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2022浙江省中考科学一轮复习之模块二物质科学（化学部分）
第23讲 元素的循环和物质的转化
〇知识框架
〇回归教材
一、自然界中碳循环的主要途径：
1、自然界中的碳循环是通过 物质实现的。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，同时又通过植物的 、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。
2、自然界中的氧循环：
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)。
二、物质间的相互转化
（一）金属单质与其化合物之间的转化
1、金属与非金属的反应： 如，Fe+SΔ ； 2Mg+O2点燃2MgO
金属单质与某些非金属单质在一定条件下可以相互反应，生成相应的盐： 如， 2Fe+3Cl2 点燃 2FeCl2
2、金属与氧化物的反应： 如,2Mg+CO2点燃2MgO+ ； 4Al2O3 +9Fe高温 3Fe3O4 +8Al
3、金属氧化物与水的反应： 活泼金属的氧化物与水反应生成相应的 。
如， CaO + H2O ＝ Ca(OH)2 ； Na2O + H2O ＝ 2NaOH ；
K2O + H2O ＝ 2KOH ； BaO + H2O ＝ Ba(OH)2
注意：
（1）MgO 、FeO 、Fe2O3 、CuO等氧化物不溶于水，也不与水反应。
（2）金属氧化物与水反应生成的碱只能是 碱。
（二）非金属单质与其化合物之间的转化
1、非金属与氧气的反应：如：C+O2点燃 ；（ 加剧的重要原因之一）
S+O2点燃 ； 4P+5O2点燃 ； N2+O2放电2NO [NO极易与氧气反应生成NO2：2NO+O2=2NO2]；
2、非金属氧化物与水反应： 如：CO2+H2O = H2CO3 ；[H2CO3不稳定，受热易分解： H2CO3＝ ]
SO2+H2O = H2SO3;（形成 雨的原因）
SO3+H2O = H2SO4 （注：常见的非金属氧化物中CO、SiO2不能与水反应）
（三）金属的冶炼
1、原理： 金属氧化物与还原剂（C、CO、H2等）在高温条件下反应，还原剂夺取金属氧化物中的氧，使其还原成金属单质。
2、一些主要的化学方程式： C+CuO高温2Cu+CO2↑; C+CO2高温2CO; CO+CuOΔCu+CO2; H2+CuOΔCu+H2O; 3CO+Fe2O3高温2Fe+3CO2
注：（1）氢气还原氧化铜时，应先 后 ，试管口略向下倾斜；实验结束时，先 后 ；
（2）用一氧化碳还原金属氧化物时要注意在封闭环境中实验，且注意 处理，以免污染空气。
（四）物质之间的反应规律：
1、反应条件：
（1）置换反应：金属和酸、金属和盐的水溶液能否发生置换反应的判断依据是 。
①只有排在 的金属才能置换出酸中的氢；
②只有排在前面的金属才能把排在后面的金属从它的 中置换出来；
（2）复分解反应：酸、碱、盐之间 发生的复分解反应，必须满足复分解反应的条件，即，产物的 或 或 。
2、实验的设计与评价：
实验的设计与评价一般从以下几个方面进行：
（1）反应 是什么；（2）实验 是否可行；
（3）推理过程是否严密； （4）是否经济 等。
(五)物质间的相互转化参考图：
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。
〇典例剖析
例1、下列自然界中碳循环和氧循环的说法中正确的是（ ）
A．植物的光合作用使空气中的氧气含量逐年提升
B．动植物的呼吸作用使空气中的二氧化碳含量逐年增大
C．大气中的氧气含量在各种因素作用下能保持相对稳定
D．积极倡导“低碳”行动的目的是消除大气温室效应
例2、为鉴别氯化钠、氢氧化钠、碳酸钠和硫酸钠四种物质的溶液，设计如下实验：
下面对试剂①、试剂②和试剂③的选择，合理的是( )
A．①酚酞 ②稀盐酸 ③氯化钡 B．①酚酞 ②稀盐酸 ③稀盐酸
C．①石蕊 ②氯化钡 ③稀盐酸 D．①石蕊 ②氯化钡 ③碳酸钠
例3、下列各组物质不能实现如图所示的转化关系的是( )
例4、某钠盐溶液中含有Cl﹣、OH﹣、CO32﹣三种阴离子，仅用一份样品溶液，利用下面的试剂与操作就可将溶液中的三种阴离子依次检验出来，正确的实验操作顺序是( )
①滴加Mg(NO3)2溶液 ②过滤
③滴加AgNO3溶液 ④滴加Ba(NO3)2溶液。
A．①②④②③ B．④②①②③ C．③②①②④ D．④②③②①
例5、一定条件下，下列物质的转化均可一步实现的是（ ）
A．CaCl2→CaCO3→Ca（OH）2 B．NaNO3→NaOH→Na2CO3
C．AgNO3→Fe（NO3）2→Zn（NO3）2 D．Fe2O3→FeSO4→Fe（OH）3
