期末压轴题特训 考向六 物质的推断与制备-【拔尖特训】2024-2025学年新教材九年级下册化学(鲁教版2024)

96 考向六　物质的推断与制备 ▶ “答案与解析”见P55 (第1题) 1. 甲、乙、丙是初中化学常见物质, 它们的转化关系如图所示(“→” 表示转化能一步实现,部分物质 和反应条件已略去),下列推测 不正确的是 ( ) A. 若反应均是化合反应,则乙可为CO B. 若反应均是分解反应,则甲可为H2O C. 若甲、乙、丙均是碱,则丙可为Fe(OH)3 D. 若甲、乙、丙属于不同类别,则乙可为H2 2. 实验室有一包固体粉末,可能含有Na2CO3、 K2SO4、Ba(OH)2 中的一种或几种。为了探 究其成分,实验过程如图所示: (第2题) 下列说法错误的是 ( ) A. 步骤Ⅰ中得到的溶液一定显碱性 B. 步骤Ⅱ中沉淀若全部溶解,则原固体粉末中 一定含Ba(OH)2、Na2CO3,一定不含K2SO4 C. 步骤Ⅱ中沉淀若部分溶解,则原固体粉末 中一定含Ba(OH)2、Na2CO3、K2SO4 D. 步骤Ⅱ中沉淀若不溶解,则原固体粉末中 一定含Ba(OH)2,可能含Na2CO3、K2SO4 3. (2023·牡丹江)如图,A~H是初中 化学常见的物质,它们都含有一种 相同的元素,D是红棕色粉末,F是 炉具清洁剂的主要成分,F、G属于同种类别 的物质,请回答下列问题:(“—”表示反应关 系,“→”表示转化关系) (第3题) (1) B的化学式为 ,H 的俗称为 。 (2) 反应②的化学方程式为 。 (3) 反应①属于基本反应类型中的 。 (4) G在生产、生活中的用途是 (写一条)。 4. (2024·河北)为减少炼铁过程中生成CO2 的质量,某小组设计了如图所示的炼铁新方 案(反应条件已略去)。A~H是初中化学常 见物质,其中A是常用的溶剂,G是铁;反应 ①中用到的电为“绿电”,获得“绿电”的过程 中不排放CO2。请回答下列问题: (第4题) (1) 可作为“绿电”来源的是 (填“煤 炭”或“水能”)。 (2) 反应①的化学方程式为 。 (3) 反应①~④中属于置换反应的是 (填序号)。 (4) 冶炼得到相同质量的铁,使用该新方案 比高炉炼铁生成CO2 的质量少,其原因除使 用了“绿电”外,还有 。 5. (2023·重庆A卷)锂辉矿(Li2CO3)是制备 新能源汽车电池的重要原料。如图是一种模 拟提纯碳酸锂的工艺,根据要求回答问题。 (第5题) 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 化学(鲁教版)九年级下 97 [查阅资料] Ⅰ. 锂辉矿的主要成分为Li2CO3,含泥沙等 杂质。 Ⅱ. Li2CO3(化学性质与Na2CO3类似)为无 色晶体,微溶于水,在冷水中的溶解度比在热 水中的大。 (1) X是一种酸,其溶质的化学式为 , 常用 (填试剂名称)检验气体Y。 (2) ②中发生中和反应的化学方程式为 。 (3) 有以下三种温度的饱和Na2CO3 溶液, ③中你选择的是 (填字母)。 A. 0℃ B. 25℃ C. 80℃ (4) 将滤液2蒸发,当有 (填 现象)时,停止加热,可得到其他化工产品。 6. (2024·新疆)硫酸亚铁广泛应用于医学、农 业等领域,可利用菱铁矿进行制备。菱铁矿 的主要成分是碳酸亚铁(FeCO3),还含有少 量的二氧化硅(SiO2)和氧化铁(Fe2O3)。以 菱铁矿为原料制备硫酸亚铁的工艺流程如图 所示。回答下列问题: (第6题) (1) 硫酸亚铁可为人体补充铁元素,在医学 上可用于治疗 (填病症名称)。 (2) 菱铁矿属于 (填“纯净物”或“混 合物”)。 (3) Fe2O3 中铁元素的化合价为 , 其中铁元素与氧元素的质量比为 (填最简整数比)。 (4) 由此流程可推知SiO2的性质有 (填字母)。 A. 难溶于水 B. 化学性质很活泼 C. 不能与稀硫酸反应 (5) 溶液甲中,属于盐类的两种溶质为 (填化学式)。 