中考科學(xué) 二輪專題 專題36 元素的循環(huán)和物質(zhì)的轉(zhuǎn)化 學(xué)案

專題36元素的循環(huán)和物質(zhì)的轉(zhuǎn)化【思維導(dǎo)圖】【知識點回顧】一、自然界中的碳循環(huán)、氧循環(huán)eq\a\vs4\al(考點1知道自然界中碳循環(huán)的主要途徑)大氣中的二氧化碳通過植物的________轉(zhuǎn)變?yōu)開_______，固定的碳以有機物的形式供給動、植物利用，同時又通過呼吸作用、微生物的分解、燃料燃燒等方式釋放二氧化碳返回大氣，周而復(fù)始地進行著循環(huán)。eq\a\vs4\al(考點2知道自然界中氧循環(huán)的主要途徑)大自然中氧氣的含量會隨著生物的________和物質(zhì)的________等而減少，但又隨著植物的________而增加，周而復(fù)始地進行著循環(huán)。產(chǎn)生氧氣的主要途徑：________。消耗氧氣的主要途徑：①動、植物的呼吸作用；②燃料燃燒；③微生物分解動、植物遺體；④其他氧化反應(yīng)(如：生銹、食物腐敗)。二、物質(zhì)間的相互轉(zhuǎn)化考點3說明金屬、金屬氧化物、堿之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系；說明非金屬、非金屬氧化物、酸之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系1．金屬→________→堿，如：Ca→CaO→Ca(OH)2。2．非金屬→________→酸，如：C→CO2→H2CO3。3．物質(zhì)間的相互轉(zhuǎn)化注意：(1)極少數(shù)非金屬氧化物不與堿起反應(yīng)，如CO等。(2)根據(jù)物質(zhì)之間的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系圖可查找各類物質(zhì)的主要化學(xué)性質(zhì)。(3)根據(jù)物質(zhì)之間的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系圖可查找各類物質(zhì)的可能制法?？键c1光合作用有機物考點2呼吸燃燒光合作用植物光合作用考點31.金屬氧化物2.非金屬氧化物【例題精析】例1．（2021?杭州）二氧化碳的資源化利用是實現(xiàn)碳減排的重要途徑。如圖是一種實現(xiàn)二氧化碳轉(zhuǎn)化為重要原料二甲醚（化學(xué)式為C2H6O）的途徑：（1）轉(zhuǎn)化①是二氧化碳與一種常見單質(zhì)反應(yīng)生成甲醇和水，這種單質(zhì)的化學(xué)式為H2。（2）轉(zhuǎn)化②是甲醇發(fā)生分解反應(yīng)生成二甲醚和水，反應(yīng)中生成二甲醚和水的分子數(shù)之比為1：1?！窘獯稹拷猓海?）根據(jù)質(zhì)量守恒定律，化學(xué)反應(yīng)前后元素的種類不變，轉(zhuǎn)化①是二氧化碳與一種常見單質(zhì)反應(yīng)生成甲醇和水，則該單質(zhì)是含有氫元素的單質(zhì)，故是氫氣，故填：H2；（2）轉(zhuǎn)化②是甲醇發(fā)生分解反應(yīng)生成二甲醚和水，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2CH4O＝C2H6O+H2O故二甲醚和水的分子個數(shù)比為1：1故填：1：1.例2．（2020?寧波）鐵的化合物有廣泛用途，如碳酸亞鐵（FeCO3）可作補血劑。某硫酸廠產(chǎn)生的爐渣中除了有Fe2O3、FeO，還有一定量的SiO2．興趣小組利用爐渣嘗試制備FeCO3，其流程如圖：【已知：Fe+Fe2（SO4）3═3FeSO4；SiO2不溶于水，也不與稀硫酸反應(yīng)】（1）操作①的名稱是過濾。（2）溶液A中的溶質(zhì)除H2SO4外，還存在硫酸鐵、硫酸亞鐵。（3）上述流程中生成固體c的化學(xué)方程式FeSO4+Na2CO3＝Na2SO4+FeCO3↓?！窘獯稹拷猓海?）操作①的名稱是過濾，通過過濾把液體和固體分離。故填：過濾。（2）溶液A中的溶質(zhì)除H2SO4外，還存在硫酸鐵和硫酸亞鐵，是因為加入的是過量的稀硫酸，即完全反應(yīng)后硫酸有剩余，稀硫酸和氧化鐵反應(yīng)生成硫酸鐵和水，和氧化亞鐵反應(yīng)生成硫酸亞鐵和水，因此溶液中還含有硫酸鐵和硫酸亞鐵。故填：硫酸鐵、硫酸亞鐵。