資源簡介

第 12 講 物質的轉化
知識講解
一、 金屬的冶煉
金屬冶煉是指將金屬從化合態變成游離態的過程。
通常在金屬氧化物中加入還原劑，奪取金屬氧化物中的氧，從而使其還原成全屬單質。 可以作還原劑的物質主要有 碳 、一氧化碳 和氫氣 。
銅的冶煉
2277745278765481076095250木炭和氧化銅粉末在高溫下的反應：
原理： 高溫
C + 2CuO ===== 2Cu + CO2 ↑
實驗現象：黑色固體逐漸變為紅色，澄清石灰水變渾濁。
氫氣還原氧化銅
【實驗】
原理：H2 + CuO△Cu + H2O
現象：黑色粉末狀固體逐漸變為紅色，試管口有水珠生成。 注意事項：
a 試管口應略向下傾斜，為了避免反應中生成的水倒流而炸裂試管。
b 氧化銅要鋪在試管底部，為了增大反應物的受熱面積，加快反應速率。
c 通氫氣的導管應插到試管底部的氧化銅上方，一是為了避免氧化銅粉末堵塞導管口，二是易把試管里的空氣趕凈，加熱后不致發生危險。
d 實驗之前先通氫氣再加熱，為了排除試管內的空氣，防止氫氣與空氣混合加熱時發生爆炸。實驗結束后先熄滅酒精燈，繼續通氫氣，直到試管冷卻為止，為了防止生成的銅在溫度較高時再次被 氧氣氧化成氧化銅，使實驗失敗。即氣體通入順序：早出晚歸；酒精燈點燃順序：遲到早退。
e 在進行計算時，因為要先通氫氣，實驗結束后還要通氫氣，實際所用氫氣的量要遠大于理論用量。
鐵的冶煉
4556760657860鐵礦石的冶煉是一個復雜的過程,但它的主要反應原理是在高溫下，用還原劑（主要是一氧化碳） 從鐵礦石里把鐵還原出來
【實驗】
3260725-43815一氧化碳還原氧化鐵：3CO+Fe2O3 2Fe + 3CO2
特別提醒：實驗最好在通風櫥中進行。 實驗時應該先通—會一氧化碳，以排除試管中的空氣，防止一氧化碳與空氣混合加熱時引起爆炸。多余的一氧化碳不能直接排到空氣中，應對著火焰燒掉。
還原反應與還原劑
含氧化合物里的氧被奪取的反應，叫做還原反應；
能從氧化物中奪取氧的能力叫做還原性，具有還原性的物質可作還原劑。如碳、一氧化碳和氫氣。
有關純度問題的汁算
根據混合物質量及其純度，計算純凈物質量： 純凈物質量 = 混合物質量 × 純度
根據純凈物的質量，求出其中組成元素的質量分數。
組成元素的質量分數 = 某組成元素的質量 ÷ 純凈物的質量
求工業產品中的含雜質的物質的質量（即混合物質量） 混合物質量 = 純凈物質量 ÷ 純度
堿+鹽
酸+鹽
鹽+2鹽
鹽+氫氣
鹽
鹽+水
二、各物質間轉化
2610485-3752852629535197485金屬
+
鹽
非金屬單質與其化合物的轉化
非金屬在一定條件下可以轉化為相應的化合物,如：
S+O2 點燃 SO2；C+O2 點燃 CO2；C+2S△ CS2。
某些非金屬氧化物可以與水反應生成對應的酸,如：
CO2+H2O= H2CO3；SO2+H2O= H2SO3；SO3+H2O= H2SO4。
金屬單質與其化合物的轉化
金屬單質和非金屬單質在一定條件下可以相互反應,生成相應的鹽或金屬氧化物。如：
Fe+S△ FeS；2Fe+3Cl2△ 2FeCl3；3Fe+2O2 點燃 Fe3O4。
某些金屬氧化物與水反應可以生成相應的堿。如：
CaO+H2O= Ca(OH)2；Na2O+H2O= 2NaOH；K2O+H2O= 2KOH。
單質、氧化物、酸、堿、鹽相互之間轉化的規律
金屬→金屬氧化物→堿→鹽。如:Ca→CaO→Ca(OH)2→CaCO3。
非金屬→非金屬氧化物→酸→鹽。如:C→CO2→H2CO3→Na2CO3。
金屬+非金屬→無氧酸鹽。如:2Na+Cl2 點燃 2NaCl。
金屬氧化物+非金屬氧化物→含氧酸鹽。如:Na2O+CO2= Na2CO3。
酸+堿→鹽+水。
如:HCl+NaOH= NaCl+H2O。
鹽+鹽→新鹽+新鹽。
如:NaCl+AgNO3= AgCl↓+NaNO3。
金屬氧化物+酸→鹽+水。如:Fe2O3+6HCl= 2FeCl3+3H2O。
非金屬氧化物+堿→鹽+水。如:SO2+2NaOH= Na2SO3+H2O。
金屬+鹽→新金屬+新鹽。如:Fe+CuSO4= Cu+FeSO4。
金屬+酸→鹽+氫氣。如 Fe+2HCl= FeCl2+H2↑。










常見的轉化關系




課堂精講
題型一：金屬冶煉
【例 1】科學興趣小組成員就一氧化碳還原氧化鐵實驗作了綠色化改進后制取單質鐵如圖
關閉 K1、開啟 K2，可以驗證 CO 還原 Fe2O3 的產物。
①在裝置連接完成后，實驗的第一個步驟是 。
②老師指出裝置存在安全隱患，應如何改進？ 。
①關閉 K2 開啟 K1，將 d 連接 a，①已知 c 瓶裝濃硫酸，b 瓶中應裝 （填序號）。
A．澄清石灰水 B．氫氧化鈉溶液 C．石蕊溶液 D．碳酸鈉溶液
1741805294005②d 連接 a 的目的 。
