2.5 物質(zhì)的轉(zhuǎn)化（解析版）

2.5物質(zhì)的轉(zhuǎn)化【知識網(wǎng)絡(luò)】【知識掌握】1、物質(zhì)的轉(zhuǎn)化規(guī)律非金屬單質(zhì)——化合物S+O2=點燃=SO2（刺激性，有毒，污染空氣）4P+5O2=點燃=2P2O5（除去空氣中少量氧氣）C+O2=點燃=CO2（氧氣充足）2C+O2==2CO（氧氣不充足）某些非金屬氧化物+H2O——酸CO2+H2O=H2CO3（CO2通入紫色石蕊實驗變紅色，加熱又變紫色）SO2+H2O=H2SO3SO3+H2O=H2SO4金屬單質(zhì)——化合物2Mg+O2=點燃=2MgO（發(fā)出耀眼強光，生成白色固體）2Cu+O2=加熱=2CuO（紅色的銅在空氣中加熱變黑色）2Fe+2O2=點燃=Fe3O4（火星四射，生成黑色固體）某些金屬氧化物+H2O——堿CaO+H2O=Ca(OH)2K2O+H2O=2KOHCuO、Fe2O3不能，因為對應(yīng)的堿不溶金屬單質(zhì)+非金屬單質(zhì)——鹽或金屬氧化物Fe+S==加熱=FeS2Fe+3Cl2=加熱=2FeCl3化合物間相互轉(zhuǎn)化規(guī)律：*任何酸和堿都能發(fā)生中和反應(yīng)*任何碳酸鹽和酸都能反應(yīng)生成CO2↑*鹽+鹽、鹽+堿的反應(yīng)中，反應(yīng)物必須可溶，且要滿足復(fù)分解反應(yīng)的條件（生成物種有氣體，水或沉淀）*鹽+金屬的反應(yīng)中，反應(yīng)的鹽必須是可溶的。因此一些非?；顫娔軌蚋l(fā)生發(fā)應(yīng)的金屬（K、Ca、Na等）不符合要求2、金屬的冶煉常見還原劑：C、CO、H2C+2CuO=加熱=2Cu+CO2↑H2+CuO=加熱=Cu+H2O3CO+Fe2O3=高溫=2Fe+3CO2C：黑色固體逐漸變?yōu)榧t色，澄清石灰水變渾濁H2：試管內(nèi)黑色粉末變紅色，試管口出現(xiàn)水珠步驟：實驗開始時先通入H2,一段時間后再加熱（防止氫氣與空氣混合加熱時試管爆裂）；實驗結(jié)束后，先熄滅酒精燈，繼續(xù)通入H2，直到試管冷卻為止（防止灼熱的銅被空氣中的氧氣氧化成氧化銅）提示：試管口要略低于試管底，防止反應(yīng)生成的水倒流。導(dǎo)管貼試管上壁伸入試管底部CO：最好在通風(fēng)櫥中進(jìn)行。實驗時應(yīng)該先通一會CO，以排除試管中的空氣，防止CO與空氣混合加熱時引起爆炸。多余的CO不能直接排到空氣中，應(yīng)對著火焰燒掉（實驗裝置末端設(shè)置點燃的酒精燈燃燒尾氣）【例題精析】例1．下列物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化不能實現(xiàn)的是（）A．CO2→H2OH2CO3 B．Fe2O3C．S→△+FeFeS D．CuO→+H2【解答】解：A、二氧化碳與水反應(yīng)生成碳酸，物質(zhì)間轉(zhuǎn)化能實現(xiàn)，故選項錯誤。B、一氧化碳與氧化鐵在高溫條件下生成鐵和二氧化碳，物質(zhì)間轉(zhuǎn)化能實現(xiàn)，故選項錯誤。C、鐵和硫在加熱條件下反應(yīng)生成硫化亞鐵，物質(zhì)間轉(zhuǎn)化能實現(xiàn)，故選項錯誤。D、氧化銅難溶于水，不能與水反應(yīng)，該物質(zhì)間轉(zhuǎn)化不能實現(xiàn)，故選項正確。故選：D。例2．“碳中和”是指一定時間內(nèi)CO2的排放量與吸收量基本相當(dāng)。CO2的捕集、利用是實現(xiàn)“碳中和”的重要途徑我國力爭在2060年前實現(xiàn)“碳中和”，體現(xiàn)了中國對解決氣候問題的大國擔(dān)當(dāng)。CO2與H2在一定條件下轉(zhuǎn)化為CH4（反應(yīng)過程如圖所示，虛線處部分中間產(chǎn)物略去），可實現(xiàn)CO2的再利用。以下說法合理的是（）A．二氧化碳會造成空氣嚴(yán)重污染 B．MgO在上述轉(zhuǎn)化中質(zhì)量不變 C．