第 8 讲 物质转化--2026年浙江省中考科学二轮复习

**基本信息** 以“转化关系模型”为核心，通过实验探究→规律提炼→工业应用的逻辑链，系统构建物质转化、金属冶炼及盐制取的方法体系，强化科学观念与探究实践能力。 **专项设计** |模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |非金属/金属转化|2类实验+5例反应|“反应条件-产物类型”对应法|从单质→氧化物→酸/碱的递进转化规律| |化合物转化|钟乳石等3实例|“循环转化”原理分析|碳酸盐与酸/CO₂的可逆反应应用| |金属冶炼|3种还原剂+4题|“还原剂选择-实验操作”规范|基于金属活动性的冶炼方法选择| |盐的制取|侯氏制碱等2工艺|“溶解度差异-流程优化”法|工业生产中物质分离与转化的综合应用| |题型训练|13道中考题|一步转化判断/流程图分析法|从基础转化到工业流程的能力梯度提升|

第 8 讲 物质转化 一 、专题简介 【命题重点】 以选择、填空、实验题的形式，考查物质转化、盐的制取、金属冶炼等内容。 【核心方法】 熟悉物质之间的转化关系 注：图中方框内表示反应的产物；箭头表示转化的方向，横线表示两种物质间可以发生反应 反应举例： 回归课本 考查要点1:非金属及其化合物之间的转化 实验1说明：一些非金属单质在一定条件下能与氧气反应转化为非金属氧化物 实验2说明：非金属氧化物可以转化成酸，不稳定的酸受热分解后又重新生成非金属氧化物 注意：并不是所有非金属氧化物都能与水反应生成酸，如SiO₂,CO,NO等不能与水反应 活动： 1 .(1)硫黄是淡黄色粉末(2)硫黄燃烧，发出淡蓝色火焰，放出热量，生成无色、有刺激性气味的气体 (3)硫黄在盛有氧气的集气瓶内，燃烧更剧烈，发出明亮的蓝紫色火焰，生成无色、有刺激性气味的气体 方程式： 2.(1)吹气或通入二氧化碳的烧杯中滴入紫色石蕊试液，溶液变红色；另一只烧杯无明显现象；原因是前者内产生了酸性物质(碳 酸) (2)变红色的烧杯中的溶液又变为了紫色，另一只烧杯中溶液无变化；原因是碳酸不稳定受热分解 (3) 方程式：CO₂+H₂O=H₂CO₃ H2CO₃=CO₂↑+H₂O 科学与生活：喝下碳酸饮料一会儿之后会打嗝，因为体内温度高，碳酸会分解为二氧化碳。 考查要点2:金属及其化合物之间的转化 实验1 实验2 实验1说明：有些金属能与非金属反应生成相应的盐，如 实验2说明：某些金属氧化物可以与水反应生成碱，如 Na₂O+H₂O=2NaOH; K₂O+H₂O=2KOH; BaO+H₂O=Ba(OH)₂ 思考与讨论 怎样用化学方程式表示下列物质间的转化？ Ca → CaO →→ Ca(OH)2 2Ca+O₂=2Ca0(在空气中缓慢氧化) CaO+H₂O=Ca(OH)₂ 活动： 2.用磁铁靠近混合物能观 察到铁粉被磁铁吸引 3.铁粉与硫黄反应发光，生成黑色固体，同时放出大量的热 5.生成物倒在白纸上，可以看到呈块状，磁铁不能吸引生成物 6.方程式： 注意：磁铁在这里起到的作 用是检验是否有铁存在，不能被吸引，说明生成物中没有铁 活动： 一小块生石灰加入少量水 后可观察到放出大量的热 方程式：CaO+H₂O=Ca(OH)₂ 向反应后的蒸发皿中滴加 无色酚酞试液，会发现试 液变红。 科学与生活：自热米饭中的加热袋内含有氧化钙，加水后发生上述反应，放出大量 热；暖宝宝发热主要由铁粉缓慢氧化放热。 考查要点3:化合物之间相互转化 在自然界中不断发生着各种物质间的相互转化。石灰岩岩洞里的钟乳石和石笋，就是岩石中的碳酸钙经过复杂的化学反应转化而成的。这些悬挂的钟乳石（如图 2-42）、挺拔矗立的石笋（如图 2-43）和石柱（如图 2-44），争奇斗艳，景象万千。 拓 展 ：如果使用的盐酸浓度适宜，还能出现鸡蛋不断上浮下沉的现象 原因是鸡蛋放入盐酸时，鸡蛋重力>浮力，因此下沉；与盐酸反应 CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑ 生成二氧化碳气体并附着在蛋壳表面将其托起，此时鸡蛋重力<浮力，上浮，接近液面时二氧化碳气泡破裂散入空气，鸡蛋又再次下沉。 2.转化关系 钟乳石、石笋、石柱形成原 理 ： CaCO₃+H₂O+CO₂=Ca(HCO₃)₂ Ca(HCO₃)₂=CaCO₃↓+CO₂↑+H₂O 活动： 1.蛋壳表面产生气泡 2. 2分钟取出洗净后，发现蛋壳变薄 3. 10分钟取出洗净后，发现蛋壳变软，原因是蛋壳的主要成分碳酸钙会与盐酸反应 思考与讨论： 1.转化规律见【核心方法】 3.①金属锌与稀硫酸 ②金属锌与硫酸铜 ③氧化锌与稀硫酸 ④碳酸锌与稀硫酸 工业上一般采用闪锌矿 (ZnS)制取硫酸锌： ZnS+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂S↑ 题型1：一步到位型 1．（2025•绍兴模拟）在给定条件下，下列选项所示的物质间转化能实现的是（　　） A．CuCuOCuSO4溶液 B．SSO2H2SO4溶液 C．Fe3O4FeFeCl3溶液 D．NaOH溶液Na2CO3溶液NaCl溶液 2．（2025•南湖区校级一模）三种物质间只通过一步反应就能实现如箭头所指方向的转化，下列符合要求的组合是（　　） A．①② B．①③ C．②③ D．①②③ 3．有关物质之间的部分转化关系如图所示。其中“﹣”表示物质之间能发生化学反应，“→”表示物质之间的转化关系。下列说法中正确的是（　　） A．物质X是一种常见的有机化合物 B．反应②是一定有盐参加反应 C．向Ca（OH）2溶液中加入CaO，所得溶液的溶质质量分数一定增大 D．图中的所有反应均不属于置换反应 题型2：流程图型 4．（2025•临安区一模）某炉渣中主要含FeO、Fe2O3，还有少量既不溶于水，也不与稀硫酸反应的杂质。现按如图工艺流程，用炉渣制备绿矾（FeSO4•7H2O）。请按要求回答问题： 查阅资料可知，氧化亚铁与稀硫酸、铁与硫酸铁反应均可生成硫酸亚铁。 （1）写出步骤一中反应的化学方程式 　 　 。（写出一个即可） （2）步骤二中加入过量铁粉充分反应后，得到滤液2的实验操作是 　 　 。 （3）将滤液2蒸发浓缩、降温结晶、过滤、冰水洗涤、低温干燥后得到FeSO4•7H2O晶体，其中冰水洗涤的作用是 　 　 。 5．（2026•江油市模拟）以锌灰（主要成分为ZnO，含少量FeO、MnO、CuO）为原料制备ZnCl2的工艺流程如下（“”表示部分过程略去）： （1）“浸取”时ZnO与盐酸反应的化学方程式为　 　 。 （2）“氧化”反应之一为：3MnCl2+2KMnO4+2H2O＝2KCl+5MnO2↓+4HCl ①“氧化”时化合价升高的金属元素为　 　 （用元素符号表示）。 ②若“氧化”时使用H2O2，“滤渣1”仍为Fe（OH）3和MnO2，但工业生产时仍不选择H2O2，其原因是 　 　 。 （3）实验室进行“过滤”操作时，所需玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和　 　，该实验操作中玻璃棒作用为　 　。 （4）“置换”时，加入过量Zn粉的目的是　 　 。 （5）工业生产中若锌灰质量一定，为提高ZnCl2的产率，可采取的措施为　 　 （写出一条即可）。 6．（2026•萧山区一模）纪录片《风味人间》中介绍了一种民间美食——灰水煮笋，这里的“灰水”指加了草木灰的水，其中富含K2CO3。K2CO3能与竹笋中的草酸和单宁酸反应，可降低泌尿系统结石的风险。 （1）钠、钾是同族元素，化学性质相近，由此推测K2CO3溶液的pH 　 　 7。 （2）灰水中可能还含有K2SO4，检验是否含有的方法为：将配制好的灰水静置，取上层清液，　 　 （将实验方案补充完整）。 （3）通过检验，确定灰水中还含有K2SO4。小宁打算从灰水中制备KCl，并设计了下面的实验方案： 混合物经过一系列操作最终得到KCl固体，下列操作顺序合理的是 　 　 。 ①加入过量K2CO3溶液 ②加入适量稀盐酸 ③过滤 ④蒸发结晶 回归课本 考查要点4:金属的冶炼 金属冶炼就是要把金属从化合态变成游离态。 为了得到金属单质，常用的金属冶炼方法是让碳与金属氧化物在高温下反应，碳能夺取金属氧化物中的氧，从而得到金属单质。例如，碳与氧化铜反应后可以得到单质铜，其反应的化学方程式为： 炽热的炭能在高温条件下与二氧化碳反应，生成一氧化碳。一氧化碳也会夺取金属氧化物中的氧，产生游离态的金属单质。仍以碳与氧化铜反应为例，该过程的化学方程式为： 氢气也能将金属氧化物变成游离态金属。 思考与讨论 1．由氧化铜制取铜，还可用其他什么方法? 2．为什么在氢气还原氧化铜的实验开始时，要先通氢气，后给氧化铜加热? 3．