第4讲 物质的转化（3考点+4题型）-2025-2026学年（浙教版）九年级上册科学期中期末题型复习讲义

第4讲 物质的转化 考点一、物质的转化规律 1 考点二、金属的还原 2 考点三、化合物间相互转化规律 3 题型1非金属与化合物的转化 4 题型2金属与化合物的转化 5 题型3金属的还原实验 7 题型4化合物间的转化 10 考点一、物质的转化规律 1、非金属单质——化合物 S+ O2SO2 （刺激性，有毒，污染空气） 4P+5O22P2O5 （除去空气中少量氧气） C+O2CO2 （氧气充足） 2C+ O2==2CO （氧气不充足） 2、某些非金属氧化物+H2O——酸 CO2+H2O=H2CO3 （CO2通入紫色石蕊实验变红色，加热又变紫色） SO2+ H2O=H2SO3 SO3+ H2O=H2SO4 3、金属单质——化合物 2Mg+O22MgO （发出耀眼强光，生成白色固体） 2Cu+O22CuO （红色的铜在空气中加热变黑色） 2Fe+2O2Fe3O4 （火星四射，生成黑色固体） 4、某些金属氧化物+H2O——碱 CaO+ H2O=Ca(OH)2 K2O+ H2O=2KOH CuO、Fe2O3不能，因为对应的碱不溶 5、金属单质+非金属单质——盐或金属氧化物 Fe+SFeS 2Fe+3Cl22FeCl3 考点二、金属的还原 常见还原剂：C、CO、H2 C+2CuO2Cu+CO2↑ H2+CuOCu+H2O 3CO+Fe2O32Fe+3CO2 C：黑色固体逐渐变为红色，澄清石灰水变浑浊 H2：试管内黑色粉末变红色，试管口出现水珠 步骤：实验开始时先通入H2, 一段时间后再加热（防止氢气与空气混合加热时试管爆裂）； 实验结束后，先熄灭酒精灯，继续通入H2， 直到试管冷却为止（防止灼热的铜被空气中的氧气氧化成氧化铜） 提示：试管口要略低于试管底，防止反应生成的水倒流。导管贴试管上壁伸入试管底部 CO：最好在通风橱中进行。实验时应该先通一会CO，以排除试管中的空气，防止CO 与空气混合加热时引起爆炸。多余的CO不能直接排到空气中，应对着火焰烧掉（实验装置末端设置点燃的酒精灯燃烧尾气） 有关纯度问题的计算 ①由混合物质量及纯度，计算纯净物质量：纯净物质量=混合物质量×纯度 ②根据纯净物的质量，求出其中组成元素的质量分数。组成元素的质量分数=×100％ ③求产品中的含杂质的物质的质量(即混合物质量)：混合物质量= 考点三、化合物间相互转化规律 *任何酸和碱都能发生中和反应 *任何碳酸盐和酸都能反应生成CO2↑ *盐+盐、盐+碱的反应中，反应物必须可溶，且要满足复分解反应的条件（生成物种有气体，水或沉淀） *盐+金属的反应中，反应的盐必须是可溶的。因此一些非常活泼能够跟水发生发应的金属（K、Ca、Na等）不符合要求 题型1非金属与化合物的转化 1. （2024秋•杭州校级期中）下列物质间的转化，不能一步实现的是（　　） A．NaHCO3→CO2 B．KNO3→K2CO3 C．CO2→CaCO3 D．CaO→CaCl2 2. 如图是小科同学绘制的单质铜及其化合物的转化模型图，其中能转化的环节有（　　） A．①② B．③④ C．①③ D．②④ 3. （2023秋•温州期末）茶叶蛋的蛋黄表面有一层黑色的物质（如图甲），有人担忧它是否能食用。小明决定利用科学知识来揭秘。他取两个带有黑色物质的蛋黄开展实验，实验结果如图乙。 （1）根据实验结果可知该黑色物质的化学性质有 。 （2）小明推测黑色物质是课堂上学习过的一种含硫的化合物，其化学式是 。 （3）查阅资料得知Fe2+可被人体吸收和利用。因此，小明认为蛋黄中的黑色物质不但能食用，且能为人体补充铁元素，他推测的理由是 。 4. （2025春•临平区期末）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图所示。已知参加反应a的各物质分子个数比为1：1：1：1，则下列说法不正确的是（　　） A．H2O2中氧元素的化合价为﹣1价 B．甲醛分子中碳、氢、氧原子的个数比为1：2：1 C．甲醛中氧元素的质量分数高于甲醇，反应b属于分解反应 D．为使甲醇持续转化为甲醛，反应b不需要补充H2O2 5. （2025•拱墅区二模）以太阳能为热源分解Fe3O4，经热化学铁氧化合物循环分解水制氢气的过程如图所示，下列叙述正确的是（　　） ①过程Ⅰ中能量转化形式是太阳能转化为化学能 ②过程Ⅱ的化学方程式为：3FeO+H2OFe3O4+H2↑ ③该过程总反应为：2H2OO2↑+2H2↑ ④铁氧化合物循环制H2具有节约能源、产物易分离等优点 A．①② B．①②③ C．①②④ D．①②③④ 题型2金属与化合物的转化 6. （2024秋•镇海区期末）兴趣小组设计了如图所示的装置（夹持仪器已略去）。