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第三篇　物质科学（二）
第36课时　元素的循环和物质的转化
一、自然界中的碳循环、氧循环
知识点1　知道自然界中碳循环的主要途径
　　大气中的二氧化碳通过植物的 转变为 ，固定的
碳以有机物的形式供给动、植物利用，同时又通过呼吸作用、微生物的分
解、燃料燃烧等方式释放二氧化碳返回大气，周而复始地进行着循环。
光合作用　
有机物　
知识点2　知道自然界中氧循环的主要途径
　　大自然中氧气的含量会随着生物的 和物质的 等而减
少，但又随着植物的 而增加，周而复始地进行着循环。
　　产生氧气的主要途径： 。
　　消耗氧气的主要途径：①动、植物的呼吸作用；②燃料燃烧；③微生物
分解动、植物遗体；④其他氧化反应（如：生锈、食物腐败）。
呼吸　
燃烧　
光合作用　
植物光合作用　
1. 氧循环和碳循环是自然界中的重要循环（如图）。分析两种循环，其中不
正确的是（　B　）
A. 碳循环和氧循环过程中均发生了化学反应
B. 氧气只有通过燃烧才能参与碳循环
C. 通过减少化石燃料的使用和大力植树造林以控制二氧化碳的排放量
D. 碳循环和氧循环有利于维持自然界中氧气和二氧化碳含量的相对稳定
B
2. 二氧化碳的资源化利用是实现碳减排的重要途径。如图是一种实现二氧化
碳转化为重要原料二甲醚（化学式为C2H6O）的途径：
CO2 甲醇（化学式为CH4O） 二甲醚（化学式为C2H6O）
（1）转化①是二氧化碳与一种常见单质反应生成甲醇和水，这种单质的化学
式为 。
（2）转化②是甲醇发生分解反应生成二甲醚和水，反应中生成二甲醚和水的
分子数之比为 。
H2　
1∶1　
二、物质间的相互转化
知识点3　说明金属、金属氧化物、碱之间的转化关系，说明非金属、非
金属氧化物、酸之间的转化关系
1. 金属→ →碱，如：Ca→CaO→Ca（OH）2。
2. 非金属→ →酸，如：C→CO2→H2CO3。
金属氧化物　
非金属氧化物　
3. 物质间的相互转化。
注意：（1）极少数非金属氧化物不与碱起反应，
如CO等。
（2）根据物质之间的相互转化关系图可查找各
类物质的主要化学性质。
（3）根据物质之间的相互转化关系图可查找各
类物质的可能制法。
3. 如图所示为小嘉构建的甲、乙、丙、丁四种不同物质的关系图，“－”表
示相邻的两种物质能发生反应。若甲为铁，乙、丙、丁分别是稀H2SO4、
CuCl2溶液、NaOH溶液中的任意一种，则下列判断错误的是（　C　）
A. 乙可能是CuCl2溶液
B. 丙一定是NaOH溶液
C. 丁一定是稀H2SO4
D. 丙不可能是稀H2SO4
C
4. 某电厂的粉煤灰含有Al2O3，还有少量的FeO、Fe2O3和其他成分，其他成
分不溶于水、不与酸反应。以该粉煤灰为原料制备Al2O3，流程如下：
（1）“酸浸”过程中，稀硫酸与Fe2O3反应的化学方程式为
。
（2）流程图中，操作Ⅰ的名称是 。
3H2SO4＋Fe2O3
Fe2（SO4）3＋3H2O　
过滤　
（3）“氧化”过程发生的反应为2FeSO4＋H2SO4＋H2O2Fe2（SO4）3＋
2H2O，其中H2O2中氧元素化合价为－1价。该化学反应中化合价升高的元素
是 。
铁元素　
高频点1　物质的转化与制备
例1　某同学绘制了含铁元素的部分物质转化关系图（图中“→”表示一种物
质可以转化为另一种物质，部分反应物、生成物及反应条件已略去），下列
说法正确的是（　C　）
C
A. 铁丝能在空气中剧烈燃烧实现转化①
B. 转化②可通过Fe3O4与CO发生置换反应实现
C. 氧气和水同时存在是实现转化③的主要条件
D. 通过Fe与ZnSO4溶液反应可实现转化④
1. 下列各组物质不能实现如图所示的转化关系的是（　D　）
选项 甲 乙
A. Fe2O3 稀硫酸
B. SO3 NaOH溶液
C. 稀盐酸 Ca（OH）2溶液
D. 稀盐酸 AgNO3溶液
D
高频点2　常见离子的检验方法
例2　某实验废液中可能含有Cl－、C、S、Na＋、Mg2＋、Fe3＋六种离
子中的几种。为确定废液中存在的离子，进行了下面实验：
①取少量废液，向废液中滴加NaOH溶液，有白色沉淀生成；
②取少量废液，向其中滴加BaCl2溶液，无明显现象；
③再取少量废液，滴加AgNO3溶液，产生白色沉淀，加稀硝酸后沉淀不
溶解。
请分析实验后回答：
（1）废液中一定含有的离子是 ，可能含有的离子是 。
（2）有同学认为实验③可以省略，理由是
。
Mg2＋和Cl－　
Na＋　
步骤②向废液中加入BaCl2溶液
无明显现象，说明溶液中一定没有S和C，故溶液中一定含有Cl－　
高频点3　物质的鉴别
例3　有一包固体粉末，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，得到无色澄清溶液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 （写化学式）。
（2）由②③得原固体粉末中一定不含 （写化学式）。
（3）由实验现象综合判断，固体粉末的混合组成中，最多是含有4种物质的
混合，最少是含有 种物质的混合。
FeCl3　
Na2SO4　
2　
2. 已知A、B、C、D、E、F分别为氢氧化钠溶液、硝酸钠溶液、稀盐酸、碳
酸钾溶液、氯化钡溶液、氯化铁溶液中的一种。小明为鉴别以上六种溶液，
进行如下实验：
Ⅰ：观察颜色：发现只有E溶液呈黄色，其余为无色。
Ⅱ：将无色溶液两两混合：F与D，有气体生成；D与B，有白色沉淀生成。
回答下列问题：
（1）E的溶质是 （写化学式）。
（2）B与D反应的化学方程式为 。
（3）小华认为小明的实验无法鉴别出两种物质，它们是
。为一次鉴别两者，可选用以下试剂或用品中的 （填字
母，可多选）继续实验。
a.石蕊试液 b.硫酸铜溶液
c.pH试纸 d.氯化镁溶液
FeCl3　
K2CO3＋BaCl2BaCO3↓＋2KCl　
氢氧化钠溶液、硝
酸钠溶液　
abcd　
【提醒】本题主要考查学生对化学用语的书写和理解能力。
例4　虎年央视春晚舞蹈《只此青绿》创作灵感源自宋代名画《千里江山
图》，该画采用了炭黑、赭石（主要成分Fe2O3）、孔雀石[主要成分Cu2
（OH）2CO3]等矿物颜料。实验室现有炭黑和孔雀石的固体混合物，某同学
设计了如下探究实验。
（1）研磨是为了 （选填“增大”或“减小”）反应物的接触面积，
使反应更充分。
增大　
（2）溶液A中的阳离子有 （填符号），气体B的化学式为
。
（3）矿物颜料用于画作能避免虫蛀的主要原因是 （填字母）。
A. 炭黑有吸附性
B. 赭石有吸水性
C. 孔雀石有毒性
（4）反应②能一步完成，并有水生成，该反应的化学方程式为
。
Cu2＋、H＋　
CO2　
C　
Cu2（OH）
2CO3＋C2Cu＋2CO2↑＋H2O　

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