内容正文:
54
专题特训(五) 物质的转化、推断与制备 ▶ “答案与解析”见P33
类型一 物质的转化、推断
1.
在给定条件下,下列物质间的每一步转化,均
能通过一步反应实现的是 ( )
A.
O2
Fe
点燃→Fe2O3
C
高温→Fe
B.
HCl
NaOH
→NaCl
CO2
→Na2CO3
C.
CuO
H2SO4
→CuSO4
Fe
→FeSO4
D.
Ca(OH)2
Na2CO3
→NaOH
SO3
→Na2SO3
2.
(2023·宜昌)如图所示,“—”表示相连的两
种物质能发生反应,“→”表示一种物质能转
化成另一种物质,部分反应物、生成物及反应
条件未标出。下列说法中,与图示关系不符
的是 ( )
(第2题)
A.
甲不可能是碱
B.
丙不可能是单质
C.
甲、乙可以都是氧化物
D.
甲、乙、丙可以是不同类别的物质
3.
(2024·天津)如图所示为甲、乙、
丙、丁四种物质间的相互关系,涉及
的反应均为初中化学常见的反应
(“—”表示相连的两种物质能反应,“→”表示
通过一步反应能实现转化),下列选项中,符
合图示关系的是 ( )
(第3题)
选 项 甲 乙 丙 丁
A. CuO H2 H2SO4 Mg
B. HCl Fe Fe3O4 O2
C. O2 CO CO2 C
D. Ca(OH)2 CO2 Na2CO3 HCl
4.
★(2023·金昌)A、B、C均含同一种元素,A
为单质,B有毒,D为红棕色粉末,M是一种
常见的酸,I俗称生石灰。它们之间存在如下
转化关系:
(第4题)
根据以上信息回答下列问题。
(1)
写出物质F的化学式: ,H溶液
中金属阳离子的符号为 。
(2)
反应②属于 (填基本反应类型)。
(3)
写出反应①的化学方程式:
。
(4)
用简洁的语言描述E→G反应的现象:
。
(5)
写出物质J在生活、生产中一种常见的用
途: 。
5.
现有一包不纯的 K2CO3 固体,可能含有
NaOH、Ba(OH)2、Na2SO4、(NH4)2SO4 中
的一种或几种物质。
实验步骤如下:
(1)
取适量固体与熟石灰混合研磨,无氨味,
则原固体中一定不含 。
(2)
另取适量固体加水溶解,过滤得白色固
体A和无色滤液B,则原固体中一定含有
。
(3)
取固体A,加入过量稀HCl,固体全部溶
解,则原固体中一定不含 ,写出(2)
中生 成 固 体 A 的 反 应 的 化 学 方 程 式:
。
(4)
取少量滤液B,滴加足量Ba(NO3)2 溶
液,产生沉淀,静置,向上层清液中滴加酚酞
化学(沪教版)九年级下
55
溶液,溶液变红,则原固体中 (填“一
定”或“不一定”)含NaOH。
类型二 物质的制备(工业流程题)
6.
(2024·连云港)一种以黄铜渣(含Zn、Cu、
ZnO、CuO)为原料获取Cu和ZnSO4溶液的
实验流程如图所示。下列说法中,正确的是
( )
(第6题)
A.
加入稀H2SO4后生成H2的化学方程式
为Cu+H2SO4CuSO4+H2↑
B.
根据流程图可以判断Zn的金属活动性比
Cu的强
C.
判断加入的Zn已过量的依据是溶液中有
固体剩余
D.
流程中涉及的化学反应类型均为置换
反应
7.
★(2024·宜宾)二水合氯化钙(CaCl2·2H2O)
可用于食品加工、制药等领域。工业上以石
灰石(主要成分为CaCO3,含少量Fe2O3 和
MgCO3等杂质)为原料生产CaCl2·2H2O
的主要流程如图所示。已知:pH>9.5时,
Fe3+和Mg2+完全转化为沉淀。请回答下列
问题:
(第7题)
(1)
将石灰石粉碎的目的是
。
(2)
“酸溶”时,CaCO3 发生的反应属于
(填基本反应类型)。
(3)
“滤渣”的成分有 Mg(OH)2 和
(填化学式)。
(4)
“系列操作”依次为蒸发浓缩、
、过滤,得到CaCl2·2H2O晶体。
(5)
若用10t
36.5%的浓盐酸制得6.615t
CaCl2·2H2O,则浓盐酸中HCl的利用率是
%(CaCl2·2H2O的相对分子质量
为147)。
8.