例6、 A、B、C为初中科学常见的三种无机物，它们之间有如图所示的转化关系(“→”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)。请回答：
(1)若C是气体，它能使带火星的木条复燃，A、B所属的物质类别和组成元素都相同，则A→B的化学方程式为 。
(2)若A为光合作用的原料之一，A与B属于不同物质类别，B和C属于同种物质类别，A、B、C三种
物质中都含有相同的两种元素，则C可能的物质类别是 。
例7、某废液中只含有Fe(NO3)2、Cu(NO3)2、Ba(NO3)2三种溶质。为了回收金属、保护环境，小科设计了如图方案(所加试剂均过量)。下列判断正确的是( )
A．固体a是铜
B．X一定是Na2SO4
C．溶液B中含有的盐有Ba(NO3)2和NaNO3
D．若回收得到6.4g固体a，则加入铁屑的质量为5.6g
例8、如图为酸、碱的化学性质知识网络，A、B、C、D是四种常见的不同类别的无机化合物，图中短线表示两种物质在一定条件下可以发生化学反应。请你据图回答。
(1)A、B、C三种物质中，能用来鉴别稀硫酸与氢氧化钙溶液的物质
是 。
(2)能同时实现反应①和②的物质可以是 ，反应①的实验现象为 。
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第23讲元素的循环和物质的转化 作业
1、分别将下列各组物质同时加入到足量水中，最终能得到无色、透明溶液的是（ ）
A. NaOH H2SO4 BaCl2 B. NaOH CuSO4 NaCl
C. HNO3 KNO3 K2SO4 D. Na2SO4 FeCl3 KCl
[解析] A中，H2SO4与BaCl2 反应生成白色沉淀，A不符合题意；B中 NaOH与CuSO4 反应生成蓝色的硫酸铜沉淀，B不符合题意； C中三种种是相互不反应，且溶于水都是无色透明的溶液，C符合题意；D中虽然相互不反应，但FeCl3 溶合于水是黄色溶液，D不符合题意。
[答案]C
2、下列物质间的转化，不能一步完成的是（ ）
A．Fe→Cu B．KNO3→NaNO3 C．Mg→MgO D．H2SO4→HCl
[解析]Fe是较铜活泼的金属可以将铜从其盐的水溶液中置换出来，A能一步完成；KNO3与物质接触生成的都是可溶性的钾盐 硝酸盐，不符合复分解反应条件，不可能一步生成NaNO3 ，B不正确；C、镁氧化可生成氧化镁，C正确；D、H2SO4→可与氯化钡等物质反应生成硫酸钡和HCl,可行，D正确。
[答案]B
3、空气及其中的氧气对人类活动起着重要作用，下列有关描述正确的是（ ）
A. 红磷在空气中燃烧，有大量的白色烟雾生成
B. 所有物质与氧气的反应均属于化合反应
C. 铁丝在空气中剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体
D. 硫在氧气中燃烧，发出明亮的蓝紫色火焰
[解析] A、红磷在空气中燃烧，有大量的白色烟生成，没有雾生成，故A错误；B、物质与氧气的反应不一定属于化合反应，例如甲烷燃烧不属于化合反应，故B错误；C、铁丝在空气中不能燃烧，故C错误；D、硫在氧气中燃烧，发出明亮的蓝紫色火焰，故D正确。
[答案]D
4、下列四组物质中会发生化学反应的是( )
A．铜和稀硫酸 B．铁和硫酸铜溶液
C．烧碱溶液和氯化钾溶液 D．氧化铜和水
[解析] A．铜和稀硫酸不发生化学反应，A不正确；B．铁和硫酸铜溶液能发生置换反应生成硫酸亚铁和铜，B正确；C．烧碱溶液和氯化钾溶液不发生反应，C不正确；D．氧化铜和水不发生反应，D不正确。
[答案]B
5、有一种在古籍里称为鋈的银白色铜合金，是古代云南、四川地区的特产，其主要成分是铜、锌、镍等金属单质。炼制时需要黑铜矿(主要成分是CuO)、硫化镍矿(主要成分是Ni2S3)等多种矿物。下列有关说法不正确的是( )
A．鋈属于金属材料 B．鋈的样品在足量稀盐酸中能全部溶解
C．Ni2S3中镍元素呈＋3价 D．黑铜矿跟木炭共热能生成单质铜
[解析] A．因为鋈主要成分是铜、锌、镍等金属单质，所以鋈属于金属材料，A正确；B．鋈的样品在足量稀盐酸中不能全部溶解，因为其中 的铜等金属不能与稀盐酸反应，B不正确；C．Ni2S3中镍元素呈＋3价，C正确；D．黑铜矿跟木炭共热能生成单质铜和镍等金属，所以D不正确。
[答案]B
6、在给定条件下，下列选项所示的物质间转化不能实现的是( )
[解析]A中碳燃烧可生成二氧化碳，二氧化碳用碳还原可生成CO，A正确，可实现；B中硫燃烧生成二氧化硫，二氧化硫遇水生成亚硫酸，可行，B正确；C中铜与稀硫酸不能反应，所以不能生成硫酸铜，C不正确；D中氢氧化钠遇二氧化碳能生成碳酸钠，碳酸钠与氯化钙溶液反应生成碳酸钙沉淀与氯化钠，D正确。
[答案]C
