專題36　元素的循環(huán)和物質的轉化（解析版）

專題36元素的循環(huán)和物質的轉化【思維導圖】【知識點回顧】一、自然界中的碳循環(huán)、氧循環(huán)eq\a\vs4\al(考點1知道自然界中碳循環(huán)的主要途徑)大氣中的二氧化碳通過植物的________轉變?yōu)開_______，固定的碳以有機物的形式供給動、植物利用，同時又通過呼吸作用、微生物的分解、燃料燃燒等方式釋放二氧化碳返回大氣，周而復始地進行著循環(huán)。eq\a\vs4\al(考點2知道自然界中氧循環(huán)的主要途徑)大自然中氧氣的含量會隨著生物的________和物質的________等而減少，但又隨著植物的________而增加，周而復始地進行著循環(huán)。產生氧氣的主要途徑：________。消耗氧氣的主要途徑：①動、植物的呼吸作用；②燃料燃燒；③微生物分解動、植物遺體；④其他氧化反應(如：生銹、食物腐敗)。二、物質間的相互轉化考點3說明金屬、金屬氧化物、堿之間的轉化關系；說明非金屬、非金屬氧化物、酸之間的轉化關系1．金屬→________→堿，如：Ca→CaO→Ca(OH)2。2．非金屬→________→酸，如：C→CO2→H2CO3。3．物質間的相互轉化注意：(1)極少數非金屬氧化物不與堿起反應，如CO等。(2)根據物質之間的相互轉化關系圖可查找各類物質的主要化學性質。(3)根據物質之間的相互轉化關系圖可查找各類物質的可能制法。考點1光合作用有機物考點2呼吸燃燒光合作用植物光合作用考點31.金屬氧化物2.非金屬氧化物【例題精析】（2022?麗水）某興趣小組為探究“豬肝中的鐵元素”，進行了以下實驗：選用新鮮豬肝，如圖操作，將豬肝中的鐵轉化為鐵離子，再用硫氰化鉀溶液檢驗（硫氰化鉀溶液遇鐵離子變紅色）。有關該實驗的說法正確的是（）A．實驗研究的問題是新鮮豬肝中是否含有鐵離子 B．新鮮豬肝中的鐵是以游離態(tài)形式存在的 C．實驗中獲得的土黃色混合液屬于溶液 D．新鮮豬肝中含鐵元素的證據是滴加硫氰化鉀溶液后溶液變紅【解答】解：A、由題干信息可知，實驗研究的問題是新鮮豬肝中是否含有鐵元素，故A錯誤；B、新鮮豬肝中的鐵是以化合態(tài)形式（亞鐵離子）存在的，故B錯誤；C、實驗中獲得的土黃色混合液中有難溶性物質，屬于懸濁液，故C錯誤；D、因為硫氰化鉀溶液遇鐵離子變紅色，則新鮮豬肝中含鐵元素的證據是滴加硫氰化鉀溶液后溶液變紅，故D正確。故選：D。（2021?湖州）工業(yè)煉鐵的部分反應如下所示，則（）O2→①+XCO2→②A．X可以是木炭 B．X與CO都具有氧化性 C．③反應后的尾氣可直接排放 D．Y中鐵元素以游離態(tài)存在【解答】解：A、碳與氧氣反應生成二氧化碳，木炭的主要成分是碳，可以是木炭，故選項說法正確。B、碳與氧氣反應生成二氧化碳，二氧化碳與碳在高溫下反應生成一氧化碳，X是碳，碳與CO都具有還原性，故選項說法錯誤。C、③是一氧化碳與氧化鐵在高溫下反應生成鐵和二氧化碳，一氧化碳有毒，直接排放到空氣中會污染環(huán)境，反應后的尾氣不能直接排放，故選項說法錯誤。D、Y是氧化鐵，鐵元素以化合態(tài)存在，故選項說法錯誤。故選：A。（2021?浙江）如圖所示為小嘉構建的甲、乙、丙、丁四種不同物質的關系圖，“﹣”表示相鄰的兩種物質能發(fā)生反應。若甲為鐵，乙、丙、丁分別是稀H2SO4、CuCl2溶液、NaOH溶液中的任意一種，則下列判斷錯誤的是（）A．乙可能是CuCl2溶液 B．丙一定是NaOH溶液 C．丁一定是稀H2SO4 D．丙不可能是稀H2SO4【解答】解：A、鐵能和氯化銅反應生成氯化亞鐵和銅，氯化銅和氫氧化鈉反應生成氫氧化銅沉淀和氯化鈉，氫氧化鈉和稀硫酸反應生成硫酸鈉和水，稀硫酸和鐵反應生成硫酸亞鐵和氫氣，因此乙可能是CuCl2溶液或稀硫酸，該選項說法正確；B、鐵不能和氫氧化鈉反應，因此丙一定是NaOH溶液，該選項說法正確；C、丁可以是氯化銅溶液，該選項說法不正確；D、如果丙是稀硫酸，則乙、丁的其中一種是氫氧化鈉，氫氧化鈉不能和鐵反應，因此丙不可能是稀H2SO4，該選項說法正確。故選：C。（2022?舟山）小舟歸納了金屬及其化合物之間的部分轉化關系，如圖所示。（1）請寫出符合圖中轉化規(guī)律①的化學方程式2Mg+O2點燃ˉ2MgO（2）我國古代勞動人民最早發(fā)明使用濕法煉銅，其原理是：第一步用硫酸將銅礦中的銅轉變?yōu)榭扇苄缘牧蛩徙~，第二步將鐵放入硫酸銅溶液中把銅置換出來。其中利用了圖中轉化規(guī)律⑧的是第二步。【解答】（1）轉化規(guī)律①是金屬轉化為金屬氧化物，如鎂在氧氣中燃燒生成氧化鎂，反應的化學方程式為：2Mg+O2＝2MgO；故答案為2Mg+O2點燃ˉ（2）轉化規(guī)律⑧是鹽轉化為金屬，鐵放入硫酸銅溶液中把銅置換出來，鐵與硫酸銅反應生成硫酸亞鐵和銅，是鹽轉化為金屬，故填：二。