备战2023年中考科学二轮专题导练 考点06 物质的转化规律

考点06 物质的转化规律

考点精讲

一、常见的三角转化关系

二、常见物质间的转化

（一）非金属单质与其化合物的转化

1．非金属单质与氧气反应

S＋O2SO2

C＋O2CO2

4P＋5O22P2O5

N2＋O22NO(NO化学性质非常活泼，会与O2反应生成NO2，2NO＋O2===2NO2)

非金属单质在一定条件下可以转化为相应的化合物。

2．非金属氧化物与水反应

CO2＋H2O===H2CO3(H2CO3不稳定，受热易分解，H2CO3CO2↑＋H2O)

SO2＋H2O===H2SO3(形成酸雨的原因)

SO3＋H2O===H2SO4

3NO2＋H2O===2HNO3＋NO

（二）金属单质与其化合物的转化

1．金属与非金属的反应

Fe＋SFeS(铁粉与硫粉混合加热后即可反应，反应放热，生成黑色固体)

金属单质和某些非金属单质在一定条件下可以相互反应，生成相应的盐：

2Fe＋3Cl22FeCl3

Cu＋Cl2CuCl2

2．金属与氧化物反应

2Mg＋CO22MgO＋C

8Al＋3Fe3O49Fe＋4Al2O3

3．金属氧化物与水的反应

CaO＋H2O===Ca(OH)2(放出大量的热)

Na2O＋H2O===2NaOH

K2O＋H2O===2KOH

BaO＋H2O===Ba(OH)2

活泼金属的氧化物与水反应生成相应的碱。MgO、FeO、Fe2O3、CuO等氧化物不溶于水，也不与水反应。

（三）金属的冶炼

金属氧化物与还原剂(C、CO、H2等)在高温下反应，还原剂夺取金属氧化物中的氧，使其还原成金属单质。

C＋2CuO2Cu＋CO2↑

C＋CO22CO

CO＋CuOCu＋CO2

3CO＋Fe2O32Fe＋3CO2

H2＋CuOCu＋H2O

三、物质转化“八圈图”。

真题解析

例题

1．已知甲和乙两种物质存在如图所示的转化关系，下列选项中符合这种转化关系的是（　　）

A．A B．B C．C D．D

答案

1．D

【解析】

【详解】

A、不能和碱反应转化为KOH，故错误；

B、不溶于水，不能和碱反应转化为，故错误；

C、和氢氧化铜反应生成，但硫酸铜不能和酸反应转化为，故错误；

D、和氢氧化钠反应生成，和盐酸或硫酸等反应生成，故正确。

故选D。

2．若用“→”表示某种物质可一步反应生成另一种物质（部分反应物和反应条件已略去），则不能满足甲、乙转化关系的一个组合是（　　）

A．A B．B C．C D．D

答案

2．B

【解析】

【详解】

A. 水在通电条件下可生成氢气，氢气燃烧能生成水，此选项不符合题意；

B. 根据化学反应前后元素的种类不变，稀盐酸不能与其它物质发生反应生成氢氧化钙溶液，此选项符合题意；

C. 铜在加热条件下发生反应生成氧化铜，氧化铜能与一氧化碳在加热条件下反应生成铜，此选项不符合题意；

D. 氯化钙溶液能与碳酸钠溶液反应生成碳酸钙沉淀，碳酸钙能与稀盐酸反应生成氯化钙溶液，此选项不符合题意。

故选B。

3．某化学兴趣小组为测定大理石中碳酸钙的含量，进行如图1所示实验：将过量的稀盐酸加入到20 g大理石中（其他成分不与盐酸反应），把产生的CO2气体用足量的烧碱溶液吸收，同时测量C瓶烧碱溶液增加的质量，结果如下表所示：