上述反應(yīng)中的產(chǎn)物只有CH4 D．參加該反應(yīng)的CO2與H2分子個數(shù)之比是1：2【解答】解：A、二氧化碳不是空氣污染物，A說法錯誤；B、在反應(yīng)過程中，氧化鎂的作用是催化作用，故質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)均未改變，B說法正確；C、由流程圖可知，該反應(yīng)中，除CH4外另一種生成物為H2O，C說法錯誤；D、根據(jù)流程圖可以知道，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：CO2+4H2催化劑ˉCH4+2H2O，所得CO2與H2分子的分子個數(shù)之比為1：4，D故選：B。例3．某同學(xué)在學(xué)習(xí)了物質(zhì)的化的規(guī)律后，給制了可以通過一步反應(yīng)制取ZnSO4的思維導(dǎo)圖，其中所選的物質(zhì)錯誤的是（）A．①﹣Zn B．②﹣ZnCl2 C．③﹣H2SO4 D．④﹣Zn（OH）2【解答】解：A、鋅和硫酸銅反應(yīng)生成硫酸鋅和銅，故A正確；B、氫氧化鈉和氯化鋅反應(yīng)生成氫氧化鋅沉淀和氯化鈉，不能得到硫酸鋅，故B錯誤；C、氧化鋅和稀硫酸反應(yīng)生成硫酸鋅和水，故C正確；D、稀硫酸和氫氧化鋅反應(yīng)生成硫酸鋅和水，故D正確；故選：B。例4．下列物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化，不能通過一步反應(yīng)實現(xiàn)的是（）A．Cu→Cu（NO3）2 B．Cu（OH）2→CuO C．BaCl2→BaSO4 D．CaCO3→Ca（OH）2【解答】解：A、Cu→Cu（NO3）2，銅與濃硝酸反應(yīng)生成硝酸銅，故正確；B、Cu（OH）2→CuO，可以由氫氧化銅加熱反應(yīng)制得，故正確；C、BaCl2→BaSO4，可以由氯化鋇與硫酸或硫酸鹽制得，故正確；D、CaCO3→Ca（OH）2必須是碳酸鈣和堿溶液反應(yīng)，而鹽與堿的反應(yīng)反應(yīng)物必須可溶，而碳酸鈣難溶，故錯誤；故選：D。例5．亞硝酸鈉是實驗室常用的試劑，實驗室一般用亞硝酸鈉溶液與氯化銨溶液反應(yīng)來制取N2．N2的化學(xué)性質(zhì)十分穩(wěn)定，但在一定條件下能與H2部分化合生成NH3．如圖為制取少量NH3的裝置（制取H2的裝置已略去）：（1）請寫出圖中儀器B名稱：廣口瓶。（2）寫出C裝置的硬質(zhì)試管中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：N2+3H2催化劑ˉ△2NH3（3）結(jié)合本實驗裝置，證明確實有NH3生成的簡單方法以及實驗現(xiàn)象向D試管中滴加酚酞試液，溶液變紅色。（4）歸納與演繹是重要的科學(xué)方法，也是常用的學(xué)習(xí)方法。我們已經(jīng)學(xué)過實驗室制取氣體的反應(yīng)原理、制取與收集方法。請你歸納出實驗室制取氣體反應(yīng)的共同點：③⑤（填序號）。①需要加熱②使用催化劑③沒有氣體參加反應(yīng)④原料為純凈物⑤只生成一種氣體【解答】解：（1）圖中儀器B名稱是廣口瓶。故填：廣口瓶。（2）C裝置的硬質(zhì)試管中，氮氣和氫氣在催化劑作用下加熱生成氨氣，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：N2+3H2催化劑ˉ△2NH故填：N2+3H2催化劑ˉ△2NH（3）結(jié)合本實驗裝置，證明確實有NH3生成的簡單方法以及實驗現(xiàn)象：向D試管中滴加酚酞試液，溶液變紅色，是因為氨氣和水反應(yīng)生成氨水，氨水顯堿性，能使酚酞試液變紅色。故填：向D試管中滴加酚酞試液，溶液變紅色。（4）實驗室制取氣體反應(yīng)的共同點：沒有氣體參加反應(yīng)，只生成一種氣體。故填：③⑤。例6．