（2022?麗水）價類圖是以元素化合價為縱坐標物質類別為橫坐標繪制的圖像，它能將散亂的科學知識聯系在一起，有助于對科學問題的理解和整體認知。如圖是含碳元素物質的價類圖，其中“→”表示物質聞的轉化關系。（1）寫出物質B的化學式CO。（2）寫一個C→E的化學方程式CO2+Ca（OH）2＝CaCO3↓+H2O。（3）如圖的物質相互轉化關系中，反應類型有ABCD（填字母）。A.化合反應B.分解反應C.置換反應D.復分解反應【解答】解：（1）如圖是含碳元素物質的價類圖，所以A是碳，碳會轉化成氧化物B、C，所以B是一氧化碳，C是二氧化碳，二氧化碳和酸D可以相互轉化，所以D是碳酸，E會與二氧化碳相互轉化，所以E是碳酸鈉或碳酸鈣等，經過驗證，推導正確，所以物質B的化學式是CO；（2）C→E的反應可以是氫氧化鈣和二氧化碳反應生成碳酸鈣沉淀和水，化學方程式為：CO2+Ca（OH）2＝CaCO3↓+H2O；（3）如圖的物質相互轉化關系中，碳和氧化銅轉化成銅和二氧化碳的反應屬于置換反應，二氧化碳和碳生成一氧化碳的反應屬于化合反應，碳酸生成水和二氧化碳的反應屬于分解反應，碳酸鈣和鹽酸反應生成氯化鈣、水和二氧化碳的反應屬于復分解反應，屬于反應類型有：化合反應、分解反應、置換反應、復分解反應，故選：ABCD。故答案為：（1）CO；（2）CO2+Ca（OH）2＝CaCO3↓+H2O；（3）ABCD。（2021?金華）學習了物質推斷專題內容后，科學研究小組同學設計了如下實驗方案進行探究。步驟如下：①往鎂粉和氧化銅的混合物中加入過量稀硫酸，充分反應并過濾，得到濾渣甲和濾液A；②往滴有無色酚酞的氫氧化鈉和硝酸鋇的混合溶液中，加入一定量的稀硫酸，充分反應并過濾，得到沉淀乙和無色濾液B；③將濾液A和B充分混合后，得到沉淀丙和濾液C；④往濾液C中滴加氯化鋇溶液，沒有沉淀產生。回答下列問題：（1）步驟②中沉淀乙的化學式為BaSO4；（2）濾液C中除酚酞外，一定含有的溶質是硝酸鈉，硝酸鎂和硝酸?！窘獯稹拷?；（1）往滴有無色酚酞的氫氧化鈉和硝酸鋇的混合溶液中，加入一定量的稀硫酸，硫酸和氫氧化鈉反應生成硫酸鈉和水，和硝酸鋇反應生成硫酸鋇沉淀和硝酸，所以步驟②中沉淀乙為硫酸鋇，化學式為BaSO4，故答案為：BaSO4；（2）由步驟①可知，往鎂粉和氧化銅的混合物中加入過量稀硫酸，稀硫酸和氧化銅反應生成硫酸銅和水，和鎂反應生成硫酸鎂和氫氣，鎂與硫酸銅反應生成硫酸鎂和銅，則濾渣甲是銅，濾液A為硫酸鎂和過量的硫酸；由步驟②可知，濾液B為無色，則一定不含氫氧化鈉，步驟③將濾液A和B充分混合后，得到沉淀丙和濾液C可知，步驟②中的無色濾液B中一定含有硝酸鋇和硝酸鈉；④往濾液C中滴加氯化鋇溶液，沒有沉淀產生，說明C中一定不含硫酸根，一定含有的陽離子是鈉離子、鎂離子和氫離子，一定含有的陰離子為硝酸根離子，所以濾液C一定含有硝酸鈉，硝酸鎂和硝酸，故答案為：硝酸鈉、硝酸鎂和硝酸。（2021?寧波）有一包白色粉末，可能由BaCl2、NaOH、Na2CO3、Na2SO4中的一種或幾種組成。為確定其成分，某興趣小組做了如圖所示實驗。則：（1）無色溶液A中一定含有的溶質是氯化鈉（或NaCl）。（2）白色粉末的成分是氯化鋇和碳酸鈉（或BaCl2、Na2CO3）。【解答】解：白色固體溶于水，得到白色沉淀和無色溶液A，白色沉淀與硝酸反應會生成無色氣體和無色溶液B，說明白色沉淀為碳酸鹽沉淀，一定不含硫酸鋇沉淀，根據提供的物質、氯化鋇與碳酸鈉溶液反應生成碳酸鋇白色沉淀，則白色固體中一定含有碳酸鈉和氯化鋇，一定不含硫酸鈉；無色溶液A測得pH＝7，說明顯中性，一定不存在氫氧化鈉。且碳酸鈉在反應中不能過量。（1）氯化鋇與碳酸鈉反應生成碳酸鋇沉淀和氯化鈉，所以無色溶液A中一定含有的溶質是氯化鈉；（2）通過前邊的分析可知白色粉末的成分是氯化鋇和碳酸鈉（或BaCl2、Na2CO3）。故答案為：（1）氯化鈉（或NaCl）；（2）氯化鋇和碳酸鈉（或BaCl2、Na2CO3）。（2021?紹興）取敞口放置的氫氧化鈉溶液于燒杯中，倒入一定量的稀硫酸充分反應。為探究反應后所得溶液X的成分，興趣小組進行了如圖實驗（所加試劑均足量）：（1）過濾中玻璃棒的作用是引流。（2）產生的無色氣體是二氧化碳。（3）溶液X的溶質是氫氧化鈉、碳酸鈉、硫酸鈉。（4）計算濾液A中氯化鈉的質量?！窘獯稹拷猓海?）過濾中玻璃棒的作用是引流。故填：引流。（2）產生的無色氣體是碳酸鋇和稀硝酸反應生成的二氧化碳。故填：二氧化碳。（3）滴加酚酞試液，溶液變紅色，說明濾液A中含有氫氧化鈉，即溶液X中含有氫氧化鈉，說明稀硫酸不足，即不足以和氫氧化鈉反應，加入氯化鋇后得到12.54g沉淀，加入足量稀硝酸后剩余沉淀質量是4.66g，說明固體甲中含有碳酸鋇和硫酸鋇，即溶液X中含有硫酸鈉和碳酸鈉。