2.5 物质的转化（培优）同步练习 （含解析）

2.5 物质的转化（培优）
一 、选择题
1.下列有关实验的评价正确的是( )
A．判断稀硫酸与氢氧化钠溶液反应后的溶质， 可以向反应后的溶液中滴加氯化钡溶液，有白色沉淀，
则说明稀硫酸已经过量。
B．某固体中加入盐酸， 有气泡产生， 则该固体一定碳酸盐。
C．实验室不用稀硫酸和石灰石制取二氧化碳的原因是因为两者无法反应。
D．实验室用大理石与盐酸反应制取的 CO2 通入澄清石灰水无沉淀生成，可能是因为盐酸浓度太大。
2.向氧化铜和铁粉的混合物中加入一定量稀硫酸，充分反应后过滤， 向滤渣中滴入稀硫酸，有气泡产
生。下列判断正确的是( )
A．滤渣中不可能含有 Cu B．滤渣中不可能只含有 Fe
C．滤液中可能含有 FeSO4 D．滤液中可能含有 CuSO4
3.有一包白色固体可能含有碳酸钠、硫酸钠、硝酸钡、氢氧化钠中的一种或几种．某个科学兴趣小组 为探究其成分做了以下实验： ①取少量固体于烧杯中，加足量的水溶解，烧杯内有固体残留并得到无
色溶液甲， 则白色固体中一定存在的物质是( )
A．碳酸钠 B．硫酸钠 C．硝酸钡 D．氢氧化钠
4.下列各组稀溶液中， 利用组内物质相互反应就能加以鉴别的是 ( ）
A．Na2CO3 、H2SO4、HCl、KNO3 B．Na2SO4 、Na2CO3 、BaCl2、HNO3
C．CuSO4 、KOH、NaCl、NaOH D．NaNO3 、MgCl2、KCl、Ba(OH)2
5.不用另加试剂， 仅利用组内物质之间的相互反应， 就能够把它们鉴别出来的是( )
A．CuCl2 、NaOH、HCl、H2SO4 B．HCl、NaNO3 、Na2CO3、Na2SO4
C．BaCl2 、K2SO4、K2CO3 、HCl D．AgNO3 、HCl、NaCl、HNO3
6.下列除杂试剂使用错误的是( )
选项 物质 所含杂质 选用的试剂
A FeCl2 溶液 CuCl2 铁粉
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B NaCl 溶液 CaCl2 Na2CO3 溶液
C CO2 HCl 气体 NaOH 溶液
D H2 水蒸气 浓 H2SO4
A ．A B ．B C ．C D ．D
7.下列对各组成分的鉴别， 根据现象得出的结论正确的是( )
鉴别 方法 现象 结论
A 鉴别固体中的成分（含有 BaCl2、Na2SO4、Na2CO3 中的 一种或几种） 取部分样品溶于水中 产生白色沉淀 一定有 BaCl2、 Na2SO4，可能有 Na2CO3
B 鉴别溶液中的溶质（含有 Na2SO4、Na2CO3、NaNO3 中的 一种或几种） 取部分溶液，先加入足量的稀盐 酸，再加入氯化钡溶液 产生气泡； 产生白色 沉淀 一定有 Na2SO4、 Na2CO3，可能有 NaNO3
C 鉴别气体的成分（含有 CO、H2、H2O 中的一种或几 种） 将气体先后通入装有氧化铜的 玻璃管中，再对玻璃管加热→无 水硫酸铜→澄清石灰水 黑色的氧化铜变红； 无水硫酸铜变蓝；澄 清石灰水变浑浊 一定有 CO、H2、 H2O
D 鉴别生成的沉淀（含有 Mg （OH）2 、BaCO3、AgCl 中 的一种或几种） 过滤得到的沉淀中加入足量的 稀硝酸 沉淀部分溶解， 产生 气泡 一定有 Mg（OH） 2、BaCO3、AgCl
A ．A B ．B C ．C D ．D
8.通过一步化学反应实现如图所示的 X、Y、Z 三种物质间转化， 表格中 X、Y、Z 对应的物质能实现这
种转化的是( )。
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X Y Z
A CO2 CaCO3 Na2CO3
B Al Al2O3 Al2 (SO4)3
C AgNO3 NaNO3 AgCl