在學(xué)習(xí)“金屬的冶煉”時，某學(xué)習(xí)小組用如圖所示的裝置測量氧化銅樣品中氧化銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，實驗所取氧化銅樣品質(zhì)量為10克。（所含雜質(zhì)不參加反應(yīng)）（1）該實驗利用了一氧化碳的還原性，玻璃管內(nèi)觀察到的現(xiàn)象是黑色粉末變成紅色；（2）甲同學(xué)的方法：先測出氫氧化鈉溶液的質(zhì)量為50克，待反應(yīng)完全后再次稱量，質(zhì)量為54.4克，請你計算樣品中氧化銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。（一氧化碳不與氫氧化鈉溶液反應(yīng)）（3）乙同學(xué)的方法：先稱量出玻璃管及樣品的總質(zhì)量為m1，待反應(yīng)完全后再次稱量，質(zhì)量為m2，利用m1﹣m2的值，求出樣品中氧化銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，其中m1﹣m2的值是指氧元素的質(zhì)量；（4）同學(xué)們查閱到CO除了具有可燃性、難溶于水等性質(zhì)外，還具有有毒性，因此，本實驗中還需對尾氣進(jìn)行處理，請你提出一種處理方法將尾氣點燃?！窘獯稹拷猓海?）一氧化碳具有還原性，可以將金屬氧化物還原成金屬，一氧化碳和氧化銅加熱生成氧化銅是二氧化碳，所以玻璃管內(nèi)觀察到的現(xiàn)象是：黑色粉末變成紅色；（2）生成二氧化碳的質(zhì)量為：54.4g﹣50g＝4.4g，設(shè)樣品中氧化銅的質(zhì)量為x，CuO+CO△ˉCO28044x4.4g80x＝8g8g10g×100%＝（3）化學(xué)反應(yīng)前后原子個數(shù)不變，所以先稱量出玻璃管及樣品的總質(zhì)量為m1，待反應(yīng)完全后再次稱量，質(zhì)量為m2，利用m1﹣m2的值，求出樣品中氧化銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，其中m1﹣m2的值是指氧元素的質(zhì)量；（4）一氧化碳具有可燃性，可以將一氧化碳進(jìn)行點燃處理。故答案為：（1）還原性，黑色粉末變成紅色；（2）80%；（3）氧元素；（4）將尾氣點燃。例7．碳排放導(dǎo)致全球變暖，極端天氣事件增加。2020年9月22日，我國政府承諾：中國力爭于2060年前實現(xiàn)“碳中和“目標(biāo)?！疤贾泻汀笔侵冈谝欢〞r間內(nèi)，通過植樹造林等途徑，抵消自身所產(chǎn)生的二氧化碳排放量，實現(xiàn)二氧化碳“零排放”。（1）植物的光合作用是自然界消耗二氧化碳的最重要途徑之一，人們稱其為地球上最重要的能量轉(zhuǎn)化過程。請說出植物進(jìn)行光合作用時，其能量轉(zhuǎn)化是太陽能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能。（2）“碳捕捉技術(shù)”是指通過一定的方法，將工業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)生的CO2分離出來進(jìn)行儲存和利用。在實際生產(chǎn)中，經(jīng)常用NaOH溶液來“捕捉”CO2，流程如圖所示（部分條件及物質(zhì)未標(biāo)出）?！胺磻?yīng)、分離”過程中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)除了CaO+H2O═Ca（OH）2，還會發(fā)生另外一個反應(yīng)，其化學(xué)方程式為Na2CO3+Ca（OH）2＝CaCO3↓+2NaOH，通過這兩個反應(yīng)可以讓NaOH循環(huán)利用起來?！窘獯稹拷猓海?）