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(共13张PPT)
第41讲　物质间的循环和转化
1．海南通过红树林生态修复工程推动“蓝碳”计划，红树林在调节海岸带碳氧平衡中发挥关键作用。以下关于碳循环和氧循环的作用，说法正确的是( )
A．碳循环和氧循环过程中只发生了物理变化
B．氧气只有通过燃烧才能参与碳循环
C．碳循环指的是碳单质的循环
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
D
2．在给定条件下，下列物质间的转化不能实现的是( )
A
3．近代科学家利用铁的氧化物捕捉CO2的流程如图所示。下列说法不正确的是( )
A．该流程中可循环利用的物质是FeO
B．若A为黑色固体，则A为铁粉
C．反应2实现了太阳能转化为化学能
D．该流程中涉及分解反应
4．(2025，浙江模拟)在学习了有关初中科学知识后，小嘉构建了如图所示的甲、乙两种物质的转化关系模型，下列选项所列的两种物质能实现这种转化的是( )
B
A B C D
甲 KNO3 BaCO3 H2SO4 CO2
乙 KOH BaCl2 CuSO4 Na2CO3
D
5.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的化学方程式一定是：KOH＋HCl===KCl＋H2O
B
6．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
A
7．构建元素单质及其化合物的“价态—类别”二维图是学习科学的一种有效方法。下图是铜元素的“价态－类别”二维图，请根据图回答如下问题。
(1)写出甲转化成乙的化学反应基本类型：_______________。
(2)丁经过一步反应转化为丙时，一定会出现的反应现象是__________________。
化合反应
产生蓝色沉淀
8．(2025，浙江模拟)如图所示的物质关系中，“－”表示两端的物质能发生化学反应，“→”表示物质的转化方向。
(1)反应①中CaO与水反应会_________(填“放出”或“吸收”)热量。
(2)反应②结束后，滴加无色酚酞试液呈红色，则溶液中一定存在的阳离子有__________。
(3)将Na2CO3换为BaCO3，反应③将________(填“仍能”或“不能”)发生反应。
放出
Ca2＋
不能
9．某同学归纳了金属及其化合物之间的部分转化关系，如图1所示。
(1)我国古代劳动人民最早发明使用湿法炼铜，其原理是：第一步用硫酸将铜矿中的铜转变为可溶性的硫酸铜，第二步将铁放入硫酸铜溶液中把铜置换出来。其中第二步利用了图1中转化关系_______(填序号)。
(2)若铁和硫酸铜溶液反应前后溶液中存在的离子种类如图2所示，其中“ ”
“ ”“ ”表示不同种类的离子，则“ ”表示_________(填写离子符号)。
⑧
Fe2＋
10．(2025，杭州一模)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，反应④中的物质Y可以来源于反应________(填“①”“②”或“③”)。
Ca(OH)2
CO2＋2KOH===K2CO3＋H2O
①
11．(2025，舟山二模)光伏是太阳能光伏发电系统的简称。是一种利用太阳电池半导体材料的光伏效应，将太阳光辐射能直接转换为电能的一种新型发电系统。太阳能光伏发电最关键的材料是高纯硅，下图是高纯硅的生产流程：
(1)从质量守恒角度说明X物质中一定含有的元素是_____________________。
(2)为节约资源，上述流程中物质A可以循环使用，A的化学式为_________。
(3)若不计损耗，100吨含SiO2的质量分数为90%的石英石矿中，最多可以提炼出高纯度硅(100%)多少吨？
硅元素、氯元素
HCl(共22张PPT)
第41讲　物质间的循环和转化
1．自然界中的氧循环
大气中的氧气来源于植物的__________作用。大气中的氧气消耗的主要途径是生物的________作用、微生物的氧化分解作用、燃料的________、其他________反应(如铁生锈、食物的腐败)等。
2．自然界中的碳循环
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，同时以呼吸作用、微生物的分解、燃料燃烧等方式释放二氧化碳返回大气，周而复始地进行循环。
光合
呼吸
燃烧
氧化
光合作用
有机物
自然界中氧和碳的循环
3．自然界中氧循环和碳循环的意义：使氧气和二氧化碳保持着相对平衡，从而使它们在空气中的含量保持相对稳定，维持整个生物圈中的碳—氧平衡。
1．碳循环是自然界中重要的物质循环之一。下列有关说法不正确的是( )
A．自然界中的碳循环指的是二氧化碳的循环
B．植物通过光合作用将大气中的碳元素转移到植物体内
C．生物体内的有机物通过呼吸作用产生二氧化碳
D．生物的光合作用和呼吸作用，维持了生物圈的碳—氧平衡
A
1．金属→金属氧化物→碱，如Ca→CaO→Ca(OH)2。
2．非金属→非金属氧化物→酸，如C→CO2→H2CO3。
3．其他物质间的相互转化
A．常见的三角转化关系
物质间的相互转化
B.以某物质为核心的网络图(写出对应序号的化学方程式)
(1)以氧气为核心
①______________________________、
______________________________
②______________________________
④______________________________
⑥______________________________
(2)以二氧化碳为核心
A的化学式为________
③____________________________
⑤____________________________
⑦____________________________
⑧____________________________
CO
CO2＋H2O===H2CO3
(3)以盐酸、硫酸为核心(化学方程式任写一个)
①___________________________________
③_____________________________________