当打开活塞K时，下列对实验现象预测正确的是（　　） A．装置①中会有气泡冒出，黑色固体逐渐消失 B．装置②中液面会升高并产生蓝色沉淀 C．装置③中会有气泡冒出，液体倒流入装置② D．装置③中会有液体流入并产生蓝色沉淀 7. （2024秋•金华校级月考）小舟归纳了金属及其化合物之间的部分转化关系，如图所示。 （1）请写出符合图中转化规律①的化学方程式 （写一个即可）。 （2）我国古代劳动人民最早发明使用湿法炼铜，其原理是：第一步用硫酸将铜矿中的铜转变为可溶性的硫酸铜，第二步将铁放入硫酸铜溶液中把铜置换出来。其中利用了图中转化规律⑧的是第 步，请写出此步的化学方程式 8. （2025•舟山三模）如图为一种以铁粉、硫酸亚铁溶液为原料制取氧化铁黑（Fe3O4）的原理。已知：若氧气过量，产品会逐渐转变为Fe2O3。下列说法正确的是（　　） A．转化过程仅涉及铁、氧元素化合价变化 B．理论上，每生成23.2gFe3O4，需补充3.2g的氧气 C．理论上，反应Ⅰ中每生成45.6gFeSO4，需要100g9.8%的稀硫酸 D．若转化Ⅱ中参与反应的氧气过量，则最终所得的固体氧元素质量分数偏大 9. ABC是中学化学中常见的三种物质，它们之间的相互转化关系如图（部分反应条件及产物略去）。若A是光合作用的原料之一，B和C属于同种类别，则符合ABC三种物质的选项是（　　） A．A水 B氢氧化钠 C氢氧化钙 B．A水 B硫酸 C碳酸 C．A二氧化碳 B氧气 C水 D．A二氧化碳 B碳酸钙 C碳酸钠 10. （2025•绍兴二模）春晚《秧BOT》火爆全网。小科利用化学物质构建的“机器人转手帕”模型如图。其中①﹣⑤分别是H2SO4、Ca（OH）2、MgCl2、CuO、Fe五种物质中的一种。已知①是单质，相邻物质间能发生化学反应。下列说法正确的是（　　） A．①与HCl反应后的溶液呈蓝色 B．②一定是CuO C．④与NaOH反应后溶液中一定存在Na+和Cl﹣ D．⑤的浓溶液具有挥发性 题型3金属的还原实验 11. （2025•舟山三模）甲和乙分别是氢气和一氧化碳还原氧化铜的实验，下列有关说法正确的是（　　） A．乙实验中，应在装置后加上一个盛有氢氧化钠的洗气装置 B．乙实验只能通过澄清石灰水是否变浑浊判断反应是否发生 C．甲、乙两实验中，都应先使试管、玻璃管均匀受热，再通入气体，以防止发生爆炸 D．甲实验试管口向下倾斜可防止反应生成的水倒流 12. （2025•德清县二模）如图所示，甲和乙分别是氢气和一氧化碳还原氧化铜的实验，下列说法正确的是（　　） A．甲实验现象为红色物质变黑，试管口有水珠 B．乙实验因为一氧化碳有毒，采用酒精灯燃烧法进行尾气处理 C．都应先使试管、玻璃管均匀受热，再通入气体以防止发生爆炸 D．氢气和一氧化碳都实现将铜元素从游离态变成化合态 13. （2025•温州三模）如图为CO还原氧化铜的实验装置。 （1）实验中在A玻璃管中可观察到的现象为 。 （2）实验结束后为确定氧化铜是否完全反应，可向反应后的固体中加入 （请写出一种试剂）。 （3）图中虚线框内的装置除了可以吸收二氧化碳外，还能起到的作用是 。 14. （2025春•临平区月考）利用如图所示的装置可进行一氧化碳还原氧化铁的实验，其中氮气可用作本实验的保护气，盛放氧化铁的是一支带有支管的试管，其支管可用于导出试管内的气体，酒精灯带网罩，整套装置的气密性良好。实验前，弹簧夹a、b均处于关闭状态，开始实验时，打开a，通入氮气一段时间后点燃酒精灯，再关闭a打开b，通入一氧化碳。请回答： （1）本实验主要利用了CO的 性。 （2）广口瓶中引出的导管伸到火焰处的好处： 。 （3）反应前氧化铁的质量为m1克，如果称得反应后固体质量m的范围为 时，可以判断氧化铁未完全反应。 15. （2025•舟山模拟）小科为验证一氧化碳和氧化铜能发生反应，其操作步骤及观察到的现象如下： 步骤1：连接装置并检查装置气密性。 步骤2：按图甲所示，向双具支试管内加入木炭粉和氧化铜，用向上排空气法使双具支试管内集满二氧化碳后塞上带有导管和瘪气球的橡皮塞。 步骤3：按图乙所示，将双具支试管固定在铁架台上，并使木炭粉平铺于试管底部，用酒精喷灯加热氧化铜一段时间，未观察到明显现象。 步骤4：将酒精喷灯移至木炭粉处，加热一段时间，观察到气球明显胀大；再次将酒精喷灯移至氧化铜处，加热一段时间，观察到黑色粉末变为紫红色固体。 （1）瘪气球的作用是 。 （2）写出步骤4中其中一个反应的化学方程式 。 （3）实验中能证明一氧化碳和氧化铜能发生反应的实验现象是 。 （4）若要对CO气体进行回收再利用，小科将反应后的混合气体通入以下装置，其中最为合理的是 。 题型4化合物间的转化 16. （2024秋•越城区期末）在一定条件下，下列转化能由一步反应实现的是（　　） A．