测猜想三成立。　 　。
【答案】空气中含有少量的二氧化碳和水蒸气，会影响实验结果的检验；气体通过澄清石灰水时带出水蒸气，影响对水蒸气的检验；A中无水CuSO4变蓝，B、D中澄清石灰水变浑浊，C中红色粉末变成黑色
【解析】（1）根据常见气体的检验分析；
（2）根据实验现象来判断丙烷燃烧的产物；
（3）根据物质的还原性分析；
（4）根据实验的目的以及二氧化碳的检验方法分析。
【解答】（1）实验中用纯净O2而不用空气的原因是空气中含有少量的二氧化碳和水蒸气，会影响实验结果的检验；
（2）实验过程中A、B的装置顺序不能颠倒，原因是气体通过澄清石灰水时带出水蒸气，无法确定无水硫酸铜检验到的水是来自燃烧产物还是来自澄清石灰水，影响对水蒸气的检验；
（3）要证明猜想三成立，即丙烷燃烧产物为CO2、CO、H2O，实验中观察到A中无水CuSO4变蓝，说明反应生成水，B、D中澄清石灰水变浑浊，C中红色粉末变成黑色，说明反应生成二氧化碳和一氧化碳。
11．（2025九上·滨江期末）小滨用如图所示装置（夹持装置已略去）和如下实验步骤进行有关碳及其氧化物的实验。
实验步骤：
①检查装置气密性并加入药品。
②缓缓通入，使装置中充满后点燃A处酒精喷灯。
③在A处酒精喷灯加热一段时间后，点燃B处酒精喷灯。
④待反应结束后，停止通入熄灭A、B两处的酒精喷灯。
（1）步骤③，A处酒精喷灯加热过程中，能观察到的现象是：木炭粉逐渐减少，D中：　 　；点燃B处酒精喷灯后，可观察到氧化铁逐渐变为黑色，发生此反应的化学方程式为　 　。实验说明：　 　具有还原性。
（2）该装置是否需要添加尾气处理装置，判断并说明理由　 　。
【答案】（1）左侧导管口有气泡冒出、澄清石灰水变浑浊、部分石灰水沿右侧导管进入E；；木炭和一氧化碳
（2）不需要，未反应的进入D中不会逸散到空气中
【解析】（1）根据装置内的压强变化、化学反应的原理以及物质的性质来分析；
（2）根据装置的特点来分析。
【解答】（1）A处酒精喷灯加热过程中，碳和二氧化碳在高温条件下反应生成一氧化碳，木炭粉逐渐减少，反应产生的一氧化碳和剩余的二氧化碳进入D中，瓶内气压增大，二氧化碳能使石灰水变浑浊，同时D装置中的部分石灰水沿右侧导管进入E；
点燃B处酒精喷灯后，可观察到氧化铁逐渐变为黑色，A中生成的一氧化碳和氧化铁在高温条件下反应生成铁和二氧化碳，该反应的化学方程式为：；
碳和二氧化碳在高温条件下反应生成一氧化碳，碳夺取了二氧化碳中的氧元素，具有还原性；一氧化碳和氧化铁在高温条件下反应生成铁和二氧化碳的反应中，一氧化碳夺取了氧化铁中的氧元素，具有还原性；
（2）该装置不需要添加尾气处理装置，未反应的CO进入D中不会逸散到空气中，不会造成污染。
（1）A处酒精喷灯加热过程中，碳和二氧化碳在高温条件下反应生成一氧化碳，木炭粉逐渐减少，反应产生的一氧化碳和剩余的二氧化碳进入D中，瓶内气压增大，二氧化碳能使石灰水变浑浊，同时D装置中的部分石灰水沿右侧导管进入E；点燃B处酒精喷灯后，可观察到氧化铁逐渐变为黑色，A中生成的一氧化碳和氧化铁在高温条件下反应生成铁和二氧化碳，该反应的化学方程式为：；碳和二氧化碳在高温条件下反应生成一氧化碳，碳夺取了二氧化碳中的氧元素，具有还原性；一氧化碳和氧化铁在高温条件下反应生成铁和二氧化碳的反应中，一氧化碳夺取了氧化铁中的氧元素，具有还原性；
（2）该装置不需要添加尾气处理装置，未反应的CO进入D中不会逸散到空气中，不会造成污染。
