考點32物質的轉化一、非金屬單質與其化合物的轉化1．非金屬單質與氧氣反應S＋O2eq\o(=,\s\up7(點燃))SO2(硫黃是一種淡黃色粉末，在空氣中燃燒發(fā)出淡藍色火焰，在氧氣中燃燒發(fā)出明亮的藍紫色火焰，產生有刺激性氣味的氣體)C＋O2eq\o(=,\s\up7(點燃))CO24P＋5O2eq\o(=,\s\up7(點燃))2P2O5(白色固體)N2＋O2eq\o(=,\s\up7(放電))2NO2NO＋O2=2NO2非金屬單質在一定條件下可以轉化為相應的化合物。2．非金屬氧化物與水反應CO2＋H2O=H2CO3H2CO3△CO2↑＋H2OSO2＋H2O=H2SO3(形成酸雨的原因)SO3＋H2O=H2SO43NO2＋H2O=2HNO3＋NO1.下列關于碳和碳的化合物知識網絡圖(圖中表示轉化關系)的說法正確的是()A．“C→CO”的反應中碳發(fā)生還原反應B．“CO→CO2”的反應類型為置換反應C．“CO2→CaCO3”的反應可用于檢驗二氧化碳D．“CO2H2CO3”的反應可用酚酞試劑驗證【答案】C【解析】碳不充分燃燒生成一氧化碳，碳發(fā)生的是氧化反應。一氧化碳與氧化銅反應生成銅和二氧化碳，該反應的反應物均為化合物，不屬于置換反應；或一氧化碳在氧氣中點燃生成二氧化碳，為化合反應。檢驗二氧化碳使用澄清石灰水，二氧化碳與氫氧化鈣反應生成碳酸鈣沉淀和水。二氧化碳與水反應生成碳酸，碳酸不能使酚酞試劑變色，“CO2H2CO3”的反應不能用酚酞試劑驗證。2.（2020·上城模擬）形成酸雨的主要物質是（

）。A.甲烷和一氧化碳

B.二氧化硫和一氧化碳

C.一氧化碳和二氧化碳

D.二氧化硫和二氧化氮【答案】D【解析】煤、石油等化石能源在燃燒的過程中，會產生大量的二氧化硫和二氧化氮，二氧化硫和水反應會生成亞硫酸，而二氧化氮和水反應會生成硝酸，這些都是導致形成酸雨的重要因素。形成酸雨的主要物質是二氧化硫和二氧化氮，故D正確，而A、B、C錯誤。3.某興趣小組利用如圖裝置對二氧化碳的性質進行探究，下列說法錯誤的是()A.B處現象說明二氧化碳能使紫色石蕊變紅

B.C處溶液變渾濁，是因為生成了不溶于水的碳酸鈣

C.D處的實驗現象是下層蠟燭先熄滅，上層蠟燭后熄滅

D.D處現象說明二氧化碳不可燃，不助燃，密度比空氣大【答案】A【解析】A.二氧化碳和水反應生成碳酸，碳酸能使紫色石蕊變紅色，但是不能說二氧化碳使紫色石蕊變紅色，故A錯誤；

B.二氧化碳和氫氧化鈣反應會生成碳酸鈣沉淀和水，所以C出溶液變渾濁，故B正確；

C.二氧化碳的密度比空氣大，不具有助燃性，所以D處的實驗現象是下層蠟燭先熄滅，上層蠟燭后熄滅，故C正確；

D.通過分析可知，D處現象說明二氧化碳不可燃，不助燃，密度比空氣大，故D正確。

4.如圖表示了初中科學中一些常見物質的相互轉化關系（部分反應條件已省略）下列說法錯誤是（）A．圈Ⅰ中發(fā)生的反應都是分解反應B．利用反應①可制得純堿C．利用反應②可用來檢驗二氧化碳氣體D．圈Ⅱ中的化學反應說明氧氣具有助燃性【答案】B【解析】A、圈Ⅰ中發(fā)生的反應分別是過氧化氫分解、水分解生成氧氣，反應均符合“一變多”的特征，均屬于分解反應，故選項說法正確。

B、反應①是氫氧化鈣與碳酸鈉反應生成碳酸鈣沉淀和氫氧化鈉，制取的是火堿而不是純堿，故選項說法錯誤。

C、反應②是二氧化碳轉化為碳酸鈣，可通過二氧化碳與氫氧化鈣反應實現，利用反應②可用來檢驗二氧化碳氣體，故選項說法正確。

D、圈Ⅱ中的化學反應氧氣與碳、磷、硫、鐵反應，說明氧氣能支持燃燒，即氧氣具有助燃性，故選項說法正確。

5.CO2的轉化和利用是一個熱門的研究課題。請回答下列相關問題：

（1）科學家發(fā)現了藻類植物“微藻”對二氧化碳有極強的吸收能力（1t徽藻吸收2t的CO2），它通過作用吸收二氧化碳，若將“微藻”轉化為生物柴油，能極大緩解能派需求和保護環(huán)境的矛盾。

（2）2016年我國科研人員研制出一種“可呼吸CO2”的電池。放電時，該電池“吸收CO2”；充電時，該電池“放岀CO2”。放電時，金屬鈉和CO2反應生成碳酸鈉和炭，該反應的文字表達式為。

（3）2018年5月，某雜志介紹了我國的一項研究成果：在一種新型催化劑作用下可實現二氧化碳高效轉化為丙（甲醇），相關反應的微觀示意圖如圖所示：

①乙的化學式為。

②上述四種物質中屬于氧化物的有。【答案】光合H2CO2、H2O【解析】（1）藻類植物“微藻”對二氧化碳有極強的吸收能力，通過光合作用吸收二氧化碳

（2）由題意可知，金屬鈉和CO2發(fā)生置換反應生成碳和碳酸鈉，反應的文字表達式是：

（3）①由微觀結構示意圖可知，每個乙分子是由兩個氫原子構成的，是氫分子；

②甲是CO2，乙是H2，丙是CH4O，丁是H2O，其中二氧化碳和水是由兩種元素組成的化合物，其中含有氧元素，屬于氧化物；二、金屬單質與其化合物的轉化1．金屬與非金屬的反應2Mg＋O2eq\o(=,\s\up7(點燃))2MgO(耀眼白光)3Fe＋2O2eq\o(=,\s\up7(點燃))Fe3O4(火星四射)Fe＋S△FeS(鐵粉與硫粉混合加熱后即可反應，放熱，生成黑色固體)金屬單質和某些非金屬單質在一定條件下可以相互反應，生成相應的鹽：2Fe＋3Cl2eq\o(=,\s\up7(點燃))2FeCl3Cu＋Cl2eq\o(=,\s\up7(點燃))CuCl22．金屬與氧化物反應2Mg＋CO2eq\o(=,\s\up7(點燃))2MgO＋C8Al＋3Fe3O4eq\o(=,\s\up7(高溫))9Fe＋4Al2O33．金屬氧化物與水的反應CaO＋H2O=Ca(OH)2(放出大量的熱)Na2O＋H2O=2NaOHK2O＋H2O=2KOHBaO＋H2O=Ba(OH)2活潑金屬的氧化物與水反應生成相應的堿。MgO、FeO、Fe2O3、CuO等氧化物不溶于水，也不與水反應。1.[2018·嘉興舟山]某同學在學習了金屬及其化合物之間的轉化規(guī)律后，繪制了可以通過一步反應制取MgSO4的思維導圖，其中所選用的物質錯誤的是()A．①—MgB．②—MgCl2C．③—H2SO4D．④—Mg(OH)2【答案】B【解析】鎂和硫酸銅(或其他比鎂的活動性弱的金屬的可溶性硫酸鹽)反應生成硫酸鎂和銅；堿和鹽反應生成新的堿和新的鹽，堿和MgCl2生成的是氫氧化鎂沉淀；氧化鎂與硫酸反應生成硫酸鎂和水；硫酸與氫氧化鎂反應生成硫酸鎂和水。2.下列轉化不能通過一步反應實現的是(