NaNO3→NaCl B．BaSO4→BaCl2 C．Fe2O3→FeSO4 D．CaO→Ca（OH）2 17. （2025•浙江模拟）在学习了有关初中科学知识后，小嘉构建了如图所示的甲、乙两种物质的转化关系模型，下列选项所列的两种物质能实现这种转化的是（　　） A B C D 甲 KNO3 BaCO3 H2SO4 CO2 乙 KOH BaCl2 CuSO4 Na2CO3 18. （2025•宁海县校级模拟）城际列车的五节车厢分别乘坐了如图所示的五种物质，其中A是一种常见气体单质。“→”表示相邻车厢中物质从左至右的转化关系。请回答下列问题： （1）A是 （填物质名称）。 （2）写出上述2号门物质发生转化反应的化学方程式 。 （3）若“旅客”能上车的条件是：与门两边车厢中的物质都能反应。“旅客”稀硫酸可以从 号门上车。 19. （2025•钱塘区三模）某工厂产生的废渣，其主要成分是碳酸钙及少量氧化铁。现用该废渣取CaCl2晶体，其制取的流程如图所示： 已知：NH4Cl溶液显酸性，且浓度越高酸性越强。 （1）浸取时，需加足量的水并连续搅拌，且反应充分。请写出浸取时与NH4Cl反应的物质 （填化学式），生成的NH3可用 红色石蕊试纸检验。 （2）若使用过量浓度较高的NH4Cl溶液，则所得CaCl2溶液中会含有 等杂质。 A.NH4Cl B.FeCl3 C.Fe2O3 20. （2024•杭州模拟）2021年，马延和研究团队在人工合成淀粉方面取得重大突破性进展，国际上首次在实验室实现了从二氧化碳到淀粉的全合成。绿色植物通过光合作用制造淀粉涉及60余步代谢反应以及复杂的生理调控；而马延和团队的人工合成淀粉技术只需11步，其技术路线如图所示；绿色植物（以玉米为例）光合作用和使用马延和团队的人工合成淀粉技术合成等量淀粉的对比如表所示。回答问题： 玉米淀粉 人工合成淀粉 能量转化效率 2% 7% 生产条件与方式 阳光、灌溉、施肥施药、收割 全天候车间生产 生产周期 4﹣6个月 1﹣2天 占地面积 5亩地 1米3反应器 （1）马延和团队的人工合成淀粉技术可分为以下两个阶段： 阶段1：从x能→电能→氢能→甲醇 阶段2：以甲醇为原料通过“C1→Cy→C6→淀粉”的策略，多步酶催化合成淀粉。 据图分析，在阶段1中，x能为 能，利用氢能合成甲醇的反应物为 ；在阶段2中，Cy为甘油酮（C3H4O3），则y的值为 （填写数字）。 （2）马延和团队的人工合成淀粉过程与绿色植物光合作用过程均需多种 作为催化剂。淀粉属于糖类物质，对人体的重要作用是 。 （3）马延和团队的人工合成淀粉技术虽处于实验室阶段，但对解决粮食危机和减少碳排放有着重大意义。据表分析，该技术相较于传统农业，在解决粮食危机问题上的优势是 。（写出1点） （4）实现“碳达峰”和“碳中和”的目标，需要人人参与。作为中学生，我们可以 （请至少写出一种做法） 学科网（北京）股份有限公司 $ 第4讲 物质的转化 考点一、物质的转化规律 1 考点二、金属的还原 2 考点三、化合物间相互转化规律 3 题型1非金属与化合物的转化 4 题型2金属与化合物的转化 7 题型3金属的还原实验 10 题型4化合物间的转化 15 考点一、物质的转化规律 1、非金属单质——化合物 S+ O2SO2 （刺激性，有毒，污染空气） 4P+5O22P2O5 （除去空气中少量氧气） C+O2CO2 （氧气充足） 2C+ O2==2CO （氧气不充足） 2、某些非金属氧化物+H2O——酸 CO2+H2O=H2CO3 （CO2通入紫色石蕊实验变红色，加热又变紫色） SO2+ H2O=H2SO3 SO3+ H2O=H2SO4 3、金属单质——化合物 2Mg+O22MgO （发出耀眼强光，生成白色固体） 2Cu+O22CuO （红色的铜在空气中加热变黑色） 2Fe+2O2Fe3O4 （火星四射，生成黑色固体） 4、某些金属氧化物+H2O——碱 CaO+ H2O=Ca(OH)2 K2O+ H2O=2KOH CuO、Fe2O3不能，因为对应的碱不溶 5、金属单质+非金属单质——盐或金属氧化物 Fe+SFeS 2Fe+3Cl22FeCl3 考点二、金属的还原 常见还原剂：C、CO、H2 C+2CuO2Cu+CO2↑ H2+CuOCu+H2O 3CO+Fe2O32Fe+3CO2 C：黑色固体逐渐变为红色，澄清石灰水变浑浊 H2：试管内黑色粉末变红色，试管口出现水珠 步骤：实验开始时先通入H2, 一段时间后再加热（防止氢气与空气混合加热时试管爆裂）； 实验结束后，先熄灭酒精灯，继续通入H2， 直到试管冷却为止（防止灼热的铜被空气中的氧气氧化成氧化铜） 提示：试管口要略低于试管底，防止反应生成的水倒流。导管贴试管上壁伸入试管底部 CO：最好在通风橱中进行。