【答案】（1）①氣密性檢驗②d 后加一個燃著的酒精燈
（2）①B ②防止一氧化碳排放到空氣中
【變式訓練】
圖甲是氫氣和氧化銅反應的實驗,圖乙是木炭和氧化鐵反應的實驗。
268478089535
在上述兩個實驗中,氫氣和木炭表現出相同的化學性質是 性。
實驗步驟的先后次序非常重要,比如甲實驗中,反應前必須先通氫氣然后點燃酒精燈,否則易發生爆炸；反應結束后必須先 后 ,否則生成的紅色的銅會變成黑色。
某同學正確操作做完乙實驗后,發現澄清石灰水變渾濁,試管中粉末全部變為黑色,取少量黑色粉末,加入足量稀硫酸充分振蕩,但她驚訝地發現黑色粉末沒有溶解,試管中也未產生預期的氣泡,這說 明該反應并沒有生成 。
該同學查閱資料,得到關于鐵的氧化物的信息如下表所示：
鐵的氧化物化學式
Fe2O3
Fe3O4
FeO
顏色
紅
黑
黑
化學性質
可溶于酸
常溫下不溶于稀酸
可溶于酸
根據以上信息,試寫出乙實驗試管中發生反應的化學方程式： 。經分析后,該同學試著提高反應溫度,實驗出現了預期的現象。
【答案】（1）還原 （2）移去酒精燈 停止通氫氣 （3）鐵(Fe) （4）C+6Fe2O △ 4Fe3O4+CO2↑
1170305540385某校課外活動小組的同學在老師的幫助下，探究用赤鐵礦（主要成分是 Fe2O3）煉鐵的主要反應原理。他們設計的實驗裝置如下圖所示。回答下列問題：
寫出用一氧化碳還原氧化鐵的化學反應方程式： 。
實驗中澄清石灰水作用是 。
圖甲中第①個酒精燈上網罩的作用是 。實驗時應先點燃第 個酒精燈。
圖乙與圖甲相比，它的主要優點是 。
【答案】（1）3CO+Fe2O32Fe+3CO2；（2）檢驗有二氧化碳生成；（3）提高溫度；②
（4）節省能源
2066290567055【例 2】金屬冶煉就是要把金屬從化合態變成游離態，使金屬氧化物還原成金屬單質，如圖為有關實驗室用一氧化碳還原氧化銅的實驗裝置，裝置乙中的溶液為澄清石灰水，請回答與該實驗有關的問題：
實驗時，從甲裝置的玻璃管中觀察到的現象是 。
裝置乙中發生反應的化學方程式是 。

反應前
氧化銅完全反應后
Ⅰ組
洗氣瓶和石灰水的質量為 185g
洗氣瓶和瓶內物質的總質量為 187g
現有含雜質的氧化銅樣品 10g（假設雜質不參加反應），為測定該樣品中氧化銅的質量分數，某同學用如圖所示的裝置進行實驗，得到下列兩組數據：
Ⅱ組
玻璃管和氧化銅樣品的質量為 57.9g
玻璃管和玻璃管內物質的質量為 56.1g
關于這兩組數據，下列說法不正確的是 （選填相關的字母）
A、玻璃管中固體減少的質量即為氧化銅中氧元素的質量 B、利用這兩個數據都可以計算出樣品中氧化銅的質量分數
C、裝置乙中石灰水增重的質量與反應產生二氧化碳的質量不相等
D、如果實驗稱量很準確，則玻璃管中固體減少的質量應等于裝置乙中石灰水增重的質量
通過計算該樣品中氧化銅的質量分數為 。
【答案】（1）黑色固體變成紅色；（2）CO2+Ca（OH）2＝CaCO3↓+H2O；（3）BD；（4）90%
【變式訓練】
2107565451485用氫氣還原氧化銅的方法測定某氧化銅樣品的純度(雜質不與氫氣反應)，同學們設計了以下實驗裝置。 準確稱取 15g 干燥樣品進行實驗。





該實驗中，裝置乙的作用是
準確稱取完全反應前后裝置丙和丁的質量如表：
裝置丙
裝置丁
反應前
48.8g
161.2g
反應后
46.5g
163.9g
小明根據裝置丙減少的質量就是氧元素質量，求得氧化銅的質量為 g，氧化銅的純度為 %。
小麗想根據裝置丁的質量變化進行計算，請幫小麗求出氧化銅樣品的純度。（寫出計算過程）
比較小明和小麗的計算結果，請分析導致這一結果的原因可能是 。
A. 裝置的氣密性不好 B. 空氣中的水分被丁處濃硫酸吸收
C. 通入的氫氣量不足 D. 空氣中的二氧化碳被丁處濃硫酸吸收
【答案】（1）檢驗氫氣中的水是否除盡（2）11.5g；76.7（3）80%（4）B
某化學小組的同學們對一份固體樣品進行了探究．通過實驗已確定該樣品由氧化鐵和鐵粉混合而成。 他們取了 7.2g 固體樣品，用圖 1 所示的裝置繼續實驗，測定的部分數據如圖 2 所示。
請計算：
該樣品中鐵粉的質量分數。（計算結果精確到 0.1%）
該樣品中鐵元素與氧元素的質量比。
【答案】（1）44.4%（2）5:1 題型二：氣體成分推斷
【例 3】現有 CO、CO2、H2、水蒸氣四種氣體組成的混合氣體，按如圖裝置進行實驗。（已知：無水硫酸銅遇水變藍色）
若只驗證混合氣體中的 CO 和 H2 請回答：
①使用裝置 A 的目的是 ，其中發生的化學方程式是 。
②使用裝置 B 的目的是 。
③若 A、B 裝置順序對調，造成的后果是 。
④若 A、E 裝置順序對調，造成的后果是 。
⑤F 裝置的作用是 。
學習中編順口溜或打油詩，是幫助記憶的好方法．現有如下打油詩：
