2.5 物质的转化(1)
1．从反应原理和产物纯度两个角度考虑，下列制取Fe2(SO4)3溶液的方案中，最佳方案是(A)
A. 过量的Fe2O3与稀硫酸反应，过滤
B. 过量的稀硫酸与Fe2O3反应
C. 过量的Fe粉与稀硫酸反应，过滤
D. 过量的Fe粉与CuSO4溶液反应，过滤
2．如图表示了初中科学中一些常见物质的相互转化关系(部分反应条件已省略)。下列说法错误的是(D)
,(第2题))
A. 利用反应①可制得烧碱
B. 圈Ⅰ中发生的反应都是分解反应
C. 反应②可用来检验二氧化碳气体
D. 圈Ⅱ中的化学反应说明氧气具有可燃性
3．“千锤万凿出深山，烈火焚烧若等闲。粉身碎骨全不怕，要留清白在人间。”请你从化学的视角，找出符合诗句中物质变化顺序的选项(B)
A. CaCO3→Ca(OH)2→CaO→CaCO3
B. CaCO3→CaO→Ca(OH)2→CaCO3
C. CaCO3→Ca(OH)2→CaCl2→CaCO3
D. Ca(OH)2→CaCO3→CaO→CaCO3
4．下列各组转化中，一定条件下均能一步实现的组合是(B)
A. ①② B. ①③
C. ②③ D. ①②③
5．生石灰是白色的块状物，在实际生产中应用非常广泛。
(1)生石灰的主要成分为CaO(填化学式)。在食品包装中，常用生石灰作干燥剂，其干燥原理是CaO＋H2O===Ca(OH)2(用化学方程式表示)。
(2)石灰乳常用于畜禽栏舍的消毒，某农户误将生石灰直接撒在猪圈中消毒，一段时间后发现猪的蹄部干燥开裂，有的甚至出现灼伤、溃疡，原因是CaO与水反应放出大量的热。
(3)上述用于消毒的石灰乳要现配现用，放置过久就没有消毒作用了，其原因是Ca(OH)2＋CO2===CaCO3↓＋H2O(用化学方程式表示)。
6．2017年5月第五届中国(湖南)国际矿物宝石博览会在郴州正式开幕，向国内外展现郴州“矿晶之都”的魅力。
(1)郴州市有色金属蕴藏丰富，开采出来的矿物属于混合物(填“纯净物”或“混合物”)。尽管金属资源丰富，但仍需有效保护，措施有合理地开采矿物(任写一条)。
(2)某中学科学兴趣小组的同学收集到一桶含有FeSO4、CuSO4的废液，他们想从中回收金属铜和硫酸亚铁晶体，设计了如图所示的实验方案：
,(第6题))
①步骤Ⅰ中，金属X是铁，该反应化学方程式为Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu。
②步骤Ⅱ中，加入过量稀硫酸的目的是除去金属混合物中的铁，该反应的化学方程式为Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑。
7．单质、氧化物、酸、碱和盐的相互关系，可以用下图简单表示。仅限选择铁、碳、氧气、盐酸、氧化钙、氢氧化钙、二氧化碳和水八种物质作为反应物，将图中指定序号的转变过程用化学方程式表示(所写化学方程式不得重复)。
例：①C＋O2CO2。
②CO2＋H2O===H2CO3。
③Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑。
④CaO＋2HCl===CaCl2＋H2O。
⑤Ca(OH)2＋2HCl===CaCl2＋2H2O。
⑥CaO＋H2O===Ca(OH)2。
⑦3Fe＋2O2Fe3O4。
8．碱石灰是NaOH与CaO的混合物，取一定量露置于空气中部分变质的碱石灰，加水充分搅拌后过滤，所得物质成分可能是(A)
选项
A
B
C
D
滤液中的溶质
NaOH、Ca(OH)2
NaOH
NaOH、Na2CO3
Na2CO3
滤渣
CaCO3、Ca(OH)2
Ca(OH)2
CaCO3、Ca(OH)2
CaCO3
导学号：49734015