（3）上述流程中生成固體c是碳酸亞鐵，是因為硫酸亞鐵和碳酸鈉反應(yīng)生成碳酸亞鐵沉淀和硫酸鈉，反應(yīng)的化學(xué)方程式：FeSO4+Na2CO3＝Na2SO4+FeCO3↓。故填：FeSO4+Na2CO3＝Na2SO4+FeCO3↓。例3．（2020?杭州）醫(yī)用消毒酒精為75%的乙醇溶液，化工生產(chǎn)中可用A（主要成分的化學(xué)式為C8H18）作原料，經(jīng)以下流程制取乙醇：（1）步驟①的轉(zhuǎn)化屬于化學(xué)（選填“化學(xué)”或“物理”）變化。（2）步驟②是乙烯和含兩種元素的化合物B發(fā)生化合反應(yīng)，則B中所含元素是氫元素、氧元素?！窘獯稹拷猓海?）步驟①的C8H18轉(zhuǎn)化成乙烯，是化學(xué)變化。故填：化學(xué)。（2）步驟②是乙烯和含兩種元素的化合物B發(fā)生化合反應(yīng)，由質(zhì)量守恒定律可知，B中所含元素是氫元素、氧元素。故填：氫元素、氧元素。例4．（2020?金華）“飛花令”是中國詩詞的一種接龍游戲?？茖W(xué)興趣小組模仿“飛花令”游戲規(guī)則，進行物質(zhì)間轉(zhuǎn)化的接龍比賽，其比賽規(guī)則是：從同一物質(zhì)開始進行轉(zhuǎn)化，接龍物質(zhì)不能重復(fù)且必須含有指定元素，以轉(zhuǎn)化路徑長且正確者為比賽勝者。某兩場比賽的過程記錄如下（“→”表示某一種物質(zhì)經(jīng)一步反應(yīng)可轉(zhuǎn)化為另一種物質(zhì)）。（1）指定元素：氫元素起始物質(zhì)：HCl比賽勝者：乙同學(xué)甲同學(xué)：HCl→H2O乙同學(xué)：HCl→H2O→□乙同學(xué)在方框中應(yīng)填物質(zhì)的化學(xué)式是Ca（OH）2（寫一種即可）。（2）指定元素：鋇元素起始物質(zhì)：BaO比賽勝者：丁同學(xué)丙同學(xué)：BaO→Ba（OH）2→BaSO4下列能使丁同學(xué)獲勝的方案有BC（填字母）。A．BaO→BaSO4→Ba（OH）2→BaCO3B．BaO→BaCl2→Ba（NO3）2→BaSO4C．BaO→Ba（OH）2→BaCO3→BaCl2→Ba（NO3）2→BaSO4D．BaO→BaCl2→BaCO3→Ba（NO3）2→Ba（OH）2→BaSO4【解答】解：（1）水和氧化鈣反應(yīng)生成氫氧化鈣，乙同學(xué)在方框中應(yīng)填物質(zhì)的化學(xué)式可以是Ca（OH）2。故填：Ca（OH）2。（2）A．硫酸鋇不能轉(zhuǎn)化成氫氧化鋇，該選項不符合題意；B．氧化鋇和鹽酸反應(yīng)生成氯化鋇和水，氯化鋇和硝酸銀反應(yīng)生成氯化銀沉淀和硝酸鋇，硝酸鋇和硫酸鈉反應(yīng)生成硫酸鋇沉淀和硝酸鈉，該選項符合題意；C．氧化鋇和水反應(yīng)生成氫氧化鋇，氫氧化鋇和二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鋇和水，碳酸鋇和鹽酸反應(yīng)生成氯化鋇、水和二氧化碳，氯化鋇和硝酸銀反應(yīng)生成氯化銀沉淀和硝酸鋇，硝酸鋇和硫酸鈉反應(yīng)生成硫酸鋇沉淀和硝酸鈉，該選項符合題意；D．硝酸鋇不能轉(zhuǎn)化成氫氧化鋇，該選項不符合題意。故填：BC。例5．（2021?湖州）20世紀30年代，美國科學(xué)家魯賓和卡門利用18O分別標記H2O和CO2，將C18O2和CO2分別通入含小球藻的H2O和H218O中（如圖所示），迅速收集產(chǎn)生的氧氣。（1）18O和16O互為同位素原子，H218O和H2O以及CO2和C18O2具有相同的化學(xué)性質(zhì)，因此可以用來跟蹤物質(zhì)變化情況。（2）該實驗是為了研究光合作用釋放的氧氣來自水。（3）該實驗必須在有光條件下進行。（4）制備含有較多小球藻的液體時，需在盛有小球藻的液體中加入無機鹽（選填“無機鹽”或“無機鹽和有機物”），并置于適宜環(huán)境下培養(yǎng)?！窘獯稹拷猓海?）18O和16O的質(zhì)子數(shù)相同，互為同位素原子，故填：同位素；（2）該實驗是為了研究：光合作用釋放的氧氣來自水；故填：光合作用釋放的氧氣來自水；（3）該實驗是檢驗光合作用產(chǎn)生的氧氣中的氧元素是來源于二氧化碳還是水，故需要在有光的條件下進行，故填：有光；（3）制備含有較多小球藻的液體時，需在盛有小球藻的液體中加入無機鹽，并置于適宜環(huán)境下培養(yǎng)，故填：無機鹽。例6．