铜在空气中加热很容易氧化变成氧化铜，在实验过程中要注意什么？ 其他注意事项： 1.试管口略向下倾斜且不塞塞子：避免反应中生成的水倒流入试管底部引起试管炸裂 2.氧化铜铺在试管底部：增大受热面积，加快反应速率 3.通氢气的导管插到试管底部氧化铜的上方：避免氧化铜粉末堵塞 导管；另外易把试管里的空气排尽，避免加热时发生危险 拓 展 ：湿法炼铜 “曾青得铁则化为铜”——西汉《淮南万毕术》 原理是铁能将铜从它的盐溶液(如硫酸铜)中置换出来，这样提炼金属铜的好处是设备简单、操作容易，并且原料易获得。 还原性：能夺取氧化物中氧的性质；具有这种性质的物质称还原剂。 常见的还原剂： C、CO、H₂ 活动： 1.氧化铜为黑色固体 2.试管中氧化铜的变化：黑色固体逐渐变红色，同时试管口出现小水珠。 3.方程式： 思考讨论： 1.用其他还原剂还原氧化 铜或者用比铜活泼的金属 将铜从它的盐溶液中置换 出来 2.氢气具有可燃性，为了避免空气与氢气混合加热爆炸，先通氢气排出试管中的空气 3.要注意先熄灭酒精灯，等试管冷却后再停止通氢气 7．（2026•临安区一模）如图所示装置可进行一氧化碳还原氧化铁的实验，其中氮气可作为本实验的保护气，盛放氧化铁的是一支具支试管，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，止水夹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。 （1）导管c末端伸到火焰处的优点是　 　 。（答出1点即可） （2）实验结束时，先打开a通入氮气，再　 　 ，直至装置冷却。 （3）微型实验装置改进：小临同学在老师的指导下设计了如图1所示的微型装置图，尾气可用图2装置处理，用于吸收CO2、收集CO，图2中最适合的装置是　 　 （填序号），广口瓶内所用试剂是　 　 溶液。 8．（2026•西湖区校级一模）在科学实验操作技能大赛中，小华同学用所学的科学知识迅速搭建了一套“模拟炼铁”的冶炼装置（铁矿石的主要成分为Fe2O3）。 （1）为确保制得较纯净的CO，还需在C、D间加装盛放 　 　 （选填“碱石灰”或“氢氧化钠溶液”）的装置。 （2）装置调整好以后，按照规范步骤进行实验，当观察到D装置出现：铁矿石颜色发生变化或 　 　 时，证明铁矿石一定有部分被还原了，请写出D装置中发生的化学反应方程式 　 　 。 （3）实验结束时，在拆卸装置前得进行以下操作：先熄灭C、D中的酒精喷灯，待装置冷却后再停止滴加稀盐酸。目的是 　 　 。 9．（2026•西湖区模拟）工业上常用CO还原赤铁矿（主要成分Fe2O3，杂质不参与反应）来炼铁，其化学方程式为3CO+Fe2O32Fe+3CO2。为验证反应产物并测定氧化铁纯度，小科按图甲装置进行实验（酒精喷灯火焰最高温度可达1000℃），并查阅得到不同温度下的固体产物成分，如图乙所示。 （1）加热一段时间，充分反应后，装置甲中可观察到的现象是　 　 。 （2）结合图乙分析，若要保证反应后得到的产物仅为单质铁，则反应温度至少为多少摄氏度，并说明理由 　 　 。 （3）小科用CO还原赤铁矿，他取质量为a的赤铁矿样品，充分反应后得到铁的质量为b，则该样品中氧化铁的纯度为　 　 （用含a、b的代数式表示）。 （4）装置甲中有一处不足，请指出不足之处并提出改进方法：　 　 。 10．（2024•义乌市模拟）小金同学想实验探究甲烷气体还原氧化铜的生成物情况。 资料：黄色粉末碳化铝（Al4C3）与盐酸或硫酸在常温下可发生剧烈反应成甲烷气体。 （1）如图为小金设计的实验装置，如果用碳化铝与酸反应来制取甲烷气体，则以下气体发生装置中可以选用的是 　 　 。 （2）乙装置中的浓硫酸的作用是 　 　 。 （3）点燃丙中酒精灯之前要把甲、乙、丙装置中的空气排出，甲中产生气体后活塞K1、K2的关闭情况为 　 　 。 A.K1、K2都关闭 B.K1、K2都打开 C.K1关闭，K2打开 D.K1打开，K2关闭 （4）把甲、乙、丙装置中的空气排出后，点燃丙中酒精灯，加热一段时间停止加热，继续通气，直到冷却。实验过程中记录的实验数据如表： 装置 丙 丁 戊 己 实验前装置总质量/g 210 397.8 371.5 365 实验后装置总质量/g 207.2 399.6 372.6 365 若装置丙中的氧化铜只还原成铜，根据实验数据，请写出丙中反应的化学方程式 　 　 。 11．某CuO粉末中混有少量Cu2O，现有一课外活动小组利用如图所示装置测定其中Cu2O的质量。已知在加热条件下，氢气还原氧化亚铜生成铜和水，一氧化碳还原氧化亚铜生成铜和二氧化碳。请根据图示内容回答下列问题： （1）X是常见还原性气体CO、H2中的一种，请根据该组合装置判断X的化学式为　 　。 （2）若缺少B装置，将直接导致反应后D装置内的物质的质量　 　（填“偏大”、“偏小”或“不影响”）。 （3）E装置的作用是　 　。 （4）已知反应前CuO和Cu2O的总质量为m1g，完全反应后D中U型管内物质的质量增加了m2g（损失忽略不计），则原混合物中Cu2O的质量为　 　g。（用m1、m2表示） 回归课本 考查要点5:盐的制取 3 . 实验原理 探究： 2 . 设计制备方法 ( 2 ) 铜 在 空 气 中 加 热 与氧气反应生成氧化铜，氧化铜加入稀硫酸生成硫酸铜 (3)铜和氯气在加热条件下生成氯化铜，然后将其与氢氧化钠反应生成氢氧化铜，再利用氢氧化铜与硫酸反应生成硫酸铜 4 . 探 讨 方法1会生成二氧化硫气体污染环境且原料被浪费； 方法2原料利用率高，无污染； 方法3所选原料氯气有毒，不环保 11．（2025•钱塘区二模）侯氏制碱法是由我国化学工程师侯德榜先生所发明的一种高效、低成本的制碱方法。如图是侯氏制碱法的流程示意图（部分），其制碱的原理可表示为NaCl+H2O+CO2+NH3＝NH4Cl+NaHCO3↓。 （1）副产物NH4Cl是一种氮肥，NH4Cl中氮元素的化合价为 　 　 价。 （2）工业生产中要得到NaHCO3固体，需要进行的操作①是 　 　 。 （3）本生产流程中除了食盐水以外，还可以循环使用的物质有 　 　 。 12．（2025•拱墅区一模）1943年，中国化学家侯德榜发明了新的制纯碱方法，被誉为“侯氏制碱法”其工艺的关键反应为：NaCl+CO2+NH3+H2O＝NaHCO3↓+NH4Cl。小乐在20℃的实验室里，利用如图所示装置（待完善）和试剂模拟该反应。 物质 NaCl NaHCO3 NH4Cl 溶解度/克 36.0 9.6 37.2 已知： ①20℃时，几种盐的溶解度如表。 ②浓氨水遇生石灰会产生大量的氨气，氨气极易溶于饱和食盐水，形成的溶液呈碱性。 （1）装置②中的试剂为饱和NaHCO3溶液，用于吸收装置①制取的二氧化碳中混有的氯化氢，在图中将该装置补充完整。 （2）为配制装置③中的饱和食盐水，应向100克水中至少加入 　 　 克NaCl固体。为了利于二氧化碳在装置③中的吸收，从而提高NaHCO3的产量。实验中可采取的措施是 　 　 。 （3）充分反应后，装置③中有晶体析出。析出的晶体主要成分是NaHCO3而不是NH4Cl的原因是 　 　 。 课后巩固 1．（2025秋•杭州期末）下列物质间的转化，通过一步化学反应不能实现的是（　　） A．Ca（OH）2→CaCO3→CaCl2 B．CuO→Cu（OH）2→CuSO4 C．H2→H2O→O2 D．NaOH→Na2SO4→NaCl 2．（2026•拱墅区校级模拟）下列物质的转化中，只有加入酸才能一步实现的是（　　） A．CaCO3→CaCl2 B．Fe→FeSO4 C．NaOH→NaCl D．Ba（NO3）2→BaSO4 3．（2026春•杭州校级月考）下列各物质之间相互转化（注：物质间的转化均通过一步实现）关系与图相符的是（　　） 选项 X Y Z A O2 CO2 CO B CaCO3 CaO Ca（OH）2 C NaOH NaCl Na2CO3 D FeCl2 Cu Fe A．A B．B C．C D．D 4．（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 5．（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 6．（2025•浙江模拟）我国著名化工专家侯德榜创立了“侯氏制碱法”，促进了世界制碱技术的发展。其生产原理是向饱和氯化钠溶液中通入氨气和二氧化碳，使溶解度较小的碳酸氢钠从溶液中以沉淀的形式析出，其化学式为NaCl+NH3+CO2+H2O═NH4Cl+NaHCO3↓。过滤出碳酸氢钠晶体，再使其受热分解得到产品。其流程简图如图所示。 （1）通常状况下，NH3的溶解度远大于CO2的溶解度。