故填：氫氧化鈉、碳酸鈉、硫酸鈉。（4）設硫酸鈉和氯化鋇反應生成氯化鈉質量為x，碳酸鈉和氯化鋇反應生成氯化鈉質量為y，硫酸鋇質量是4.66g，碳酸鋇質量：12.54g﹣4.66g＝7.88g，BaCl2+Na2SO4═BaSO4↓+2NaCl，2331174.66gxBaCl2+Na2CO3═BaCO3↓+2NaCl，1971177.88gy2334.66g=x＝2.34g，y＝4.68g，濾液A中氯化鈉的質量是：2.34g+4.68g＝7.02g，答：濾液A中氯化鈉的質量是7.02g。（2021?麗水）物質結構決定性質，物質性質決定用途，反應本質決定變化現象。如圖是小科構建的氫氧化鈣部分知識網絡，其中“—”表示相連物質能發(fā)生化學反應，X與圖中所給物質的類別不同。請回答：（1）酚酞試液在Ca（OH）2溶液中顯紅色，能使酚酞試液變紅的離子是OH﹣；（2）列舉熟石灰[Ca（OH）2]在工農業(yè)上的一種用途中和酸性土壤；（3）X溶液能與Ca（OH）2溶液反應并產生藍色絮狀沉淀，寫出產生該實驗現象的一個化學方程式CuSO4+Ca（OH）2＝Cu（OH）2↓+CaSO4?！窘獯稹拷猓海?）酚酞試液在Ca（OH）2溶液中顯紅色，能使酚酞試液變紅的離子是OH﹣；（2）熟石灰[Ca（OH）2]具有堿性，在農業(yè)上的一種用途是中和酸性土壤；（3）X溶液能與Ca（OH）2溶液反應并產生藍色絮狀沉淀，故可以是氫氧化鈣和硫酸銅反應生成氫氧化銅沉淀和硫酸鈣，化學方程式為：CuSO4+Ca（OH）2＝Cu（OH）2↓+CaSO4。故答案為：（1）OH﹣；（2）中和酸性土壤；（3）CuSO4+Ca（OH）2＝Cu（OH）2↓+CaSO4。（2021?麗水）“價類圖”是以化合價為縱坐標、物質類別為橫坐標繪制的圖像，它能將散亂的科學知識聯合系在一起，有助于對科學問題的理解和整體認知。如圖是含氯元素的物質的價類圖，其中“→”表示物質間的轉化關系。請回答：（1）A和氫氧化鉀反應得到D和水，則該反應屬于基本反應類型中的復分解反應；（2）物質C的化學式為ClO2；（3）E在一定條件下得到D的化學方程式為2KClO3MnO2ˉ△【解答】解：（1）A是酸，含有﹣1價的氯元素，為鹽酸，鹽酸與氫氧化鉀反應生成氯化鉀和水，該反應是兩種化合物相互交換成分生成兩種新的化合物的反應，屬于復分解反應。（2）物質C屬于氧化物，氯元素顯+4價，氧元素顯﹣2價，其化學式為ClO2。（3）E屬于鹽，氯元素顯+5價，D為氯化鉀，氯酸鉀在二氧化錳的催化作用下在加熱條件下生成氯化鉀和氧氣，反應的化學方程式為：2KClO3MnO2ˉ故答案為：（1）復分解反應；（2）ClO2；（3）2KClO3MnO2ˉ【習題鞏固】一．選擇題（共12小題）1．（2022?定海區(qū)校級模擬）下列選項所示的物質間轉化均能一步實現的是（）A．Cu→稀硫酸CuSO4→氫氧化鈉溶液Cu（OH）B．S→氧氣SO2→蒸餾水H2SOC．Fe→稀硫酸FeCl3→硝酸銀溶液D．C→氧氣CO2→澄清石灰水【解答】解：A、銅與稀硫酸不反應，故選項錯誤。B、硫在氧氣中燃燒生成二氧化硫，二氧化硫與水反應生成亞硫酸，不能一步反應生成硫酸，故選項錯誤。C、鐵與稀硫酸反應生成硫酸亞鐵溶液和氫氣，不能生成氯化鐵，故選項錯誤。D、碳在氧氣中燃燒生成二氧化碳，二氧化碳與石灰水反應生成碳酸鈣沉淀和水，轉化均能一步實現，故選項正確。故選：D。2．（2022?西湖區(qū)校級一模）甲、乙、丙有如圖所示的轉化關系（“→”表示反應能一步實現，部分反應物和反應條件略去）下列各組物質按照甲、乙、丙的順序符合要求的是（）A．Fe（NO3）3、FeCl3、Fe（OH）3 B．C、CO2、CO C．CaCO3、Ca（OH）2、CaO D．CuO、Cu（OH）2、CuCl2【解答】解：A、硝酸鐵不能直接轉化為氯化鐵，所以不能實現轉化；B、碳燃燒或者體現還原性都會生成二氧化碳，二氧化碳和碳在高溫下生成一氧化碳。可以實現轉化；C、碳酸鈣不能直接轉化為氫氧化鈣，所以不能實現轉化；D、氧化銅不能一步轉化為氫氧化銅，所以不能實現轉化；故選：B。3．（2022?溫州模擬）甲，乙，丙，丁四種物質有如圖所示的轉化關系（部分反應物和產物已略去），則甲，乙，丙，丁依次是（）A．C，CO，CO2，H2CO3 B．CO，CO2，C，H2CO3 C．CaO，Ca（OH）2，CaCl2，CaCO3 D．CaCO3，Ca（OH）2，CaCl2，CaO【解答】解：A、碳會轉化成一氧化碳，一氧化碳會轉化成二氧化碳，二氧化碳會轉化成碳酸，但是碳酸不會轉化成碳，故A錯誤；B、一氧化碳會轉化成二氧化碳，二氧化碳會轉化成碳，碳不會轉化成碳酸，故B錯誤；C、氧化鈣和水生成氫氧化鈣，氫氧化鈣和鹽酸生成氯化鈣，氯化鈣和碳酸鈉生成碳酸鈣，碳酸鈣高溫生成氧化鈣，故C正確；D、碳酸鈣不會生成氫氧化鈣，故D錯誤。