（1）计算大理石样品中碳酸钙的质量分数。（要写计算过程）

（2）请在如图的坐标纸上，以时间为横坐标，以产生CO2气体的质量为纵坐标，画出能够表明产生气体的质量随时间变化规律的关系曲线。

（3）B中所装药品为碳酸氢钠溶液，作用是吸收挥发出的HCl气体，该装置使测量结果___________（填“偏大”、“偏小”或“没有影响”）。

答案

3．（1）解：设样品中CaCO3的质量为x

解得：x = 15g

所以样品中碳酸钙的质量分数为：

（2）；

（3）偏大

【解析】

【详解】

（1）见答案。

（2）随盐酸的加入，二氧化碳质量开始增加，至8分钟后保持不变，所以曲线的起点坐标为（0，0），转折点坐标为（8，6.6），如图所示：

（3）因挥发出的氯化氢气体与碳酸氢钠反应会生成二氧化碳，所以会使二氧化碳质量增加，使测定结果偏大。

4．实验是学习化学的重要手段，请结合下列实验回答相应问题。

（1）如图1是硫在氧气中燃烧的实验。

①观察到火焰的颜色是___________；

②反应的化学方程式是___________；

③当火焰变得微弱时，将燃烧匙进一步伸入瓶底，火焰又变旺，可得出氧气的一条物理性质是________。

（2）在做铁与硫黄反应实验中我们选用图2哪个装置_________。

①实验中当发现混合物已经发出光，停止加热实验也还能继续进行说明这个反应是化学能转化为能______。

②反应的化学方程式是_______。

答案

4．     明亮的蓝紫色     S+O2 SO2     O2密度比空气大     A     热能     Fe+SFeS

【解析】

【详解】

（1）如图1是硫在氧气中燃烧的实验。

①观察到火焰的颜色是：明亮的蓝紫色；

②反应的化学方程式是：S+O2SO2；

③当火焰变得微弱时，将燃烧匙进一步伸入瓶底，火焰又变旺，可得出氧气的一条物理性质是：氧气密度比空气大。

（2）铁与硫磺的反应需要加热，故选图2中的A；

①实验中当发现混合物已经发出光，停止加热实验也还能继续进行说明这个反应是化学能转化为热能；

②铁和硫在加热的条件下反应，生成硫化亚铁，则反应的方程式为：Fe+SFeS。

5．化学上常用燃烧法确定有机物的组成。这种方法是在电炉加热时用纯氧气氧化管内样品，根据产物的质量确定有机物的组成。下图所列的是用燃烧法确定有机物分子式组成的装置，D装置用来产生氧气，反应的化学方程式为：。

把上面所列的装置正确连接成实验装置后进行实验，回答下列问题：

（1）图E中CuO的作用是___________。

（2）若正确称取0.9克样品（只含C、H、O三种元素中的两种或三种），经充分燃烧后，A管质量增加1.32克，B管质量增加0.54克，则有机物的化学式（最简式）为___________ 。

答案：

5．     把有机物不完全燃烧产生的CO转化为CO2     CH2O

【解析】

【分析】

本实验需测定有机物中碳元素、氢元素的质量，原理是根据氢氧化钠吸收的二氧化碳的质量求碳元素的质量；根据硫酸铜吸收的水的质量求氢元素的质量，然后根据碳、氢元素的质量和是否等于0.9克确定是否含有氧元素。

【详解】

（1）图E中CuO的作用是有机物燃烧时可能也产生一氧化碳，为了测定精确，要将有机物不完全燃烧产生的少量CO氧化成CO2，氧化铜通过与一氧化碳反应能保证有机物中的碳都转化为CO2；

（2）A管质量增加1.32克说明生成了1.32克二氧化碳，可得碳元素的质量：1.32克××100%=0.36克；

B管质量增加0.54克说明生成了0.54克水，可得氢元素的质量：0.54克××100%=0.06克；

从而可推出含氧元素的质量为：0.9g-0.36g-0.06g=0.48g；

设有机物的最简式为CXHYOZ，则：12X：Y：16Z=0.36：0.06：0.48，所以X：Y：Z=1：2：1，故有机物的最简式为 CH2O。

突破提升

1．如图是探究反应前后质量变化的实验，玻璃管在酒精灯上烧热后，塞紧橡皮塞同时玻璃管触碰瓶底的白磷后发生燃烧反应，下列说法正确的是（　　）   

A．白磷必须过量，否则会影响实验结果

B．实验中反应的化学方程式为4P+5O2=2P2O5

C．燃烧后玻璃管顶端的小气球始终胀大

D．燃烧时有大量白烟生成

2．下列关于各图像的描述不正确的是（　　）

A．A图表示在一定条件下，电流与电流产生的热量的关系

B．B图中，将等质量、等质量分数的KOH与H2SO4混合，pH在c点附近

C．C图可看出酶的催化作用具有高效性

D．若D图表示血液流经某器官时CO2含量的变化，则血液流经此器官时，葡萄糖可能会增多

3．如图为CO还原CuO的“微型”实验装置（夹持仪器省略），下列说法错误的是（　　）

已知：HCOOH（甲酸） H2O+CO↑

A．反应过程中会看到澄清石灰水变浑浊

B．该反应中氧化铜被还原了，还原剂是CO

C．实验时点燃酒精灯后再将甲酸滴入热浓硫酸中

D．该实验中涉及的基本反应类型只有分解反应

二、简答题

4．实验室可用下图装置模拟工业炼铁。

（1）装置图末端的导气管口放一盏燃着的酒精灯，这样做的目的是______。

（2）若工厂用100吨含Fe2O3的质量分数为80 %的铁矿石炼铁，可提炼出含铁的质量分数为96 %的生铁多少吨？（计算结果保留一位小数）

5．工业上常采用“天然苛化法”制取氢氧化钠，部分流程如下：

（1）生产工艺中可以回收再利用的物质是______。

（2）由天然碱得到碳酸钠溶液时，将天然碱粉碎的目的是______。

（3）制备氢氧化钠的化学方程式为：Na2CO3+Ca（OH）2=2NaOH+CaCO3↓。将53克溶质质量分数为20%的碳酸钠溶液与17克石灰乳混合，若二者恰好完全反应，计算所得氢氧化钠溶液的溶质质量分数。（写出计算过程，计算结果精确到0.1%）

