第2章物质转化与材料利用（专项训练）-2025-2026学年科学九年级上册浙教版

第2章物质转化与材料利用（专项训练）2025-2026学年科学九年级上册浙教版 1．科学兴趣小组进行《从自然界中的铜到纪念币中的铜》的项目化学习。同学们查阅资料整理了湿法炼铜和火法炼铜两种方案： 方案一、湿法炼铜 （1）上述步骤2中，涉及的化学方程式是　 　； （2）小组同学模仿湿法炼铜，提出了如下湿法炼铁： 查阅资料发现该方法在实际生产中应用不广，请结合参考资料分析原因　 　； （3）方案二、火法炼铜 如图所示为氢气还原氧化铜的装置，甲中锥形瓶内装有锌粒，分液漏斗里装有稀硫酸，乙中盛有浓硫酸，丙中试管底部黑色固体为氧化铜。 开始反应时，先打开甲处分液漏斗活塞，反应一段时间后再点燃丙处的酒精灯，这样操作的目的是　 　； （4）反应结束后，甲乙两装置中质量减少0.3克，丙装置试管中固体粉末质量减少0.8克。则被还原的氧化铜的质量为　 　克； （5）不能用丙装置进行CO还原氧化铜的实验，理由是　 　。 2． 学习小组的同学发现老师上课演示的硫与铁反应的实验容易引起试管破裂，也存在生成物取出不便的问题，于是他们对实验进行了改进： 【实验步骤】取一条长为15cm，宽4cm的铁片用砂纸将其打磨干净，水平固定在铁架台上，然后将研细的硫粉和铁粉混合均匀后，在铁片上铺成细条状，然后用酒精灯在铁片的一端加热，待部分药品红热后停止加热。 【实验现象】观察到铁片上残留有黑色固体，并闻到一股刺激性气味。 （1）小组同学选用铁片代替试管，是想利用铁良好的 　 　性，快速达到实验温度。 （2）小组同学取下铁片上的黑色固体，进一步探究该反应是否有新物质生成。小金用磁铁靠近黑色固体，黑色固体被磁铁吸引，小金认为无新物质生成，小科认为小金的方案与结论不严谨，小科的理由是：　 　。 （3）为使实验更成功，铁与硫的最佳质量比是（　　） A．7：3 B．7：4 C．7：5 3．小明设计实验来探究“一定质量的某种金属和同体积盐酸反应快慢的影响因素”。测得实验数据如下：某金属与同体积盐酸溶液反应实验数据 盐酸溶液浓度 5% 1.0% 15% 6% 1.0% 16% 反应开始时酸溶液的温度(℃) 20 20 20 36 36 35 反应开始到2分钟产生的气体体积(mí) 10 19 28 28 72 103 反应结束共产生气体体积(mL，) 60 118 175 60 118 175 （1）分析实验数据得出：一定质量的某种金属和同体积盐酸反应，影响金属和酸反应快慢的主要因素　 　、　 　。 （2）实验通过比较　 　数据来确定金属和酸反应的快慢。 （3）过量锌粒加入盐酸中，反应开始的一段时间，反应速率逐渐加快，而不是逐渐减慢。可能的原因是　 　。 4．某同学进行了《从自然界中的铜到纪念币中的铜》的项目学习。在查阅资料时，发现有以下三种炼铜的方法： 方法①湿法炼铜。具体流程如下： 方法②干法炼铜。先用高温煅烧孔雀石得到氧化铜，再利用氢气来还原氧化铜得到单质铜。如图为制取干燥氢气并用其还原氧化铜的装置。 方法③生物炼铜。“吃岩石的细菌”利用空气中的氧气把硫化铜转化为硫酸铜，再进一步转变为单质铜。具体流程如下： 请回答问题： （1）写出方法①中步骤2的化学方程式是　 　。 （2）方法②中制取干燥氢气并能还原氧化铜的部分操作正确的顺序是　 　（填字母）。 A .打开甲处分液漏斗活塞 B .点燃丙处的酒精灯 （3）方法③中生物炼铜的优点有　 　（写出一点即可）。经测定某岩石由硫化铜（CuS）和其他不含铜元素的物质组成。现用该岩石制得3.2g铜，若不考虑铜元素的损耗，则该岩石中硫化铜（CuS）的质量为　 　 g。 