实验时应该先通一会CO，以排除试管中的空气，防止CO 与空气混合加热时引起爆炸。多余的CO不能直接排到空气中，应对着火焰烧掉（实验装置末端设置点燃的酒精灯燃烧尾气） 有关纯度问题的计算 ①由混合物质量及纯度，计算纯净物质量：纯净物质量=混合物质量×纯度 ②根据纯净物的质量，求出其中组成元素的质量分数。组成元素的质量分数=×100％ ③求产品中的含杂质的物质的质量(即混合物质量)：混合物质量= 考点三、化合物间相互转化规律 *任何酸和碱都能发生中和反应 *任何碳酸盐和酸都能反应生成CO2↑ *盐+盐、盐+碱的反应中，反应物必须可溶，且要满足复分解反应的条件（生成物种有气体，水或沉淀） *盐+金属的反应中，反应的盐必须是可溶的。因此一些非常活泼能够跟水发生发应的金属（K、Ca、Na等）不符合要求 题型1非金属与化合物的转化 1. （2024秋•杭州校级期中）下列物质间的转化，不能一步实现的是（　　） A．NaHCO3→CO2 B．KNO3→K2CO3 C．CO2→CaCO3 D．CaO→CaCl2 【解答】解：A、可以由碳酸氢钠和盐酸一步反应制得NaHCO3+HCl═NaCl+CO2↑+H2O（转化合理即可），故A不可选； B、硝酸钾因与不能其它任何物质生成沉淀、气体或水，所以不能与任何物质发生复分解反应，故B可选； C、可以由二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙，方程式为Ca（OH）2+CO2═CaCO3+H2O，故C不可选； D、可以由氧化钙和盐酸一步反应制得：制备：CaO+2HCl＝CaCl2+H2O，故D不可选。 故选：B。 2. 如图是小科同学绘制的单质铜及其化合物的转化模型图，其中能转化的环节有（　　） A．①② B．③④ C．①③ D．②④ 【解答】解：①铜能和氧气在加热的条件下生成氧化铜，则①能转化； ②氧化铜不能和水反应生成氢氧化铜，则②不能转化； ③氢氧化铜和和酸反应生成铜盐和水，则③能转化； ④在金属活动性顺序中，铜排在氢的后面，铜不能和稀硫酸、盐酸反应，则④不能转； 其中能转化的环节有①③，故选：C。 3. （2023秋•温州期末）茶叶蛋的蛋黄表面有一层黑色的物质（如图甲），有人担忧它是否能食用。小明决定利用科学知识来揭秘。他取两个带有黑色物质的蛋黄开展实验，实验结果如图乙。 （1）根据实验结果可知该黑色物质的化学性质有 。 （2）小明推测黑色物质是课堂上学习过的一种含硫的化合物，其化学式是 。 （3）查阅资料得知Fe2+可被人体吸收和利用。因此，小明认为蛋黄中的黑色物质不但能食用，且能为人体补充铁元素，他推测的理由是 。 【解答】解：（1）由题干信息可知，该物质难溶于水，能与稀盐酸反应，该黑色物质的化学性质是能与稀盐酸反应；故答案为：能与稀盐酸反应； （2）该黑色物质与盐酸反应生成FeCl2和H2S，由复分解反应的特点可知，该黑色物质是FeS；故答案为：FeS； （3）由于人体胃液中含有稀盐酸，能与FeS反应生成FeCl2，FeCl2溶液中的Fe2+可被人体吸收和利用，所以蛋黄中的黑色物质不但能食用，且能为人体补充铁元素；故答案为：人体胃液中含有稀盐酸，能与FeS反应生成可被人体吸收的Fe2+。 4. （2025春•临平区期末）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图所示。已知参加反应a的各物质分子个数比为1：1：1：1，则下列说法不正确的是（　　） A．H2O2中氧元素的化合价为﹣1价 B．甲醛分子中碳、氢、氧原子的个数比为1：2：1 C．甲醛中氧元素的质量分数高于甲醇，反应b属于分解反应 D．为使甲醇持续转化为甲醛，反应b不需要补充H2O2 【解答】解：A、H2O2中氢元素的化合价为+1价，设氧元素的化合价为x，在化合物中各元素正负化合价代数和为零，则（+1）×2+x×2＝0，解得x＝﹣1，故正确； B、根据分析可知甲醛的化学式为CH2O，则甲醛分子中碳、氢、氧原子的个数比为1：2：1，故正确； C、甲醇的化学式为CH3OH，甲醛的化学式为CH2O，每个分子中都是含有1个氧原子和1个碳原子，但是1个甲醇分子中多2个氢原子，所以甲醛中氧元素的质量分数高于甲醇；根据流程图可知，反应b为过氧化氢分解生成水和氧气，反应是由一种物质生成两种物质，属于分解反应，故正确； D、反应a方程式为CH3OH+O2＝CH2O+H2O2，反应b为过氧化氢分解生成水和氧气，方程式为2H2O2＝2H2O+O2↑（图中没表明催化剂可以不写，仅为了说明分子数目在反应前后的变化），反应b中每两个过氧化氢分子分解才能得到一个氧分子，而反应a中，每消耗一个氧分子只能生成一个过氧化氢分子，需要另外补充一个过氧化氢分子才能使甲醇持续转化为甲醛，故错误。 