D H2SO4 CuSO4 Cu(OH)2
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A．A
B．B
C．C
D．D
9.镧(La)是一种活动性比锌更强的元素，它的氧化物的化学式为 La2O3 ，La(OH)3 是不溶于水的碱， 而
LaCl3、La(NO3)3 都可溶于水。由此判断下列几组物质，不能直接反应制取 LaCl3 的是( )
A．La(OH)3 和 HCl B．La2O3 和 HCl
C．La 和 HCl D．NaCl 和 La(OH)3
10.有一种纳米润滑添加剂， 由铝粉、铜粉、氧化铝粉末中的一种或几种组成， 取少量该添加剂，加入 足量稀盐酸，有红色固体残留并产生大量气泡；另取少量该添加剂，加入一定量的硝酸银溶液， 充分
反应后过滤，得到滤渣和蓝色滤液， 关于以上实验，有下列几种说法：
①该添加剂中一定有铜， 可能有铝和氧化铝； ②若向滤渣中加入足量稀盐酸，滤渣部分溶解，则该添 加剂中一定有氧化铝；③滤液中最多含有三种溶质；④滤渣中一定有银和铜，滤液中一定有硝酸铝和
硝酸铜；⑤通过以上实验可以证明铝、铜、银三种金属的活动性顺序。
上述说法正确的有( )
A. ①②⑤ B. ②③⑤ C. ①③④ D. ②④⑤
二 、填空题
11.如上图所示为氢气和氧化铜反应的实验装置图，请分析回答：
（1）将该实验中的操作按先后顺序排列起来 ；
①点燃酒精灯加热 ②停止加热③通入氢气一段时间 ④停止通氢气 ⑤验纯
（2）实验中氢气和氧化铜发生反应的证据是 ；
12.有一包白色固体样品，可能含氢氧化钠、硝酸钠、碳酸钠、硫酸钠、氯化钡中的一种或几种。小金
同学为探究其成分完成了以下实验：
①取少量白色固体溶于水，得到无色溶液，等分为两份；
②往一份无色溶液中加入稀硫酸，产生沉淀质量与所加稀硫酸质量关系如图所示；
③往另一份无色溶液中通入适量的 CO2 ，产生白色沉淀。
请回答：
（1）仅根据②推测原样品中一定不存在的物质是 ；
（2）原样品的所有可能组成是 。
13.为了除去氯化钠样品中的碳酸钠杂质，兴趣小组最初设计了如下的方案并进行实验.
（1）写出沉淀 A 的化学式 .
（2）加入 CaCl2 溶液后，分离除去沉淀 A 的实验操作方法是 .
（3）同学在实验过程中， 又发现了新的问题： 此方案很容易引入新的杂质， 请写出固体物质 B 的成分
（用化学式表示）.
（4）同学继续探究后又提出新的方案：将混合物溶解， 若滴加盐酸至不再产生气体为止，则既能除去
Na2CO3 杂质， 又能有效地防止新杂质的引入．写出有关反应的化学方程式：
三 、实验题
14.日常生活中使用的牙膏里面都含有一定量的摩擦剂，试回答下列相关问题：
（1）根据你的推测，摩擦剂应具备下列性质中的哪几条？ 。
①易溶于水 ②难溶于水 ③坚硬 ④柔软 ⑤颗粒较大 ⑥颗粒较小
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你认为摩擦剂另外还应具备哪些性质和特点？ 。
（2）据调查， 两面针儿童牙膏、珍珠王防臭牙膏和中华透明牙膏中所使用的摩擦剂依次是氢氧化铝、
碳酸钙和二氧化硅， 它们所属的物质类别依次是 、 、 。
（3）作牙膏摩擦剂的粉末状碳酸钙可以用石灰石来制备。张华同学为工厂设计了一种制备碳酸钙的生
产方案，其流程图为：
碳酸钙
请你写出上述方案中有关反应的化学方程式：
① ;
② ;
③ 。
（4）请你也用石灰石为原料，设计另一种制备碳酸钙的生产方案， 画出生产的流程图：
你设计的方案与张华的方案比较，优点是 。
（5）检验牙膏中的摩擦剂是否为碳酸钙的实验方法
是
。
四 、解答题
15.2022 年春晚舞蹈《只此青绿》源于宋代名作《千里江山图》（如图甲）。
（1）《千里江山图》色彩艳丽， 璀璨夺目，这与所用矿石颜料赭石（主要成分为 Fe2O3 ）有关。我国早
