2.5物质的转化 同步练习（含解析）

物质的转化
一、单选题
1.如图将插入橡胶塞的一根光亮的红色铜丝绕成螺旋状，在酒精灯的火焰上烧一段时间后趁热迅速伸入盛有澄清石灰水和X气体的集气瓶中，塞紧橡胶塞，看到变黑色的铜丝又变为红色，同时澄清石灰水变浑浊，则集气瓶中的气体X是( )
A. H2 B. O2 C. CO D. CO2
2.现有一混合物的水溶液，只可能含有Na＋、Ba2＋、Cl－、 、 中的若干种。现取100mL此溶液进行如下实验：
①加足量BaCl2溶液后，过滤，得干燥沉淀6.27g；
②在沉淀中加足量盐酸，过滤、洗涤、干燥后，称得沉淀质量为2.33g；
③在滤液中滴加AgNO3溶液，产生白色沉淀。
根据上述实验，下列推测中，正确的是( )
A. 一定含 、 和Na＋ ， 一定不含Ba2＋
B. 一定含 、 和Na＋ ， 一定不含Ba2＋ ， 可能含Cl－
C. 一定含 和 ，一定不含Ba2＋ ， 可能含Na＋和Cl－
D. 一定含 ，一定不含Ba2＋和CO，可能含Cl－和Na＋
3.下列关于科学实验中“操作—现象—结论”的描述正确的是( )
A. 在某溶液中加入硫酸钠溶液和稀盐酸，产生白色沉淀，该溶液一定含有钡离子
B. 在某溶液中加入氯化钡溶液和稀硝酸，产生白色沉淀，该溶液中一定含有硫酸根离子
C. 某溶液用pH试纸测试，试纸变蓝色(pH约为10)，该溶液一定是碱性溶液
D. 在稀盐酸与氢氧化钠反应后的溶液中滴加无色酚酞试液不变色，可以断定两者恰好完全反应
4.制取粗硅的化学反应是SiO2+2C=Si+2CO↑，下列说法中错误的是（ ）
A. SiO2转化成Si是化学变化 B. 由碳生成CO的反应是氧化反应
C. 该反应中碳元素由游离态转变为化合态 D. 该反应中CO作还原剂
5.科学家利用太阳能在二氧化铈（CeO2）的催化作用下将H2O、CO2转变成H2、CO和O2 ， 下列有关说法错误的是（ ）
A. 该反应属于置换反应 B. 二氧化铈在反应前后质量和化学性质没有改变
C. 二氧化铈中铈元素的化合价为+4 D. 该反应的产物H2和CO均可作为气体燃料
6.列变化不能一步实现的是（ ）
A. Na2CO3→NaOH B. Fe2O3→FeCl3 C. Cu→CuO D. MgO→Mg（OH）2
7.形成酸雨的主要物质是（ ）。
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
8.“五水共治”大大美化了河道环境某学校实验室排出的废水中含有Ag+、Ba2+”和NO3-三种离子。该校实验小组设计实验从该废水中回收银，并得到副产品碳酸钡固体，操作步骤和实验结果如下：
已知滤液B中只含有一种溶质，则下列说法不正确的是（ ）
A. 蓝色沉淀是Cu(OH)2
B. 乙一定是氢氧化钡
C. 若丙是K2CO3 ， 滤液C结晶后可以作为化学肥料
D. 若得到19.7g碳酸钡，则证明原废水中含有13.7g钡
9.下列四组溶液，不用其他试剂，无法将其鉴别出来的是( )
A. BaCl2、Na2SO4、K2CO3、KNO3 B. H2SO4、KOH、Ba(OH)2、CuSO4
C. HCl、Ba(NO3)2、NaCl、Na2CO3 D. HCl、H2SO4、BaCl2、Na2CO3
10.下列从原料及有关试剂分别制取相应的最终产物的设计中，理论正确，操作可行，经济合理的是（ ）
