第2部分 专题四 含碳物质的转化利用[2024新增，2024.22(3)]-【众相原创·赋能中考】2025年中考化学课堂精讲册（云南专用）

　　　　　　　 　　　　专题四　含碳物质的转化利用［２０２４新增，２０２４．２２（３）］ 　 专题四　含碳物质的转化利用 !"#$ 例　［２０２４云南２２（３）题３分］我国研制出一种新型催化剂，在这种催化剂作用下，二氧化碳可以转 化为汽油，主要转化过程如图所示（部分生成物已略去）。 ①催化剂在化学反应前后化学性质和　质量　不变。 ②过程Ⅰ中反应生成的另外一种物质为生活中常见的氧化物，该反应的化学方程式为　ＣＯ２＋Ｈ２  催化剂 ＣＯ＋Ｈ２Ｏ　。 【方法导引】 第一步：通读题干和设问。先将不需要流程图的设问作答。 第二步：读流程图示。观察流程图示中箭头的指示，箭头流进的为反应物，箭头流出的为生成物。如题 中过程Ⅰ中反应物为　　　　，生成物为　　　　；过程Ⅱ中反应物为　　　　　，生成物为　　　　 　　　；过程Ⅲ中反应物为　　　　　　　，生成物为　　　　。 第三步：书写相关化学方程式。注意流程图示中标注出的反应条件，如过程Ⅰ中发生反应的化学方程 式为　　　　　　　　。 第四步：作答与流程图相关的设问。 <='( １．（２０２３重庆Ａ）《科学》刊登了用ＣＯ２为原料，不依赖光合作用人工合成淀粉的成果，其中第一步 反应如图所示。下列说法正确的是 （Ｂ ） Ａ．该反应为置换反应 Ｂ．反应前后分子数目不相等 Ｃ．反应前后原子数目不相等 Ｄ．反应的后ＺｎＯ－ＺｒＯ２的质量不相等 ２．（２０２４苏州）捕集空气中ＣＯ２加氢制甲醇（ＣＨ３ＯＨ），可实现ＣＯ２资源化利用和“零碳”排放，其转 化流程如图所示。下列说法不正确的是 （Ｃ ） Ａ．反应①中，电解水生成的Ｈ２和Ｏ２的分子个数比为２∶１ Ｂ．反应②中，生产１．６ｋｇＣＨ３ＯＨ理论上要消耗２．２ｋｇＣＯ２ Ｃ．转化过程中，Ｈ２Ｏ和Ｈ２循环转化，无需额外补充 Ｄ．等质量的甲醇制取时消耗的 ＣＯ２与燃烧时生成的 ＣＯ２相等，实现 “零碳”排放 ５２１ 　 众相原创 赋能中考　云南化学 ３．中国科学家已实现由ＣＯ２到淀粉的全人工合成，其中一步重要反应的物质转化如下图所示（反应 ａ中，各物质的化学计量数均为１），下列说法正确的是 （Ｄ ） Ａ．推测一个分子中氢原子数目：甲醇＜甲醛 Ｂ．反应ａ和反应ｂ前后元素化合价均没有变化 Ｃ．反应ｂ的化学反应方程式为Ｈ２Ｏ２ Ｈ２Ｏ＋Ｏ２ Ｄ．为了使甲醇持续转化为甲醛，理论上反应ｂ需要补充的Ｈ２Ｏ２与反 应ａ中生成的Ｈ２Ｏ２的分子个数比１∶１ ４．