专题22 物质间的转化和循环
▉考点01 物质间的转化
1.金属单质、金属氧化物、碱之间的转化
（1）金属单质与氧气在一定条件下反应，生成金属氧化物。如，。
（2）某些金属氧化物和水反应可以生成相应的碱。如，，。
2.非金属单质、非金属氧化物、酸之间的转化
（1）非金属单质与氧气在一定条件下反应，生成非金属氧化。如，。
（2）某些非金属氧化物可以跟水反应生成对应的酸。如。
3.常见物质间的相互转化关系
4.物质转化中生成盐的十种方法
▉考点02 自然界中的碳循环和氧循环
1.自然界产生氧气的途径：植物的光合作用。
2.自然界消耗氧气的主要途径：动植物的呼吸作用、微生物的分解作用、矿物燃料的燃烧、其他氧化反应如铁生锈、食物腐败等。
3.自然界产生二氧化碳的途径：生物的呼吸作用和各类矿物燃料的燃烧。
4.自然界消耗二氧化碳的途径：植物的光合作用。
▉一．自然界中的氧循环（共2小题）
1．氧循环和碳循环是自然界中的重要循环（如图），分析两种循环，其中正确的是（ ）
A．碳循环和氧循环过程中只发生了物理反应
B．氧气只有通过燃烧才能参与碳循环
C．两种循环各自独立，彼此之间无联系
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
2．我国十四五规划宣布力争于2030年前实现碳达峰，2060年前实现“碳中和”，即二氧化碳的排放与吸收互相平衡（如图）。下列途径中不属于释放二氧化碳的是（ ）
A．生物的呼吸作用 B．微生物的氧化分解
C．化石燃料的燃烧 D．绿色植物的光合作用
▉二．自然界中的碳循环（共8小题）
3．中国计划2060年前实现“碳中和”。为实现该目标，下列措施不合理的是（ ）
A．推广电动汽车 B．提倡使用化石燃料
C．开发核能发电 D．植树造林
4．今年6月8日至14日是全国节能宣传周，活动主题是“携手节能低碳，共建碧水蓝天”，根据如图碳循环的部分过程进行的有关分析中，错误的是（ ）
A．②是指生产者、消费者和分解者的呼吸作用
B．在生物群落的食物链中，碳是以二氧化碳的形式进行传递的
C．在城市交通中少开汽车多骑自行车能减少①过程的发生
D．绿化环境、爱护草木有利于③过程的进行
5．“水循环”“氧循环”和“碳循环”是自然界存在的三大重要循环。请结合如图回答问题：
（1）自然界中的碳循环主要是通过二氧化碳来实现的。图中消耗二氧化碳的途径有 （填数字序号）。
近年来，大气中二氧化碳含量增加，导致温室效应，因此人类要积极采取措施维持循环体系中二氧化碳的相对平衡：
（2）为解决日益加剧的温室效应，有科学家提出“绿色自由”构想：把CO2含量高的气体用 溶液吸收，然后再通过化学反应在分解池内放出二氧化碳进入合成塔。在合成塔内300℃、100kPa和催化剂条件下使之变为甲醇（CH3OH）和水，写出该反应的化学方程式 。
（3）杭州亚运会开幕式首次使用废碳再生的绿色零碳甲醇（CH3OH）作为主火炬塔燃料，实现循环内的零排放，助力打造首届碳中和亚运会，需要燃烧多少千克甲醇使50千克的水上升20℃？（热量损失为30%，q甲醇＝2×107J/kg，）
6．科技工作者开发出许多将CO2回收利用的技术，应用于载人航天器，如图甲是CO2与H2反应，实现回收CO2再生O2的反应过程。
（1）书写反应Ⅱ的化学方程式 （即生成CH4与H2O）。
（2）小科认为植物具有天然CO2回收技术，他将植物栽培在密闭玻璃温室中（忽略微生物的呼吸作用），测得CO2浓度与时间关系的曲线如图乙，图中h—j阶段CO2浓度升高是因为植物进行 ，释放二氧化碳气体。
7．“碳中和”是我国应对全球气候变暖的国家战略，本质上是通过多种途径降低大气中的二氧化碳浓度。山东省利用海洋资源发展“藻一贝”共生养殖模式在获得经济效益的同时，促进大气二氧化碳向海洋的扩散，从而助力实现“碳中和”，在“碳中和”方面做出了积极探索。如图是“藻一贝”共生养殖模式示意图。
（1）该养殖模式可以显著降低表层海水二氧化碳浓度的原因：浮游植物和 作为该生态系统的生产者，通过光合作用，把海洋中的二氧化碳合成为有机物。
（2）贝类除了增加碳的储存外，还能利用碳酸盐构建基本不会被海洋中分解者分解的贝壳，从而 （选填“促进”或“抑制”）了碳的循环。
8．为减缓全球变暖，我国政府提出了“碳达峰”和“碳中和”的CO2排放目标，下列措施不利于达成此目标的是（ ）
A．广泛应用节能技术 B．积极推进植树造林
C．大力发展风能发电 D．大量燃烧化石燃料
9．为更好地实现“碳达峰、碳中和”目标，2022年7月30日，碳中和 零碳中国峰会在北京成功举办。走生态优先、绿色低碳的发展道路，我们应该（ ）
A．大力开展植树造林
B．只开私家车不坐公交车
C．焚烧处理所有垃圾
D．夏天把空调温度调到最低
10．习近平总书记在党的二十大报告中提出：积极稳妥推进碳达峰、碳中和。碳中和是指在一定时间内将产生的二氧化碳排放总量，通过植物造林、节能减排等形式，实现正负抵消，达到相对“零排放”。下列举措符合碳中和理念的是（ ）
A．及时焚烧垃圾，减少“白色污染”
B．北京冬奥会火炬采用氢气作为燃料
C．大力开采和使用天然气
D．使用一次性筷子
▉三．温室效应（共7小题）
11．“碳中和”是指某区域一定时间内二氧化碳排放总量与消耗总量相平衡。我国争取2060年前实现“碳中和”。倡导“碳中和”有利于解决的环境问题是（ ）
A．水土流失 B．臭氧空洞 C．温室效应 D．白色污染
12．关于温室效应，下列说法中正确的是（ ）
①温室效应有利也有弊
②温室效应的加剧是大气层中臭氧层受到破坏引起的
③温室效应的加剧主要是由于大气中的二氧化碳含量升高引起的
④发展太阳能、水能以代替煤、石油等燃料，可以防止温室效应的加剧
⑤适度的温室效应能保证地球上的气温衡定，适于动植物生存
⑥森林被称为地球之肺，所以大力提倡植树造林，可以消除温室效应
A．①②③④⑤⑥ B．①③④⑤
C．①③④⑤⑥ D．①②③④⑤
13．2010年“世界环境日”提出“团结起来应对气候变化”。下列做法不能减轻温室效应的是（ ）
A．大量烧煤，以解决能源问题
B．提倡使用节能技术和节能产品
C．植树造林，严禁乱砍滥伐森林
D．提倡公共交通或步行方式出行
14．如图是某科研所经过多年的连续观察和对所收集的历史资料的统计分析，绘制的CO2含量及地表温度的变化趋势图，以下说法错误的是（ ）
A．大气中二氧化碳的量呈上升趋势
B．地球表面的温度也呈上升的趋势
C．大气中的二氧化碳的量的增加的可能原因是含碳燃料（如石油）的大量燃烧
D．地球表面的温度变化趋势和大气中二氧化碳的量呈上升趋势一定是一种巧合
15．近年来“全球变暖”正成为人们热议的话题。有人说，地球的温度就像一辆失控狂飙的汽车，如果不设法让它降下来，就会有灾难性的后果。
（1）把地球及其大气层作为一个整体来看，碳元素的总质量 （选填“增大”、“减小”或“不变”）。
（2）有人认为，全球气候变暖是二氧化碳等温室气体过度排放所造成的。从较长的历史时期来看，情况如图所示。分析图中数据可以得出的观点有 。
A.目前二氧化碳浓度低于历史大部分时候
B.气温上升与二氧化碳浓度不成正比
C.二氧化碳不是造成气温上升的唯一原因
16．2022年在北京举办了第24届冬季奥林匹克运动会，如图甲是冬奥会标志性场馆“冰丝带”，届时该场馆将利用无处不在的“空气能”为3000m2场馆供暖，从而实现每年减排二氧化碳160t，进而可缓解的环境问题是 。如图乙是小科验证该问题的实验装置，在 （填“阳光”或“黑暗”）下一段时间后，可观察到水柱向 （填“左”或“右”）移动。
17．研究性小组开展了《温室效应研究》的课题。温室效应是由大气中的大量二氧化碳、氟氯烃、甲烷和水蒸气等温室气体引起，其中主要是二氧化碳，像玻璃罩一样紧紧地照在我们的上空，如图甲所示，太阳照射在地球上的热量无法逸散，从而出现地球增温的现象。
物质 大气中的含量（体积百分比） 温室效应指数
H2O 1 0.1
CO2 0.03 1
CH4 2×10﹣4 30
（1）在图乙实验中，控制温度计初温相同，得到 现象，说明甲烷也是产生温室效应的气体。
（2）小海同学用鸡蛋壳制取二氧化碳如图丙所示，他取6g鸡蛋壳（鸡蛋壳中的其他成分不与盐酸反应）于烧杯中，将100g稀盐酸平均四次分别加入烧杯中，测得部分实验数据如下。求稀盐酸的质量分数。（写出计算过程，结果保留至0.1%）
实验次数 第一次 第二次 第三次 第四次
加入稀盐酸的质量 25 25 25 25
产生气体的总质量 m 2 n 2.2
（3）表中的“温室效应指数”指以二氧化碳为相对标准，测量一定大气压下每单位体积的气体所吸收的热量，表中展示了部分气体的数据，据此可得出，大气中水蒸气和甲烷哪种气体对全球温室效应的影响更大，说明理由： 。
▉四．常见的金属矿物及金属的冶炼（共8小题）
18．工业炼铁的部分反应如图所示，则下列说法正确的是（ ）
A．X可以是木炭
B．X与CO都具有氧化性
C．③反应后的尾气可直接排放
D．Y中铁元素以游离态存在
19．如图为实验室模拟炼铁实验装置，现将ag Fe2O3在高温下与足量CO反应，实验结束后测得B中产生3g白色沉淀，下列说法正确的是（ ）
A．实验开始应该先打开弹簧夹①
B．该实验过程中共消耗0.84g CO
C．氧化铁质量为1.6g
D．硬质玻璃管中固体由黑色变为红色
20．《天工开物》中记载了古代炼铁工艺：将铁矿石与煤炭加入熔炉中鼓入空气，使两者在高温下相互作用，生成的生铁水流入方塘中，反复搅拌形成熟铁。
（1）若铁矿石的主要成分是Fe2O3，铁元素的化合价为 。
（2）煤炭在高温熔炉内的作用是 （写出一点即可）。
（3）生铁水（含碳4%左右）流入方塘中反复搅拌形成熟铁（含碳1%左右），写出该过程中发生反应的化学方程式 。
21．某小组用耐强碱的反应管等仪器组装成如图1实验装置，以研究铜酸钠（NaCuO2）跟H2的反应，此反应的化学方程式为：2NaCuO2+3H22NaOH+2Cu+2H2O．实验中观察到如下现象：①固体中出现紫红色物质：②试管中无水硫酸铜由白色变为蓝色。
请回答：
（1）若实验过程中包含下列步骤（没有根据操作顺序排列）：①停止通H2；②通纯净H2排净装置里空气；③点燃酒精灯加热；④熄灭酒精灯停止加热。正确的操作顺序是 （填序号）。
（2）根据题干中给出的实验现象 （选填“①”或“②”），可直接判断氢气发生了化学变化。
（3）完全反应后，为了测定固体产物中Cu的质量，要用蒸馏水多次洗涤后晾干，称量。在洗涤环节中判断洗涤干净的操作方法是 。
（4）如图2所示装置，利用铁生锈的原理可以比较准确地测出空气中氧气的含量。【已知：铜能与空气中氧气、水、二氧化碳反应生成铜绿。化学方程式：2Cu+O2+H2O+CO2═Cu（OH）2CO3】若将此装置中的细铁丝换成足量的细铜丝进行实验，能否比较准确地测出空气中氧气的含量，并说明理由 。
22．铁是人类社会使用最广泛的金属。图1是实验室模拟工业炼铁的装置。
（1）利用装置A制备CO，反应原理是HCOOHCO↑+H2O。该加热方式相较于用酒精灯加热的优点是 。（写1点）
（2）装置E 的作用是 。
（3）加热时C玻璃管中剩余固体质量随温度变化的曲线如图2。据图分析：若反应温度600℃＜t＜700℃，得到的固体有 （填化学式）。
（4）为提高铁的产率，可采取的措施是 。
23．小滨利用如图所示器材（气密性良好）和试剂搭建了一套“模拟炼铁”的冶炼装置（铁矿石的主要成分为Fe2O3）。
（1）实验中，为确保制得较纯净的CO，还需在C、D间加装盛放 （选填“碱石灰”或“氢氧化钠溶液”）的装置。（碱石灰的主要成分是CaO和NaOH固体）
（2）装置调整好以后，按照规范步骤进行实验，当观察到D装置出现：铁矿石颜色发生变化或 时，证明铁矿石一定有部分被还原了。
（3）从环保角度考虑，以上实验装置有一明显缺陷，请写出一种改进方法 。
24．两千多年前，我们的祖先经过长期实践，摸索出一套炼铜工艺。
（1）其中碳还原氧化铜的原理可以用实验装置如图甲、乙表示。
[提出问题]碳燃烧时可能生成CO2也可能生成CO，那么碳与氧化铜反应生成气体是否也有多种可能？
[作出猜想]猜想①：CO；猜想②：CO2；猜想③：CO和CO2。
[设计方案]实验装置如图乙。打开K，缓缓通入干燥的氮气一段时间，关闭K，点燃酒精喷灯和酒精灯，充分反应后，熄灭酒精喷灯和酒精灯，打开K，再通一段时间氮气。
方案一：从定性观察角度判断：猜想①成立的实验现象是 。
方案二：从定量计算角度判断。
取一定量炭粉和4g氧化铜的混合物进行实验，并测定表格中的四个数据。
反应前的质量 反应后的质量
A（玻璃管+固体） m1 m2
B+C（广口瓶+混合液） m3 m4