在春秋战国时就开始利用赭石炼铁， 主要反应原理是 Fe2O3+3CO高温2Fe+3CO2 ，其中属于还原剂的
_
_
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是 。
（2）实验室可用如图乙所示的装置模拟炼铁。A 为尾气处理装置，它具有吸收 CO2 与收集 CO 的功能，
请画出两根导管 a、b 在瓶 A 中的部分。（请在答题卡的指定位置作图。）
（3）丙图是玻璃管中氧化铁的质量随时间变化的趋势图， 请画出生成铁的质量随时间变化的图像和坐
标。（请在答题卡的指定位置作图。）
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2.5 物质的转化（培优）答案解析
一 、选择题
1.D
【解析】（1）稀硫酸和硫酸钠都能与氯化钡反应生成硫酸钡白色沉淀；
（2）碳酸盐与稀盐酸反应生成二氧化碳气体， 活泼金属与稀盐酸反应生成氢气；
（3）硫酸钙为微溶性， 会覆盖在大理石上，阻止反应进一步进行；
（4）浓盐酸具有挥发性，挥发出的 HCl 气体与石灰水反应生成氯化钙和水。
A．白色沉淀硫酸钡可能是稀硫酸与氢氧化钠的产物，也可能是硫酸钠与其反应的产物，因此不能说明
稀硫酸过量，故 A 错误；
B.某固体中加入盐酸，有气泡产生， 则该固体可能是活泼金属，故 B 错误；
C.实验室不用稀硫酸和石灰石制取二氧化碳的原因是：硫酸钙为微溶性，会覆盖在大理石上，阻止反
应进一步进行， 故 C 错误；
D.浓盐酸挥发出的 HCl 气体与氢氧化钙反应生成氯化钙和水， 而二氧化碳与氯化钙不反应， 因此不产
生沉淀，故 D 正确。
故选 D。
2.B
【解析】酸的化学性质： ①酸溶液能跟酸碱指示剂起反应。紫色石蕊试液遇酸变红，无色酚酞试液遇 酸不变色； ②酸能跟多种活泼金属起反应，通常生成盐和氢气。只有位于金属活动性顺序表中氢前面 的金属才能与稀酸（HCl、H SO4 ）反应， 产生氢气。位于氢后的金属不能与稀酸（HCl、H SO4 ）反应， 但能与浓硫酸和浓硝酸反应； ③酸能跟碱性氧化物反应生成盐和水；④酸能跟某些盐反应生成新酸和 新盐； ⑤酸跟碱起中和反应生成盐和水； 在金属活动性顺序里：金属的位置越靠前，它的活动性就越 强； 位于氢前面的金属能置换出盐酸、稀硫酸中的氢元素（不可用浓硫酸、硝酸）；位于前面的金属能
把位于后面的金属从它们的盐溶液中置换出来。（除 K、Ca、Na）。
向氧化铜和铁粉的混合物中加入一定量稀硫酸，充分反应后发生的化学反应为：
CuO+H2SO4=CuSO4+H2O、Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑ 、Fe+CuSO4=Cu+FeSO4 ，向滤渣中滴入稀硫酸，有气泡产生，说
明滤渣中有铁， 当滤渣中有铁时，一定会有铜；故 A．C、D 错误， B 正确；
故答案为： B。
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3.C
【解析】碳酸钡和硫酸钡沉都是白色沉淀，据此分析即可。碳酸钠和硝酸钡会生成碳酸钡沉淀和硝酸
钠，硫酸钠和硝酸钡会生成硫酸钡沉淀和硝酸钠， 所以
烧杯内有固体残留可能是硫酸钡或者碳酸钡； 但是无论是哪种，都说明一定含有硝酸钡，故 C 正确，
而 A．B、D 错误。
故选 C。
4.B
【解析】对于物质鉴别题，首先要掌握各物质的性质，然后根据物质的性质选择所需物质， 再利用反
应的不同现象加以区分， 鉴别题时各物质的现象必须不能相同，否则无法区分。
A．两两反应， 能产生两种气体的为碳酸钠，都无明显现象的为硝酸钾， 但硫酸和盐酸无法鉴别， 不符
合题意；