7、下列各组转化中，一定条件下均能一步实现的组合是( )
A．①② B．②③ C．①③ D．①②③
[解析] ①氧化铜能与硫酸发生反应生成硫酸铜，硫酸铜又能与金属铁等发生置换反应而得到铜，铜与氧气反应则可得到氧化铜，因此该转化关系中的三种物质均可实现一步转化；②碳酸钙在高温条件下分解可一步转化为氧化钙，氧化钙再与水反应又可一步转化为氢氧化钙，氢氧化钙与碳酸钠可一步转化为碳酸钙，因此该转化关系中的三种物质均可实现一步转化；③碳酸钠与硫酸可一步生成硫酸钠、硫酸钠可与氢氧化钡反应生成氢氧化钠，氢氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠，因此该转化中的三种物质都能实现一步转化。
[答案]D
8、下列物质间不能发生复分解反应的是( )
A．碳酸钠溶液和氯化钙溶液 B．氢氧化钠溶液和氯化钾溶液
C．碳酸钾溶液和盐酸 D．硫酸铜溶液和氯化钡溶液
[解析] A、碳酸钠溶液和氯化钙溶液相互交换成分生成碳酸钙沉淀和氯化钠，能发生复分解反应，故选项错误；B、氢氧化钠溶液和氯化钾溶液相互交换成分没有沉淀、气体或水生成，不能发生复分解反应，故选项正确；C、碳酸钾溶液和盐酸相互交换成分生成氯化钾、水和二氧化碳，能发生复分解反应，故选项错误；D、硫酸铜溶液和氯化钡溶液相互交换成分生成硫酸钡淀和氯化铜，能发生复分解反应，故选项错误。
[答案]B
9、如图所示，处于连线两端的物质，在一定的条件下都能发生化学反应的物质组别是（ ）
[解析] A、氧气不会与硫酸反应，故A错误；B、铁不会与氢氧化钠反应，故B错误；C、氢氧化钠会与二氧化碳、氯化铜反应，氢氧化钾会与二氧化碳、氯化铜反应，氢氧化钠会与二氧化碳，氢氧化钾会与氯化铜反应，故C正确；D、盐酸不会与氯化钡反应，故D错误。
[答案]C
10、如图中所有物质的类别均不同，连线两端的物质常温下均能反应。下列说法正确的是( )
A．X、Y、Z分别属于碱、盐、酸 B．X和Z可以是Al2O3和CaCl2
C．Y和Z可以是Na2CO3和Ca(OH)2 D．X和Y可以是NaCl和NaOH
[解析] A．X、Y可能分别属于碱、盐，但Z不可能为酸，因为酸不与CO2反应；A不正确；B．X可以是Al2O3但Z不可能为CaCl2，因为CaCl2不与CO2反应，B不正确；C．Y和Z可以是Na2CO3和Ca(OH)2 ，C正确；D． Y可以是NaOH但X不可能是NaCl ，因为NaCl不可能与HCl反应，D不正确。
[答案]C
11、工业上可通过如下反应制取氧化钠：2NaNO3＋10Na Δ6Na2O＋N2↑，下列相关说法正确的是( )
A．反应物NaNO3属于氧化物 B．生成物N2的化学性质由氮气分子(N2)保持
C．该反应属于复分解反应 D．反应前后只有氮元素化合价发生变化
[解析] A．反应物NaNO3不属于氧化物，氧化物只有两种元素其中一种是氧元素；A不正确；B．生成物N2的化学性质由氮气分子(N2)保持，B正确；C．该反应不属于复分解反应，复分解反应生成物为两种化合物，C不正确；D．反应前后氮元素和钠化合价都发生变化，D不正确。
[答案]B
12、铜元素有多种氧化物，如CuO、Cu2O。称取14.4g仅含Cu、O两种元素的固体样品，采用如下装置实验(夹持装置省略)。测得实验前后装置B增重4.4g。下列说法正确的是( )
A.装置B的作用是吸收反应生成的H2O和CO2
B．实验开始前应先关闭K2，打开K1，让CO通一段时间
C．根据实验数据进行计算，可以确定该固体为Cu2O
D．若缺少装置C，则实验所得Cu、O个数比偏高
[解析] A.装置A中的反应是CuO＋COCu＋CO2，Cu2O＋CO2Cu＋CO2，反应中没有生成水，装置B的作用是吸收反应生成的CO2，错误；B.一氧化碳是具有可燃性的气体，实验开始前应先关闭K2，打开K1，让CO通一段时间，排尽玻璃管中空气，防止加热时发生爆炸，正确。C.由题意可知装置B增重4.4g，是吸收二氧化碳的质量，由质量守恒定律可知，铜的氧化物中氧元素的质量是：4.4g×＝1.6g，铜原子与氧原子的个数比＝∶＝2∶1，所以确定该固体为Cu2O或Cu和CuO的混合物或Cu2O、Cu和CuO的混合物，错误；D.若缺少装置C，装置B增重的质量偏大，则实验所得Cu、O个数比偏低，错误。
[答案]B
13、有一包白色粉末，可能含有Ba(NO3)2、Na2SO4、Na2CO3、NaNO3中的一种或几种，为了确定其组成，实验小组设计并进行如表实验：
（1）实验中产生的气体是____________。
（2）通过探究，得出的结论是_________________________________________________________