光合作用是水和二氧化碳在光照條件下生成氧氣和有機物，是將太陽能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，故答案為：太陽能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能；（2）捕捉室中二氧化碳和氫氧化鈉反應(yīng)生成碳酸鈉和水，因此反應(yīng)、分離過程中另一個反應(yīng)是碳酸鈉和氫氧化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和氫氧化鈉，化學(xué)方程式為Na2CO3+Ca（OH）2＝CaCO3↓+2NaOH，故答案為：Na2CO3+Ca（OH）2＝CaCO3↓+2NaOH。例8．工業(yè)生產(chǎn)中，含錳渣（主要成分為MnO2）、含鋅渣（主要成分為Fe、FeO、Fe3O4和ZnO）的處理方式主要是送水泥建材廠制磚或就地掩埋，這造成了資源的嚴(yán)重浪費。若進(jìn)行回收處理則可制成鋅、鐵微量元素肥，主要成分分別是ZnSO4、Fe2（SO4）3，該流程如圖甲所示。已知在催化劑的作用下：H2SO4+Fe3O4→FeSO4+Fe2（SO4）3+H2OH2SO4+FeSO4+MnO2→Fe2（SO4）3+MnSO4+H2O（1）操作Ⅳ的名稱為蒸發(fā)。（2）溶液A中一定含有的溶質(zhì)是硫酸、硫酸鐵、硫酸鋅、硫酸錳。（3）如圖乙所示，pH值會影響錳鹽、鋅鹽的轉(zhuǎn)化率，為了達(dá)到高轉(zhuǎn)化率，又能節(jié)約操作Ⅲ中的降酸成本，操作Ⅱ中的適宜pH值為0.6左右。【解答】解：（1）溶液經(jīng)過蒸發(fā)操作可以得到濃溶液，所以操作Ⅳ的名稱為蒸發(fā)；（2）鐵和硫酸反應(yīng)生成硫酸亞鐵和氫氣，氧化亞鐵和硫酸反應(yīng)生成硫酸亞鐵和水，氧化鋅和硫酸反應(yīng)生成硫酸鋅和水，H2SO4+Fe3O4→FeSO4+Fe2（SO4）3+H2O、H2SO4+FeSO4+MnO2→Fe2（SO4）3+MnSO4+H2O，以及加入的硫酸是過量的，所以溶液A中一定含有的溶質(zhì)是：硫酸、硫酸鐵、硫酸鋅、硫酸錳；（3）如圖乙所示，pH值會影響錳鹽、鋅鹽的轉(zhuǎn)化率，為了達(dá)到高轉(zhuǎn)化率，又能節(jié)約操作Ⅲ中的降酸成本，操作Ⅱ中的適宜pH值為0.6左右。故答案為：（1）蒸發(fā)；（2）硫酸、硫酸鐵、硫酸鋅、硫酸錳；（3）0.6?！眷柟烫岣摺恳唬x擇題（共10小題）1．向一定量稀鹽酸中分別加入足量的以下物質(zhì)，下列圖象能正確描述對應(yīng)變化關(guān)系的是（）A． B． C． D．【解答】解：A、向稀鹽酸中加入碳酸鈉溶液時，即產(chǎn)生二氧化碳?xì)怏w，當(dāng)稀鹽酸完全反應(yīng)后，不再產(chǎn)生氣體，氣體質(zhì)量保持不變，該選項圖象不能正確反映對應(yīng)變化關(guān)系，故錯誤；B、稀鹽酸和硝酸銀反應(yīng)生成氯化銀沉淀和硝酸，隨著硝酸銀的加入，即產(chǎn)生沉淀氯化銀，當(dāng)稀鹽酸完全反應(yīng)后，不再產(chǎn)生沉淀，沉淀質(zhì)量保持不變，該選項圖象能正確反映對應(yīng)變化關(guān)系，故正確；C、向稀鹽酸中加入水時，溶液的pH升高，但是無論怎樣稀釋，溶液的pH總是小于7，不可能等于或大于7，該選項圖象不能正確反映對應(yīng)變化關(guān)系，故錯誤；D、向稀鹽酸中加入氧化銅時，稀鹽酸和氧化銅反應(yīng)生成氯化銅和水，加入氧化銅時馬上生成氯化銅，該選項圖象不能正確反映對應(yīng)變化關(guān)系，故錯誤；故選：B。2．現(xiàn)有鐵、氧化鐵、稀硫酸、氫氧化鈣、碳酸鈉溶液等五種物質(zhì)，存在著如圖所示的相互反應(yīng)或轉(zhuǎn)化關(guān)系（圖中“﹣”表示兩端物質(zhì)間可以發(fā)生化學(xué)反應(yīng)．“→”表示物質(zhì)間存在相應(yīng)的轉(zhuǎn)化關(guān)系．）下列判斷合理的是（）A．丙可能是碳酸鈉溶液 B．丁可能是氫氧化鈣溶液 C．乙必須通過置換反應(yīng)轉(zhuǎn)化為鐵 D．