2023年浙江省初中科学 一轮复习 第三部分 第40讲　物质间的循环和转化 专题练习

第三部分  第40讲　物质间的循环和转化 专题练习

重难点突破

自然界的碳氧循环

【例1】关于碳循环和氧循环,下列说法不正确的是 (A)

A.碳循环和氧循环分别是指二氧化碳和氧气的循环

B.碳循环和氧循环过程中均发生了化学变化

C.绿色植物的生长过程,既涉及碳循环,又涉及氧循环

D.碳循环和氧循环有利于维持大气中氧气和二氧化碳含量的相对稳定

变式训练

1.(2021·杭州)氮是空气中含量最多的元素,也是构成生物体的必要元素之一。但是,空气中游离态的氮不能直接被大多数生物所利用,必须经过变化,并与其他成分形成化合物(如氨或铵盐等),才能被植物利用。如图是自然界氮循环的示意图。请回答:

(1)一株绿色植物的幼苗(如小麦),在生长过程中缺氮,其最可能出现的症状是　B　。 

A.茎秆细小、易倒伏,叶有褐斑

B.生长矮小,叶色发黄

C.生长缓慢,叶色暗绿带红

D.只开花不结果

(2)工业上常用空气冷冻分离法来获得氮气(即由液态空气分馏来获得氮气),这种方法制氮气的原理是利用了氮气与氧气哪一物理性质的差异?　沸点不同　。 

(3)实验室制备少量氮气的方法很多。例如,可由亚硝酸铵来制取氮气,其反应如下:NH4NO2N2↑+2H2O,该反应是属于　分解　反应(选填“化合”“分解”“置换”或“复分解”)。 

(4)空气中的N2转化为NH3的过程中,N元素的化合价由0价转变为　-3　价。 

(5)有人认为:人类可以通过人工固氮,大量合成氮化肥并施用于农作物,这将有助于人类粮食增产,但也会造成环境污染。你是否认同他的观点并阐述理由　不认同,因为人工固氮可以为农田提供更多的氮肥,有利于人类粮食增产,只要我们合理控制化肥的使用量,一般不会造成土壤板结,水体富营养化污染等环境问题　。 

非金属及其化合物之间的转化

【例2】(2022·福建)我国科研团队发现“嫦娥五号”取回的月壤中含催化活性物质,它们能实现水、二氧化碳的高效转化。该团队提出利用月壤实现月球生存的设想:

(1)环节①分离水后的气体含有CO2、N2和 　O2　等(填一种)。 

(2)环节②电解水的化学方程式为　2H2O2H2↑+O2↑　。 

(3)环节③利用月球夜间低温(约-173℃),将二氧化碳凝结分离。为检验分离后的气体中是否还含有CO2,可将气体样品通入 　澄清石灰水　(填试剂名称)。 

(4)环节④将二氧化碳和氢气转化为甲烷和水。该反应的化学方程式为　CO2+4H2CH4+2H2O　。 

(5)该设想有利于实现月球基地中　碳、氢、氧(任选两种)　等元素的循环利用(填两种元素)。 

变式训练

2. (2019·丽水)A、B、C为初中科学常见的三种无机物,它们之间有如图所示的转化关系(“→”表示某一种物质经一步反应可转化为另一种物质,部分反应物、生成物及反应条件已略去)。请回答:

(1)若C是气体,它能使带火星的木条复燃,A、B所属的物质类别和组成元素都相同,则A→B的化学方程式为　2H2O22H2O+O2↑　。 

(2)若A为光合作用的原料之一,A与B属于不同物质类别,B和C属于同种物质类别,A、B、C三种物质中都含有相同的两种元素,则C可能的物质类别是　酸或碱或盐　。 

金属及其化合物之间的转化

【例3】(2021·苏州)在给定条件下,下列选项所示的物质间转化能实现的是 (A)

A.CuCuOCuSO4溶液

B.SSO2H2SO4溶液

C.Fe3O4FeFeCl3溶液

D.NaOH溶液Na2CO3溶液NaCl溶液

变式训练

3.(2022·嘉兴)小嘉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　2Mg+O22MgO(合理即可) 　(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。其中第二步利用了图中转化规律　⑧　。 

物质间的转化与制备

【例4】(2022·丽水)价类图是以元素化合价为纵坐标、物质类别为横坐标绘制的图像,它能将散乱的科学知识联系在一起,有助于对科学问题的理解和整体认知。如图是含碳元素物质的价类图,其中“→”表示物质间的转化关系。

(1)写出物质B的化学式　CO　。 

(2)写一个C→E的化学方程式　2NaOH+CO2Na2CO3+H2O(合理即可)　。 

(3)图中的物质相互转化关系中,涉及反应前后元素化合价有改变的反应类型有　AC　(填字母)。 

A.化合反应

B.分解反应

C.置换反应

D.复分解反应

变式训练

4.(2022·湖州)下列物质间的转化不能实现的是 (D)