⑤_____________________________________
⑦_____________________________________
⑨_____________________________________
2NaOH＋H2SO4===Na2SO4＋2H2O
Fe2O3＋6HCl===2FeCl3＋3H2O
Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋H2O＋CO2↑
BaCl2＋H2SO4===BaSO4↓＋2HCl
Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑
(4)以氢氧化钠、氢氧化钙为核心(化学方程式任写一个)
②___________________________________________
③___________________________________________
④___________________________________________
CuSO4＋2NaOH===Cu(OH)2↓＋Na2SO4
CO2＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋H2O
Na2CO3＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋2NaOH
2．(2025，黑龙江)下列物质间的转换关系，能一步实现的是( )
A．C→CO→CaCO3
B．KCl→KNO3→K2SO4
C．H2O2→H2O→O2
D．Fe→Fe2O3→FeSO4
C
3．下图表示含铁元素的部分物质的转化关系。下列说法正确的是( )
A．转化①可通过在空气中加热细铁丝实现
B．将Fe3O4与碳粉常温混合可实现转化②
C．洗净擦干铁锅是为了减少转化③的发生
D．转化④可通过Fe与MgCl2溶液反应实现
C
4．(2025，绍兴模拟)在给定条件下，下列选项所示的物质间转化能实现的是( )
A
5．甲、乙、丙三种物质的转化关系如图所示(“→”表示反应能一步实现，部分物质和反应条件已略去)，则下列物质中不符合转化关系的是( )
A．C、CO2、CO
B．CuO、CuSO4、Cu(OH)2
C．NaOH、NaCl、NaNO3
D．Na2CO3、CO2、H2CO3
C
【例1】　自然界中碳循环如图所示，箭头表示碳的输送途径。
(1)关于碳循环的说法正确的是________(填字母)。
A．途径①消耗空气中的氧气
B．途径②消耗CO2的量白天比夜晚少
C．途径④中的化石能源为不可再生能源
D．途径④中某气体燃烧的化学方程式是2CO＋O2 2CO2
(2)绿色植物通过光合作用将太阳能转化为________能；对比②⑤可知，同样是二氧化碳和水反应，产物不同的原因是___________________。
AC
化学
反应条件不同
氧循环与碳循环
1．“氧循环”和“碳循环”是自然界存在的重要循环。结合图示分析，下列关于碳、氧循环的认识不正确的是( )
A．变化观：每个人都在参与碳、氧循环，碳循环中的“碳”是指碳元素
B．微粒观：化石燃料的燃烧会使自然界中的氧原子总数减少
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．守恒观：碳、氧循环过程中各元素质量守恒
D
【例2】　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( )
B
单质、化合物间的相互转化
2．(2025，绍兴二模)小科利用化学物质构建的“机器人转手帕”模型如图所示。其中①～⑤分别是H2SO4、Ca(OH) 2、MgCl2、CuO、Fe五种物质中的一种。已知①是单质，相邻物质间能发生化学反应。下列说法正确的是( )
A ． ①与HCl反应后的溶液呈蓝色
B．②一定是CuO
C．④与NaOH反应后溶液中一定存在Na＋和Cl－
D．⑤的浓溶液具有挥发性
C
【例3】　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．O2是反应a、b中可循环利用的物质
B．反应a、b中均有元素化合价的改变
C．由反应a可推测甲醛中含氢量高于甲醇
D．为使甲醇持续转化为甲醛，反应b需补充H2O2
C
物质的相互转化与制备
3．(2025，浙江二模)火星探测器发回的信息表明，火星上存在FeOOH(羟基氧化铁)，从而证明火星表面曾经存在过水。工业上用废铁屑(主要成分为Fe，含有少量Fe2O3和FeCO3)制备FeOOH的主要流程如下。
(1)火星上存在FeOOH，从而证明其存在过水的理由为______________________。
(2)“酸溶”时产生的气体为__________。
(3)“沉淀”反应的化学方程式为2FeSO4＋H2O2＋2X===2FeOOH↓＋2H2SO4，物质X的化学式为________。
(4)该流程中能循环利用的物质是__________。
FeOOH中存在H、O元素
H2、CO2
H2O
H2SO4
【例】　我国有多名航天员生活在空间站。氧气、水、食物等是维持航天员驻留空间站的必要物质。为提高物质的利用率，目前空间站通过以下途径实现物质循环利用。
(1)由图可知，目前空间站通过物质循环获得水的途径共有_____条，其中尿液净化时，除去多余的无机盐外，还必须除去尿液中的______________等代谢废物。
(2)为实现氧循环，目前空间站内利用氢气和航天员呼出的二氧化碳，在一定条件下转化为_____________。
(3)目前空间站还不能成为完全实现物质循环、能量流动的生态系统，请分析原因：_________________________。
3
尿素、尿酸
甲烷和水
空间站内没有生产者
1．氧循环中的“氧”指的是氧元素，不是氧气；碳循环中的“碳”指的是碳元素，不是二氧化碳。
2．“CuO→Cu(OH)2”不能一步实现(CuO不溶于水，需先与酸反应生成盐，再与碱反应)；“NaCl→NaNO3”一步可行，但“NaNO3→NaCl”无法一步完成(不符合复分解反应的条件)。NaNO3、KNO3无法通过复分解反应转化为其他物质。

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