5．小科在学习金属活动顺序表时发现，氢排在铜的前面。推测氢气可以置换出铜盐溶液中的铜，但在向硫酸铜溶液中通氢气后没有观察到有金属铜生成，产生了疑问。查阅资料后，重新实验，证明了推测。 【查阅资料】 ①石墨含大量气孔，能导电可以作为电极。 ②活性氢（用表示）可以在常温下置换硫酸铜溶液中的铜。 ③电解水时附着在电极上的氢气为活性氢，但一般电极上附着的活性氢极少。 【实验研究】 1.设计如图所示装置，利用某金属和石墨充当电极进行电解水实验。 2.当石墨电极上有大量气泡出现时，取出石墨电极，立即将其插入硫酸铜溶液中，观察到石墨电极表面有红色固体生成。 3.将红色固体放入稀硫酸中，没有变化，证明氢气可以置换出硫酸铜溶液中的铜。 【实验分析及拓展】 （1）图中石墨电极为　 　（选填“电极”或“电极”），其电极上产生了活性氢。 （2）请写出活性氢（）可与硫酸铜反应的化学反应方程式，该反应属于　 　，该反应属于　 　（填基本反应类型）。 （3）小科同学将反应后的金属电极也放入硫酸铜溶液中，发现电极表面有红色固体生成，能否证明金属电极上也产生了活性氢，为什么？　 　。 6．近来微信上传播所谓“塑料大米”，实际是用塑料造粒机生产出来的塑料颗粒，是塑料行业的常见工艺和制品，不是什么假大米，这就是个彻头彻尾的谣言。某研究小组欲对某种“塑料大米”的组成进行探究（资料显示该塑料只含有C、H两种元素，大米中淀粉含C、H、O三种元素)。 （1）大米主要成分属于　 　（选填“有机物”或“无机物”) （2）为了测量有关数据，推算“塑料大米”C、H元素的含量，那么该小组成员应该在装置A与B之间正确连接：A→②→③→①→　 　→B（提示：发生装置A导出的气体中混有CO2和水蒸气，装置①②③可重复使用； （3）B装置中碱石灰的成分是氢氧化钠和氧化钙，最后连接B装置的作用是　 　。 7．如图是湛江××药厂生产的一种抗酸药（治疗胃酸过多的药物）的说明书的部分内容．阅读后回答下列问题． （1）碳酸镁属于酸、碱、盐、氧化物中的　 　。 （2）为了验证该药物的主要成分是碳酸盐，小军进行了如下实验：首先将药片放入试管中，向其中加入适 量的稀盐酸，观察到有气泡产生，然后将产生的气体通入　 　，看到的现象是　 　。 （3）写出该药物治疗胃酸过多的化学方程式　 　。 8．为了进一步保护环境以及资源的高效利用，垃圾的分类和处理成为了我市的一项重要工程，某校科学学习小组对垃圾处理等开展了实践活动。 （1）任务一：填埋处理 塑料垃圾自然降解速率很慢，若用填埋处理不仅占用大量土地资源，有的还会在细菌的作用下分解产生二氧化碳（CO2）及恶臭气体如氨气（NH3）、硫化氢（H2S）等（空气中极少量的氢气对该反应影响忽略不计）。 由此分析，该塑料垃圾中含有的元素一定有　 　（写元素符号）。 （2）任务二：焚烧处理同学们在实验室采用相对封闭的装置焚烧某种含C、H、O元素的垃圾，对产生的废气成分按如图所示的装置进行检验。 【提出猜想】废气中可能含有CO2、CO、H2O中的一种或几种。 【查阅资料】无水CuSO4为白色固体，遇水会变蓝色。 【进行实验】拉动装置F处的注射器，让废气依次通过装置，点燃D处的酒精灯，反应一段时间后观察。 A中的实验现象为白色固体变蓝；D中的实验现象为　 　；B和E中澄清石灰水变浑浊。 【实验结论】废气中存在CO2、CO、H2O。 （3）【反思评价】装置B中发生反应的化学方程式为　 　。 （4）装置F处的大号注射器，除了可以引导气体流向，其另一个主要作用是　 　。科学小组通过研究发现：不论用填埋处理还是焚烧处理，都会对环境产生不利的影响，大家感受到了垃圾分类的积极意义。 