[解析](1)二氧化碳 (2)样品中一定有Ba(NO3)2、Na2CO3，一定没有Na2SO4，可能有NaNO3 【解析】根据“取样品加入足量水，充分振荡，静置”，“有白色沉淀产生”，则白色沉淀可能为碳酸钡、硫酸钡；根据“过滤后，往滤渣中加入过量的稀盐酸”，“沉淀全部溶解，并有气体产生”，因此推测沉淀为碳酸钡，无硫酸钡，因为碳酸钡与稀盐酸反应生成氯化钡、水和二氧化碳，则推测样品中一定有Ba(NO3)2、Na2CO3，一定没有Na2SO4，可能有NaNO3。
[答案]（1）二氧化碳 （2）样品中一定有Ba(NO3)2、Na2CO3，一定没有Na2SO4，可能有NaNO3
14、小金通过图示装置验证CO2能与NaOH发生化学反应。推注射器活塞向充满CO2的集气瓶中注入过量20%的NaOH溶液，振荡集气瓶后打开止水夹。
(1)打开止水夹后观察到的现象是 。
(2)反应后将集气瓶中混合物过滤，所得溶液中除CaCl2外，还存在的溶质有 。
[解析] (1)因为二氧化碳与氢氧化钠溶液反应，造成集气瓶中的气压减小，打开止水夹右侧集气瓶中的氯化钙溶液，倒吸入集气瓶中与反应生成的碳酸钠反应产生白色沉淀；(2)根据发生的两个反应，讨论反应物的过量问题，反应后将集气瓶中混合物过滤，所得溶液中除CaCl2外，还存在的溶质有NaCl[NaOH、Ca(OH)2等]。
[答案]（1）CaCl2溶液通过导管进入集气瓶，且集气瓶原有溶液中出现白色沉淀（2）_NaCl[NaOH、Ca(OH)2等]
15、对知识的及时整理与归纳是学习科学的重要方法。某同学在学习了硫酸的化学性质后，初步归纳出稀硫酸与其他物质相互反应的关系如图所示(“－”表示相连的两种物质能发生反应，五个圈中的物质属于不同的类别)。
（1）已知X是金属单质，则X可以是 (填一种即可)。
（2）请写出稀硫酸与Y反应的一个化学方程式 。
[解析] (1)酸能与活泼金属反应，已知X是金属单质，则X可以是锌、铁等金属。(2)由题意，五个圈中的物质属于不同的类别，氧化铜属于金属氧化物，氢氧化钠属于碱，X为金属，则Y应为盐，硫酸能与氯化钡溶液反应生成硫酸钡沉淀和盐酸，反应的化学方程式为BaCl2＋H2SO4===BaSO4↓＋2HCl(合理即可)。
[答案]（1）Zn、Fe等活泼金属 （2）H2SO4＋BaCl2===BaSO4↓＋2HCl
16、某同学设计了一套验证碳酸具有酸性而二氧化碳没有酸性的实验。他首先用紫色石蕊试液浸泡滤纸，晒干后折成纸花，然后按下图所示分别进行实验：
(1)往紫色石蕊纸花上喷稀醋酸，紫色石蕊纸花显__ __色。
(2)在B实验中，当加入水后，紫色石蕊纸花显 色，B实验的作用是____。
(3)在C实验中，紫色石蕊纸花变___色，这一实验结果说明 。
(4)通过以上实验，尚未达到验证的目的，若要达到验证的目的，你的方法是 。
[解析] (1)酸能使石蕊变红色，碱能使石蕊变蓝色，中性的物质不能使石蕊变色，水呈中性，不能使石蕊试纸变红色。(2)二氧化碳和水反应生成碳酸，碳酸能使石蕊变红色。(3)B实验验证了水不能使石蕊试纸变红色，C实验验证了二氧化碳和水反应生成的碳酸使石蕊试纸变红色，A验证了空气的成分不能使石蕊试纸变红色但空气中二氧化碳的含量较少，故没有验证二氧化碳能否使石蕊变红色。
[答案]（1）红 （2）紫(或不变色) 作对比实验 （3）红 C中有碳酸(酸)使紫色石蕊变成红色（4）在A装置中通二氧化碳
17、小科以化合价为纵坐标，以物质类别为横坐标绘制了右图，每种物质中都有一种元素的化合价与纵坐标的数值对应，图中字母均表示初中科学中的常见物质，其中“→”表示物质间的转化关系。已知A中氧元素的质量分数为60%，C、D、E、F均含有铜元素。请回答：
(1)“A＋H2O===B”的反应属于基本反应类型中的 。
(2)写出B和D反应得到C和水的化学方程式为 。
(3)列举3种能与E反应得到F的物质 。
[解析] (1)图中字母均表示初中科学中的常见物质，A中氧元素的质量分数为60%，且其中一种元素的化合价为＋6，所以A可能是三氧化硫，三氧化硫能转化生成B，且硫元素的化合价不变，所以B可能是硫酸，C、D、E、F均含有铜元素，硫酸能转化生成C，所以C可能是硫酸铜，B和D能反应生成硫酸铜和水，所以D可能是氢氧化铜，氢氧化铜能转化生成氧化铜，所以E可能是氧化铜，F中铜元素的化合价为0，所以F是铜，经过验证，推导正确，所以：“A＋H2O===B”的反应为三氧化硫与水反应生成硫酸，该反应是两种物质生成一种物质的化合反应；(2)物质B和D反应得到C和水的反应是氢氧化铜和硫酸反应生成硫酸铜和水，化学方程式为H2SO4＋Cu(OH)2===CuSO4＋2H2O；(3)由氧化铜转化为铜，可以用还原剂还原，所以可以是碳、氢气或一氧化碳。
[答案]（1） 化合反应 （2）Cu(OH)2＋H2SO4===CuSO4＋2H2O（3）Cu(OH)2＋H2SO4===CuSO4＋2H2O