7. (2023·南通)实验室以软锰矿(主 要含 MnO2 的矿石)为原料制备 MnO2的流程如图甲: (第7题甲) (1) MnO2催化分解KClO3的化学方程式为 。 (2) “酸浸”时,为使软锰矿充分反应,可采取 的措施有 (写一条)。 (3) “沉锰”反应为 MnSO4+2NH4HCO3 △ 􀪅􀪅MnCO3↓+(NH4)2SO4+H2O+CO2↑。 加热温度不能过高的原因是 。 (4) 在空气中“煅烧”MnCO3 会生成不同的 锰氧化物,各种锰氧化物的质量分数随煅烧 温度的变化关系如图乙所示。 (第7题乙) ① 370~410℃时发生的主要反应为2MnO+ O2 △ 􀪅􀪅2MnO2。该反应属于基本反应类型 中的 反应。 ② 已知酒精灯外焰的最高温度可达600℃以 上。称取一定质量的MnO2,与KClO3 混合 均匀,充分加热后冷却、溶解、过滤、洗涤、烘 干后称量,发现固体的质量减小。MnO2 的 质量减小的主要原因是 。 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 期末压轴题特训 方案可行;酸、碱与氯化钠溶液均不反应,无法鉴别,C方案 不可行;酸与碳酸钠反应有二氧化碳生成,氢氧化钠与碳 酸钠不反应,氢氧化钙与碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氢 氧化钠,D方案可行。探究二:[形成结论] 根据实验一中 1号试管与镁条反应产生气泡,则1号试管中的溶液为酸 溶液,实验二中BaCl2溶液与该酸溶液反应生成白色沉淀, 所以1号试管中的溶液是稀硫酸;氢氧化钠与碳酸钠不反 应,氢氧化钙和碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀,所以四个实 验中,只根据实验四的现象即可证明2号试管中原溶液为 氢氧化钠溶液。[讨论疑问] 氢氧化钠变质,即氢氧化钠与 二氧化碳反应生成碳酸钠和水,化学方程式为2NaOH+ CO2􀪅􀪅Na2CO3+H2O。探究三:[设计实验] 变质后的 氢氧化钠溶液中的碳酸钠与氯化钡反应生成碳酸钡沉淀 和氯化钠,实验结论为猜想一成立,即余下的溶液中含有 氢氧化钠,滴加无色酚酞试液,溶液变红。所以,步骤二为 取步骤一中的滤液少量于试管中,向其中滴加无色酚酞 试液。 考向六　物质的推断与制备 1. B [解析] 若反应均为化合反应,甲能转化为乙、丙,乙 能转化为丙,可推出甲可以为碳,乙为一氧化碳,丙为二氧 化碳,碳完全燃烧生成二氧化碳,碳不完全燃烧生成一氧 化碳,一氧化碳燃烧生成二氧化碳,故乙可为一氧化碳,A 正确;若反应均为分解反应,甲为水,则水通电分解生成氢 气和氧气,但氢气不能通过分解反应生成氧气,氧气也不 能通过分解反应生成氢气,即无法完成乙→丙的转化,则 甲不可以为H2O,B错误;若甲、乙、丙均是碱,甲能转化为 乙、丙,乙能转化为丙,可推出甲可以为氢氧化钙,乙为氢 氧化钠,丙为氢氧化铁,氢氧化钙与碳酸钠反应生成氢氧 化钠,氢氧化钠(或氢氧化钙)与氯化铁反应生成氢氧化 铁,C正确;若甲、乙、丙属于不同类别,甲能转化为乙、丙, 乙能转化为丙,则甲可以为氯化氢(酸),乙为氢气(单质), 丙可以为水(氧化物),氯化氢与锌反应得到氢气和氯化 锌,氢气与氧气在点燃条件下反应生成水,氯化氢与氢氧 化钠反应生成水和氯化钠,D正确。 2. D [解析] 碳酸根离子和钡离子结合生成能溶于酸的 碳酸钡沉淀,硫酸根离子和钡离子结合生成不溶于酸的硫 酸钡沉淀。碳酸钠和氢氧化钡反应生成碳酸钡沉淀和氢 氧化钠,硫酸钾和氢氧化钡反应生成硫酸钡沉淀和氢氧化 钾。步骤Ⅰ中得到的溶液一定显碱性,A正确;步骤Ⅱ中 沉淀若全部溶解,沉淀中一定只含碳酸钡,不含硫酸钡,则 原固体粉末中一定含 Ba(OH)2、Na2CO3,一 定 不 含 K2SO4,B正确;步骤Ⅱ中沉淀若部分溶解,沉淀中一定含 碳酸钡和硫酸钡,则原固体粉末中一定含Ba(OH)2、 Na2CO3、K2SO4,C正确;步骤Ⅱ中沉淀若不溶解,沉淀中 一定只含BaSO4,不含BaCO3,则原固体粉末中一定含 Ba(OH)2和K2SO4,一定不含Na2CO3,D错误。 