甲和丁的反應(yīng)一定是中和反應(yīng)【解答】解：鐵、氧化鐵會與稀硫酸反應(yīng)，氧化鐵會轉(zhuǎn)化成鐵，因此乙是氧化鐵，丁是稀硫酸；硫酸會與碳酸鈉和氫氧化鈣反應(yīng)，碳酸鈉和氫氧化鈣可以相互反應(yīng)，因此甲和丙是氫氧化鈣、碳酸鈉中的一種，因此：A、根據(jù)推斷，丙可能是碳酸鈉，故判斷合理；B、丁是稀硫酸，故判斷錯誤；C、氧化鐵可以和一氧化碳反應(yīng)產(chǎn)生鐵，不是置換反應(yīng)，故判斷錯誤；D、甲和丁的反應(yīng)可以是稀硫酸和氫氧化鈣或碳酸鈉的反應(yīng)，因此不一定是中和反應(yīng)，故判斷錯誤；故選：A。3．下列物質(zhì)的轉(zhuǎn)變，不能一步實現(xiàn)的是（）A．CO2→CO B．H2O2→H2 C．CaCO3→CO2 D．S→SO2【解答】解：A、二氧化碳與碳在高溫下反應(yīng)生成一氧化碳，能一步實現(xiàn)，故選項錯誤。B、過氧化氫分解生成水和氧氣，不能一步實現(xiàn)，故選項正確。C、碳酸鈣與稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鈣、水和二氧化碳，能一步實現(xiàn)，故選項錯誤。D、硫在氧氣中燃燒生成二氧化硫，能一步實現(xiàn)，故選項錯誤。故選：B。4．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。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?jǐn)?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?jǐn)?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?jǐn)?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．NSR技術(shù)通過BaO和Ba（NO3）2的相互轉(zhuǎn)化實現(xiàn)NOx（氮氧化物）的儲存和還原，能有效降低柴油發(fā)動機在空氣中過量條件下的NOx排放。工作原理如圖所示，下列說法錯誤的是（）A．吸收NOx（如NO、NO2等）的物質(zhì)是BaO B．CO2過多排放會引起溫室效應(yīng) C．上述工作圖中共有3種氧化物 D．該技術(shù)實現(xiàn)了NOx（如NO）氣體通過NSR技術(shù)轉(zhuǎn)化為N2，減少了對空氣的污染【解答】解：A、通過分析圖中生成的硝酸鋇可知，吸收NOx（如NO、NO2）的物質(zhì)是BaO，故A正確；B、CO2過多排放會引起溫室效應(yīng)，故B正確；C、上述工作圖中共有氧化鋇、一氧化氮、二氧化氮、一氧化碳、二氧化碳5種氧化物，故C錯誤；D、通過分析轉(zhuǎn)化流程控制，該技術(shù)實現(xiàn)了由NOx到N2的轉(zhuǎn)化，減少了對空氣的污染，故D正確。故選：C。7．下列物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化不能通過一步反應(yīng)實現(xiàn)的是（）A．Fe→FeS B．AgNO3→Ag C．CaCl2→CaCO3 D．Cu→Cu（OH）2【解答】解：A、一定條件下，鐵和硫反應(yīng)生成硫化亞鐵，該選項能夠一步實現(xiàn)；B、硝酸銀和鐵反應(yīng)生成硝酸亞鐵和銀，該選項能夠一步實現(xiàn)；C、氯化鈣和碳酸鈉反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和氯化鈉，該選項能夠一步實現(xiàn)；D、銅不能和其它物質(zhì)通過一步反應(yīng)生成氫氧化銅，該選項不能一步實現(xiàn)。故選：D。8．下列轉(zhuǎn)化能一步完成的是（）①CO2→CO②HNO3→HCl③Cu（OH）2→CuO④Ca（OH）2→NaOH⑤Cl2→NaClA．①③④⑤ B．②③④⑤ C．①②④ D．