18、常见的食品脱氧剂多为无机铁系脱氧剂，其主要成分为活性铁粉。脱氧中的一步主要反应为4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3(红褐色固体)。
(1)Fe(OH)2读作 ；此反应的基本类型是 。
(2)某同学自制脱氧剂(2g铁粉、0.5g活性炭、0.5g食盐)进行如下两个实验：
实验Ⅰ：如下图
请回答：操作Ⅰ的名称是 ，乙在净水中用作 ；溶液丙中含有的溶质是 (写化学式)。
实验Ⅱ：如下图，将乙烘干后进行如下实验，物质之间的转化关系如图(部分产物略去)。
① 反应①的条件是 ；
② 金属A与B的活动性：A___B(填“＞”“＜”或“＝”)；
③ 区别溶液C与溶液D的方法是 ；
④ 反应③的化学方程式为 ，向溶液C中加入BaCl2溶液，有白色沉淀产生，其化学方程式为 。
[解析] (1)铁元素显＋2价时读作亚铁，故Fe(OH)2读作氢氧化亚铁；此反应中，反应物是多种，生成物是一种，属于化合反应。(2)实验Ⅰ：将固体和液体分离的操作叫做过滤，乙在净水中用作吸附剂；溶液丙中含有的溶质有：反应生成的硫酸亚铁、原来的氯化钠、反应过量的硫酸。实验Ⅱ：① 碳还原氧化铁的条件是高温。② 金属A能将金属B从它的盐溶液中置换出来，故活动性：A＞B。③ 区别溶液C与溶液D的方法是：观察溶液颜色，浅绿色为FeSO4溶液，蓝色为CuSO4溶液。④ 反应③是硫酸铜和氢氧化钠反应的化学方程式。硫酸铜和氯化钡反应能生成硫酸钡沉淀和氯化铜，反应的化学方程式为CuSO4＋BaCl2===BaSO4↓＋CuCl2。
[答案]（1）氢氧化亚铁 化合反应 （2）实验Ⅰ过滤 ； 吸附剂 ； FeSO4、NaCl、H2SO4 ；实验Ⅱ①高温② ＞③ 观察溶液颜色，浅绿色为FeSO4溶液，蓝色为CuSO4溶液(或分别取两种溶液，分别加入NaOH溶液，最后有红褐色沉淀的是FeSO4溶液，有蓝色沉淀的是CuSO4溶液)④CuSO4＋2NaOH===Cu(OH)2 ↓＋Na2SO4；CuSO4＋BaCl2===BaSO4↓＋CuCl2。
21清风明月中小学教育资源及组卷应用平台
2022浙江省中考科学一轮复习之模块二物质科学（化学部分）
第23讲元素的循环和物质的转化 作业
1、分别将下列各组物质同时加入到足量水中，最终能得到无色、透明溶液的是（ ）
A. NaOH H2SO4 BaCl2 B. NaOH CuSO4 NaCl
C. HNO3 KNO3 K2SO4 D. Na2SO4 FeCl3 KCl
2、下列物质间的转化，不能一步完成的是（ ）
A．Fe→Cu B．KNO3→NaNO3 C．Mg→MgO D．H2SO4→HCl
3、空气及其中的氧气对人类活动起着重要作用，下列有关描述正确的是（ ）
A. 红磷在空气中燃烧，有大量的白色烟雾生成
B. 所有物质与氧气的反应均属于化合反应
C. 铁丝在空气中剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体
D. 硫在氧气中燃烧，发出明亮的蓝紫色火焰
4、下列四组物质中会发生化学反应的是( )
A．铜和稀硫酸 B．铁和硫酸铜溶液
C．烧碱溶液和氯化钾溶液 D．氧化铜和水
5、有一种在古籍里称为鋈的银白色铜合金，是古代云南、四川地区的特产，其主要成分是铜、锌、镍等金属单质。炼制时需要黑铜矿(主要成分是CuO)、硫化镍矿(主要成分是Ni2S3)等多种矿物。下列有关说法不正确的是( )
A．鋈属于金属材料
B．鋈的样品在足量稀盐酸中能全部溶解
C．Ni2S3中镍元素呈＋3价
D．黑铜矿跟木炭共热能生成单质铜
6、在给定条件下，下列选项所示的物质间转化不能实现的是( )
7、下列各组转化中，一定条件下均能一步实现的组合是( )
A．①② B．②③ C．①③ D．①②③
8、下列物质间不能发生复分解反应的是( )
A．碳酸钠溶液和氯化钙溶液 B．氢氧化钠溶液和氯化钾溶液
C．碳酸钾溶液和盐酸 D．硫酸铜溶液和氯化钡溶液
9、如图所示，处于连线两端的物质，在一定的条件下都能发生化学反应的物质组别是（ ）
10、如图中所有物质的类别均不同，连线两端的物质常温下均能反应。下列说法正确的是( )
A．X、Y、Z分别属于碱、盐、酸 B．X和Z可以是Al2O3和CaCl2
C．Y和Z可以是Na2CO3和Ca(OH)2 D．X和Y可以是NaCl和NaOH
11、工业上可通过如下反应制取氧化钠：2NaNO3＋10Na Δ6Na2O＋N2↑，下列相关说法正确的是( )
A．反应物NaNO3属于氧化物
B．生成物N2的化学性质由氮气分子(N2)保持
C．该反应属于复分解反应
D．反应前后只有氮元素化合价发生变化
12、铜元素有多种氧化物，如CuO、Cu2O。称取14.4g仅含Cu、O两种元素的固体样品，采用如下装置实验(夹持装置省略)。测得实验前后装置B增重4.4g。下列说法正确的是( )