3. (1) O2 生石灰 (2) 3CO+Fe2O3 高温 􀪅􀪅2Fe+3CO2 (3) 复分解反应 (4) 改良酸性土壤(合理答案均可) [解析] A~H是初中化学常见的物质,它们都含有一种相 同的元素。D是红棕色粉末,则D是氧化铁;F是炉具清洁 剂的主要成分,则F是氢氧化钠,它们都含有氧元素;F、G 属于同种类别的物质,G能转化成F,则G是氢氧化钙;氢 氧化钙和A能相互转化,A和H反应能生成氢氧化钙,则 A是水,H是氧化钙;氧化铁、氢氧化钠和氢氧化钙都能和 E反应,E能转化成水,则E为酸,A~H都含有氧元素,则 E可以为硫酸;水能转化成B,B能转化成C,C能和氧化铁 反应,则B是氧气,C是一氧化碳。代入验证,推断合理。 据此分析解答。(1) 由上述分析可知,B是氧气,其化学式 为O2;H为氧化钙,俗称生石灰。(2) 反应②是一氧化碳 与氧化铁在高温的条件下反应生成铁和二氧化碳。(3) 反 应①是硫酸与氢氧化钠反应生成硫酸钠和水,该反应属于 基本反应类型中的复分解反应。(4) G是氢氧化钙,氢氧 化钙在生产、生活中的用途有改良酸性土壤、配制农药波 尔多液、作建筑材料等。 4. (1) 水能 (2) 2H2O 通电 􀪅􀪅2H2↑+O2↑ (3) ③ (4) 氢气还原氧化铁生成铁和水,没有二氧化碳产生 [解析] A~H是初中化学常见物质。A是常用的溶剂,反 应①中用到的电为“绿电”,获得“绿电”的过程中不排放 CO2,则A是水,水通电分解生成氢气和氧气,B、C分别是 氢气和氧气中的一种;B和E反应生成水和G,G是铁,则 B是氢气,E是氧化铁,C是氧气;氧气和D反应生成F,F 和氧化铁反应生成铁和H,则D是碳,F是一氧化碳,H是 二氧化碳。代入验证,推断合理。据此分析解答。(1) 由 题意可知,获得“绿电”的过程中不排放CO2,煤炭发电会 产生二氧化碳,水能发电不会产生二氧化碳,所以可作为 “绿电”来源的是水能。(2) 反应①是水通电分解生成氢气 和氧气。(3) 反应①是水通电分解生成氢气和氧气,属于 分解反应,反应②是碳在氧气不足时燃烧生成一氧化碳, 属于化合反应,反应③是氢气和氧化铁在高温条件下反应 生成铁和水,属于置换反应,反应④是一氧化碳和氧化铁 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 55 在高温条件下反应生成铁和二氧化碳,不属于基本反应类 型,所以反应①~④中属于置换反应的是③。(4) 冶炼得 到相同质量的铁,使用该新方案比高炉炼铁生成CO2 的质 量少,其原因除使用了“绿电”外,还有氢气还原氧化铁生 成铁和水,没有二氧化碳产生。 5. (1) H2SO4 澄 清 石 灰 水(或 氢 氧 化 钙 溶 液) (2) 2NaOH+H2SO4 􀪅􀪅Na2SO4+2H2O (3) C (4) 较多固体析出 [解析] (1) 锂辉矿的主要成分为 Li2CO3,X是一种酸,过量X溶液与碳酸锂反应生成滤液 1,滤液1与氢氧化钠溶液反应生成硫酸锂溶液等,根据质 量守恒定律,可知加入的X溶液是稀硫酸;稀硫酸与碳酸 锂反应产生的气体Y是二氧化碳,实验室中常用澄清石灰 水(或氢氧化钙溶液)检验二氧化碳。(2) 据题图可知,滤 液1中的溶质是硫酸锂和过量的硫酸,能与氢氧化钠发生 中和反应的是硫酸。(3) 由题中信息可知,碳酸锂微溶于 水,且在冷水中的溶解度比在热水中的大,要使碳酸锂能 最大限度地从溶液中析出,应选择其溶解度最小的温度, 即80℃。 6. (1) 缺铁性贫血 (2) 混合物 (3) +3 7∶3 (4) AC (5) Fe2(SO4)3、FeSO4 [解析] (1) 硫酸亚铁可 为人体补充铁元素,在医学上可用于治疗缺铁性贫血。 (2) 菱铁矿中含有多种物质,属于混合物。(3) Fe2O3中氧 元素为-2价,根据化合物中正、负化合价的代数和为零可 得,氧化铁中铁元素的化合价为+3,其中铁元素与氧元素 的质量比为(56×2)∶(16×3)=7∶3。