資源簡介

一、金屬的冶煉
在自然界中，僅有少數金屬(化學性質非常穩定)是以游離態(即單質)的形式存在的，大多數金屬(化學性質活潑)是以化合態的形式存在的。
常見還原劑：C、CO、H2
C+2CuO2Cu+CO2↑ 黑色固體逐漸變為紅色，澄清石灰水變渾濁
H2+CuOCu+H2O 試管內黑色粉末變紅色，試管口出現水珠
步驟：實驗開始時先通入H2, 一段時間后再加熱（防止氫氣與空氣混合加熱時試管爆裂）；實驗結束后，先熄滅酒精燈，繼續通入H2， 直到試管冷卻為止（防止灼熱的銅被空氣中的氧氣氧化成氧化銅）
提示：試管口要略低于試管底，防止反應生成的水倒流。導管貼試管上壁伸入試管底部
3CO+Fe2O32Fe+3CO2最好在通風櫥中進行。實驗時應該先通一會CO，以排除試管中的空氣，防止CO
與空氣混合加熱時引起爆炸。多余的CO不能直接排到空氣中，應對著火焰燒掉（實驗裝置末端設置點燃的酒精燈燃燒尾氣）
二、物質轉化規律
例1、下列轉化能一步完成的是（　　）
①CO2→CO②HNO3→HCl ③Cu（OH）2→CuO④Ca（OH）2→NaOH ⑤Cl2→NaCl
A．①③④⑤ B．②③④⑤ C．①②④ D．②③④
例2、某氣體可能由CO、H2、水蒸氣中的一種或幾種組成。小科利用下圖的裝置探究其成分，已知無水硫酸銅遇水會變藍色。
（1）實驗過程中，氧化銅粉末變成紅色，這時因為氧化銅發生________(填“氧化”或“還原”)反應。
（2）甲裝置中濃硫酸的作用________。
（3）實驗過程應先點燃________處(填“乙”或“丙")酒精燈。
例3、在學習“金屬的冶煉”時，某科學興趣小組用如圖所示的裝置測量氧化銅樣品中氧化銅的質量分數，實驗所取氧化銅樣品質量為10克。（所含雜質不參加反應）
（1）該實驗利用了一氧化碳的________性，玻璃管內觀察到的現象是________；
（2）甲同學的方法：先測出氫氧化鈉溶液的質量為50克，待反應完全后再次稱量，質量為54.4克，請你計算樣品中氧化銅的質量分數；（一氧化碳不與氫氧化鈉溶液反應）
（3）乙同學的方法：先稱量出玻璃管及樣品的總質量為m1，待反應完全后再次稱量，質量為m2，利用m1-m2的值，求出樣品中氧化銅的質量分數，其中m1-m2的值是指________的質量。
1．下列物質間的轉化不能通過一步反應實現的是（　　）
A．Fe→FeS B．AgNO3→Ag
C．CaCl2→CaCO3 D．Cu→Cu（OH）2
2．火柴頭原本是一種不被磁鐵吸引的物體，但火柴燒過后，卻能被磁鐵吸引，原因是很多火柴頭用氧化鐵著色，點燃后會與木棒中的碳反應產生四氧化三鐵和二氧化碳，由此作出的推斷不合理的是（　　）
A．Fe3O4與Fe2O3磁性不同，體現他們物理性質不同
B．Fe3O4中鐵的質量分數大于Fe2O3
C．火柴頭燃燒的方程式為C+O2+6Fe2O34Fe3O4+CO2
D．火柴頭不被磁鐵吸引的是因為不易被磁化
3.關于氮的變化關系示意圖如圖所示，則下列說法中不正確的是( )
路線①②③是工業生產硝酸的主要途徑
路線Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ是雷電固氮生成硝酸的主要途徑
C. 上述所有變化都是化學變化
D. 上述反應中①②③均屬于氮的固定
3.如圖表示某些物質之間的轉化關系（反應條件和部分產物均已省略）。其中 A、E 為固體氧化物，A 為黑色粉末:B、D 是由相同元素組成，B 溶液與 D 均為無色液體，且 B 具有消毒殺菌作用，C 為無色氣體，X 是最常見的金屬。請回答下列問題:
（1）反應①中 A 物質的作用是________;
（2）反應③的化學方程式：________；
（3）在日常生活中為防止②的發生，可采取的指施是________（寫一點即可）。
4.如圖是常見物質間的相互轉化關系，A與C都是由相同兩種元素組成的液體，A、C、E、G為化合物，G為紅色粉末，F為常見金屬單質，其余反應條件、反應物和生成物均已省略。
（1）B的化學式________；
（2）反應②的基本反應類型是________反應；
（3）在反應①中需要加入MnO2作為催化劑，反應前后MnO2的質量和________不變。
5.某混合氣體可能是 CO、CO2、H2O、H2 中的一種或幾種，為確定成分，將 8 克混合氣體通入如圖裝置中（假設每步吸收和反應均完全）。
實驗測定的部分實驗裝置數據如下表：
裝置 A B C F
實驗前裝置和藥品總質量/g 100.0 100.0 100.0 100.0
實驗后裝置和藥品總質量/g 100.8 104.2 100.2 104.4
則（1）混合氣體中含有的氣體成分為________；
（2）E、F 中的實驗現象分別是________。
1．NSR技術通過BaO和Ba（NO3）2的相互轉化實現NOx（氮氧化物）的儲存和還原，能有效降低柴油發動機在空氣中過量條件下的NOx排放。工作原理如圖所示，下列說法錯誤的是（　　）
A．吸收 NOx（如NO、NO2等）的物質是BaO
B．CO2過多排放會引起溫室效應
C．上述工作圖中共有3種氧化物
D．該技術實現了NOx（如NO）氣體通過NSR技術轉化為N2，減少了對空氣的污染
2.某同學利用如圖裝置測定 CuO樣品中氧化銅的質量分數，已知實驗中 CuO樣品的質量為 15g，樣品中 CuO反應完全，雜質不參與反應，U形管中干燥劑足量且吸收完全，該小組經過規范的實驗操作后得到了如表所示的實驗數據：
有關該實驗的說法中正確的是( )
反應前 反應后
①B 裝置的質量/g 45.5 43.9
②C 裝置的質量/g 100.5 103.2
A. 實驗時應先點燃酒精燈，再通入H2
B. 該實驗缺少尾氣處理裝置
C. 完全反應后 B 中減少的質量等于反應生成水的質量
D. 選用第①組數據計算氧化銅的質量分數得到的結果更準確
3.某混合氣體可能含有CO、CO2、CH4和HCl中的一種或幾種，為了確定其成分，將混合氣體按如圖所示裝置進行實驗（假設各步均充分反應或吸收），結果裝置A中的石灰水不變渾濁，但混合氣體的體積明顯減小；裝置D增重1.8g；裝置E增重2.4g，下列分析正確的是（ ）
A.裝置A中石灰水不變混濁，所以氣體中一定不含二氧化碳
B.裝置C對實驗結果不產生影響，所以可以去掉裝置C以簡化實驗方案
C.后續裝置的目的是阻止空氣中的二氧化碳進入裝置E中，干擾CO的檢驗
D.該混合氣體成分可能是CH4 和CO
4.半水煤氣是工業合成氨的原料氣，其主要成分是 H2、CO、CO2、N2和水蒸氣。某科學興趣小組為檢驗半水煤氣的某些成分，設計的實驗方案如圖所示。
查閱資料可知堿石灰是 CaO 和 NaOH 的混合物。回答下列問題：
（1）A瓶中產生白色沉淀，其反應的化學方程式是________。
（2）D裝置中“冰水”的作用是________。
（3）實驗結果證明有H2、CO、CO2存在，根據實驗裝置回答，證明CO存在，只需觀察到的現象是________。
（4）為了測定半水煤氣中 H2、CO 質量的實驗方案如下：