故选：D。 5. （2025•拱墅区二模）以太阳能为热源分解Fe3O4，经热化学铁氧化合物循环分解水制氢气的过程如图所示，下列叙述正确的是（　　） ①过程Ⅰ中能量转化形式是太阳能转化为化学能 ②过程Ⅱ的化学方程式为：3FeO+H2OFe3O4+H2↑ ③该过程总反应为：2H2OO2↑+2H2↑ ④铁氧化合物循环制H2具有节约能源、产物易分离等优点 A．①② B．①②③ C．①②④ D．①②③④ 【解答】解：①过程Ⅰ中四氧化三铁分解反应生成氧化亚铁和氧气，能量转化形式是太阳能转化为化学能，故说法正确。 ②过程Ⅱ是氧化亚铁和水在一定条件下生成四氧化三铁和氢气，反应的化学方程式为：3FeO+H2OFe3O4+H2↑，故说法正确。 ③过程Ⅰ中四氧化三铁分解反应生成氧化亚铁和氧气，过程Ⅱ是氧化亚铁和水在一定条件下生成四氧化三铁和氢气，整个反应可看做水在催化剂的催化作用下、在太阳能作用下分解为氢气和氧气，该过程总反应为：2H2O O2↑+2H2↑，故说法正确。 ④铁氧化合物循环制H2，四氧化三铁循环往复，整个反应可看做水在太阳能作用下分解为氢气和氧气，且氢气和氧气在不同阶段生成，其具有节约能源、产物易分离等优点，故说法正确。 故①②③④说法均正确。 故选：D。 题型2金属与化合物的转化 6. （2024秋•镇海区期末）兴趣小组设计了如图所示的装置（夹持仪器已略去）。当打开活塞K时，下列对实验现象预测正确的是（　　） A．装置①中会有气泡冒出，黑色固体逐渐消失 B．装置②中液面会升高并产生蓝色沉淀 C．装置③中会有气泡冒出，液体倒流入装置② D．装置③中会有液体流入并产生蓝色沉淀 【解答】解：A、装置①中会有气泡冒出，是因为过氧化氢在二氧化锰催化作用下分解生成水和氧气，黑色固体质量不变，是因为二氧化锰是催化剂，故选项不正确。 B、装置②中液面会下降，是因为反应生成的氧气进入②中，气压增大，液面下降，进入故选项不正确。 C、装置③中不会有气泡冒出，是因为没有气体产生，液体不会倒流入装置②，故选项不正确。 D、装置③中会有液体流入并产生蓝色沉淀，是因为氢氧化钠溶液会流入硫酸铜溶液中，氢氧化钠和硫酸铜反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠，故选项正确。 故选：D。 7. （2024秋•金华校级月考）小舟归纳了金属及其化合物之间的部分转化关系，如图所示。 （1）请写出符合图中转化规律①的化学方程式 （写一个即可）。 （2）我国古代劳动人民最早发明使用湿法炼铜，其原理是：第一步用硫酸将铜矿中的铜转变为可溶性的硫酸铜，第二步将铁放入硫酸铜溶液中把铜置换出来。其中利用了图中转化规律⑧的是第 步，请写出此步的化学方程式 【解答】解：（1）转化规律①是金属转化为金属氧化物，如镁在氧气中燃烧生成氧化镁，反应的化学方程式为2Mg+O22MgO（合理即可）。 （2）转化规律⑧是盐转化为金属单质，铁放入硫酸铜溶液中把铜置换出来，是铁和硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁，是第二步，反应的化学方程式为Fe+CuSO4═Cu+FeSO4。 故答案为： （1）2Mg+O22MgO（合理即可）； （2）二；Fe+CuSO4═FeSO4+Cu。 8. （2025•舟山三模）如图为一种以铁粉、硫酸亚铁溶液为原料制取氧化铁黑（Fe3O4）的原理。已知：若氧气过量，产品会逐渐转变为Fe2O3。下列说法正确的是（　　） A．转化过程仅涉及铁、氧元素化合价变化 B．理论上，每生成23.2gFe3O4，需补充3.2g的氧气 C．理论上，反应Ⅰ中每生成45.6gFeSO4，需要100g9.8%的稀硫酸 D．若转化Ⅱ中参与反应的氧气过量，则最终所得的固体氧元素质量分数偏大 【解答】解：A.反应Ⅰ是：Fe+H2SO4＝FeSO4+H2↑；反应Ⅱ是：6FeSO4+O2+6H2O＝2Fe3O4+6H2SO4转化过程涉及铁、氧及氢元素化合价变化，故A错误； B.理论上，每生成23.2gFe3O4，需补充氧气的质量为x， 6FeSO4+O2+6H2O＝2Fe3O4+6H2SO4 32 464 x 23.3g ，x＝1.6g；故B错误； C.硫酸是中间产物，循环使用，理论上不需要补充；该选项说法错误，故C错误； D.若氧气过量，则转化Ⅱ中最终所得的固体为Fe2O3，所得的固体质量偏大，故D正确； 故选：D。 9. ABC是中学化学中常见的三种物质，它们之间的相互转化关系如图（部分反应条件及产物略去）。若A是光合作用的原料之一，B和C属于同种类别，则符合ABC三种物质的选项是（　　） A．A水 B氢氧化钠 C氢氧化钙 B．