6．某同学在化工颜料店发现一种“银粉”，他猜想该“银粉”可能是银粉、铝粉或锌粉中的一种。为了确定“银粉”的成分，他将一小包“银粉”带回实验室，并进行了如下实验和相关分析。

（1）取少量“银粉”于试管中，滴加适量盐酸，观察到有___________产生，说明“银粉”一定不是银。

（2）为了进一步确定“银粉”是铝还是锌，他通过理论计算，获得两种金属分别与足量盐酸反应产生氢气的质量关系，并绘制成如图所示图象。在绘制锌的图象时，a点所对应的锌的质量m为多少？（通过计算回答）

（3）取1.8克“银粉”（杂质忽略不计）加入到50克稀盐酸中，恰好完全反应，生成氢气0.2克。根据上图可知，“银粉”是___________。计算实验中所用稀盐酸的溶质质量分数。

7．实验室有一瓶长期保存的氢氧化钠固体（假定不含水分），是否变质了呢？为测定其成分，张强在室温下称取该固体26.6g完全溶于177.8mL水中后，加入200g某质量分数的稀硫酸溶液恰好完全反应，根据实验精确收集生成气体质量如图所示。

（1）请你帮他判断该氢氧化钠固体___________（填“完全变质”或“部分变质”），理由是___________。

（2）恰好完全反应后，所得溶液中溶质的质量分数。（若除不尽保留到0.1）

三、填空题

8．Cu与Zn的合金称为黄铜，有优良的导热性和耐腐蚀性，可用作各种仪器零件。某科学兴趣小组的同学为了测定某黄铜的组成，取10g该黄铜样品于烧杯中，向其中分5次加入相同溶质质量分数的稀硫酸，使之充分反应。每次所用稀硫酸的质量及剩余固体的质量记录于下表：

试回答下列问题：

（1）从以上数据可知，表格中，m=______。

（2）黄铜样品中锌的质量分数为______。

（3）计算所用稀硫酸中硫酸的质量分数是多少？______

9．2021年4月，日本政府拟定将福岛第一核电站中核废水排入太平洋，消息一出立刻引起了亚太地区乃至世界各国的不安。如图，媒体报道：福岛核电站的废水中含有大量具有放射性碘-131和铯-137，一旦发生核泄漏，放射碘可能被附近居民吸入，引发甲状腺疾病或甲状腺癌。结合上述材料回答：

（1）核电站是利用原子核发生的核___________（选填“裂变”或“聚变”）产生的核能来发电的。

（2）健康成年人饮食中缺碘时会得___________。但世界卫生组织提示谨慎服用碘片，以减少人体甲状腺吸收放射性碘。

（3）堆芯熔毁是核燃料所在反应堆芯最终熔化，是核电事故中最严重的事态。福岛第一核电站机组反应堆芯锆合金与水蒸气反应产生氢气，其反应方程式为：Zr+2H2O═ZrO2+2H2↑，放出的氢气当接触外界的氧气时发生剧烈反应，导致连续爆炸。“锆水”发生反应的基本类型是___________。

（4）氘是核聚变的原料之一，1L海水中大约有0.03g氘，发生核聚变释放出的能量约相当于燃烧200kg汽油。若汽油的热值为4.6×107J/kg，则5L海水中的氘发生聚变时能释放出约___________J的能量。

10．医用消毒酒精为75%的乙醇溶液，化工生产中可用A（主要成分的化学式为C8H18）作原料，经以下流程制取乙醇：

（1）步骤①的转化属于______（选填“化学”或“物理”）变化。

（2）步骤②是乙烯和含两种元素的化合物B发生化合反应，则B中所含元素是______。

11．物质结构决定性质，物质性质决定用途，反应本质决定变化现象。如图是小科构建的氢 氧化钙部分知识网络，其中“—”表示相连物质能发生化学反应，X与图中所给物质的类别不同。请回答：

（1）酚酞试液在Ca（OH）2溶液中显红色，能使酚酞试液变红的离子是______；

（2）X溶液能与Ca（OH）2溶液反应并产生蓝色絮状沉淀，写出产生该实验现象的一个化学方程式______。