（2）若猜想②成立，则理论上（m4﹣m3 ） （填“＜”“＝”或“＞”）（ m1﹣m2）。
（3）若猜想③成立且CuO全部转化成Cu，则参加反应的碳的质量m的取值范围是 。
25．在科学实验操作技能大赛中，小华同学用所学的科学知识迅速搭建了一套“模拟炼铁”的冶炼装置（铁矿石的主要成分为Fe2O3）
（1）为确保制得较纯净的CO，还需在C、D间加装盛放 （选填“碱石灰”或“氢氧化钠溶液”）的装置；
（2）装置调整好以后，按照规范步骤进行实验，当观察到D装置出现：铁矿石颜色发生变化或 时，证明铁矿石一定有部分被还原了。
（3）实验结束时，在拆卸装置前得进行以下操作：先熄灭C、D中的酒精喷灯，待装置冷却后再停止滴加稀盐酸。目的是 。
（4）从提高能源利用率的角度出发，对E装置中排出的尾气应如何处理？ 。
▉五．物质的鉴别、推断（共15小题）
26．小科在学习了检索表鉴定生物后，制作一份检索表来鉴别氢气、氮气、氧气、二氧化碳四瓶气体，如图所示。检索表中R代表的是（ ）
A．氢气 B．氮气 C．氧气 D．二氧化碳
27．下列有关物质的检验或区分方法中错误的是（ ）
A．鉴别铁粉和石墨粉时，分别加入稀盐酸，有气体放出的为铁粉
B．鉴别二氧化碳和氧气两瓶气体，将燃着的木条分别伸入瓶中，燃烧更旺的为氧气
C．向某物质中加入氢氧化钙，混合研磨，如有刺激性气味的气体产生，则证明该物质含有铵根离子
D．稀盐酸与稀硫酸的鉴别可用硝酸银溶液，有白色沉淀生成的是稀盐酸
28．如图是A、B、C、D、E五种不同类别物质卡片组成的“化学拼图”，相邻两张卡片所标的物质（或其溶液）间能发生反应或转化。下列有关说法正确的是（ ）
A．C+E发生置换反应
B．若B为氢气，与E反应可生成新的单质
C．A+C、C+D、A+D两两反应一定能生成盐和水
D．若E能与D发生化学反应，则E一定是CO2
29．下列鉴别物质的方法中，切实可行的是（ ）
①用酚酞试液鉴别NaCl溶液和盐酸
②用氯化钡溶液鉴别稀盐酸和稀硫酸
③用燃烧的木条鉴别空气和二氧化碳
④用水鉴别NH4NO3和CaCO3固体
A．①②③④ B．②③ C．②③④ D．③④
30．下列物质鉴别的方法不正确的是（ ）
选项 物质种类 鉴别方法
A 铁粉与氧化铜粉末 滴加稀盐酸，观察有无气泡
B 棉纤维与羊毛纤维 抽丝灼烧，闻气味
C CO与H2 通入灼热的氧化铜中，观察粉末颜色变化
D NaCl固体与NaOH固体 加水溶解，用温度计测量温度，观察温度变化
A．A B．B C．C D．D
31．下列对物质的区分方法，叙述不合理的是（ ）
A．氯化钠溶液和蒸馏水：各取一滴于玻璃片上，加热蒸干，有白色痕迹的是前者
B．碳酸钠溶液和氢氧化钠溶液：各取少量于试管，滴加酚酞，变红色的是后者
C．稀盐酸和稀硫酸：各取少量于试管，滴加氯化钡溶液，没有明显变化的是前者
D．氢气和甲烷：分别点燃，罩上内壁附有澄清石灰水的烧杯，出现浑浊的是后者
32．实验室有一包固体，可能由CaCl2、KCl、K2CO3和CuSO4中的一种或几种组成。为探究其成分，进行如下实验：
①取少量该固体溶于水，得到无色溶液；
②向上述溶液中滴加过量稀盐酸，有气泡产生；
③向步骤②所得溶液中滴加AgNO3溶液，出现白色沉淀。
下列有关原固体成分的分析正确的是（ ）
A．一定不含CuSO4和CaCl2
B．一定不含CuSO4和KCl
C．一定只含有K2CO3
D．一定含有K2CO3和KCl
33．物质的鉴别是重要的实验技能。鉴别下列各组物质所用试剂或方法选择错误的是（ ）
选项 需鉴别物质 试剂或方法
A 铁粉、木炭粉 磁铁吸引
B 盐酸、氯化钠溶液 硝酸银溶液
C 氧气、二氧化碳气体 用燃着的木条
D 氢氧化钠固体、氯化钠固体 水
A．A B．B C．C D．D
34．有一包固体，可能含有NaCl、NaOH、Na2CO3、Na2SO4、MgCl2中的一种或几种。为确定其组成，取少量固体加足量水溶解得到无色溶液M，进行如图实验。
试推断：
（1）白色沉淀B是 （填化学式）。
（2）原固体中一定含有的物质是 。
35．许多同学都很喜欢设计和参加“多米诺骨牌”活动。如图甲所示，按一定距离排列的骨牌，碰倒第一块骨牌后，其他所有骨牌会依次倒下。如图乙，用A、B、C、D、E五块多米诺骨牌分别表示铁、氧气、二氧化碳、硫酸铜溶液和氢氧化钠溶液五种物质中的其中一种，要求相邻两种物质之间可以发生类似多米诺骨牌的化学反应，则B物质是 ，B与C的化学反应基本类型是 。
36．某科学探究小组对一包固体粉末中的成分进行鉴别，粉末中可能含有NaCl、Na2CO3、CuSO4、NaOH、CaCl2中的一种或几种，实验操作步骤及现象如图，试回答：
（1）仅由步骤Ⅰ可知，固体粉末中不可能含有的物质是 （填化学式，下同）。
（2）结论：固体粉末中一定含有 。
A.Na2CO3
B.NaOH
C.NaCl
37．兴趣小组同学在做镁与盐反应的实验时，不小心将镁条加到饱和的碳酸氢钠溶液中，意外发现溶液中有白色不溶物生成。同学们对白色不溶物的成分产生了浓厚兴趣，于是在老师的帮助下进行了如下的探究。
【提出问题】白色不溶物是什么物质？
【猜想与假设】
猜想①是Mg（OH）2
猜想②是MgCO3
猜想③是Mg（OH）2和MgCO3的混合物
【查阅资料】
1.MgCO3、Mg（OH）2加热易分解，分别生成两种氧化物。
2.白色无水硫酸铜遇水变蓝。
3.碱石灰是固体氢氧化钠和氧化钙的混合物。
【实验验证】取适量干燥的白色不溶物，充分加热，并使分解产生的气体依次通过如图1所示装置。
【实验现象】装置A中 ，装置B中 。
【实验结论】猜想③正确。请写出Mg（OH）2受热分解的化学方程式 。
【拓展探究】直接向白色不溶物中滴加足量 ，也能检验MgCO3的存在。
同学们为了进一步测定白色不溶物中各组分的质量关系，继续进行了下列探究。
称取干燥的白色不溶物36.8g，充分加热至不再产生气体，并使分解产生的气体全部被如图2所示装置C和D吸收。
【实验数据】实验后装置C增重3.6g，装置D增重13.2g。
【实验结论】若上述白色不溶物的组成用xMg（OH）2 yMgCO3表示，则x：y＝ 。
【反思评价】实验后，同学们经过讨论交流，发现实验方案可进一步优化，下列优化方案错误的是 （填序号）。
①只称量装置C、D增重的质量，不称量白色不溶物的质量
②去掉装置D，只称量白色不溶物和装置C增重的质量
③去掉装置C，只称量白色不溶物和装置D增重的质量
38．如图1所示，某兴趣小组同学设计了一个“彩灯游戏”，游戏规则如下：在“电源开关”处填入一种化合物，使其与三条支路上的灯笼对应的物质均能发生反应，三盏彩灯即可同时亮起。
（1）电源开关处化合物的化学式可以是 ；（填写一种）
（2）图2为灯笼中三种物质的二歧分类检索表，表示CO2的是 （选填“甲”“乙”或“丙”）；
（3）C中发生反应的化学方程式： 。
39．化学实验室有失去标签的稀硫酸、氢氧化钠、氢氧化钙、碳酸钠、氯化钡五瓶无色溶液，现将其任意编号：A、B、C、D、E，然后两两组合进行实验，其部分现象如表（微溶物视为可溶物）：
实验 A+B A+C A+D B+C
现象 产生气体 产生沉淀 产生沉淀 产生沉淀
（1）写出溶液A与D反应的化学方程式： 。
（2）将碳酸钠和碳酸氢钠的混合物10g充分加热至质量不再改变，冷却，称量剩余固体质量为6.9g，则原混合物中碳酸钠和碳酸氢钠的质量比为 （写最简比）。
40．A～G是初中科学常见的七种物质，它们之间的转化关系如图所示（“→”表示反应可一步实现，部分物质和反应条件已略去）。已知：A是一种紫黑色固体，F是相对分子质量最小的氧化物，G为具有刺激性气味的气体。
（1）A的化学式是 。
（2）B在反应②中的用途是 。
（3）从微观角度分析，F的化学性质不同于E的原因是 。
▉六．物质的相互转化和制备（共6小题）
41．如图为一种以铁粉、硫酸亚铁溶液为原料制取氧化铁黑（Fe3O4）的原理。已知：若氧气过量，产品会逐渐转变为Fe2O3。下列说法正确的是（ ）
A．转化过程仅涉及铁、氧元素化合价变化
B．理论上，每生成23.2gFe3O4，需补充3.2g的氧气
C．理论上，反应Ⅰ中每生成45.6gFeSO4，需要100g9.8%的稀硫酸
D．若转化Ⅱ中参与反应的氧气过量，则最终所得的固体氧元素质量分数偏大
42．如图为某化工企业生产流程示意图，有关说法正确的是（ ）
A．钛酸亚铁（FeTiO3）中钛元素化合价为+3价
B．流程中的一氧化碳、钛酸亚铁和甲醇都是氧化物
C．②中为使原料全部转化为甲醇，理论上CO和H2投料的质量比为7：1
D．①中反应为2FeTiO3+6C+7Cl2══2x+2TiCl4+6CO，则X为FeCl2
43．春晚《秧BOT》火爆全网。小科利用化学物质构建的“机器人转手帕”模型如图。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
44．“接龙”是科学扑克（和普通扑克相似，牌面标注物质的化学式）的一种游戏，其规则是：当上家出牌时，下家跟出的牌所标注的物质必须是由上家所标注的物质能直接转化而成的。某局游戏中，小虞出牌后能实现如图所示的牌局，则小虞所出的牌（单质）是（ ）
A．Mg B．Fe C．C D．Cu
45．燃油汽车行驶中会产生CO、NO等多种污染物。图为汽车发动机及催化转化器中发生的部分化学反应，已知甲是一种单质。以下判断错误的是（ ）
A．甲是空气中体积分数最大的成分
B．乙是引起温室效应的气体之一
C．反应（Ⅰ）在常温下容易发生
D．反应（Ⅱ）中碳元素的化合价发生改变
46．以太阳能为热源分解Fe3O4，经热化学铁氧化合物循环分解水制氢气的过程如图所示，下列叙述正确的是（ ）
①过程Ⅰ中能量转化形式是太阳能转化为化学能
②过程Ⅱ的化学方程式为：3FeO+H2OFe3O4+H2↑
③该过程总反应为：2H2OO2↑+2H2↑
④铁氧化合物循环制H2具有节约能源、产物易分离等优点
A．①② B．①②③ C．①②④ D．①②③④
▉七．碳、一氧化碳、氢气还原氧化铜实验（共6小题）
47．氢气还原氧化铜的实验装置如图所示，说法正确的是（ ）
A．通入氢气的导管末端应位于试管Ⅲ处
B．该装置也可以直接用于一氧化碳还原氧化铜的实验
C．装置中试管口略向下，主要是为了利于通入氢气
D．可以通过观察黑色固体颜色的变化判断反应是否发生
48．甲和乙分别是氢气和一氧化碳还原氧化铜的实验，下列有关说法正确的是（ ）
A．乙实验中，应在装置后加上一个盛有氢氧化钠的洗气装置
B．乙实验只能通过澄清石灰水是否变浑浊判断反应是否发生
C．甲、乙两实验中，都应先使试管、玻璃管均匀受热，再通入气体，以防止发生爆炸
D．甲实验试管口向下倾斜可防止反应生成的水倒流
49．如图所示，甲和乙分别是氢气和一氧化碳还原氧化铜的实验，下列说法正确的是（ ）
A．甲实验现象为红色物质变黑，试管口有水珠
B．乙实验因为一氧化碳有毒，采用酒精灯燃烧法进行尾气处理
C．都应先使试管、玻璃管均匀受热，再通入气体以防止发生爆炸
D．氢气和一氧化碳都实现将铜元素从游离态变成化合态
50．实验装置搭建得是否正确会影响实验的安全性及成功率。下列氢气还原氧化铜的装置合理的是（ ）
A． B．
C． D．
51．图为H2还原CuO的实验装置图，下列有关分析错误的是（ ）
A．点燃酒精灯之前，应先通入H2一段时间
B．实验现象是红色粉末变黑，试管口有水珠
C．反应结束后应继续通H2，防止灼热的Cu又被氧化
D．该实验装置不可直接用于CO还原CuO的实验
52．如图为CO还原氧化铜的实验装置。
（1）实验中在A玻璃管中可观察到的现象为 。
（2）实验结束后为确定氧化铜是否完全反应，可向反应后的固体中加入 （请写出一种试剂）。
（3）图中虚线框内的装置除了可以吸收二氧化碳外，还能起到的作用是 。
▉八．化合物之间的相互转化（共6小题）
53．有关物质之间的部分转化关系如图所示。其中“﹣”表示物质之间能发生化学反应，“→”表示物质之间的转化关系。下列说法中正确的是（ ）
A．物质X是一种常见的有机化合物
B．反应②是一定有盐参加反应
C．向Ca（OH）2溶液中加入CaO，所得溶液的溶质质量分数一定增大
D．图中的所有反应均不属于置换反应
54．如图物质经一步反应转化的两种途径，相关说法正确的是（ ）
A．氧化物为SO2 B．X只能是硫酸
C．②可能有沉淀生成 D．①②属于复分解反应
55．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（ ）
A B C D
甲 KNO3 BaCO3 H2SO4 CO2
乙 KOH BaCl2 CuSO4 Na2CO3
A．A B．B C．C D．D