为了提高产率，沉淀池中应该先通入的是　 　（选填“NH3”或“CO2”）。 （2）碳酸氢钠固体沉淀经过煅烧生成可循环利用的物质X和碳酸钠，写出该反应方程式： 　 　 。 （3）根据化学方程式计算，5.85kgNaCl理论上可制得8.4kgNaHCO3，某次实验中，实际从反应后的混合物溶液中析出NaHCO3晶体的质量小于8.4kg，其原因可能是　 　 （写出1种即可）。 7．侯氏氨碱法生产纯碱主要的工艺流程如下： 【资料】如图中虚线框内的主要反应为：NaCl（饱和）+NH3+CO2+H2O＝NaHCO3↓+NH4Cl，CO2+H2O+Na2CO3＝2NaHCO3；碳酸氢钠在20℃时溶解度为9.6g，在50℃以上开始分解生成碳酸钠、水和二氧化碳；碳酸氢钠的溶解度受温度影响较大。请完成下列各题： （1）操作Ⅰ的名称 　 　 ，如在实验室进行此操作，其中玻璃棒的作用是 　 　 。 （2）写出NH4Cl的一种用途 　 　 ；在该工艺流程中能循环使用的物质有 　 　 。 （3）加入稍过量Ca（OH）2溶液后反应的化学方程式为 　 　 ；滤液B加入盐酸后反应的化学方程式为 　 　 。 （4）为除尽粗食盐水中的氯化钙和氯化镁，加入的氢氧化钙和碳酸钠试剂的先后顺序不能颠倒，原因是 　 　 。 声明：试题解析著作权属所有，未经书面同意，不得复制发布日期：2026/5/20 17:22:06；用户：张洵；邮箱：15355424966；学号：49357609 8．（2026•镇海区校级一模）孔雀石的主要成分是CuCO3•Cu（OH）2及少量不溶性杂质（杂质不与酸反应），某同学按下列实验步骤制取了少量氧化铜。 （1）白色沉淀的化学式为 　 。 （2）写出步骤③中发生反应的化学方程式 　 　 ； 　 　 。 （3）蓝色沉淀受热分解生成另一种氧化物的化学式是 　 　 。 （4）若向溶液A中逐滴加入NaOH溶液，其过程中溶质种数会发生变化，最多时可达 　 　 种。 9．（2026•涪城区模拟）四川某地有大量蛇纹石，蛇纹石的主要成分是MgO和SiO2，还含少量Fe2O3、Al2O3等。当地利用蛇纹石生产氢氧化镁的主要工艺流程如图。回答下列问题： 【查阅资料SiO2难溶于水且流程中不参与反应；部分金属离子形成氢氧化物沉淀的pH范围如下表。 （1）“粉碎”的作用是　 　 。 （2）“酸浸”后，滤液中阳离子有Mg2+和　 （填符号），滤渣1的主要成分是　 。 金属离子 Fe3+ Al3+ Mg2+ 开始沉淀的pH 2.5 3.7 9.6 沉淀完全的pH 3.4 4.8 12.6 （3）“碱洗”时，适宜的pH范围为　 　 。 （4）在（3）适宜的pH范围碱洗生成的滤渣2，其主要成分是　 。 （5）“沉镁”的化学方程式为　 ，它属于基本化学反应类型中的　 　 反应。 （6）“洗涤”时，证明氢氧化镁已洗净的实验方法是　 　 。 10．（2025•东阳市模拟）有一包固体，可能含有NaCl、NaOH、Na2CO3、Na2SO4、MgCl2中的一种或几种。为确定其组成，取少量固体加足量水溶解得到无色溶液M，进行如图实验。 试推断： （1）白色沉淀B是　 　 （填化学式）。 （2）原固体中一定含有的物质是　 　 。 11．（2026•镇海区校级模拟）兴趣小组按照如图甲，做木炭还原氧化铜实验时，发现很难观察到紫红色铜的生成，却往往有暗红色固体出现。他们决定对这个实验进行探究和改进。 【提出问题】暗红色固体是什么？如何选择合适条件，使木炭还原氧化铜的现象更明显？ 【查阅资料】铜有+1和+2两种化合价，通常，氧的化合价为﹣2，碳的化合价为+4或﹣4。 【猜想与假设】 （1）同学们认为这种暗红色固体可能是一种化合物，并猜测它的化学式为　Cu2O　 。同学们还认为，通过改变反应物的状态、质量比，以及反应装置，可以使该实验现象更加明显，减少出现暗红色固体的情况。 【分析与交流】 （2）小科建议用超细炭粉与氧化铜粉末进行实验，这样做的好处是　 　 。 （3）小宁建议用图乙装置替代甲装置。与甲相比，乙中将试管直立放置的作用是　 　 。 （4）对下列三种氧化铜和碳的质量比例，小波建议选择　 　 （填选项序号）的比例。 A.32：3 B.40：3 C.48：3 【实验与结论】 （5）按改进后的方案进行实验，在检验了乙装置气密性后，往试管中加入已干燥的试剂并开始加热，当看到澄清的石灰水刚出现浑浊时，　 　 （填“可以”或“不能”）确定氧化铜和炭粉已经开始反应；不久，即可看到试管底部变红热，停止加热后，仍能看到红热现象，并沿试管底部自下而上蔓延，这个现象说明该反应是　 　 （填“吸热”或“放热”）反应、特反应结束，先将导气管从石灰水中取出：然后关闭止水夹，让产物自然冷却，若不关闭止水夹，可能出现的问题是　 　 ；待产物冷却后，同学们终于找到了期待已久的紫红色铜珠，实验获得了圆满成功。 12．（2025•西湖区一模）某兴趣小组利用下图装置进行模拟工业炼铁，回答下列问题： （1）写出高温条件下CO还原赤铁矿（主要成分：Fe2O3）的化学反应方程式 　 。 （2）为避免CO污染空气，并回收利用CO，方框中连接的是装置D和E，导管口的连接顺序为a→　 　 （用箭头和小写字母连接完整）。 （3）点燃酒精喷灯之前先通入一氧化碳气体的目的是 　 　 。 （4）已知所取赤铁矿样品的质量为m1，反应前后装置B的质量差为m2，则该赤铁矿样品中Fe2O3的质量分数为 　 。（用m1、m2字母表示） 13．（2025•宁波一模）某科学小组进行氢气还原金属氧化物的比较实验。开始实验前，组员将10克氧化铜粉末和10克氧化铁粉末分别平铺在两个试管底部。 （1）氢气验纯后，要先 　 　 ，再点燃酒精灯。 （2）图甲实验中，加热试管中的物质，可以观察到的实验现象是 　 　 。 （3）在图乙实验中，未观察到明显现象。如图丙所示，更换火焰温度更高的酒精喷灯继续进行实验，观察到红色粉末变黑色。 对比上述三次实验现象，可以得出的结论是 　 　 。 （4）待试管内物质不再变色，停止加热，继续通入氢气，直至物质冷却到室温。称量图甲、丙试管内的固体物质，质量分别为m1和m2，则它们的大小关系为m1　 　 m2。 1 / 25 学科网（北京）股份有限公司 $ 第 8 讲 物质转化 一 、专题简介 【命题重点】 以选择、填空、实验题的形式，考查物质转化、盐的制取、金属冶炼等内容。 【核心方法】 熟悉物质之间的转化关系 注：图中方框内表示反应的产物；箭头表示转化的方向，横线表示两种物质间可以发生反应 反应举例： 回归课本 考查要点1:非金属及其化合物之间的转化 实验1说明：一些非金属单质在一定条件下能与氧气反应转化为非金属氧化物 实验2说明：非金属氧化物可以转化成酸，不稳定的酸受热分解后又重新生成非金属氧化物 注意：并不是所有非金属氧化物都能与水反应生成酸，如SiO₂,CO,NO等不能与水反应 活动： 1 .(1)硫黄是淡黄色粉末(2)硫黄燃烧，发出淡蓝色火焰，放出热量，生成无色、有刺激性气味的气体 (3)硫黄在盛有氧气的集气瓶内，燃烧更剧烈，发出明亮的蓝紫色火焰，生成无色、有刺激性气味的气体 方程式： 2.(1)吹气或通入二氧化碳的烧杯中滴入紫色石蕊试液，溶液变红色；另一只烧杯无明显现象；原因是前者内产生了酸性物质(碳 酸) (2)变红色的烧杯中的溶液又变为了紫色，另一只烧杯中溶液无变化；原因是碳酸不稳定受热分解 (3) 方程式：CO₂+H₂O=H₂CO₃ H2CO₃=CO₂↑+H₂O 科学与生活：喝下碳酸饮料一会儿之后会打嗝，因为体内温度高，碳酸会分解为二氧化碳。 考查要点2:金属及其化合物之间的转化 实验1 实验2 实验1说明：有些金属能与非金属反应生成相应的盐，如 实验2说明：某些金属氧化物可以与水反应生成碱，如 Na₂O+H₂O=2NaOH; K₂O+H₂O=2KOH; BaO+H₂O=Ba(OH)₂ 思考与讨论 怎样用化学方程式表示下列物质间的转化？ Ca → CaO →→ Ca(OH)2 2Ca+O₂=2Ca0(在空气中缓慢氧化) CaO+H₂O=Ca(OH)₂ 活动： 2.用磁铁靠近混合物能观 察到铁粉被磁铁吸引 3.铁粉与硫黄反应发光，生成黑色固体，同时放出大量的热 5.生成物倒在白纸上，可以看到呈块状，磁铁不能吸引生成物 6.方程式： 注意：磁铁在这里起到的作 用是检验是否有铁存在，不能被吸引，说明生成物中没有铁 活动： 一小块生石灰加入少量水 后可观察到放出大量的热 方程式：CaO+H₂O=Ca(OH)₂ 向反应后的蒸发皿中滴加 无色酚酞试液，会发现试 液变红。 科学与生活：自热米饭中的加热袋内含有氧化钙，加水后发生上述反应，放出大量 热；暖宝宝发热主要由铁粉缓慢氧化放热。 考查要点3:化合物之间相互转化 在自然界中不断发生着各种物质间的相互转化。石灰岩岩洞里的钟乳石和石笋，就是岩石中的碳酸钙经过复杂的化学反应转化而成的。