)A.Fe2O3→Fe

B.CO2→CO

C.NaNO3→NaCl

D.CO2→CaCO3【答案】C【解析】A、Fe2O3能夠和CO在高溫下能夠生成Fe，可一步實現，故A不符合題意；

B、CO2和C在高溫下能夠生成CO，可一步實現，故B不符合題意；

C、兩者均為鈉鹽，假設能夠反應，對應的硝酸鹽和鈉鹽，均為可溶性鹽，不符合復分解反應的條件，反應不能實現，故C符合題意；

D、CO2和Ca(OH)2反應，能夠生成碳酸鈣沉淀，可一步實現，故D不符合題意；3.[2019·溫州一模]科學課堂上老師演示了鐵和硫粉反應生成硫化亞鐵的實驗(Fe＋S△FeS)。反應前鐵粉和硫粉的混合物能夠用磁鐵分離，如圖甲；鐵粉和硫粉的混合物在如圖乙所示的裝置中發(fā)生反應，反應后的黑色塊狀固體不能被磁鐵吸引。對比兩個現象說明金屬單質和非金屬單質已經反應生成化合物。實驗過程中，同學們還聞到了較強的刺激性氣味。(1)圖乙中試管口略向下傾斜的原因是________________________________________________________。(2)興趣小組同學在老師指導下，對圖乙裝置進行改進(如圖丙)，混合物粉末反應前能夠被磁鐵吸引，反應后不能被磁鐵吸引，現象對比方便。請找出圖丙裝置的另一個優(yōu)點：_____________________________。(3)用改進后的丙裝置進行實驗，小組同學稱取了1.6g硫粉與2.8g鐵粉混合后加熱。反應結束后，用磁鐵吸引冷卻后的黑色塊狀固體時，發(fā)現磁鐵對黑色固體還有吸引力。請針對這一異常現象就實驗過程提出一個合理的改進建議：______________________。(1)防止冷凝水倒流入試管，使試管炸裂(2)能吸收二氧化硫氣體，防止其污染空氣(3)加入稍過量的硫粉(合理即可)【答案】防止冷凝水倒流入試管，使試管炸裂吸收二氧化硫氣體，防止其污染空氣加入稍過量的硫粉【解析】(1)由圖示可知，圖乙是給試管內的固體加熱，試管口略向下傾斜的原因是防止冷凝水倒流入試管，使試管炸裂。(2)由實驗的過程可知，反應過程中有二氧化硫氣體生成，能污染空氣，圖丙裝置中的氫氧化鈉溶液能吸收二氧化硫氣體，所以圖丙裝置的另一個優(yōu)點：吸收二氧化硫氣體，防止其污染空氣。(3)由題意可知，實驗過程中有剩余的鐵，為了避免這一異常現象的發(fā)生，可加入稍過量的硫粉。4.鎂能在CO2中燃燒生成氧化鎂和碳，所以鎂著火不能用CO2來滅火，那么金屬鈉是否也能與CO2發(fā)生類似的反應？于是同學們開展了相關探究。【實驗】將燃著的鈉伸入裝有CO2的集氣瓶中，鈉能在集氣瓶中繼續(xù)燃燒。【猜想】金屬鈉在CO2中燃燒的產物是什么？是否與鎂有所不同，同學們分析后認為產物可能有以下幾種情況：I.氧化鈉、碳；II.碳酸鈉、碳；III.……。【驗證】為驗證產物，開展了如下實驗：步驟實驗操作主要實驗現象結論（燃燒產物判斷）1將產物溶于適量水中部分溶解，試管底部有黑色固體燃燒產物中肯定有碳2取少量1所得上層溶液，加入過量的BaCI2溶液有白色沉淀生成燃燒產物中肯定有________3取少量2所得上層清液，加入CuCl2溶液有藍色沉淀生成燃燒產物中肯定有________【結論】分析上述驗證實驗可知：鈉在CO2中燃燒的產物有________。【反思】在步驟2中BaCl2溶液為什么要加至過量？其原因是________

【答案】Na2CO3；Na2O；C、Na2CO3和Na2O；完全除去Na2CO3，以免Na2CO3干擾NaOH的檢驗【解析】【驗證】②碳酸鈉和氯化鋇反應，生成白色碳酸鋇沉淀和氯化鈉；

③氧化鈉溶于水生成氫氧化鈉，氫氧化鈉和氯化銅反應，生成藍色沉淀氫氧化銅和氯化鈉；

【結論】根據三個現象分析鈉在二氧化碳中燃燒的產物種類；

【反思】碳酸鈉和氯化銅反應生成藍色沉淀碳酸銅，氫氧化鈉和氯化銅反應生成藍色沉淀氫氧化銅。為了在第③步中通過沉淀判斷氫氧化鈉的存在，必須在②中將其中的碳酸鈉完全除去，所以放入過量的氯化鋇溶液。【解析】【驗證】步驟實驗操作主要實驗現象結論（燃燒產物判斷）1將產物溶于適量水中部分溶解，試管底部有黑色固體燃燒產物中肯定有碳2取少量1所得上層溶液，加入過量的BaCI2溶液有白色沉淀生成燃燒產物中肯定有Na2CO33取少量2所得上層清液，加入CuCl2溶液有藍色沉淀生成燃燒產物中肯定有Na2O【結論】分析上述驗證實驗可知：鈉在CO2中燃燒的產物有：C、Na2CO3和Na2O；

【反思】步驟2中BaCl2溶液要加至過量原因是：完全除去Na2CO3，以免Na2CO3干擾NaOH的檢驗。三、金屬的冶煉金屬氧化物與還原劑(C、CO、H2等)在高溫下反應，還原劑奪取金屬氧化物中的氧，使其還原成金屬單質。C＋2CuOeq\o(=,\s\up7(高溫))2Cu＋CO2↑C＋CO2eq\o(=,\s\up7(高溫))2COCO＋CuO△Cu＋CO2H2＋CuO△Cu＋H2O(盛放CuO的試管口略向下傾斜，防止生成的水流入試管底部，使試管炸裂；先通H2，再加熱，防止氫氣與空氣混合加熱時發(fā)生爆炸；實驗停止后，繼續(xù)通H2，直至試管冷卻，防止灼熱的銅被空氣中的氧氣氧化成CuO)1．實驗室用鐵、氧化銅、硫酸為原料制取銅，某同學設計了兩個實驗方案：①Feeq\o(→,\s\up10(H2SO4))H2eq\o(→,\s\up7(CuO))Cu②CuOeq\o(→,\s\up10(H2SO4))CuSO4eq\o(→,\s\up7(Fe))Cu若用這兩種方法制得質量相同的銅，下列說法中與實驗事實相符的是()A．消耗相同質量的氧化銅B．消耗相同質量的鐵C．消耗相同質量的硫酸D．生成相同質量的硫酸亞鐵【答案】A【解析】方案①：鐵與稀硫酸反應先制得氫氣，再用氫氣還原氧化銅，此法在第二步須加熱，且氫氣還原氧化銅的效率低，只有部分氫氣參加還原反應，因此需要消耗更多的鐵和稀硫酸反應產生較多的氫氣，這樣才能制得和方案②相同質量的銅。2．[2018·杭州]如圖為氫氣還原氧化銅的實驗裝置圖，下列有關分析正確的是()A．裝置中試管口需略向下傾斜，主要是為了利于通入氫氣B．在給試管內藥品加熱前，需先通氫氣排盡試管內的空氣C．待藥品完全反應后，需同時撤去酒精燈和通氫氣的導管D．該實驗裝置也可直接用于一氧化碳還原氧化銅的實驗【答案】B【解析】氫氣還原氧化銅，生成銅和水，為防止反應生成的水倒流引起試管炸裂，試管口應略向下傾斜；氫氣不純時，非常容易發(fā)生爆炸，所以加熱前，要把試管內空氣排盡；銅和氧氣加熱會生成氧化銅，所以應先熄滅酒精燈，然后停止通入氫氣，防止銅在加熱條件下再次被氧化；一氧化碳有毒，必須進行尾氣處理。3．[2018·杭州上城區(qū)二模]小陳在進行CO與Fe2O3反應的實驗時，觀察到如下現象：紅色粉末變黑，澄清石灰水變渾濁，待反應結束，裝置冷卻后稱量，發(fā)現硬質玻璃管內固體質量減小，裝有澄清石灰水的裝置質量增加。對于上述實驗現象的分析錯誤的是()A．一氧化碳具有還原性B．生成的黑色物質能被磁鐵吸引C．本實驗如果要制得5.6gFe，則通入CO的質量要遠大于4.2gD．硬質玻璃管內減小的質量等于裝有澄清石灰水裝置增加的質量【答案】D【解析】CO能將Fe2O3還原成Fe單質，Fe單質能被磁鐵吸引。由于反應前要通一段時間CO以排盡管內空氣，所以本實驗如果要制得5.6gFe，則通入CO的質量要遠大于4.2g；硬質玻璃管內減小的質量是氧化鐵中減少的氧元素的質量，裝有澄清石灰水裝置增加的質量是參加反應的一氧化碳和氧化鐵中減少的氧元素的質量之和，兩者不相等。4.如下圖所示的實驗中，通入的氣體A是氫氣和一氧化碳中的一種或兩種，黑色粉末B是氧化銅和木炭粉中的一種或兩種。實驗中觀察到的現象是：黑色粉末變紅色，無水硫酸銅變藍色，澄清石灰水變渾濁。（1）若氣體A為純凈物，則A是________，黑色粉末B是________。（2）若氣體B為純凈物，則A是________，黑色粉末是CuO。【答案】（1）H2；C和CuO（2）H2和CO【解析】（1）一氧化碳、氫氣和碳都有還原性，都能使氧化銅變成紅色的銅，但一氧化碳和碳與氧化銅反應生成銅和二氧化碳，氫氣與氧化銅反應生成銅和水，實驗現象為黑色粉末變紅色，無水硫酸銅變藍色，澄清石灰水變渾濁，說明生成物既有二氧化碳又有水；

（1）若氣體A為純凈物，則A為氫氣，黑色粉末為碳和氧化銅；

（2）若氣體B為純凈物，則A為一氧化碳和氫氣；5.（2019·杭州模擬）用含有二氧化碳和水蒸氣雜質的某種還原性氣體測定一種鐵的氧化物（FexOy）的組成，實驗裝置如圖所示：（1）過程中丁裝置中沒有明顯的變化，而戊裝置中出現了白色沉淀，則該還原性氣體是________.（2）乙裝置的作用是________

。（3）上述實驗中，如果沒有甲裝置，將使測定結果中鐵元素與氧元素的質量比________。（填“偏大”“偏小”或“無影響”）【答案】（1）CO（2）吸水，排除對氫氣檢驗造成干擾（3）偏小【解析】根據還原性氣體與鐵的氧化物反應生成物的驗證來判斷還原性氣體的種類，再利用生成物的質量計算元素的質量，依據元素守恒計算出鐵的氧化物中鐵和氧元素質量，在解答時要注意還原性氣體中雜質是否對結果產生干擾。