A.装置B的作用是吸收反应生成的H2O和CO2
B．实验开始前应先关闭K2，打开K1，让CO通一段时间
C．根据实验数据进行计算，可以确定该固体为Cu2O
D．若缺少装置C，则实验所得Cu、O个数比偏高
13、有一包白色粉末，可能含有Ba(NO3)2、Na2SO4、Na2CO3、NaNO3中的一种或几种，为了确定其组成，实验小组设计并进行如表实验：
（1）实验中产生的气体是____________。
（2）通过探究，得出的结论是_________________________________________________________
14、小金通过图示装置验证CO2能与NaOH发生化学反应。推注射器活塞向充满CO2的集气瓶中注入过量20%的NaOH溶液，振荡集气瓶后打开止水夹。
(1)打开止水夹后观察到的现象是 。
(2)反应后将集气瓶中混合物过滤，所得溶液中除CaCl2外，还存在的溶质有 。
（第14题图） （第15题图）
15、对知识的及时整理与归纳是学习科学的重要方法。某同学在学习了硫酸的化学性质后，初步归纳出稀硫酸与其他物质相互反应的关系如图所示(“－”表示相连的两种物质能发生反应，五个圈中的物质属于不同的类别)。
（1）已知X是金属单质，则X可以是 (填一种即可)。
（2）请写出稀硫酸与Y反应的一个化学方程式 。
16、某同学设计了一套验证碳酸具有酸性而二氧化碳没有酸性的实验。他首先用紫色石蕊试液浸泡滤纸，晒干后折成纸花，然后按下图所示分别进行实验：
(1)往紫色石蕊纸花上喷稀醋酸，紫色石蕊纸花显__ __色。
(2)在B实验中，当加入水后，紫色石蕊纸花显 色，B实验的作用是____。
(3)在C实验中，紫色石蕊纸花变___色，这一实验结果说明 。
(4)通过以上实验，尚未达到验证的目的，若要达到验证的目的，你的方法是 。
17、小科以化合价为纵坐标，以物质类别为横坐标绘制了右图，每种物质中都有一种元素的化合价与纵坐标的数值对应，图中字母均表示初中科学中的常见物质，其中“→”表示物质间的转化关系。已知A中氧元素的质量分数为60%，C、D、E、F均含有铜元素。请回答：
(1)“A＋H2O===B”的反应属于基本反应类型中的 。
(2)写出B和D反应得到C和水的化学方程式为 。
(3)列举3种能与E反应得到F的物质 。
18、常见的食品脱氧剂多为无机铁系脱氧剂，其主要成分为活性铁粉。脱氧中的一步主要反应为4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3(红褐色固体)。
(1)Fe(OH)2读作 ；此反应的基本类型是 。
(2)某同学自制脱氧剂(2g铁粉、0.5g活性炭、0.5g食盐)进行如下两个实验：
实验Ⅰ：如下图
请回答：操作Ⅰ的名称是 ，乙在净水中用作 ；溶液丙中含有的溶质是 (写化学式)。
实验Ⅱ：如下图，将乙烘干后进行如下实验，物质之间的转化关系如图(部分产物略去)。
① 反应①的条件是 ；
② 金属A与B的活动性：A___B(填“＞”“＜”或“＝”)；
③ 区别溶液C与溶液D的方法是 ；
④ 反应③的化学方程式为 ，向溶液C中加入BaCl2溶液，有白色沉淀产生，其化学方程式为 。
21清风明月(共28张PPT)
2022浙江省中考科学一轮复习
模 块 二
物质科学（化学部分）
第23讲 元素的循环和物质的转化
〇知识框架
2022浙江省中考科学一轮复习之模块二物质科学（化学部分）
物质间的相互转化
金属
非金属
：金属 金属氧化物 某些金属氧化物 碱
：非金属 非金属氧化物 些非金属氧化物 酸
自然界中的氧和碳循环
碳循环
氧循环
+氧气
+水
+氧气
+水
〇回归教材
一、自然界中碳循环的主要途径：
1、自然界中的碳循环是通过 物质实现的。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，同时又通过植物的 、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
呼吸作用
二氧化碳
2、自然界中的氧循环：
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
植物的光合作用
二、物质间的相互转化
（一）金属单质与其化合物之间的转化
1、金属与非金属的反应：
如，Fe+SΔ ； 2Mg+O2点燃2MgO
金属单质与某些非金属单质在一定条件下可以相互反应，生成相应的盐：
如， 2Fe+3Cl2 点燃 2FeCl2
2、金属与氧化物的反应：
如,2Mg+CO2点燃2MgO+ ；
4Al2O3 +9Fe高温 3Fe3O4 +8Al
FeS
C
3、金属氧化物与水的反应：
活泼金属的氧化物与水反应生成相应的 。
如， CaO + H2O ＝ Ca(OH)2 ；
