内容正文:
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专题特训(六) 物质的转化、推断与制备
▶
“答案与解析”见P38
类型一 物质的转化、推断
1.
(2023·成都)甲、乙、丙、丁均为初中化学中
常见的物质,甲、乙是金属单质,甲、丙、丁均
含同一种元素,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)。下列判断中,错误的是 ( )
(第1题)
A.
甲的金属活动性强
于乙
B.
乙不能与酸反应
C.
若丙、丁类别不同,则
一定为氧化物和盐
D.
转化中的基本反应类型一定有置换反应
(第2题)
2.
(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中
常见反应(“—”表示相连的两种
物质能发生反应,“→”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( )
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
3.
★(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。它们之间存在如图
所示的转化关系。
(第3题)
根据信息回答下列问题。
(1)
写出物质F的化学式: ,H溶液
中金属阳离子的离子符号为 。
(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反应过程中的
现象:
。
(5)
写出物质J在生活、生产中一种常见的用
途: 。
4.
(2023·天津)某氯化钠固体样品中
可能含有硫酸钠、硝酸钡、氯化镁、
硫酸铜和碳酸钙中的一种或几种。
为确定其成分,取40
g该固体样品,按如图
所示的流程进行实验。
(第4题)
回答下列问题:
(1)
白色沉淀A的化学式为 。
(2)
写出生成白色沉淀B的反应的化学方程
式:
。
(3)
该固体样品中除氯化钠外,还一定存在
(填化学式)。
(4)
已知实验中得到2
g白色沉淀A,2.33
g
白色沉淀B,5.8
g白色沉淀C,则该固体样
品中氯化钠的质量分数为 。
化学(人教版)九年级下
67
类型二 物质的制备(工业流程题)
5.
(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5题)
A.
加入H2SO4生成H2的化学方程式为Cu+
H2SO4CuSO4+H2↑
B.
根据流程可以判断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的基本反应类型
均为置换反应
6.
★(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。
(第6题)
已知:pH>9.5时,Fe3+和Mg2+完全转化为
沉淀。
回答下列问题:
(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10
t
36.5%的浓盐酸制得6.615
t
CaCl2·2H2O,则浓盐酸中HCl的利用率是
%(CaCl2·2H2O的相对分子质量
为147)。
7.
(2023·武汉)硫酸锌可用于制备各种含锌材
料,在防腐、医学上有很多应用。菱锌矿的主
要成分是
ZnCO3,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,也不与稀硫酸反应)
(第7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)3ZnSO4+2FeSO4 和
(写出一个)。
(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”中与稀
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、滤渣乙均能与稀硫酸反应产生
气体
D.
滤液2的质量一定比滤液1的质量大
第十单元 常见的酸、碱、盐
8.
D [解析]
粗盐的主要成分是氯化钠,粗盐提纯是通过
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;KNO3 和NaCl的溶解度受温度变化的
影响不同,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
方法提纯NaCl,B能达到实验目的;CO2 气体能与氢氧化
钠溶液反应生成碳酸钠和水,氮气不与氢氧化钠溶液反
应,再用浓硫酸干燥,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 能与适量BaCl2
溶液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。
9.
A [解析]
氯化氢溶于水形成盐酸,能使紫色石蕊溶液
变红,二氧化碳和水反应生成碳酸,碳酸能使紫色石蕊溶
液变红,不能确定是否含有氯化氢,A不能达到实验目的。
氯化钾和二氧化锰混合加热无明显现象,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能达到实
验目的。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能达到实验目的。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,再向滤渣中加适
量稀盐酸,稀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能达到实验目的。
10.