水晶宮中臥包公，陣陣清風吹進宮； 忽有烈火燒過來，竟把包公變關公； 烈火退去清風在，吹得關公好輕松．
根據這首打油詩的描述，你認為這首打油詩描寫的實驗可能是
①一氧化碳還原氧化銅 ②氧氣和銅的反應 ③氫氣還原氧化銅 ④木炭還原二氧化碳
某混合氣體中可能含有氫氣、一氧化碳、二氧化碳的一種或幾種．把混合氣體通入灼熱的盛有足 量氧化銅的試管（已排盡空氣），充分反應后，管內固體物質質量減少 1.6 克，將反應完全后的氣
體全部通入過量的澄清石灰水，充分反應后，得到 10 克白色沉淀，則混合氣體的組成可能的是 。
A．一氧化碳 B．氫氣和二氧化碳
一氧化碳、氫氣 D．氫氣、一氧化碳、二氧化碳
【答案】（1）①除二氧化碳，CO2+2NaOH═Na2CO3+H2O；②除水蒸氣；③不能確認氫氣的存在；④ 不能檢驗一氧化碳的存在 ⑤防止尾氣污染空氣（2）①③；（3）ABD
【變式訓練】
某混合氣體可能含有一氧化碳、二氧化碳、氫氣、氯化氫中的一種或幾種。進行如下實驗，下列推斷正確的是（ ）




①澄清石灰水不變渾濁，說明原氣體中一定不含二氧化碳
②黑色固體變紅色說明原氣體中至少含有一氧化碳或氫氣中一種
③無水硫酸銅固體變藍，說明原氣體中一定含有氫氣
④最后的石灰水變渾濁說明原氣體中一定含有一氧化碳
⑤原混合氣體中一定含有氯化氫
A．①②③ B．②③④ C．②④ D．①②④
【答案】C
1331595281305某化學興趣小組根據圖 1 所示進行模擬煉鐵的實驗，并對產物成分及含量進行探究。
【提出問題】無色氣體 A 有哪些成分？黑色固體 B 可能是什么？
【查閱資料】（1）常溫下，一氧化碳能與氯化鈀（PdCl2）溶液反應生成鈀（不溶于水）、二氧化碳和氯化氫。
（2）鐵的氧化物都能與稀鹽酸、稀硫酸反應，其中氧化鐵為紅棕色，其余都為黑色，并且只有四氧化三鐵能被磁鐵吸引。
【提出猜想】猜想 1：無色氣體 A 一定是 CO2，原因是 （用化學方程式表示）。猜想 2：黑色固體 B 全部是鐵。
【交流與討論】小華認為猜想 1 不一定正確，無色氣體中除了 CO2 外，可能含有 CO。
【探究反思】（1）為驗證小華的猜想，大家按圖 2 所示進行實驗，過程與現象如下：
①當 X 現象為 時，可以確定猜想 1 是錯誤的，寫出產生該現象的化學方程式： 。
②Ⅱ中無明顯現象，但可以往Ⅱ中滴加足量 （填試劑名稱或化學式）證明氣體在Ⅱ中確實已發生了反應。
（2）為驗證猜想 2，大家稱取 7g 黑色固體 B，按圖 3 所示進行實驗探究，過程與現象如下：
①經過分析，大家確定猜想 2 是錯誤的，理由是 。
②為了進一步確定黑色固體 C 的成分，你的方法是 （寫出實驗操作、現象及結論）。
③實驗結束后，稱得紅色固體的質量為 6.4g，則黑色固體 B 中鐵單質的質量分數為 。
【答案】【提出猜想】Fe2O3+3CO2Fe+3CO2。【探究反思】產生黑色沉淀；PdCl2+CO+H2O═Pd+CO2+2HCl。
②CaCl2。（2）①鐵和足量硫酸銅反應生成硫酸亞鐵和銅，不能產生黑色固體。②實驗操作：把磁鐵靠近黑色固體；實驗現象：黑色固體被吸引；實驗結論：黑色固體是四氧化三鐵。實驗操作：把適量黑色固體置于試管中，加入適量的稀硫酸；實驗現象：溶液變成淺綠色；實驗結論：黑色固體是氧化亞鐵。③80%。
題型三：物質轉化關系的應用
【例 4】下列物質間轉化（“→”表示反應一步實現，部分物質和反應條件已略去）能夠通過一步反應實現的是（ ）
A．①②③ B．①② C．②③ D．①③
【答案】A
【變式訓練】
4064000501015現有鐵、氧化鐵、稀鹽酸、氫氧化鈣溶液、碳酸鈉溶液五種物質。存在如圖所示的相互反應和轉化關系。圖中“--”表示兩端的物質間可以發生化學反應。“→”表示物質問存在相應的轉化關系。下列判斷合理的是（ ）
一定是碳酸鈉溶液
一定是碳酸鈉
C．N 轉化為鐵的反應都屬于置換反應
X、Y、M 兩兩之間都可以發生復分解反應
【答案】D
選項
甲
乙
丙
A
H2SO4
H2
H2O
B
NaOH
NaCl
NaNO3
C
Na2O
NaOH
Na2CO3
D
Ca（OH）2
CaCl2
CaCO3
4762500899795乙、丙三種物質的轉化關系見下面如圖所示，“→”表示反應可以一步實現（部分物質和反應條件已省略），下面選項中不能按圖示轉化關系實現的是（ ）
A．A B．B C．C D．D
【答案】B
通過物質間相互反應可以實現物之間的相互轉化。下列物質間的轉化，通過一步化學反應不能實現的
是（ ）
A．KNO3→NaNO3 B．Fe2O3→Fe C．CuO→CuCl2 D．H2SO4→HCl
【答案】A
1275080577215【例 5】高純氧化鐵可作為現代電子工業的材料。以下是用硫鐵礦燒渣（主要成分為 Fe2O3、Fe3O4、FeO、SiO2）為原料制備高純氧化鐵（軟磁 a﹣Fe2O3）的生產流程示意圖