12．（2025九上·拱墅期末）兴趣小组的同学们查阅资料发现，在一定温度下，CO2和H2在催化剂M的作用下可反应生成CO和H2O。于是，他们拟通过实验来验证此反应规律。
（1）兴趣小组的同学们首先设计了如图所示实验装置，其中B 的作用是　 　。经过讨论后，发现实验装置在设计上存在缺陷，不能确认CO2和H2反应生成CO，应在B、C装置之间增加一个盛有　 　的洗气瓶。
（2）实验装置改进后，兴趣小组的同学们先通入CO2和H2一段时间，再分别点燃A处的酒精灯和C处的酒精喷灯，此操作的目的是　 　。
（3）实验过程中，能证明CO2和H2反应生成CO的证据是　 　。
【答案】（1）检验（并吸收）CO2与H2 反应产生的水；浓NaOH溶液
（2）排清空气，避免不纯加热H2爆炸
（3）C黑变红，D变浑浊
【解析】在一定温度下，CO2和H2在催化剂M的作用下可反应生成CO和H2O，水蒸气可以用无水硫酸铜检验，一氧化碳可以用氧化铜来检验，澄清的石灰水用来检验反应一氧化碳与氧化铜反应是否产生了二氧化碳，一氧化碳有毒，尾气需要处理，据以上分析解答。
【解答】（1）无水硫酸铜遇水会变蓝，所以B中无水硫酸铜的作用是检验反应是否有水生成。因为后续反应中要检验一氧化碳与氧化铜反应后的产物中有二氧化碳气体，所以应在B、C装置之间增加一个盛有氢氧化钠溶液的洗气瓶，除去未反应完的二氧化碳对后续一氧化碳检验的干扰；
（2）实验装置改进后，先通入CO2和H2一段时间，再分别点燃A处的酒精灯和C处的酒精灯，目的是排尽装置内的空气，防止氢气与空气中的氧气混合加热发生爆炸，同时也防止空气中的二氧化碳等气体对实验结果产生干扰；
（3）能证明CO2和H2反应生成CO的证据是：C处黑色氧化铜粉末变红，说明有一氧化碳将氧化铜还原为铜；D处澄清石灰水变浑浊，说明一氧化碳还原氧化铜生成了二氧化碳。
13．（2025九下·义乌开学考）纳米铁(单质铁)在环保领城应用广泛。以凌铁矿(主要成分为，不考虑杂质)为原料可以制备纳米铁。学习小组对制备得到的某固体成分进行探究。(提出问题)固体成分是什么
(做出猜想)固体成分：猜想一：Fe；猜想二：FeCO3；猜想三：　 　。
(查阅资料)：
②氢气具有还原性，可以用来冶炼金属；
③白色的无水硫酸铜固体遇到水燕气变为蓝色
(实验探究)该学习小组利用下图装置，对固体成分进行探究。
回答下列问题：
⑴向装置A中加入稀硫酸后，A中产生气泡且溶液变为浅绿色，小宁同学判断猜想一正确，小科同学认为小宁的判断不合理，理由是：　 　
⑵观察到装置B中溶液变浑浊，装置D中固体由黑色变为红色，E中固体变蓝，据此判断猜想　 正确。
⑶(反思交流)如果将装置E去掉，　 　(填“能”或“不能”)验证剩余固体中含有Fe。
【答案】Fe和FeCO3；是碳酸亚铁和稀硫酸发生反应生成硫酸亚铁、水和二氧化碳，反应之后溶液也会变成浅绿色并且会有大量气泡产生；三；能
【解析】（1）根据产物的种数进行猜想；
（2）碳酸亚铁反应生成硫酸亚铁、水和二氧化碳，硫酸和铁反应生成硫酸亚铁和氢气，二者溶液都呈绿色；
（3）根据装置B、D、E中现象推测产物，进而确定反应物即可；
（4）E用于验证有水生成，对验证铁是否存在没有作用。
【解答】（1）猜想一和猜想二都只有一种物质，那么猜想三可能为两种物质，即：Fe和FeCO3。
（2）小科认为小宁的判断不合理，理由是碳酸亚铁和稀硫酸发生反应生成硫酸亚铁、水和二氧化碳，反应之后溶液也会变成浅绿色并且会有大量气泡产生.