故選：C。4．（2022?鎮(zhèn)海區(qū)二模）甲、乙、丙、丁四種溶液中，分別含有Ba2+、Mg2+、Na+、H+、Cl﹣、OH﹣、CO32﹣、SO42﹣中的一種陽離子和一種陰離子。為確定四種溶液中分別含有哪種陽離子或陰離子，進行了如下實驗：①將甲溶液分別與其他三種溶液混合，都觀察到白色沉淀生成②將乙、丁溶液混合，有氣泡產生③向丙溶液中滴入AgNO3溶液，可明顯觀察到白色沉淀，加稀硝酸后，沉淀不消失分析實驗得到的以下結論中錯誤的是（）A．甲溶液中一定含有Ba2+ B．乙溶液中可能含有SO42﹣ C．丙溶液中一定含有Cl﹣ D．丁溶液中一定含有Na+【解答】解：甲、乙、丙、丁四種溶液中，分別含有Ba2+、Mg2+、Na+、H+、Cl﹣、CO32﹣、SO42﹣、OH﹣中的一種陽離子和一種陰離子，可以組成的物質有BaCl2、Ba（OH）2、MgCl2、MgSO4、HCl、H2SO4、NaCl、NaOH、Na2CO3、Na2SO4；①將甲溶液分別與其他三種溶液混合，都觀察到白色沉淀生成，能形成沉淀的離子組合是CO32﹣和Ba2+、Ba2+和SO42﹣、Mg2+和OH﹣；故甲可以是氫氧化鋇；②將乙、丁溶液混合，有氣泡產生，則乙、丁溶液中分別含有H+和CO32﹣中的一種；乙、丁可以分別是硫酸和碳酸鈉中的一種，無法具體判斷分別是誰；③向丙溶液中滴入AgNO3溶液，可明顯觀察到白色，加稀硝酸后，沉淀不消失，則丙溶液中含有Cl﹣，丙可以是氯化鎂；代入題干，推斷合理；A、甲溶液中一定含有Ba2+，說法正確；B、乙溶液可能是硫酸溶液，也可能是碳酸鈉溶液，因此可能含有SO42﹣，說法正確；C、丙溶液是氯化鎂溶液，一定含有Cl﹣，說法正確；D、丁溶液可能是硫酸溶液，也可能是碳酸鈉溶液，因此可能含有Na+，說法錯誤；故選：D。5．（2022?西湖區(qū)校級二模）實驗室有一瓶標簽脫落的固體試劑，現分別取少量的該固體進行下列實驗，根據實驗現象判斷，該固體最可能是（）實驗操作實驗現象取該固體于試管中，加水、振蕩固體不溶解取該固體于試管中，加鹽酸、振蕩固體溶解，無氣泡產生一氧化碳通過熾熱的該固體，稱固體質量、檢測尾氣固體質量減輕，尾氣中只檢測到CO與CO2A．堿 B．鹽 C．金屬單質 D．金屬氧化物【解答】解：取該固體于試管中，加水、振蕩，固體不溶解，說明該固體難溶于水；取該固體于試管中，加鹽酸、振蕩，固體溶解，無氣泡產生，說明該固體能與稀鹽酸反應，且沒有氣體生成；一氧化碳通過熾熱的該固體，稱固體質量、檢測尾氣，說明該固體能與一氧化碳反應，一氧化碳奪取了固體中的氧，應為金屬氧化物，因為金屬氧化物能與鹽酸反應生成鹽和水，能與一氧化碳反應生成金屬和二氧化碳。A、堿不一氧化碳反應，故選項錯誤。B、鹽不與一氧化炭反應，故選項錯誤。C、能與稀鹽酸反應的金屬單質，與稀鹽酸反應會生成氫氣，故選項錯誤。D、由上述分析，該固體最可能是金屬氧化物，故選項正確。故選：D。6．（2022?杭州二模）某同學在學習了金屬及其化合物之間的轉化規(guī)律后，繪制了可以通過一步反應制取ZnSO4的思維導圖，其中所選用的物質錯誤的是（）A．①一Zn B．②﹣Zn（NO3）2 C．③﹣H2SO4 D．④﹣Zn（OH）2【解答】解：A、鋅和硫酸銅反應生成硫酸鋅和銅，該選項選擇正確；B、可溶性的堿與硝酸鋅反應生成了氫氧化鋅沉淀，不能得到硫酸鋅，該選項選擇不正確；C、氧化鋅和稀硫酸反應生成硫酸鋅和水，該選項選擇正確；D、稀硫酸和氫氧化鋅反應生成硫酸鋅和水，該選項選擇正確。故選：B。7．（2022?嘉善縣一模）在實驗室里，區(qū)分下列各組物質的兩種方法不完全正確的是（）待區(qū)分的物質方法一方法二A水和雙氧水放入二氧化錳加熱B氮氣和二氧化碳用點燃的木條伸入集氣瓶通入澄清石灰水C氯酸鉀和二氧化錳觀察顏色加水溶解D木炭粉和鐵粉用磁鐵吸引在空氣中點燃【解答】解：A、分別加入二氧化錳，水中加入二氧化錳，無明顯現象，雙氧水中加入二氧化錳，過氧化氫在二氧化錳的催化下分解為水和氧氣，產生氣泡，現象不同，可以區(qū)分；過氧化氫受熱易分解生成水和氧氣，產生氣泡，水受熱不分解，無明顯現明；現象不同，可以用加熱方法區(qū)分；故A不符合題意；B、氮氣和二氧化碳不燃燒、不支持燃燒，能使燃著的木條熄滅；氮氣都不能使澄清石灰水變渾濁，二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁，現象不同，可用澄清石灰水區(qū)分；故B符合題意；C、氯酸鉀是白色的，二氧化錳是黑色的，觀察顏色，可以區(qū)分；氯酸鉀能溶于水形成溶液，二氧化錳難溶于水，加水、溶解可以區(qū)分，故C不符合題意；D、鐵粉能被磁鐵吸引，木炭粉不能被磁鐵吸引，用磁鐵吸引可以區(qū)分，在空氣中點燃，木炭燃燒生成二氧化碳，逐漸減少，鐵粉在空氣中不能燃燒，現象不同，可以區(qū)分，故C不符合題意。