（1）丁裝置中沒有明顯變化，則說明沒有水生成，戊裝置中出現了白色沉淀，說有有二氧化碳生成，則還原性氣體為一氧化碳；

（2）因要檢驗還原后的產物是否有水，所以要用乙裝置除去原氣體中的水，排除對氫氣檢驗造成干擾；

（3）如果沒有甲裝置，由含有的二氧化碳會進入戊中，將使測定結果中氧元素質量偏多，則鐵元素與氧元素的質量比偏小。6.[杭州中考]小金利用圖示裝置進行甲、乙對比實驗，探究溫度對CO和Fe2O3反應的影響(固定裝置略)。(1)從實驗安全角度考慮，圖示裝置還應采取的改進措施是__________________________。(2)完全反應后，兩組的生成物均為黑色粉末(純凈物)，分別用兩組生成物進行以下實驗：步驟操作甲組現象乙組現象1稱量黑色粉末質量(g)m1m22取黑色粉末，用磁鐵吸引能被吸引能被吸引3取黑色粉末，加入稀鹽酸全部溶解，有大量氣泡無明顯現象4取黑色粉末，加入足量CuSO4溶液有紅色物質生成無明顯現象①甲組的黑色粉末與稀鹽酸反應的化學方程式是__________________________________。②小金查閱資料后發(fā)現Fe3O4在常溫下不與稀鹽酸、CuSO4溶液反應，故猜想乙組的生成物為Fe3O4。他又發(fā)現m2恰好為____________g，這可成為支持上述猜想的新證據。(3)甲、乙兩組實驗說明溫度對CO和Fe2O3反應有影響，且均體現出CO的______________(填寫化學性質)。【答案】(1)導管后放點燃的酒精燈或在導管后扎氣球(合理即可)(2)Fe＋2HCl=FeCl2＋H2↑4.64(3)還原性【解析】(1)一氧化碳是有毒的氣體，排放到空氣中會污染空氣，利用一氧化碳的可燃性采用點燃的方法處理一氧化碳或在導管后扎氣球收集一氧化碳，可以防止污染空氣。(2)①由在甲中，黑色粉末能被磁鐵吸引，能全部與稀鹽酸反應且有氣泡產生，加入足量CuSO4溶液，有紅色物質生成可知，甲組的固體物質是Fe。②一氧化碳和氧化鐵反應的固體產物為黑色，可能是鐵粉或Fe3O4，在乙組中，生成物能被磁鐵吸引，取黑色粉末加入稀鹽酸和足量CuSO4溶液，均無明顯現象，說明生成物是Fe3O4，m2＝4.8g×eq\f(56×2,56×2＋16×3)÷eq\f(56×3,56×3＋16×4)×100%＝4.64g。7.（2018九上·衢州期中）鐵常用的是合金生鐵和鋼，通常通過金屬冶煉制的。（1）赤鐵礦的主要成分為氧化鐵，可用于煉鐵。某地出產一種赤鐵礦，其中氧化鐵的質量分數為64%，90噸該赤鐵礦經過充分冶煉，最多可生產含鐵96%的生鐵多少噸？（2）實驗室常用還原劑還原氧化鐵。某學生小組對過量碳粉與氧化鐵反應產物中氣體的成分進行研究。①提出假設：該反應的氣體產物全部是二氧化碳。②設計方案：將一定量的氧化鐵在隔絕氧氣條件下與過量炭粉完全反應（如圖），測定參加反應的碳元素與氧元素的質量比。③查閱資料：氮氣不與碳、氧化鐵發(fā)生反應，可用來隔絕氧氣。④實驗操作：Ⅰ稱取3.2g氧化鐵與2g碳粉均勻混合，放入48.48g的玻璃管中，按如圖裝置連接；Ⅱ加熱前，先通一段時間純凈、干燥的氮氣，其目的是________；Ⅲ夾緊T處彈簧夾，加熱一段時間，澄清石灰水變渾濁；Ⅳ完全反應后，冷卻至室溫，稱得玻璃管和固體的總質量為52.24g。⑤數據處理：經計算，參加反應的碳元素質量為0.48g，氧元素質量為0.96g。⑥得到結論：根據數據處理結果，得出原假設不成立，理由是________。【答案】（1）設生產含鐵96%的生鐵的質量為x。Fe2O3+3CO高溫2Fe+3CO216011290t×64%x×96%x=42t

（2）排出裝置內的氧氣（或空氣），防止對實驗產生干擾；據⑤計算，反應后氣體中C、O原子的個數之比為2：3，與二氧化碳實際構成不符合

【解析】根據碳與氧化鐵反應的過程及數據分析；根據化學方程式計算分析，利用方程式進行計算時，要先寫出有關反應方程式，根據方程式量的關系找出相關物質的相對質量比，再從題中找出已知物質的質量，利用相對質量比與實際質量比相等利出比例式求解。空氣中含有二氧化碳干擾實驗的結果，所以加熱前，先通一段時間純凈、干燥的氮氣，以排出裝置內的空氣；根據⑤計算，反應后氣體中C、O原子的個數之比為2:3，與二氧化碳實際構成不符合，所以原假設不成立。8.在學習“金屬的冶煉”時，某學習小組用如圖所示的裝置測量氧化銅樣品中氧化銅的質量分數，實驗所取氧化銅樣品質量為10克。（所含雜質不參加反應）（1）玻璃管內觀察到的現象是________。（2）甲同學的方法：先測出氫氧化鈉濃溶液的質量為50克，待反應完全后再次稱量，質量為54.4克。請你計算樣品中氧化銅的質量分數。（一氧化碳不與氫氧化鈉溶液反應）（3）乙同學的方法：先稱量出玻璃管及樣品的總質量為m1，待反應完全后再次稱量，質量為m2，利用m1-m2的值，求出樣品中氧化銅的質量分數。其中m1-m2的值是指________的質量。（4）同學們查閱到CO除了具有可燃性、難溶于水等性質外，還具有毒性。因此，本實驗中還需對尾氣進行處理。請你提出一種處理方法________。【答案】（1）黑色固體變?yōu)榧t色

（2）生產CO2的質量是54.4g-50g=4.4g設：樣品中氧化銅的質量是xCO+CuO高溫Cu+CO28044X4.4g

x=80×4.4g/44=8g樣品中氧化銅的質量分數是

8g/10g×100%=80%

（3）CuO中氧元素的質量

（4）用集氣瓶收集尾氣或用酒精燈點燃尾氣【解析】氧化銅與一氧化碳反應生成銅和二氧化碳，氧化銅固體的顏色為黑色固體，金屬單質銅的顏色為紅色，因此玻璃管內觀察到的現象為：黑色固體變?yōu)榧t色；生成二氧化碳的質量為:54.4g-50g=4.4g，再根據氧化銅與一氧化碳在加熱的條件下發(fā)生化學反應生成銅和二氧化碳的化學方程式，計算出樣品中氧化銅的質量為8g，從而計算出樣品中氧化銅的質量分數是80%；m1為玻璃管及氧化銅的總質量，m2為玻璃管及銅的總質量，m1-m2的值是指CuO中氧元素的質量的質量；CO具有可燃性，因此，對尾氣CO進行處理的方法為：用集氣瓶收集尾氣或用酒精燈點燃尾氣；四、物質轉化的規(guī)律單質、氧化物、酸、堿、鹽之間的相互關系歷來是中考的重點。將它們的知識網絡化、熟練掌握尤為重要。對其進行總結歸納的方法多種多樣，如圖為歸納物質轉化規(guī)律常見的“八圈圖”。圖中每一條線都表示各種物質間的相互關系。從一種物質出發(fā)就是這種物質的主要性質，箭頭的指向就是這種物質的制備。圖中橫向表明了不同類物質間的相互轉化關系，這些反應都生成鹽這類共同產物，由此可得出十種生成鹽的方法：金屬＋非金屬→無氧酸鹽堿性氧化物＋酸性氧化物→含氧酸鹽金屬＋鹽→新鹽＋新金屬金屬＋酸→鹽＋氫氣酸性氧化物＋鹽→鹽＋水堿性氧化物＋酸→鹽＋水酸＋堿→鹽＋水酸＋鹽→新酸＋新鹽堿＋鹽→新堿＋新鹽鹽＋鹽→新鹽＋新鹽圖中縱向表明了由單質到鹽的轉化關系，如：Na→Na2O→NaOH→NaClC→CO2→H2CO3→Na2CO31．[2018·天門]如圖中“－”表示相連的物質之間可以發(fā)生反應，“→”表示一種物質可以轉化成另一種物質，下列各組物質按甲、乙、丙的順序不符合圖示要求的是()A．C、CO、O2B．Mg、MgCl2、ZnSO4C．Ca(OH)2、CaCl2、Na2CO3D．BaCl2、BaCO3、H2SO4【答案】B【解析】碳不充分燃燒生成CO，CO能與氧氣反應生成CO2。鎂能與稀鹽酸反應生成氯化鎂和氫氣，但氯化鎂不能與硫酸鋅溶液反應。Ca(OH)2能與稀鹽酸反應生成氯化鈣和水，氯化鈣和Ca(OH)2均能與碳酸鈉溶液反應。氯化鋇能與碳酸鈉反應生成碳酸鋇沉淀和氯化鈉，碳酸鋇和氯化鋇均能與稀硫酸反應。2．[2018·紹興義烏]如圖圍棋棋盤上有五枚棋子，代表鐵、稀鹽酸、氫氧化鋇、碳酸鈣、硝酸銀五種物質，相鄰棋子間的連線表示物質間可以反應。已知與戊的反應中：甲——戊的反應類型不同于其他幾個反應；丙——戊反應能產生一種氣體，且該氣體還能與丁反應生成沉淀。則下列對應關系正確是()選項甲乙丙丁戊A鐵硝酸銀碳酸鈣氫氧化鋇稀鹽酸B硝酸銀鐵稀鹽酸氫氧化鋇碳酸鈣C硝酸銀鐵碳酸鈣氫氧化鋇稀鹽酸D鐵氫氧化鋇碳酸鈣硝酸銀稀鹽酸【答案】A【解析】由圖可知戊與其他四種物質都能發(fā)生反應，分析題目中所給物質只有稀鹽酸符合該條件，即戊代表稀鹽酸；分析稀鹽酸與其他四種物質的反應可知，稀鹽酸與鐵發(fā)生置換反應，與其他三種物質發(fā)生復分解反應，可推出甲代表鐵；丙與稀鹽酸反應可生成一種氣體，已知甲代表鐵，可推出丙代表碳酸鈣，與稀鹽酸反應生成的氣體為二氧化碳；二氧化碳與丁反應生成沉淀，二氧化碳與氫氧化鋇可反應生成碳酸鋇沉淀，二氧化碳與硝酸銀不反應，由此可推出丁代表氫氧化鋇，乙代表硝酸銀。3.（2017九上·海寧月考）下列表中各組物質不能按照圖中關系（“→”表示反應一步完成）轉化是(