9．现有一固体混合物A，已知可能含有CuCl2、NH4Cl、(NH4)2SO4、CaCO3、Ba(NO3)2、KNO3物质中的两种或者多种。按图进行试验，出现的现象如图所示（过程中所发生的反应均恰好完全反应），请回答下列问题：已知：NH4Cl+NaOH=NH3↑+H2O+NaCl；(NH4)2SO4+2NaOH=2NH3↑+2H2O+Na2SO4 （1）混合物A加水过滤得到无色溶液B，可以推出混合物A中一定不含有　 　。 （2）气体F的化学式为　 　。 （3）请写出反应④的化学方程式　 　。 （4）为进一步确定混合物的组成，取样品30g，按上述流程图进行实验，产生3.4g气体D，4.4g气体F，白色沉淀H的质量为2.33g，通过计算，确定该混合物中还含有的物质为　 　。 10．小滨用如图所示装置（夹持装置已略去）和如下实验步骤进行有关碳及其氧化物的实验。 实验步骤： ①检查装置气密性并加入药品。 ②缓缓通入，使装置中充满后点燃A处酒精喷灯。 ③在A处酒精喷灯加热一段时间后，点燃B处酒精喷灯。 ④待反应结束后，停止通入熄灭A、B两处的酒精喷灯。 （1）步骤③，A处酒精喷灯加热过程中，能观察到的现象是：木炭粉逐渐减少，D中：　 　；点燃B处酒精喷灯后，可观察到氧化铁逐渐变为黑色，发生此反应的化学方程式为　 　。实验说明：　 　具有还原性。 （2）该装置是否需要添加尾气处理装置，判断并说明理由　 　。 11．盐碱地中所含的盐分影响作物的正常生长，对其开发利用是提高农业产能的途径，但也是世界性难题。查阅资料发现盐碱地的土壤中可能含有的物质有KCl、CaCl2、Na2SO4、Na2CO3。 【设计实验】为探究土壤中含有的物质，同学们设计了如图所示的实验。 步骤 现象 判断土壤浸出液中所含的物质情况 ① 有气泡产生 一定有Na2CO3 ② 存白色沉淀A生成 一定有Na2SO4 ③ 有白色沉淀B生成 KCl、CaCl2中至少含有一种 步骤③中的生成的沉淀是　 　（填化学式）。 【评价改进】 评价指标 优秀 合格 待改进 实验环节与分析的合理性 试剂选用合理且分析结论科学合理 试剂选用合理但分析结论存在错误 试剂选用不合理且分析结论存在错误 结合评价量表，老师对同学们的探究实验进行打分，给出了待改进的评价。其理由为： Ⅰ.根据步骤①推导出土壤浸出液中一定有Na2CO3，就可以判断一定无　 　，故存在分析结论错误； Ⅱ.由于步骤①中加入稀盐酸，对判断KCl是否存在产生干扰，故存在试剂选用不合理的错误。若要能确定KCl是否存在，应如何改进：　 　。 【反思总结】根据原实验方案，可以确定土壤中一定含有：　 　。 12．研究小组同学在完成“酸的性质”实验①②后，将①②实验后试管中的物质全部倒入各自废液缸③中（如图甲），结果出现了不同现象，部分小组的实验现象记录如下表。 组别 废液缸中现象 现象解释 第1小组 无沉淀、有气泡产生 　 第2小组 无沉淀、无气泡产生 　 第3小组 … 　 … … 　 【原理分析】小组同学在老师指导下讨论后认为：任何一个化学反应，反应物的用量不同，反应后物质的组成成分就可能不同，这是最终导致各组废液缸中出现不同现象的原因。 【交流讨论】 （1）为分析第1小组废液缸中溶液的溶质成分，用玻璃棒蘸取溶液测得，则该小组废液中的溶质组成成分为　 　（填化学式）。 （2）第2小组废液缸中无沉淀、无气泡产生，从反应物用量的角度分析实验①②，可以得出该小组的实验②中反应物盐酸的用量应该是　 　． （3）如果其他小组实验所用反应物的用量都不一样，除了上面第1、2小组出现的现象外，还可能会出现的现象是　 　（填一种）。 （4）【实验拓展】取第1小组废液缸中的溶液于试管中，逐滴加入碳酸钠溶液，并振荡，产生的气体全部逸出。图乙表示“溶液质量”随加入“碳酸钠溶液质量”的变化情况。 解释图中AB段和BC段溶液质量呈现不同增重趋势的原因：　 　。 13．小金为了测定某生锈的生铁片中铁元素的质量分数，设计并完成了如下实验： （1）装置甲存在缺陷，其具体的改进方法是　 　。 （2）装置乙的试管中，观察到的实验现象是　 　。 （3）若室温下氢气的密度为ρ，生锈的生铁片中铁元素的质量分数是　 　(用字母表示)。 （4）有人认为：“②中所得光亮的银白色铁片的质量，即为此生锈的生铁片中铁元素的质量，没有必要进行③的操作”。判断此观点是否正确，并说明理由：　 　 14．某混合气体可能有、、中的一种或几种，某学习小组的同学为了探究气体的组成，设计了如下装置进行实验（夹持装置已省略）。实验后发现A装置中溶液变浑浊，C中的固体由黑色变红色，D中的固体由白色变蓝色，F装置中的水流入烧杯。 在反应前后对C、D装置进行了质量的测量（各步反应均完全），测量结果如下表： 反应前后 反应前 反应后 C装置中玻璃管与固体的总质量g a c D装置中U形管与固体的总质量/g b d 请分析回答下列问题： （1）一定能证明原混合气体中有氢气存在的实验现象是　 　。 （2）F装置的作用：①“抽气”；②　 　。 （3）证明原混合气体中有CO存在的定量关系式子是　 　（用字母a、b、c、d表示）。 答案解析部分 1．【答案】（1）Fe+CuSO4=FeSO4+Cu （2）铁的价格低于活动性比它更强的锌、铝、镁金属，成本高 （3）为保证实验安全，排尽试管内的空气 （4）4 （5）CO有毒性，会造成大气污染 2．【答案】（1）导热 （2）铁粉可能过量，导致反应后的物质能被吸引 （3）B 3．【答案】（1）盐酸浓度；温度 （2）反应开始到2分钟产生的气体体积 （3）温度对速率的影响大于浓度对速率的影响 4．【答案】（1）Fe＋CuSO4＝FeSO4＋Cu （2）AB （3）成本低、污染小、反应条件温和等；4.8 5．【答案】（1）电极a （2）+CuSO4═SO4+Cu；置换反应 （3）不能，是因为也可能是金属电极比铜活泼，能和硫酸铜发生置换反应 6．【答案】（1）有机物 （2）③→② （3）吸收空气中的CO2，使实验结果更准确 7．【答案】（1）盐 （2）澄清石灰水；澄清石灰水变浑浊 （3）MgCO3+2HCl=MgCl2+2H2O+CO2↑ 8．【答案】（1）C、H、S、N （2）黑色固体变红 （3）Ca（OH）2+CO2＝CaCO3↓+H2O （4）尾气处理，防止CO污染空气 9．【答案】（1）CuCl2 （2）CO2 （3）Ba(NO3)2+H2SO4=BaSO4↓+2HNO3 （4）KNO3 10．【答案】（1）左侧导管口有气泡冒出、澄清石灰水变浑浊、部分石灰水沿右侧导管进入E；；木炭和一氧化碳 （2）不需要，未反应的进入D中不会逸散到空气中 11．【答案】AgCl；CaCl2；将稀盐酸换成稀硝酸； 12．【答案】（1）、、 （2）盐酸足量 （3）有沉淀、无气泡 （4）等质量的碳酸钠依次与盐酸和氯化钙反应过程中，AB段逸出的二氧化碳的质量小于BC段生成的碳酸钙沉淀的质量 13．【答案】（1）在装置甲右侧导管的末端放置一盏点燃的酒精灯 （2）铁片表面有大量气泡产生，溶液逐渐变为浅绿色 （3） （4）不正确，因为生铁是铁和碳的合金，②中所得银白色铁片含有碳杂质 14．【答案】（1）D中固体由白色变为蓝色 （2）收集尾气 （3） 学科网（北京）股份有限公司 $