若步驟Ⅳ中濃硫酸質量增加a 克，步驟Ⅴ的KOH溶液質量增加b 克，則半水煤氣中H2與CO的質量比為________（用含字母a、b的代數式表示）。
5.水蒸氣通過灼熱的焦炭后得到的混合氣體有哪些成分？某化學興趣小組在老師的指導下，對此進行了實驗探究。
【提出猜想】①該混合氣體只含有一氧化碳、氫氣
②該混合氣體含有一氧化碳、二氧化碳、氫氣和水蒸氣
③該混合氣體只含有二氧化碳、氫氣和水蒸氣
④該混合氣體只含有一氧化碳、二氧化碳和氫氣
【查閱資料】a．無水硫酸銅遇水由白色變為藍色。
b．堿石灰是固體氫氧化鈉和氧化鈣的混合物。
c．濃硫酸具有強烈的吸水性，常用作某些氣體的干燥劑
【實驗過程】同學們在老師的指導下設計了如下圖所示裝置，并進行了實驗(部分夾持儀器已略去)。
（1）裝置A中無水硫酸銅變藍，裝置B中澄清石灰水變渾濁，由此得出的結論為混合氣體中有________。
（2）裝置C中的藥品為________。
（3）E中氧化銅變紅、F中無水硫酸銅變藍、G中澄清石灰水變渾濁，說明混合氣體中還存在的氣體是________。
答案及解析
例1、【解答】解：①高溫條件下，二氧化碳和碳反應生成一氧化碳，該選項能夠一步實現；
②硝酸不能通過一步反應生成鹽酸，該選項不能一步實現；
③加熱條件下，氫氧化銅分解生成氧化銅和水，該選項能夠一步實現；
④氫氧化鈣和碳酸鈉反應生成碳酸鈣沉淀和氫氧化鈉，該選項能夠一步實現；
⑤鈉在氯氣中燃燒生成氯化鈉，該選項能夠一步實現。
故選：A。
例2、【答案】（1）還原 （2）吸收和檢驗水 （3）丙
【解析】（1）氧化銅粉末為黑色，變成紅色，說明發生了還原反應，生成了銅；
（2）濃硫酸具有吸水性，甲裝置中濃硫酸作用是吸收和檢驗水；
（3）因一氧化碳或氫氣還原氧化銅要先通入氣體排除裝置內空氣，而一氧化碳有毒，不能排放到空氣中，所以實驗時要先點燃丙處酒精燈；
例3、【答案】（1）還原；黑色固體變紅色
（2）m二氧化碳=54.4g-50g=4.4g
設樣品中氧化銅的質量為x
CuO+CO=Cu+ CO2
80 44
m 4.4g
x=8g
P%=8g÷10g=80%
（3）氧化銅中氧元素
【解析】（1）在實驗過程中，一氧化碳奪取氧化銅中的氧元素，生成了二氧化碳，因此被氧化，具有還原性。氧化銅為黑色固體，而銅單質為紅色固體；
（2）氫氧化鈉溶液能夠吸收二氧化碳氣體，因此反應前后氫氧化鈉溶液的質量之差為生成的二氧化碳的質量。寫出氧化鐵和一氧化碳反應的方程式，利用二氧化碳的質量計算出參加反應的氧化鐵的質量，最后根據計算即可；
（3）反應前玻璃管中的固體都是氧化銅，反應后的固體都是生成的銅單質，而二者差的就是氧化銅中氧元素的質量，據此解答即可。
1．【解答】解：A、一定條件下，鐵和硫反應生成硫化亞鐵，該選項能夠一步實現；
B、硝酸銀和鐵反應生成硝酸亞鐵和銀，該選項能夠一步實現；
C、氯化鈣和碳酸鈉反應生成碳酸鈣沉淀和氯化鈉，該選項能夠一步實現；
D、銅不能和其它物質通過一步反應生成氫氧化銅，該選項不能一步實現。
故選：D。
2．【解答】解：A、磁性屬于物理性質，Fe3O4與Fe2O3磁性不同，體現他們的物理性質不同，故選項說法正確。
B、在Fe2O3、Fe3O4中，將化學式變形得FeO1.5、FeO1.3，其它原子的相對質量之和越小的，在該化合物中鐵元素的質量分數就越大，變形后FeO1.3中其它原子的相對質量之和越小，則Fe3O4中鐵的質量分數大于Fe2O3，故選項說法正確。
C、很多火柴頭用氧化鐵著色，點燃后會與木棒中的碳反應產生四氧化三鐵和二氧化碳，反應的化學方程式為C+6Fe2O34Fe3O4+CO2，故選項說法錯誤。