（2021?紹興）2021年3月，中央財經(jīng)會議明確把碳達峰、碳中和納入生態(tài)文明建設(shè)整體布局，爭取在2060年前實現(xiàn)碳中和。“碳中和”是指在一定時間內(nèi)產(chǎn)生的二氧化碳排放總量，通過二氧化碳去除手段來抵消掉這部分碳排放，達到“凈零排放”的目的。（1）二氧化碳是引起溫室效應(yīng)的主要氣體，根據(jù)圖甲回答支持這一結(jié)論的信息是：全球平均氣溫隨二氧化碳濃度增加而升高。（2）科學(xué)家已經(jīng)研究出多種方式來實現(xiàn)二氧化碳的轉(zhuǎn)化。①固碳的另一種方法是將收集的二氧化碳和水混合后注入地下玄武巖中，最終與巖石中的礦物質(zhì)作用形成固態(tài)的石頭碳酸鹽。這種固碳方式屬于化學(xué)變化（選填“物理”或“化學(xué)”）。②我國研發(fā)的“液態(tài)太陽燃料合成技術(shù)”（圖乙），甲醇（CH3OH）等液體燃料被形象地稱為“液態(tài)陽光”。甲醇制取過程中能量轉(zhuǎn)化是：太陽能→電能→化學(xué)能。甲醇合成時，若碳元素全部來自于二氧化碳，則制取10噸甲醇需要消耗二氧化碳13.75噸。（二氧化碳轉(zhuǎn)化成甲醇的方程式為：CO2+3H2一定條件ˉCH3OH+H2【解答】解：（1）圖甲說明了全球平均氣溫隨二氧化碳濃度增加而升高，證明了二氧化碳是引起溫室效應(yīng)的主要氣體；（2）①將收集的二氧化碳和水混合后注入地下玄武巖中，最終與巖石中的礦物質(zhì)作用形成固態(tài)的石頭碳酸鹽，說明有新物質(zhì)碳酸鹽生成，屬于化學(xué)變化；②由圖示能量轉(zhuǎn)化過程可知甲醇制取過程中能量轉(zhuǎn)化是：太陽能→電能→化學(xué)能；設(shè)制取10噸甲醇需要消耗二氧化碳質(zhì)量為x則：CO2+3H2一定條件ˉCH3OH+H24432x10噸根據(jù)：4432故答案為：（1）全球平均氣溫隨二氧化碳濃度增加而升高；（2）①化學(xué)；②化學(xué)；13.75。例7．（2020?衢州）如圖所示，是小科建構(gòu)的銅及其化合物之間相互轉(zhuǎn)化的關(guān)系圖。（1）寫出圖中“？”處物質(zhì)的化學(xué)式CuO。（2）要一步實現(xiàn)圖中“Cu→Cu2+”的轉(zhuǎn)化，可將銅加入適量的某種鹽溶液中，則該溶液的溶質(zhì)是硝酸銀。（3）根據(jù)圖中的轉(zhuǎn)化關(guān)系，利用硝酸銅溶液制備純凈的硫酸銅晶體。請設(shè)計一個實驗方案，要求寫出主要操作步驟及所需要的試劑在硝酸銅溶液中加入氫氧化鈉溶液，過濾、洗滌沉淀，向沉淀中加入適量稀硫酸，充分反應(yīng)后蒸發(fā)結(jié)晶?！窘獯稹拷猓海?）圖中“？”處物質(zhì)是+2價銅元素，與氧元素結(jié)合生成的氧化物是氧化銅，氧化銅中氧元素化合價是﹣2，根據(jù)化合物中元素化合價代數(shù)和為零可知，氧化銅的化學(xué)式是CuO。故填：CuO。（2）要一步實現(xiàn)圖中“Cu→Cu2+”的轉(zhuǎn)化，可將銅加入適量的某種鹽溶液中，則該溶液的溶質(zhì)是硝酸銀，是因為硝酸銀和銅反應(yīng)生成硝酸銅和銀。故填：硝酸銀。（3）實驗方案：在硝酸銅溶液中加入氫氧化鈉溶液，過濾、洗滌沉淀，向沉淀中加入適量稀硫酸，充分反應(yīng)后蒸發(fā)結(jié)晶得到硫酸銅晶體。故填：在硝酸銅溶液中加入氫氧化鈉溶液，過濾、洗滌沉淀，向沉淀中加入適量稀硫酸，充分反應(yīng)后蒸發(fā)結(jié)晶。例8．（2020?杭州）一種制備氫氧化鎂的生產(chǎn)流程如圖所示，MgCl2和NaOH按恰好完全反應(yīng)的比例加料。（1）寫出步驟c中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：MgCl2+2NaOH═Mg（OH）2↓+2NaCl。（2）x＝280。（3）過濾得到的粗產(chǎn)品還要經(jīng)過洗滌，洗滌時主要除去的雜質(zhì)是氯化鈉。（4）如圖流程中若用下列物質(zhì)代替氫氧化鈉，也能制得氫氧化鎂的是③。①鹽酸②氯化鈣③氨水④硫酸鎂【解答】解：（1）步驟c中氯化鎂和氫氧化鈉反應(yīng)生成氫氧化鎂沉淀和氯化鈉，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：MgCl2+2NaOH═Mg（OH）2↓+2NaCl。故填：MgCl2+2NaOH═Mg（OH）2↓+2NaCl。