(2023·武汉)硫酸锌可制备各种含
锌材料,在防腐、医学上有广泛应
用。菱锌矿的主要成分是
ZnCO3,
还含有少量的二氧化硅和氧化铁。以菱锌矿
为原料制备ZnSO4·7H2O
的工艺流程如图
所示,据图回答下列问题:(二氧化硅难溶于
水,也不与硫酸反应)
(第8题)
(1)
菱锌矿属于 (填“纯净物”或“混
合物”)。
(2)
“酸浸”中观察到的现象是
。
(3)
滤液1中含有的阳离子是
(填离子符号)。
(4)
“转化”中加入足量锌粉,反应的化学方
程式 有 Zn+Fe2 (SO4)3 ZnSO4 +
2FeSO4和
(写一个即可)。
(5)
下列说法中,正确的是 (多选,
填字母)。
A.
“粉碎”是为了使菱锌矿在“酸浸”中与硫
酸充分反应
B.
在“转化”中加入锌粉,若无气泡冒出,则
说明锌粉已足量
C.
滤渣甲、滤渣乙均能与硫酸反应产生气体
D.
滤液2的质量一定比滤液1的质量大
第8章 酸、碱、盐及其应用
D错误。
7.
D [解析]
粗盐的主要成分是氯化钠,粗盐初步提纯是
通过溶解(把不溶物与食盐初步分离)、过滤(把不溶物彻
底除去)、蒸发(将食盐从溶液中分离出来)得到精盐的过
程,A能达到实验目的。硝酸钾的溶解度受温度变化的影
响较大,而氯化钠的溶解度受温度变化的影响较小,可采
用蒸发结晶的方法来提纯NaCl,B能达到实验目的。CO2
气体能与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,氮气不与氢氧化
钠反应,再用浓硫酸进行干燥,能除去杂质且没有引入新
的杂质,符合除杂原则,C能达到实验目的。Na2SO4 能与
BaCl2反应生成硫酸钡沉淀和氯化钠,能除去杂质,但引入
了新的杂质氯化钠,不符合除杂原则,D不能达到实验
目的。
8.
A [解析]
氯化氢溶于水形成盐酸,能使石蕊溶液变
红,二氧化碳和水反应生成碳酸,碳酸也能使石蕊溶液变
红,不能确定是否含有氯化氢,A错误;氯化钾和二氧化锰
混合加热时无明显现象,氯酸钾和二氧化锰混合加热时,
氯酸钾分解生成氯化钾和氧气,B
正确;氢氧化钡和硫酸铜
反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钡沉淀,过滤得到硝酸钾溶
液,C
正确;加适量Na2CO3 溶液,碳酸钠和氯化钙反应生
成碳酸钙沉淀和氯化钠,过滤得到氯化钠溶液,洗涤滤渣,
再向滤渣中滴加适量稀盐酸,盐酸和碳酸钙反应生成氯化
钙、水和二氧化碳,得到氯化钙溶液,D
正确。
9.
(1)
搅拌(合理答案均可) (2)
NaOH (3)
Ca2+ 不
能 (4)
稀硫酸 (5)
过滤 漏斗 (6)
B (7)
94.7%
[解析]
(1)
搅拌或适当升温可加快固体样品的溶解速率。
(2)
试剂X应为NaOH溶液,是为了除去溶液中的铜离子
且不引入杂质离子。(3)
加入的碳酸钠和氯化钙反应生成
碳酸钙沉淀和氯化钠,因此除去的是Ca2+;不能用K2CO3
溶液代替Na2CO3 溶液,否则会引入杂质钾离子。(4)
硫
酸和氢氧化钠反应生成硫酸钠和水,碳酸钠和硫酸反应生
成硫酸钠、水和二氧化碳,都没有引入新的杂质,故若添加
的NaOH溶液和Na2CO3 溶液过量,可加入适量稀硫酸将
它们除去。(5)
操作a可将固体和液体分离,其名称为过
滤;过滤操作中需要用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、漏
斗。(6)
由图乙可知,由于硫酸钠的溶解度在30℃以下时
比氯化钠小,降温的过程中会析出大量的硫酸钠,所以降
温结晶的最佳温度范围是20℃~30℃。(7)
生成硫酸钡
沉淀的质量为15g
+180g
+100g-271.7g=23.3g。设
该固体中硫酸钠的质量为x。
Na2SO4
142
x
+BaCl2BaSO4↓
233
23.3g
+2NaCl
142
233=
x
23.3
g x=14.2g
则该固体中硫酸钠的质量分数为14.2
g
15
g×100%
≈94.7%。
专题特训(五) 物质的转化、推断与制备
1.