（２０２４连云港节选）ＣＯ２的捕集与资源化利用是实现“双碳”目标的重要手段。光照条件下，将捕 集的ＣＯ２催化转化为高价值燃料的反应过程如图所示。该转化过程分两步进行： 第一步：光照时，Ｈ２在催化剂表面失去ｅ －转化为Ｈ＋。 第二步：ＣＯ２在催化剂表面获得不同数目的 ｅ －和 Ｈ＋，分别转化为甲、 乙、丙等含一个碳原子的分子。 （１）图中产物甲的化学式为　ＣＨ４　。 （２）已知生成１个乙分子时有２ｅ－参加反应，则生成一个丙分子时，需 要有　６　ｅ－参加反应。 ５．开发可再生的氢能源是减少 ＣＯ２排放的方法之一。利用甲烷（ＣＨ４）和水催化重整可制得氢气 （混有ＣＯ２）。提纯Ｈ２可用金属膜透氢；某温度下，Ｈ２在金属膜表面上解离成Ｈ，微观过程如图１ 所示。二氧化碳的利用也可以通过使用特殊的催化剂在光照（ｈｖ）条件下实现了ＣＯ２和Ｈ２催化转 化为Ｃ４Ｈ１０，其中转化关系如图２。 图１ 　 图２ （１）从微观角度描述图１中金属膜提纯Ｈ２的过程：　氢分子在金属膜表面分解为氢原子，氢原子 通过金属膜后重新组合成氢分子　。 （２）写出反应②的化学方程式：　　　　　　　　　　　　。 ６．（２０２４泸州）我国科学家在无细胞条件下，以ＣＯ２和Ｈ２为原料制得淀粉，代表着人工合成淀粉领 域的重大颠覆性和原创性突破，其合成路线图简化如图１，回答相关问题： 图１ 　　　 图２ （１）在“ＣＯ２→ＣＨ３ＯＨ”转化过程中，Ｈ２与ＣＯ２反应的化学计量数之比为　３∶１　。 （２）合成路线图中，“ＣＨ３ＯＨ→ＨＣＨＯ”转化的微观图示如图２，其中黑色球（ ）表示碳原子，则 白色球（ ）表示　氧　原子，物质Ｂ的分子式为　Ｈ２Ｏ２　。 （３）合成路线图中的反应物和生成物，属于有机高分子化合物的是　淀粉　。 ６２１ 　 云南化学 题眼４　Ｏ２　Ｈ２　气体肥料和灭火　冶炼金属　Ｈ２Ｏ　 ＣａＯ　ＨＣｌ　Ｈ２ＳＯ４　ＮａＯＨ　改良酸性土壤　Ｎａ２ＣＯ３　 ＣｕＳＯ４　ＣａＣＯ３　ＣＨ４ 题眼５　Ｏ　Ａｌ　Ｃａ　Ｃ　ＣＯ和ＣＯ２　Ｈ２Ｏ和Ｈ２Ｏ２ 物质间的转化关系 １．ＣＯ　Ｈ２Ｏ　Ｈ２Ｏ　ＣａＯ　ＣａＣＯ３ ２．（１）①Ｆｅ＋Ｈ２ＳＯ４ ＦｅＳＯ４＋Ｈ２↑ ②Ｆｅ＋ＣｕＳＯ４ ＦｅＳＯ４＋Ｃｕ ③Ｃ＋２ＣｕＯ 高温 ２Ｃｕ＋ＣＯ２↑ （２）① ＨＣｌ＋ＮａＯＨ ＮａＣｌ＋Ｈ２Ｏ ②２ＨＣｌ＋Ｎａ２ＣＯ３ ２ＮａＣｌ＋Ｈ２Ｏ＋ＣＯ２↑ ③２ＮａＯＨ＋ＣｕＣｌ２ Ｃｕ（ＯＨ）２↓＋２ＮａＣｌ ④ＮａＣｌ＋ＡｇＮＯ３ ＡｇＣｌ↓ ＋ＮａＮＯ３ ⑤Ｆｅ２Ｏ３ ＋６ＨＣｌ ２ＦｅＣｌ３＋３Ｈ２Ｏ （３）①３ＣＯ＋Ｆｅ２Ｏ３ 高温 ２Ｆｅ＋３ＣＯ２　②ＣＯ２  ＋２ＮａＯＨ Ｎａ２ＣＯ３＋Ｈ２Ｏ　③ＣＨ４＋２Ｏ２ 点燃 ＣＯ２＋２Ｈ２Ｏ 分类训练 １．