（2）根據(jù)題意有：每分鐘反應(yīng)的氯化鎂質(zhì)量：332.5g/L×0.1L＝33.25g，MgCl2+2NaOH═Mg（OH）2↓+2NaCl，958033.25gxg/L×0.1L9533.25gx＝280。故填：280。（3）過濾得到的粗產(chǎn)品還要經(jīng)過洗滌，洗滌時主要除去的雜質(zhì)是反應(yīng)生成的氯化鈉。故填：氯化鈉。（4）如圖流程中若用下列物質(zhì)代替氫氧化鈉，也能制得氫氧化鎂的是氨水，是因為氨水是堿，能和氯化鎂反應(yīng)生成氫氧化鎂沉淀和氯化銨。故填：③。例9．（2020?湖州）一水硫酸四氨合銅的化學(xué)式為[Cu（NH3）4]SO4?H2O，是一種高效、安全的殺菌劑。它在乙醇﹣﹣水混合溶劑中的溶解度隨乙醇體積分數(shù)的變化曲線如圖甲所示。小明在實驗室以氧化銅為主要原料合成該物質(zhì)，他設(shè)計的合成路線如圖乙所示：（1）溶液A中一定存在的溶質(zhì)為硫酸銅。（2）溶液B中含硫酸四氨合銅，“一系列操作”是指向溶液B中加入適量乙醇、過濾、洗滌、干燥等?！窘獯稹拷猓海?）溶液A中一定存在的溶質(zhì)有稀硫酸和氧化銅反應(yīng)生成的硫酸銅。故填：硫酸銅。（2）由圖甲可知，一水硫酸四氨合銅不溶于乙醇，溶液B中含硫酸四氨合銅，“因此一系列操作”是指向溶液B中加入適量乙醇、過濾、洗滌、干燥等。故填：乙醇?！玖?xí)題鞏固】一．選擇題（共7小題）1．下列制備物質(zhì)的設(shè)計中，理論上正確、操作上可行、經(jīng)濟上合理的是（）A．COCuOˉ△CO2→NaOH溶液Na2COB．Cu→AgNO3溶液Cu（NO3）2溶液C．Fe→點燃O2Fe2O3→稀硫酸Fe2（SO4D．CaO→H2OCa（OH）2【解答】解：A、一氧化碳高溫下與氧化銅反應(yīng)生成銅和二氧化碳，二氧化碳與氫氧化鈉反應(yīng)生成碳酸鈉；理論上正確，操作中需要加熱不夠簡便，且使用氫氧化鈉制取碳酸鈉，經(jīng)濟上不合理；故A不正確；B、與硝酸銀反應(yīng)可生成硝酸銅，硝酸銅與氫氧化鈉可生成氫氧化銅沉淀；理論上正確，操作上也較簡便，但利用硝酸銀、氫氧化鈉制取氫氧化銅，經(jīng)濟上不合理；故B不正確；C、鐵在氧氣中燃燒生成四氧化三鐵而不能生成三氧化二鐵，因此該方案在理論上就是錯誤的；故C不正確；D、氧化鈣與水反應(yīng)可生成氫氧化鈣，氫氧化鈣與碳酸鈉反應(yīng)可生成氫氧化鈉；理論上正確，操作也只需要加入液體較為簡便，利用碳酸鈉獲得氫氧化鈉，經(jīng)濟上也合理；故D正確；故選：D。2．“五水共治”大大美化了河道環(huán)境，某學(xué)校實驗室排出的廢水中含有Ag+、Ba2+和NO3﹣三種離子，該校實驗小組設(shè)計實驗從該廢水中回收銀，并得到副產(chǎn)品碳酸鋇固體，操作步驟和實驗結(jié)果如圖：已知濾液B中只含有一種溶質(zhì)，則下列說法不正確的是（）A．藍色沉淀是Cu（OH）2 B．乙一定是氫氧化鋇 C．若丙是K2CO3，濾液C結(jié)晶后可以作為化學(xué)肥料 D．若得到19.7g碳酸鋇，則證明原廢水中含有13.7g鋇【解答】解：A、藍色沉淀是氫氧化鋇和硝酸銅反應(yīng)生成的氫氧化銅，該選項說法正確；B、濾液B中只含有一種溶質(zhì)，乙中一定含有鋇離子和氫氧根離子，因此乙是氫氧化鋇，該選項說法正確；C、若丙是K2CO3，碳酸鉀和硝酸鋇反應(yīng)生成碳酸鋇沉淀和硝酸鉀，濾液C結(jié)晶后得到硝酸鉀，可以作為化學(xué)肥料，該選項說法正確；D、若得到19.7g碳酸鋇，則鋇離子質(zhì)量：19.7g×137故選：D。3．如圖所示是小金繪制的思維導(dǎo)圖，通過□內(nèi)物質(zhì)與序號代表的物質(zhì)一步反應(yīng)制取Al2（SO4）3，其中序號所代表的物質(zhì)錯誤的是（）A．①﹣Al（OH）3 B．②﹣Fe2（SO4）3 C．③﹣H2SO4 D．④﹣Al【解答】解：A、硫酸與氫氧化鋁反應(yīng)生成硫酸鋁和水，可以一步反應(yīng)實現(xiàn)，A正確；B、氫氧化鋁與硫酸鐵不能發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)，不能一步反應(yīng)實現(xiàn)，B錯誤；C、硫酸與氧化鋁反應(yīng)生成硫酸鋁和水，可以一步反應(yīng)實現(xiàn)，C正確；D、鋁與硫酸銅反應(yīng)生成硫酸鋁和銅，可以一步反應(yīng)實現(xiàn)，D正確；故選：B。