A. C CO CO2 Na2OH3溶液
B. Cu Cu（NO3）2溶液 Cu（OH）2
C. CaO Ca（OH）2 NaOH溶液
D. Fe Fe2O3 Fe2（SO4）3溶液
11.下列实验方案不可行的是( )
A. 棉线和羊毛线：灼烧后闻气味 B. 用闻气味的方法鉴别酒精和白醋
C. 用新制的Cu(OH)2检验葡萄糖 D. 用硫酸铜溶液检验葡萄糖的存在
12.木炭与氧化铜、一氧化碳与氧化铜反应的实验装置如图所示，下列说法正确的是( )
A. 一氧化碳与氧化铜的反应中装置A的作用是尾气处理
B. 木炭、一氧化碳与氧化铜的反应中，都只有碳元素的化合价发生变化
C. 两个实验中都可以观察到红色固体变黑
D. 木炭、一氧化碳与氧化铜的反应都属于置换反应
二、实验探究题
13.某科学兴趣小组的同学在做完木炭还原氧化铜的实验后，发现试管中仍有黑色固体存在，他们对黑色固体是什么进行了探究：
【提出猜想】甲同学：是木炭；
乙同学：是氧化铜；
丙同学：________。
【查阅资料】木炭、铜都不与稀硫酸反应；CuO、Fe2O3、MgO等氧化物能与稀硫酸反应生成盐和水。
【实验设计】向盛有黑色固体的试管中加入足量稀硫酸，充分振荡，静置后观察现象。
【分析讨论】他们对该实验方案进行了讨论，达成了共识：若试管内溶液呈蓝色，黑色固体不存在，证明________同学猜想正确；若试管内液体无色，有黑色固体存在，证明________同学猜想正确；若出现的现象是________，证明丙同学的猜想正确；发生反应的化学方程式为________。
三、填空题
14.科学实验小组的同学将实验后剩余的 Na2CO3、H2SO4、BaCl2和 NaOH四种无色溶液倒入同一大烧杯中，得悬浊液，将其过滤得到白色沉淀和无色滤液。为了检验滤液所含的成分，小金同学将滤液分成两份，进行以下实验：
Ⅰ.向一份滤液中滴加无色酚酞试液，溶液变红。
Ⅱ.向另一份滤液中通入一定量的CO2 ， 出现白色沉淀。
请根据以上信息回答：
（1）写出白色沉淀的所有组成可能是________。
（2）无色滤液中一定含有的物质是________。
15.小红与小明同学各设计了一个优化实验方案，小红验证某溶液中含有碳酸钠、硫酸钠、氢氧化钠、氯化钠，小明验证某氯化钠溶液中含有含有碳酸钠、硫酸钠、氢氧化钠并提纯氯化钠。其实验流程及部分实验现象如下图所示，除虚线箭头部分外，其余步骤流程相同，所选甲、乙试剂不同。
（1）小红同学的方案中，加入过量的试剂甲的化学式是________。
（2）小明同学在步骤Ⅳ得到的滤液中除指示剂和NaCl外还含有的溶质是________。
四、解答题
16.科学兴趣小组欲测定某未知浓度Ba（OH）2溶液的溶质质量分数，请你和他们一起完成实验并回答有关问题。
（1）配制30g 10%的Na2CO3溶液。
步骤为：计算、称取、量取、________、转移．量取水时应选用规格为________mL（从10、50、100中选取）的量筒。最后将碳酸钠溶液转移到试剂瓶中，贴上标签备用，在标签上可以不必注明的是________（填序号）。
A．30g B．10% C．Na2CO3溶液
（2）测定未知浓度Ba（OH）2溶液的溶质质量分数。
取50g Ba（OH）2溶液，逐滴滴加上述Na2CO3溶液的过程中，测得产生沉淀与加入Na2CO3溶液的质量关系如图所示.
