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专题学习知识清单十 物质的转化和元素的循环
知识点一 物质的转化
1. 将一定量的氢气通入盛有8 g氧化铜的玻璃管中,生成的气体全部通入足量的浓硫酸中,浓硫酸的质量增加了0.9 g。则玻璃管中得到的固体组成为( A )
A.CuO和Cu B.只含CuO
C.只含单质Cu D.无法确定
【解析】 浓硫酸的质量增加了0.9 g,即氢气还原氧化铜生成了0.9 g水,设被还原的CuO质量为x。
H2+CuOCu+H2O
80 18
x 0.9 g
=,解得x=4 g。
因此玻璃管中得到的固体为CuO和Cu的混合物。
2. 氢气和一氧化碳还原氧化铜的实验装置如图所示,下列有关说法中,错误的是( C )
第2题图
A.实验时都应该先通入气体后加热,防止发生爆炸
B.两者都可以通过观察黑色固体颜色的变化判断反应是否发生
C.甲试管略向下倾斜,乙玻璃管保持水平,是因为两种气体的密度不同
D.甲无尾气处理装置而乙有,是因为一氧化碳有毒而氢气无毒
3. 下列制备物质的设计中,理论上正确、操作上可行、经济上合理的是( D )
A.COCO2Na2CO3溶液
B.CuFe(NO3)2溶液Fe(OH)2
C.FeFe2O3Fe2(SO4)3溶液
D.CaOCa(OH)2NaOH溶液
4. 如图所示是几种物质间的转化关系(反应条件均省略),其中可以通过置换反应实现的转化有( B )
第4题图
A.一个 B.二个
C.三个 D.四个
【解析】 C→CO2,可以通过置换反应实现转化,反应的化学方程式为C+2CuO2Cu+CO2↑;CO2→CO,可以通过与碳发生化合反应实现,反应的化学方程式为CO2+C2CO;CO、Fe3O4→Fe,反应的化学方程式为4CO+Fe3O43Fe+4CO2,该反应不是置换反应;Fe→FeSO4,可以通过与稀硫酸发生置换反应实现,反应的化学方程式为Fe+H2SO4===FeSO4+H2↑。
5. 甲、乙、丙、X、Y、Z六种物质间只通过一步反应就能实现如图中箭头所示的转化。下列不符合要求的一组物质是( D )
第5题图
选项
甲
X
A
O2
H2O
B
CO2
CaCO3
C
Fe
Fe3O4
D
NaOH
NaNO3
【解析】 若甲是O2,则乙可以是CO,丙是CO2,X是H2O,则Y是Ca(OH)2,Z是CaCO3,可以通过一步反应实现;若甲是CO2,则乙可以是O2,丙是CO,X是CaCO3,Y是CaO,Z是Ca(OH)2,可以通过一步反应实现;若甲是Fe,则乙可以是FeSO4,丙可以是FeCl2,X是Fe3O4,Y可以是H2O,Z是O2,可以通过一步反应实现;若甲是NaOH,X是NaNO3,NaNO3不能转化生成NaOH,不符合要求。
6. 从工业革命以来,人类燃烧煤炭和石油,产生的二氧化硫和氮氧化物排入大气,随着降水降落,形成了酸雨。酸雨的主要危害是造成环境酸化。酸雨是指pH<5.6的雨水,其形成的主要原因是排放到空气中的二氧化硫溶于雨水形成亚硫酸(H2SO3)。亚硫酸不稳定,易被空气中的氧气氧化为硫酸,亚硫酸酸性比硫酸弱。请回答下列问题:
(1)亚硫酸的化学性质有__不稳定性(或易被氧化,或酸性比硫酸弱等,合理即可)__(写出一条即可)。
(2)某同学收集雨水测定pH为5.3,放置一段时间后再测定pH为4.8,酸性增强的原因是__亚硫酸被空气中的氧气氧化为硫酸__。
(3)为减少实验室排放到空气中的二氧化硫,可用氢氧化钠溶液来吸收二氧化硫,该反应的化学方程式是__SO2+2NaOH===Na2SO3+H2O__。
7. 某CuO粉末中混有少量Cu2O,现有一课外活动小组利用如图所示装置测定其中Cu2O的质量。已知在加热条件下,H2还原Cu2O生成Cu和H2O,CO还原Cu2O生成Cu和CO2。请根据图示内容回答下列问题:
第7题图
(1)X 是常见还原性气体 CO、H2 中的一种,请根据该组合装置判断 X 的化学式为__H2__。
(2)若缺少装置B,将直接导致反应后装置D内的物质的质量__偏大__(选填“偏大”“偏小”或“不影响”)。
(3)装置E的作用是__吸收空气中的水蒸气(或防止空气中的水蒸气进入装置D)__。
(4)已知反应前 CuO 和Cu2O 的总质量为m1 g,完全反应后 D 中 U 形管内物质的质量增加了m2 g(损失忽略不计),则原混合物中 Cu2O 的质量为__(2.25m1-10m2)g__。
8. 工业上用硫铁矿石(主要成分为FeS2)在沸腾炉中焙烧,经过一系列反应,得到硫酸。焙烧后的矿渣用于炼铁。其转化过程如图所示(部分条件和产物已略去)。
请回答下列问题:
第8题图
(1)图中出现的含硫元素的物质中,属于氧化物的有__SO