故選：B。8．（2022?溫州二模）如圖所示，其中甲、乙、丙、丁、戊分別是鐵、氫氧化鈣、碳酸鈉、氯化鋇、鹽酸中的一種。圖中相連的兩圓表示相應物質能發(fā)生反應，已知乙是鐵。下列說法正確的是（）A．五種物質以及各反應的生成物中，只有鐵是單質 B．甲是碳酸鈉 C．戊是氯化鋇 D．圖中發(fā)生復分解反應個數為3【解答】解：鐵能和鹽酸反應生成氯化亞鐵和氫氣；氫氧化鈣和碳酸鈉反應生成白色沉淀碳酸鈣和氫氧化鈉，和鹽酸反應生成氯化鈣和水；碳酸鈉和氯化鋇反應生成白色沉淀碳酸鋇和氯化鈉，和鹽酸反應生成氯化鈉、水和二氧化碳，因此甲是氫氧化鈣，乙是鐵，丙是鹽酸，丁是碳酸鈉，戊是氯化鋇；A、鐵屬于單質，鐵和鹽酸反應生成的氫氣屬于單質，該選項說法不正確；B、甲是氫氧化鈣，該選項說法不正確；C、戊是氯化鋇，該選項說法正確；D、氫氧化鈣和碳酸鈉反應生成白色沉淀碳酸鈣和氫氧化鈉，和鹽酸反應生成氯化鈣和水，都屬于復分解反應，碳酸鈉和氯化鋇反應生成白色沉淀碳酸鋇和氯化鈉，和鹽酸反應生成氯化鈉、水和二氧化碳，都屬于復分解反應，因此圖中發(fā)生復分解反應個數為4，該選項說法不正確。故選：C。9．（2022?鄞州區(qū)模擬）如圖是A、B、C、D、E五種不同類別物質卡片組成的“化學拼圖”，相鄰兩張卡片所標的物質（或其溶液）間能發(fā)生反應或轉化。下列有關說法正確的是（）A．C+E發(fā)生置換反應 B．若B為氫氣，與E反應可生成新的單質 C．A+C、C+D、A+D兩兩反應一定能生成鹽和水 D．若E能與D發(fā)生化學反應，則E一定是CO2【解答】解：A、C與E反應是氧化物和酸反應，生成鹽和水，兩種化合物相互交換成分，生成兩種新的化合物，屬于復分解反應，故A錯；B、若B為氫氣，與E反應可生成新的單質，例如氫氣與氧化銅在加熱的條件下，反應生成銅和水，故B正確；C、A+C反應生成新酸和新鹽、C+D反應生成鹽和水、A+D反應生成新堿和新鹽，故C錯；D、若E能與D發(fā)生化學反應，則E不一定是CO2，可以是二氧化硫等物質，故D錯。故選：B。10．（2022?溫州模擬）現有鐵粉、二氧化錳、硫酸鋇和鐵礦石四種固體，為了區(qū)分它們，某同學參照二歧分類法，制作了如圖的檢索表。下列敘述錯誤的是（）1a只含一種物質21b含有多種物質甲2a只含一種元素乙2b含有多種元素33a▲丙3b白色固體丁A．甲表示的是鐵礦石 B．乙表示的是鐵粉 C．表中“▲”應該表示為“黑色固體” D．也可根據是否含有氧元素對丙、丁分類【解答】解：A、甲中含有多種物質，說明其是混合物，四種固體中鐵礦石屬于混合物，所以甲表示的是鐵礦石，故A正確；B、乙中只含有一種元素，鐵粉中只含有一種元素，所以乙表示的是鐵粉，故B正確；C、丙和丁中含有多種元素，丁是白色固體，二氧化錳、硫酸鋇中含有多種元素，硫酸鋇是白色固體，二氧化錳是黑色固體，所以表中“▲”應該表示為“黑色固體”，故C正確；D、二氧化錳、硫酸鋇中均含有氧元素，不能根據是否含有氧元素對丙、丁分類，故D錯誤。故選：D。11．（2022?慈溪市校級模擬）芯片是電腦“智能家電”的核心部件，它是以高純度的單質硅（Si）為材料制成的。硅及其氧化物能發(fā)生如下反應：①Si+O2△ˉSiO②Si+2NaOH+X═Na2SiO3+2H2↑③SiO2+2C高溫ˉ④SiO2+Na2CO3高溫ˉNa2SiO3+CO2下列說法錯誤的是（）A．④屬于氧化還原反應 B．Na2SiO3中Si的化合價為+4價 C．②中X的化學式為H2O D．Si和SiO2在一定條件下可以相互轉化【解答】解：A、④中反應前后元素化合價都不變，不屬于氧化還原反應，該選項說法不正確；B、Na2SiO3中鈉元素化合價是+1，氧元素化合價是﹣2，根據化合物中元素化合價代數和為零可知，Si的化合價為+4價，該選項說法正確；C、②中反應前后硅原子都是1個，鈉原子都是2個，反應后氧原子是3個，反應前應該是3個，其中1個包含在X中，反應后氫原子是4個，反應前應該是4個，其中2個包含在X中，X的化學式為H2O，該選項說法正確；D、由①③可知，Si和SiO2在一定條件下可以相互轉化，該選項說法正確。故選：A。12．（2022?鄞州區(qū)模擬）實驗室有一黑色粉末（含氧化銅、碳粉、鐵粉中的一種或幾種）和未知溶質質量分數的稀硫酸。某同學進行了如下探究：將14.6g黑色粉末加入盛有100g該稀硫酸的燒杯中，充分反應后，稱得燒杯內物質質量為114.2g。