)

A.A

B.B

C.C

D.D【答案】A【解析】圖中三角關系表示，X→Y→Z→X都能一步完成，根據這一關系結合選項中的物質可以進行判斷。A、X為Na2SO4，Y為NaCl，Z為NaNO3。Na2SO4到NaCl可以加入BaCl2。NaCl到NaNO3可加入AgNO3。NaNO3不能通過加試劑直接到Na2SO4，A正確；

B、X為BaCl2，Y為Ba(NO3)2，Z為BaCO3。BaCl2到Ba(NO3)2可通過加入AgNO3。Ba(NO3)2到BaCO3可通過加入Na2CO3。BaCO3到BaCl2可通過加入HCl，可以按照圖中關系轉化，B錯誤；

C、X為Cu，Y為CuO，Z為CuSO4。Cu到CuO可在空氣中灼燒生成。CuO到CuSO4可通過加入H2SO4得到，CuSO4到Cu可通過加入鐵粉等得到，能按照圖中關系轉化，C錯誤；

D、X為CaO，Y為CaCl2，Z為CaCO3。CaO到CaCl2可通過加入HCl得到。CaCl2到CaCO3可通過加入Na2CO3得到。CaCO3到CaO可通過高溫鍛燒得到，能按照圖中關系轉化，D錯誤。4.[2019·臺州模擬]物質王國舉行一場趣味籃球賽，某隊由鐵、二氧化碳、硫酸、氫氧化鈣、氯化銅五名“隊員”組成，比賽中由氯化銅“隊員”發(fā)球，“隊員”間傳球，最后由D位置“隊員”投籃進球完成一次有效進攻。場上“隊員”位置及傳球路線如圖所示，圖中連線間物質可以相互反應。則D位置“隊員”代表的物質是()A．鐵 B．二氧化碳C．硫酸 D．氫氧化鈣【答案】B【解析】D能夠和C反應，而A、B、C均能夠和其他兩種物質反應，只有D能夠和其中一種物質反應，A、B、C是鐵、硫酸和氫氧化鈣中的一種，故可推知D只能是二氧化碳，因此可知C是氫氧化鈣、B是硫酸、A是鐵。5.[2018·長春]如圖表示物質間的轉化關系(圖中“→”表示某種物質轉化成另一種物質)。(1)轉化①的基本反應類型是____反應。(2)向澄清石灰水中通入CO2能夠實現轉化②，反應的化學方程式為____。(3)若轉化③、④、⑤都是與同種物質反應生成CaCl2，則該物質是____。【答案】分解反應CO2＋Ca(OH)2=CaCO3↓＋H2O稀鹽酸(或HCl)【解析】根據物質間的轉化關系圖判斷：(1)①CaCO3eq\o(=,\s\up7(高溫))CaO＋CO2↑，屬于分解反應。(3)③CaO＋2HCl=CaCl2＋H2O，④CaCO3＋2HCl=CaCl2＋CO2↑＋H2O，⑤Ca(OH)2＋2HCl=CaCl2＋2H2O，該物質是稀鹽酸。6．[2018·南京]圖中A～M是初中化學常見的物質，且分別由H、C、O、Na、S、Cl、K、Fe中的一種或幾種元素組成。B、C、E、F、M均由兩種元素組成，B中兩種元素質量之比為7∶3，固態(tài)E叫做“干冰”；A、D、H均由三種元素組成，H在實驗室可用于制取氧氣；G是焙制糕點所用的發(fā)酵粉的主要成分之一。圖中“－”表示兩端的物質間能發(fā)生化學反應；“→”表示物質間存在轉化關系；部分反應物、生成物或反應條件已略去。(1)寫出化學式：G____，B____。(2)寫出H→I反應的化學方程式：____。(3)寫出A與D反應的化學方程式：____。【答案】NaHCO3Fe2O32KClO3eq\o(=,\s\up11(MnO2),\s\do4(△))2KCl＋3O2↑K2CO3＋H2SO4=K2SO4＋H2O＋CO2↑【解析】B、C、E、F、M均由兩種元素組成，B中兩種元素質量之化為7∶3，B是氧化鐵；固態(tài)E叫做“干冰”，E是二氧化碳，F是一氧化碳；A、D、H均由三種元素組成，A是硫酸，D是碳酸鉀，H在實驗室可用于制取氧氣，H是氯酸鉀，I是氧氣，C是氯化鉀；G是焙制糕點所用的發(fā)酵粉的主要成分之一，G是碳酸氫鈉，M是水。7．小明同學學習了單質、氧化物、酸、堿、鹽性質后，發(fā)現許多不同類別的物質反應時能生成鹽，于是他構建了甲圖所示的知識網絡圖。(1)請你把甲圖中①②處補充完整，要求不能與圖中已有信息重復。①____________________________；②____________________________。(2)乙圖中A～H都是初中化學中常見的物質，已知A、B為黑色固體，D為紅色固體單質，F為紅色粉末，它們的轉化關系如乙圖所示。請回答：①物質B的化學式為____________________________________。②寫出E＋F→G的化學方程式：____________________________。③寫出一個能實現G＋H→D的化學方程式：____________________________________。【答案】(1)金屬＋非金屬金屬氧化物＋非金屬氧化物(2)CuO3CO＋Fe2O3eq\o(=,\s\up7(高溫))2Fe＋3CO2Fe＋CuSO4=Cu＋FeSO4【解析】A、B為黑色固體，可能為碳和CuO，且其產物C、D應為CO2和Cu；D為紅色固體單質，可知D為Cu；CO2與碳在高溫條件下可生成CO，則A為碳，B為CuO；F為紅色粉末，應為Fe2O3，Fe2O3與CO在高溫條件下反應生成Fe；Fe能與CuSO4發(fā)生置換反應生成Cu。代入框圖檢驗，合理。8.（2019·浙江模擬）為了證明氫氧化鈣溶液與稀鹽酸能發(fā)生反應，氫氧化鈉溶液與二氧化碳能發(fā)生反應。如圖所示進行實驗（裝置氣密性良好，實驗前彈簧夾K1、K2處于關閉狀態(tài)）資料：CaCl2+Na2CO3═CaCO3↓+2NaCl實驗一：氫氧化鈣溶液與稀鹽酸恰好完全反應。（1）實驗過程中需緩緩通入氮氣，其作用是什么？（2）寫出氫氧化鈣溶液與稀鹽酸恰好完全反應的實驗操作及現象。實驗二：氫氧化鈉溶液與二氧化碳反應。（3）打開活塞Ⅱ，將足量氫氧化鈉溶液加入錐形瓶中，立即關閉活塞Ⅱ，寫出利用圖示裝置證明氫氧化鈉溶液與二氧化碳反應的實驗操作及現象。（4）實驗后，取B中錐形瓶內的溶液，倒入燒杯中，若溶液呈紅色，設計實驗方案，探究該溶液中是否有氫氧化鈉，寫出實驗操作、預期現象和結論。【答案】（1）防止B中的二氧化碳進入A中

（2）開始時，氫氧化鈣溶液顯堿性，遇到酚酞顯示紅色，氫氧化鈣與鹽酸反應生成氯化鈣和水，隨著鹽酸的滴入，燒杯中溶液紅色逐漸褪去；當紅色剛好變?yōu)闊o色時，氫氧化鈣溶液與稀鹽酸恰好完全反應

（3）打開活塞Ⅱ，將足量氫氧化鈉溶液加入錐形瓶中，立即關閉活塞Ⅱ，錐形瓶中的二氧化碳與氫氧化鈉反應生成碳酸鈉，壓強變小，A裝置中的壓強大，就會將錐形瓶內的氯化鈣流入B中，然后氯化鈣與反應生成的碳酸鈉反應，生成碳酸鈣白色沉淀，因此有白色沉淀生成