4．下列各組所示的化學(xué)變化中，不可能實現(xiàn)的是（）A．Cu→加硫酸鈉溶液E→加燒堿溶液F→B．Fe2（SO4）3→加氯化鋇溶液濾液X→加燒堿溶液沉淀Y→加硫酸Fe2（SO4C．CuO→通氫氣△R→加硝酸銀溶液濾液J→加燒堿溶液D．BaCO3→加鹽酸M→加硝酸銀溶液濾液Q→【解答】解：A、由于鈉的活潑性大于銅，銅與硫酸鈉不發(fā)生反應(yīng)，故A變化不能實現(xiàn)；B、硫酸鐵與氯化鋇反應(yīng)生成了硫酸鋇沉淀和氯化鐵，氯化鐵與氫氧化鈉反應(yīng)生成了氫氧化鐵，氫氧化鐵與稀硫酸反應(yīng)生成了硫酸鐵，故B變化能實現(xiàn)；C、氧化銅通入氫氣在加熱時生成了銅和水，銅與硝酸銀反應(yīng)生成了硝酸銅和銀，硝酸銅能與氫氧化鈉反應(yīng)生成了氫氧化銅藍色沉淀，故C變化能實現(xiàn)；D、碳酸鋇和稀鹽酸反應(yīng)生成了氯化鋇、二氧化碳和水，氯化鋇與硝酸銀反應(yīng)生成了氯化銀白色沉淀和氯化鋇，氯化鋇與碳酸鈉反應(yīng)生成了碳酸鋇沉淀。故D變化能實現(xiàn)。故選：A。5．火柴頭原本是一種不被磁鐵吸引的物體，但火柴燒過后，卻能被磁鐵吸引，原因是很多火柴頭用氧化鐵著色，點燃后會與木棒中的碳反應(yīng)產(chǎn)生四氧化三鐵和二氧化碳，由此作出的推斷不合理的是（）A．Fe3O4與Fe2O3磁性不同，體現(xiàn)他們物理性質(zhì)不同 B．Fe3O4中鐵的質(zhì)量分數(shù)大于Fe2O3 C．火柴頭燃燒的方程式為C+O2+6Fe2O3點燃ˉ4Fe3O4+CO2D．火柴頭不被磁鐵吸引的是因為不易被磁化【解答】解：A、磁性屬于物理性質(zhì)，F(xiàn)e3O4與Fe2O3磁性不同，體現(xiàn)他們的物理性質(zhì)不同，故選項說法正確。B、在Fe2O3、Fe3O4中，將化學(xué)式變形得FeO1.5、FeO1.3，其它原子的相對質(zhì)量之和越小的，在該化合物中鐵元素的質(zhì)量分數(shù)就越大，變形后FeO1.3中其它原子的相對質(zhì)量之和越小，則Fe3O4中鐵的質(zhì)量分數(shù)大于Fe2O3，故選項說法正確。C、很多火柴頭用氧化鐵著色，點燃后會與木棒中的碳反應(yīng)產(chǎn)生四氧化三鐵和二氧化碳，反應(yīng)的化學(xué)方程式為C+6Fe2O3點燃ˉ4Fe3O4+CO2D、火柴頭原本是一種不被磁鐵吸引的物體，火柴頭不被磁鐵吸引的是因為不易被磁化，故選項說法正確。故選：C。6．下列各組物質(zhì)的轉(zhuǎn)化設(shè)計，能夠?qū)崿F(xiàn)的是（）A．CO→NaOHNa2CO3→BaClB．CuO→H2OCu（OH）2→C．Fe→點燃O2Fe2O3→H2SOD．CaO→H2OCa（OH）【解答】解：A、一氧化碳不能能與氫氧化鈉反應(yīng)，不能得到碳酸鈉，故A不能實現(xiàn)B、氧化銅不溶于水，需要用酸溶解，不能直接到氫氧化銅，故B不能實現(xiàn)；C、鐵在氧氣中燃燒的產(chǎn)物是四氧化三鐵不是氧化鐵，故C不能實現(xiàn)；D、氧化鈣能與水化合生成了氫氧化鈉，氫氧化鈣能與碳酸鈉反應(yīng)生成了碳酸鈣沉淀和氫氧化鈉，故D能實現(xiàn)。故選：D。7．用同一種基本反應(yīng)類型，經(jīng)過兩步反應(yīng)，不能實現(xiàn)的轉(zhuǎn)化是（）A．S→H2SO3 B．Fe→Fe（OH）3 C．H2CO3→O2 D．K2CO3→Ba（NO3）2【解答】解：A、硫在氧氣中燃燒生成二氧化硫，二氧化硫與水反應(yīng)生成亞硫酸，均屬于化合反應(yīng)，經(jīng)過兩步反應(yīng)、能實現(xiàn)轉(zhuǎn)化，故選項錯誤。B、鐵與鹽酸發(fā)生置換反應(yīng)生成氯化亞鐵和氫氣，氯化亞鐵與氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成氫氧化亞鐵沉淀和氯化鈉，分別屬于置換反應(yīng)、復(fù)分解反應(yīng)，且經(jīng)過兩步反應(yīng)，不能實現(xiàn)轉(zhuǎn)化，故選項正確。C、碳酸分解生成水和二氧化碳，水通電分解生成氫氣和氧氣，均屬于分解反應(yīng)，經(jīng)過兩步反應(yīng)、能實現(xiàn)轉(zhuǎn)化，故選項錯誤。D、碳酸鉀與氫氧化鋇溶液反應(yīng)生成碳酸鋇沉淀和氫氧化鉀，碳酸鋇與硝酸反應(yīng)生成硝酸鋇、水和二氧化碳，均屬于復(fù)分解反應(yīng)，經(jīng)過兩步反應(yīng)、能實現(xiàn)轉(zhuǎn)化，故選項錯誤。