Na2O + H2O ＝ 2NaOH ；
K2O + H2O ＝ 2KOH ；
BaO + H2O ＝ Ba(OH)2
注意：
（1）MgO 、FeO 、Fe2O3 、CuO等氧化物不溶于水，也不与水反应。
（2）金属氧化物与水反应生成的碱只能是 碱。
碱
可溶性
（二）非金属单质与其化合物之间的转化
1、非金属与氧气的反应：
如：C+O2点燃 ；（ 加剧的重要原因之一）
S+O2点燃 ； 4P+5O2点燃 ；
N2+O2放电2NO
[NO极易与氧气反应生成NO2：2NO+O2=2NO2]；
2、非金属氧化物与水反应：
如：CO2+H2O = H2CO3 ；
[H2CO3不稳定，受热易分解： H2CO3＝ ]
SO2+H2O = H2SO3;（形成 雨的原因）
SO3+H2O = H2SO4
（注：常见的非金属氧化物中CO、SiO2不能与水反应）
CO2↑+H2O
CO2
SO2
2P2O5
温室效应
酸
（三）金属的冶炼
1、原理：
金属氧化物与还原剂（C、CO、H2等）在高温条件下反应，还原剂夺取金属氧化物中的氧，使其还原成金属单质。
2、一些主要的化学方程式：
C+CuO高温2Cu+CO2↑; C+CO2高温2CO;
CO+CuOΔCu+CO2; H2+CuOΔCu+H2O;
3CO+Fe2O3高温2Fe+3CO2
注：（1）氢气还原氧化铜时，应先 后 ，试管口略向下倾斜；实验结束时，先 后 ；
（2）用一氧化碳还原金属氧化物时要注意在封闭环境中实验，且注意 处理，以免污染空气。
停止加热 停止通氢气
通氢气 加热
尾气
（四）物质之间的反应规律：
1、反应条件：
（1）置换反应：金属和酸、金属和盐的水溶液能否发生置换反应的判断依据是 。
①只有排在 的金属才能置换出酸中的氢；
②只有排在前面的金属才能把排在后面的金属从它的 中置换出来；
（2）复分解反应：
酸、碱、盐之间 发生的复分解反应，必须满足复分解反应的条件，即，产物的 或 或 。
盐的水溶液
前面
金属活动性顺序
气体 沉淀 水
2、实验的设计与评价：
实验的设计与评价一般从以下几个方面进行：
（1）反应 是什么；
（2）实验 是否可行；
（3）推理过程是否严密；
（4）是否经济 等。
原理
操作方法
环保
（五）物质间的相互转化的参考图：
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。
〇典例剖析
例1、下列自然界中碳循环和氧循环的说法中正确的是（ ）
A．植物的光合作用使空气中的氧气含量逐年提升
B．动植物的呼吸作用使空气中的二氧化碳含量逐年增大
C．大气中的氧气含量在各种因素作用下能保持相对稳定
D．积极倡导“低碳”行动的目的是消除大气温室效应
A
解析：
A、植物的光合作用产生氧气，但空气中的氧气含量相对稳定，故错误；B、动植物的呼吸作用产生二氧化碳，但空气中的二氧化碳含量相对稳定，故错误；C、植物的光合作用能吸收二氧化碳和释放氧气，从而维持大气中的氧气和二氧化碳的含量相对稳定；故正确；D、极倡导“低碳”行动的目的是减缓大气温室效应，不能消除，故错误。
所以本题答案：C。
〇典例剖析
例2、为鉴别氯化钠、氢氧化钠、碳酸钠和硫酸钠四种物质的溶液，设计如下实验：
下面对试剂①、试剂②和试剂③的选择，合理的是( )
A．①酚酞 ②稀盐酸 ③氯化钡
B．①酚酞 ②稀盐酸 ③稀盐酸
C．①石蕊 ②氯化钡 ③稀盐酸
D．①石蕊 ②氯化钡 ③碳酸钠
A
解析：
氯化钠、氢氧化钠、碳酸钠和硫酸钠四种物质的溶液分别显中性、碱性、碱性、中性，试剂①可以是紫色石蕊试液或无色酚酞试液，碳酸钠能与稀盐酸或氯化钡溶液反应，生成气体或沉淀，试剂②可能是稀盐酸或氯化钡溶液；硫酸钠能与氯化钡溶液反应生成硫酸钡沉淀，稀盐酸不能，试剂③是氯化钡溶液；故合理的是A。
所以本题答案是A。
例3、下列各组物质不能实现如图所示的转化关系的是( )
D
解析：
A.氧化铁与稀硫酸反应生成硫酸铁和水，能生成盐和水，不符合题意，故选项错误。B.三氧化硫与氢氧化钠反应生成硫酸钠和水，能生成盐和水，不符合题意，故选项错误。C.稀盐酸与氢氧化钙溶液反应生成氯化钙和水，能生成盐和水，不符合题意，故选项错误。D.稀盐酸与硝酸银溶液反应生成氯化银沉淀和硝酸，生成物是盐和酸，符合题意，故选项正确。
所以本题答案：D。
例4、某钠盐溶液中含有Cl﹣、OH﹣、CO32﹣三种阴离子，仅用一份样品溶液，利用下面的试剂与操作就可将溶液中的三种阴离子依次检验出来，正确的实验操作顺序是( )
①滴加Mg(NO3)2溶液 ②过滤
③滴加AgNO3溶液 ④滴加Ba(NO3)2溶液。
A．①②④②③ B．④②①②③
C．③②①②④ D．④②③②①
B
解析：