【資料卡】I．Fe3O4+8HCl═2FeCl3+ +4H2O； II．Fe+Fe2（SO4）3═3FeSO4
（ 1 ） 步驟Ⅰ 中過濾所得濾渣的主要成分是 ； 步驟Ⅰ 中鹽酸與氧化亞鐵反應的方程式： 。
步驟Ⅱ中加入鐵粉的目的是 。
步驟Ⅲ中可選用 試劑調節溶液的 pH（填標號）；
A．稀硝酸 B．雙氧水 C．氨水 D．高錳酸鉀溶液
寫出在空氣中煅燒 FeCO3，制備高純氧化鐵的化學方程式 ；
檢驗濾液 C 中陽離子的方法是： 。
【答案】FeCl2；（1）SiO2； FeO+2HCl＝FeCl2+H2O。（2）將氯化鐵轉變為氯化亞鐵。（3）C； （4） 4FeCO3+O2 2Fe2O3+4CO2↑；（5）取樣，加入氫氧化鈉溶液，加熱，將濕潤的紅色石蕊試紙放在試管口，若變藍，則樣品中含有銨根離子。
【變式訓練】
硫酸是一種重要的化工原料，也是實驗室常用的化學試劑。工業上常常以黃鐵礦（主要成分是 FeS2） 為原料生產硫酸。現欲測定某黃鐵礦中 FeS2 的含量（雜質不參與反應），某興趣小組的同學在老師的指導下，查閱資料：
①4FeS2+11O2═2Fe2O3+8SO2②Na2SO3+H2O2＝Na2SO4+H2O
并進行了如下實驗：
稱取 1.60 g 黃鐵礦樣品放入如圖所示裝置（夾持裝置省略）的石英管中，從 a 處不斷地緩緩通入空氣、高溫灼燒石英管中的黃鐵礦樣品至完全反應；
1066800241935反應結束后，將乙瓶中的溶液進行如圖處理。
甲瓶內 NaOH 溶液的作用是 。
甲、乙兩瓶內發生的化學反應類似，請寫出乙瓶內發生反應的化學方程式 。
操作 A 使用的玻璃儀器除燒杯外，還有 。
最終得到的 4.66 g 固體是 （寫化學式）。
該黃鐵礦樣品中 FeS2 的質量分數為 。
如果缺少甲裝置，則最終測得樣品中 FeS2 的質量分數將會 （填“偏大”“偏小”“不變”）。
【答案】（1）吸收空氣中的 CO2，防止干擾后續實驗；（2）2NaOH+SO2 ＝Na2SO3 +H2O；（3）漏斗、玻璃棒； （4）BaSO4 ；（5）75%；（6）偏大。
以孔雀石為原料制取膽礬（CuSO4 ? 5H2O）的部分工藝流程如圖所示。
859155100330
【查閱資料】
孔雀石主要成分為 Cu2（OH）2CO3，還有少量 SiO2（難溶于水、不與稀硫酸反應）、Fe2O3 等雜質。 Ⅱ．膽磯是一種藍色晶體，受熱易分解。
Ⅲ．在該實驗條件下，Fe（OH）3、Cu（OHI）2 沉淀的 pH 如下表：
Fe（OH）3
Cu（OH）2
開始沉淀的 pH
1.14
4.2
完全沉淀的 pH
3.0
6.7
操作 1 的名稱為 ，實驗室進行該操作時玻璃棒的作用是 。
氣體 a 生成 CaCO3 的同時還生成 NH4C1，該反應的化學方程式為 。
溶液 c 中的溶質有：CuSO4、H2SO4 和 （寫化學式）
為將溶液中的 Fe3+全部轉化為 Fe（OH）3，沉淀而 Cu2+不轉化為 Cu（OH）2 沉淀，應調節 pH＝ m，m 的范圍是 。
獲得膽礬晶體時采用降溫結晶而不用蒸發結晶的主要原因是 。
【答案】（1）過濾； 引流。（2）CaCl2+CO2+H2O+2NH3═CaCO3↓+2NH4Cl。（3）Fe2（SO4）3。
（4）3.0≤m＜4.2。（5）防止膽礬受熱分解。
碘酸鉀(KIO3)主要用作食鹽加碘劑。小李為了測定碘含量,做了以下實驗：查閱資料知道：
①碘酸鉀與碘化鉀反應的方程式為：KIO3+5KI+3H2SO4=3K2SO4+3H2O+3I2。
②淀粉溶液遇碘顯色時,碘濃度越大顏色越深。
③揚州作為輕度缺碘地區,食鹽中碘含量(以 I 計)應為 18～33mg/kg。
步驟 1：配制以下各種試劑：100g/L 食鹽溶液、2.14×10-3g/L 的 KIO3 溶液、測試液(含 10g/L 的淀粉、
196g/L 的 H2SO4、1.66g/L 的 KI)。
試管編號
1
2
3
4
5
KIO3 溶液滴數
30
25
20
15
10
測試液滴數
10
10
10
10
10
蒸餾水滴數
0
5
10
15
20
步驟 2：取 5 支相同規格的小試管,貼上編號標簽,按下表要求分別依次加入步驟 1 中配制的 KIO3 溶液、測試液、蒸餾水,塞上橡皮塞,混合后有序的放置在試管架上(各試管中 KIO3 完全反應)。(一滴為 1mL)
步驟 3：另取一支小試管,依次加入步驟 1 中配制的食鹽溶液 10 滴、測試液 10 滴和蒸餾水 20 滴,混合
后與步驟 2 中各試管內顏色對照。
所得溶液呈 色,則說明該食鹽是含碘鹽。
步驟 2 的實驗目的是 ,步驟 2 中測試液滴數保持一致的原因是
。
若步驟 3 所得溶液的顏色與 3 號試管一致,則 100mL 該食鹽溶液中含有碘酸鉀 mg。該食鹽中碘含量為 mg/kg, (填“符合”或“不符合”)揚州地區要求。