Ｄ　２．Ｂ　３．Ｂ　４．Ｂ　５．Ｄ　６．Ａ ７．①ＣＯ　②ＣｕＯ（合理即可）　③２ＮａＯＨ＋ＣｕＳＯ４ Ｃｕ（ＯＨ）２↓＋Ｎａ２ＳＯ４（合理即可） ８．Ｄ　９．Ｂ　１０．Ｃ 专题四　含碳物质的转化利用 典例剖析 例 ①质量　②ＣＯ２＋Ｈ２ 催化剂 ＣＯ＋Ｈ２Ｏ 【方法导引】ＣＯ２、Ｘ　ＣＯ　ＣＯ、Ｘ　（ＣＨ２）ｎ　（ＣＨ２）ｎ 　汽油　ＣＯ２＋Ｈ２ 催化剂 ＣＯ＋Ｈ２Ｏ 综合训练 １．Ｂ　２．Ｃ　３．Ｄ ４．（１）ＣＨ４　（２）６ ５．（１）氢分子在金属膜表面分解为氢原子，氢原子通过金 属膜后重新组合成氢分子　（２）４ＣＯ＋９Ｈ２ 催化剂  ｈｖ Ｃ４Ｈ１０＋４Ｈ２Ｏ ６．（１）３∶１　（２）氧　Ｈ２Ｏ２　（３）淀粉 专题五　工艺流程题 分点突破 二、１．（１）增大反应物间的接触面积，加快反应速率（或 使反应更充分）　（３）漏斗　引流 ２．（１）①②　③ 典例剖析 例 ①过滤　②２ＮａＯＨ＋ＳＯ２ Ｎａ２ＳＯ３＋Ｈ２Ｏ ③Ｃａ（ＯＨ）２ 分类训练 １．（１）Ｈ２Ｏ　（２）化合　（３）Ｎ２＋３Ｈ２ 催化剂  高温高压 ２ＮＨ３ ２．（１）过滤　（２）稀盐酸　（３）ＭｇＣｌ２（熔融） 通电 Ｍｇ＋ Ｃｌ２↑ ３．（１）烧杯、漏斗、玻璃棒　（２） ＮａＯＨ＋ＨＣｌ ＮａＣｌ＋ Ｈ２Ｏ［或 ＦｅＣｌ３ ＋３ＮａＯＨ Ｆｅ（ＯＨ）３↓ ＋３ＮａＣｌ］　 （３）硫酸钡难溶于水，不和酸反应 ４．（１）增大物质间的接触面积，使反应更充分　（２）ＣＤ （３）ＣｕＣｌ２＋Ｃａ（ＯＨ）２ Ｃｕ（ＯＨ）２↓＋ＣａＣｌ２ （４）将“过量Ｘ”改为“适量Ｘ” ５．①Ｆｅ＋ＣｕＳＯ４ ＦｅＳＯ４＋Ｃｕ　②硫酸、硫酸亚铁 ６．（１）ＦｅＳＯ４　（２）ＣｕＯ＋Ｈ２ＳＯ４ ＣｕＳＯ４＋Ｈ２Ｏ （３）加入过量稀盐酸，过滤（合理即可） ７．（１）酸　（２）Ｃｌ２ ＋２ＮａＩ ２ＮａＣｌ＋Ｉ２ （３）碘元素和硫元素 ８．（１）Ｄ　（２）ＣａＣＯ３ 高温 ＣａＯ＋ＣＯ２↑　（３）氢氧化钙 （或氧化钙） ９．（１）Ｉ２　（２）Ｈ２ （３）ＳＯ２＋２Ｈ２Ｏ＋Ｉ２ ２０～１００℃ Ｈ２ＳＯ４＋２ＨＩ １０．（１）混合物　（２）２ＮａＨＣＯ３ △ Ｎａ２ＣＯ３＋ＣＯ２↑＋Ｈ２Ｏ （３）二氧化碳 专题六　实验探究题 探究环节 例１　【提出猜想】ＫＯＨ、Ｋ２ＣＯ３　Ｃａ（ＯＨ）２和 Ｋ２ＣＯ３会发 生化学反应 例２　【猜想与假设】ＳＯ２　钠和硫酸铜都不含碳元素，根 据质量守恒定律，不会生成二氧化碳 例３　【作出猜想】ＣａＣＯ３ 例４　【实验探究】产生白色沉淀　稀盐酸（合理即可） 例５　（１）ＣｕＳＯ４＋Ｈ２Ｏ　（２）１ｍＬ水　①③　可能是硫 酸铜和温度升高共同作用的结果　（３）ＡＣ 分类训练 １．