C
2.
B [解析]
盐酸可以与活泼金属反应生成盐和氢气,与
金属氧化物反应生成盐和水,与碱反应生成盐和水,与盐
反应生成新盐和新酸,以此为突破口逐项分析。甲可由盐
酸生成,而盐酸反应后不能生成碱,故甲不能是碱,A正确。
丙能与盐酸反应,若丙为单质铁,丙与乙之间可以相互转
化,则乙可为氧化铁;甲是盐酸反应后的产物,且甲能与乙
反应,则甲可以是氢气,如图(a)所示,转化关系成立且丙是
单质,B错误。若甲、乙都是氧化物,甲是盐酸反应后的产
物,甲可为水;甲与乙能反应,丙与乙之间可以相互转化,盐
酸与丙能反应,则乙可为二氧化碳,丙可为碳酸钙,如图
(b)所示,转化关系成立,C正确。丙能与盐酸反应,丙可以
为碳酸钠;丙与乙之间可以相互转化,则乙可为氢氧化钠,
碳酸钠与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,氢氧
化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和水;甲能与乙反应,且
是盐酸反应后的产物,则甲为二氧化碳,如图(c)所示,转化
关系成立,且甲属于氧化物,乙属于碱,丙属于盐,故甲、乙、
丙可以是不同类别的物质,D正确。
(第2题)
33
3.
D [解析]
由图示可知,甲能和乙、丙反应,丙能和丁反
应,丁能转化成乙,乙能和丙相互转化。氢气不能通过一
步反应转化成硫酸,A不符合题意。氧气不能通过一步反
应转化成铁,B不符合题意。氧气不能和二氧化碳反应,C
不符合题意。氢氧化钙能和二氧化碳、碳酸钠反应,碳酸
钠能和盐酸反应,盐酸能转化为二氧化碳,二氧化碳能与
碳酸钠相互转化,D符合题意。
4.
(1)
CaCO3 Fe
3+ (2)
复分解反应 (3)
3CO+
Fe2O3
高温
2Fe+3CO2 (4)
固体逐渐溶解,有气泡产生,
溶液由无色逐渐变为浅绿色 (5)
配制农药波尔多液(或
改良酸性土壤等合理答案均可) [解析]
根据题目信息,D
为红棕色粉末,则D是氧化铁;B能与氧化铁反应且有毒,
则B为一氧化碳;氧化铁与一氧化碳在高温的条件下反应
生成二氧化碳和铁,C能转化为一氧化碳,则C为二氧化
碳,E为铁;A、B、C均含同一种元素,且A为单质,则A可
以是碳或氧气;I俗称生石灰,则I为氧化钙;F在高温的条
件下会生成氧化钙,则F是碳酸钙;碳酸钙与酸反应生成
二氧化碳,因此M可以是盐酸;铁与盐酸反应会生成氯化
亚铁,则G可以是氯化亚铁;氧化铁与盐酸反应会生成氯
化铁,则H可以是氯化铁;H与J反应生成红褐色沉淀(氢
氧化铁),则J为氢氧化钙。代入图中进行验证,可知推断
合理。(1)
根 据推断可知,F是碳酸钙,其化 学 式 为
CaCO3,H溶液中的阳离子为铁离子(Fe
3+)。(2)
反应②
是碳酸钙与酸的反应,该反应属于复分解反应。(3)
B为
一氧化碳,D为氧化铁,C为二氧化碳,E为铁,因此反应①
为一氧化碳和氧化铁在高温的条件下反应生成铁和二氧
化碳,该反应的化学方程式为3CO+Fe2O3
高温
2Fe+
3CO2。(4)
E为铁,M可以为盐酸,铁与盐酸反应生成氢
气和氯化亚铁,该反应的实验现象为固体逐渐溶解,有气
泡产生,溶液由无色逐渐变为浅绿色。(5)
J为氢氧化钙,
氢氧化钙在生活、生产中可以用于配制农药波尔多液,或
改良酸性土壤,或作建筑材料等。
推断题的解题方法
推断类试题的形式通常有通过文字描述推断、通过
文字描述与反应的化学方程式推断和通过框图推断等。
解答推断类试题的步骤:首先,读审———仔细读题、审清
题意,即弄清题意和要求,明确已知和未知条件,找出明
显条件和隐藏条件。其次,找突破口或“题眼”———通过
分析结构特征、性质特征、反应特征和现象特征及特征
数据等,确定某一物质或成分的存在,以此作为解题的
突破口。再次,推理———从突破口向外扩展,通过顺推
法、逆推法、假设法得出初步结论。最后,进行全面检
查,验证推论是否符合题意。
5.