56．城际列车的五节车厢分别乘坐了如图所示的五种物质，其中A是一种常见气体单质。“→”表示相邻车厢中物质从左至右的转化关系。请回答下列问题：
（1）A是 （填物质名称）。
（2）写出上述2号门物质发生转化反应的化学方程式 。
（3）若“旅客”能上车的条件是：与门两边车厢中的物质都能反应。“旅客”稀硫酸可以从 号门上车。
57．某工厂产生的废渣，其主要成分是碳酸钙及少量氧化铁。现用该废渣取CaCl2晶体，其制取的流程如图所示：
已知：NH4Cl溶液显酸性，且浓度越高酸性越强。
（1）浸取时，需加足量的水并连续搅拌，且反应充分。请写出浸取时与NH4Cl反应的物质 （填化学式），生成的NH3可用 红色石蕊试纸检验。
（2）若使用过量浓度较高的NH4Cl溶液，则所得CaCl2溶液中会含有 等杂质。
A.NH4Cl
B.FeCl3
C.Fe2O3
58．2021年，马延和研究团队在人工合成淀粉方面取得重大突破性进展，国际上首次在实验室实现了从二氧化碳到淀粉的全合成。绿色植物通过光合作用制造淀粉涉及60余步代谢反应以及复杂的生理调控；而马延和团队的人工合成淀粉技术只需11步，其技术路线如图所示；绿色植物（以玉米为例）光合作用和使用马延和团队的人工合成淀粉技术合成等量淀粉的对比如表所示。回答问题：
玉米淀粉 人工合成淀粉
能量转化效率 2% 7%
生产条件与方式 阳光、灌溉、施肥施药、收割 全天候车间生产
生产周期 4﹣6个月 1﹣2天
占地面积 5亩地 1米3反应器
（1）马延和团队的人工合成淀粉技术可分为以下两个阶段：
阶段1：从x能→电能→氢能→甲醇
阶段2：以甲醇为原料通过“C1→Cy→C6→淀粉”的策略，多步酶催化合成淀粉。
据图分析，在阶段1中，x能为 能，利用氢能合成甲醇的反应物为 ；在阶段2中，Cy为甘油酮（C3H4O3），则y的值为 （填写数字）。
（2）马延和团队的人工合成淀粉过程与绿色植物光合作用过程均需多种 作为催化剂。淀粉属于糖类物质，对人体的重要作用是 。
（3）马延和团队的人工合成淀粉技术虽处于实验室阶段，但对解决粮食危机和减少碳排放有着重大意义。据表分析，该技术相较于传统农业，在解决粮食危机问题上的优势是 。（写出1点）
（4）实现“碳达峰”和“碳中和”的目标，需要人人参与。作为中学生，我们可以 （请至少写出一种做法）
▉九．非金属、非金属氧化物、酸之间的转化（共2小题）
59．2023年4月8日首届地外建造学术研讨会上，科学家就月球上的住房、水﹣气供给、生态等方面进行了探讨，形成在月球建房子影响因素的如概念图，请回答：
（1）概念图中，月球昼夜温差大的成因主要是 （选填“①”“②”“③”）。
（2）设计中的“中国超级泥瓦匠”打印机器人能将月壤制成月壤砖。若打印机器人质量为50千克，与水平月面的接触总面积为0.2米2，请计算其静置时对月面的压强？
（3）科学家想在月球房子里构建一个生态系统，水熊虫被认为是最可能生活在月球的动物，水熊虫体型极小，用显微镜才能看清。水熊虫能以真菌、藻类等为食。请写出一条含水熊虫的食物链。
（4）月球上的水﹣气供给可以利用现空间站采用的水﹣气整合系统，如图所示，其中“氧气生成系统”，能通过电解水产生氢气和氧气；“萨巴蒂尔系统”能把H2和航天员呼吸产生的CO2反应生成液态水和甲烷气体：4H2+CO2CH4+2H2O。其中，液态水循环利用，甲烷排放到外太空。有人认为，在此水﹣气整合系统中，液态水被循环利用，“水将用之不竭”，请对此观点进行判断并简述理由。 。
60．如图是部分含碳物质的转化关系图，根据图示回答下列问题．
（1）能通过化合反应实现的转化有 ．（选填序号，按由小到大的顺序排列）；
（2）反应④无明显现象，要检验生成物，可加入的试剂是 ；
（3）进行⑥的转化，实验室常用物质的化学式是 ；
（4）实验室常用⑦来制取CO2，写出化学方程式 ．专题22 物质间的转化和循环
▉考点01 物质间的转化
1.金属单质、金属氧化物、碱之间的转化
（1）金属单质与氧气在一定条件下反应，生成金属氧化物。如，。
（2）某些金属氧化物和水反应可以生成相应的碱。如，，。
2.非金属单质、非金属氧化物、酸之间的转化
（1）非金属单质与氧气在一定条件下反应，生成非金属氧化。如，。
（2）某些非金属氧化物可以跟水反应生成对应的酸。如。
3.常见物质间的相互转化关系
4.物质转化中生成盐的十种方法
▉考点02 自然界中的碳循环和氧循环
1.自然界产生氧气的途径：植物的光合作用。
2.自然界消耗氧气的主要途径：动植物的呼吸作用、微生物的分解作用、矿物燃料的燃烧、其他氧化反应如铁生锈、食物腐败等。
3.自然界产生二氧化碳的途径：生物的呼吸作用和各类矿物燃料的燃烧。
4.自然界消耗二氧化碳的途径：植物的光合作用。
▉一．自然界中的氧循环（共2小题）
1．氧循环和碳循环是自然界中的重要循环（如图），分析两种循环，其中正确的是（ ）
A．碳循环和氧循环过程中只发生了物理反应
B．氧气只有通过燃烧才能参与碳循环
C．两种循环各自独立，彼此之间无联系
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
【答案】D
【解答】解：A、碳循环和氧循环过程中不是只发生了物理反应，光合作用吸收二氧化碳释放出氧气，呼吸作用吸收氧气，释放出二氧化碳，均属于化学变化，故选项说法错误。
B、氧气不是只有通过燃烧才能参与碳循环，氧气通过呼吸作用等也能参与碳循环，故选项说法错误。
C、光合作用吸收二氧化碳释放出氧气，呼吸作用吸收氧气，释放出二氧化碳，两种循环不是各自独立、彼此之间无联系的，故选项说法错误。
D、光合作用吸收二氧化碳释放出氧气，呼吸作用吸收氧气，释放出二氧化碳，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，故选项说法正确。
故选：D。
2．我国十四五规划宣布力争于2030年前实现碳达峰，2060年前实现“碳中和”，即二氧化碳的排放与吸收互相平衡（如图）。下列途径中不属于释放二氧化碳的是（ ）
A．生物的呼吸作用 B．微生物的氧化分解
C．化石燃料的燃烧 D．绿色植物的光合作用
【答案】D
【解答】解：A、B、C、产生二氧化碳的活动有生产生活中化石燃料的燃烧，生物的呼吸作用、微生物的氧化分解等。所以A、B、C都释放二氧化碳的途径。
D、绿色植物的光合作用能够吸收二氧化碳释放氧气。D不属于释放二氧化碳的途径。
故选：D。
▉二．自然界中的碳循环（共8小题）
3．中国计划2060年前实现“碳中和”。为实现该目标，下列措施不合理的是（ ）
A．推广电动汽车 B．提倡使用化石燃料
C．开发核能发电 D．植树造林
【答案】B
【解答】解：A、推广电动汽车出行可以节约化石燃料，从而减少二氧化碳的排放，有利于实现碳中和，故该措施合理；
B、提倡使用化石燃料会导致空气中二氧化碳的含量增多，不利于实现碳中和，故该措施不合理；
C、开发核能发电减少二氧化碳的排放，有利于实现碳中和，故该措施合理；
D、植树造林可吸收并降低空气中二氧化碳含量，有利于实现碳中和，故该措施合理。
故选：B。
4．今年6月8日至14日是全国节能宣传周，活动主题是“携手节能低碳，共建碧水蓝天”，根据如图碳循环的部分过程进行的有关分析中，错误的是（ ）
A．②是指生产者、消费者和分解者的呼吸作用
B．在生物群落的食物链中，碳是以二氧化碳的形式进行传递的
C．在城市交通中少开汽车多骑自行车能减少①过程的发生
D．绿化环境、爱护草木有利于③过程的进行
【答案】B
【解答】解：A、②过程包括动物、植物以及微生物的呼吸作用，A正确；
B，碳元素在生物群落之间以含碳有机物的形式传递，在无机环境和生物群落之间是以CO2形式传递，B错误；
C，在城市交通中少开汽车多骑自行车能减少大气中二氧化碳的排放，C正确；
D，绿化环境、爱护草木有利于绿色植物的光合作用的进行，D正确。
故选：B。
5．“水循环”“氧循环”和“碳循环”是自然界存在的三大重要循环。请结合如图回答问题：
（1）自然界中的碳循环主要是通过二氧化碳来实现的。图中消耗二氧化碳的途径有 ①⑥ （填数字序号）。
近年来，大气中二氧化碳含量增加，导致温室效应，因此人类要积极采取措施维持循环体系中二氧化碳的相对平衡：
（2）为解决日益加剧的温室效应，有科学家提出“绿色自由”构想：把CO2含量高的气体用 氢氧化钠 溶液吸收，然后再通过化学反应在分解池内放出二氧化碳进入合成塔。在合成塔内300℃、100kPa和催化剂条件下使之变为甲醇（CH3OH）和水，写出该反应的化学方程式 3H2+CO2CH3OH+H2O 。
（3）杭州亚运会开幕式首次使用废碳再生的绿色零碳甲醇（CH3OH）作为主火炬塔燃料，实现循环内的零排放，助力打造首届碳中和亚运会，需要燃烧多少千克甲醇使50千克的水上升20℃？（热量损失为30%，q甲醇＝2×107J/kg，）
【答案】（1）①⑥；
（2）氢氧化钠；3H2+CO2CH3OH+H2O；
（3）0.3kg。
【解答】解：（1）观察可知，图中消耗二氧化碳的途径有①海水吸收二氧化碳和⑥植物的光合作用吸收二氧化碳，则图中消耗二氧化碳的途径有①⑥；
（2）二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，则为解决日益加剧的温室效应，有科学家提出“绿色自由”构想：把CO2含量高的气体用氢氧化钠溶液吸收，然后再通过化学反应在分解池内放出二氧化碳进入合成塔。在合成塔内300℃、100kPa和催化剂条件下，二氧化碳和氢气反应生成甲醇和水，反应的化学方程式为3H2+CO2CH3OH+H2O；
（3）50kg的水上升20℃需要吸收的热量为4.2×103J/（kg ℃）×50kg×20℃＝4.2×106J，热量损失为30%，则甲醇燃烧放出的热量为4.2×106J÷（1﹣30%）＝6×106J，故需要燃烧甲醇的质量为6×106J÷2×107J/kg＝0.3kg。
故答案为：（1）①⑥；
（2）氢氧化钠；3H2+CO2CH3OH+H2O；
（3）0.3kg。
6．科技工作者开发出许多将CO2回收利用的技术，应用于载人航天器，如图甲是CO2与H2反应，实现回收CO2再生O2的反应过程。
（1）书写反应Ⅱ的化学方程式 CO2+4H22H2O+CH4 （即生成CH4与H2O）。
（2）小科认为植物具有天然CO2回收技术，他将植物栽培在密闭玻璃温室中（忽略微生物的呼吸作用），测得CO2浓度与时间关系的曲线如图乙，图中h—j阶段CO2浓度升高是因为植物进行 呼吸作用 ，释放二氧化碳气体。
【答案】（1）CO2+4H22H2O+CH4；
（2）呼吸作用。
【解答】解：（1）CO2与氢气在催化剂条件下反应生成水和甲烷，化学反应方程式：CO2+4H22H2O+CH4；故答案为：CO2+4H22H2O+CH4；
（2）他将植物栽培在密闭玻璃温室中（忽略微生物的呼吸作用），测得CO2浓度与时间关系的曲线如图乙，图中h—j阶段CO2浓度升高是因为植物进行呼吸作用，释放二氧化碳气体；故答案为：呼吸作用。
7．“碳中和”是我国应对全球气候变暖的国家战略，本质上是通过多种途径降低大气中的二氧化碳浓度。山东省利用海洋资源发展“藻一贝”共生养殖模式在获得经济效益的同时，促进大气二氧化碳向海洋的扩散，从而助力实现“碳中和”，在“碳中和”方面做出了积极探索。如图是“藻一贝”共生养殖模式示意图。
（1）该养殖模式可以显著降低表层海水二氧化碳浓度的原因：浮游植物和 藻类 作为该生态系统的生产者，通过光合作用，把海洋中的二氧化碳合成为有机物。
（2）贝类除了增加碳的储存外，还能利用碳酸盐构建基本不会被海洋中分解者分解的贝壳，从而 抑制 （选填“促进”或“抑制”）了碳的循环。
【答案】（1）藻类。
（2）抑制。
【解答】解：（1）绿色植物通过叶绿体，利用光能，把二氧化碳和水转化成储存能量的有机物，并且释放出氧气的过程。浮游植物和藻类作为该生态系统的生产者，通过光合作用，把海洋中的二氧化碳合成为有机物，把海洋中的二氧化碳合成为有机物，将光能转化为化学能储存在有机物中。
（2）贝类食性广泛，通过滤食多种浮游生物和海带碎屑，促进有机物在食物链上的传递，也可增加碳的储存；贝壳的主要成分不是有机物，所以基本不会被海洋中的分解者分解，从而抑制了碳的循环。
故答案为：（1）藻类。
（2）抑制。
8．为减缓全球变暖，我国政府提出了“碳达峰”和“碳中和”的CO2排放目标，下列措施不利于达成此目标的是（ ）
A．广泛应用节能技术 B．积极推进植树造林
C．大力发展风能发电 D．大量燃烧化石燃料
【答案】D
【解答】解：A、广泛应用节能技术，能节约电能、减少二氧化碳的排放，有利于实现“碳达峰”和“碳中和”，故选项错误。
B、积极推进植树造林，树木可以通过光合作用吸收二氧化碳，有利于实现“碳达峰”和“碳中和”，故选项错误。