【解析】 NaOH与空气中的CO2反应生成Na2CO3和水，CaO与水反应生成Ca(OH)2，Ca(OH)2与CO2反应生成CaCO3和水。当把碱石灰放入水中后，Ca(OH)2微溶于水，并与Na2CO3反应生成CaCO3和NaOH。若Na2CO3少量，则Ca(OH)2过量，溶质中有生成的NaOH和溶解的Ca(OH)2，滤渣中有生成的CaCO3和未溶解的Ca(OH)2，A可能。
9．小科以化合价为纵坐标、以物质类别为横坐标绘制了下图，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。请回答下列问题：
eq avs4alco1(
（1）“A＋H2O===B”的反应属于基本反应类型中的化合反应。
（2）写出B和D反应得到C和水的化学方程式：H2SO4＋Cu（OH）2===CuSO4＋2H2O。
（3）请列举3种能与C反应得到F的物质：铁、锌、镁。
【解析】 A是三氧化硫，B是硫酸，C是硫酸铜，D是氢氧化铜，E是氧化铜，F是铜。金属活动性顺序在铜前的金属能与C（硫酸铜）反应生成铜，故可以是铁、锌、镁。
10.CaCO3、CaO、Ca（OH）2三种物质间的转化关系可用下图表示。
,（第10题）)
（1）改良酸性土壤可用图中的物质是Ca（OH）2。
（2）写出③反应的化学方程式：Ca（OH）2＋CO2===CaCO3↓＋H2O。
（3）图中X的化学式可能是H2O（或CaCl2）。如果5.6克CaO与某溶液恰好完全反应，则生成的X（X与CaO的类别相同）的质量为1.8克。
【解析】 （1）氢氧化钙属于碱，具有碱性，可用于改良酸性土壤。（2）氢氧化钙和二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀和水。（3）由图中转化关系可知，图中的X的化学式可能是H2O或CaCl2等。氧化钙和稀盐酸反应可以生成水，设生成水的质量为x。
CaO＋2HCl===CaCl2＋H2O
56 18
5.6克 x
＝ x＝1.8克
11.较活泼金属能否将较不活泼的金属从它的盐溶液中置换出来，小美、小丽同学做了金属钠与硫酸铜溶液反应的实验。
【实验一】 把一块比绿豆略大的金属钠，放入盛有20毫升硫酸铜溶液的烧杯中，发现金属钠浮在液面上不停打转，并发出嘶嘶声，烧杯发烫，表层溶液中出现了蓝色絮状沉淀，絮状物慢慢下沉渐渐增多，并没有出现紫红色的铜。正准备整理器材，她们突然发现蓝色沉淀渐渐变黑。
【提出问题】 生成的黑色固体是什么物质？
【实验二】 搭建分离装置，经过过滤、洗涤、干燥，得到少量的黑色粉末。
【查阅资料】 常见的黑色不溶于水的固体有：四氧化三铁、二氧化锰、氧化铜、炭粉等。
小丽猜想：黑色固体可能是氧化铜，不可能是四氧化三铁、二氧化锰、炭粉。你认为小丽作出如此判断的依据是质量守恒定律。
小美猜想：黑色固体可能是氧化铜和铜的混合物，依据是量少而又细小的铜粉掺杂在氧化铜之间可能看不清。
【实验三】 为了进一步证实该黑色固体中是否含有铜，她们取少量该粉末放入试管，加入一定量的稀HCl（或稀H2SO4）溶液，略微加热，发现固体全部消失，从而证实了小丽同学的猜想是正确的。那么蓝色絮状沉淀怎么变成黑色固体的呢？
【查阅资料】 Cu（OH）2的起始分解温度约为66 ℃。
【实验反思】 至此，谜底全部解开。为确保蓝色沉淀不分解，实验过程中要注意：①控制实验的初始温度；②放入的金属钠需适量；③硫酸铜溶液用量不能太少。导学号：49734016
【解析】 要从溶液中得到黑色固体，需要过滤、洗涤、干燥。Na与CuSO4溶液混合，生成物不可能是Fe3O4、MnO2、炭粉，原因是化学反应前后，元素的种类不变。为证实CuO中是否混有Cu，可以加稀HCl，看固体是否全部溶解。为确保蓝色沉淀不分解，实验的温度要低，如果高了则Cu（OH）2会分解；放入的钠要适量；CuSO4的量不能太少。