这些悬挂的钟乳石（如图 2-42）、挺拔矗立的石笋（如图 2-43）和石柱（如图 2-44），争奇斗艳，景象万千。 拓 展 ：如果使用的盐酸浓度适宜，还能出现鸡蛋不断上浮下沉的现象 原因是鸡蛋放入盐酸时，鸡蛋重力>浮力，因此下沉；与盐酸反应 CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑ 生成二氧化碳气体并附着在蛋壳表面将其托起，此时鸡蛋重力<浮力，上浮，接近液面时二氧化碳气泡破裂散入空气，鸡蛋又再次下沉。 2.转化关系 钟乳石、石笋、石柱形成原 理 ： CaCO₃+H₂O+CO₂=Ca(HCO₃)₂ Ca(HCO₃)₂=CaCO₃↓+CO₂↑+H₂O 活动： 1.蛋壳表面产生气泡 2. 2分钟取出洗净后，发现蛋壳变薄 3. 10分钟取出洗净后，发现蛋壳变软，原因是蛋壳的主要成分碳酸钙会与盐酸反应 思考与讨论： 1.转化规律见【核心方法】 3.①金属锌与稀硫酸 ②金属锌与硫酸铜 ③氧化锌与稀硫酸 ④碳酸锌与稀硫酸 工业上一般采用闪锌矿 (ZnS)制取硫酸锌： ZnS+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂S↑ 题型1：一步到位型 1．（2025•绍兴模拟）在给定条件下，下列选项所示的物质间转化能实现的是（　　） A．CuCuOCuSO4溶液 B．SSO2H2SO4溶液 C．Fe3O4FeFeCl3溶液 D．NaOH溶液Na2CO3溶液NaCl溶液 【答案】A 【解答】解：A、铜在加热条件下生成氧化铜，氧化铜与稀硫酸反应生成硫酸铜和水，转化均能一步实现，故选项正确。 B、硫在氧气中燃烧生成二氧化硫，二氧化硫与水生成亚硫酸，不能一步反应生成硫酸，故选项错误。 C、四氧化三铁与一氧化碳在高温下反应生成铁和二氧化碳，铁能与稀盐酸反应生成氯化亚铁溶液和氢气，不能一步反应生成氯化铁，故选项错误。 D、氢氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和水，碳酸钠与氯化钾交换成分没有沉淀或气体或水生成，不能发生复分解反应，故选项错误。 故选：A。 2．（2025•南湖区校级一模）三种物质间只通过一步反应就能实现如箭头所指方向的转化，下列符合要求的组合是（　　） A．①② B．①③ C．②③ D．①②③ 【答案】A 【解答】解：①硫酸钠与氢氧化钡溶液反应生成硫酸钡沉淀和氢氧化钠，氢氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和水，碳酸钠与氢氧化钙溶液反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠，碳酸钠与硫酸反应生成硫酸钠、水和二氧化碳，只通过一步就能实现如箭头所指方向的转化。 ②氢气与氧化铜反应生成铜和水，水通电分解生成氢气和氧气，氢气燃烧生成水，铜与氧气在加热条件下生成氧化铜，只通过一步就能实现如箭头所指方向的转化。 ③铁可以与硫酸反应生成硫酸亚铁，镁等可与硫酸亚铁反应生成硫酸镁和铁，但是氯化铁不能直接生成铁，硫酸亚铁不能一步转化为氯化铁，不可以一步反应实现。 故①②均只通过一步反应就能实现如箭头所指方向的转化。 故选：A。 3．有关物质之间的部分转化关系如图所示。其中“﹣”表示物质之间能发生化学反应，“→”表示物质之间的转化关系。下列说法中正确的是（　　） A．物质X是一种常见的有机化合物 B．反应②是一定有盐参加反应 C．向Ca（OH）2溶液中加入CaO，所得溶液的溶质质量分数一定增大 D．图中的所有反应均不属于置换反应 【答案】D 【解答】解：A、由于二氧化碳、碳酸钙之间相互转化，二氧化碳能与氢氧化钙反应，x可以为二氧化碳，二氧化碳不属于有机化合物，故A错误； B、由于氢氧化钙能与二氧化碳反应生成碳酸钙，二氧化碳不属于盐，故B错误； C、向Ca（OH）2溶液中加入CaO，如是饱和溶液，溶液的质量分数不会变大，故C错误； D、由图中物质之间的反应可知，所有反应均不属于置换反应，故D正确。 故选：D。 题型2：流程图型 4．（2025•临安区一模）某炉渣中主要含FeO、Fe2O3，还有少量既不溶于水，也不与稀硫酸反应的杂质。现按如图工艺流程，用炉渣制备绿矾（FeSO4•7H2O）。请按要求回答问题： 查阅资料可知，氧化亚铁与稀硫酸、铁与硫酸铁反应均可生成硫酸亚铁。 （1）写出步骤一中反应的化学方程式 　 　 。（写出一个即可） （2）步骤二中加入过量铁粉充分反应后，得到滤液2的实验操作是 　 　 。 （3）将滤液2蒸发浓缩、降温结晶、过滤、冰水洗涤、低温干燥后得到FeSO4•7H2O晶体，其中冰水洗涤的作用是 　 　 。 【答案】（1）FeO+H2SO4＝FeSO4+H2O或Fe2O3+3H2SO4＝Fe2（SO4）3+3H2O； （2）过滤； （3）减少FeSO4•7H2O晶体的溶解损失，除去晶体表面附着的杂质。 【解答】解：（1）炉渣中可能含有铁的氧化物，比如氧化亚铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和水，化学方程式为FeO+H2SO4＝FeSO4+H2O；也可能有氧化铁与稀硫酸反应生成硫酸铁和水，化学方程式为Fe2O3+3H2SO4＝Fe2（SO4）3+3H2O； （2）步骤二中加入过量铁粉充分反应后，要将固体（剩余的铁粉等）和液体（滤液2）分离，这种分离固液混合物的实验操作是过滤； （3）因为硫酸亚铁的溶解度随温度降低而减小，用冰水洗涤可以减少FeSO4•7H2O晶体在洗涤过程中的溶解损失，同时还能除去晶体表面附着的杂质。 5．（2026•江油市模拟）以锌灰（主要成分为ZnO，含少量FeO、MnO、CuO）为原料制备ZnCl2的工艺流程如下（“”表示部分过程略去）： （1）“浸取”时ZnO与盐酸反应的化学方程式为　 　 。 （2）“氧化”反应之一为：3MnCl2+2KMnO4+2H2O＝2KCl+5MnO2↓+4HCl ①“氧化”时化合价升高的金属元素为　 　 （用元素符号表示）。 ②若“氧化”时使用H2O2，“滤渣1”仍为Fe（OH）3和MnO2，但工业生产时仍不选择H2O2，其原因是 　 　 。 （3）实验室进行“过滤”操作时，所需玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和　 　，该实验操作中玻璃棒作用为　 　。 （4）“置换”时，加入过量Zn粉的目的是　 　 。 （5）工业生产中若锌灰质量一定，为提高ZnCl2的产率，可采取的措施为　 　 （写出一条即可）。 【答案】（1）ZnO+2HCl＝ZnCl2+H2O； （2）①Fe、Mn； ②MnO2是H2O2分解的催化剂，造成H2O2的消耗量大； （3）漏斗；引流； （4）将溶液中的Cu2+全部置换出来； （5）适当提高盐酸的浓度（答案不唯一）。 【解答】解：（1）ZnO能与盐酸反应生成氯化锌和水，化学方程式为：ZnO+2HCl＝ZnCl2+H2O； （2）①在“氧化”步骤中，其中一个反应为3MnCl2+2KMnO4+2H2O＝2KCl+5MnO2↓+4HCl，可知MnCl2中锰元素显+2价，MnO2中锰元素显+4价，化合价升高；同时根据滤渣1成分可知，盐酸浸取的氯化亚铁经过氧化变成了氢氧化铁，铁元素化合价由+2变成+3，化合价升高； ②工业生产时不选择H2O2，其原因是H2O2在产物中MnO2的催化下会加速分解，造成H2O2的消耗量大，增加生产成本； （3）实验室进行“过滤”操作时，所需玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和漏斗，在过滤操作中玻璃棒的作用是引流； （4）Zn的金属活动性比Cu强，能将Cu从其盐溶液中置换出来，“置换”时为保证溶液中的Cu2+全部置换出来，需要加入过量Zn粉； （5）工业生产中若锌灰质量一定，为提高ZnCl2的产率，可采取的措施为将锌灰粉碎，增大反应物接触面积，使反应更充分；或者适当提高盐酸的浓度等。 6．（2026•萧山区一模）纪录片《风味人间》中介绍了一种民间美食——灰水煮笋，这里的“灰水”指加了草木灰的水，其中富含K2CO3。K2CO3能与竹笋中的草酸和单宁酸反应，可降低泌尿系统结石的风险。 （1）钠、钾是同族元素，化学性质相近，由此推测K2CO3溶液的pH 　 　 7。 （2）灰水中可能还含有K2SO4，检验是否含有的方法为：将配制好的灰水静置，取上层清液，　 　 （将实验方案补充完整）。 （3）通过检验，确定灰水中还含有K2SO4。小宁打算从灰水中制备KCl，并设计了下面的实验方案： 混合物经过一系列操作最终得到KCl固体，下列操作顺序合理的是 　 　 。 ①加入过量K2CO3溶液 ②加入适量稀盐酸 ③过滤 ④蒸发结晶 【答案】（1）＞； （2）先加入稀盐酸酸化，再滴加氯化钡溶液，若产生白色沉淀，则证明灰水中含有； （3）①③②④。 【解答】解：（1）钠、钾是同族元素，化学性质相近，碳酸钠溶液显碱性，所以由此推测K2CO3溶液的pH＞7 （2）检验是否含有的方法为：将配制好的灰水静置，取上层清液，先加入稀盐酸酸化（排除碳酸根等离子的干扰），再滴加氯化钡溶液，若产生白色沉淀，则证明灰水中含有。 （3）从灰水中制备KCl，加入过量的BaCl2溶液后，溶液中引入了Ba2+杂质。接下来应先加入过量K2CO3溶液，除去过量的Ba2+，然后过滤，除去生成的碳酸钡沉淀；再加入适量稀盐酸，除去过量的碳酸钾；最后蒸发结晶得到KCl固体。所以操作顺序合理的是①③②④。 回归课本 考查要点4:金属的冶炼 金属冶炼就是要把金属从化合态变成游离态。 为了得到金属单质，常用的金属冶炼方法是让碳与金属氧化物在高温下反应，碳能夺取金属氧化物中的氧，从而得到金属单质。例如，碳与氧化铜反应后可以得到单质铜，其反应的化学方程式为： 炽热的炭能在高温条件下与二氧化碳反应，生成一氧化碳。一氧化碳也会夺取金属氧化物中的氧，产生游离态的金属单质。仍以碳与氧化铜反应为例，该过程的化学方程式为： 氢气也能将金属氧化物变成游离态金属。 思考与讨论 1．由氧化铜制取铜，还可用其他什么方法? 2．为什么在氢气还原氧化铜的实验开始时，要先通氢气，后给氧化铜加热? 3．铜在空气中加热很容易氧化变成氧化铜，在实验过程中要注意什么？ 其他注意事项： 1.试管口略向下倾斜且不塞塞子：避免反应中生成的水倒流入试管底部引起试管炸裂 2.氧化铜铺在试管底部：增大受热面积，加快反应速率 3.通氢气的导管插到试管底部氧化铜的上方：避免氧化铜粉末堵塞 导管；另外易把试管里的空气排尽，避免加热时发生危险 拓 展 ：湿法炼铜 “曾青得铁则化为铜”——西汉《淮南万毕术》 原理是铁能将铜从它的盐溶液(如硫酸铜)中置换出来，这样提炼金属铜的好处是设备简单、操作容易，并且原料易获得。 还原性：能夺取氧化物中氧的性质；具有这种性质的物质称还原剂。 常见的还原剂： C、CO、H₂ 活动： 1.氧化铜为黑色固体 2.试管中氧化铜的变化：黑色固体逐渐变红色，同时试管口出现小水珠。 3.方程式： 思考讨论： 1.用其他还原剂还原氧化 铜或者用比铜活泼的金属 将铜从它的盐溶液中置换 出来 2.氢气具有可燃性，为了避免空气与氢气混合加热爆炸，先通氢气排出试管中的空气 3.要注意先熄灭酒精灯，等试管冷却后再停止通氢气 7．（2026•临安区一模）如图所示装置可进行一氧化碳还原氧化铁的实验，其中氮气可作为本实验的保护气，盛放氧化铁的是一支具支试管，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，止水夹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。 （1）导管c末端伸到火焰处的优点是　 　 。（答出1点即可） （2）实验结束时，先打开a通入氮气，再　 　 ，直至装置冷却。 （3）微型实验装置改进：小临同学在老师的指导下设计了如图1所示的微型装置图，尾气可用图2装置处理，用于吸收CO2、收集CO，图2中最适合的装置是　 　 （填序号），广口瓶内所用试剂是　 　 溶液。 【答案】（1）节约资源，保护环境； （2）关闭b，熄灭酒精灯； （3）氢氧化钠。 【解答】解：（1）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； （2）实验结束时，应先打开a通入氮气，再关闭b，熄灭酒精灯，最后继续通氮气直至装置冷却； （3）微型实验装置改进：小临同学在老师的指导下设计了如图1所示的微型装置图，尾气可用图2装置处理，用于吸收CO2、收集CO，图2中最适合的装置是Ⅲ，氢氧化钠会与二氧化碳反应生成碳酸钠和水，广口瓶内所用试剂是氢氧化钠溶液。 故答案为：（1）节约资源，保护环境； （2）关闭b，熄灭酒精灯； （3）氢氧化钠。 8．（2026•西湖区校级一模）在科学实验操作技能大赛中，小华同学用所学的科学知识迅速搭建了一套“模拟炼铁”的冶炼装置（铁矿石的主要成分为Fe2O3）。 （1）为确保制得较纯净的CO，还需在C、D间加装盛放 　 　 （选填“碱石灰”或“氢氧化钠溶液”）的装置。 （2）装置调整好以后，按照规范步骤进行实验，当观察到D装置出现：铁矿石颜色发生变化或 　 　 时，证明铁矿石一定有部分被还原了，请写出D装置中发生的化学反应方程式 　 　 。 （3）实验结束时，在拆卸装置前得进行以下操作：先熄灭C、D中的酒精喷灯，待装置冷却后再停止滴加稀盐酸。目的是 　 　 。 【答案】（1）碱石灰； （2）有黑色物质被磁铁吸引（或澄清石灰水变浑浊）；Fe2O3+3CO2Fe+3CO2； （3）防止生成的铁在高温下重新被氧化，同时防止液体倒吸使玻璃仪器炸裂。 【解答】解：（1）为确保制得较纯净的CO，还需在C、D间加装盛放碱石灰的装置。因为在制取CO的过程中，可能会混有氯化氢气体和水蒸气，氢氧化钠溶液只能吸收氯化氢气体，而碱石灰是氧化钙和氢氧化钠的混合物，既能吸收氯化氢气体又能吸收水蒸气，可更好地除去杂质，得到较纯净的CO。 （2）装置调整好以后，按照规范步骤进行实验，当观察到D装置出现：铁矿石颜色发生变化或有黑色物质被磁铁吸引（或澄清石灰水变浑浊）时，证明铁矿石一定有部分被还原了。D装置中发生的化学反应方程式为Fe2O3+3CO2Fe+3CO2。 （3）实验结束时，在拆卸装置前得进行以下操作：先熄灭C、D中的酒精喷灯，待装置冷却后再停止滴加稀盐酸。目的是防止生成的铁在高温下重新被氧化，同时防止液体倒吸使玻璃仪器炸裂。若先停止滴加稀盐酸，产生的一氧化碳会停止，装置内压强减小，可能导致澄清石灰水倒吸进入热的玻璃管，使玻璃管炸裂；且高温下的铁容易被空气中的氧气氧化，所以要先熄灭酒精喷灯，待装置冷却后再停止滴加稀盐酸。 9．（2026•西湖区模拟）工业上常用CO还原赤铁矿（主要成分Fe2O3，杂质不参与反应）来炼铁，其化学方程式为3CO+Fe2O32Fe+3CO2。为验证反应产物并测定氧化铁纯度，小科按图甲装置进行实验（酒精喷灯火焰最高温度可达1000℃），并查阅得到不同温度下的固体产物成分，如图乙所示。 （1）加热一段时间，充分反应后，装置甲中可观察到的现象是　 　 。 （2）结合图乙分析，若要保证反应后得到的产物仅为单质铁，则反应温度至少为多少摄氏度，并说明理由 　 　 。 （3）小科用CO还原赤铁矿，他取质量为a的赤铁矿样品，充分反应后得到铁的质量为b，则该样品中氧化铁的纯度为　 　 （用含a、b的代数式表示）。 （4）装置甲中有一处不足，请指出不足之处并提出改进方法：　 　 。 【答案】（1）固体由红棕色变黑色，澄清石灰水变浑浊。 （2）800℃，是因为低于该温度时，固体生成物是四氧化三铁或氧化亚铁，高于该温度时，固体生成物是铁。 （3）100%。 （4）不足之处：没有处理尾气；改进方法：收集或点燃尾气。 【解答】解：（1）加热一段时间，充分反应后，装置甲中可观察到的现象是固体由红棕色变黑色，澄清石灰水变浑浊。 故答案为：固体由红棕色变黑色，澄清石灰水变浑浊。 （2）结合图乙分析，若要保证反应后得到的产物仅为单质铁，则反应温度至少为800℃，是因为低于该温度时，固体生成物是四氧化三铁或氧化亚铁，高于该温度时，固体生成物是铁。 故答案为：800℃，是因为低于该温度时，固体生成物是四氧化三铁或氧化亚铁，高于该温度时，固体生成物是铁。 （3）氧化铁质量：b÷（100%）b，则该样品中氧化铁的纯度为：100%100%。 故答案为：100%。 （4）装置甲中：不足之处：没有处理尾气；改进方法：收集或点燃尾气。 故答案为：不足之处：没有处理尾气；改进方法：收集或点燃尾气。 10．（2024•义乌市模拟）小金同学想实验探究甲烷气体还原氧化铜的生成物情况。 资料：黄色粉末碳化铝（Al4C3）与盐酸或硫酸在常温下可发生剧烈反应成甲烷气体。 （1）如图为小金设计的实验装置，如果用碳化铝与酸反应来制取甲烷气体，则以下气体发生装置中可以选用的是 　 　 。 （2）乙装置中的浓硫酸的作用是 　 　 。 （3）点燃丙中酒精灯之前要把甲、乙、丙装置中的空气排出，甲中产生气体后活塞K1、K2的关闭情况为 　 　 。 A.K1、K2都关闭 B.K1、K2都打开 C.K1关闭，K2打开 D.K1打开，K2关闭 （4）把甲、乙、丙装置中的空气排出后，点燃丙中酒精灯，加热一段时间停止加热，继续通气，直到冷却。