故選：B。二．填空題（共7小題）8．垃圾的分類回收再利用越來越受社會的關(guān)注。如圖是某工廠處理含銅垃圾的生產(chǎn)流程：（1）根據(jù)相關(guān)現(xiàn)象可知加入的A單質(zhì)可能是鐵。（2）若在回收含銅垃圾中發(fā)現(xiàn)混有金屬鋁，它不會（填“會”或“不會”）出現(xiàn)在最終得到的紅色粉末中?！窘獯稹拷猓海?）濾液A中加入單質(zhì)A得到的是淺綠色溶液和紅色沉淀物，故加入的鐵，鐵與硫酸銅反應(yīng)生成硫酸亞鐵和銅，故填：鐵；（2）鋁在金屬活動性順序中位于氫的前面，加入稀硫酸時會反應(yīng)生成硫酸鋁存在與濾液中，鋁的活潑性強于鐵，鐵不與硫酸鋁反應(yīng)，故不會出現(xiàn)在最終得到的紅色粉末中，故填：不會。9．2020年奧運會獎牌制作原料來自于電子垃圾中提煉出來的金屬。從廢線路板中提煉貴重金屬和制備硫酸銅晶體的一種工藝流程如圖：已知：在酸性環(huán)境中有過氧化氫存在時，鐵和銅分別會轉(zhuǎn)化為鐵離子和銅離子。（1）操作①的名稱是過濾；（2）調(diào)節(jié)pH的主要目的是除去濾液中Fe3+、Al3+（填離子符號）；（3）寫出粗銅中的銅與稀硫酸和過氧化氫的混合溶液發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：Cu+H2SO4+H2O2＝CuSO4+2H2O?！窘獯稹拷猓海?）經(jīng)過操作①得到了濾液和固體貴金屬，實現(xiàn)了固液分離，常用方法為過濾；故答案為：過濾。（2）經(jīng)過調(diào)解pH析出固體為氫氧化鐵和氫氧化鋁，因此調(diào)解pH去除的主要離子為鐵離子和鋁離子；故答案為：Fe3+、Al3+。（3）經(jīng)過操作②得到了硫酸銅溶液，說明銅與硫酸和雙氧水反應(yīng)生成硫酸銅，根據(jù)質(zhì)量守恒定律，另一產(chǎn)物為水，所以銅、硫酸和過氧化氫反應(yīng)生成硫酸銅和水，書寫化學(xué)方程式注意配平；故答案為：Cu+H2SO4+H2O2＝CuSO4+2H2O。10．Ba（NO3）2可用于生產(chǎn)信號彈、炸藥等。利用鋇泥（主要含有BaCO3、BaSO3、Fe2O3）可制取Ba（NO3）2，其部分流程如圖：（1）寫出Fe2O3與稀HNO3反應(yīng)的化學(xué)方程式：Fe2O3+6HNO3＝2Fe（NO3）3+3H2O。（2）試劑Y為Ba（OH）2溶液。【解答】解：（1）Fe2O3與HNO3反應(yīng)生成硝酸鐵和水，對應(yīng)的化學(xué)方程式：Fe2O3+6HNO3＝2Fe（NO3）3+3H2O。（3）由物質(zhì)的轉(zhuǎn)化可知，硝酸鐵與試劑Y生成了硝酸鋇和氫氧化鐵，所以Y為Ba（OH）2溶液。故答案為：（1）復(fù)分解反應(yīng)Fe2O3+6HNO3＝2Fe（NO3）3+3H2O；（2）Ba（OH）2溶液。11．小樂用鍍鋅鐵皮按下列流程制備七水合硫酸鋅（ZnSO4?7H2O）相關(guān)信息如下：①金屬離子形成氫氧化物沉淀的相關(guān)pH范圍金屬離子pH開始沉淀完全沉淀Fe3+1.52.8Fe2+5.58.3Zn2+5.48.2②ZnSO4的溶解度隨溫度變化曲線。（1）步驟Ⅰ，可用于判斷鍍鋅層完全反應(yīng)的實驗現(xiàn)象是產(chǎn)生氣泡的速率變緩慢。（2）步驟Ⅱ，需加入過量H2O2，理由是把亞鐵離子氧化成鐵離子。（3）步驟Ⅲ，合適的pH范圍是2.8≤pH＜5.4?！窘獯稹拷猓海?）步驟Ⅰ，可用于判斷鍍鋅層完全反應(yīng)的實驗現(xiàn)象是產(chǎn)生氣泡的速率變緩慢，說明鋅已經(jīng)完全反應(yīng)。故填：產(chǎn)生氣泡的速率變緩慢。（2）步驟Ⅱ，需加入過量H2O2，理由是把亞鐵離子氧化成鐵離子。故填：把亞鐵離子氧化成鐵離子。（3）步驟Ⅲ，合適的pH范圍是2.8≤pH＜5.4，此范圍內(nèi)鐵離子沉淀完全，鋅離子沒有沉淀。含有：2.8≤pH＜5.4。12．某工業(yè)廢水含有大量的硫酸亞鐵、少量硫酸銅和污泥。為了從工業(yè)廢水中制備硫酸亞鐵晶體（FeSO4?7H2O）并回收銅，小樂設(shè)計了如圖所示方案，已知硫酸亞鐵晶體受熱易分解。（1）步驟②和步驟③加入的藥品依次為過量的鐵粉、適量的稀硫酸。（2）寫出步驟④的操作低溫蒸發(fā)?！窘獯稹拷猓海?）