【答案】(1)藍 (2)得到不同濃度碘液的顯示標準 保證各組實驗中測試液濃度一致 (3)0.428 25.4 符合
課后練習
下列物質間的轉化不能一步實現的是（ B ）
A．SO2→Na2SO3 B．KNO3→KCl
C．Fe3O4→Fe D．Ca（OH）2→NH3
MnO2 是一種重要的無機功能材料。已知粗 MnO2 中含有少量 MnCO3，某化學興趣小 組在實驗室中模擬提純粗 MnO2 的工業流程（如圖所示）。
1236980107315
下列有關該流程的說法中，正確的是（ C ）
操作 A 和操作 B 都是蒸發
每一步反應中均有元素化合價發生變化C．可以循環利用的物質是 H2SO4 和 NaClO3
D．理論上經提純得到的 MnO2 質量等于粗 MnO2 樣品中的 MnO2 質量
各物質間有著一定的轉化關系，下列各組物質間可以按圖所示的關系實現一步轉化的是（ A ）
2150745126365
A．HCl→CuCl2→BaCl2→HCl B．CO→CO2→H2CO3→CO
C．NaOH→NaCl→Na2CO3→NaOH D．Fe→Fe2O3→FeSO4→Fe
下列各組變化中，每個轉化在一定條件下均能一步實現的是（ A ）
1181100115570
A．①④ B．①②④ C．①③④ D．①②③④
氨基鈉（NaNH2）是合成維生素 A 的原料。工業上將鈉于 97～100℃熔融，向反應容器中緩慢通入無水的液氨（NH3），再加熱至 350～360℃生成氨基鈉和氫氣。下列說法中，不正確的是（ C ） A．鈉可能與水反應
鈉的熔點比鐵的熔點低
維生素 A 中一定含有鈉元素
反應的化學方程式為：2Na+2NH3 2NaNH2+H2↑
海水曬鹽可得到大量粗鹽，某氯堿廠用電解精制飽和食鹽水法制取 NaOH，H2 和 Cl2 還可用于制鹽酸， 工藝流程如圖所示。下列說法不正確的是（ B ）
A．H2 和 C12 制鹽酸，發生的化學反應為：H2+Cl2 2HCl
B．精制時去除粗鹽中的 Ca2+、Mg2+、SO42﹣，依次加入的試劑順序為：NaOH、Na2CO3、BaCl2、HCl C．電解時的反應為 2NaC1+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑，該過程電能轉化為化學能
D．脫鹽工序是利用 NaC1 和 NaOH 在溶解度上的差異，通過蒸發結晶、趁熱過濾分離得到 NaC1 晶體和 NaOH 溶液
1799590548005一定溫度下，在如圖所示裝置中，固體 X 與氣體 Y 反應．生成氣態產物，當改變溫度時該氣態產物發生逆向反應，重新生成 X 和 Y．
利用上述反應原理和裝置，對含雜質的固體 Co 進行提純（雜質不參加反應），發生的化學反應為：
Co（固）+2HCl（氣） CoCl2（氣）+H2（氣）．下列說法正確的是（ B ）
容器 1 中的溫度為 600℃
容器 2 中的固體是純凈的 Co
該裝置最終導出的氣體是 CoCl2 和 H2
固體 Co 從容器 1 到容器 2 的過程為物理變化
1409700574040近年來有人提出了利用處理后的海水（主要成份是氯化鈉溶液）吸收含二氧化硫的廢氣，該方法的流程如圖所示。下列說法正確的是（ C ）
A．反應中硫元素的化合價發生變化B．圖中反應①屬于分解反應
C．反應③中，反應前后分子數目沒有變化D．反應④中的反應物是兩種酸
我們常用原子利用率來衡量化學反應過程的原子經濟性，其計算公式為：
下面是聯合工藝法制備新型自來水消毒劑 ClO2 的反應原理：
①電解氯化鈉溶液 NaCl+3H2ONaC1O3+3H2↑
②氫氣與氯氣合成氯化氫
③生成二氧化氯 2NaClO3+4HCl＝2NaCl+2ClO2↑+Cl2↑+2H2O
此方法的原子利用率最大為（ D ）
A．37.6% B．53.6% C．62.2% D．94.4%
甲醛（CH2O）是室內主要的空氣污染物，打開人造板家具門時，聞到的刺激性氣味就是甲醛的氣味。 硅藻泥因其粒子表面有無數微小的孔穴，可以凈化空氣。納米級 TiO2 是一種新型光觸媒材料，光照射下，其自身不變，卻能促使甲醛轉化為 CO2 和 H2O．下列說法不正確的是（ A ）
A．由上述材料可以歸納出甲醛的物理性質有：易揮發、有刺激性氣味、有毒 B．硅藻泥凈化空氣的原理是：通過吸附污染物凈化空氣，與活性炭功能相似
C．納米級 TiO2 作為光觸媒材料凈化空氣的原理是：催化分解甲醛生成 CO2 和 H2O D．吸收、轉化、降低室內污染物的濃度都可以改善室內空氣質量
下列物質的轉化（“→”表示一種物質轉化為另一種物質）中，每次轉化只通過一步反應，不可能全部實 現的是（ B ）
A．H2O2→O2→CO2→H2CO3
B．NaOH→NaNO3→Na2CO3→NaCl C．CaCO3→CaO→Ca（OH）2→KOH D．Mg→H2→HCl→AlCl3