B、两两反应，能产生两种沉淀的为氯化钡，既有沉淀又有气体的为碳酸钠，只一种气体现象的为硝酸，
只一种沉淀现象的为硫酸钠，可以鉴别， 符合题意；
C、先观察颜色鉴别出蓝色溶液硫酸铜，再将硫酸铜加入另三种溶液中，不产生蓝色沉淀的为氯化钠，
氢氧化钠和氢氧化钾都与硫酸铜反应产生蓝色沉淀，无法鉴别，不符合题意；
D、两两反应， 产生沉淀的为氯化镁和氢氧化钡的一种， 无明显现象的为硝酸钠和氯化钾中的一种，无
法继续鉴别，不符合题意；
故选 B。
5.C
【解析】根据物质鉴别时要先有没有特殊颜色的溶液，若有， 再利用该有色溶液依次鉴别其它， 若没
有，则需两两物质间反应，通过现象的不同进行鉴别分析。
A．先通过溶液颜色鉴别出氯化铜，然后氯化铜鉴别出氢氧化钠，但盐酸和硫酸无法鉴别，不符合题意； B、各物质都为无色溶液， 相互反应时盐酸与碳酸钠能产生气体，硝酸钠和硫酸钠与其它物质都没明显
现象， 所以无法鉴别，不符合题意；
C、物质间两两反应， 产生两个沉淀现象的为氯化钡，只产生一个沉淀的为硫酸钾， 一个沉淀一个气体
的为碳酸钾，只一个气体的为盐酸， 可以鉴别，符合题意；
D、物质间两两反应，盐酸和氯化钠都能与硝酸银反应产生沉淀，无法鉴别， 不符合题意；
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故答案为： C。
6.C
【详解】
A．铁和氯化铜反应生成氯化亚铁和铜，反应后过滤，溶液中溶质只有氯化亚铁，选项正确；
B、碳酸钠和氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠， 反应后过滤得氯化钠溶液，选项正确；
C、二氧化碳和氯化氢都能与氢氧化钠反应，将原有物质除掉， 选项错误；
D、浓硫酸有吸水性，可以吸收掉氢气中的水蒸气， 得干燥氢气，选项正确。
故选 C。
7.B
【解析】对于物质鉴别题，首先要掌握各物质的性质，然后根据物质的性质选择所需物质， 再利用反
应的不同现象加以区分， 鉴别题时各物质的现象必须不能相同，否则无法区分。
A． 取部分样品溶于水中，产生白色沉淀，只能证明一定含氯化钡，硫酸钠和碳酸钠可能含一种或两
种 ，不符合题意；
B、取部分溶液，先加入足量的稀盐酸，再加入氯化钡溶液 ， 产生气泡， 产生白色沉淀，因碳酸钠与 盐酸反应产生二氧化碳气体，硫酸钠与氯化钡反应产生硫酸钡沉淀，所以可证明一定含硫酸钠和碳酸
钠，硝酸钠不参与反应， 可能存在， 符合题意；
C、将气体先后通入装有氧化铜的玻璃管中，再对玻璃管加热→无水硫酸铜→澄清石灰水 ， 黑色的氧 化铜变红， 无水硫酸铜变蓝，澄清石灰水变浑浊， 只能证明气体一定含氢气和一氧化碳，无法证明是
否含水， 不符合题意；
D、 过滤得到的沉淀中加入足量的稀硝酸 ， 沉淀部分溶解， 产生气泡 ，只能证明一定含碳酸钡和氯
化银， 而无法证明是否含氢氧化镁， 不符合题意；
故选 B。
8.B
【解析】根据所给物质的性质分析， 由所给物质的性质确定转化是否可以实现。
A．二氧化碳与氢氧化钙反应可生成碳酸钙，碳酸钙不能直接转化为碳酸钠， 不符合题意；
B、铝与氧气反应生成氧化铝，氧化铝与硫酸反应可生成硫酸铝和水，符合题意；
C、硝酸银不能一步转化为硝酸钠，不符合题意；
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D、硫酸与氧化铜反应可生成硫酸铜，硫酸铜与氢氧化钠反应可生成氢氧化铜，硫酸不能转化为氢氧化
铜，不符合题意；
故选 B。
9.D
【解析】根据各物质间发生反应的条件进行分析。
La(OH)3 为不溶性碱， 与氯化钠不能发生反应， 所以不能直接制取 La(OH)3 ，故 D 符合题意。
故答案为： D。
10.B
【解析】根据金属活动性顺序表和常见金属的性质分析判断，
因为添加剂是由铝粉、铜粉、氧化铝粉末中的一种或几种组成，