(4) 由题中流程可 知,二氧化硅不能与稀硫酸反应,难溶于水,化学性质不活 泼。(5) 酸浸时硫酸与碳酸亚铁反应生成硫酸亚铁、水和 二氧化碳,氧化铁与硫酸反应生成硫酸铁和水,二氧化硅 与硫酸不反应,故溶液甲中,属于盐类的两种溶质为 Fe2(SO4)3、FeSO4。 7. (1) 2KClO3 MnO2 △ 􀪅􀪅􀪅􀪅2KCl+3O2↑ (2) 搅拌(或粉碎 等合理答案均可) (3) 防止NH4HCO3 分解 (4) ① 化 合 ② 温度高于450℃时,MnO2 会转化成 Mn2O3 [解析] (1) MnO2 催化分解KClO3 生成氯化钾和氧气, 反应的化学方程式为2KClO3 MnO2 △ 􀪅􀪅􀪅􀪅2KCl+3O2↑。 (2) “酸浸”时,为使软锰矿充分反应,可将软锰矿固体粉 碎,也可以在反应过程中不断搅拌,还可以在反应过程中 加热或适当提高酸的浓度等。(3) 进行“沉锰”反应时需要 使用到碳酸氢铵,因为碳酸氢铵受热易发生分解反应生成 氨气、水 蒸 气、二 氧 化 碳,所 以 加 热 温 度 不 能 过 高。 (4) ① 370~410℃发生的主要反应为2MnO+O2 △ 􀪅􀪅 2MnO2,此反应是两种物质生成一种物质的反应,符合“多 变一”的特点,属于化合反应。② 称取一定质量的MnO2, 与KClO3混合均匀,充分加热后冷却、溶解、过滤、洗涤、烘 干后称量,发现固体的质量减小。由图乙可知温度高于 450℃时MnO2减少而Mn2O3增多,而酒精灯外焰的最高 温度可达600℃以上,说明加热过程中温度高于450℃时, MnO2会转化成Mn2O3。 考向七　实验探究 1. [实验探究] 硫酸铜、碳酸钙(或CuSO4、CaCO3) 碳酸 钠、硫 酸 钠 (或 Na2CO3、Na2SO4) [交 流 与 解 释] (1) BaCO3+2HCl􀪅􀪅BaCl2+H2O+CO2↑ (2) 实验 ②中加入氯化钡溶液,引入了氯离子,会干扰氯化钠的检 验 [继续探究] 硝酸钡[或Ba(NO3)2] [解析] [实验探 究] 因为碳酸钙不溶于水,硫酸铜溶液显蓝色,故根据“样 品全部溶解,得到无色溶液 A”可知,白色粉末中不含 CuSO4、CaCO3;取少量无色溶液A于试管中,加入过量 BaCl2溶液,充分反应后过滤,得到无色溶液B和白色沉淀 C,向白色沉淀C中加入过量稀盐酸,沉淀部分溶解,并有 气泡冒出,硫酸钠与氯化钡反应生成硫酸钡沉淀和氯化 钠,碳酸钠和氯化钡反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠,硫酸 钡不溶于稀盐酸,碳酸钡与稀盐酸反应生成氯化钡、水和 二氧化碳,故白色粉末中含有Na2SO4、Na2CO3。[交流与 解释] (1) 碳酸钡与稀盐酸反应生成氯化钡、水和二氧化 碳。[继续探究] 另取少量无色溶液A于试管中,加入过量 硝酸钡溶液,硝酸钡与硫酸钠反应生成硫酸钡沉淀和硝酸 钠,碳酸钠与硝酸钡反应生成碳酸钡沉淀和硝酸钠,振荡, 静置;取 少 量 实 验⑤所 得 上 层 清 液 于 试 管 中,加 入 AgNO3溶液,氯化钠与硝酸银反应生成氯化银沉淀,故产 生白色沉淀,证明白色粉末中含有NaCl。 2. [猜想与假设] 完全变质 [实验探究] (1) 气泡 (2) 紫色石蕊试液 [反思与评价] (3) 如果氢氧化钠完全变 质,碳酸钠溶液显碱性,那么也能使无色酚酞试液变红,加入稀 盐酸,也能产生气泡 [拓展实验] (4) ac (5) Ca(OH)2+ Na2CO3 􀪅􀪅CaCO3↓+2NaOH(合 理 答 案 均 可) [解析] [猜想与假设] 氢氧化钠能与空气中的二氧化碳反 应生成碳酸钠和水,氢氧化钠可能没有变质,可能部分变 质,也可能完全变质,故猜想Ⅱ为完全变质。[实验探究] (1) 实验结论为猜想Ⅲ成立,说明溶质为氢氧化钠和碳酸 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 65