為實現二氧化碳的綠色利用，科學家用固碳酶作催化劑設計如下轉化過程。下列說法正確的是
（ D ）
A．反應①的化學方程式為 CO2+C＝CO B．固碳酶在反應前后化學性質發生變化
C．X 的化學式為 CH2
D．該過程實現了無機物向有機物的轉化
氨氣是一種密度比空氣小，有刺激性氣味的氣體。加熱條件下，氨氣能將氧化銅還原成銅，反應的化
學方程式為：2NH3+3CuO N2+3Cu+3H2O，如圖所示，擠壓鼓氣球把空氣鼓入盛有濃氨水的集氣瓶中，使氨氣進入試管，用酒精燈給試管加熱，既可以達到實驗目的，關于實驗有下列幾種說法：
①實驗中，試管口應略向下傾斜；
②反應一段時間后可以看到試管內有紅色固體生成；
③反應結束后，先撤出導管，再熄滅酒精燈，以免液體倒流；
④裝置沒有對尾氣進行處理，會污染環境。以上說法正確的是（ C ）
A．①②③④ B．②③④ C．①②④ D．只有①②
1257300283210下列圖象中有關量的變化趨勢與對應敘述關系正確的是（ D ）
一定質量的木炭和氧化銅在高溫條件下反應，殘留固體的質量與加熱時間的關系
向一定量鹽酸和氯化鐵混合溶液中滴加過量氫氧化鈉溶液，生成沉淀質量與加入氫氧化鈉質量的 關系
表示向足量的稀 CuCl2 中加入少量 Fe，溶液質量與時間的關系圖
胃酸（鹽酸）過多可服用氫氧化鎂．在氫氧化鎂與胃酸作用的過程中，胃液 pH 值與服藥時間的變化關系
將 mgCuO 裝入玻璃管中，先通入一會兒 CO，再加熱，當大部分固體變為紅色銅時停止加熱，并同時停止通 CO 氣體．在空氣中冷卻后，稱量，殘留物的質量為 ng．在實驗中共用去 wgCO，生成 agCO2， 則最終得到的銅的質量為（ A ）
A．4（m﹣n）g B． wg C． ag D． mg
CO 和 C 分別跟 CuO 反應，若生成等質量的 Cu，則反應中消耗的 CO 和 C 的質量比為（假定 CO 全部用于還原 CuO）（ C ）
A．1：1 B．7：3 C．14：3 D．1：2
用 Zn、CuO、稀 H2SO4 作原料制取 Cu，有兩種途徑：
18745201593853695700159385①Zn H2 Cu ②CuO CuSO4 Cu，若用這兩種方法制得的銅的質量相等，下列敘述符合實驗結果的是（ A ）
A．消耗相同質量的氧化銅 B．消耗相同質量的鋅
C．消耗相同質量的稀硫酸 D．生成硫酸鋅的質量相同
1019175465455某工廠產生的銅屑中含有少最鐵屑。現要回收利用其中的銅，需除去其中的鐵屑，張山同學設計了甲、 乙兩個實驗方案：
描述鐵粉加入硫酸銅溶液中的實驗現象 。
兩個方案中都有過濾操作，該操作中必須用到的玻璃儀器有 。
寫出兩個實驗方案中有關反應的化學方程式：
方案甲 ；方案乙 。
（3）你能否再設計一個不同原理的方案？寫出你的方案 。
【答案】（1）藍色溶液變為淺綠色同時會有紅色固體出現；（2）漏斗、燒杯、玻璃棒；
（3）Fe+CuSO4═FeSO4+Cu；Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑；（4）用磁鐵吸引；
3800475283210某氣體由氫氣、一氧化碳、水蒸氣中的一種或幾種組成．把該氣體依次通過下列裝置后，測得裝有濃 硫酸的裝置質量增加，裝有氫氧化鈉溶液的裝
置質量不變．
該氣體一定不存在 。
若實驗中觀察到
現象，就可證明原氣體中存在氫氣。
【答案】（1）CO；（2）玻璃管內有紅色物質生成
有限的元素可組成種類繁多的物質，甲、乙、丙、丁、戊五種物質均由 H、O、Cl、Mn、Fe 中的一種或幾種元素組成。
甲溶液在黑色固體乙的作用下生成無色氣體丙，丙與生命活動息息相關。甲溶液中的溶質是
（用化學式表示）。
為了進一步探究物質間的相互反應，小明進行了如下實驗：
①將固體丁放入過量戊溶液中，得到淺綠色溶液和無色氣體。
②向所得淺綠色溶液中加入適量甲溶液生成氯化鐵和水，則該反應的反應物是 。
【答案】（1）H2O2 （2）氯化亞鐵、雙氧水、鹽酸（或 FeCl2、H2O2、HCl）
下面是某實驗小組的同學進行研究性學習的過程，請你參與并協助他們完成相關任務
【研究課題】探究草酸晶體受熱分解的產物
【查閱資料】（1）該小組同學通過網絡查詢，獲得草酸及草酸晶體的一些相關知識：
名稱
分子式
顏色、狀態
溶解性
熔點（°C）
密度（g/cm3）
草酸
H2C2O4
--
易溶于水
189.5
1.900
草酸晶體
H2C2O4?2H2O
無色晶體
--
101.5
1.650
（2）白色的無水硫酸銅遇水蒸氣會變藍色
【作出猜想】第一種：草酸分解產物 CO2 和 H2 第二種：草酸分解產物是 CO2、CO 和 H2O 第三種：
草酸的分解產物是 、 （你猜想的產物化學式）
1593850298450【設計實驗】