（3）碳酸亚铁可以和稀硫酸发生反应生成硫酸亚铁、水和二氧化碳，B为澄清的石灰水，澄清的石灰水遇到二氧化碳变浑浊，由题意可以得知，氢气具有还原性可以用来冶炼金属，所以在D装置中是氢气和氧化铜发生反应生成铜和水，因为反应之后的气体通入氧化铜中，物质由黑色变为红色，说明A反应后气体中含有氢气，故可以判断出固体中一定含有碳酸亚铁和铁，所以可以判断出猜想三正确.
（4）因为由D装置中固体由黑色变为红色就可以得知氢气和氧化铜发生了反应。故A装置反应后产生的气体中含有氢气。由此可以推断出固体中含有铁。故能够验证。
14．（2024九上·杭州期中）某氧化铜（）粉末中混有少量氧化亚铜（），某一课外活动小组利用下图所示装置测定其中的含量，实验用盐酸与锌反应制得的气体作为反应原料。（碱石灰是和固体的混合物，）
请根据图示内容回答下列问题：
（1）装置的作用是　 　。
（2）实验操作时，应________。（选填字母）
A．先加热，再通气体 B．先通气体，再加热
（3）装置中发生的另一个化学反应的方程式为　 　。
（4）实验前在装置中加入一定质量的该混合物，充分反应后，通过测量装置的质量变化量来计算混合物中氧化亚铜的含量。若缺少装置，对测定的含量相比于真实　 　。（选填“偏大”、“无影响”或“偏小”）
【答案】（1）除去氯化氢气体
（2）B
（3）
（4）偏小
【解析】（1）除杂的原理：氢氧化钠溶液能与氯化氢气体反应，从而除去氢气中混有的氯化氢气体。
（2）实验操作的注意事项：在有可燃性气体参与的反应中，为防止加热时发生爆炸，应先通气体排尽装置内的空气，再加热。
（3）氢气还原氧化铜的化学反应：氢气具有还原性，在加热条件下能与氧化铜反应生成铜和水。
（4）实验误差分析：浓硫酸具有吸水性，若缺少装置 B（浓硫酸干燥装置），氢气中混有的水蒸气会进入装置 D，导致装置 D 测量的水的质量偏大，从而使计算出的氧化亚铜的含量偏小。
【解答】（1）稀盐酸具有挥发性，会发出的氯化氢气体能被氢氧化钠溶液吸收，装置的作用是除去氯化氢气体；
（2）实验操作时，应先通气体，再加热，因为先通氢气可以排尽装置内的空气，防止氢气和空气混合加热时发生爆炸，故选B；
（3）氢气和氧化铜在加热的条件下反应生成铜和水，反应的化学方程式为：；
（4）若缺少装置，氢气中混有的水蒸气会被U型管中的碱石灰吸收，导致U型管内物质的质量增加，从而测定的Cu2O含量偏小。
（1）稀盐酸具有挥发性，会发出的氯化氢气体能被氢氧化钠溶液吸收，装置作用是除去氯化氢气体；
（2）实验操作时，应先通气体，再加热，因为先通氢气可以排尽装置内的空气，防止氢气和空气混合加热时发生爆炸，故选B；
（3）氢气和氧化铜在加热的条件下反应生成铜和水，反应的化学方程式为：；
（4）若缺少装置，氢气中混有的水蒸气会被U型管中的碱石灰吸收，导致U型管内物质的质量增加，从而测定的Cu2O含量偏小。
15．（2024九上·杭州期中）如图所示为氢气还原氧化铜的装置，甲中锥形瓶内装有锌粒，丙中试管底部黑色固体为氧化铜。
（1）请写出仪器a的名称　 　。
（2）实验前检查装置气密性的方法是：先关闭止水夹，向a中加入足量的水，若出现　 　说明装置气密性良好。
（3）实验结束后，甲、乙两装置减少的总质量为，丙中固体粉末减少的质量为。为保证实验安全进行，且还原后的铜不会重新被氧化，、之间的关系为　 　（选填“<”“=”或“>”）。
【答案】（1）分液漏斗
（2）水不下流（合理即可）
（3）＞
【解析】氢气还原氧化铜的实验原理是：氢气与氧化铜在加热条件下反应生成铜和水。该实验的注意事项有：实验开始时，由于氢气具有可燃性，为防止点燃酒精灯时，使氢气与空气的混合气体发生爆炸，应先通入氢气，先将试管中的空气排出，然后再点燃酒精灯加热；实验结束时，为防止生成的铜在高温下再次被氧化，应先熄灭酒精灯，停止加热，然后继续通入氢气至试管冷却。
【解答】（1）据图可知，仪器a的名称是分液漏斗；
（2）实验前检查装置A的气密性的方法是：先关闭止水夹，向分液漏斗中加入足量的水，水不能从分液漏斗中流出，则说明该装置气密性良好；