C、大力发展风能发电，能减少二氧化碳的排放，有利于实现“碳达峰”和“碳中和”，故选项错误。
D、大量燃烧化石燃料，会产生大量的二氧化碳，不利于实现“碳达峰”和“碳中和”，故选项正确。
故选：D。
9．为更好地实现“碳达峰、碳中和”目标，2022年7月30日，碳中和 零碳中国峰会在北京成功举办。走生态优先、绿色低碳的发展道路，我们应该（ ）
A．大力开展植树造林
B．只开私家车不坐公交车
C．焚烧处理所有垃圾
D．夏天把空调温度调到最低
【答案】A
【解答】解：A、大力开展植树造林有利于净化空气、降低噪音污染、防风固沙，故A符合题意；
B、只开私家车不坐公交车会造成大量汽车尾气排放，污染空气，故B不符合题意；
C、焚烧处理所有垃圾会产生有毒气体，污染空气，故C不符合题意；
D、夏天把空调温度调到最低，会导致耗电增加，不利于节约能源，故D不符合题意；
故选：A。
10．习近平总书记在党的二十大报告中提出：积极稳妥推进碳达峰、碳中和。碳中和是指在一定时间内将产生的二氧化碳排放总量，通过植物造林、节能减排等形式，实现正负抵消，达到相对“零排放”。下列举措符合碳中和理念的是（ ）
A．及时焚烧垃圾，减少“白色污染”
B．北京冬奥会火炬采用氢气作为燃料
C．大力开采和使用天然气
D．使用一次性筷子
【答案】B
【解答】解：A、焚烧垃圾会产生大量的二氧化碳、有害气体以及烟尘，不符合碳中和理念；
B、氢气燃烧只生成水，北京冬奥会火炬采用氢气作为燃料可以减少因燃烧化石燃料而产生的二氧化碳，符合碳中和理念；
C、大力开采和使用天然气会产生大量的二氧化碳气体，不符合碳中和理念；
D、使用一次性筷子需要大量砍伐树木，降低了二氧化碳的吸收量，不符合碳中和理念；
故选：B。
▉三．温室效应（共7小题）
11．“碳中和”是指某区域一定时间内二氧化碳排放总量与消耗总量相平衡。我国争取2060年前实现“碳中和”。倡导“碳中和”有利于解决的环境问题是（ ）
A．水土流失 B．臭氧空洞 C．温室效应 D．白色污染
【答案】C
【解答】解：“碳中和”通过植树造林、节能减排等形式，实现二氧化碳“零排放“。有利于解决温室效应。
故选：C。
12．关于温室效应，下列说法中正确的是（ ）
①温室效应有利也有弊
②温室效应的加剧是大气层中臭氧层受到破坏引起的
③温室效应的加剧主要是由于大气中的二氧化碳含量升高引起的
④发展太阳能、水能以代替煤、石油等燃料，可以防止温室效应的加剧
⑤适度的温室效应能保证地球上的气温衡定，适于动植物生存
⑥森林被称为地球之肺，所以大力提倡植树造林，可以消除温室效应
A．①②③④⑤⑥ B．①③④⑤
C．①③④⑤⑥ D．①②③④⑤
【答案】B
【解答】解：①温室效应有利如光合作用，也有弊如冰川熔化，故正确；
②温室效应的产生是由于大量的温室气体CO2 CH4 等排放有关，故错误；
③温室效应的加剧主要是由于大气中的二氧化碳含量升高引起的，故正确；
④发展太阳能、水能以代替煤、石油等燃料，可以防止温室效应的加剧，故正确；
⑤适度的温室效应能保证地球上的气温衡定，适于动植物生存，故正确；
⑥温室效应只能减弱，故错误；
故选：B。
13．2010年“世界环境日”提出“团结起来应对气候变化”。下列做法不能减轻温室效应的是（ ）
A．大量烧煤，以解决能源问题
B．提倡使用节能技术和节能产品
C．植树造林，严禁乱砍滥伐森林
D．提倡公共交通或步行方式出行
【答案】A
【解答】解：A、大量烧煤，以解决能源问题，能够产生大量的二氧化碳，不利于减轻温室效应，故A符合题意；
B、提倡使用节能技术和节能产品，能够降低能耗，从而减轻二氧化碳的排放，利于减轻温室效应；
C、植树造林，严禁乱砍滥伐森林，由于光合作用树木可以大量吸收二氧化碳，所以能够减轻温室效应；
D、提倡公共交通或步行方式出行，可以减少个人能耗，利于减轻温室效应。
故选：A。
14．如图是某科研所经过多年的连续观察和对所收集的历史资料的统计分析，绘制的CO2含量及地表温度的变化趋势图，以下说法错误的是（ ）
A．大气中二氧化碳的量呈上升趋势
B．地球表面的温度也呈上升的趋势
C．大气中的二氧化碳的量的增加的可能原因是含碳燃料（如石油）的大量燃烧
D．地球表面的温度变化趋势和大气中二氧化碳的量呈上升趋势一定是一种巧合
【答案】D
【解答】解：A、从图示中可以看出大气中的二氧化碳含量逐年增高，呈上升趋势，故说法正确；
B、从图示中看出地球大气的平均气温逐年升高，也呈上升的趋势，故说法正确；
C、化石燃料燃烧的主要产物是二氧化碳，所以化含碳燃料（化石燃料）的大量燃烧是增加大气中二氧化碳含量的主要原因，故说法正确；
D、近年来大量化石燃料的使用，使大气中二氧化碳的含量大大增加，造成温室效，地球表面的温度变化趋势和大气中二氧化碳的量呈上升趋势不是一种巧合，故说法错误；
故选：D。
15．近年来“全球变暖”正成为人们热议的话题。有人说，地球的温度就像一辆失控狂飙的汽车，如果不设法让它降下来，就会有灾难性的后果。
（1）把地球及其大气层作为一个整体来看，碳元素的总质量 不变 （选填“增大”、“减小”或“不变”）。
（2）有人认为，全球气候变暖是二氧化碳等温室气体过度排放所造成的。从较长的历史时期来看，情况如图所示。分析图中数据可以得出的观点有 A、B、C 。
A.目前二氧化碳浓度低于历史大部分时候
B.气温上升与二氧化碳浓度不成正比
C.二氧化碳不是造成气温上升的唯一原因
【答案】（1）不变；
（2）A、B、C。
【解答】解：1）地球上有碳循环，地球上大气层中的碳总量维持在一个相对稳定的水平上，生命才得以延续至今。故把地球及其大气层作为一个整体来看，碳元素的总质量不变。
（2）A、由二氧化碳浓度变化曲线可知，目前的二氧化碳浓度比历史大多时候都要低，故A正确；
B、图中二氧化碳浓度的变化情况与气温情况不是同高同低的，故B正确；
C、二氧化碳浓度变化不与气温变化成正比，因此气温上升的主要原因不是二氧化碳导致的，故C正确。故选A、B、C。
故答案为：
（1）不变；
（2）A、B、C。
16．2022年在北京举办了第24届冬季奥林匹克运动会，如图甲是冬奥会标志性场馆“冰丝带”，届时该场馆将利用无处不在的“空气能”为3000m2场馆供暖，从而实现每年减排二氧化碳160t，进而可缓解的环境问题是 温室效应 。如图乙是小科验证该问题的实验装置，在 阳光 （填“阳光”或“黑暗”）下一段时间后，可观察到水柱向 左 （填“左”或“右”）移动。
【答案】温室效应；阳光；左。
【解答】解：二氧化碳会形成温室效应，故场馆将利用无处不在的“空气能”为3000m2场馆供暖，从而实现每年减排二氧化碳160t，会减缓温室效应；实验时应该在阳光下进行，由于二氧化碳会产生温室效应，故盛有二氧化碳的装置内温度升高明显，压强大于盛有空气的装置，会出现水柱左移的现象；
故答案为：温室效应；阳光；左。
17．研究性小组开展了《温室效应研究》的课题。温室效应是由大气中的大量二氧化碳、氟氯烃、甲烷和水蒸气等温室气体引起，其中主要是二氧化碳，像玻璃罩一样紧紧地照在我们的上空，如图甲所示，太阳照射在地球上的热量无法逸散，从而出现地球增温的现象。
物质 大气中的含量（体积百分比） 温室效应指数
H2O 1 0.1
CO2 0.03 1
CH4 2×10﹣4 30
（1）在图乙实验中，控制温度计初温相同，得到 左边锥形瓶中温度上升比右边锥形瓶中温度上升的快 现象，说明甲烷也是产生温室效应的气体。
（2）小海同学用鸡蛋壳制取二氧化碳如图丙所示，他取6g鸡蛋壳（鸡蛋壳中的其他成分不与盐酸反应）于烧杯中，将100g稀盐酸平均四次分别加入烧杯中，测得部分实验数据如下。求稀盐酸的质量分数。（写出计算过程，结果保留至0.1%）
实验次数 第一次 第二次 第三次 第四次
加入稀盐酸的质量 25 25 25 25
产生气体的总质量 m 2 n 2.2
（3）表中的“温室效应指数”指以二氧化碳为相对标准，测量一定大气压下每单位体积的气体所吸收的热量，表中展示了部分气体的数据，据此可得出，大气中水蒸气和甲烷哪种气体对全球温室效应的影响更大，说明理由： 甲烷，是因为单位体积的甲烷吸收的热量远大于水蒸气 。
【答案】（1）左边锥形瓶中温度上升比右边锥形瓶中温度上升的快。
（2）6.6%。
（3）甲烷，是因为单位体积的甲烷吸收的热量远大于水蒸气。
【解答】解：（1）在图乙实验中，控制温度计初温相同，左边锥形瓶中温度上升比右边锥形瓶中温度上升的快，说明甲烷也是产生温室效应的气体。
故答案为：左边锥形瓶中温度上升比右边锥形瓶中温度上升的快。
（2）由表中数据可知，第一次产生1g二氧化碳，第三次产生2.2g二氧化碳，即最终产生2.2g二氧化碳。
设第一次25g稀盐酸中氯化氢质量分数是x。
CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑
73 44
25gx 1g
x≈6.6%
答：稀盐酸的质量分数是6.6%。
（3）甲烷气体对全球温室效应的影响更大，是因为单位体积的甲烷吸收的热量远大于水蒸气。
故答案为：甲烷，是因为单位体积的甲烷吸收的热量远大于水蒸气。
▉四．常见的金属矿物及金属的冶炼（共8小题）
18．工业炼铁的部分反应如图所示，则下列说法正确的是（ ）
A．X可以是木炭
B．X与CO都具有氧化性
C．③反应后的尾气可直接排放
D．Y中铁元素以游离态存在
【答案】A
【解答】解：A、木炭在氧气中充分燃烧生成二氧化碳，X可以是木炭，故选项说法正确。
B、二氧化碳与碳在高温下反应生成一氧化碳，X与CO都具有还原性，故选项说法错误。
C、一氧化碳具有毒性，会污染环境，尾气不能直接排放，故选项说法错误。
D、Y是铁的氧化物，Y中铁元素以化合态存在，故选项说法错误。
故选：A。
19．如图为实验室模拟炼铁实验装置，现将ag Fe2O3在高温下与足量CO反应，实验结束后测得B中产生3g白色沉淀，下列说法正确的是（ ）
A．实验开始应该先打开弹簧夹①
B．该实验过程中共消耗0.84g CO
C．氧化铁质量为1.6g
D．硬质玻璃管中固体由黑色变为红色
【答案】C
【解答】解：A．一氧化碳具有可燃性，所以实验开始时应该先打开弹簧夹②通入一氧化碳排净装置内的空气，以免加热时发生爆炸，故错误；
B．设参加反应的一氧化碳的质量为x，氧化铁的质量为y。
由化学方程式Fe2O3+3CO2Fe+3CO2，CO2+Ca（OH）2＝CaCO3↓+H2O可知：
Fe2O3～3CO～3CaCO3
160 84 300
y x 3.00g
x＝0.84g
y＝1.6g
理论上需要通入一氧化碳的质量为0.84g，但是在反应前后都需要通入一氧化碳，所以实际通入的CO质量大于0.84g，故错误；
C．由B项分析可知，参加反应的氧化铁质量为1.6g，故正确；
D．一氧化碳和氧化铁在高温的条件下生成铁和二氧化碳，硬质玻璃管内的现象是红色固体变成黑色，故错误。
故选：C。
20．《天工开物》中记载了古代炼铁工艺：将铁矿石与煤炭加入熔炉中鼓入空气，使两者在高温下相互作用，生成的生铁水流入方塘中，反复搅拌形成熟铁。
（1）若铁矿石的主要成分是Fe2O3，铁元素的化合价为 +3 。
（2）煤炭在高温熔炉内的作用是 提供热量（或生成还原剂一氧化碳，答案不唯一） （写出一点即可）。
（3）生铁水（含碳4%左右）流入方塘中反复搅拌形成熟铁（含碳1%左右），写出该过程中发生反应的化学方程式 C+O2CO2 。
【答案】（1）+3；
（2）提供热量（或生成还原剂一氧化碳，答案不唯一）；
（3）C+O2CO2。
【解答】解：（1）在Fe2O3中，氧元素的化合价为﹣2价。设铁元素的化合价为x，根据化合物中元素化合价代数和为零，则有2x+3×（﹣2）＝0，解得x＝+3，所以铁元素的化合价为+3价。
（2）煤炭在高温熔炉内的作用是提供热量（煤炭燃烧放热，为炼铁提供高温条件 ）；还可以生成还原剂（煤炭不完全燃烧、和二氧化碳反应生成一氧化碳，一氧化碳能还原铁矿石中的铁元素 ）。
（3）生铁水流入方塘中反复搅拌，碳与空气中的氧气反应生成二氧化碳，从而降低碳的含量，该过程中发生反应的化学方程式为C+O2CO2。
故答案为：
（1）+3；
（2）提供热量（或生成还原剂一氧化碳，答案不唯一）；
（3）C+O2CO2。
21．某小组用耐强碱的反应管等仪器组装成如图1实验装置，以研究铜酸钠（NaCuO2）跟H2的反应，此反应的化学方程式为：2NaCuO2+3H22NaOH+2Cu+2H2O．实验中观察到如下现象：①固体中出现紫红色物质：②试管中无水硫酸铜由白色变为蓝色。
请回答：
（1）若实验过程中包含下列步骤（没有根据操作顺序排列）：①停止通H2；②通纯净H2排净装置里空气；③点燃酒精灯加热；④熄灭酒精灯停止加热。正确的操作顺序是 ②③④① （填序号）。