课件14张PPT。2.5 物质的转化(1)反思2.5 物质的转化(2)
1.我们中华民族的祖先在世界冶金史上曾谱写过辉煌的篇章。早在距今2000余年前的西汉时期，就有“曾青得铁则化为铜”的记述，此乃现代湿法冶金之先驱。从现代科学观点理解，“曾青”应赋予的最恰当含义为（D）
A. 铜（单质）
B. 硫酸铜（溶液）
C. 铜的化合物
D. 可溶性铜盐（溶液）
2.用“W”形玻璃管进行微型实验，如图所示。下列说法中，不正确的是（B）
,（第2题）)
A. a处红棕色粉末变为黑色
B. a处的反应为CO＋Fe2O3===2Fe＋CO2
C. b处澄清石灰水变浑浊证明有CO2生成
D. 可利用点燃的方法进行尾气处理
3.工业上冶炼金属一般用热分解法、热还原法和电解法。不同的金属应选用不同的冶炼方法，你认为选择的原则主要是依据（C）
A. 金属在自然界的存在形式
B. 金属元素在地壳中的含量
C. 金属的活动性
D. 金属熔点的高低
4.下列说法符合如图装置设计示意图的有（D）
①说明CO具有还原性 ②充分地利用了能源 ③说明CO氧化后的产物是CO2 ④有效地防止了有剧毒的CO对空气的污染
A. ①② B. ②④
C. ②③④ D. ①②③④
5.某气体可能含有水蒸气、CO、H2中的一种或几种。为了确定其成分，最佳的实验方案是将气体依次通过装置（D）
A. 甲、乙、丙 B. 丙、乙、甲
C. 丙、甲、乙、丙 D. 丙、甲、丙、乙
6.21世纪是钛的世纪，利用钛白粉（TiO2）生产海绵钛（Ti）的工艺流程如图所示。下列叙述不正确的是（D）
,（第6题）)
A. 反应Ⅰ除生成TiCl4以外，还生成一种可燃性气体，该气体应该是CO
B. 反应Ⅱ的原理是TiCl4＋2MgTi＋2MgCl2
C. 反应Ⅱ需在氩气环境中进行，目的是防止镁被氧化
D. 该工艺流程中可以循环使用的物质为氯气
（第7题）
7.用如图所示的玻璃管进行碳还原氧化铜实验。
（1）当A处的黑色固体变红时，可观察到B处的现象是澄清石灰水变浑浊。
（2）查阅资料发现：反应生成的红色固体除了铜以外还可能含有氧化亚铜（Cu2O），氧化亚铜可以与硫酸发生如下反应：Cu2O＋H2SO4Cu＋CuSO4＋X，该反应中X的化学式为H2O。
8.用500吨含氧化铁质量分数为70%的赤铁矿可以炼出含杂质4%的生铁多少吨？
【解】 氧化铁的质量为500吨×70%＝350吨，
设可以炼出含杂质4%的生铁的质量为x。
Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2
160 112
350吨 x×（1－4%）
＝ x≈255.2吨
所以用500吨含氧化铁质量分数为70%的赤铁矿可以炼出含杂质4%的生铁255.2吨。
9.如图所示为铜片A的一系列变化，据图回答问题：
（1）若方法1中的X物质为常见气体，且发生置换反应，则X是 H2 （填化学式）。
（2）写出方法2的化学方程式：CuO＋H2SO4===CuSO4＋H2O。
（3）铜片A、铜片B、铜片C的质量分别为mA、mB、mC。其中方法1和方法2均完全反应。则mA、mB、mC三者的大小关系为mA＝mB>mC。
（第10题①）
10.某同学为研究相同条件下一氧化碳和氢气哪个还原氧化铁的量更多，将一氧化碳和氢气等体积混合后先通过图①装置，再通过图②中的仪器组合。为达到实验目的，图②中仪器选择和连接最好的是（A）
A. cba B. cda C. cbd D. bca
导学号：49734017
【解析】 研究相同条件下一氧化碳和氢气哪个还原氧化铁的量更多，必须通过验证生成的产物的多少，故先吸收水，再吸收二氧化碳，最后尾气处理，故仪器选择和连接最好的是cba。