該同學的以下推斷中正確的是（）①若反應后燒杯中有固體存在，則原黑色粉末中一定含有碳粉②黑色固體粉末可能由鐵粉和碳粉組成③黑色固體中一定有鐵，且其質量不低于11.2g④反應后可能得到紅色固體⑤該稀硫酸的溶質的質量分數為19.6%A．①③④ B．②③④ C．②③⑤ D．③④⑤【解答】解：①碳粉不與酸反應，也不溶于水，若反應后燒杯中有固體存在，但黑色粉末中不一定含有碳粉，還可能為剩余的氧化銅或鐵粉或二者混合物，故①錯誤；②將14.6g黑色粉末加入盛有100g該稀硫酸的燒杯中，充分反應后，稱得燒杯內物質質量為114.2g。說明生成氫氣0.4g，說明一定含有鐵粉，可能含有碳，故②正確；③設生成氫氣0.4g需要鐵的質量為x。Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑562x0.4g562x＝11.2g生成氫氣0.4g需要鐵的質量是11.2g，鐵還能與硫酸銅反應，因為還可能混有碳粉或氧化銅，所以鐵質量不低于11.2g，故③正確；④如果樣品中含有氧化銅時，氧化銅和稀硫酸反應生成硫酸銅和水，鐵能和硫酸銅反應生成銅和硫酸亞鐵，因此反應中可能得到紅色固體，故④正確；⑤設生成氫氣0.4g需要硫酸的質量為y。Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑982y0.4g982y＝19.6g該稀硫酸中溶質的質量分數最小為：19.6g100g如果稀硫酸只和鐵反應，則反應的硫酸質量是9.8g，此時稀硫酸質量分數是19.6%，如果再和氧化銅反應時，則稀硫酸的質量分數大于19.6%，因此該稀H2SO4的溶質質量分數不低于19.6%，故⑤錯誤。故選：B。二．填空題（共6小題）13．（2022?舟山模擬）鐵的化合物有廣泛用途，如碳酸亞鐵（FeCO3）可作補血劑。某硫酸廠產生的爐渣中除了有Fe2O3、FeO，還有一定量的SiO2．興趣小組利用爐渣嘗試制備FeCO3，其流程如圖：【已知：Fe+Fe2（SO4）3═3FeSO4；SiO2不溶于水，也不與稀硫酸反應】（1）操作①的名稱是過濾。（2）溶液A中的溶質除H2SO4外，還存在硫酸鐵、硫酸亞鐵。（3）上述流程中生成固體c的化學方程式FeSO4+Na2CO3＝Na2SO4+FeCO3↓?！窘獯稹拷猓海?）操作①的名稱是過濾，通過過濾把液體和固體分離。故填：過濾。（2）溶液A中的溶質除H2SO4外，還存在硫酸鐵和硫酸亞鐵，是因為加入的是過量的稀硫酸，即完全反應后硫酸有剩余，稀硫酸和氧化鐵反應生成硫酸鐵和水，和氧化亞鐵反應生成硫酸亞鐵和水，因此溶液中還含有硫酸鐵和硫酸亞鐵。故填：硫酸鐵、硫酸亞鐵。（3）上述流程中生成固體c是碳酸亞鐵，是因為硫酸亞鐵和碳酸鈉反應生成碳酸亞鐵沉淀和硫酸鈉，反應的化學方程式：FeSO4+Na2CO3＝Na2SO4+FeCO3↓。故填：FeSO4+Na2CO3＝Na2SO4+FeCO3↓。14．（2022?鄞州區(qū)模擬）某小組通過如下四組實驗對稀硫酸部分化學性質進行驗證：①Mg和稀硫酸；②MgO和稀硫酸；③Ba（NO3）2溶液和稀硫酸；④NaOH溶液和稀硫酸。實驗結束后將所有反應后的溶液混合進行了如圖操作，請分析并回答下列問題：（1）操作①的名稱為過濾。（2）實驗④無明顯現象，再將打磨過的鐵絲浸入該實驗后的溶液中，仍無明顯現象，據此能（填“能”或“不能”）驗證NaOH溶液和H2SO4發(fā)生反應。（3）濾液b的成分中一定含有Ba（NO3）2、NaNO3、Ba（OH）2。（用化學式表示）【解答】解：（1）操作①將沉淀和溶液分離的操作為過濾，故填：過濾；（2）實驗四無明顯現象，再將打磨過的鐵絲浸入該實驗后的溶液中，仍無明顯現象，說明稀硫酸被反應了，據此能驗證NaOH溶液和H2SO4發(fā)生反應，故填：能。（3）實驗一反應后的溶液中一定含有硫酸鎂，可能含有硫酸；實驗二反應后的溶液中一定含有硫酸鎂，可能含有硫酸；實驗三反應后的溶液中一定含有硝酸，可能含有硝酸鋇、硫酸中的一種；實驗四反應后的溶液中一定含有硫酸鈉，可能含有氫氧化鈉、硫酸中的一種，實驗結束后將所有反應后的溶液混合，濾液a中一定有Na+和NO3﹣，可能含有氫離子、氫氧根離子、鋇離子、硫酸根離子中的一種或幾種，根據加稀硫酸無明顯現象，可知濾液a中不含有Ba2+，根據加過量的Ba（OH）2溶液后產生白色沉淀B，且白色沉淀B完全溶于稀硝酸，可知濾液a中一定有Mg2+，則濾液a一定沒有SO42﹣和OH﹣，綜上所述濾液a成分為一定有NaNO3、Mg（NO3）2，可能有HNO3，再向其中加入過量氫氧化鋇后，Ba（OH）2與Mg（NO3）2反應生成Mg（OH）2沉淀和Ba（NO3）2，若溶液中有HNO3，則Ba（OH）2與HNO3反應生成硝酸鋇和水，因此溶液中一定含有硝酸鋇，還有不參與反應的硝酸鈉，由于加入過量的氫氧化鋇，因此溶液中還含有氫氧化鋇，故填：Ba（NO3）2、NaNO3、Ba（OH）2。