（2）根据题干中给出的实验现象 ② （选填“①”或“②”），可直接判断氢气发生了化学变化。
（3）完全反应后，为了测定固体产物中Cu的质量，要用蒸馏水多次洗涤后晾干，称量。在洗涤环节中判断洗涤干净的操作方法是 取适量洗涤液于试管中，滴加氯化铜溶液，无明显现象，说明洗涤干净 。
（4）如图2所示装置，利用铁生锈的原理可以比较准确地测出空气中氧气的含量。【已知：铜能与空气中氧气、水、二氧化碳反应生成铜绿。化学方程式：2Cu+O2+H2O+CO2═Cu（OH）2CO3】若将此装置中的细铁丝换成足量的细铜丝进行实验，能否比较准确地测出空气中氧气的含量，并说明理由 不能，是因为二氧化碳在空气中含量很低，导致氧气不能完全反应 。
【答案】见试题解答内容
【解答】解：（1）正确的操作顺序是②（排出装置中的空气）③（使反应进行）④（完全反应后）①（冷却至室温后）。
故填：②③④①。
（2）根据题干中给出的实验现象②，可直接判断氢气发生了化学变化，是因为氢气参加反应生成了水。
故填：②。
（3）在洗涤环节中判断洗涤干净的操作方法：取适量洗涤液于试管中，滴加氯化铜溶液，无明显现象，说明洗涤液中不含有氢氧化钠，进一步说明洗涤干净。
故填：取适量洗涤液于试管中，滴加氯化铜溶液，无明显现象，说明洗涤干净。
（4）若将此装置中的细铁丝换成足量的细铜丝进行实验，不能比较准确地测出空气中氧气的含量，理由是二氧化碳在空气中含量很低，导致氧气不能完全反应。
故填：不能，是因为二氧化碳在空气中含量很低，导致氧气不能完全反应。
22．铁是人类社会使用最广泛的金属。图1是实验室模拟工业炼铁的装置。
（1）利用装置A制备CO，反应原理是HCOOHCO↑+H2O。该加热方式相较于用酒精灯加热的优点是 受热更均匀 。（写1点）
（2）装置E 的作用是 处理尾气，防止污染空气 。
（3）加热时C玻璃管中剩余固体质量随温度变化的曲线如图2。据图分析：若反应温度600℃＜t＜700℃，得到的固体有 Fe3O4和FeO （填化学式）。
（4）为提高铁的产率，可采取的措施是 温度高于850℃ 。
【答案】（1）受热更均匀；
（2）处理尾气，防止污染空气；
（3）Fe3O4和FeO；
（4）温度高于850℃。
【解答】解：（1）A装置采用水浴加热，该加热方式相较于用酒精灯加热的优点是受热更均匀；
（2）一氧化碳有毒，会污染空气，且一氧化碳具有可燃性，则E装置可用于处理尾气，防止污染空气；
（3）由图可知，当反应温度控制于600℃～700℃之间，得到的固体有 Fe3O4和FeO；
（4）由图可知，若想提高产率，应将温度高于850℃，此时剩余铁的质量较少。
故答案为：
（1）受热更均匀；
（2）处理尾气，防止污染空气；
（3）Fe3O4和FeO；
（4）温度高于850℃。
23．小滨利用如图所示器材（气密性良好）和试剂搭建了一套“模拟炼铁”的冶炼装置（铁矿石的主要成分为Fe2O3）。
（1）实验中，为确保制得较纯净的CO，还需在C、D间加装盛放 碱石灰 （选填“碱石灰”或“氢氧化钠溶液”）的装置。（碱石灰的主要成分是CaO和NaOH固体）
（2）装置调整好以后，按照规范步骤进行实验，当观察到D装置出现：铁矿石颜色发生变化或 玻璃管上方的黑色固体被磁铁吸引 时，证明铁矿石一定有部分被还原了。
（3）从环保角度考虑，以上实验装置有一明显缺陷，请写出一种改进方法 在D装置后连接一个气球 。
【答案】（1）碱石灰；
（2）玻璃管上方的黑色固体被磁铁吸引；
（3）在D装置后连接一个气球。
【解答】解：（1）碱石灰既可以吸收水分，也可以吸收二氧化碳，氢氧化钠溶液只能吸收二氧化碳，若用氢氧化钠溶液吸收二氧化碳，净化后的气体中会带有水蒸气，为确保制得较纯净的CO，还需在C、D间加装盛放碱石灰的装置。
（2）氧化铁是红棕色固体，生成的铁粉是黑色固体，按照规范步骤进行实验，当观察到D装置出现：铁矿石颜色发生变化或玻璃管上方的黑色固体被磁铁吸引时，说明铁矿石一定有部分被还原了；
（3）一氧化碳有毒，直接排放会污染空气，所以本实验的不足之处是：没有尾气处理装置，需要在D装置后连接一个气球，收集多余的一氧化碳。
故答案为：
（1）碱石灰；
（2）玻璃管上方的黑色固体被磁铁吸引；
（3）在D装置后连接一个气球。
24．两千多年前，我们的祖先经过长期实践，摸索出一套炼铜工艺。
（1）其中碳还原氧化铜的原理可以用实验装置如图甲、乙表示。
[提出问题]碳燃烧时可能生成CO2也可能生成CO，那么碳与氧化铜反应生成气体是否也有多种可能？
[作出猜想]猜想①：CO；猜想②：CO2；猜想③：CO和CO2。
[设计方案]实验装置如图乙。打开K，缓缓通入干燥的氮气一段时间，关闭K，点燃酒精喷灯和酒精灯，充分反应后，熄灭酒精喷灯和酒精灯，打开K，再通一段时间氮气。
方案一：从定性观察角度判断：猜想①成立的实验现象是 B中无明显实验现象，D处气体能被点燃 。
方案二：从定量计算角度判断。
取一定量炭粉和4g氧化铜的混合物进行实验，并测定表格中的四个数据。
反应前的质量 反应后的质量
A（玻璃管+固体） m1 m2
B+C（广口瓶+混合液） m3 m4
（2）若猜想②成立，则理论上（m4﹣m3 ） ＝ （填“＜”“＝”或“＞”）（ m1﹣m2）。
（3）若猜想③成立且CuO全部转化成Cu，则参加反应的碳的质量m的取值范围是 0.3g＜m＜0.6g 。
【答案】（1）B中无明显实验现象，D处气体能被点燃；
（2）＝；
（3）0.3g＜m＜0.6g。
【解答】解：（1）若猜想①成立，说明反应生成了一氧化碳，一氧化碳不能使澄清石灰水变浑浊，一氧化碳具有可燃性，故猜想①成立的实验现象是B中无明显实验现象，D处气体能被点燃；
（2）若猜想②成立，即反应生成的气体只是二氧化碳，m4﹣m3是吸收的二氧化碳质量，m1﹣m2是反应生成的二氧化碳质量，则理论上（m4﹣m3）＝（m1﹣m2）；
（4）设反应只生成一氧化碳时消耗碳质量为x，只生成二氧化碳时消耗碳质量为y，
CuO+CCu+CO↑，
80 12
4g x
x＝0.6g，
2CuO+C2Cu+CO2↑，
160 12
4g y
y＝0.3g，
由以上计算可知，若猜想③成立且CuO全部转化成Cu，则参加反应的碳的质量m的取值范围是0.3g＜m＜0.6g。
故答案为：（1）B中无明显实验现象，D处气体能被点燃；
（2）＝；
（3）0.3g＜m＜0.6g。
25．在科学实验操作技能大赛中，小华同学用所学的科学知识迅速搭建了一套“模拟炼铁”的冶炼装置（铁矿石的主要成分为Fe2O3）
（1）为确保制得较纯净的CO，还需在C、D间加装盛放 碱石灰 （选填“碱石灰”或“氢氧化钠溶液”）的装置；
（2）装置调整好以后，按照规范步骤进行实验，当观察到D装置出现：铁矿石颜色发生变化或 玻璃管上方的黑色固体被磁铁吸引 时，证明铁矿石一定有部分被还原了。
（3）实验结束时，在拆卸装置前得进行以下操作：先熄灭C、D中的酒精喷灯，待装置冷却后再停止滴加稀盐酸。目的是 防止灼热的铁重新被氧气氧化 。
（4）从提高能源利用率的角度出发，对E装置中排出的尾气应如何处理？ 用导管把尾气引到C、D装置，利用其燃烧放热，给反应提供热量 。
【答案】（1）碱石灰；
（2）玻璃管上方的黑色固体被磁铁吸引；
（3）防止灼热的铁重新被氧气氧化；
（4）用导管把尾气引到C、D装置，利用其燃烧放热，给反应提供热量。
【解答】解：（1）二氧化碳能与氢氧化钠反应，能够与氧化钙反应；通过C制得的一氧化碳气体中可能混有二氧化碳，因此为确保制得较纯净的CO，还需在C、D间加装盛放碱石灰的装置；
（2）氧化铁为红色固体，若铁矿石变色，或玻璃管上方的黑色固体被磁铁吸引，说明铁矿石一定有部分被还原了；
（3）还原出的铁在高温下，易被氧气氧化，因此实验结束后，先熄灭C、D中的酒精喷灯，待装置冷却后再停止滴加稀盐酸，目的是防止灼热的铁重新被氧气氧化；
（4）一氧化碳有毒，会污染空气；氧化铁被一氧化碳还原为铁，由于一氧化碳与氢氧化钙溶液不反应，所以E装置中排除的尾气中还有不能被碱液吸收的一氧化碳气体，可以用导管把尾气引到C、D装置，利用其燃烧放热，给反应提供热量。
故答案为：
（1）碱石灰；
（2）玻璃管上方的黑色固体被磁铁吸引；
（3）防止灼热的铁重新被氧气氧化；
（4）用导管把尾气引到C、D装置，利用其燃烧放热，给反应提供热量。
▉五．物质的鉴别、推断（共15小题）
26．小科在学习了检索表鉴定生物后，制作一份检索表来鉴别氢气、氮气、氧气、二氧化碳四瓶气体，如图所示。检索表中R代表的是（ ）
A．氢气 B．氮气 C．氧气 D．二氧化碳
【答案】B
【解答】解：氢气具有可燃性，则P是氢气；氮气、二氧化碳不能燃烧、不能支持燃烧，氧气能支持燃烧，2是氮气、氧气、二氧化碳；二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，氮气、氧气不能使澄清石灰水变浑浊，则Q是二氧化碳，3是氮气和氧气，氧气能支持燃烧，能使带火星的木条复燃，氮气不能，则R是氮气，S是氧气。
故选：B。
27．下列有关物质的检验或区分方法中错误的是（ ）
A．鉴别铁粉和石墨粉时，分别加入稀盐酸，有气体放出的为铁粉
B．鉴别二氧化碳和氧气两瓶气体，将燃着的木条分别伸入瓶中，燃烧更旺的为氧气
C．向某物质中加入氢氧化钙，混合研磨，如有刺激性气味的气体产生，则证明该物质含有铵根离子
D．稀盐酸与稀硫酸的鉴别可用硝酸银溶液，有白色沉淀生成的是稀盐酸
【答案】D
【解答】解：A、铁能与稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，分别加入稀盐酸，有气体放出的为铁粉，无明显现象的是石墨粉，可以鉴别，故选项说法正确。
B、氧气能支持燃烧，二氧化碳不能燃烧、不能支持燃烧，将燃着的木条分别伸入瓶中，燃烧更旺的为氧气，能使燃着的木条熄灭的是二氧化碳，可以鉴别，故选项说法正确。
C、向某物质中加入氢氧化钙，混合研磨，如有刺激性气味的气体产生，则证明该物质含有铵根离子，故选项说法正确。
D、稀盐酸与稀硫酸的鉴别不能用硝酸银溶液，稀盐酸能与硝酸银溶液反应生成氯化银白色沉淀，稀硫酸能与硝酸银反应生成硫酸银白色沉淀，故选项说法错误。
故选：D。
28．如图是A、B、C、D、E五种不同类别物质卡片组成的“化学拼图”，相邻两张卡片所标的物质（或其溶液）间能发生反应或转化。下列有关说法正确的是（ ）
A．C+E发生置换反应
B．若B为氢气，与E反应可生成新的单质
C．A+C、C+D、A+D两两反应一定能生成盐和水
D．若E能与D发生化学反应，则E一定是CO2
【答案】B
【解答】解：A、C与E反应是氧化物和酸反应，生成盐和水，两种化合物相互交换成分，生成两种新的化合物，属于复分解反应，故A错；
B、若B为氢气，与E反应可生成新的单质，例如氢气与氧化铜在加热的条件下，反应生成铜和水，故B正确；
C、A+C反应生成新酸和新盐、C+D反应生成盐和水、A+D反应生成新碱和新盐，故C错；
D、若E能与D发生化学反应，则E不一定是CO2，可以是二氧化硫等物质，故D错。
故选：B。
29．下列鉴别物质的方法中，切实可行的是（ ）
①用酚酞试液鉴别NaCl溶液和盐酸
②用氯化钡溶液鉴别稀盐酸和稀硫酸
③用燃烧的木条鉴别空气和二氧化碳
④用水鉴别NH4NO3和CaCO3固体
A．①②③④ B．②③ C．②③④ D．③④
【答案】C
【解答】解：①NaCl溶液和盐酸分别显中性、酸性，均不能使酚酞试液变色，不能鉴别。
②氯化钡溶液能与稀硫酸反应生成硫酸钡白色沉淀，氯化钡溶液和稀盐酸不反应，可以鉴别。
③可用燃烧的木条鉴别空气和二氧化碳，能使燃烧的木条的是二氧化碳，能使燃烧的木条正常燃烧的是空气，可以鉴别。
④用水鉴别NH4NO3和CaCO3固体，难溶于水的是碳酸钙，溶于水温度降低的是NH4NO3。
故切实可行的是②③④。
故选：C。
30．下列物质鉴别的方法不正确的是（ ）
选项 物质种类 鉴别方法
A 铁粉与氧化铜粉末 滴加稀盐酸，观察有无气泡
B 棉纤维与羊毛纤维 抽丝灼烧，闻气味
C CO与H2 通入灼热的氧化铜中，观察粉末颜色变化
D NaCl固体与NaOH固体 加水溶解，用温度计测量温度，观察温度变化
A．A B．B C．C D．D
【答案】C
【解答】解：A、铁粉和稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，有气泡产生，氧化铜粉末和稀盐酸反应生成氯化铜和水，无气泡产生，能用稀盐酸来鉴别，故选项不符合题意。
B、棉纤维灼烧会产生烧纸的气味，羊毛纤维灼烧会产生烧焦羽毛的气味，能用灼烧的方法来鉴别，故选项不符合题意。