11.某研究学习小组的同学利用氢气还原氧化铜的原理和如图装置及药品进行实验（操作规范），测定水中氢、氧元素的质量比。
,（第11题）)
（1）装置A中发生的化学方程式为Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑。
（2）实验时，先使A中反应一段时间，再加热氧化铜，目的是排尽玻璃管中的空气，防止发生爆炸。
（3）实验测得：装置C的玻璃管和其中物质的总质量反应前为29.4克，反应后为27.8克；装置D的干燥管和其中物质的总质量反应前为32.2克，反应后为34.0克。用实验数据表示水中H、O元素的质量比为（34.0克－32.2克－29.4克＋27.8克）∶（29.4克－27.8克）（要求写出计算式，不要求结果）。
（4）装置B的作用体现了浓硫酸具有 吸水 性，若没有装置B，所测得的氢、氧元素的质量比 偏高 （填“不变”“偏高”或“偏低”）。
【解析】 （2）氢气是可燃性气体，所以在实验前必须先验纯，为了排尽玻璃管中的空气，防止发生危险，应该先通一段时间氢气，再加热氧化铜进行反应。（3）通过化学方程式可知氧化铜和玻璃管总质量的减少量即氧化铜中氧元素的质量，又因为氧化铜中减少的氧元素都转化为生成物水，水中氧元素的质量为29.4克－27.8克；装置D总质量的增加量是生成的水的质量，生成水的质量为34.0克－32.2克，所以水中氢元素的质量为（34.0克－32.2克）－（29.4克－27.8克）＝34.0克－32.2克－29.4克＋27.8克。（4）洗气瓶B中浓硫酸的作用是吸收水蒸气，若没有装置B，即生成的氢气没有进行干燥，由于碱石灰也具有吸水性，故装置D增加的质量大于反应生成的水的质量，计算得到的氢元素的质量偏大，氧元素的质量不变，导致氢元素和氧元素的质量比偏高。
12.小金利用如图所示装置进行甲、乙对比实验，探究温度对CO和Fe2O3反应的影响（固定装置略）。
,（第12题）)
（1）从实验安全角度考虑，图示装置还应采取的改进措施是在装置末端导管处放置一盏点燃的酒精灯（或在装置末端导管处扎气球）。
（2）完全反应后，两组的生成物均为黑色粉末（纯净物），分别用两组生成物进行以下实验：
步骤
操作
甲组现象
乙组现象
1
称量黑色粉末质量/克
m 1
m 2
2
取黑色粉末，用磁铁吸引
能被吸引
能被吸引
3
取黑色粉末，加入稀盐酸
全部溶解，有大量气泡
无明显现象
4
取黑色粉末，加入足量CuSO4溶液
有红色物质生成
无明显现象
①甲组的黑色粉末与稀盐酸反应的化学方程式是Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑。
②小金查阅资料后发现：Fe3O4在常温下不与稀盐酸、CuSO4溶液反应，故猜想乙组的生成物为Fe3O4。之后他又发现m2恰好为 4.64 克，这正好支持上述猜想。
（3）甲、乙两组实验说明温度对CO和Fe2O3反应有影响，且均体现出CO的还原性（填写化学性质）。导学号：49734018
【解析】 （1）一氧化碳是有毒的气体，排放到空气中会污染空气，利用一氧化碳的可燃性可在装置末端导管处放一盏点燃的酒精灯或在导管后扎气球收集进行处理。（2）一氧化碳和氧化铁反应的固体产物为黑色，能被磁铁吸引，故可能是铁粉、四氧化三铁或二者的混合物。①在实验甲中，黑色粉末能全部与盐酸反应，且有气泡产生，加入足量CuSO4溶液，有红色物质生成，可知甲组的黑色粉末是Fe。②在实验乙中，黑色粉末不与稀盐酸和CuSO4反应，说明黑色粉末中没有铁粉，生成物全部是四氧化三铁，m2＝4.8克×÷×100%＝4.64克。
课件10张PPT。2.5 物质的转化(2)