（4）取反應后的溶液，滴加氯化鋇溶液（或氯化鈣溶液）至不再產生沉淀為止，溶液仍為變紅，說明該溶液中有氫氧化鈉【解析】（1）根據實驗過程中需緩緩通入氮氣，其作用是防止B中的二氧化碳進入A中解答；

（2）根據氫氧化鈣與鹽酸反應生成氯化鈣和水解答；

（3）根據打開活塞Ⅱ，氫氧化鈉和二氧化碳反應，使瓶內壓強減小，在大氣壓的作用下，打開K2時，鹽酸與氫氧化鈣反應生成的氯化鈣溶液進入B中解答；

（4）根據檢驗是否含有氫氧化鈉，需要先把碳酸鈉除去，據此解答。【解答】（1）實驗過程中需緩緩通入氮氣，其作用是防止B中的二氧化碳進入A中；

（2）開始時，氫氧化鈣溶液顯堿性，遇到酚酞顯示紅色，氫氧化鈣與鹽酸反應生成氯化鈣和水，隨著鹽酸的滴入，燒杯中溶液紅色逐漸褪去；當紅色剛好變?yōu)闊o色時，氫氧化鈣溶液與稀鹽酸恰好完全反應；

（3）打開活塞Ⅱ，將足量氫氧化鈉溶液加入錐形瓶中，立即關閉活塞Ⅱ，錐形瓶中的二氧化碳與氫氧化鈉反應生成碳酸鈉，壓強變小，A裝置中的壓強大，就會將錐形瓶內的氯化鈣流入B中，然后氯化鈣與反應生成的碳酸鈉反應，生成碳酸鈣白色沉淀，因此有白色沉淀生成；

（4）取反應后的溶液，滴加氯化鋇溶液（或氯化鈣溶液）至不再產生沉淀為止，溶液仍為變紅，說明該溶液中有氫氧化鈉。1．N2中混有一定量的H2、CO2、CO和水蒸氣，欲得干燥純凈的N2，可將混合氣體通過下列試劑：①濃H2SO4；②灼熱的CuO；③NaOH溶液；④澄清石灰水，氣體經過的最佳順序是()A．①②③④ B．②③④①C．④③②① D．①③②④【答案】B【解析】將混合氣體先通過②灼熱的CuO，可將其中的H2、CO轉化為H2O和CO2；其次通過③NaOH溶液吸收CO2，然后通過④澄清的石灰水檢驗CO2是否被吸收干凈；最后通過①濃H2SO4進行干燥得到干燥純凈的N2。注意干燥環(huán)節(jié)必須放在最后，否則得不到干燥的N2。2．[泰安中考]某化工廠按如下步驟進行生產：(1)以煤為燃料煅燒石灰石；(2)用飽和碳酸鈉溶液充分吸收(1)中產生的二氧化碳(Na2CO3＋CO2＋H2O=2NaHCO3)；(3)使步驟(1)中產生的氧化鈣跟水反應；(4)熟石灰與碳酸鈉溶液反應。該廠生產過程中所涉及的物質有①石灰石；②碳酸鈉；③碳酸氫鈉；④燒堿；⑤二氧化碳；⑥熟石灰。下列說法正確的是()A．起始原料是①③ B．起始原料是②⑥C．最終產品是⑤⑥ D．最終產品是③④【答案】D【解析】由工藝流程可知，該化工廠主要生產氫氧化鈉，同時利用碳酸鈉溶液吸收二氧化碳得到碳酸氫鈉，因此起始原料是石灰石和碳酸鈉溶液，最終產品是碳酸氫鈉和氫氧化鈉。3．下列從原料到制取較純的最終產物的實驗設計中，理論上正確，操作上可行，經濟上合理的是()A．CaCO3eq\o(→,\s\up10(高溫))CaOeq\o(→,\s\up10(H2O))Ca(OH)2溶液eq\o(→,\s\up10(Na2CO3))NaOH溶液B．Cueq\o(→,\s\up10(AgNO3))Cu(NO3)2溶液eq\o(→,\s\up10(NaOH溶液))Cu(OH)2C．Feeq\o(→,\s\up10(在O2中燃燒))Fe2O3eq\o(→,\s\up10(H2SO4溶液))Fe2(SO4)3溶液D．CuOeq\o(→,\s\up10(稀HCl))CuCl2溶液eq\o(→,\s\up10(NaOH溶液))Cu(OH)2【答案】D【解析】A方案中第一、二步沒問題，第三步用Ca(OH)2轉化成NaOH不合理，因為Ca(OH)2微溶，轉化效率很低，不適合生產；B方案中采用Cu與AgNO3溶液反應不合理，成本過高；C方案中，Fe在O2中燃燒只能得到Fe3O4，不能得到Fe2O3，理論上不合理。4.（2019·臺州）如圖，給出了三種物質可能存在的轉化關系，根據所學的物質性質及化學變化規(guī)律，判斷下列選項正確的是（

）A.不能一步實現轉化的有①②

B.實現③轉化，可通至氯化鈉溶液

C.實現⑤轉化，可加入碳酸鈣粉末

D.實現⑥轉化，可加入氫氧化鉀溶液【答案】A【解析】（1）復分解反應發(fā)生的條件：有沉淀生成；有氣體生成；有水或弱酸弱堿生成；

（2）酸性氧化物只能和堿反應生成鹽；堿性氧化物只能和酸反應生成鹽，據此解答。

【解答】A.由于酸性氧化物只能和堿反應生成鹽，而不能生成堿，所以CO2與NaOH不能直接轉化，故A正確；

B.二氧化碳和氯化鈉溶液不能反應，因此③不可以直接轉化，故B錯誤；

C.由于碳酸鈣不溶于水，因此和NaOH無法反應，故C錯誤；

D.Na2CO3如果和氫氧化鉀反生復分解反應，生成物中既沒有沉淀，也沒有氣體，更沒有水生成，因此它們不能反應，故D錯誤。5.（2020九上·椒江期中）某混合氣體可能含有CO、CO2、CH4和HCl中的一種或幾種，為了確定其成分，將混合氣體按如圖所示裝置進行實驗（假設各步均充分反應或吸收），結果裝置A中的石灰水不變渾濁，但混合氣體的體積明顯減小；裝置D增重1.8g；裝置E增重2.4g，下列分析正確的是（）A.裝置A中石灰水不變混濁，所以氣體中一定不含二氧化碳

B.裝置C對實驗結果不產生影響，所以可以去掉裝置C以簡化實驗方案

C.后續(xù)裝置的目的是阻止空氣中的二氧化碳進入裝置E中，干擾CO的檢驗

D.該混合氣體成分可能是CH4和CO【答案】C【解析】（1）根據混合氣體中含有HCl，二氧化碳不能使澄清石灰水變渾濁進行分析解答；

（2）根據裝置的特點進行分析解答；

（3）如果空氣中的二氧化碳被E吸收，會影響測量的結果，據此分析后續(xù)裝置的作用；

（4）裝置D增加的質量就是生成水的質量，裝置E增加的質量就是生成二氧化碳的質量。根據生成水的質量計算出同時生成二氧化碳的質量，然后與測得的質量進行比較，從而判斷混合氣體的成分。【解答】A.如果混合氣體中含有HCl，那么其中的二氧化碳就能使裝置A中澄清的石灰水不變渾濁，故A錯誤；

B.C裝置中的濃硫酸對從B裝置中出來氣體進行干燥，防止干擾其他氣體的檢測，故B錯誤；

C.后續(xù)裝置的目的是阻止空氣中的二氧化碳進入裝置E中，干擾CO的檢驗，故C正確；

D.裝置D增重1.8g，是生成水的質量；裝置E增2.4g，生成二氧化碳的質量為2.4g。

設生成1.8g水，同時生成二氧化碳質量為x

CH4+2O2=點燃CO2+2H2O

44

36

x

1.8g

4436=x1.8g

解得：x=2.2g＜2.4g；6．實驗室利用Fe2O3、H2O、NaOH、Ca(OH)2和H2SO4等幾種試劑、藥品來制Fe(OH)3，在最佳制備過程中一定要用到的化學方程式為()①Fe2O3＋3H2O=2Fe(OH)3②Fe2(SO4)3＋6NaOH=2Fe(OH)3↓＋3Na2SO4③Fe2O3＋3H2SO4=Fe2(SO4)3＋3H2O④Fe2(SO4)3＋3Ca(OH)2=2Fe(OH)3↓＋3CaSO4↓A．①② B．②③C．③④ D．①④【答案】B【解析】Fe2O3與水不能直接化合生成Fe(OH)3；Fe2(SO4)3和Ca(OH)2反應的副產物CaSO4是一種微溶性物質，不易與Fe(OH)3分離。可以用Fe2O3先與H2SO4反應，生成Fe2(SO4)3，再用Fe2(SO4)3與NaOH反應即可得到紅褐色沉淀Fe(OH)3。7.某同學實驗時，用氫氣還原16g氧化銅，反應一段時間后，停止加熱，冷卻后稱量剩余固體質量為14.4g，則下列結論正確的是(