C、CO与H2都能和灼热的氧化铜反应生成铜，粉末颜色都会由黑色变成红色，不能用灼热的氧化铜来鉴别，故选项符合题意。
D、NaCl固体溶于水温度基本不变，NaOH固体溶于水放热升温，能用水来鉴别，故选项不符合题意。
故选：C。
31．下列对物质的区分方法，叙述不合理的是（ ）
A．氯化钠溶液和蒸馏水：各取一滴于玻璃片上，加热蒸干，有白色痕迹的是前者
B．碳酸钠溶液和氢氧化钠溶液：各取少量于试管，滴加酚酞，变红色的是后者
C．稀盐酸和稀硫酸：各取少量于试管，滴加氯化钡溶液，没有明显变化的是前者
D．氢气和甲烷：分别点燃，罩上内壁附有澄清石灰水的烧杯，出现浑浊的是后者
【答案】B
【解答】解：A、各取一滴氯化钠溶液和蒸馏水于玻璃片上，加热蒸干，有白色痕迹的是氯化钠溶液，故选项说法正确。
B、碳酸钠溶液和氢氧化钠溶液均显碱性，各取少量于试管，滴加酚酞，均变红色，故选项说法错误。
C、稀硫酸能与氯化钡溶液反应生成硫反应酸钡白色沉淀，氯化钡溶液与盐酸不反应，故选项说法正确。
D、氢气燃烧生成水，甲烷燃烧生成二氧化碳气体，可分别点燃，罩上内壁附有澄清石灰水的烧杯，出现浑浊的是后者，故选项说法正确。
故选：B。
32．实验室有一包固体，可能由CaCl2、KCl、K2CO3和CuSO4中的一种或几种组成。为探究其成分，进行如下实验：
①取少量该固体溶于水，得到无色溶液；
②向上述溶液中滴加过量稀盐酸，有气泡产生；
③向步骤②所得溶液中滴加AgNO3溶液，出现白色沉淀。
下列有关原固体成分的分析正确的是（ ）
A．一定不含CuSO4和CaCl2
B．一定不含CuSO4和KCl
C．一定只含有K2CO3
D．一定含有K2CO3和KCl
【答案】A
【解答】解：由分析可知，原固体中一定含有碳酸钾，一定不含CuSO4和CaCl2，可能含有氯化钾。
故选：A。
33．物质的鉴别是重要的实验技能。鉴别下列各组物质所用试剂或方法选择错误的是（ ）
选项 需鉴别物质 试剂或方法
A 铁粉、木炭粉 磁铁吸引
B 盐酸、氯化钠溶液 硝酸银溶液
C 氧气、二氧化碳气体 用燃着的木条
D 氢氧化钠固体、氯化钠固体 水
A．A B．B C．C D．D
【答案】B
【解答】解：A、铁粉能被磁铁吸引，木炭粉不能被磁铁吸引，用磁铁吸引能鉴别二者，故选项不符合题意。
B、盐酸和氯化钠溶液都能和硝酸银溶液反应生成氯化银白色沉淀，用硝酸银溶液不能鉴别二者，故选项符合题意。
C、氧气具有助燃性，能使燃着的木条烧的更旺，二氧化碳不能燃烧也不支持燃烧，会使燃着的木条熄灭，用燃着的木条能鉴别二者，故选项不符合题意。
D、氢氧化钠固体溶于水放热，使溶液温度升高，氯化钠固体溶于水温度基本不变，用水能鉴别二者，故选项不符合题意。
故选：B。
34．有一包固体，可能含有NaCl、NaOH、Na2CO3、Na2SO4、MgCl2中的一种或几种。为确定其组成，取少量固体加足量水溶解得到无色溶液M，进行如图实验。
试推断：
（1）白色沉淀B是 AgCl （填化学式）。
（2）原固体中一定含有的物质是 氢氧化钠和硫酸钠 。
【答案】见试题解答内容
【解答】解：（1）氯化钠和硝酸银反应生成氯化银白色沉淀和硝酸钠，因此B是氯化银；故答案为：AgCl；
（2）取少量固体加足量水溶解得到无色溶液M，因此NaOH、MgCl2或Na2CO3、MgCl2不能共存；加入酚酞试液，显红色，说明溶液显碱性；加入过量的稀盐酸，没有气泡产生，说明一定没有碳酸钠，一定有氢氧化钠，一定没有氯化镁；硫酸钠与硝酸钡反应生成硫酸钡白色沉淀和硝酸钠，因此A是硫酸钡，原固体中一定有硫酸钠；故答案为：氢氧化钠和硫酸钠；
35．许多同学都很喜欢设计和参加“多米诺骨牌”活动。如图甲所示，按一定距离排列的骨牌，碰倒第一块骨牌后，其他所有骨牌会依次倒下。如图乙，用A、B、C、D、E五块多米诺骨牌分别表示铁、氧气、二氧化碳、硫酸铜溶液和氢氧化钠溶液五种物质中的其中一种，要求相邻两种物质之间可以发生类似多米诺骨牌的化学反应，则B物质是 铁（或氢氧化钠） ，B与C的化学反应基本类型是 置换反应（或复分解反应） 。
【答案】铁（或氢氧化钠）；置换反应（或复分解反应）。
【解答】解：按一定距离排列的骨牌，碰倒第一块骨牌后，其他所有骨牌会依次倒下。用A、B、C、D、E五块多米诺骨牌分别表示铁、氧气、二氧化碳、硫酸铜溶液和氢氧化钠溶液五种物质中的其中一种，要求相邻两种物质之间可以发生类似多米诺骨牌的化学反应。铁能与氧气反应生成四氧化三铁，能与硫酸铜溶液反应生成硫酸亚铁溶液和铜；二氧化碳能与氢氧化钠溶液反应生成碳酸钠和水；氢氧化钠溶液和硫酸铜溶液反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠；B、C、D能发生两个化学反应，且C能与B、D反应，铁、硫酸铜、氢氧化钠能发生两个反应，且硫酸铜能与铁、氢氧化钠溶液反应，故C为硫酸铜；则D为氢氧化钠（或铁），E为二氧化碳（或氧气），B为铁（或氢氧化钠），A为氧气（或二氧化碳）。
B与C反应，可能发生的是铁与硫酸铜溶液反应生成硫酸亚铁溶液和铜，该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，属于置换反应。
也可能是氢氧化钠和硫酸铜溶液反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠，该反应是两种化合物相互交换成分生成两种新的化合物的反应，属于复分解反应。
故答案为：
铁（或氢氧化钠）；置换反应（或复分解反应）。
36．某科学探究小组对一包固体粉末中的成分进行鉴别，粉末中可能含有NaCl、Na2CO3、CuSO4、NaOH、CaCl2中的一种或几种，实验操作步骤及现象如图，试回答：
（1）仅由步骤Ⅰ可知，固体粉末中不可能含有的物质是 CuSO4 （填化学式，下同）。
（2）结论：固体粉末中一定含有 AB 。
A.Na2CO3
B.NaOH
C.NaCl
【答案】（1）CuSO4；
（2）AB。
【解答】解：（1）固体粉末加水溶解得到无色溶液，所以样品中一定不含硫酸铜，所以（1）仅由步骤Ⅰ可知，固体粉末中不可能含有的物质是：CuSO4；
（2）无色溶液加入的氯化钡是过量的，碳酸钠和氯化钡反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠，碳酸钡和硫酸反应生成不溶于酸的硫酸钡沉淀、水和二氧化碳，无色溶液D中通入二氧化碳，生成白色沉淀，氢氧化钠和二氧化碳反应生成的碳酸钠会与氯化钡反应生成碳酸钡沉淀，则无色溶液D中一定含有的溶质是：NaOH、NaCl、BaCl2，固体粉末中一定含有Na2CO3、NaOH，可能含有NaCl，故选：AB。
故答案为：
（1）CuSO4；
（2）AB。
37．兴趣小组同学在做镁与盐反应的实验时，不小心将镁条加到饱和的碳酸氢钠溶液中，意外发现溶液中有白色不溶物生成。同学们对白色不溶物的成分产生了浓厚兴趣，于是在老师的帮助下进行了如下的探究。
【提出问题】白色不溶物是什么物质？
【猜想与假设】
猜想①是Mg（OH）2
猜想②是MgCO3
猜想③是Mg（OH）2和MgCO3的混合物
【查阅资料】
1.MgCO3、Mg（OH）2加热易分解，分别生成两种氧化物。
2.白色无水硫酸铜遇水变蓝。
3.碱石灰是固体氢氧化钠和氧化钙的混合物。
【实验验证】取适量干燥的白色不溶物，充分加热，并使分解产生的气体依次通过如图1所示装置。
【实验现象】装置A中 无水硫酸铜变蓝 ，装置B中 澄清石灰水变浑浊 。
【实验结论】猜想③正确。请写出Mg（OH）2受热分解的化学方程式 Mg（OH）2MgO+H2O 。
【拓展探究】直接向白色不溶物中滴加足量 稀盐酸（或稀硝酸或稀硫酸） ，也能检验MgCO3的存在。
同学们为了进一步测定白色不溶物中各组分的质量关系，继续进行了下列探究。
称取干燥的白色不溶物36.8g，充分加热至不再产生气体，并使分解产生的气体全部被如图2所示装置C和D吸收。
【实验数据】实验后装置C增重3.6g，装置D增重13.2g。
【实验结论】若上述白色不溶物的组成用xMg（OH）2 yMgCO3表示，则x：y＝ 2：3 。
【反思评价】实验后，同学们经过讨论交流，发现实验方案可进一步优化，下列优化方案错误的是 ③ （填序号）。
①只称量装置C、D增重的质量，不称量白色不溶物的质量
②去掉装置D，只称量白色不溶物和装置C增重的质量
③去掉装置C，只称量白色不溶物和装置D增重的质量
【答案】【实验现象】无水硫酸铜变蓝；澄清石灰水变浑浊；
【实验结论】Mg（OH）2MgO+H2O；
【拓展探究】稀盐酸（或稀硝酸或稀硫酸）；
【实验结论】2：3
【反思评价】③。
【解答】解：【实验现象】依据【查阅资料】可知，MgCO3受热分解生成MgO和CO2；Mg（OH）2加热分解生成MgO和H2O，白色无水硫酸铜遇水变蓝，实验结论猜想③Mg（OH）2和MgCO3的混合物正确，则实验现象是装置A中无水硫酸铜变蓝；装置B中澄清石灰水变浑浊；故填：无水硫酸铜变蓝；澄清石灰水变浑浊；
【实验结论】Mg（OH）2加热易分解生成MgO和H2O，则Mg（OH）2受热分解的化学方程式为Mg（OH）2MgO+H2O；故填：Mg（OH）2MgO+H2O；
【拓展探究】MgCO3与稀酸反应生成二氧化碳，则直接向白色不溶物中滴加足量稀盐酸（或稀硝酸或稀硫酸），有气泡产生，也能检验MgCO3的存在，故填：稀盐酸（或稀硝酸或稀硫酸）；
【实验结论】设碳酸镁的质量为x，氢氧化镁的质量为y
MgCO3MgO+CO2↑
84 44
x 13.2g
x＝25.2g
Mg（OH）2MgO+H2O
58 18
y 3.6g
y＝11.6g
则xMg（OH）2 yMgCO3中x：y：2：3；故填：2：3
【反思评价】①只称量装置C、D增重的质量，不称量白色不溶物的质量，可以计算出x：y；
②去掉装置D，只称量白色不溶物和装置C增重的质量，根据C增重质量计算出Mg（OH）2的质量，再用白色不溶物的质量减去Mg（OH）2的质量算出MgCO3的质量，也能计算出x：y；
③去掉装置C，只称量白色不溶物和装置D增重的质量，生成的水和二氧化碳都被D装置吸收，无法计算出x：y；
故填：③。
38．如图1所示，某兴趣小组同学设计了一个“彩灯游戏”，游戏规则如下：在“电源开关”处填入一种化合物，使其与三条支路上的灯笼对应的物质均能发生反应，三盏彩灯即可同时亮起。
（1）电源开关处化合物的化学式可以是 NaOH ；（填写一种）
（2）图2为灯笼中三种物质的二歧分类检索表，表示CO2的是 乙 （选填“甲”“乙”或“丙”）；
（3）C中发生反应的化学方程式： 3NaOH+FeCl3＝Fe（OH）3↓+3NaCl 。
【答案】（1）NaOH；
（2）乙；
（3）3NaOH+FeCl3＝Fe（OH）3↓+3NaCl。
【解答】解：（1）氢氧化钠能和二氧化碳、硫酸、氯化铁反应，则电源开关处化合物可以是氢氧化钠，化学式是：NaOH；
（2）图2为灯笼中三种物质的二歧分类检索表，二氧化碳由两种元素组成，并且其中一种元素是氧元素，所以表示CO2的是乙；
（3）C中发生的反应是氢氧化钠和氯化铁反应生成氢氧化铁沉淀和氯化钠，反应的化学方程式为：3NaOH+FeCl3＝Fe（OH）3↓+3NaCl。
故答案为：
（1）NaOH；
（2）乙；
（3）3NaOH+FeCl3＝Fe（OH）3↓+3NaCl。
39．化学实验室有失去标签的稀硫酸、氢氧化钠、氢氧化钙、碳酸钠、氯化钡五瓶无色溶液，现将其任意编号：A、B、C、D、E，然后两两组合进行实验，其部分现象如表（微溶物视为可溶物）：
实验 A+B A+C A+D B+C
现象 产生气体 产生沉淀 产生沉淀 产生沉淀
（1）写出溶液A与D反应的化学方程式： Na2CO3+Ca（OH）2＝CaCO3↓+2NaOH 。
（2）将碳酸钠和碳酸氢钠的混合物10g充分加热至质量不再改变，冷却，称量剩余固体质量为6.9g，则原混合物中碳酸钠和碳酸氢钠的质量比为 4：21 （写最简比）。
【答案】（1）Na2CO3+Ca（OH）2＝CaCO3↓+2NaOH；
（2）4：21。
【解答】解：（1）溶液A与D的反应是碳酸钠和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠，反应的化学方程式为：Na2CO3+Ca（OH）2＝CaCO3↓+2NaOH。
（2）将碳酸钠和碳酸氢钠的混合物10g充分加热至质量不再改变，冷却，称量剩余固体质量为6.9g，根据质量守恒定律，化学反应前后物质的总质量不变，则生成水和二氧化碳的质量为：10g﹣6.9g＝3.1g；
设原混合物中碳酸氢钠的质量为x。