【交流与解释】（２）２ＮａＯＨ＋ＣＯ２ Ｎａ２ＣＯ３＋Ｈ２Ｏ　 【交流与评价】碳酸钠溶液显碱性，加入酚酞后也变红 【进行实验】有白色沉淀生成，溶液仍为红色　【反思 与拓展】（１）干燥剂　（２）ＢＤ ２．Ⅰ．（１）氢氧化钙［或Ｃａ（ＯＨ）２］ （２）Ｃａ（ＯＨ）２＋Ｋ２ＣＯ３ ＣａＣＯ３↓＋２ＫＯＨ Ⅱ．有白色沉淀生成　溶液变红色　除尽废液中的碳 酸钠　生产效率高（合理即可） ３．【猜想与假设】Ａｇ２ＳＯ４和Ａｇ２ＳＯ３的混合物　【实验探究】 二　【实验结论】ＳＯ２＋Ｈ２Ｏ＋２ＡｇＮＯ３ Ａｇ２ＳＯ３↓＋ ２ＨＮＯ３　【拓展延伸】①银离子与氯离子结合生成氯化 银白色沉淀　②先有白色沉淀生成，再逐渐溶解 ４．【问题讨论】炭黑　【猜想与假设】反应物中不含有氢 元素，不能生成氢氧化钠　【反思与评价】（１）碳酸钠 溶液也呈碱性，也能使酚酞溶液变红　（２）检验并除 去碳酸钠　【实验结论】（１）三　（２）４Ｎａ＋３ＣＯ２ 点燃 ２Ｎａ２ＣＯ３＋Ｃ ５．【现象与结论】Ｆｅ２Ｏ３（或氧化铁）　Ｈ２Ｏ（或水）　有固 体析出　【讨论与分析】（１）２ＦｅＳＯ４·７Ｈ２Ｏ 高温 Ｆｅ２Ｏ３＋ＳＯ３↑ ＋ＳＯ２↑ ＋１４Ｈ２Ｏ　（２）２．０　（３）排空 气时装置内空气中的 ＣＯ２也能使澄清石灰水变浑浊， 干扰ＳＯ２的检验 ６．【实验探究】①ＣｕＳＯ４和ＣａＣＯ３　②Ｎａ２ＳＯ４和Ｎａ２ＣＯ３　 【交流与解释】（１）ＢａＣＯ３ ＋２ＨＣｌ ＢａＣｌ２＋Ｈ２Ｏ＋ ＣＯ２↑　（２）加入过量的氯化钡溶液引入了氯离子，干 扰氯化钠的检验　【继续探究】硝酸钡 ７．【猜想与假设】ＮａＯＨ　【实验方案设计】正确　无明显 现象　酚酞　【综合结论】碳酸钠和氢氧化钠的混合 溶液　【实验反思与拓展】ＮａＨＣＯ３ ＋ＮａＯＨ Ｎａ２ＣＯ３＋Ｈ２Ｏ ８．【实验探究１】Ｆｅ和ＣａＣＯ３　ＣａＯ　【实验质疑】２ＦｅＣｌ３ ＋Ｆｅ ３ＦｅＣｌ２　【实验探究２】（１）Ｆｅ２Ｏ３和ＣａＣＯ３ （２）Ｆｅ、Ｆｅ２Ｏ３、ＣａＯ、Ｃａ（ＯＨ）２和 ＣａＣＯ３　【拓展迁移】 氯化钠能加快铁的锈蚀（合理即可） ９．【作出猜想】碳、氢、氧　【解释与结论】（１）２Ｈ２Ｏ２ ＭｎＯ  ２ ２Ｈ２Ｏ＋Ｏ２↑　（２）Ｄ中无水硫酸铜变蓝　Ｅ 中澄清石灰水变浑浊　（３）                                                                       使装置中的二氧化碳和水 ９