（3）实验结束后，甲、乙两装置减少的总质量为m1，减少的质量为生成氢气的质量；氢气和氧化铜在加热条件下生成铜和水，丙中固体粉末减少的质量为氧化铜中氧元素的质量；设参加反应的氢气的质量为m，
m=
实验开始前，要先通入氢气，排尽装置的空气，实验完成后，要继续通入氢气，直至试管冷却，则m1＞。
故答案为：（1）分液漏斗（2）水不下流（合理即可）（3）＞
（1）据图可知，仪器a的名称是分液漏斗；
（2）实验前检查装置A的气密性的方法是：先关闭止水夹，向分液漏斗中加入足量的水，水不能从分液漏斗中流出，则说明该装置气密性良好；
（3）实验结束后，甲、乙两装置减少的总质量为m1，减少的质量为生成氢气的质量；氢气和氧化铜在加热条件下生成铜和水，丙中固体粉末减少的质量为氧化铜中氧元素的质量；设参加反应的氢气的质量为m，
m=
实验开始前，要先通入氢气，排尽装置的空气，实验完成后，要继续通入氢气，直至试管冷却，则m1＞。
16．（2025九上·绍兴竞赛） 研究性学习小组的同学依据氢气还原氧化铜的原理测定水的组成。小组同学一起对此展开探究.
【设计方案】甲同学利用如图装置及药品进行实验，集气瓶B 中浓硫酸的作用是　 　；装置C中氢气具有　 　性(填“还原”或“氧化”)；
【实验探究】当玻璃管中固体由黑色转变为红色时，实验测得：
①装置C的玻璃管和其中固体的总质量在反应后减少了1.6g：
②装置D 的干燥管和其中物质的总质量在反应后增加了1.82g，用此数据算得水中H、O元素的质量比为　 　而由水的化学式计算得出 H、O元素的质量比为1：8。
【分析交流】假设装置内原有空气中的水蒸气、CO2已预先排尽，生成的水完全被D中碱石灰吸收. 针对上述实验结果与理论值有偏差，乙同学认为：该装置存在缺陷，应在D装置后，再连接一个盛碱石灰的干燥管，增加该装置的作用是　 　小组同学用改进后的装置重新实验得到了正确结果。
【答案】干燥氢气；还原；11：80；防止空气中的水和二氧化碳进入装置D
【解析】（1）浓硫酸具有吸水性，可用作干燥剂。
（2）注意装置C质量变化量表示的时氧化铜中氧元素的 质量，不是水的质量。
（3）D中的碱石灰吸收空气中的水 和二氧化碳，会干扰实验。
【解答】（1）浓硫酸具有吸水性，作用是干燥气体。
氢气具有还原性，可以将金属氧化物还原成金属单质。
（2）C装置质量的减小量为氧化铜中氧元素的质量，D中质量的增大量为水的质量，可知氢元素与氧元素的质量比为。
在D后面在装一个碱石灰，目的是防止空气中的水和二氧化碳进入D中干扰实验，造成误差。
17．（2025九上·鄞州期末）某混合气体可能含有CO2、CO、H2中的一种或几种，某科学学习小组的同学为了探究气体的组成，设计了如下装置进行实验(夹持装置已省略)。
【查阅资料】①无水硫酸铜遇水由白色变为蓝色。
②碱石灰是固体氢氧化钠和氧化钙的混合物。
（1）C装置的作用是　 　， G装置的a接口与H装置的　 　(填“b”或“c”)接口相连。
（2）正确连接装置进行实验，发现A装置中溶液变浑浊，C装置中的溶液不变浑浊，E装置中的固体由黑色变为红色，F装置中的固体由白色变为蓝色。分析上述实验现象可知，气体中一定含有　 　。
（3）在反应前后对E、F装置进行了质量的测量(各步反应均完全)，测量结果如下表：
反应前后 反应前 反应后
E装置中的玻璃管与固体的总质量/克 a C
F 装置的中 U 形管与固体的总质量/克 b d
若该混合气体中存在CO，则上表中字母的定量关系理论上是(a-c)>　 　(用表中字母表示)。
【答案】（1）检验二氧化碳是否除干净；b
（2）CO2、H2
（3）
【解析】（1）若原来存在的二氧化碳没有被除尽，会对后续的检验造成干扰，所以应在氢氧化钠之后再接一个装有澄清石灰水的装置，用于检验二氧化碳是否被除尽。
（2）仅从固体由黑变红不能说明氢气和一氧化碳的存在情况，应进一步检验反应后的产物进行判断。