①取少量该添加剂， 加入足量稀盐酸，有红色固体残留并产生大量气泡，说明添加剂中一定含有铝粉
和铜粉，故①错误；
②取少量该添加剂，加入一定量的硝酸银溶液，由于铝粉活动性的铜粉强，铝粉先与硝酸银溶液反应， 铝粉反应完了， 铜粉再与硝酸银溶液反应。由于反应后滤液为蓝色，说明铝粉已反应完，铜粉已参加 反应， 所以滤渣一定有银，可能有氧化铝和铜。若向滤渣中加入足量稀盐酸，滤渣部分溶解说明滤渣
中还一定含有氧化铝，故②正确；
③因为加入硝酸银溶液后，滤液为蓝色， 所以滤液溶质为硝酸铝、硝酸铜或硝酸铝、硝酸铜和硝酸银，
故③正确；
④通过上述分析可知，滤渣一定有银可能有铜，滤液一定含有硝酸铝、硝酸铜可能含有硝酸银， 故④
错误；
⑤依据向添加剂，加入足量稀盐酸， 有红色固体残留并产生大量气泡， 说明铝的活性比铜强，再依据 向添加剂加入一定量的硝酸银溶液得蓝色滤液，说明铜的活性比银强，所以通过以上实验可以证明铝、
铜、银三种金属的活动性顺序， 故⑤正确。
那么正确的是②③⑤。
故选 B。
二 、填空题
11.（1）⑤③①②④
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（2）试管内黑色物质变红色，试管口出现小水珠
【解析】（1）根据氢气还原氧化铜的实验过程进行步骤的排序；
（2）氧化铜被氢气还原，由黑色变成红色的铜单质，同时生成小水珠附着在试管口。
（1）氢气还原氧化铜的步骤如下：
⑤验纯：如果氢气不纯， 在使用过程中很容易发生爆炸；
③在点燃酒精灯之前，先通入氢气一段时间， 将试管里的空气排出，防止二者混合发生爆炸；
①待空气完全排出后点燃酒精灯，开始还原反应；
②当没有黑色物质存在时，证明反应完成，此时熄灭酒精灯停止加热；
④待试管内冷却后， 再停止通入氢气，防止铜再次被氧化。
那么正确的顺序为： ⑤③①②④ ;
（2）实验中氢气和氧化铜发生反应的证据是试管内黑色物质变红色，试管口出现小水珠。
12.（1）Na2CO3 和 Na2SO4
（2）BaCl2、NaOH BaCl2、NaOH、NaNO3
【解析】根据氯化钡与碳酸钠和硫酸钠都反应产生沉淀及氯化钡和硫酸反应产生硫酸钡沉淀，结合氢
氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠进行分析。
①取少量白色固体溶于水，得到无色溶液，说明样品中碳酸钠、硫酸钠与氯化钡不能同时存在； ②往 一份无色溶液中加入稀硫酸，立即产生沉淀， 说明溶液中一定有氯化钡，因碳酸钠和硫酸钠会与氯化 钡反应产生沉淀，所以固体样品中一定不含硫酸钠和碳酸钠；③往另一份无色溶液中通入适量的 CO2， 产生白色沉淀， 说明固体中还一定含有氢氧化钠， 氢氧化钠与二氧化碳反应生成了碳酸钠， 氯化钡与
碳酸钠反应生成了碳酸钡沉淀；
（1） 仅根据②推测原样品中一定不存在的物质是 Na2CO3 和 Na2SO4 ；
（2） 原样品中一定含有氢氧化钠和氯化钡， 一定不含碳酸钠和硫酸钠，可能含硝酸钠，所有可能组
成是 BaCl2、NaOH 或 BaCl2、NaOH、NaNO3 ；
故答案为：（1） Na2CO3 和 Na2SO4 ；（2） BaCl2 、NaOH；BaCl2、NaOH、NaNO3 。
13.（1）CaCO3
（2）过滤
（3）NaCl、CaCl2
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（4）Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2 ↑
【解析】（1）根据碳酸钠和氯化钙的反应原理及生成物进行分析，（2）根据过滤是将固体从溶液中分 离的一种操作进行分析，（3）根据加入的除杂试剂的量以及生成物进行分析，（4）根据反应物、生成
物书写化学方程式.