实验过程中记录的实验数据如表： 装置 丙 丁 戊 己 实验前装置总质量/g 210 397.8 371.5 365 实验后装置总质量/g 207.2 399.6 372.6 365 若装置丙中的氧化铜只还原成铜，根据实验数据，请写出丙中反应的化学方程式 　 　 。 【答案】（1）B； （2）干燥甲烷气体； （3）D； （4）7CuO+2CH47Cu+4H2O+CO2+CO。 【解答】解：（1）黄色粉末碳化铝（Al4C3）与盐酸或硫酸在常温下可发生剧烈反应成甲烷气体，分液漏斗可以控制液体的滴加速率，从而控制反应速率，得到平稳气流，则用碳化铝与酸反应来制取甲烷气体，发生装置中可以选用的是B； （2）浓硫酸具有吸水性，且与甲烷不反应，可用浓硫酸干燥甲烷，则乙装置中的浓硫酸的作用是吸收水分，干燥甲烷气体； （3）为保证排出装置内的空气，且不影响后续测定，应先让甲产生气体，然后K1打开，K2关闭，故选：D； （4）丙装置中减少的质量为氧化铜中氧元素的质量，则氧元素的质量为210g﹣207.2g＝2.8g，故氧化铜的质量为2.8g÷（100%）＝14g，氧化铜只还原成铜，则铜的质量为14g﹣2.8g＝11.2g，装置丁中增加的质量就是生成水的质量，则生成水的质量为399.6g﹣397.8g＝1.8g，1.8g水中氢元素的质量为1.8g100%＝0.2g，根据反应前后氢元素质量不变，则消耗甲烷的质量为0.2g÷（100%）＝0.8g，0.8g甲烷中碳元素的质量为0.8g﹣0.2g＝0.6g，若碳元素全部转化为二氧化碳，则生成二氧化碳的质量为0.6g÷（100%）＝2.2g，装置戊中增加的质量就是生成二氧化碳的质量，则二氧化碳的质量为372.6g﹣371.5g＝1.1g，说明消耗的甲烷中的碳元素没有全部生成二氧化碳，则还会生成一氧化碳，根据质量守恒定律可知，生成一氧化碳的质量为14g+0.8g﹣11.2g﹣1.8g﹣1.1g＝0.7g，化学计量数＝物质质量÷相对分子质量，则该反应的化学方程式中CuO、CH4、Cu、H2O、CO2、CO的化学计量数之比为：：：：：7：2：7：4：1：1，则丙中反应的化学方程式 7CuO+2CH47Cu+4H2O+CO2+CO。 11．某CuO粉末中混有少量Cu2O，现有一课外活动小组利用如图所示装置测定其中Cu2O的质量。已知在加热条件下，氢气还原氧化亚铜生成铜和水，一氧化碳还原氧化亚铜生成铜和二氧化碳。请根据图示内容回答下列问题： （1）X是常见还原性气体CO、H2中的一种，请根据该组合装置判断X的化学式为　 　。 （2）若缺少B装置，将直接导致反应后D装置内的物质的质量　 　（填“偏大”、“偏小”或“不影响”）。 （3）E装置的作用是　 　。 （4）已知反应前CuO和Cu2O的总质量为m1g，完全反应后D中U型管内物质的质量增加了m2g（损失忽略不计），则原混合物中Cu2O的质量为　 　g。（用m1、m2表示） 【解答】解：（1）最终没有处理尾气，说明X是氢气，氢气的化学式为H2。 故填：H2。 （2）若缺少B装置，从A中带出的水蒸气进入D，将直接导致反应后D装置内的物质的质量偏大。 故填：偏大。 （3）E装置的作用是防止空气中的水蒸气进入D装置。 故填：防止空气中的水蒸气进入D装置。 （4）设氧化亚铜质量为x，则氧化铜质量：m1g﹣x， 反应的化学方程式加强质量关系： Cu2O+H22Cu+H2O， 144 18 x x CuO+H2Cu+H2O， 80 18 m1g﹣x （m1g﹣x） 根据题意有：x+（m1g﹣x）＝m2g， x＝m1﹣10m2， 故填：m1﹣10m2 回归课本 考查要点5:盐的制取 3 . 实验原理 探究： 2 . 设计制备方法 ( 2 ) 铜 在 空 气 中 加 热 与氧气反应生成氧化铜，氧化铜加入稀硫酸生成硫酸铜 (3)铜和氯气在加热条件下生成氯化铜，然后将其与氢氧化钠反应生成氢氧化铜，再利用氢氧化铜与硫酸反应生成硫酸铜 4 . 探 讨 方法1会生成二氧化硫气体污染环境且原料被浪费； 方法2原料利用率高，无污染； 方法3所选原料氯气有毒，不环保 11．（2025•钱塘区二模）侯氏制碱法是由我国化学工程师侯德榜先生所发明的一种高效、低成本的制碱方法。如图是侯氏制碱法的流程示意图（部分），其制碱的原理可表示为NaCl+H2O+CO2+NH3＝NH4Cl+NaHCO3↓。 （1）副产物NH4Cl是一种氮肥，NH4Cl中氮元素的化合价为 　 　 价。 （2）工业生产中要得到NaHCO3固体，需要进行的操作①是 　 　 。 （3）本生产流程中除了食盐水以外，还可以循环使用的物质有 　 　 。 【答案】（1）﹣3； （2）过滤； （3）CO2、NaCl。 【解答】解：（1）氢显+1价，氯显﹣1价，设氮元素的化合价是x，根据在化合物中正负化合价代数和为零，可得：x+（+1）×4+（﹣1）＝0，则x＝﹣3价。（2）工业生产中要得到NaHCO3固体，需要进行的操作①是过滤； （3）分析可知，该工艺中可以循环利用的两种物质是：CO2、NaCl。 12．（2025•拱墅区一模）1943年，中国化学家侯德榜发明了新的制纯碱方法，被誉为“侯氏制碱法”其工艺的关键反应为：NaCl+CO2+NH3+H2O＝NaHCO3↓+NH4Cl。小乐在20℃的实验室里，利用如图所示装置（待完善）和试剂模拟该反应。 物质 NaCl NaHCO3 NH4Cl 溶解度/克 36.0 9.6 37.2 已知： ①20℃时，几种盐的溶解度如表。 ②浓氨水遇生石灰会产生大量的氨气，氨气极易溶于饱和食盐水，形成的溶液呈碱性。 （1）装置②中的试剂为饱和NaHCO3溶液，用于吸收装置①制取的二氧化碳中混有的氯化氢，在图中将该装置补充完整。 （2）为配制装置③中的饱和食盐水，应向100克水中至少加入 　 　 克NaCl固体。为了利于二氧化碳在装置③中的吸收，从而提高NaHCO3的产量。实验中可采取的措施是 　 　 。 （3）充分反应后，装置③中有晶体析出。析出的晶体主要成分是NaHCO3而不是NH4Cl的原因是 　 　 。 【答案】（1）； （2）36.0；先打开装置④中的分液漏斗活塞，再打开装置①中的分液漏斗活塞； （3）20℃时，NaHCO3的溶解度9.6克远小于NH4Cl的溶解度37.2克，相同条件下，NaHCO3更容易达到饱和状态从而结晶析出。 【解答】解：（1）装置2用于吸收二氧化碳中混有的氯化氢，气体应长进短出，补充后的装置为：。 （2）20℃时氯化钠的溶解度是36.0克，所以为配制装置3中的饱和食盐水，应向100克水中至少加入36.0克NaCl固体。为了利于二氧化碳在装置3中的吸收，从而提高NaHCO3的产量，实验中可采取的措施是：先打开装置④中的分液漏斗活塞，再打开装置①中的分液漏斗活塞。 （3）充分反应后，装置③中有晶体析出。析出的晶体主要成分是NaHCO3而不是NH4Cl的原因是：20℃时，NaHCO3的溶解度9.6克远小于NH4Cl的溶解度37.2克，相同条件下，NaHCO3更容易达到饱和状态从而结晶析出 课后巩固 1．（2025秋•杭州期末）下列物质间的转化，通过一步化学反应不能实现的是（　　） A．Ca（OH）2→CaCO3→CaCl2 B．CuO→Cu（OH）2→CuSO4 C．H2→H2O→O2 D．NaOH→Na2SO4→NaCl 【答案】B 【解答】解：A、Na2CO3+Ca（OH）2＝CaCO3↓+2NaOH、CaCO3+2HCl＝CaCl2+CO2↑+H2O，该流程可一步转化，故选项不符合题意； B、氧化铜不能与水直接反应生成氢氧化铜，第一步不能一步实现，故选项符合题意； C、氢气在氧气中点燃可生成水，水在通电条件下分解生成氧气，该流程可一步转化，故选项不符合题意； D、2NaOH+H2SO4＝Na2SO4+2H2O、Na2SO4+BaCl2＝BaSO4↓+2NaCl，该流程可一步转化，故选项不符合题意。 故选：B。 2．（2026•拱墅区校级模拟）下列物质的转化中，只有加入酸才能一步实现的是（　　） A．CaCO3→CaCl2 B．Fe→FeSO4 C．NaOH→NaCl D．Ba（NO3）2→BaSO4 【答案】A 【解答】解：A、碳酸钙是难溶于水的盐，碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，该反应只有加入酸才能一步实现，故选项符合题意。 B、铁和硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，该反应加入硫酸铜也能一步实现，故选项不合题意。 C、氢氧化钠和盐酸反应生成氯化钠和水，氢氧化钠和氯化镁反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钠，该反应加入氯化镁也能一步实现，故选项不合题意。 