检验氯离子用硝酸银溶液；检验氢氧根离子可用硝酸镁溶液；检验碳酸根离子可用硝酸钡溶液；由于碳酸根离子能与硝酸银溶液、硝酸镁溶液反应，分别生成碳酸银沉淀、碳酸镁沉淀，故要先检验碳酸根离子，再检验氢氧根离子、氯离子，由于氢氧根离子与银离子结合成的氢氧化银极不稳定，故要先检验氢氧根离子．仅用一份样品溶液，可先滴加硝酸钡溶液，产生白色沉淀，说明含有碳酸根离子；过滤，向滤液中再滴加Mg(NO3)2溶液 产生白色沉淀，说明含有氢氧根离子；过滤，再向滤液中再滴加AgNO3溶液，产生白色沉淀，说明含有氯离子；故正确的实验操作顺序是④②①②③。
所以本题答案：B。
例5、一定条件下，下列物质的转化均可一步实现的是（ ）
A．CaCl2→CaCO3→Ca（OH）2
B．NaNO3→NaOH→Na2CO3
C．AgNO3→Fe（NO3）2→Zn（NO3）2
D．Fe2O3→FeSO4→Fe（OH）3
C
解析：
A、氯化钙与碳酸钠反应生成碳酸钙，根据碳酸钙的性质，碳酸钙只能在高温下发生分解生成氧化钙，碳酸钙不能一步转化为氢氧化钙；故A不可；B、硝酸钠不能与任何物质发生复分解反应，因此硝酸钠不能一步转化为氢氧化钠；物质的转化不能一步实现，故B不可；C、硝酸银与铁反应生成硝酸亚铁和银，锌与硝酸亚铁反应生成硝酸锌和铁；物质的转化均可一步实现，故C可；D、氧化铁与硫酸反应生成硫酸铁而非硫酸亚铁，氧化铁不能一步转化为硫酸亚铁；物质的转化不能一步实现，故D不可。
所以本题答案：C。
例6、 A、B、C为初中科学常见的三种无机物，它们之间有如图所示的转化关系(“→”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)。请回答：
(1)若C是气体，它能使带火星的木条复燃，A、B所属的物质类别和组成元素都相同，则A→B的化学方程式为__ __。
(2)若A为光合作用的原料之一，A与B属于不同物质类别，B和C属于同种物质类别，A、B、C三种物质中都含有相同的两种元素，则C可能的物质类别是__ __。
酸或碱或盐
解析：
(1)若C是气体，它能使带火星的木条复燃，则C是氧气，A、B所属的物质类别和组成元素都相同，则A是双氧水，B是水，则A→B的化学方程式为 2H2O2MnO22H2O＋O2↑；
(2)若A为光合作用的原料之一，A可能是二氧化碳或水，A与B属于不同物质类别，A是二氧化碳，A、B、C三种物质中都含有相同的两种元素，B可能是碳酸或碳酸钠，若A是水，B可能是氢氧化钠，B和C属于同种物质类别，则C可能的物质类别是酸或碱或盐。
所以本题答案：（1） 2H2O2MnO22H2O＋O2↑ （2）酸或碱或盐。
例7、某废液中只含有Fe(NO3)2、Cu(NO3)2、Ba(NO3)2三种溶质。为了回收金属、保护环境，小科设计了如图方案(所加试剂均过量)。下列判断正确的是( )
A．固体a是铜
B．X一定是Na2SO4
C．溶液B中含有的盐有Ba(NO3)2和NaNO3
D．若回收得到6.4g固体a，则加入铁屑的质量为5.6g
C
解析：
A．固体a是铜，因为加入的铁屑是过量的，所以a中肯定有过量的铁屑，A错误；B．X不一定是Na2SO4，X溶液要将钡离子沉淀出来也可以用Na2CO3，B错误；C．溶液B中含有的盐有Ba(NO3)2和NaNO3，溶液A是Fe(NO3)2、Ba(NO3)2，加入过量NaOH，Fe(NO3)2被反应完，生成NaNO3，所以C正确；D．若回收得到6.4g固体a，则加入铁屑的质量为5.6g，6.4g如果全是生成的铜，计算可得加入了5.6g铁屑，但因为6.4 g包含了过量的铁屑，所以加入的铁屑不是5.6 g，D错误。
所以本题答案：C。
例8、如图为酸、碱的化学性质知识网络，A、B、C、D是四种常见的不同类别的无机化合物，图中短线表示两种物质在一定条件下可以发生化学反应。请你据图回答。
(1)A、B、C三种物质中，能用来鉴别稀硫酸与氢氧化钙溶液的物质是 。
(2)能同时实现反应①和②的物质可以是 ，反应①的实验现象为 。
Cu(OH)2、CO2(或相应名称，或“A、B”)
Na2CO3(碳酸钠)
有气泡(气体)产生
解析：
(1)A、B、C三种物质中，Cu(OH)2能与稀硫酸反应形成蓝色溶液而与氢氧化钙溶液不发生反应；CO2通入氢氧化钙溶液能生成白色沉淀而与稀硫酸不发生反应；HCl与氢氧化钙溶液发生反应无明显现象，与稀硫酸不反应；故能用来鉴别稀硫酸与氢氧化钙溶液的物质是Cu(OH)2、CO2。
(2)碳酸钠既可与稀硫酸反应又可与氢氧化钙溶液反应，所以能同时实现反应①和②的物质可以是Na2CO3(碳酸钠)；碳酸钠与稀硫酸反应会生成二氧化碳气体，所以反应①的实验现象为有气泡(气体)产生。
所以本题答案：（1）Cu(OH)2、CO2(或相应名称，或“A、B”)
（2）Na2CO3(碳酸钠)；有气泡(气体)产生。
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