(1)
(NH4)2SO4 (2)
Ba(OH)2 (3)
Na2SO4
K2CO3+Ba(OH)2BaCO3↓+2KOH (4)
不一定
[解析]
(1)
铵盐能与碱反应生成氨气,因此取适量固体与
熟石灰 混 合 研 磨,无 氨 味,则 原 固 体 中 一 定 不 含
(NH4)2SO4。(2)
取适量固体加水溶解,过滤得白色固体
A,一定有Ba(OH)2 和K2CO3 反应生成的BaCO3 沉淀,
也可能有Ba(OH)2 和Na2SO4 反应生成的BaSO4 沉淀,
则原固体中一定含Ba(OH)2。(3)
取固体A,加入过量稀
盐酸,固体全部溶解,因为BaCO3 沉淀可以溶解在稀盐酸
中,而BaSO4 沉淀不能溶解,所以固体A是BaCO3 沉淀,
则原固体中一定不含 Na2SO4;生成固体 A的反应为
K2CO3+Ba(OH)2BaCO3↓+2KOH。(4)
取少量滤
液B,滴加足量的Ba(NO3)2溶液,产生沉淀,发生的反应为
K2CO3+Ba(NO3)2BaCO3↓+2KNO3,静置后向上层
清液中滴加酚酞溶液,溶液变红,说明溶液呈碱性,但因为
原固体中有Ba(OH)2 且(2)中反应生成了KOH,所以不
能判断原固体中是否含NaOH。
6.
B [解析]
在金属活动性顺序中,铜位于氢之后,铜与
稀硫酸不反应,A错误;由实验流程图可知,向含有硫酸锌
和硫酸铜的混合溶液中加入过量的锌,得到铜、锌混合物
和硫酸锌溶液,据此可判断Zn的金属活动性比Cu的强,B
正确;铜与稀硫酸不反应而锌与稀硫酸反应,判断加入的
Zn已过量的依据是向固体中加入稀硫酸,有气体产生,C
43
错误;向黄铜渣(含Zn、Cu、ZnO、CuO)中加入稀硫酸,氧化
锌、氧化铜分别与硫酸反应生成硫酸锌、硫酸铜和水,为复
分解反应,D错误。
7.