①恰好完全反应时，消耗Na2CO3溶液的质量为________g；
②请通过计算确定Ba（OH）2溶液的溶质质量分数________。
答案解析部分
一、单选题
1.【答案】 C
【解析】【分析】根据一氧化碳能与氧化铜反应生成铜和二氧化碳分析。
【解答】 光亮的红色铜丝绕成螺旋状，在酒精灯的火焰上烧一段时间后会变黑生成氧化铜，趁热迅速伸入盛有澄清石灰水和X气体的集气瓶中，塞紧橡胶塞，变黑色的铜丝又变为红色，同时澄清石灰水变浑浊， 说明X气体具有还原性，且与氧化铜反应生成铜和二氧化碳，则X可能是一氧化碳；
故选C。
2.【答案】 B
【解析】【分析】根据氯化钡与硫酸根离子反应产生不溶于酸的硫酸钡，与碳酸根离子形成溶于酸的碳酸钡及反应时引入了氯离子，无法验证氯离子的存在分析。
【解答】①加足量BaCl2溶液后，过滤，得干燥沉淀6.27g；②在沉淀中加足量盐酸，过滤、洗涤、干燥后，称得沉淀质量为2.33g；说明沉淀中即有能与盐酸反应的碳酸钡也有不能与盐酸反应的硫酸钡，即一定含有硫酸根离子和碳酸根离子，因硫酸根和碳酸根不能与钡离子共存，则一定不含钡离子，由此可知一定还含钠离子；③在滤液中滴加AgNO3溶液，产生白色沉淀，因步骤①中引入了氯离子，所以不能验证原溶液中是否含氯离子；
故选B。
3.【答案】 C
【解析】【分析】根据硫酸钡和氯化银都是不溶于酸的白色沉淀及pH>7的溶液呈碱性、酚酞溶液遇酸性和中性溶液都呈无色分析。
【解答】A、 在某溶液中加入硫酸钠溶液和稀盐酸，产生白色沉淀，该溶液可能含有钡离子 ，也可能含有银离子，不符合题意；
B、 在某溶液中加入氯化钡溶液和稀硝酸，产生白色沉淀，该溶液中可能含有硫酸根离子，也可能含有银离子，不符合题意；
C、某溶液用pH试纸测试，试纸变蓝色(pH约为10)，该溶液一定是碱性溶液 ，符合题意；
D、在稀盐酸与氢氧化钠反应后的溶液中滴加无色酚酞试液不变色，可能二者恰好完全反应，也可能是酸过量，不符合题意；
故选C。
4.【答案】 D
【解析】【分析】A、生成新物质的变化属于化学变化；
B、物质和氧发生的反应属于氧化反应；
C、元素以单质存在的，属于元素的游离态，元素以化合物存在的，属于元素的化合态；
D、碳、一氧化碳和氢气等物质都具有还原性，都可以用作某些反应的还原剂.
【解答】A、二氧化硅和碳在高温条件下反应生成硅和一氧化碳，属于化学变化，该选项说法正确；B、碳和氧结合生成了一氧化碳，属于氧化反应，该选项说法正确；C、该反应中，碳元素由单质形式转化成化合物形式，因此碳元素由游离态转变为化合态，该选项说法正确；D、该反应中CO是生成物，不是还原剂，碳在该反应中作还原剂，该选项说法不正确，故答案为：D。
5.【答案】 A
【解析】【分析】A、利用太阳能在二氧化铈（CeO2）的催化作用下将H2O、CO2转变成H2、CO和O2 ， 结合置换反应是一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的反应，进行分析判断.
B、根据催化剂的特征，进行分析判断.
C、根据在化合物中正负化合价代数和为零,进行分析判断.
D、根据氢气和一氧化碳均具有可燃性,进行分析判断.
【解答】A、利用太阳能在二氧化铈（CeO2）的催化作用下将H2O、CO2转变成H2、CO和O2 ， 该反应的反应物是三种，且均为化合物，生成物是三种，不属于置换反应，错误。B、二氧化铈作催化剂，在反应前后质量和化学性质没有改变，说法正确。C、氧元素显﹣2价，设铈元素的化合价是x，根据在化合物中正负化合价代数和为零，可得：x+（﹣2）×2=0，则x=+4价，说法正确。D、氢气和一氧化碳均具有可燃性，该反应的产物H2和CO均可作为气体燃料，说法正确。
故答案为：A。
6.【答案】 D
【解析】【分析】 一步反应反应实现即原物质只发生一个反应即可转化为目标物质.根据所涉及物质的性质,分析能否只通过一个反应而实现转化即可.