【實驗操作】甲同學按其設計的實驗裝置（如圖 1）實驗時觀察到澄清的石灰水變渾濁了，乙同學按圖 2 的裝置實驗也觀察到澄清的石灰水變渾濁了，這些現象證明產物中一定有 ；無水 CuSO4 變藍，證明產物中還有 若產物中有 CO，則乙的對應實驗現象是證明 CO 生成的化學反應方程式是 。
【得出結論】若第二種猜想是正確的，請你寫出草酸分解的反應方程式 。
【反思評價】乙認為甲設計的實驗裝置有缺陷：由于試管口向下傾斜，草酸晶體熔點較低，加熱到 182℃ 便開始熔化，因此實驗中會出現熔融的草酸流進導管而影響后續實驗．請你談談裝置 2 的至少兩點優
于裝置 1 的優點： 。
利用乙設計的裝置證明產物中沒有 H2 的方法是： 。
【交流討論】丙同學繼續查閱相關資料發現：草酸是一種酸，在受熱分解過程中有少量升華；草酸鈣 和草酸氫鈣均為白色不溶物。丙同學通過進一步研究，對實驗中 CO2 的檢驗提出質疑，并提出實驗的改進措施，他提出的措施是 。
【答案】【作出猜想】CO2、H2O（或 CO、H2O 等）
【實驗操作】CO2 H2O 點燃干燥管上方的氣體，可以燃燒，燒杯內壁的澄清石灰水變渾濁；
2CO+O2=2CO2 CO2+Ca（OH）2=CaCO3↓+H2O
【得出結論】H2C2O4═CO2↑+CO↑+H2O
【反思評價】（優點）：防止熔化的草酸流出；圖 2 裝置可以檢驗出生成物中是否有水蒸氣；圖 2
裝置可以檢驗出生成物中是否有一氧化碳；圖 2 裝置可以檢驗出生成物中是否有氫氣；
（方法）：在干燥管上方罩一干冷燒杯，點燃氣體，觀察燒杯內壁無水珠出現．
【交流討論】在彎曲的試管和盛澄清石灰水的裝置之間加一個冷卻裝置（塞有雙孔橡皮塞的試管 或廣口瓶等）或盛有水的洗氣瓶．
某無色氣體中可能含有甲烷、一氧化碳、二氧化碳、氮氣中的一種或幾種，現將該氣體依次通過下圖所示裝置，觀察到：①A 裝置內未見渾濁出現；②D 裝置內無水硫酸銅變藍（無水硫酸銅遇水變藍）； 最終收集到一定量干燥氣體（假設每步反應都是完全的）。
請回答下列問題：
由①可知原混合氣體中肯定不含 ；
由②可知原混合氣體中一定含有 ；
最終收集到的氣體是 。
實驗過程中記錄的實驗數據如下：
D 裝置總質量
E、F 裝置總質量
反應前
156.6g
356.8g
反應后
158.4g
359.0g
685800264795則該氣體的成分為： 。
【答案】（1）二氧化碳；（2）甲烷；（3）氮氣（4）甲烷、氮氣
1418590247650某化工廠用廢硫酸制備 K2SO4 的流程如圖：
（l）生產上將 CaCO3 研成粉末的目的是 ；寫出反應①的化學方程式： ，操作 I 的名稱是 。
上述流程中，除可綜合利用 CO2 外，還可循環使用的物質是 （寫化學式）。
物質
KCl
K2SO4
NH4Cl
（NH4）2SO4
溶解度/g（20℃
） 34.2
11.1
37.2
75.4
寫出反應③的化學方程式： ，反應③在常溫下能實現的原因是 。（反應③中相關物質的溶解度見如表）
洗滌反應③所得晶體不用水而用飽和 K2SO4 溶液的目的是 。
【答案】（1）增大接觸面積，加快反應速率；CaCO3+H2SO4═CaSO4+H2O+CO2↑；過濾；（2）CaCO3；
（3）（NH4）2SO4+2KCl═K2SO4↓+NH4Cl；K2SO4 在常溫下溶解度最低，先從溶液中析出晶體；
（4）防止 K2SO4 溶于水，損失樣品。
1351280785495金屬蝕刻加工過程中，常用鹽酸對其表面氧化物進行清洗，會產生酸洗廢水。pH 在 1.5 左右的某酸洗廢水中含鐵元素質量分數約 3%，其他金屬元素如銅、鎳、鋅、鉻濃度較低，工業上綜合利用酸洗廢水可制備六水合氯化鐵。制備過程如下
【査閱資料】Ⅰ．相關金屬離子生成氫氧化物沉淀的 pH 如表所示：
氫氧化物
Fe（OH） 3
Cu（OH）2
Ni（OH）2
Zn（OH）2
Cr（OH） 2
Fe（OH）2
開始沉淀的 pH
1.5
4.2
7.1
5.4
4.3
7.6
沉淀完全的 pH
3.7
6.7
9.2
8.0
5.6
9.6
Ⅱ．已知 FeC13 溶液加熱過程中會與水反應生成 Fe（OH） 3
請回答下列問題：
“中和”時，發生反應的化學方程式為 。
加入熟石灰調節溶液 pH 至 范圍，有利于將酸洗廢水中的鐵元素完全沉淀并制備純度較高的產品。
“ 氧 化 ” 時 ， 利 用 氧 化 劑 X 將 FeCl2 氧 化 成 FeCl3， 其 反 應 方 程 式 為 2FeCl2+X+2HCl＝2FeCl3+2H2O， X 的化學式是 ，其優點是 。
將得到的 FeCl3 溶液在 HCl 氣氛中蒸發濃縮、冷卻結晶、過濾、洗滌、干燥得 FeCl3?6H2O 晶體。其中“蒸發濃縮”時玻璃棒的作用是 。
FeCl3 溶液在 HCl 氣氛中結晶的目的是 。
【答案】（1）Ca（OH）2+2HCl═CaCl2+2H2O。