15．（2022?溫州模擬）在學習“金屬的冶煉”時，某學習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。（1）寫出該實驗玻璃管內出現的現象是黑色粉末變成紅色。（2）實驗時，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其質量為m2，利用m1﹣m2的值，求出樣品中氧化銅的質量分數。其中m1﹣m2的值是指氧化銅中氧元素的質量。（3）同學們查閱到CO除了具有可燃性、難溶于水等性質外，還具有毒性。因此，本實驗中需對尾氣進行處理，請你提出一種處理方法將尾氣點燃。【解答】解：（1）一氧化碳可以還原氧化銅為銅，氧化銅為黑色粉末，銅為紅色，所以可以看到固體粉末由黑色變?yōu)榧t色；故答案為：黑色粉末變成紅色。（2）反應前后氧化銅變?yōu)殂~，減少的為氧元素的質量，所以此時m1﹣m2表示氧化銅中氧元素質量；故答案為：氧化銅中氧元素。（3）一氧化碳具有可燃性，可以燃燒變?yōu)槎趸?，因此可以進行點燃處理；故答案為：將尾氣點燃。16．（2022?寧波三模）氯化鋇是一種可溶性重金屬鹽。廣泛應用于化工領域，其水溶液呈中性。工業(yè)上用毒重石（主要成分是碳酸鋇）制備氨化銅晶體。某實驗小組模擬工業(yè)上制備氯化鋇晶體的流程，設計了實驗室中制備氯化鋇晶體的方案。實驗流程如圖所示（該毒重石樣品所含雜質難溶于水且不與酸反應）。（1）步驟①中發(fā)生反應的化學方程式為：BaCO3+2HCl＝BaCl2+H2O+CO2↑。（2）濾液Ⅱ是30℃時氯化鋇的飽和溶液，請說明原因：濾液Ⅱ是過濾晶體得到的溶液。（3）關于上述實驗方案的相關內容，下列說法正確的是ABD（填字母）。A．氯化鋇是一種有毒的物質，使用時應注意安全B．該實驗流程中得到的副產品二氧化碳是重要的化工原料C．可用重晶石（主要成分是硫酸鋇）代替該實驗流程中的毒重石制備氯化鋇晶體D．步驟②將濾渣進行水洗，既能提高氯化鋇晶體的產率，又能減少Ba2+對環(huán)境的污染【解答】解：（1）步驟①中發(fā)生反應是碳酸鋇和鹽酸反應生成氯化鋇、水和二氧化碳，反應的化學方程式為：BaCO3+2HCl＝BaCl2+H2O+CO2↑；故答案為：BaCO3+2HCl＝BaCl2+H2O+CO2↑；（2）濾液Ⅱ是過濾晶體得到的溶液，所以是30℃時氯化鋇的飽和溶液；故答案為：濾液Ⅱ是過濾晶體得到的溶液；（3）A．氯化鋇是一種可溶性重金屬鹽，能使蛋白質變性，是一種有毒的物質，使用時應注意安全，故選項A正確；B．該實驗流程中碳酸鋇和鹽酸反應生成氯化鋇、水和二氧化碳，二氧化碳是重要的化工原料，故選項B正確；C．由于硫酸鋇不溶于水也不和酸反應，所以不可用重晶石（主要成分是硫酸鋇）代替該實驗流程中的毒重石，制備氯化鋇晶體，故選項C不正確；D．步驟②將濾渣進行水洗，其主要目的是將濾渣表面可溶性的鋇離子除去，既能提高氯化鋇晶體的產率，又能減少Ba2+環(huán)境的污染，故選項D正確。故答案為：ABD。17．（2022?溫州模擬）某溶液中可能含有氫氧化鈉、碳酸鈉、硫酸鈉、氯化鈉、硝酸鈉中的一種或幾種，小晨同學為測定其成分，進行如下實驗。首先她取了一定樣品，先后逐滴加入氯化鋇溶液、稀硝酸。0～t1時刻表示加入的氯化鋇過程；t1時刻之后表示加入的稀硝酸的過程，她將產生沉淀的質量與時間的關系繪制成了如圖所示的圖像?；卮鹣铝袉栴}：（1）由上述實驗可知，原溶液中一定含硫酸鈉、碳酸鈉、氫氧化鈉；（2）BD之間（不包括B、D端點）對應的溶液中的一定存在的離子有Na+、Ba2+、OH﹣、Cl﹣、NO3﹣；（用離子符號表示）【解答】解：（1）某溶液中可能含有氫氧化鈉、碳酸鈉、硫酸鈉、氯化鈉、硝酸鈉中的一種或幾種，取了一定樣品，先后逐滴加入氯化鋇溶液、稀硝酸，0～t1時刻表示加入的氯化鋇過程，沉淀的質量逐漸增加，后不變；t1時刻之后表示加入的稀硝酸的過程，沉淀的質量先不變，后不斷減少，最終沉淀的質量為一定值后不再發(fā)生改變，說明沉淀中存在難溶于稀硝酸的硫酸鋇，還存在能與稀硝酸反應的碳酸鋇，則原溶液中一定含有硫酸鈉、碳酸鈉；硫酸鈉、碳酸鈉與氯化鋇溶液反應，分別生成硫酸鋇沉淀和氯化鈉、碳酸鋇沉淀和氯化鈉，至A點恰好完全反應，故A至D點時沉淀質量不再發(fā)生改變。t1時刻之后表示加入的稀硝酸的過程，D至B，沉淀的質量先不變，是因為加入的稀硝酸先與溶液中的氫氧化鈉反應，生成硝酸鈉和水，氫氧化鈉反應完，碳酸鋇與稀硝酸反應生成硝酸鋇、水和二氧化碳，沉淀的質量不斷減少，至C點，碳酸鋇完全反應，沉淀的質量不再發(fā)生改變；由上述實驗可知，原溶液中一定含硫酸鈉、碳酸鈉、氫氧化鈉。