D、硝酸钡和硫酸反应生成硫酸钡沉淀和硝酸，硝酸钡和硫酸钠反应生成硫酸钡沉淀和硝酸钠，该反应加入硫酸钠也能一步实现，故选项不合题意。 故选：A。 3．（2026春•杭州校级月考）下列各物质之间相互转化（注：物质间的转化均通过一步实现）关系与图相符的是（　　） 选项 X Y Z A O2 CO2 CO B CaCO3 CaO Ca（OH）2 C NaOH NaCl Na2CO3 D FeCl2 Cu Fe A．A B．B C．C D．D 【答案】B 【解答】解：A、O2在碳中完全燃烧可生成CO2，CO2和碳在高温下反应可生成CO，CO不能转化为O2，故选项不符合题意。 B、CaCO3高温煅烧生成CaO和CO2，CaO和水反应生成Ca（OH）2，Ca（OH）2与二氧化碳反应生成CaCO3沉淀，故选项符合题意。 C、NaOH和盐酸反应生成NaCl和H2O，NaCl不能一步转化为Na2CO3，故选项不符合题意。 D、FeCl2和铜不反应，不能得到Cu，故选项不符合题意。 故选：B。 4．（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 【答案】D 【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。 5．（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 【答案】D 【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。 6．（2025•浙江模拟）我国著名化工专家侯德榜创立了“侯氏制碱法”，促进了世界制碱技术的发展。其生产原理是向饱和氯化钠溶液中通入氨气和二氧化碳，使溶解度较小的碳酸氢钠从溶液中以沉淀的形式析出，其化学式为NaCl+NH3+CO2+H2O═NH4Cl+NaHCO3↓。过滤出碳酸氢钠晶体，再使其受热分解得到产品。其流程简图如图所示。 （1）通常状况下，NH3的溶解度远大于CO2的溶解度。为了提高产率，沉淀池中应该先通入的是　 　（选填“NH3”或“CO2”）。 （2）碳酸氢钠固体沉淀经过煅烧生成可循环利用的物质X和碳酸钠，写出该反应方程式： 　 　 。 （3）根据化学方程式计算，5.85kgNaCl理论上可制得8.4kgNaHCO3，某次实验中，实际从反应后的混合物溶液中析出NaHCO3晶体的质量小于8.4kg，其原因可能是　 　 （写出1种即可）。 【答案】（1）NH3； （2）2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑； （3）还有少量碳酸氢钠溶于水（答案不唯一）。 【解答】解：（1）通常状况下，NH3的溶解度远大于CO2的溶解度。为了提高产率，吸氨碳化塔中应该先通入的是NH3，形成碱性环境，便于二氧化碳的吸收。 （2）碳酸氢钠在加热的条件下分解生成纯碱（碳酸钠）、水和二氧化碳，二氧化碳可以循环利用，反应的化学方程式为：2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑。 （3）碳酸氢钠晶体析出后的溶液中含有少量碳酸氢钠，致使实际析出NaHCO3晶体的质量小于8.4kg。 7．侯氏氨碱法生产纯碱主要的工艺流程如下： 【资料】如图中虚线框内的主要反应为：NaCl（饱和）+NH3+CO2+H2O＝NaHCO3↓+NH4Cl，CO2+H2O+Na2CO3＝2NaHCO3；碳酸氢钠在20℃时溶解度为9.6g，在50℃以上开始分解生成碳酸钠、水和二氧化碳；碳酸氢钠的溶解度受温度影响较大。请完成下列各题： （1）操作Ⅰ的名称 　 　 ，如在实验室进行此操作，其中玻璃棒的作用是 　 　 。 （2）写出NH4Cl的一种用途 　 　 ；在该工艺流程中能循环使用的物质有 　 　 。 （3）加入稍过量Ca（OH）2溶液后反应的化学方程式为 　 　 ；滤液B加入盐酸后反应的化学方程式为 　 　 。 （4）为除尽粗食盐水中的氯化钙和氯化镁，加入的氢氧化钙和碳酸钠试剂的先后顺序不能颠倒，原因是 　 　 。 【答案】（1）过滤；引流； （2）做氮肥；二氧化碳（合理即可）； （3）Ca（OH）2+MgCl2＝Mg（OH）2↓+CaCl2；NaHCO3+HCl＝NaCl+H2O+CO2↑； （4）如果颠倒，过量的氢氧化钙以及生成的氯化钙会影响产品的纯度。 【解答】解：（1）经过操作I可以得到固体和滤液，所以操作I的名称是：过滤，如在实验室进行此操作，其中玻璃棒的作用是引流；故答案为：过滤；引流； （2）NH4Cl中含有氮元素，所以可做氮肥，由工艺流程图可知，在该工艺流程中能循环使用的物质有二氧化碳、碳酸钠等；故答案为：做氮肥；二氧化碳（合理即可）； （3）加入稍过量Ca（OH）2是为了除去氯化镁杂质，所以发生反应的化学方程式为：Ca（OH）2+MgCl2＝Mg（OH）2↓+CaCl2，滤液B中含有碳酸氢钠，所以加入盐酸后反应的化学方程式为：NaHCO3+HCl＝NaCl+H2O+CO2↑；故答案为：Ca（OH）2+MgCl2＝Mg（OH）2↓+CaCl2；NaHCO3+HCl＝NaCl+H2O+CO2↑； （4）碳酸钠可以同时除去过量的氢氧化钙和生成的氯化钙，并且不会影响产品的纯度，如果颠倒，过量的氢氧化钙以及生成的氯化钙会影响产品的纯度；故答案为：如果颠倒，过量的氢氧化钙以及生成的氯化钙会影响产品的纯度。 声明：试题解析著作权属所有，未经书面同意，不得复制发布日期：2026/5/20 17:22:06；用户：张洵；邮箱：15355424966；学号：49357609 8．（2026•镇海区校级一模）孔雀石的主要成分是CuCO3•Cu（OH）2及少量不溶性杂质（杂质不与酸反应），某同学按下列实验步骤制取了少量氧化铜。 （1）白色沉淀的化学式为 　 。 （2）写出步骤③中发生反应的化学方程式 　 　 ； 　 　 。 （3）蓝色沉淀受热分解生成另一种氧化物的化学式是 　 　 。 （4）若向溶液A中逐滴加入NaOH溶液，其过程中溶质种数会发生变化，最多时可达 　 　 种。 【答案】CaCO3；2NaOH+CuSO4═Na2SO4+Cu（OH）2↓；H2SO4+2NaOH═Na2SO4+2H2O；H2O；3 【解答】解：孔雀石的主要成分CuCO3•Cu（OH）2和过量稀硫酸反应生成硫酸铜、水和二氧化碳 （1）反应②是气体二氧化碳和澄清石灰水反应生成碳酸钙和水，则白色沉淀为碳酸钙，化学式为CaCO3； （2）步骤③是硫酸铜和氢氧化钠反应生成氢氧化铜蓝色沉淀和硫酸钠，稀硫酸和氢氧化钠溶液反应生成硫酸钠和水，反应的化学方程式分别为2NaOH+CuSO4═Na2SO4+Cu（OH）2↓；H2SO4+2NaOH═Na2SO4+2H2O； （3）蓝色沉淀为氢氧化铜，氢氧化铜受热分解生成氧化铜和水，另一种氧化物的化学式为H2O； （4）溶液A为硫酸铜和硫酸的混合溶液，硫酸铜溶液中逐滴加入NaOH溶液，溶质可为硫酸钠，或硫酸钠和硫酸铜，或硫酸钠和氢氧化钠，或硫酸钠、硫酸铜和硫酸，溶质种数最多时可达3种； 9．（2026•涪城区模拟）四川某地有大量蛇纹石，蛇纹石的主要成分是MgO和SiO2，还含少量Fe2O3、Al2O3等。当地利用蛇纹石生产氢氧化镁的主要工艺流程如图。回答下列问题： 【查阅资料SiO2难溶于水且流程中不参与反应；部分金属离子形成氢氧化物沉淀的pH范围如下表。 （1）“粉碎”的作用是　 　 。 （2）“酸浸”后，滤液中阳离子有Mg2+和　 （填符号），滤渣1的主要成分是　 。 金属离子 Fe3+ Al3+ Mg2+ 开始沉淀的pH 2.5 3.7 9.6 沉淀完全的pH 3.4 4.8 12.6 （3）“碱洗”时，适宜的pH范围为　 　 。 （4）在（3）适宜的pH范围碱洗生成的滤渣2，其主要成分是　 。 （5）“沉镁”的化学方程式为　 ，它属于基本化学反应类型中的　 　 反应。 （6）“洗涤”时，证明氢氧化镁已洗净的实验方法是　 　 。 【答案】（1）增大反应物的接触面积，加快酸浸的反应速率，使反应更充分； （2）Fe3+、Al3+、H+；SiO2； （3）4.8≤pH＜9.6； （4）Fe（OH）3、Al（OH）3； （5）MgSO4+2NaOH＝Mg（OH）2↓+Na2SO4：复分解； （6）取最后一次洗涤液少许于试管中，滴加稀盐酸酸化的BaCl2溶液，若无白色沉淀生成，证明已洗净；若有白色沉淀生成，证明未洗净。 【解答】解：（1）粉碎可以增大反应物的接触面积，加快酸浸的反应速率，使反应更充分。故答案为：增大反应物的接触面积，加快酸浸的反应速率，使反应更充分； （2）蛇纹石中的MgO、Fe2O3、Al2O3会与稀硫酸反应，生成Mg2+、Fe3+、Al3+，同时还有过量的H+；SiO2不与稀硫酸反应，所以滤渣1的主要成分是SiO2。