步驟②和步驟③加入的藥品依次為過量的鐵粉（除去硫酸銅）、適量的稀硫酸（把鐵轉(zhuǎn)化成硫酸亞鐵）。故填：過量的鐵粉、適量的稀硫酸。（2）步驟④的操作應(yīng)該是低溫蒸發(fā)。故填：低溫蒸發(fā)。13．某種礦石由氧化鎂、氧化鐵、氧化銅和二氧化硅組成，用它制備氫氧化鎂產(chǎn)品的流程示意圖如圖所示（已知：二氧化硅不溶于水也不與稀鹽酸反應(yīng)）。請回答下列問題：（1）溶液A中含有的陽離子是H+、Mg2+、Fe3+、Cu2+。（2）在溶液A中加入熟石灰調(diào)節(jié)溶液的pH，可以使溶液中的金屬陽離子逐步轉(zhuǎn)化為沉淀。該實驗條件下，使金屬陽離子沉淀的相關(guān)pH數(shù)據(jù)見表。為保證產(chǎn)品純度、減少產(chǎn)品損失，并便于操作，所得溶液B的pH的取值范圍為6.7～8.6。氫氧化物Fe（OH）3Cu（OH）2Mg（OH）2開始沉淀的pH1.54.28.6完全沉淀的pH3.26.711.1【解答】解：（1）礦石中的金屬氧化物與稀鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為：MgO+2HCl═MgCl2+H2O、CuO+2HCl═CuCl2+H2O、Fe2O3+6HCl═2FeCl3+3H2O，溶液ApH＜1，呈酸性，說明含有H+，所以溶液A中含有的陽離子是H+、Mg2+、Fe3+和Cu2+。（2）由表中數(shù)據(jù)可知，為保證產(chǎn)品純度、減少產(chǎn)品損失，并便于操作，應(yīng)控制氫氧化鐵和氫氧化銅完全沉淀，而氫氧化鎂未開始沉淀，所以所得溶液B的pH的取值范圍為6.7～8.6。故答為：（1）H+、Mg2+、Fe3+、Cu2+；（2）6.7～8.6。14．自然界的礦物中有一種重晶石礦的主要成分是BaSO4，它不溶于任何酸。堿和水，純凈的硫酸鋇可供醫(yī)療等方面應(yīng)用，某同學(xué)用重晶石和焦炭為原料，制取純凈硫酸鋇，部分流程如下（設(shè)礦物中雜質(zhì)不與焦炭反應(yīng)，也不溶于水）：（1）步驟①的化學(xué)反應(yīng)中，屬于還原劑的是碳，（2）步驟②中溶液A中溶質(zhì)的化學(xué)式：BaCl2；（3）寫出利用溶液A中的溶質(zhì)為主要原料制取BaSO4的化學(xué)方程式：BaCl2+Na2SO4＝BaSO4↓+2NaCl。（4）步驟②產(chǎn)生有毒氣體H2S，應(yīng)加以改進，為使實驗既不產(chǎn)生H2S又能獲得純凈BaSO4，請你提出改進意見。可在步驟②中加入Na2SO4，然后過濾，洗滌后可得純凈BaSO4?！窘獯稹拷猓海?）碳和礦石高溫生成一氧化碳、硫化鋇，所以屬于還原劑的是碳；（2）硫化鋇與鹽酸反應(yīng)生成硫化氫氣體，可判斷反應(yīng)的化學(xué)方程式為BaS+2HCl＝BaCl2+H2S↑，因此該步反應(yīng)中所得溶液A中溶質(zhì)為氯化鋇，其化學(xué)式為BaCl2；（3）利用氯化鋇能與硫酸鈉等發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)生成硫酸鋇的氯化鈉的轉(zhuǎn)化關(guān)系，可使用氯化鋇與硫酸鈉反應(yīng)，化學(xué)方程式為：BaCl2+Na2SO4＝BaSO4↓+2NaCl；（4）利用硫化鋇這種鹽與可溶解性硫酸鹽能生成硫酸鋇和另一種鹽，既可避免與鹽酸反應(yīng)放出有毒氣體硫化氫又可直接轉(zhuǎn)化為硫酸鋇，因此可采取在步驟②中加入硫酸鈉，反應(yīng)后過濾并洗滌除去附在固體表面的溶液，得到較為純凈的硫酸鋇，化學(xué)方程式為：BaS+Na2SO4＝BaSO4↓+Na2S。故答案為：（1）碳；（2）BaCl2；（3）BaCl2+Na2SO4＝BaSO4↓+2NaCl；（4）可在步驟②中加入Na2SO4，然后過濾，洗滌后可得純凈BaSO4。三．實驗探究題（共2小題）15．某廢棄物只含銅和氧化銅。查閱資料知道，氧化銅能與稀鹽酸反應(yīng)生成氯化銅和水，某興趣小組設(shè)計了如圖實驗流程來回收金屬銅。請回答下列問題：（1）液體A中所含的溶質(zhì)是HCl、CuCl2（填化學(xué)式）。（2）將過量鐵粉加到液體A中，能觀察到有無色氣泡冒出，對應(yīng)反應(yīng)的化學(xué)方程式是Fe+2HCl═FeCl2+H2↑。（3）請簡述從固體B提純銅粉的實驗操作：向固體B中加入足量稀鹽酸，成分反應(yīng)后過濾，洗滌、干燥。（4）理論上，這個實驗?zāi)芑厥盏姐~粉8.3g?！