【解答】A、碳酸钠与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠，转化能一步实现，错误。B、氧化铁与稀盐酸反应生成氯化铁和水，不能一步反应生成氯化亚铁 C、铜在氧气中加热生成氧化铜，转化能一步实现，错误。D、氧化镁难溶于水，不与水反应，不能一步反应生成氢氧化镁，正确。故答案为：D。
7.【答案】 D
【解析】【分析】煤、石油等化石能源在燃烧的过程中，会产生大量的二氧化硫和二氧化氮，二氧化硫和水反应会生成亚硫酸，而二氧化氮和水反应会生成硝酸，这些都是导致形成酸雨的重要因素。
【解答】 形成酸雨的主要物质是二氧化硫和二氧化氮，故D正确，而A、B、C错误。
故选D。
8.【答案】 D
【解析】【分析】根据蓝色沉淀氢氧化铜推导出甲为铜，由最终得到碳酸钡副产品结合除杂原则，推导出乙为氢氧化钡，再结合硝酸钾是复合肥等知识进行判断。
【解答】A、蓝色沉淀为氢氧化铜，不符合题意；
B、滤液A中含有铜离子，为除去铜离子且不引入新杂质，乙为氢氧化钡，不符合题意；
C、 若丙是K2CO3 ， 滤液C结晶后物质为硝酸钾，是一种常用复合肥，可以作为化学肥料 ，不符合题意；
D、 若得到19.7g碳酸钡，根据反应前后钡元素质量不变可知，原废水中含有13.7g钡元素， 符合题意；
故选D。
9.【答案】 A
【解析】【分析】首先观察有无有特殊颜色的物质，若有，将有颜色的溶液鉴别出来，然后再借用这种溶液鉴别其它溶液把其它没有确定出的物质确定出来；若都没有颜色就将溶液两两混合，根据混合后的现象进行分析鉴别。
【解答】A.组内四种物质的溶液两两混合时，其中有一种溶液与其它三种溶液混合时都无现象，该溶液为硝酸钾，有一种物质出现两次沉淀，该溶液为氯化钡溶液，另外两种溶液硫酸钠二号碳酸钠均现出一次沉淀，无法鉴别，故A符合题意；
B.硫酸铜溶液是蓝色的，能与硫酸铜溶液反应产生蓝色沉淀的是的是KOH溶液，不反应的是硫酸，即有白色沉淀、又有蓝色沉淀的是氢氧化钡，故B不合题意；
C.组内四种物质的溶液两两混合时，其中有一种溶液与其它三种溶液混合时出现一次白色沉淀和一次放出气体，该溶液为碳酸钠溶液；与碳酸钠溶液产生气体的溶液为盐酸，产生白色沉淀的为硝酸钡，无现象的是氯化钠，故C不合题意；
D.组内四种物质的溶液两两混合时，有一种溶液与其它三种溶液混合时出现两次沉淀，该溶液为氯化钡，与氯化钡不反应的是盐酸，与盐酸反应产生气体的是碳酸钠，剩下的一种为硫酸，故D不合题意。
故选A。
10.【答案】 C
【解析】【分析】根据化合物之间的转换规律分析判断即可。
【解答】A.二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，而不是 Na2OH3 ，故A错误；
B.硝酸银溶液价格昂贵，因此用硝酸银和铜制取硝酸铜不够经济，故B错误；
C.氧化钙与水反应生成氢氧化钙，氢氧化钙与碳酸钠反应生成碳酸钙和氢氧化钠溶液，整个过程理论正确，操作可行，经济合理，故C正确；
D.铁燃烧生成四氧化三铁，而不是三氧化二铁，理论错误，故D错误。
故选C。
11.【答案】 D
【解析】【分析】根据物质的鉴别方法分析，鉴别物质时要利用现象的不同来区分，掌握蛋白质、葡萄糖的性质是解题关键。
【解答】A、羊毛线成分为蛋白质，灼烧有烧焦羽毛的气味，可用灼烧法区别棉线和羊毛线，不符合题意；
B、酒精和白醋气味不同，可以 用闻气味的方法鉴别，不符合题意；
C、用新制的Cu(OH)2检验葡萄糖，若蓝色沉淀变成红色则说明有葡萄糖，不符合题意；
D、葡萄糖要用新配制的氢氧化铜检验，符合题意；
故答案为：D。
12.【答案】 A
【解析】【分析】根据木炭和CO都有还原性，都能使黑色氧化铜变成红色的铜、CO的毒性及单质中元素化合价为０，化合物中元素化合价不为０分析。
【解答】A、CO有毒，所以CO的实验必须要有尾气处理装置，符合题意；
B、 木炭、一氧化碳与氧化铜的反应中，铜和碳元素的化合价都发生变化 ，不符合题意；