（2）BD之間（不包括B、D端點），發(fā)生的反應是稀硝酸與溶液中的氫氧化鈉反應，生成硝酸鈉和水，氫氧化鈉有剩余，對應的溶液中一定存在的溶質是氫氧化鈉、氯化鈉、氯化鋇（過量的）、硝酸鈉，一定存在的離子有Na+、Ba2+、OH﹣、Cl﹣、NO3﹣。故答案為：（1）硫酸鈉、碳酸鈉、氫氧化鈉；（2）Na+、Ba2+、OH﹣、Cl﹣、NO3﹣。18．（2022?婺城區(qū)模擬）現有一包固體樣品，可能由CaCO3、CaO、NaOH、Na2CO3、Na2SO4中的一種或幾種組成。為確定其組成，進行了如下實驗：Ⅰ.取樣于燒杯中，加足量水充分溶解，過濾得到白色沉淀物A和濾液；Ⅱ.往濾液中加入過量的呈中性的氯化鋇溶液，發(fā)現有白色沉淀B生成。待濁液澄清后，往上層清液中滴加酚酞試液，發(fā)現溶液呈無色；Ⅲ.取白色沉淀B，加入足量稀硝酸，發(fā)現有無色氣體產生且沉淀全部消失。請回答下列問題：（1）寫出白色沉淀與稀硝酸發(fā)生反應的化學方程式CaCO3+2HNO3＝Ca（NO3）2+CO2↑+H2O、BaCO3+2HNO3＝Ba（NO3）2+CO2↑+H2O。（2）根據現象判斷，固體樣品中一定不存在的成分是CaO、NaOH、Na2SO4。【解答】解：（1）固體樣品有白色沉淀物A產生，符合此要求的只有碳酸鈣，其不溶于水，會形成沉淀，而加入過量氯化鋇后還產生沉淀B，且能溶于硝酸，則為碳酸鋇，因此白色沉淀A為碳酸鈣，B為碳酸鋇，碳酸鈣與硝酸反應生成硝酸鈣、水和二氧化碳，碳酸鋇和硝酸反應硝酸鋇、水和二氧化碳，書寫化學方程式注意配平及氣體符號，所以化學方程式為CaCO3+2HNO3＝Ca（NO3）2+CO2↑+H2O，BaCO3+2HNO3＝Ba（NO3）2+CO2↑+H2O；故答案為：CaCO3+2HNO3＝Ca（NO3）2+CO2↑+H2O、BaCO3+2HNO3＝Ba（NO3）2+CO2↑+H2O。（2）加入足量氯化鋇后，上層清液加入酚酞不變色，說明不含有氫氧化鈉，而白色沉淀B都溶解，說明不含有硫酸鈉，若存在氧化鈣，氧化鈣與水反應生成氫氧化鈣，氫氧化鈣與碳酸鈉反應會生成氫氧化鈉，溶液會先顯堿性，所以此時氧化鈣也不存在；故答案為：CaO、NaOH、Na2SO4。三．實驗探究題（共1小題）19．（2022?海曙區(qū)模擬）某固體混合物中可能含有氫氧化鈉、硝酸鈉、氯化鈉、硫酸鈉、碳酸鈉。為了研究該混合物的成分，某同學按下列流程進行了實驗（各步均恰好完全反應）：根據流程圖回答問題：（1）寫出反應③的化學方程式：CO2+Ca（OH）2＝CaCO3↓+H2O。（2）根據實驗現象推斷該混合物中一定含有的物質是Na2SO4、Na2CO3（填化學式）。（3）該同學為了進一步確定固體混合物的組成，取樣品20.9g（其中含鈉元素的質量為6.9g），按上述流程圖進行實驗，產生11.65g白色沉淀A，產生2.2g氣體W。通過計算，判斷并確定該混合物樣品中所含物質的成分及其質量。【解答】解：硫酸鈉和氯化鋇反應生成不溶于酸的硫酸鋇沉淀，碳酸鈉和氯化鋇反應生成溶于酸的碳酸鋇沉淀，碳酸鈉和酸反應會生成二氧化碳，氯離子和銀離子反應生成氯化銀沉淀，二氧化碳和氫氧化鈣反應生成白色的碳酸鈣沉淀，固體混合物加入足量的水溶解，溶液中加入稀鹽酸，生成的氣體W能使澄清石灰水變渾濁，所以W是二氧化碳，樣品中一定含有碳酸鈉，溶液中加入硝酸和氯化鋇，生成的白色沉淀，所以樣品中一定含有硫酸鈉，溶液中加入硝酸銀會生成白色沉淀，加入的氯化鋇會引入氯離子，所以樣品中可能含有氯化鈉。（1）反應③是二氧化碳和氫氧化鈣反應生成碳酸鈣沉淀和水，化學方程式為：CO2+Ca（OH）2＝CaCO3↓+H2O。（2）根據實驗現象推斷該混合物中一定含有的物質是：Na2SO4、Na2CO3。（3）該同學為了進一步確定固體混合物的組成，取樣品20.9g（其中含鈉元素質量為6.9g），按上述流程圖進行實驗，產生11.65g白色沉淀A，產生2.2g氣體W。設碳酸鈉的質量為x，硫酸鈉的質量為y，Na2CO3+2HCl＝2NaCl+H2O+CO2↑106???????????????????44x???????????????????????2.2g10644x＝5.3gNa2SO4+BaCl2＝BaSO4↓+2NaCl142??????????233y???????????11.65g142y＝7.1g設混合物的平均相對分子質量為Mr，2.3g÷23Mr＝85，由于氫氧化鈉的相對分子質量為40，氯化鈉的相對分子質量為58.5，氫氧化鈉和氯化鈉的相對分子質量都小于85，且硝酸鈉的相對分子質量剛好為85，所以混合物中還含有的物質只可能且僅有硝酸鈉。通過計算，確定該混合物中還含有的物質是NaNO3，其質量為20.9g﹣7.1g﹣5.3g＝8.5g。故答案為：（1）CO2+Ca（OH）2＝CaCO3↓+H2O