)A.有1.6g水生成

B.有1.4g銅生成

C.實際用去氫氣的質量大于0.2g

D.有80%的氧化銅參加反應【答案】C【解析】根據氫氣還原氧化銅實驗操作步驟及質量守恒定律分析，反應前后固體減少質量為參加反應氧化銅中氧元素質量，生成銅的質量為反應的氧化銅中銅元素質量，再由元素質量為物質質量×元素質量分數計算。【解答】A、固體減少質量為參加反應氧化銅中氧元素質量，即生成水中氧元素質量，所以生成水的質量為(16g-14.4g)÷1618=1.8g，8．[2018·杭州]小金做了如下實驗：將4.2g鐵粉和4.0g氧化銅粉末均勻混合，然后一次性投入盛有200g9.8%稀硫酸的大燒杯中。觀察到如下現象：立即出現紅色固體，前階段沒有明顯的氣泡產生，后階段產生大量無色氣泡，充分反應后上層清液呈淺綠色。由此小金作出下列判斷，其中不合理的是()A．“立即出現紅色固體”是由于很快發(fā)生了如下轉化：CuOeq\o(→,\s\up10(稀硫酸))CuSO4eq\o(→,\s\up10(鐵粉))CuB．“產生大量無色氣泡”是由于發(fā)生了如下反應：Fe＋H2SO4=FeSO4＋H2↑C．該實驗條件下，硫酸銅比稀硫酸更容易跟鐵粉發(fā)生反應D．在不同濃度的硫酸銅和稀硫酸的混合溶液中投入鐵粉，都是硫酸銅先跟鐵粉反應【答案】D【解析】出現紅色固體則說明生成了銅單質；結合題干分析，能產生氣體的化學反應，只有鐵粉與稀硫酸生成氫氣與硫酸亞鐵；根據反應現象可知，該條件下鐵粉先與硫酸銅反應，后與硫酸反應；題目中沒有對不同濃度下的反應情況進行實驗探究，無法得到普遍規(guī)律。9.（2018·杭州）小金做了如下實驗，將4.2克鐵粉和4.0克氧化銅粉末均勻混合，然后一次性投入盛有200克9.8稀硫酸的大燒杯中。觀察到如下現象，立即出現紅色固體，前階段沒有明顯的氣泡產生，后階段產生大量無色氣泡，充分反應后上層清液呈淺綠色。由此小金做出下列判斷其中不合理的是（

）A.“立即出現紅色固體”是由于很快發(fā)生了如下轉化:CuOB.“產生大量無色氣泡”是由于發(fā)生了如下反應:Fe+H2SD.在不同濃度的硫酸銅和稀硫酸的混合溶液中投入鐵粉，都是硫酸銅先跟鐵粉反應【答案】D【解析】A、出現紅色固體則說明生成了銅單質，發(fā)生的轉化過程為:氧化銅和稀硫酸生成硫酸

銅，硫酸銅與鐵粉反應生成銅單質這是一個置換反應，鐵的活潑性強于銅，所以能將銅離子從溶液中置換出來；故A正確；B、由題干信息可知，能產生氣體的反應只能是Fe和硫酸反應，生成氣體和亞鐵離子，且亞鐵離子是淺綠色；符合反應過程中的現象；故B正確；C、根據金屬活動性順表可知，氫排在銅之前，所以要與最弱的先反應；故C正確；D、當硫酸濃度過大，成為濃硫酸時，則會先發(fā)生Fe與濃硫酸反應，再與硫酸銅反應；故D錯誤；10．[2018·淮安]某課外活動小組進行測定水中氫氧元素的質量比的實驗探究，已知H2＋CuO△Cu＋H2O。根據圖示進行實驗，反應后測得甲中玻璃管(含藥品)質量減少ag，乙中U形管(含藥品)質量增加bg。(1)水中氫、氧元素的質量比是____(用含a、b的式子表示)。(2)下列因素中，對測定結果有影響的是____(填字母)。A．CuO粉末不干燥B．CuO沒有完全轉化為CuC．沒有丙裝置【答案】(b－a)∶aAC【解析】(1)反應后測得甲中玻璃管(含藥品)質量減少ag，減少的是生成的水中的氧元素，而乙中U形管(含藥品)質量增加bg，是生成的水的質量。所以水中氫、氧元素的質量比是(b－a)∶a。(2)由(1)可知氫氧元素的質量比為(b－a)∶a，若CuO粉末不干燥或沒有丙裝置，都會使乙中U形管質量增加量b的值偏大，影響測定結果。11.（2020·金華·麗水）“飛花令”是中國詩詞的一種接龍游戲。科學興趣小組模仿“飛花令”游戲規(guī)則，進行物質間轉化的接龍比賽，其比賽規(guī)則是：從同一物質開始進行轉化，接龍物質不能重復且必須含有指定元素，以轉化路徑長且正確者為比賽勝者。某兩場比賽的過程記錄如下(“→”表示某一種物質經一步反應可轉化為另一種物質)。（1）指定元素：氫元素

起始物質：HCl

比賽勝者：乙同學甲同學：HCl→H2O乙同學：HCl→H2O→乙同學在方框中應填物質的化學式是________。(寫一種即可)；（2）指定元素：鋇元素

起始物質：BaO

比賽勝者：丁同學丙同學：BaO→Ba(OH)2→BaSO4下列能使丁同學獲勝的方案有

(填字母)。A.BaO→BaSO4→Ba(OH)2→BaCO3

B.BaO-BaCl2→Ba(NO3)2→BaSO4

C.BaO→Ba(OH)2→BaCO3→BaCl2→Ba(NO3)2→BaSO4

D.BaO→BaCl2→BaCO3→Ba(NO3)2→Ba(OH)2→BaSO4【答案】（1）H2(或NaOH或H2CO3合理即可)（2）B,C【解析】（1）從了解的物質中，尋找含有氫元素，且能夠由水轉化而成的物質即可；

（2）對各個轉化過程進行分析，確定相鄰的兩種物質之間是否存在向右的轉化關系即可。【解答】（1）①水分解可以生成氫氣，因此乙同學方框內可以是H2；

②水和鈉反應生成氫氧化鈉和水，因此方框內可以是NaOH；

③水和二氧化碳反應生成碳酸，銀方框內可以是H2CO3。

（2）A.BaSO4為不溶于水和酸的白色沉淀，因此無法直接轉化為Ba(OH)2，故A錯誤；

B.氧化鋇和稀鹽酸反應生成氯化鋇，氯化鋇和硝酸銀反應生成硝酸鋇，硝酸鋇和稀硫酸反應生成硫酸鋇，故B正確；

C.氧化鋇和水反應生成氫氧化鋇，氫氧化鋇和二氧化碳反應生成碳酸鋇，碳酸鋇和稀鹽酸反應生成氯化鋇，氯化鋇和硝酸銀反應生成硝酸鋇，硝酸鋇和稀硫酸反應生成硫酸鋇，故C正確；

D.硝酸鋇無法直接轉化為氫氧化鋇，故D錯誤。

12．[2018·德陽]氫氧化鎂是一種重要的化工原料，某礦石由MgO、Fe2O3、CuO和SiO2組成。用它制備氫氧化鎂的流程示意圖如下：部分金屬陽離子以氫氧化物形成沉淀時溶液的pH見下表：沉淀物Fe(OH)3Cu(OH)2Mg(OH)2開始沉淀1.94.29.1完全沉淀3.26.711.1(1)熟石灰主要成分的化學式是________________________________________。(2)溶液A中的陽離子是___________________(填離子符號)。(3)沉淀C的成分是_________________________。(4)溶液B與熟石灰反應的化學方程式是_________________________________。【答案】Ca(OH)2Mg2＋、Fe3＋、Cu2＋、H＋Fe(OH)3、Cu(OH)2MgCl2＋Ca(OH)2=Mg(OH)2↓＋CaCl2【解析】熟石灰的主要成分是氫氧化鈣，化學式為Ca(OH)2；礦石中加入稀鹽酸，可以與氧化鎂、氧化鐵和氧化銅反應分別生成氯化鎂、氯化鐵和氯化銅，由于鹽酸過量，故也含有稀鹽酸，則溶液中的陽離子有Mg2＋、Fe3＋、Cu2＋、H＋；pH控制在7～9時，溶液中的鐵離子和銅離子會生成氫氧化鐵沉淀和氫氧化銅沉淀；溶液B中的主要成分是氯化鎂，氯化鎂與氫氧化鈣反應生成氫氧化鎂沉淀和氯化鈣。13.（2020九上·杭州月考）如圖所示，A是金屬氧化物，B是一種金屬單質，C是黃色溶液，D是淺綠色溶液，反應③是物質E與氧氣、水發(fā)生的一個化合反應，請回答下列問題：（1）寫出試劑甲可能的化學式：________。（2）試劑乙中一定含有的離子：________。（3）寫出化學變化①和②的化學方程式：①________。②________。【答案】（1）HCl或H2SO4（2）OH-

（3）Fe2O3+3CO==2Fe+3CO2或Fe2O3+3H2==2Fe+3H2O；Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑或Fe+2HCl=FeCl2+H2↑【解析】A是金屬氧化物，B是一種金屬單質，C是黃色溶液，D是淺綠色溶液，可知C是鐵鹽溶液，D是亞鐵的鹽溶液，則A是氧化鐵，B是鐵；C和試劑乙反應產生紅褐色的沉淀F，F是氫氧化鐵沉淀，則乙是可溶性的堿，如氫氧化鈉；D和試劑乙反應產生沉淀E，應該是氫氧化亞鐵，反應③是氫氧化亞鐵與氧氣、水發(fā)生化合反應產生氫氧化鐵沉淀，帶入驗證符合轉化關系。