解：（1）碳酸钠和氯化钙反应生成碳酸钙和氯化钠，碳酸钙难溶于水， 故答案为： CaCO3 ，（2）加入氯 化钙后生成了不溶于水的碳酸钙沉淀和氯化钠，要将沉淀分离出来，需要过滤， 故答案为： 过滤，（3）
加入的氯化钙是过量的， 反应后的溶液中存在剩余的氯化钙和反应生成的氯化钠， 故答案为：NaCl、
CaCl2 （4）碳酸钠和盐酸反应生成水、氯化钠和二氧化碳，故答案为： Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2 ↑
三 、实验题
14.（1）②③⑥; 粉末状固体；无毒性； 对口腔黏膜无刺激
（2）碱； 盐； 氧化物
（3）CaCO3高温 CaO＋CO2 ↑; CaO＋H2O=Ca(OH)2 ；Na2CO3＋Ca(OH)2=CaCO3 ↓+2NaOH
_
（4）流程简单，操作方便
（5）向牙膏中加入适量的稀盐酸，如果生成的无色无味的气体能使澄清的石灰水变浑浊，则证明牙膏
中含有碳酸钙
【解析】根据物质碱、盐、氧化物的定义分析；根据物质的用途与性质分析；根据方程式书写要求分
析；根据碳酸盐的验证方法分析。
（1）由摩擦剂的作用可知，摩擦剂应具备难溶、坚硬、颗粒较小的性质； 除此之外，还应无毒、无刺 激、粉末状固体等特点；（2）氢氧化铝属于碱类物质，碳酸钙属于盐类， 二氧化硅属于氧化物；（3） ①为碳酸钙高温分解的反应，生成氧化钙和二氧化碳； ②为氧化钙与水化合生成氢氧化钙的反应；③ 为碳酸钠与氢氧化钙的反应，生成碳酸钙和氢氧化钠；（4）以石灰石与盐酸反应生成氯化钙，氯化钙 与碳酸钠反应生成碳酸钠，操作简单，方便易行； 碳酸钙能与盐酸反应生成二氧化碳气体， 常用此方
法检验碳酸钙的成分。
四 、解答题
15.（1）CO
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（2）
（3）
【解析】根据一氧化碳与氧化铁反应时 CO 属于还原剂，尾气中因含 CO 不能排放空气中， 利用氢氧化 钠溶液可吸收二氧化碳同时收集 CO，除杂时气体长导管进，排液体收集气体时长导管排出液体及反应
时氧化铁质量减少， 铁质量增加分析。
（1）一氧化碳与氧化铁反应时 CO 属于还原剂；
（2）A 处理尾气是采用排出氢氧化钠液体收集 CO，因 CO 密度小于氢氧化钠液体，所以液体应长导管 排出，气体中含有二氧化碳， A 装置还可吸收二氧化碳， 会使药品充分接触，气体应长导管进入，由此
画出图示即可；
（3）该反应条件需高温，当温度达到反应条件时，氧化铁质量会随反应的发生而减小，最终完全反应，
由铁元素守恒可知， 16 克氧化铁反应后生成铁的质量为16g ×160 (112) = 11.2g，则铁的质量会随反应的发
生而增加， 至 11.2g 时保持不变，由此画出图像。
故答案为：（1）CO；（2）；（3）。
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