D、火柴頭原本是一種不被磁鐵吸引的物體，火柴頭不被磁鐵吸引的是因為不易被磁化，故選項說法正確。
故選：C。
3.【答案】 D
【解析】根據氮的固體及硝酸的生產過程分析。
【解答】氮的固定是指空氣中游離態的氮轉化為化合態的氮的過程，D說法不正確；
故選D。
3.【答案】（1）催化作用
（2）Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O
（3）涂防銹油
【解析】①F為黃色溶液，那么肯定含有Fe3+。由于三氧化二鐵與稀鹽酸反應生成氯化鐵和水，因此F為氯化鐵，而E為三氧化二鐵；
②二氧化錳為黑色固體氧化物，而過氧化氫為無色溶液且具有消毒作用，過氧化氫在二氧化錳的催化作用下分解為水氫氣，因此A為二氧化錳、B為過氧化氫、C為氧氣，D為水。
③鐵、水和氧氣共同作用生成鐵銹三氧化二鐵，所以X為鐵單質，據此分析解答。
【解答】（1）反應①為過氧化氫分解制取氧氣和水，其中A物質二氧化錳的作用是催化作用；
（2）反應③為三氧化二鐵與稀鹽酸反應生成氯化鐵和水，反應的方程式為： e2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O ；
（3）反應②就是鐵生銹的過程，因此日常生活種防止②的措施為：涂防銹油。
4.【答案】（1）O2 （2）分解 （3）化學性質
【解析】根據過氧化氫和水的組成元素相同及水通電分解先推導出A和C，再由氧氣和氫氣的化學性質及其它物質間的轉化關系推導出其他物質，結合催化劑的定義進行解答。
A與C都是由相同兩種元素組成的液體，A能生成C，C通電可分解，說明A為過氧化氫，C為水，B為氧氣，A、C、E、G為化合物，G為紅色粉末，F為常見金屬單質， E為一氧化碳，G為氧化鐵，F為鐵，D為氫氣；
（1）B的化學式為 O2 ；
（2） 反應②為電解水的反應，基本反應類型為分解反應；
（3）二氧化錳催化過氧化氫時，其質量和化學性質不變；
5.【答案】（1）CO、CO2、H2O、H2 （2）E 中白色粉末變為藍色、F 中溶液變渾濁
【解析】將混合氣體通過A中硫酸銅粉末，A裝置的質量增加，說明它吸收了水蒸氣，即混合氣體肯定含有H2O；再通過B中氫氧化鈉溶液，B的質量增加，說明它吸收了二氧化碳，即混合氣體中肯定含有CO2；將混合氣體通過濃硫酸，去除其中剩余的水蒸氣，與D中的氧化銅反應后，得到的氣體通入E中的硫酸銅粉末，因為E的質量增大，說明有水生成，因此混合氣體中肯定含有H2；再將得到的氣體通過F中的Ba（OH）2溶液，F質量增大，說明有二氧化碳產生，即混合氣體肯定含有CO，據此解答即可。
【解答】（1）混合氣體中含有的氣體成分為：CO、CO2、H2O、H2；
（2）E中的白色硫酸銅粉末吸收水后變成藍色，F中的Ba（OH）2溶液吸收二氧化碳后生成碳酸鋇白色沉淀，使溶液變渾濁。
1．【解答】解：A、通過分析圖中生成的硝酸鋇可知，吸收NOx（如NO、NO2）的物質是BaO，故A正確；
B、CO2過多排放會引起溫室效應，故B正確；
C、上述工作圖中共有氧化鋇、一氧化氮、二氧化氮、一氧化碳、二氧化碳5種氧化物，故C錯誤；
D、通過分析轉化流程控制，該技術實現了由NOx到N2的轉化，減少了對空氣的污染，故D正確。
故選：C。
2.【答案】 D
【解析】根據氫氣與氧化銅反應的操作步驟、玻璃管內固體減少質量是氧元素質量及氫氣未經干燥對實驗的影響分析。