(1)
增大反应物间的接触面积,使反应更快、更充分
(2)
复分解反应 (3)
Fe(OH)3 (4)
降温结晶 (5)
90
[解析]
(3)
石灰石的主要成分为CaCO3,含少量Fe2O3 和
MgCO3等杂质,加入浓盐酸,碳酸钙与盐酸反应生成氯化
钙、二氧化碳和水,氧化铁和盐酸反应生成氯化铁和水,碳
酸镁和盐酸反应生成氯化镁、二氧化碳和水,加入石灰乳,
氯化铁和氢氧化钙反应生成氢氧化铁沉淀和氯化钙,氯化
镁和氢氧化钙反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钙,故“滤渣”
的成分有Mg(OH)2和Fe(OH)3。(4)
通过“系列操作”将
氯化钙溶液转化为二水合氯化钙晶体,应采用降温结晶的
方法,则“系列操作”依次为蒸发浓缩、降温结晶、过滤,得到
CaCl2•2H2O晶体。(5)
根据质量守恒定律,化学反应前
后元素的种类和质量不变,则制得6.615tCaCl2•2H2O
需要消耗 HCl的质量为
6.615t× 35.5×2147 ×100%
35.5
36.5×100%
=
3.285
t,则浓盐酸中 HCl的利用率为 3.285
t
10
t×36.5%×
100%=90%。
工业流程题的解题方法
工业流程题的考法一般包括两个方面:一是以实验
为目的的流程题,主要是对混合物的除杂、分离和提纯;
二是以制备某物质为目的的流程题。
解答以实验为目的的流程题一定要认真从题目中
找出要得到的主要物质是什么,混有的杂质有哪些,认
真分析加入某一试剂后,能与什么物质发生反应,生成
了什么物质,要用什么方法才能将杂质除去,只有这样
才能明白每一步所加试剂或操作的目的。解答以制备
某物质为目的的流程题,应明确要制取什么物质,从题
干或问题中获取有用信息,了解产物的性质,题目中的
信息往往是制备该物质的关键所在。另外,解答流程题
时还应注意流程中所加试剂的量的多少及流程中涉及
的物质有哪些可以循环利用等。
8.
(1)
混合物 (2)
固体部分溶解,有气泡产生,溶液由无
色变为黄色 (3)
H+、Zn2+、Fe3+ (4)
Zn+H2SO4
ZnSO4+H2↑(或Zn+FeSO4Fe+ZnSO4 ) (5)
AD
[解析]
(2)“酸浸”中,发生的反应为硫酸和碳酸锌反应生
成硫酸锌、水和二氧化碳,硫酸和氧化铁反应生成硫酸铁
和水,所以“酸浸”中观察到的现象是固体部分溶解,有气泡
产生,溶液由无色变为黄色。(3)
滤液1中含有的阳离子
是过量的稀硫酸中的H+、反应生成的硫酸锌和硫酸铁中
的Zn2+和Fe3+。(4)
“转化”中加入足量锌粉,除了题中已
给出的反应外,还有锌与硫酸反应生成硫酸锌和氢气,锌
与硫酸亚铁反应生成铁和硫酸锌。(5)“粉碎”是为了增大
反应物之间的接触面积,使菱锌矿在“酸浸”中与硫酸充分
反应,A选项说法正确。在“转化”中加入锌粉,锌先将硫酸
铁转化为硫酸亚铁,之后和硫酸反应生成硫酸锌和氢气,
加入锌粉时无气泡冒出,只能说明硫酸铁和硫酸已完全反
应,但生成的硫酸亚铁是否被锌完全转化为硫酸锌,无法
通过无气泡冒出作出判断,所以在“转化”中加入锌粉,若无
气泡冒出,不能说明锌粉已足量,B选项说法错误。滤渣甲
的主要成分是二氧化硅,二氧化硅不能与硫酸发生反应,
滤渣乙中含有锌和铁,它们都能与稀硫酸反应产生气体,C
选项说法错误。加入锌粉后,锌和硫酸铁反应生成硫酸亚
铁和硫酸锌,加入固体物质反应后无气体、沉淀生成,溶液
质量增加;锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气,加入锌的
质量比生成氢气的质量大,溶液质量增加;锌再继续和硫
酸亚铁反应生成硫酸锌和铁,由于锌的相对原子质量大于
铁,且硫酸锌和硫酸亚铁中锌和铁的化合价都为+2,反应
后溶液质量也增加。所以滤液2的质量一定比滤液1的质
量大,D选项说法正确。
专题特训(六) 科学探究
1.
2NaOH+MgCl2Mg(OH)2↓+2NaCl 【猜想与假
设】
NaOH 【实验探究】
红 【交流与反思】
(1)
产生白色
沉淀 (2)
除去过量的氢氧化钠 [解析]
NaOH 与
MgCl2反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钠,反应的化学方程
式为2NaOH+MgCl2Mg(OH)2↓+2NaCl。【猜想与
53