（2）3.7∽4.2。
（3 ） H2O2； 生成物無污染。
（4）攪拌，使受熱均勻，防止液體迸濺。 防止 FeC13 溶液加熱過程中會與水反應生成 Fe（OH） 3。
1304290270510下圖所示為實驗室中常見的氣體制備和收集裝置。
請回答下列問題：
圖中標有①的儀器名稱是 。
實驗室用高錳酸鉀制取氧氣，應選用發生裝置 （填字母序號），反應的化學方程式為 ；實驗室用過氧化氫溶液和二氧化錳制取氧氣，若選用 C 做發生裝置，你認為選用 C 的優點是 。
欲使用 E 裝置用排空氣法收集二氧化碳，則氣體應從 （填“a”或“b”）端通入；欲使用裝置 E 用排水法收集氧氣，先將瓶中裝滿水，再將氣體從 （填“a”或“b”）端通入。
某無色氣體 X 可能含有氫氣、一氧化碳、二氧化碳和甲烷四種氣體中的一種或兩種。為確認其組成，某同學取一定量該氣體按下圖所示裝置進行實驗（假設每步都充分反應或吸收），結果裝置①中無明顯變化，裝置③增重 1.8g，裝置④增重 2.2g 。
下列關于氣體 X 成分的分析中，正確的是 ．
A．一定沒有二氧化碳 B．可能含有甲烷和氫氣
C．可能只有甲烷 D．可能含有氫氣和一氧化碳
【答案】（1）酒精燈；長頸漏斗；（2）A；2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2↑；節約藥品；可以控制滴加液體的速度，進而控制反應速率；（3）a；b；（4）ACD
1494790432435如圖 A 裝置瓶內氣體中可能含有水蒸氣、一氧化碳、氫氣中的一種或幾種，假設氣體量足夠，反應充分進行，且無有毒氣體排出。
為確定瓶內氣體成分，裝置最好連接順序為 A→ →E（裝置可重復選擇）。
實驗開始后打開 E 裝置的止水夾，發現瓶內的水沿導管流至下方的燒杯中，此時 E 裝置的作用是 。
為了減少空氣中二氧化碳和水蒸氣對實驗的影響，A 裝置處的玻璃管應伸入瓶內的 （選填“a”、“b”、“c”）點，理由是
【答案】（1）D→B→D→C；（2）儲氣；（3）c；有利于排出原有的氣體
興趣小組對“一氧化碳還原氧化鐵”的實驗進行拓展研究。
【查閱資料】I．MgCO3+Zn MgO+ZnO+CO↑
Ⅱ．用氯化亞銅溶液吸收 CO 時，產生紅色固體：2CuCl+2CO+2H2O═Cu2C12（CO）2?2H2O↓
【設計方案】根據上述資料設計如圖實驗裝置（固固定裝置路，裝置氣密性良好）：
【實驗步驟】①打開彈簧夾，通入適量氮氣；②關閉彈簧夾，點燃 A、B 兩處酒精燈；③觀察實驗現象；④熄滅兩只酒精燈。
【實驗分析】（1）步驟①的目的是 ；
步驟③時，B 處玻璃管中紅棕色粉末變黑，該反應的化學方程式為 ，
C 處現象是 ，D 處出現紅色固體。
下列關于該實驗的說法正確的是 ；
A．B 處固體質量逐漸減小 B．D 處現象證明 A、B 處發生了反應
C．必須在 E 處加一只點燃的酒精燈 D．步驟④后，應繼續通氮氣至玻璃管冷卻
已知 A 處參加反應的 MgCO3 質量為 1.68g，C 處得到沉淀質量為 1g。從環保角度考慮 D 中 CuCl
質量最少需 g．（精確到 0.001）
【答案】（1）排盡裝置內的空氣，防止加熱混合氣體引起爆炸；（2）Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2，石灰水變渾濁；（3）AD；（4）0.995
根據氣體的性質不同，可以對混合氣體的成分進行判斷．
991870543560水煤氣是將水蒸氣通過灼熱的焦炭而生成的氣體，主要成分是一氧化碳、氫氣及少量的二氧化碳和水蒸氣．某課題組同學為驗證水煤氣的成分，設計的實驗裝置如圖所示．
請分析上面信息后回答：
①你認為驗證水煤氣中各成分的順序依次是 ；
②裝置 C 的目的是 ，裝置 D 的作用是 ；
③裝置 E 內觀察到的現象是 ；
④實驗中兩次用到裝置 A，其目的分別是 ， ；
⑤請你設計一種尾氣處理方案： ．
某無色氣體 X 可能含有氫氣、一氧化碳、二氧化碳和甲烷四種氣體中的一種或兩種。為確定其組成，某同學取一定量該氣體按下圖所示裝置進行實驗（假設每步都充分反應或吸收），結果裝置①中
無明顯變化，裝置③增重 1.8g，裝置④增重 2.2g。
127508093980
下列關于氣體 X 成分的分析中，正確的是 A．一定沒有二氧化碳 B．可能只有甲烷
C．可能含有甲烷和氫氣 D．可能含有氫氣和一氧化碳E．可能含有甲烷和一氧化碳
【答案】（1）①H2O、CO2、H2、CO；②吸收二氧化碳氣體；除去水蒸氣；③反應物由黑色變成紅色；
④驗證水煤氣含有水蒸氣；通過驗證生成物中有水蒸氣來證明水煤氣中含有氫氣；
⑤將玻璃管改成尖嘴點燃或用氣球收集（2）ABD

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