(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]
(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)
加入的碳酸钠溶液和氯
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)
稀硫酸和氢氧化钠反应生成硫酸钠和水,碳酸
钠和稀硫酸反应生成硫酸钠、水和二氧化碳,都没有引入
新杂质,故若添加的NaOH溶液和Na2CO3 溶液过量,则
可加入适量稀硫酸除去。(5)
操作a可将固体和液体分
离,其名称为过滤;过滤操作中需用到的玻璃仪器有烧杯、
玻璃棒、漏斗。(6)
由溶解度曲线可知,由于硫酸钠的溶解
度在30
℃以下比氯化钠小,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15
g+180
g+100
g-
271.7
g=23.3
g。设15
g该固体中硫酸钠的质量为x。
Na2SO4
142
x
+BaCl2BaSO4
233
23.3
g
↓+2NaCl
142
233=
x
23.3
g x=14.2
g
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(六) 物质的转化、推断与制备
1.
B [解析]
甲、乙是金属单质,且甲能转化为乙,说明甲
的金属活动性强于乙,A正确。甲可以是铝、锌、铁等金属,
乙可以是锌、铁、铜等金属,若甲是铝,则乙可以是铁,丙可
以是硫酸铝,丁可以是氧化铝,铁能与酸发生反应,B错误。
由于只有金属氧化物和盐能与对应金属相互转化(如甲是
铁,乙是铜,丙是硫酸亚铁,丁是四氧化三铁),所以若丙、丁
类别不同,则一定为氧化物和盐,C正确。甲、乙是金属单
质,甲能转化为乙,该转化属于置换反应,则转化中的基本
反应类型一定有置换反应,D正确。
2.
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;四氧化三铁不能和氧气
反应,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。
3.
(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;氧化铁与盐酸反应会生成
氯化铁,则H可以是氯化铁;氧化钙能转化为J,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
验证,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,反应过程中的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,
83
氢氧化钙在生活、生产中可以用于配制农药波尔多液、改
良酸性土壤、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文字描述推断、文字描述
与反应式结合推断和框图推断等。解推断类试题的步
骤:首先,读审———仔细读题、审清题意,即弄清题意和
要求,明确已知条件和未知条件,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,做全面检查,验证推断是否符
合题意。
4.
(1)
CaCO3 (2)
BaCl2+Na2SO42NaCl+BaSO4↓
(3)
CaCO3、Na2SO4、MgCl2 (4)
67.7% [解析]
根据题
中信息,分析如图所示。
(第4题)
(1)
白色沉淀A是碳酸钙,化学式为CaCO3。(2)
白色沉
淀B是该固体样品中的硫酸钠和加入的氯化钡反应生成
的硫酸钡,该反应的化学方程式为BaCl2+Na2SO4
2NaCl+BaSO4↓。(3)
据分析可知,该固体样品中除氯化
钠外,一定还含有碳酸钙、硫酸钠和氯化镁。(4)
2
g白色
沉淀A是碳酸钙,2.33
g白色沉淀B是硫酸钡。设40
g该
固体样品中硫酸钠的质量为x。
BaCl2+Na2SO4
142
x
2NaCl+BaSO4
233
2.33
g
↓
142
233=
x
2.33
g x=1.42
g
5.8
g白色沉淀C是氢氧化镁。设40
g该固体样品中氯化
镁的质量为y。
2NaOH+MgCl2
95
y
Mg(OH)2
58
5.8
g
↓+2NaCl
95
58=
y
5.8
g y=9.5
g
所以40
g该固体样品中氯化钠的质量为40
g-2
g-
1.42
g-9.5
g=27.08
g,该固体样品中氯化钠的质量分数
为27.08
g
40
g ×100%=67.7%
。
5.
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,向含硫酸铜、硫
酸锌的溶液中加入过量锌、过滤,得到铜、锌的固体混合物
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错误;黄铜渣(含Zn、Cu、ZnO、CuO)中加入稀硫酸,氧化
锌与稀硫酸反应生成硫酸锌和水,氧化铜与稀硫酸反应生
成硫酸铜和水,这两个反应为复分解反应,D错误。
6.
(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]
(2)
“酸溶”时,CaCO3 发生的反应是碳酸钙与盐酸
反应生成氯化钙、二氧化碳和水,该反应符合两种化合物
互相交换成分,生成另外两种化合物的特征,属于复分解
反应。(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CaCl2·2H2O晶体,应通过降温结晶的
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6.615
t
CaCl2·2H2O
需要消耗 HCl的质量为
6.615
t× 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%。
93
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。
7.