A水 B硫酸 C碳酸 C．A二氧化碳 B氧气 C水 D．A二氧化碳 B碳酸钙 C碳酸钠 【解答】解：复分解反应的前提是有沉淀、气体或水生成，碳酸不稳定，受热易分解成水和二氧化碳气体； A、光合作用的原料为水和二氧化碳，A为水，水和氧化钠反应生成氢氧化钠，氢氧化钠不能直接转化为氢氧化钙，故A错误； B、水和三氧化硫反应生成硫酸，硫酸和碳酸钡反应生成硫酸钡沉淀和碳酸；水和二氧化碳反应生成碳酸，故B正确； C、氧气属于单质，水属于氧化物，BC物质类比不同，故C错误； D、二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙；碳酸钙不能直接转化为碳酸钠，故D错误； 故答案为：B。 10. （2025•绍兴二模）春晚《秧BOT》火爆全网。小科利用化学物质构建的“机器人转手帕”模型如图。其中①﹣⑤分别是H2SO4、Ca（OH）2、MgCl2、CuO、Fe五种物质中的一种。已知①是单质，相邻物质间能发生化学反应。下列说法正确的是（　　） A．①与HCl反应后的溶液呈蓝色 B．②一定是CuO C．④与NaOH反应后溶液中一定存在Na+和Cl﹣ D．⑤的浓溶液具有挥发性 【解答】解：小科利用化学物质构建的“机器人转手帕”模型图，其中①﹣⑤分别是H2SO4、Ca（OH）2、MgCl2、CuO、Fe五种物质中的一种。相邻物质间能发生化学反应，①是单质，则①是铁，④能与氢氧化钠反应，②、③均能与盐酸反应，且均能与⑤反应，氢氧化钠能与硫酸、氯化镁反应，盐酸能与氢氧化钙、氧化铜反应，氢氧化钙、氧化铜均能与硫酸反应，则④是氯化镁，⑤是硫酸，②、③是氢氧化钙、氧化铜中的一种。 A、①是单质，则①是铁，铁和盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，反应后的溶液呈浅绿色，故选项说法错误。 B、②不一定是CuO，也可能是Ca（OH）2，故选项说法错误。 C、④是氯化镁，氯化镁和氢氧化钠反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钠，则④与NaOH反应后溶液中一定存在Na+和Cl﹣，故选项说法正确。 D、⑤是硫酸，⑤的浓溶液具有吸水性，不具有挥发性，故选项说法错误。 故选：C。 题型3金属的还原实验 11. （2025•舟山三模）甲和乙分别是氢气和一氧化碳还原氧化铜的实验，下列有关说法正确的是（　　） A．乙实验中，应在装置后加上一个盛有氢氧化钠的洗气装置 B．乙实验只能通过澄清石灰水是否变浑浊判断反应是否发生 C．甲、乙两实验中，都应先使试管、玻璃管均匀受热，再通入气体，以防止发生爆炸 D．甲实验试管口向下倾斜可防止反应生成的水倒流 【解答】解：A、乙实验中，CO还原CuO生成CO2，CO不溶于氢氧化钠溶液，应点燃除去，故A错误； B、乙实验除了通过澄清石灰水是否变浑浊判断反应是否发生生成二氧化碳，还可以通过黑色粉末是否变红来判断反应是否发生，故B错误； C、甲实验中，氢气还原氧化铜时，应先通入氢气，把装置内的空气排尽，再加热，以防止发生爆炸；乙实验中，先通入一氧化碳，再加热，目的是排尽装置内的空气，防止加热时发生爆炸，故C错误。 D、氢气还原氧化铜生成水，为了防止冷凝水倒流回试管底部将试管炸裂，所以试管口应略向下倾斜，故D正确。 故选：D。 12. （2025•德清县二模）如图所示，甲和乙分别是氢气和一氧化碳还原氧化铜的实验，下列说法正确的是（　　） A．甲实验现象为红色物质变黑，试管口有水珠 B．乙实验因为一氧化碳有毒，采用酒精灯燃烧法进行尾气处理 C．都应先使试管、玻璃管均匀受热，再通入气体以防止发生爆炸 D．氢气和一氧化碳都实现将铜元素从游离态变成化合态 【解答】解：A、甲实验是氢气还原氧化铜生成铜和水，氧化铜是黑色固体，铜为红色固体，现象应为黑色物质变红，试管口有水珠，故A错误； B、一氧化碳有毒，直接排放到空气中会污染环境，采用酒精灯燃烧法进行尾气处理，将一氧化碳转化为二氧化碳，故B正确； C、都应先通入气体，排尽装置内的空气，再使试管、玻璃管均匀受热，以防止发生爆炸，故C错误； D、氢气和一氧化碳都将氧化铜中的铜元素从化合态变成游离态，故D错误； 故选：B。 13. （2025•温州三模）如图为CO还原氧化铜的实验装置。 （1）实验中在A玻璃管中可观察到的现象为 。 （2）实验结束后为确定氧化铜是否完全反应，可向反应后的固体中加入 （请写出一种试剂）。 （3）图中虚线框内的装置除了可以吸收二氧化碳外，还能起到的作用是 。 【解答】解：（1）一氧化碳（CO）具有还原性，在加热的条件下能将氧化铜（CuO）还原为铜（Cu），同时生成二氧化碳（CO2）。这个过程中，我们可以明显看到黑色的氧化铜粉末逐渐转变为红色的铜。 （2）如果氧化铜没有完全反应，那么反应后的固体中还会存在氧化铜。这时，如果我们加入稀盐酸，氧化铜会与稀盐酸反应生成氯化铜和水，溶液会由无色变为蓝色。如果没有颜色变化，说明氧化铜已经完全反应。 （3）一氧化碳是一种有毒气体，如果直接排放到空气中会对人体健康造成危害。因此，在实验过程中，我们需要使用装置来收集一氧化碳，以防止其污染空气，虚线框内的装置可将一氧化碳收集在瓶中，将瓶中液体排入烧杯中。 故答案为：（1）黑色固体变红； （2）稀盐酸或稀硫酸； （3）收集CO，防止污染空气。 14. （2025春•临平区月考）利用如图所示的装置可进行一氧化碳还原氧化铁的实验，其中氮气可用作本实验的保护气，盛放氧化铁的是一支带有支管的试管，其支管可用于导出试管内的气体，酒精灯带网罩，整套装置的气密性良好。实验前，弹簧夹a、b均处于关闭状态，开始实验时，打开a，通入氮气一段时间后点燃酒精灯，再关闭a打开b，通入一氧化碳。请回答： （1）本实验主要利用了CO的 性。 （2）广口瓶中引出的导管伸到火焰处的好处： 。 （3）反应前氧化铁的质量为m1克，如果称得反应后固体质量m的范围为 时，可以判断氧化铁未完全反应。 【解答】解：（1）一氧化碳和氧化铁在高温的条件下生成铁和二氧化碳，一氧化碳和氧气在点燃的条件下生成二氧化碳，所以本实验主要利用了CO的可燃、还原性； （2）一氧化碳有毒，需要尾气处理，广口瓶中引出的导管伸到火焰处的好处是：节约资源，保护环境； （3）反应前氧化铁的质量为m1克，含有铁元素的质量为：100%×m1克m1克，如果称得反应后固体质量m的范围为：m1＜m≤m1时，可以判断氧化铁未完全反应。 故答案为：（1）可燃、还原； （2）节约资源，保护环境； （3）m1＜m≤m1。 15. （2025•舟山模拟）小科为验证一氧化碳和氧化铜能发生反应，其操作步骤及观察到的现象如下： 步骤1：连接装置并检查装置气密性。 步骤2：按图甲所示，向双具支试管内加入木炭粉和氧化铜，用向上排空气法使双具支试管内集满二氧化碳后塞上带有导管和瘪气球的橡皮塞。 步骤3：按图乙所示，将双具支试管固定在铁架台上，并使木炭粉平铺于试管底部，用酒精喷灯加热氧化铜一段时间，未观察到明显现象。 步骤4：将酒精喷灯移至木炭粉处，加热一段时间，观察到气球明显胀大；再次将酒精喷灯移至氧化铜处，加热一段时间，观察到黑色粉末变为紫红色固体。 （1）瘪气球的作用是 。 （2）写出步骤4中其中一个反应的化学方程式 。 （3）实验中能证明一氧化碳和氧化铜能发生反应的实验现象是 。 （4）若要对CO气体进行回收再利用，小科将反应后的混合气体通入以下装置，其中最为合理的是 。 【解答】解：（1）瘪气球的作用是调节装置内的压强，以防一氧化碳逸散到空气造成污染；故答案为：调节装置内的压强，以防一氧化碳逸散到空气造成污染； （2）在高温的条件下，碳与二氧化碳反应生成一氧化碳，化学方程式为CO2+C2CO，在加热的条件下，一氧化碳与氧化铜反应生成铜和二氧化碳，化学方程式为CO+CuOCu+CO2；故答案为：CO2+C2CO或CO+CuOCu+CO2； （3）在加热的条件下，一氧化碳与氧化铜反应生成铜和二氧化碳，因此实验中能证明一氧化碳和氧化铜能发生反应的实验现象是黑色物质慢慢变成红色；故答案为：黑色物质慢慢变成红色； （4）该小组同学若要对CO气体进行再回收利用，连接下列装置中最为合理的是c，c装置既能吸收二氧化碳，又能收集一氧化碳，故答案为：c。 题型4化合物间的转化 16. （2024秋•越城区期末）在一定条件下，下列转化能由一步反应实现的是（　　） A．NaNO3→NaCl B．BaSO4→BaCl2 C．Fe2O3→FeSO4 D．CaO→Ca（OH）2 【解答】解：A、由NaNO3转化为NaCl，假设能反应，对应的是硝酸盐和钠盐，而硝酸盐和钠盐均是可溶性盐，不符合复分解反应的条件，该反应不能一步反应实现，故选项错误。 B、BaSO4难溶于水，不能发生复分解反应生成氯化钡，该反应不能一步反应实现，故选项错误。 C、氧化铁与硫酸反应生成硫酸铁和水，不能生成硫酸亚铁，该反应不能一步反应实现，故选项错误。 D、氧化钙与水反应生成氢氧化钙，转化能由一步反应实现，故选项正确。 故选：D。 17. （2025•浙江模拟）在学习了有关初中科学知识后，小嘉构建了如图所示的甲、乙两种物质的转化关系模型，下列选项所列的两种物质能实现这种转化的是（　　） A B C D 甲 KNO3 BaCO3 H2SO4 CO2 乙 KOH BaCl2 CuSO4 Na2CO3 【解答】解：A.