答案：Fe3+、Al3+、H+；SiO2； （3）碱洗的目的是除去Fe3+、Al3+，同时不使Mg2+沉淀。根据表格：Al3+沉淀完全的pH是4.8，Mg2+开始沉淀的pH是9.6，所以pH范围为4.8≤pH＜9.6。故答案为：4.8≤pH＜9.6； （4）在4.8≤pH＜9.6的范围内，Fe3+、Al3+会完全沉淀为Fe（OH）3、Al（OH）3，所以滤渣2主要成分是Fe（OH）3、Al（OH）3。故答案为：Fe（OH）3、Al（OH）3； （5）沉镁是MgSO4与NaOH反应生成Mg（OH）2沉淀和Na2SO4：化学方程式为MgSO4+2NaOH＝Mg（OH）2↓+Na2SO4：该反应是两种化合物互相交换成分生成另外两种化合物，属于复分解反应。故答案为：MgSO4+2NaOH＝Mg（OH）2↓+Na2SO4：复分解； （6）氢氧化镁沉淀表面会附着Na2SO4等可溶性杂质，可检验最后一次洗涤液中是否含Na2SO4：取最后一次洗涤液少许于试管中，滴加稀盐酸酸化的BaCl2溶液，若无白色沉淀生成，证明已洗净；若有白色沉淀生成，证明未洗净。故答案为：取最后一次洗涤液少许于试管中，滴加稀盐酸酸化的BaCl2溶液，若无白色沉淀生成，证明已洗净；若有白色沉淀生成，证明未洗净。 10．（2025•东阳市模拟）有一包固体，可能含有NaCl、NaOH、Na2CO3、Na2SO4、MgCl2中的一种或几种。为确定其组成，取少量固体加足量水溶解得到无色溶液M，进行如图实验。 试推断： （1）白色沉淀B是　 　 （填化学式）。 （2）原固体中一定含有的物质是　 　 。 【答案】AgCl；氢氧化钠和硫酸钠 【解答】解：（1）氯化钠和硝酸银反应生成氯化银白色沉淀和硝酸钠，因此B是氯化银；故答案为：AgCl； （2）取少量固体加足量水溶解得到无色溶液M，因此NaOH、MgCl2或Na2CO3、MgCl2不能共存；加入酚酞试液，显红色，说明溶液显碱性；加入过量的稀盐酸，没有气泡产生，说明一定没有碳酸钠，一定有氢氧化钠，一定没有氯化镁；硫酸钠与硝酸钡反应生成硫酸钡白色沉淀和硝酸钠，因此A是硫酸钡，原固体中一定有硫酸钠；故答案为：氢氧化钠和硫酸钠； 11．（2026•镇海区校级模拟）兴趣小组按照如图甲，做木炭还原氧化铜实验时，发现很难观察到紫红色铜的生成，却往往有暗红色固体出现。他们决定对这个实验进行探究和改进。 【提出问题】暗红色固体是什么？如何选择合适条件，使木炭还原氧化铜的现象更明显？ 【查阅资料】铜有+1和+2两种化合价，通常，氧的化合价为﹣2，碳的化合价为+4或﹣4。 【猜想与假设】 （1）同学们认为这种暗红色固体可能是一种化合物，并猜测它的化学式为　Cu2O　 。同学们还认为，通过改变反应物的状态、质量比，以及反应装置，可以使该实验现象更加明显，减少出现暗红色固体的情况。 【分析与交流】 （2）小科建议用超细炭粉与氧化铜粉末进行实验，这样做的好处是　 　 。 （3）小宁建议用图乙装置替代甲装置。与甲相比，乙中将试管直立放置的作用是　 　 。 （4）对下列三种氧化铜和碳的质量比例，小波建议选择　 　 （填选项序号）的比例。 A.32：3 B.40：3 C.48：3 【实验与结论】 （5）按改进后的方案进行实验，在检验了乙装置气密性后，往试管中加入已干燥的试剂并开始加热，当看到澄清的石灰水刚出现浑浊时，　 　 （填“可以”或“不能”）确定氧化铜和炭粉已经开始反应；不久，即可看到试管底部变红热，停止加热后，仍能看到红热现象，并沿试管底部自下而上蔓延，这个现象说明该反应是　 　 （填“吸热”或“放热”）反应、特反应结束，先将导气管从石灰水中取出：然后关闭止水夹，让产物自然冷却，若不关闭止水夹，可能出现的问题是　 　 ；待产物冷却后，同学们终于找到了期待已久的紫红色铜珠，实验获得了圆满成功。 【答案】（1）Cu2O； （2）超细炭粉与氧化铜粉末接触面积更大； （3）有利于集中加热，获得持续高温； （4）A； （5）不能；放热；空气会进入，使灼热的铜重新被氧化。 【解答】解：（1）同学们认为这种暗红色固体可能是一种化合物，并猜测它的化学式为Cu2O。 （2）小科建议用超细炭粉与氧化铜粉末进行实验，这样建议的原理是超细炭粉与氧化铜粉末接触面积更大。 （3）与甲相比较，乙装置中将试管直立放置的作用是有利于集中加热，获得持续高温。 （4）氧化铜和碳反应的化学方程式及其质量关系为： 2CuO+C2Cu+CO2↑， 160 12 恰好完全反应时，氧化铜和碳的质量比为：160：12＝40：3，应该选择A的比例。 （5）同学们决定按改进后的方案进行实验，他们在检验了乙装置的气密性后，往试管中加入已干燥的试剂并开始加热，当看到澄清的石灰水刚出现浑浊时，不能确定氧化铜和炭粉已经开始反应，这是因为碳和试管中的氧气反应也能够生成二氧化碳；不久，即可看到试管底部变红热，停止加热后，仍能看到红热现象，并沿试管底部自下而上蔓延，这个现象说明该反应是放热反应；若不关闭止水夹，可能出现的问题是空气会进入试管中，使生成的依然灼热的铜重新被氧化。 12．（2025•西湖区一模）某兴趣小组利用下图装置进行模拟工业炼铁，回答下列问题： （1）写出高温条件下CO还原赤铁矿（主要成分：Fe2O3）的化学反应方程式 　 。 （2）为避免CO污染空气，并回收利用CO，方框中连接的是装置D和E，导管口的连接顺序为a→　 　 （用箭头和小写字母连接完整）。 （3）点燃酒精喷灯之前先通入一氧化碳气体的目的是 　 　 。 （4）已知所取赤铁矿样品的质量为m1，反应前后装置B的质量差为m2，则该赤铁矿样品中Fe2O3的质量分数为 　 。（用m1、m2字母表示） 【答案】（1）Fe2O3+3CO2Fe+3CO2； （2）d→b→c； （3）排尽装置内的空气，防止加热时发生爆炸； （4）100%。 【解答】解：（1）赤铁矿的主要成分是Fe2O3，在高温条件下，CO还原Fe2O3生成Fe和CO2，反应的化学方程式为：Fe2O3+3CO2Fe+3CO2。 （2）为避免CO污染空气并回收利用CO，用NaOH溶液吸收CO2后，CO难溶于水，可用排水法收集CO，气体应从短管进入，将水从长管排出，所以导管口的连接顺序为a﹣d﹣b﹣c。 （3）一氧化碳是可燃性气体，与空气混合点燃可能会发生爆炸。所以点燃酒精喷灯之前先通入一氧化碳气体，目的是排尽装置内的空气，防止加热时发生爆炸。 （4）反应前后装置B的质量差m2是Fe2O3中氧元素的质量，Fe2O3中氧元素的质量分数为：100%＝30%；设赤铁矿样品中Fe2O3的质量为x，则x×30%＝m2，解得xm2；那么该赤铁矿样品中Fe2O3的质量分数100%。 13．（2025•宁波一模）某科学小组进行氢气还原金属氧化物的比较实验。开始实验前，组员将10克氧化铜粉末和10克氧化铁粉末分别平铺在两个试管底部。 （1）氢气验纯后，要先 　 　 ，再点燃酒精灯。 （2）图甲实验中，加热试管中的物质，可以观察到的实验现象是 　 　 。 （3）在图乙实验中，未观察到明显现象。如图丙所示，更换火焰温度更高的酒精喷灯继续进行实验，观察到红色粉末变黑色。 对比上述三次实验现象，可以得出的结论是 　 　 。 （4）待试管内物质不再变色，停止加热，继续通入氢气，直至物质冷却到室温。称量图甲、丙试管内的固体物质，质量分别为m1和m2，则它们的大小关系为m1　 　 m2。 【答案】（1）通一会儿氢气； （2）黑色粉末逐渐变红； （3）不同金属氧化物被氢气还原的难易程度不同（或反应条件不同）； （4）＞。 【解答】解：（1）在氢气还原金属氧化物的实验中，氢气验纯后，要先通一会儿氢气，排尽装置内的空气，防止氢气与空气混合加热时发生爆炸，然后再点燃酒精灯； （2）氢气还原氧化铜的化学方程式为H2+CuOCu+H2O，氧化铜是黑色粉末，铜是红色固体，所以可以观察到的实验现象是黑色粉末逐渐变红。（3）图乙中用酒精灯加热未观察到明显现象，图丙中用酒精喷灯（温度更高）加热观察到红色粉末变黑色，这说明氢气还原氧化铁需要更高的温度，即不同金属氧化物被氢气还原的难易程度不同（或反应条件不同）； （4）对于图甲，氢气还原氧化铜的化学方程式为H2+CuOCu+H2O，根据氧化铜的质量为10g，氧化铜的相对分子质量为80，铜的相对原子质量为64。设生成铜的质量为x，则80：64＝10g：x，解得x ＝ 8g；对于图丙，氢气还原氧化铁的化学方程式为3H2+Fe2O32Fe+3H2O，氧化铁的相对分子质量为160，铁的相对原子质量为56；设生成铁的质量为y，则160：112＝10g：y，解得y＝7g；所以图甲、丙试管内的固体物质质量分别为m1＞m2。 1 / 25 学科网（北京）股份有限公司 $