C、 两个实验中都可以观察到黑色固体变红，不符合题意；
D、 一氧化碳与氧化铜的反应不属于置换反应 ，不符合题意；
故答案为：A。
二、实验探究题
13.【答案】 是木炭和氧化铜的混合物；乙；甲；试管内溶液呈蓝色且有黑色固体存在；CuO＋H2SO4=CuSO4＋H2O
【解析】【分析】根据木炭和氧化铜都为黑色固体，氧化铜能与酸反应生成蓝色的铜盐溶液，炭不能与酸发生反应分析。
【解答】木炭还原氧化铜，黑色固体可能是碳或氧化铜或炭和氧化铜的混合物；
向盛有黑色固体的试管中加入足量稀硫酸， 若溶液呈蓝色，黑色固体不存在，说明黑色固体只有氧化铜，乙猜想正确；若 试管内液体无色，有黑色固体存在，证明没有氧化铜，只有炭，猜想甲正确；若丙猜想正确，则 试管内溶液呈蓝色且有黑色固体存在 ，氧化铜与硫酸反应生成硫酸铜和水，方程式为 CuO＋H2SO4=CuSO4＋H2O ；
故答案为： 是木炭和氧化铜的混合物 ；乙；甲；试管内溶液呈蓝色且有黑色固体存在 ； CuO＋H2SO4=CuSO4＋H2O 。
三、填空题
14.【答案】 （1）BaSO4 或 BaCO3或BaSO4 、 BaCO3
（2）NaOH、BaCl2
【解析】【分析】根据氯化钡与碳酸根结合可生成碳酸钡沉淀，与硫酸根结合可生成硫酸钡沉淀，二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠，碳酸钠与氯化钡反应产生碳酸钡沉淀分析。
【解答】（1）白色沉淀可能是碳酸钠和氯化钡反应生成的碳酸钡沉淀，也可能是氯化钡与硫酸根结合生成的硫酸钡沉淀或两种沉淀都存在；
（2）无色滤液中加入酚酞，变红，说明呈碱性，通二氧化碳，出现白色沉淀，因没有直接与二氧化碳反应产生沉淀的物质，说明一定含氢氧化钠，二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠，碳酸钠与氯化钡反应产生碳酸钡沉淀，则滤液中一定含氢氧化钠和氯化钡；
故答案为：（1） BaSO4 或 BaCO3或BaSO4 、 BaCO3 ；（2） NaOH、BaCl2 。

15.【答案】 （1）Ba(NO3)2
（2）BaCl 、HCl
【解析】【分析】（1）根据硫酸钠和碳酸钠都能与硝酸钡反应产生不溶于酸的硫酸钡沉淀和溶于酸的碳酸钡沉淀分析，注意验证过程中不能引入干扰其它物质验证的物质；
（2）根据小明同学除杂和验证过程所加物质及其用量分析。
【解答】（1）由流程图中现象可知，小红加入过量试剂甲是为了使硫酸钠和碳酸钠转化为沉淀，再通过沉淀证明两物质，所以甲为硝酸钡；
（2） 小明同学所加甲为氯化钡，乙为盐酸，且所加试剂均过量，所以在步骤Ⅳ得到的滤液中除指示剂和NaCl外还含有的溶质是氯化钡和盐酸；
故答案为：（1） Ba(NO3)2 ；（2） BaCl 、HCl 。
四、解答题
16.【答案】 （1）溶解；50；A
（2）21.2；溶质质量分数6.84%
【解析】【分析】①根据图象分析解答；
②根据Na2CO3的质量，利用化学方程式，求出Ba（OH）2的质量，从而求出Ba（OH）2溶液的溶质质量分数。
【解答】(1)配制一定物质的量浓度的溶液的步骤：计算、称取、量取、溶解、转移;配制30g10%的Na2CO3溶液需水的质量为：30g×(1 10%)=27g，水的体积为27mL，量取水时应选用规格为50mL的量筒；标签上的内容应写上物质名称和溶质质量分数，因此在标签上可以不必注明的是溶液质量30g；
(2)①恰好完全反应时 ， 消耗 Na2CO3 溶液的质量为 21.2g；
② 设Ba（OH）2 的质量为 x， Na 2CO 3 溶液的质量中溶质的质量为： 21.2g×10%=2.12g
Na 2CO 3+Ba(OH) 2 ═ BaCO 3↓+2NaOH
106 171
2.12g x
106:171=2.12g：x
x=3.42g
溶质质量分数： =6.84%
故答案为：（1）溶解、50、A；（2）21.2、 6.84%