2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑ 固体减少质量
168 18 44 18+44＝62
x 3.1g
x＝8.4g
则原混合物中碳酸钠的质量为：10g﹣8.4g＝1.6g，原混合物中碳酸钠和碳酸氢钠的质量比为1.6g：8.4g＝4：21。
故答案为：
（1）Na2CO3+Ca（OH）2＝CaCO3↓+2NaOH；
（2）4：21。
40．A～G是初中科学常见的七种物质，它们之间的转化关系如图所示（“→”表示反应可一步实现，部分物质和反应条件已略去）。已知：A是一种紫黑色固体，F是相对分子质量最小的氧化物，G为具有刺激性气味的气体。
（1）A的化学式是 KMnO4 。
（2）B在反应②中的用途是 作催化剂 。
（3）从微观角度分析，F的化学性质不同于E的原因是 分子构成不同 。
【答案】（1）KMnO4；
（2）作催化剂；
（3）分子构成不同。
【解答】解：（1）由分析可知，A是高锰酸钾，化学式为：KMnO4。
（2）B是二氧化锰，反应②是过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气，所以B在反应②中的用途是作催化剂。
（3）E是过氧化氢，由过氧化氢分子构成，F是水，由水分子构成，则从微观角度分析，F的化学性质不同于E的原因是分子构成不同。
故答案为：
（1）KMnO4；
（2）作催化剂；
（3）分子构成不同。
▉六．物质的相互转化和制备（共6小题）
41．如图为一种以铁粉、硫酸亚铁溶液为原料制取氧化铁黑（Fe3O4）的原理。已知：若氧气过量，产品会逐渐转变为Fe2O3。下列说法正确的是（ ）
A．转化过程仅涉及铁、氧元素化合价变化
B．理论上，每生成23.2gFe3O4，需补充3.2g的氧气
C．理论上，反应Ⅰ中每生成45.6gFeSO4，需要100g9.8%的稀硫酸
D．若转化Ⅱ中参与反应的氧气过量，则最终所得的固体氧元素质量分数偏大
【答案】D
【解答】解：A.反应Ⅰ是：Fe+H2SO4＝FeSO4+H2↑；反应Ⅱ是：6FeSO4+O2+6H2O＝2Fe3O4+6H2SO4转化过程涉及铁、氧及氢元素化合价变化，故A错误；
B.理论上，每生成23.2gFe3O4，需补充氧气的质量为x，
6FeSO4+O2+6H2O＝2Fe3O4+6H2SO4
32 464
x 23.3g
，x＝1.6g；故B错误；
C.硫酸是中间产物，循环使用，理论上不需要补充；该选项说法错误，故C错误；
D.若氧气过量，则转化Ⅱ中最终所得的固体为Fe2O3，所得的固体质量偏大，故D正确；
故选：D。
42．如图为某化工企业生产流程示意图，有关说法正确的是（ ）
A．钛酸亚铁（FeTiO3）中钛元素化合价为+3价
B．流程中的一氧化碳、钛酸亚铁和甲醇都是氧化物
C．②中为使原料全部转化为甲醇，理论上CO和H2投料的质量比为7：1
D．①中反应为2FeTiO3+6C+7Cl2══2x+2TiCl4+6CO，则X为FeCl2
【答案】C
【解答】解：A、钛酸亚铁（FeTiO3）中铁元素的化合价为+2价，氧元素的化合价为﹣2价，设钛酸亚铁中钛元素化合价为x，根据化合物中各元素的化合价的代数和为零可得（+2）+x+（﹣2）×3＝0，则x＝+4，故钛酸亚铁中钛元素化合价为+4价，故A错误；
B、氧化物是由两种元素组成，其中一种元素是氧元素的化合物，钛酸亚铁由钛、铁、氧三种元素组成，甲醇由碳、氢、氧三种元素组成，都不属于氧化物，故B错误；
C、②中的反应是一氧化碳和氢气反应生成甲醇，反应的化学方程式为CO+2H2＝CH3OH，其中CO和H2的质量比为（12+16）：（2×2）＝7：1，所以为使原料全部转化为甲醇，理论上CO和H2投料的质量比为7：1，故C正确；
D、由化学方程式2FeTiO3+6C+7Cl2══2x+2TiCl4+6CO可知，反应前有2个铁原子、2个钛原子、6个氧原子、6个碳原子和14个氯原子，反应后有2个钛原子、6个氧原子、6个碳原子和8个氯原子，根据质量守恒定律可知，反应后尚缺的2个铁原子和6个氯原子存在于2x中，则x的化学式为FeCl3，故D错误。
故选：C。
43．春晚《秧BOT》火爆全网。小科利用化学物质构建的“机器人转手帕”模型如图。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
【答案】C
【解答】解：小科利用化学物质构建的“机器人转手帕”模型图，其中①﹣⑤分别是H2SO4、Ca（OH）2、MgCl2、CuO、Fe五种物质中的一种。相邻物质间能发生化学反应，①是单质，则①是铁，④能与氢氧化钠反应，②、③均能与盐酸反应，且均能与⑤反应，氢氧化钠能与硫酸、氯化镁反应，盐酸能与氢氧化钙、氧化铜反应，氢氧化钙、氧化铜均能与硫酸反应，则④是氯化镁，⑤是硫酸，②、③是氢氧化钙、氧化铜中的一种。
A、①是单质，则①是铁，铁和盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，反应后的溶液呈浅绿色，故选项说法错误。
B、②不一定是CuO，也可能是Ca（OH）2，故选项说法错误。
C、④是氯化镁，氯化镁和氢氧化钠反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钠，则④与NaOH反应后溶液中一定存在Na+和Cl﹣，故选项说法正确。
D、⑤是硫酸，⑤的浓溶液具有吸水性，不具有挥发性，故选项说法错误。
故选：C。
44．“接龙”是科学扑克（和普通扑克相似，牌面标注物质的化学式）的一种游戏，其规则是：当上家出牌时，下家跟出的牌所标注的物质必须是由上家所标注的物质能直接转化而成的。某局游戏中，小虞出牌后能实现如图所示的牌局，则小虞所出的牌（单质）是（ ）
A．Mg B．Fe C．C D．Cu
【答案】C
【解答】解：A、镁和氧气反应生成氧化镁，氧化镁不能和水反应生成氢氧化镁，故选项不符合题意。
B、铁和氧气反应生成氧化铁或四氧化三铁，二者都不能和水反应生成碱，故选项不符合题意。
C、碳和氧气反应生成二氧化碳，二氧化碳和水反应生成碳酸，碳酸和氢氧化钠反应生成碳酸钠，故选项符合题意。
D、铜和氧气反应生成氧化铜，氧化铜不能和水反应生成氢氧化铜，故选项不符合题意。
故选：C。
45．燃油汽车行驶中会产生CO、NO等多种污染物。图为汽车发动机及催化转化器中发生的部分化学反应，已知甲是一种单质。以下判断错误的是（ ）
A．甲是空气中体积分数最大的成分
B．乙是引起温室效应的气体之一
C．反应（Ⅰ）在常温下容易发生
D．反应（Ⅱ）中碳元素的化合价发生改变
【答案】C
【解答】解：A、由分析可知，甲是氮气，氮气是空气中体积分数最大的成分，故选项说法正确。
B、由分析可知，乙是二氧化碳，二氧化碳是引起温室效应的气体之一，故选项说法正确。
C、氮气化学性质不活泼，所以反应（Ⅰ）在常温下不容易发生，在高温或放电条件下发生，故选项说法错误。
D、一氧化碳和一氧化氮反应生成氮气和二氧化碳，一氧化碳中碳元素显+2价，二氧化碳中碳元素显+4价，则反应（Ⅱ）中碳元素的化合价发生改变，故选项说法正确。
故选：C。
46．以太阳能为热源分解Fe3O4，经热化学铁氧化合物循环分解水制氢气的过程如图所示，下列叙述正确的是（ ）
①过程Ⅰ中能量转化形式是太阳能转化为化学能
②过程Ⅱ的化学方程式为：3FeO+H2OFe3O4+H2↑
③该过程总反应为：2H2OO2↑+2H2↑
④铁氧化合物循环制H2具有节约能源、产物易分离等优点
A．①② B．①②③ C．①②④ D．①②③④
【答案】D
【解答】解：①过程Ⅰ中四氧化三铁分解反应生成氧化亚铁和氧气，能量转化形式是太阳能转化为化学能，故说法正确。
②过程Ⅱ是氧化亚铁和水在一定条件下生成四氧化三铁和氢气，反应的化学方程式为：3FeO+H2OFe3O4+H2↑，故说法正确。
③过程Ⅰ中四氧化三铁分解反应生成氧化亚铁和氧气，过程Ⅱ是氧化亚铁和水在一定条件下生成四氧化三铁和氢气，整个反应可看做水在催化剂的催化作用下、在太阳能作用下分解为氢气和氧气，该过程总反应为：2H2O O2↑+2H2↑，故说法正确。
④铁氧化合物循环制H2，四氧化三铁循环往复，整个反应可看做水在太阳能作用下分解为氢气和氧气，且氢气和氧气在不同阶段生成，其具有节约能源、产物易分离等优点，故说法正确。
故①②③④说法均正确。
故选：D。
▉七．碳、一氧化碳、氢气还原氧化铜实验（共6小题）
47．氢气还原氧化铜的实验装置如图所示，说法正确的是（ ）
A．通入氢气的导管末端应位于试管Ⅲ处
B．该装置也可以直接用于一氧化碳还原氧化铜的实验
C．装置中试管口略向下，主要是为了利于通入氢气
D．可以通过观察黑色固体颜色的变化判断反应是否发生
【答案】D
【解答】解：A．实验前为了将试管中的空气完全排净，使氧化铜与氢气充分接触，通入氢气的导管末端应位于试管Ⅰ处，选项说法错误；
B．一氧化碳是一种有毒气体，扩散到空气中会造成空气污染，所以该装置不能直接用于一氧化碳还原氧化铜的实验，选项说法错误；
C．装置中试管口略向下，主要是为了冷凝水倒流、炸裂试管，选项说法错误；
D．在加热的条件下，氢气将黑色的氧化铜还原红色金属铜，同时生成水，所以可根据黑色固体变成红色来判断反应的发生，选项说法正确。
故选：D。
48．甲和乙分别是氢气和一氧化碳还原氧化铜的实验，下列有关说法正确的是（ ）
A．乙实验中，应在装置后加上一个盛有氢氧化钠的洗气装置
B．乙实验只能通过澄清石灰水是否变浑浊判断反应是否发生
C．甲、乙两实验中，都应先使试管、玻璃管均匀受热，再通入气体，以防止发生爆炸
D．甲实验试管口向下倾斜可防止反应生成的水倒流
【答案】D
【解答】解：A、乙实验中，CO还原CuO生成CO2，CO不溶于氢氧化钠溶液，应点燃除去，故A错误；
B、乙实验除了通过澄清石灰水是否变浑浊判断反应是否发生生成二氧化碳，还可以通过黑色粉末是否变红来判断反应是否发生，故B错误；
C、甲实验中，氢气还原氧化铜时，应先通入氢气，把装置内的空气排尽，再加热，以防止发生爆炸；乙实验中，先通入一氧化碳，再加热，目的是排尽装置内的空气，防止加热时发生爆炸，故C错误。
D、氢气还原氧化铜生成水，为了防止冷凝水倒流回试管底部将试管炸裂，所以试管口应略向下倾斜，故D正确。
故选：D。
49．如图所示，甲和乙分别是氢气和一氧化碳还原氧化铜的实验，下列说法正确的是（ ）
A．甲实验现象为红色物质变黑，试管口有水珠
B．乙实验因为一氧化碳有毒，采用酒精灯燃烧法进行尾气处理
C．都应先使试管、玻璃管均匀受热，再通入气体以防止发生爆炸
D．氢气和一氧化碳都实现将铜元素从游离态变成化合态
【答案】B
【解答】解：A、甲实验是氢气还原氧化铜生成铜和水，氧化铜是黑色固体，铜为红色固体，现象应为黑色物质变红，试管口有水珠，故A错误；
B、一氧化碳有毒，直接排放到空气中会污染环境，采用酒精灯燃烧法进行尾气处理，将一氧化碳转化为二氧化碳，故B正确；
C、都应先通入气体，排尽装置内的空气，再使试管、玻璃管均匀受热，以防止发生爆炸，故C错误；
D、氢气和一氧化碳都将氧化铜中的铜元素从化合态变成游离态，故D错误；
故选：B。
50．实验装置搭建得是否正确会影响实验的安全性及成功率。下列氢气还原氧化铜的装置合理的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】D
【解答】解：氢气还原氧化铜，氢气和氧化铜在加热条件下生成铜和水，导管应伸入试管的底部、氧化铜的上方，以利于氢气和氧化铜充分接触、充分反应；为防止冷凝水回流到热的试管底部，炸裂试管，试管口应略向下倾斜，观察图示可知，D操作正确。
故选：D。
51．图为H2还原CuO的实验装置图，下列有关分析错误的是（ ）
A．点燃酒精灯之前，应先通入H2一段时间
B．实验现象是红色粉末变黑，试管口有水珠
C．反应结束后应继续通H2，防止灼热的Cu又被氧化
D．该实验装置不可直接用于CO还原CuO的实验
【答案】B
【解答】解：A、点燃酒精灯之前，应先通入 H2一段时间，排尽装置内的空气，防止氢气与空气混合加热时发生爆炸，故选项正确。
B、氧化铜与氢气加热生成铜和水，实验现象是黑色粉末变红，试管口有水珠，不是红色粉末变黑，故选项不正确。
C、铜与氧气加热生成氧化铜，反应结束后应继续通 H2，防止灼热的 Cu 又被氧化，故选项正确。
D、CO 有毒，该实验装置没有尾气处理装置，不可直接用于 CO 还原 CuO 的实验，故选项正确。
故选：B。
52．如图为CO还原氧化铜的实验装置。
（1）实验中在A玻璃管中可观察到的现象为 黑色固体变红 。
（2）实验结束后为确定氧化铜是否完全反应，可向反应后的固体中加入 稀盐酸或稀硫酸 （请写出一种试剂）。