【解答】A、點燃氫氣和空氣的混合氣體易發生爆炸，所以實驗時要先通氫氣排除裝置內空氣，然后再加熱，不符合題意；
B、 該反應尾氣中不含有害氣體，不需要尾氣處理，不符合題意；
C、 完全反應后 B 中減少的質量等于反應生成水中的氧元素質量 ，不符合題意；
D、因氫氣中可能含有水蒸氣，所以通過C裝置增重質量計算會有誤差，選用第①組數據計算氧化銅的質量分數得到的結果更準確 ，符合題意；
故選D。
3.【答案】C
【解析】A.如果混合氣體中含有HCl，那么其中二氧化碳就能使裝置A中澄清的石灰水不變渾濁，故A錯誤；
B.C裝置中的濃硫酸對從B裝置中出來氣體進行干燥，防止干擾其他氣體的檢測，故B錯誤；
C.后續裝置的目的是阻止空氣中的二氧化碳進入裝置E中，干擾CO的檢驗，故C正確；
D.裝置D增重1.8g，是生成水的質量；裝置E增2.4g，生成二氧化碳的質量為2.4g。
設生成1.8g水，同時生成二氧化碳質量為x
CH4+2O2 CO2+2H2O
44 36
x 1.8g
解得：x=2.2g＜2.4g；
因此多余的二氧化碳肯定是一氧化碳燃燒生成的，
則該混合氣體一定含有CO和CH4 ， 故D錯誤。
4.【答案】（1）CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O
（2）驗證氣體通過灼熱的氧化銅后是否有水生成
（3）E中的澄清石灰水變渾濁
（4）
【解析】（1）根據二氧化碳與氫氧化鈣的反應生成碳酸鈣和水分析；
（2）根據冰水可降溫的作用分析；
（3）根據氫氣與氧化銅反應生成銅和水，一氧化碳與氧化銅反應生成銅和二氧化碳分析；
（4）根據質量守恒定律通過生成水和二氧化碳的質量計算氫氣和一氧化碳質量分析。
【解答】（1）A中為二氧化碳與氫氧化鈣的反應，方程式為CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O ；
（2） D裝置中“冰水”是降溫，驗證氣體通過灼熱的氧化銅后是否有水生成；
（3）因氫氣和一氧化碳都能使氧化銅還原成銅，但氫氣與氧化銅反應生成銅和水，一氧化碳與氧化銅反應生成銅和二氧化碳，所以要驗證CO只需觀察E中的澄清石灰水變渾濁即可；
（4）濃硫酸質量增加a 克，即生成水a克，水中氫元素即為氫氣質量， KOH溶液質量增加b 克， 即生成二氧化碳質量為b克，二氧化碳中碳元素即為一氧化碳中碳元素質量，故氫氣和一氧化碳質量比為（）:()= .
5.【答案】（1）水蒸氣和二氧化碳
（2）NaOH 溶液
（3）氫氣和一氧化碳
【解析】本題以實驗探究的形式考查常見氣體氫氣、一氧化碳、二氧化碳和水蒸氣的性質，同學們要具有綜合的化學知識才能做好此題。（1）根據無水硫酸銅遇水變藍和澄清石灰水遇二氧化碳變渾濁，判斷混合氣體中的氣體；并根據記憶寫出石灰水與二氧化碳的反應式；（2）CD裝置應是除去（1）中所驗證的氣體；（3）根據E中氧化銅變紅、F中無水硫酸銅變藍、G中澄清石灰水變渾濁，判斷混合氣體中其余氣體；
【解答】（1）由無水硫酸銅遇水變藍和澄清石灰水遇二氧化碳變渾濁的特點可知，混合氣體中有水蒸氣和二氧化碳；
（2）C裝置中應是氫氧化鈉溶液，目的是吸收混合氣體中的二氧化碳；
（3）E中氧化銅變紅，說明有一氧化碳氣體或氫氣或二者的混合氣體；F中無水硫酸銅變藍，說明有氫氣，因為氫氣還原氧化銅可生成水；G中澄清石灰水變渾濁，說明有一氧化碳氣體，因為一氧化碳還原氧化銅可生成二氧化碳；
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