（3）解题时一定要注意E装置质量变化量是氧元素的质量，不是水或者二氧化碳的质量。
【解答】（1）C中的澄清石灰水遇二氧化碳会变浑浊，所以可用于检验二氧化碳是否被氢氧化钠完全吸收，防止对后续的检验造成干扰。
H的作用是收集一氧化碳，防止造成空气污染，所以气体应从b端进入集气瓶，将水从c管压出。
（2）氢气和一氧化碳都能使氧化铜变红，氢气转化为水，一氧化碳转化为二氧化碳，A装置中溶液变浑浊，说明含有二氧化碳；E装置中的固体由黑色变为红色，F装置中的固体由白色变为蓝色，说明含有氢气，无法证明是否含有一氧化碳。
（3）E中的质量减小量为a-c，是氧化铜中氧元素的质量。F中增重的质量是水的质量，水中氧元素的来自于氧化铜，水中氧元素的质量为，若氧元素的减少量等于水中氧元素的质量，说明存在一氧化碳，部分氧元素被一氧化碳结合成二氧化碳，所以a-c>时说明存在一氧化碳。
18．（2024九上·吴兴期中）半水煤气是工业合成氨的原料气，其主要成分是和水蒸气。某科学兴趣小组为检验半水煤气的某些成分，设计的实验方案如图所示。
查阅资料可知碱石灰是CaO和NaOH的混合物。回答下列问题：
（1）A瓶中产生白色沉淀，证明半水煤气中含有　 　
（2）D装置中“冰水”的作用是　 　。
（3）实验结果证明有存在，根据实验装置回答，证明CO存在，只需观察到的现象是　 　。
（4）为了测定半水煤气中、CO质量的实验方案如下：
若步骤Ⅳ中浓硫酸质量增加a克，步骤Ⅴ的KOH溶液质量增加b克，则半水煤气中与CO的质量比为　 　（用含字母a、b的代数式表示）。
【答案】（1）二氧化碳（2）验证气体通过灼热的氧化铜后是否有水生成
（3）E中的澄清石灰水变浑浊（4）
【解析】（1）根据二氧化碳能与澄清石灰水中的氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水分析；
（2）根据水蒸气遇冷液体，D装置中“冰水”是降温分析；
（3）加热时氧化铜和一氧化碳反应生成铜和二氧化碳，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊；
（4）浓硫酸能够吸收水蒸气，氢氧化钾能够吸收二氧化碳，根据提供数据可以进行相关方面的计算。
【解答】（1）二氧化碳能与澄清石灰水中的氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，A瓶中产生白色沉淀，证明半水煤气中含有二氧化碳（或CO2）；
（2）水蒸气遇冷液体，D装置中“冰水”是降温，验证气体通过灼热的氧化铜后是否有水生成；
（3）因氢气和一氧化碳都能使氧化铜还原成铜，但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，所以要验证CO只需观察E中的澄清石灰水变浑浊；
（4）浓硫酸质量增加a 克，即生成水a克，水中氢元素等于氢气质量=， KOH溶液质量增加b 克， 即生成二氧化碳质量为b克，二氧化碳中碳元素即为一氧化碳中碳元素质量=，故氢气和一氧化碳质量比=。
（1）二氧化碳能与澄清石灰水中的氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，A瓶中产生白色沉淀，证明半水煤气中含有二氧化碳（或CO2）；
（2）水蒸气遇冷液体，D装置中“冰水”是降温，验证气体通过灼热的氧化铜后是否有水生成；
（3）因氢气和一氧化碳都能使氧化铜还原成铜，但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，所以要验证CO只需观察E中的澄清石灰水变浑浊；
（4）浓硫酸质量增加a 克，即生成水a克，水中氢元素等于氢气质量=， KOH溶液质量增加b 克， 即生成二氧化碳质量为b克，二氧化碳中碳元素即为一氧化碳中碳元素质量=，故氢气和一氧化碳质量比=。
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