根据复分解反应发生的条件可知，KNO3不能通过与碱液直接反应转化为KOH，故A错误； B.BaCO3是不溶性碳酸盐，不能与碱溶液反应转化为BaCl2，故B错误； C.H2SO4能与NaOH发生中和反应生成硫酸钠和水，硫酸钠不能再与酸反应生成硫酸，故C错误； D.CO2能与NaOH反应生成碳酸钠，碳酸钠再与盐酸反应得到氯化钠、二氧化碳和水，D正确。 故选：D。 18. （2025•宁海县校级模拟）城际列车的五节车厢分别乘坐了如图所示的五种物质，其中A是一种常见气体单质。“→”表示相邻车厢中物质从左至右的转化关系。请回答下列问题： （1）A是 （填物质名称）。 （2）写出上述2号门物质发生转化反应的化学方程式 。 （3）若“旅客”能上车的条件是：与门两边车厢中的物质都能反应。“旅客”稀硫酸可以从 号门上车。 【解答】解：（1）五节车厢分别乘坐了如图所示的五种物质，其中A是一种常见气体单质，“→”表示相邻车厢中物质从左至右的转化关系，A能转化为二氧化碳，碳在氧气中燃烧生成二氧化碳，则A是氧气； （2）二氧化碳能与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，反应的化学方程式为2NaOH+CO2═Na2CO3+H2O； （3）“旅客”能上车的条件是：与门两边车厢中的物质都能反应，稀硫酸能与碳酸钠反应生成硫酸钠、水和二氧化碳，能与氢氧化钠反应生成硫酸钠和水，“旅客”稀硫酸可以从3号门上车。 故答案为： （1）氧气； （2）2NaOH+CO2═Na2CO3+H2O； （3）3。 19. （2025•钱塘区三模）某工厂产生的废渣，其主要成分是碳酸钙及少量氧化铁。现用该废渣取CaCl2晶体，其制取的流程如图所示： 已知：NH4Cl溶液显酸性，且浓度越高酸性越强。 （1）浸取时，需加足量的水并连续搅拌，且反应充分。请写出浸取时与NH4Cl反应的物质 （填化学式），生成的NH3可用 红色石蕊试纸检验。 （2）若使用过量浓度较高的NH4Cl溶液，则所得CaCl2溶液中会含有 等杂质。 A.NH4Cl B.FeCl3 C.Fe2O3 【解答】解：（1）由物质的变化流程可知，碳酸钙高温分解生成氧化钙和二氧化碳，氧化钙能与水化合生成氢氧化钙，氢氧化钙能与氯化铵反应生成氯化钙、氨气和水，氨气溶于水形成氨水，氨水显碱性，能使湿润红色石蕊试纸变成蓝色，所以，浸取时与NH4Cl反应的物质是Ca（OH）2。生成的NH3可用湿润红色石蕊试纸检验；故答案为：Ca（OH）2；湿润； （2）若使用过量浓度较高的NH4Cl溶液，氯化铵显酸性，可以和氧化铁反应生成氯化铁和水，则所得CaCl2溶液中会含有NH4Cl、FeCl3等杂质；故选：AB。 20. （2024•杭州模拟）2021年，马延和研究团队在人工合成淀粉方面取得重大突破性进展，国际上首次在实验室实现了从二氧化碳到淀粉的全合成。绿色植物通过光合作用制造淀粉涉及60余步代谢反应以及复杂的生理调控；而马延和团队的人工合成淀粉技术只需11步，其技术路线如图所示；绿色植物（以玉米为例）光合作用和使用马延和团队的人工合成淀粉技术合成等量淀粉的对比如表所示。回答问题： 玉米淀粉 人工合成淀粉 能量转化效率 2% 7% 生产条件与方式 阳光、灌溉、施肥施药、收割 全天候车间生产 生产周期 4﹣6个月 1﹣2天 占地面积 5亩地 1米3反应器 （1）马延和团队的人工合成淀粉技术可分为以下两个阶段： 阶段1：从x能→电能→氢能→甲醇 阶段2：以甲醇为原料通过“C1→Cy→C6→淀粉”的策略，多步酶催化合成淀粉。 据图分析，在阶段1中，x能为 能，利用氢能合成甲醇的反应物为 ；在阶段2中，Cy为甘油酮（C3H4O3），则y的值为 （填写数字）。 （2）马延和团队的人工合成淀粉过程与绿色植物光合作用过程均需多种 作为催化剂。淀粉属于糖类物质，对人体的重要作用是 。 （3）马延和团队的人工合成淀粉技术虽处于实验室阶段，但对解决粮食危机和减少碳排放有着重大意义。据表分析，该技术相较于传统农业，在解决粮食危机问题上的优势是 。（写出1点） （4）实现“碳达峰”和“碳中和”的目标，需要人人参与。作为中学生，我们可以 （请至少写出一种做法） 【解答】解：（1）据图分析，在阶段1中，x能为太阳能，利用氢能合成甲醇是氢气和二氧化碳反应生成甲醇，反应物是氢气和二氧化碳，甘油酮（C3H4O3）中一个分子中的碳原子个数为3，则y的值为3； （2）绿色植物光合作用过程均需多种酶作为催化剂，淀粉属于糖类物质，糖类对人体的重要作用是为人体提供能量； （3）根据表格数据对比可知，人工合成淀粉相较于传统农业，在解决粮食危机问题上的优势是：占地面积少，生产周期短，不受气候等因素制约，节约水资源，减少环境的污染，能量转化效率高； （4）实现“碳达峰”和“碳中和”的目标，我们应该做到：植树造林、绿色出行、不用一次性筷子、节约用电等。 学科网（北京）股份有限公司 $