A.CO2H2CO3

B.Fe2O3Fe

C.SFeS

D.CuOCu

5.(2020·深圳)如图所示流程可用于制备硫酸铵。

Ⅰ.制硫酸:SSO2SO3硫酸

(1)反应①的化学方程式为　S+O2SO2　。 

(2)反应②为SO3+H2OH2SO4,该反应属于　化合　反应(填基本反应类型)。 

Ⅱ.合成氨:

原料气NH3

(3)“原料气”中N2的制备:N2约占空气体积的五分之　四　,可通过分离液态空气的方法得到。 

(4)“原料气”中H2的制备:高温时,CH4和水蒸气在催化剂作用下反应得到H2和CO2,该反应的化学方程式为　CH4+2H2OCO2+4H2　。 

(5)NH3溶于水时形成氨水。室温下,氨水的pH　>　7(填“>”或“<”)。 

Ⅲ.制备硫酸铵:

(6)将NH3通入稀释后的硫酸溶液中,得到硫酸铵。用水稀释浓硫酸时,需将　浓硫酸　缓慢地加入　水　中,并不断搅拌。 

(7)(NH4)2SO4在农业生产中常被用作　A　(填标号)。 

A.氮肥

B.磷肥

C.钾肥

当堂检测

1.与自然界碳氧循环没有直接关系的是 (D)

A.光合作用　　　　　　 B.呼吸作用

C.微生物分解作用   D.蒸腾作用

2.(2021·成都)下列物质在给定条件下能实现转化的是 (B)

A.SSO3Na2SO4

B.ZnZnSO4ZnCl2

C.CuOCuAl

D.NaClNaNO3KNO3

3. (2020·嘉兴)学习了物质分类与转化规律后,某同学绘制了部分物质间相互反应的关系图。图中阴影部分表示相邻两类物质的反应,其中不能用于制取ZnCl2的是              (C)

A.① B.② C.③ D.④

4.(2020·湖州)除去下列物质中混有的少量杂质,下列方案不可行的是 (D)

5.(2021·嘉兴)如图所示为小嘉构建的甲、乙、丙、丁四种不同物质的关系图,“-”表示相邻的两种物质能发生反应。若甲为铁,乙、丙、丁分别是稀H2SO4、CuCl2溶液、NaOH溶液中的任意一种,则下列判断错误的是              (C)

A.乙可能是CuCl2溶液

B.丙一定是NaOH溶液

C.丁一定是稀H2SO4

D.丙不可能是稀H2SO4

6.(2022·北仑二模)下列各组物质间不能通过一步反应实现如图转化的是 (C)

7.(2021·莲都模拟)已知A、B、C、D是初中化学中常见的物质,它们之间的相互转化关系如图所示。其中A被看作是最理想的“绿色能源”,B在常温下是一种无色液体,C可用于灭火,D可能是无机物,也可能是有机物(部分生成物和反应条件未标出)。请回答:

(1)写出BA的化学反应方程式　2H2O2H2↑+O2↑　。 

(2)物质D可能是　碳酸、有机物(淀粉)　。 

8.(2022·舟山)2022年我国有6名航天员生活在空间站。氧气、水、食物等是维持航天员驻留空间站的必要物质。为提高物质的利用率,目前空间站通过以下途径实现物质循环利用:

(1)由图可知,目前空间站通过物质循环获得水的途径共有　3　条,其中尿液净化时必须除去尿液中的　尿素、尿酸　等代谢废物。 

(2)为实现氧的循环,目前空间站内利用氢气和航天员呼出的二氧化碳,在一定条件下转化为甲烷和水,化学方程式为4H2+CO22H2O+CH4。据测算,正常情况下一位航天员一天呼出的二氧化碳质量约1.1 kg,若这些二氧化碳全部与氢气反应,则可生成水多少千克?

设:可生成水质量为x

4H2+CO22H2O+CH4

 44 36

 1.1 kg x

=

x=0.9 kg

答:可生成水0.9 kg。

9.(2021·乐山)A~E五种初中常见物质的部分转化关系如图。其中A与C的组成元素相同,B能使带火星的木条复燃,D是一种极易与血红蛋白结合的有毒气体,加热时D、E均能与黑色固体丙反应。回答下列问题:

(1)黑色固体甲的化学式为　MnO2　。反应①属于基本类型中的　分解　反应。 

(2)在D与丙的反应中,D表现出　还原　性。 

(3)反应②的化学方程式为　C+H2O(g)CO+H2　。 

10.(2020·杭州模拟)氢能是一种极具发展潜力的清洁能源,以太阳能为热源,用硫碘循环分解水是一种高效、无污染的制氢方法。其反应过程如图所示:

(1)写出反应Ⅰ中发生反应的化学方程式为　2H2O+I2+SO22HI+H2SO4　。  

(2)整个反应过程中,SO2、H2SO4、I2、HI都在循环使用,高效、无污染。在反应Ⅲ中,反应前后化合价发生改变的元素是　H、I　。