【解答】（1）試劑甲能夠和氧化鐵及鐵反應產生鹽溶液，因此可以是稀鹽酸或稀硫酸，即HCl或H2SO4；

（2）試劑乙是可溶性的堿溶液，因此一定含有氫氧根離子，即：OH-；

（3）①氧化鐵被一氧化碳、氫氣、碳等還原為鐵，方程式為：Fe2O3+3CO=高溫2Fe+3CO2或Fe2O3+3H2=高溫2Fe+3H2O；

②鐵和鹽酸或稀硫酸反應產生亞鐵鹽和氫氣，故反應的方程式為：Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑或Fe+2HCl=FeCl2+H14.（2020·越城模擬）某有機物樣品一定含C、H元素，可能含O元素，如圖是用燃燒法來確定其組成的實驗裝置：在電爐加熱時用純凈氧氣氧化管內樣品，并用氧化銅將有機物中的碳元素全部轉化為二氧化碳，最后根據產物的質量確定有機物的組成。請回答下列問題：（1）a中盛放的試劑是________；（2）F裝置的作用是________；（3）若去掉B裝置，對________元素的測量結果無影響；（4）準確稱取1.12g樣品，經充分燃燒后，D裝置增重1.44g，E裝置增重3.52g，則該有機物樣品中所含的元素為________

。【答案】（1）H2O2

（2）防止空氣中的CO2在E被吸收從而干擾實驗

（3）C

（4）C、H【解析】1、由題意可知，此實驗主要通過A產生的氧氣與樣品反應，全部生成水和二氧化碳，D裝置吸收水蒸氣，E裝置吸收二氧化碳，根據D、E裝置得到水和二氧化碳的質量來確定有機物的組成；

2、實驗中空氣中的成分不能進入干擾水和二氧化碳質量的測定；

3、B裝置的濃硫酸主要是吸收A裝置中帶出的水蒸氣的，去掉后水蒸氣的質量偏大，引起H元素質量偏大，不影響C元素的測量；

4、計算出水中含有的H元素和二氧化碳中C元素的質量，與樣品質量比較可確定有機物中含有的元素。【解答】（1）實驗中樣品要于氧氣反應，所以A裝置是制取氧氣的裝置，用液體和固體混合制取氧氣的，液體應該是H2O2；

（2）F裝置接NaOH溶液，NaOH溶液易于空氣中的二氧化碳反應，所以接F裝置的作用是防止空氣中的CO2在E被吸收從而干擾實驗；

（3）B裝置的濃硫酸主要是吸收A裝置中帶出的水蒸氣的，去掉后水蒸氣的質量偏大，引起H元素質量偏大，不影響C元素的測量；

（4）D裝置吸收生成的水蒸氣質量為1.44g，E裝置吸收生成的二氧化碳質量為3.52g

有機物中H元素的質量為：1.44g×2HH215.（2019·金華）某興趣小組在實驗室相對封閉的裝置內燃燒某種含碳、氫、氧元素的垃圾，對產生的廢氣成分（不考慮氣態(tài)有機物）按如圖所示的裝置進行檢驗。【實驗研究】拉動注射器，讓廢氣依次通過裝置。

【實驗分析】（1）能證明廢氣中有水蒸氣存在的現象是________；（2）F處的大號注射器，可以引導氣體流向，其另一個主要作用是________；（3）【反思評價】小金認為，僅根據E中澄清石灰水變渾濁，無法確定一氧化碳的存在，其理由是________；（4）小金根據D中的粉末由黑色變?yōu)榧t色，得出廢氣中存在一氧化碳。小麗認為該結論不夠嚴密，若廢氣中存在氫氣也會出現該現象。要使上述結論更加嚴密，還應添加的一個實驗裝置及位置是________。【實驗結果】經檢驗，廢氣中存在CO2、CO、H2O。【答案】（1）A中的固體由白色變藍色

（2）收集尾氣（或儲氣）

（3）CO2不一定來自CO和CuO的反應，可能是原來的CO2在B裝置沒有除盡

（4）在DE之間連接盛有無水硫酸銅的U型管（或在DE之間連接A裝置）【解析】元素分析是研究有機化合物中元素組成的化學分析方法。分為定性、定量兩種。前者用于鑒定有機化合物中含有哪些元素；后者用于測定有機化合物中這些元素的百分含量。例如，被測物質在特殊儀器中燃燒后，可定量地測定成二氧化碳形態(tài)的碳、成水形態(tài)的氫、成單體形態(tài)或氮氧化物形態(tài)的氮和成二氧化硫形態(tài)的硫等。

【解答】（1）混合氣體水蒸氣的檢測是通過無水硫酸銅來檢測的，如果有水存在時，無水硫酸銅則會由白色變成藍色；

（2）垃圾種含有C、H、O元素，則燃燒后的產物可能是二氧化碳、一氧化碳、水；而一氧化碳是有毒氣體，所以實驗在種一定要有尾氣處理裝置，而F處的大注射器處在實驗裝置的末尾，則其除了引導氣體流向外，就是暫時儲存尾氣；

（3）垃圾種含有C、H、O元素，則燃燒后的產物可能是二氧化碳、一氧化碳、水；如果廢氣中含有二氧化碳和一氧化碳，則B會變渾濁，但沒有吸收二氧化碳的裝置，所以即使廢氣中沒有一氧化碳，E中澄清石灰水也會變渾濁；

（4）氫氣與氧化銅反應，除了生成的紅色的銅外，還會生成水，因此在D裝置后加一個檢驗水的無水硫酸銅即可，如果無水硫酸銅變藍色，則說明原混合氣體中有氫氣；

16.（2020·金華·麗水）除H2、CO能還原氧化銅外，CH4及其它一些具有還原性的氣體也能與氧化銅發(fā)生反應。如：加熱時，CH4能與CuO反應生成Cu、CO2和H2O。某拓展小組同學設計了如圖所示實驗裝置(夾持裝置省略)，分別對有關氣體問題進行探究。請按要求回答相關問題。（1）【探究Ⅰ】對已知氣體性質的探究。將CH4氣體按如圖所示裝置進行規(guī)范實驗，可觀察到的實驗現象有________(填序號)；①A裝置中的黑色粉末變成光亮的紅色物質②B裝置中的固體由白色變藍色③C裝置中溶液變渾濁（2）【探究Ⅱ】對氣體組成的探究。氣體X可能由H2、CH4中的一種或兩種組成，同學們按如圖所示實驗裝置對其組成進行探究。①C裝置中溶液變渾濁，可證明氣體X中含有________；②根據B裝置中的固體由白色變藍色的現象，得出氣體X中含有H2的結論，請對此結論作出評價，并說明理由________。（3）【探究Ⅲ】對未知氣體的探究。將某火箭燃料X通過如圖所示裝置，觀察到A裝置中的黑色粉末變成光亮的紅色物質；B裝置中的固體由白色變藍色，C裝置中溶液不變渾濁。C中導出的氣體是空氣中含量最多的物質。已知燃料X是由2種元素組成的純凈物，其相對分子質量為32。根據現象及信息推斷并寫出：A裝置中發(fā)生反應的化學方程式為________。【答案】（1）①②③

（2）CH4；不合理，因為CH4與氧化銅反應后也生成了水

（3）N2H4+2CuO?2Cu+N2+2H2O【解析】（1）氧化銅為黑色固體，銅單質為紅色固體；無水硫酸銅粉末為白色，而一旦吸水會變成藍色的五水硫酸銅晶體；二氧化碳和氫氧化鈣反應生成碳酸鈣白色沉淀，根據甲烷和氧化銅的反應產物分析即可；

（2）①氫氧化鈣溶液變渾濁，說明有二氧化碳氣體產生。氫氣中不含碳元素，而甲烷中含有碳元素，因此肯定有甲烷存在；

②固體由白色變成藍色，說明硫酸銅粉末吸收了水，即反應中有水生成。由于氧化銅中只含有氧元素，所以水中的氫元素肯定來自于氣體X，由于氫氣和甲烷中都含有氫元素，所以無法判斷是否有氫氣的存在。

（3）根據反應現象分析火箭燃料X與氧化銅反應的產物，然后根據質量守恒定律確定X的元素組成，并對它的化學式進行推斷，最后寫出反應的化學方程式。【解答】（1）加熱時，CH4能與CuO反應生成Cu、CO2和H2O，

那么將CH4氣體按如圖所示裝置進行規(guī)范實驗，可觀察到的實驗現象有：A裝置中的黑色粉末變成光亮的紅色物質；B裝置中的固體由白色變藍色；C裝置中溶液變渾濁，故選①②③。