(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,发生的反应为稀硫酸和碳酸锌反应
生成硫酸锌、水和二氧化碳,稀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
离子是过量的硫酸中的H+、反应生成的硫酸锌、硫酸铁中
的Zn2+、Fe3+。(4)
“转化”中加入足量锌粉,除了题中已
给出的反应外,还有锌与过量的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,反应的化学方程
式分别为Zn+H2SO4ZnSO4+H2↑、Zn+FeSO4
Fe+ZnSO4。(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”中与稀硫酸充分反应,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,之后和过量的硫酸反应生成硫酸锌和氢气,加入锌粉
到无气泡冒出,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,二氧化硅不与稀硫酸反应,滤渣乙中含
有铁,能与稀硫酸反应产生气体,C选项说法错误。加入锌
粉后,锌先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,溶液质量增大;之后锌和
过量的硫酸反应生成硫酸锌和氢气,参加反应的锌的质量
比生成氢气的质量大,溶液质量增大;最后锌和硫酸亚铁
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
液质量也增大,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。
第十单元复习
[知识体系构建]
酸 中 碱 在白瓷板或玻璃片上放一小片pH试纸,用
干燥、洁净的玻璃棒蘸取待测液点到pH试纸上,把试纸显
示的颜色与标准比色卡比较,读出pH 盐+氢气 盐+
水 盐+水 新酸+新盐 盐+水 盐+水 新碱+新
盐 酸与碱作用生成盐和水的反应 H+和OH-结合生
成H2O 用含碱性物质的药物中和胃液中过多的HCl(或
农业生产中,常用熟石灰来改良酸性土壤等合理答案均
可) 新盐+新金属 新盐+新酸 新盐+新碱 盐3+
盐4 由两种化合物互相交换成分,生成另外两种化合物
的反应 各元素化合价不变,首尾相接双交换 反应时有
沉淀(难溶物)或有气体或有水生成
[高频考点突破]
典例1 A [解析]
pH试纸既可以测定溶液的酸碱性,又
可以测定溶液的酸碱度,A正确;用pH试纸测定溶液的
pH,不能将试纸放入待测液中,否则会污染待测液,B错
误;pH<7的溶液显酸性,且pH越小,酸性越强,pH>7
的溶液显碱性,且pH越大,碱性越强,所以选项所给三种
物质中碱性最强的是鸡蛋清,C错误;酸雨是指pH<5.6
的雨水,正常雨水的pH≈5.6,所以酸雨的酸性比正常雨
水的酸性强,D错误。
典例2 (1)
Fe (2)
Ca(OH)2+CO2 CaCO3↓+
H2O 2NaOH+H2SO4Na2SO4+2H2O (3)
黑色
固体逐渐消失,溶液由无色变为蓝色 (4)
⑥⑨ ①
[解析]
(3)
反应⑤为氧化铜与稀硫酸反应生成硫酸铜和
水,该反应的实验现象为黑色固体逐渐消失,溶液由无色
变为蓝色。(4)
中和反应是酸与碱作用生成盐和水的反
应,题图中所示的9个反应中,属于中和反应的是⑥⑨;置
换反应是一种单质与一种化合物反应生成另一种单质和
另一种化合物的反应,属于置换反应的是①。
[跟踪训练]
1.
(1)
水蒸气 (2)
对照 (3)
①
SO2+
Ba(OH)2BaSO3↓+H2O ②
B [解析]
(1)
在空气
中露置5
min后的氢氧化钠固体表面变潮湿,说明其吸收
了空气中的水蒸气。(2)
氢氧化钠溶液和氢氧化钙溶液中
都含有水,需要排除水对实验结果的影响,因此设置c瓶
作为对照实验,进行对比参照。(3)
①
二氧化硫与氢氧
化钡反应生成亚硫酸钡沉淀和水,反应的化学方程式为
SO2+Ba(OH)2BaSO3↓+H2O。②
碱的相似性质
04