（3）图中虚线框内的装置除了可以吸收二氧化碳外，还能起到的作用是 收集CO，防止污染空气 。
【答案】（1）黑色固体变红；
（2）稀盐酸或稀硫酸；
（3）收集CO，防止污染空气。
【解答】解：（1）一氧化碳（CO）具有还原性，在加热的条件下能将氧化铜（CuO）还原为铜（Cu），同时生成二氧化碳（CO2）。这个过程中，我们可以明显看到黑色的氧化铜粉末逐渐转变为红色的铜。
（2）如果氧化铜没有完全反应，那么反应后的固体中还会存在氧化铜。这时，如果我们加入稀盐酸，氧化铜会与稀盐酸反应生成氯化铜和水，溶液会由无色变为蓝色。如果没有颜色变化，说明氧化铜已经完全反应。
（3）一氧化碳是一种有毒气体，如果直接排放到空气中会对人体健康造成危害。因此，在实验过程中，我们需要使用装置来收集一氧化碳，以防止其污染空气，虚线框内的装置可将一氧化碳收集在瓶中，将瓶中液体排入烧杯中。
故答案为：（1）黑色固体变红；
（2）稀盐酸或稀硫酸；
（3）收集CO，防止污染空气。
▉八．化合物之间的相互转化（共6小题）
53．有关物质之间的部分转化关系如图所示。其中“﹣”表示物质之间能发生化学反应，“→”表示物质之间的转化关系。下列说法中正确的是（ ）
A．物质X是一种常见的有机化合物
B．反应②是一定有盐参加反应
C．向Ca（OH）2溶液中加入CaO，所得溶液的溶质质量分数一定增大
D．图中的所有反应均不属于置换反应
【答案】D
【解答】解：A、由于二氧化碳、碳酸钙之间相互转化，二氧化碳能与氢氧化钙反应，x可以为二氧化碳，二氧化碳不属于有机化合物，故A错误；
B、由于氢氧化钙能与二氧化碳反应生成碳酸钙，二氧化碳不属于盐，故B错误；
C、向Ca（OH）2溶液中加入CaO，如是饱和溶液，溶液的质量分数不会变大，故C错误；
D、由图中物质之间的反应可知，所有反应均不属于置换反应，故D正确。
故选：D。
54．如图物质经一步反应转化的两种途径，相关说法正确的是（ ）
A．氧化物为SO2 B．X只能是硫酸
C．②可能有沉淀生成 D．①②属于复分解反应
【答案】C
【解答】解：A、二氧化硫与氢氧化钠溶液反应生成亚硫酸钠和水，氧化物应为三氧化硫，故选项说法错误。
B、氢氧化钠与三氧化硫反应生成硫酸钠和水，X不一定只能是硫酸，故选项说法错误。
C、氢氧化钠与硫酸铜溶液反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸，②可能有沉淀生成，故选项说法正确。
D、非金属氧化物与碱的反应，不属于复分解反应，故选项说法错误。
故选：C。
55．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（ ）
A B C D
甲 KNO3 BaCO3 H2SO4 CO2
乙 KOH BaCl2 CuSO4 Na2CO3
A．A B．B C．C D．D
【答案】D
【解答】解：A.根据复分解反应发生的条件可知，KNO3不能通过与碱液直接反应转化为KOH，故A错误；
B.BaCO3是不溶性碳酸盐，不能与碱溶液反应转化为BaCl2，故B错误；
C.H2SO4能与NaOH发生中和反应生成硫酸钠和水，硫酸钠不能再与酸反应生成硫酸，故C错误；
D.CO2能与NaOH反应生成碳酸钠，碳酸钠再与盐酸反应得到氯化钠、二氧化碳和水，D正确。
故选：D。
56．城际列车的五节车厢分别乘坐了如图所示的五种物质，其中A是一种常见气体单质。“→”表示相邻车厢中物质从左至右的转化关系。请回答下列问题：
（1）A是 氧气 （填物质名称）。
（2）写出上述2号门物质发生转化反应的化学方程式 2NaOH+CO2═Na2CO3+H2O 。
（3）若“旅客”能上车的条件是：与门两边车厢中的物质都能反应。“旅客”稀硫酸可以从 3 号门上车。
【答案】（1）氧气；
（2）2NaOH+CO2═Na2CO3+H2O；
（3）3。
【解答】解：（1）五节车厢分别乘坐了如图所示的五种物质，其中A是一种常见气体单质，“→”表示相邻车厢中物质从左至右的转化关系，A能转化为二氧化碳，碳在氧气中燃烧生成二氧化碳，则A是氧气；
（2）二氧化碳能与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，反应的化学方程式为2NaOH+CO2═Na2CO3+H2O；
（3）“旅客”能上车的条件是：与门两边车厢中的物质都能反应，稀硫酸能与碳酸钠反应生成硫酸钠、水和二氧化碳，能与氢氧化钠反应生成硫酸钠和水，“旅客”稀硫酸可以从3号门上车。
故答案为：
（1）氧气；
（2）2NaOH+CO2═Na2CO3+H2O；
（3）3。
57．某工厂产生的废渣，其主要成分是碳酸钙及少量氧化铁。现用该废渣取CaCl2晶体，其制取的流程如图所示：
已知：NH4Cl溶液显酸性，且浓度越高酸性越强。
（1）浸取时，需加足量的水并连续搅拌，且反应充分。请写出浸取时与NH4Cl反应的物质 Ca（OH）2 （填化学式），生成的NH3可用 湿润 红色石蕊试纸检验。
（2）若使用过量浓度较高的NH4Cl溶液，则所得CaCl2溶液中会含有 AB 等杂质。
A.NH4Cl
B.FeCl3
C.Fe2O3
【答案】（1）Ca（OH）2；湿润；
（2）AB。
【解答】解：（1）由物质的变化流程可知，碳酸钙高温分解生成氧化钙和二氧化碳，氧化钙能与水化合生成氢氧化钙，氢氧化钙能与氯化铵反应生成氯化钙、氨气和水，氨气溶于水形成氨水，氨水显碱性，能使湿润红色石蕊试纸变成蓝色，所以，浸取时与NH4Cl反应的物质是Ca（OH）2。生成的NH3可用湿润红色石蕊试纸检验；故答案为：Ca（OH）2；湿润；
（2）若使用过量浓度较高的NH4Cl溶液，氯化铵显酸性，可以和氧化铁反应生成氯化铁和水，则所得CaCl2溶液中会含有NH4Cl、FeCl3等杂质；故选：AB。
58．2021年，马延和研究团队在人工合成淀粉方面取得重大突破性进展，国际上首次在实验室实现了从二氧化碳到淀粉的全合成。绿色植物通过光合作用制造淀粉涉及60余步代谢反应以及复杂的生理调控；而马延和团队的人工合成淀粉技术只需11步，其技术路线如图所示；绿色植物（以玉米为例）光合作用和使用马延和团队的人工合成淀粉技术合成等量淀粉的对比如表所示。回答问题：
玉米淀粉 人工合成淀粉
能量转化效率 2% 7%
生产条件与方式 阳光、灌溉、施肥施药、收割 全天候车间生产
生产周期 4﹣6个月 1﹣2天
占地面积 5亩地 1米3反应器
（1）马延和团队的人工合成淀粉技术可分为以下两个阶段：
阶段1：从x能→电能→氢能→甲醇
阶段2：以甲醇为原料通过“C1→Cy→C6→淀粉”的策略，多步酶催化合成淀粉。
据图分析，在阶段1中，x能为 太阳 能，利用氢能合成甲醇的反应物为 氢气和二氧化碳 ；在阶段2中，Cy为甘油酮（C3H4O3），则y的值为 3 （填写数字）。
（2）马延和团队的人工合成淀粉过程与绿色植物光合作用过程均需多种 酶 作为催化剂。淀粉属于糖类物质，对人体的重要作用是 为人体提供能量 。
（3）马延和团队的人工合成淀粉技术虽处于实验室阶段，但对解决粮食危机和减少碳排放有着重大意义。据表分析，该技术相较于传统农业，在解决粮食危机问题上的优势是 占地面积少，生产周期短，不受气候等因素制约，节约水资源，减少环境的污染，能量转化效率高（合理即可） 。（写出1点）
（4）实现“碳达峰”和“碳中和”的目标，需要人人参与。作为中学生，我们可以 植树造林（合理即可） （请至少写出一种做法）
【答案】（1）太阳；氢气和二氧化碳；3；
（2）酶；为人体提供能量；
（3）占地面积少，生产周期短，不受气候等因素制约，节约水资源，减少环境的污染，能量转化效率高（合理即可）；
（4）植树造林（合理即可）。
【解答】解：（1）据图分析，在阶段1中，x能为太阳能，利用氢能合成甲醇是氢气和二氧化碳反应生成甲醇，反应物是氢气和二氧化碳，甘油酮（C3H4O3）中一个分子中的碳原子个数为3，则y的值为3；
（2）绿色植物光合作用过程均需多种酶作为催化剂，淀粉属于糖类物质，糖类对人体的重要作用是为人体提供能量；
（3）根据表格数据对比可知，人工合成淀粉相较于传统农业，在解决粮食危机问题上的优势是：占地面积少，生产周期短，不受气候等因素制约，节约水资源，减少环境的污染，能量转化效率高；
（4）实现“碳达峰”和“碳中和”的目标，我们应该做到：植树造林、绿色出行、不用一次性筷子、节约用电等。
故答案为：
（1）太阳；氢气和二氧化碳；3；
（2）酶；为人体提供能量；
（3）占地面积少，生产周期短，不受气候等因素制约，节约水资源，减少环境的污染，能量转化效率高（合理即可）；
（4）植树造林（合理即可）。
▉九．非金属、非金属氧化物、酸之间的转化（共2小题）
59．2023年4月8日首届地外建造学术研讨会上，科学家就月球上的住房、水﹣气供给、生态等方面进行了探讨，形成在月球建房子影响因素的如概念图，请回答：
（1）概念图中，月球昼夜温差大的成因主要是 ② （选填“①”“②”“③”）。
（2）设计中的“中国超级泥瓦匠”打印机器人能将月壤制成月壤砖。若打印机器人质量为50千克，与水平月面的接触总面积为0.2米2，请计算其静置时对月面的压强？
（3）科学家想在月球房子里构建一个生态系统，水熊虫被认为是最可能生活在月球的动物，水熊虫体型极小，用显微镜才能看清。水熊虫能以真菌、藻类等为食。请写出一条含水熊虫的食物链。
（4）月球上的水﹣气供给可以利用现空间站采用的水﹣气整合系统，如图所示，其中“氧气生成系统”，能通过电解水产生氢气和氧气；“萨巴蒂尔系统”能把H2和航天员呼吸产生的CO2反应生成液态水和甲烷气体：4H2+CO2CH4+2H2O。其中，液态水循环利用，甲烷排放到外太空。有人认为，在此水﹣气整合系统中，液态水被循环利用，“水将用之不竭”，请对此观点进行判断并简述理由。 不正确；参加反应的水会比反应生成的水多，所以水会不断减少（合理即可） 。
【答案】（1）②；
（2 ）400Pa；
（3）藻类→水熊虫；
（4）不正确；参加反应的水会比反应生成的水多，所以水会不断减少（合理即可）。
【解答】解：（1）月球表面没有大气层太阳直接照射到月球表面上白天太阳光得不到削弱，晚上也没有大气逆辐射，所以月球上的气温就没有像地球大气一样的调节作用，因此月球昼夜温差大的成因主要是②；
（2）若打印机器人质量为50千克，F＝G＝mg＝50kg×1.6N/kg＝80N；打印机器人与水平月面的接触总面积为0.2m2，其静置时对月面的压强p400Pa；
（3）食物链的起点是生产者，以最高营养级结束，且食物链中不含分解者和非生物部分。由题干信息可知，水熊虫能以真菌，藻类等为食，因此可以写出的食物链是藻类→水熊虫；
（4）根据图示转化信息可知，2H2O2H2↑+O2↑反应中每电解72g水，生成氢气8g，而4H2+CO2CH4+2H2O反应中，8g氢气与二氧化碳完全反应生成水36g，水需要进行补充，因此在此水﹣气整合系统中，液态水被循环利用，“水将用之不竭”的观点是错误的。
故答案为；
（1）②；
（2 ）400Pa；
（3）藻类→水熊虫；
（4）不正确；参加反应的水会比反应生成的水多，所以水会不断减少（合理即可）。
60．如图是部分含碳物质的转化关系图，根据图示回答下列问题．
（1）能通过化合反应实现的转化有 ①②③④⑧ ．（选填序号，按由小到大的顺序排列）；
（2）反应④无明显现象，要检验生成物，可加入的试剂是 紫色石蕊溶液 ；
（3）进行⑥的转化，实验室常用物质的化学式是 Ca（OH）2 ；
（4）实验室常用⑦来制取CO2，写出化学方程式 CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑ ．
【答案】见试题解答内容
【解答】解：（1）①④⑧只能通过化合反应实现，②③可能通过化合反应实现，还分别能通过一氧化碳与氧化铜在加热条件下生成铜和二氧化碳、碳与氧化铜在高温条件下生成铜和二氧化碳等来实现；故填：①②③④⑧；
（2）二氧化碳与水反应生成碳酸，碳酸使紫色石蕊溶液变红色，所以可加入紫色石蕊溶液检验生成物，故填：紫色石蕊溶液；
（3）二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，氢氧化钙的化学式为：Ca（OH）2；故填：Ca（OH）2；
（4）实验室常用石灰石与稀盐酸反应制取二氧化碳，同时生成氯化钙、水，化学方程式为：CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑；故填：CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑．