（2）①C裝置中溶液變渾濁，可證明氣體X中含有CH4；

②根據B裝置中的固體由白色變藍色的現象，得出氣體X中含有H2的結論，我認為這個結論不合理，理由是：CH4與氧化銅反應后也生成了水。

（3）A裝置中的黑色粉末變成光亮的紅色物質，肯定有銅單質生成；B裝置中的固體由白色變藍色，肯定有水生成；C裝置中溶液不變渾濁，肯定沒有二氧化碳產生。C中導出的氣體是空氣中含量最多的物質，肯定有氮氣生成。據此可知，反應產物是Cu、H2O和N2。由于氧化銅中只含有Cu和O元素，而X只由兩種元素組成，根據質量守恒定律可知，那么X肯定有N和H元素組成。設它的化學式為NxHy，根據它的相對分子質量為32得到：14x+1y=32，解得：x=2，y=4，因此X的化學式為N2H4，那么反應的化學方程式為：N2H4+2CuO?2Cu+N2+2H2O.17.（2020·杭州）小金利用圖示裝置進行“一氧化碳還原氧化鐵”及產物檢驗的實驗。實驗步驟如下步驟1：連接裝置并檢查裝置的氣密性，在確保裝置氣密性良好的基礎上，按圖示在各裝置中添加藥品；步驟2：緩慢推注射器活塞，利用甲酸(一種無色溶液，溶質為HCOOH)與濃硫酸在80℃水浴的條件下制備一氧化碳(反應原理：HCOOH→加熱濃H步驟3：待萬用瓶中澄清石灰水下降至安全線以下后再點燃酒精燈，當W型管右側彎管處的氧化鐵全部變?yōu)楹谏珪r，繼續(xù)加熱2分鐘后熄滅酒精燈；步驟4：撤去酒精燈和盛熱水的燒杯，用磁鐵吸引黑色物質至W型管左側彎管處進行固體產物的檢驗。（1）進行氣密性檢査時，可在萬用瓶中盛適量水，然后推注射器活塞，當觀察到________(填寫現象)，說明裝置氣密性良好。（2）點燃酒精燈前，需要“待萬用瓶中澄清石灰水下降至安全線以下”的原因是________（3）步驟3后，W型管左側彎管處為反應后得到的稀硫酸，若固體產物全部是鐵，步驟4中能觀察到的現象是________【答案】（1）萬用瓶中的水會進入導管并形成一段穩(wěn)定的水柱

（2）排盡W型管內的空氣，防止點燃酒精燈進行加熱時發(fā)生爆炸

（3）有氣泡產生，固體有溶解，且溶液呈淺綠色(寫出有氣泡產生即可)【解析】（1）在注射器活塞的推力作用下，萬用瓶中的水會進入導管。如果裝置的氣密性良好，那么裝置內的壓強不會改變，因此在外界大氣壓強作用下托住的水柱長度會保持不變；

（2）一氧化碳中如果混入空氣，一旦點燃很容易發(fā)生爆炸。利用一氧化碳的壓力，將裝置內的空氣完全排放出去，可以保證加熱時的安全性。

（3）鐵和稀硫酸反應生成硫酸亞鐵和氫氣，且含有2價鐵離子的溶液呈淺綠色。【解答】（1）進行氣密性檢査時，可在萬用瓶中盛適量水，然后推注射器活塞，當觀察到萬用瓶中的水會進入導管并形成一段穩(wěn)定的水柱，說明裝置氣密性良好。

（2）點燃酒精燈前，需要“待萬用瓶中澄清石灰水下降至安全線以下”的原因是：排盡W型管內的空氣，防止點燃酒精燈進行加熱時發(fā)生爆炸；

（3）步驟3后，W型管左側彎管處為反應后得到的稀硫酸，若固體產物全部是鐵，步驟4中能觀察到的現象是：有氣泡產生，固體有溶解，且溶液呈淺綠色。18．[2018·揚州]某工廠產生的廢渣主要成分是含鈣的化合物(雜質為Fe2O3)。用該廢渣制取CaCl2晶體(CaCl2·xH2O)并進行組成測定，其制取的流程如圖所示：已知：NH4Cl溶液顯酸性，且濃度越高酸性越強。(1)XRD圖譜可用于判斷某固態(tài)物質是否存在。甲圖為煅燒前后廢渣的XRD圖譜。寫出煅燒時發(fā)生的化學反應方程式：________________________________________。(2)浸取時需連續(xù)攪拌，其目的是___________________；生成的NH3能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變_______色。(3)若使用過量濃度較高的NH4Cl溶液，則所得CaCl2溶液中會含有NH4Cl、_____________(填化學式)等雜質。(4)過濾得到的Fe2O3在高溫下可與CO反應，寫出該反應的化學方程式：____________________________。(5)測定晶體(CaCl2·xH2O)的組成：a．稱取14.7000gCaCl2晶體于錐形瓶內，加入適量蒸餾水，使其全部溶解。b．再向其中加入足量的Na2CO3溶液，靜置。c．過濾、洗滌、干燥、稱量，得到10.0000g固體。①通過計算，確定x的值(寫出計算過程)。②判斷步驟b中沉淀完全的方法是：靜置，向上層清液中滴加________________，則說明已沉淀完全；若沉淀不完全，則測得的x值比實際值__________________(選填“偏大”“偏小”或“不變”)。【答案】(1)Ca(OH)2eq\o(=,\s\up10(高溫))CaO＋H2O(2)使氧化鈣與水充分反應生成氫氧化鈣，再與氯化銨反應藍(3)FeCl3(4)Fe2O3＋3COeq\o(=,\s\up10(高溫))2Fe＋3CO2(5)①設生成10.0000g沉淀需要氯化鈣的質量為y則：CaCl2＋Na2CO3=CaCO3↓＋2NaCl111100y10geq\f(111,y)＝eq\f(100,10g)，解得y＝11.1g，所以結晶水的質量＝14.7000g－11.1g＝3.6g，14.7g×eq\f(18x,111＋18x)×100%＝3.6g，解得x＝2。②碳酸鈉，沒有沉淀產生偏大【解析】(1)根據煅燒前后廢渣的XRD圖譜可知，煅燒時發(fā)生的化學反應是氫氧化鈣分解生成氧化鈣和水。(2)浸取時需連續(xù)攪拌，其目的是使氧化鈣與水充分反應生成氫氧化鈣，再與氯化銨反應；氨氣溶于水形成氨水顯堿性，能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍色。(3)若使用過量濃度較高的NH4Cl溶液，溶液的酸性較強，可能與氧化鐵反應，生成氯化鐵，所得CaCl2溶液中可能會含有NH4Cl、FeCl3等雜質。(5)②沉淀完全說明溶液中不含有氯化鈣，可用碳酸鈉溶液檢驗。如果向上層清液中滴加碳酸鈉，沒有沉淀產生，說明已沉淀完全，若沉淀不完全，計算所得的氯化鈣質量偏小，水的質量偏大，x值偏大。19．[揚州中考]堿式碳酸鎂[Mg2(OH)2CO3]和過氧化鎂(MgO2)都是重要化工原料。以Mg2(OH)2CO3為原料，制備產品MgO2的步驟如下：(1)煅燒：煅燒Mg2(OH)2CO3得到三種氧化物，其中一種常溫下是氣體，且能使澄清石灰水變渾濁，煅燒時反應的化學方程式為____________________________________。(2)轉化：向所得固體中加雙氧水充分攪拌，發(fā)生反應MgO＋H2O2=MgO2＋H2O。(3)分離：得到產品。(4)測定：假設產品中僅混有少量MgO，某小組設計如圖裝置，通過測定生成O2體積，計算MgO2的質量分數。已知：a．MnO2與稀鹽酸不反應b．MgO2＋2HCl=MgCl2＋H2O2c．2MgO2△2MgO＋O2↑d．MgO＋Ceq\o(=,\s\up10(高溫))Mg＋CO↑①相同條件下，__________(選填“裝置A”或“裝置B”)能使測定結果更準確。②經討論，該小組又設計了下列3種方案，分別取5.0g產品進行實驗，能確定MgO2質量分數的是__________(填字母)。A．加熱，使MgO2完全分解，測出剩余固體的質量B．與足量炭粉在高溫下充分反應，測出生成Mg的質量C．先加足量稀鹽酸，再加足量NaOH溶液，充分反應，測出Mg(OH)2質量【答案】(1)Mg2(OH)2CO3eq\o(=,\s\up10(高溫))2MgO＋H2O＋CO2↑(4)裝置AABC【解析】(4)①相同條件下，裝置A中鹽酸的體積是在體系之內的，所以加入鹽酸時不會影響生成的氧氣的體積測定，而裝置B鹽酸的加入會導致量氣管內液面明顯下降，所以裝置A能使測定結果更準確。②A.加熱，使MgO2完全分解，測出剩余固體的質量，可以根據質量差為生成的氧氣求算MgO2質量，進而確定MgO2質量分數。B.設過氧化鎂的質量為x，氧化鎂的質量為y，則x＋y＝5.0g；根據質量守恒可知過氧化鎂中的鎂元素質量和氧化鎂中的鎂元素質量之和等于反應生成鎂元素的質量；由此可求出過氧化鎂的質量，繼而可求出過氧化鎂的質量分數。C.設過氧化鎂的質量為x，氧化鎂的質量為y，則x＋y＝5.0g；根據質量守恒，可知過氧化鎂中的鎂元素質量和氧化鎂中的鎂元素質量之和等于反應生成氫氧化鎂中鎂元素的質量；由此可求出過氧化鎂的質量，繼而可求出過氧化鎂的質量分數。20.（2020九上·江北期末）某CuO粉末中混有少量Cu2O，現有一課外活動小組利用下圖所示裝置測定其中Cu2O的質量。已知在加熱條件下，氫氣還原氧化亞銅生成銅和水，一氧化碳還原氧化亞銅生成銅和二氧化碳。請根據圖示內容回答下列問題：

（1）X是常見還原性氣體CO、H2

中的一種，請根據該組合裝置判斷X的化學式為________。（2）若缺少B裝置，將直接導致反應后D裝置內的物質的質量________（填“偏大”、“偏小”或“不影響”）。（3