窘獯稹拷猓海?）廢棄物與稀鹽酸混合時，氧化銅和稀鹽酸反應(yīng)生成氯化銅和水，加入的鹽酸是過量的，所以液體A中所含的溶質(zhì)是：HCl、CuCl2；（2）將過量鐵粉加到液體A中，能觀察到有無色氣泡冒出，是因為過量的鐵和過量的稀鹽酸反應(yīng)生成氯化亞鐵和氫氣，化學(xué)方程式是：Fe+2HCl═FeCl2+H2↑；（3）從固體B提純銅粉的實驗操作：向固體B中加入足量稀鹽酸，成分反應(yīng)后過濾，洗滌、干燥；（4）理論上，這個實驗?zāi)芑厥盏姐~粉足量：1.5g+（10g﹣1.5g）×64故答案為：（1）HCl、CuCl2；（2）Fe+2HCl═FeCl2+H2↑；（3）向固體B中加入足量稀鹽酸，成分反應(yīng)后過濾，洗滌、干燥；（4）8.3。16．Fe（OH）2是白色難溶于水的物質(zhì)，可用于制顏料、藥物等，但很容易被空氣中的氧氣氧化為Fe（OH）3，氧化過程中白色沉淀轉(zhuǎn)化為灰綠色沉淀，最后變?yōu)榧t褐色沉淀?，F(xiàn)用鐵片、稀鹽酸、氫氧化鈉溶液、水等試劑制取少量的Fe（OH）2，裝置如圖。（1）檢查氣密性。關(guān)閉閥門A和B，讓1中液體進入到容器2中。虛線框所在裝置，發(fā)生的反應(yīng)的化學(xué)方程式是Fe+2HCl═FeCl2+H2↑。（2）容器2中充滿氫氣后，打開閥門A，關(guān)閉閥門B，應(yīng)出現(xiàn)的現(xiàn)象是容器2中液體被壓入容器3，容器3中出現(xiàn)白色沉淀。（3）實驗完畢，關(guān)閉閥門A和B，制得的Fe（OH）2在容器3（選填“3”或“4”）中。（4）本實驗中所有配制溶液的水需煮沸，容器2、3均密閉，其主要原因是防止Fe（OH）2被氧化?！窘獯稹拷猓河伤o藥品的性質(zhì)和裝置的特點可知，該實驗中利用鐵片和鹽酸反應(yīng)制得氯化亞鐵，再使氯化亞鐵與氫氧化鈉溶液反應(yīng)制得氫氧化亞鐵，因此分液漏斗中加入稀鹽酸，容器2中加入鐵片，容器3中加入氫氧化鈉溶液，利用鐵與稀鹽酸反應(yīng)生成的氫氣可將容器2中的氯化亞鐵溶液壓入容器3中與氫氧化鈉溶液反應(yīng)，因此制得的氫氧化亞鐵在容器3中，所以：（1）檢查氣密性。關(guān)閉閥門A和B，讓1中液體進入到容器2中。虛線框所在裝置是鐵與稀鹽酸反應(yīng)制取氯化亞鐵的，發(fā)生的反應(yīng)的化學(xué)方程式是：Fe+2HCl═FeCl2+H2↑。（2）容器2中充滿氫氣后，打開閥門A，關(guān)閉閥門B，應(yīng)出現(xiàn)的現(xiàn)象是容器2中液體被壓入容器3，容器3中出現(xiàn)白色沉淀。（3）由上述分析可知，實驗完畢，關(guān)閉閥門A和B，制得的Fe（OH）2在容器3中。（4）由于水中溶有少量的氧氣，空氣中含有氧氣，所以本實驗中所有配制溶液的水需煮沸，容器2、3均密閉，其主要原因是防止Fe（OH）2被氧化。故答為：（1）Fe+2HCl═FeCl2+H2↑；（2）容器2中液體被壓入容器3，容器3中出現(xiàn)白色沉淀；（3）3；（4）防止Fe（OH）2被氧化。四．解答題（共4小題）17．二氧化氯（ClO2）是一種高效、廣譜、安全的殺菌消毒劑。以粗鹽水（含可溶性雜質(zhì)MgSO4、CaCl2）為原料，制取ClO2的工藝流程如圖：（1）試劑A為氫氧化鋇溶液。（2）步驟⑤涉及的物質(zhì)中氯元素化合價最高的物質(zhì)是NaClO3。（3）如圖流程中可循環(huán)利用的物質(zhì)有NaCl、Cl2（或氯化鈉、氯氣）。【解答】解：（1）試劑A為氫氧化鋇溶液，是因為氫氧化鋇能和硫酸鎂反應(yīng)生成硫酸鋇沉淀和氫氧化鎂沉淀，能夠除去硫酸鎂。（2）步驟⑤涉及的物質(zhì)中，氯酸鈉中氯元素化合價是+5，氯化鈉中氯元素化合價是﹣1，二氧化氯中氯元素化合價是+4，氯氣中氯元素化合價是0，因此氯元素化合價最高的物質(zhì)是NaClO3。（3）如圖流程中可循環(huán)利用的物質(zhì)有氯化鈉、氯氣。故答案為：（1）氫氧化鋇溶液；（2）NaClO3；（3）NaCl、Cl2（或氯化鈉、氯氣）。18．某礦石由MgO、Fe2O3和SiO2組成其制備氫氧化鎂的流程示意圖如圖：（1）溶液A中的溶質(zhì)有氯化鎂、氯化鐵、氯化氫。（2）在溶液A中加入熟石灰固體調(diào)節(jié)溶液的pH，可以使溶液中的陽離子轉(zhuǎn)化為沉淀。該實驗條件下，使金屬陽離子沉淀的相關(guān)pH數(shù)據(jù)見下表。現(xiàn)調(diào)節(jié)溶