②③④【解答】解：①高溫條件下，二氧化碳和碳反應(yīng)生成一氧化碳，該選項能夠一步實現(xiàn)；②硝酸不能通過一步反應(yīng)生成鹽酸，該選項不能一步實現(xiàn)；③加熱條件下，氫氧化銅分解生成氧化銅和水，該選項能夠一步實現(xiàn)；④氫氧化鈣和碳酸鈉反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和氫氧化鈉，該選項能夠一步實現(xiàn)；⑤鈉在氯氣中燃燒生成氯化鈉，該選項能夠一步實現(xiàn)。故選：A。9．用鐵、氧化銅、稀硫酸三種原料制取銅單質(zhì)，有下列兩種途徑：①Fe→稀硫酸H2→②CuO→稀硫酸CuSO4→用這兩種途徑制得相同質(zhì)量的銅時，下列敘述中符合實際實驗結(jié)果的是（）A．消耗相同質(zhì)量的氧化銅 B．消耗相同質(zhì)量的鐵 C．消耗相同質(zhì)量的硫酸 D．生成硫酸鐵的質(zhì)量不相同【解答】解：因為整個制備過程中，所有Cu元素都能形成單質(zhì)Cu，而都來自CuO，沒有損失，所以①②氧化銅質(zhì)量相同。①Fe+H2SO4＝FeSO4+H2↑，H2+CuO△ˉH2O+Cu生成1份Cu需要1份CuO和1份H2SO4②CuO+H2SO4＝CuSO4+H2O，CuSO4+Fe＝Cu+FeSO4生成1份Cu需要1份CuO和1份H2SO4和1份Fe；看上去都是相同的。特別注意用H2還原氧化銅的時候，需要先通H2然后加熱，以將空氣從玻璃管中排出。如果不排出，會引起爆炸，所以H2的量要多一些。所以H2SO4和Fe的量也要多一些，同時生成的FeSO4的量也要多一些，但是不會生成硫酸鐵。故選：A。10．某同學(xué)在學(xué)習(xí)了金屬及其化合物之間的轉(zhuǎn)化規(guī)律后，繪制了可以通過一步反應(yīng)制取MgSO4的思維導(dǎo)圖，其中所選用的物質(zhì)錯誤的是（）A．①FeSO4+Mg B．②Mg（OH）2+Na2SO4 C．③MgO+H2SO4 D．④H2SO4+Mg（OH）2【解答】解：A、硫酸亞鐵和鎂反應(yīng)生成硫酸鎂和鐵；B、氫氧化鎂和硫酸鈉不能反應(yīng)，是因為兩種物質(zhì)混合后，不能產(chǎn)生沉淀、水、氣體等，因此不能轉(zhuǎn)化成硫酸鎂；C、氧化鎂和稀硫酸反應(yīng)生成硫酸鎂和水；D、稀硫酸和氫氧化鎂反應(yīng)生成硫酸鎂和水；由以上分析可知，B選項所選用的物質(zhì)錯誤。故選：B。二．實驗探究題（共4小題）11．焦亞硫酸鈉（Na2S2O5）是一種常用的食品抗氧化劑，小金模仿化工生產(chǎn)，用如圖裝置來制取Na2S2O5。已知：A中發(fā)生的反應(yīng)為：H2SO4（濃）+Na2SO3═Na2SO4+SO2↑+H2OB中發(fā)生的反應(yīng)為：Na2SO3+SO2═Na2S2O5（1）圖中盛放焦亞硫酸鈉的儀器名稱是集氣瓶；（2）寫出C中漏斗作用防止NaOH溶液倒吸進(jìn)入B中；（3）在實驗過程中，若滴加濃硫酸過快，會出現(xiàn)什么后果？生成的二氧化硫氣體過快，來不及與B中的亞硫酸鈉進(jìn)一步反應(yīng)生成Na2S2O5。（4）該實驗開始滴加濃硫酸時，應(yīng)先除盡裝置內(nèi)的空氣，若忘記這一操作，新制取的Na2S2O5產(chǎn)品中會混有Na2SO4雜質(zhì)，請分析原因Na2S2O5會被空氣中的氧氣氧化成Na2SO4?！窘獯稹拷猓海?）圖中盛放焦亞硫酸鈉的儀器的名稱為集氣瓶；故填集氣瓶；（2）根據(jù)反應(yīng)會產(chǎn)生過量的SO2氣體，SO2氣體可溶于水，與NaOH反應(yīng)，若反應(yīng)過快會導(dǎo)致NaOH溶液倒吸進(jìn)入B裝置引入雜質(zhì)，所以C漏斗作用是防止NaOH溶液倒吸進(jìn)入B中；（3）若滴加濃硫酸過快，則生成二氧化硫氣體較快，可能導(dǎo)致二氧化硫氣體來不及與B中的亞硫酸鈉進(jìn)一步反應(yīng)生成Na2S2O5；故填：生成的二氧化硫氣體過快，來不及與B中的亞硫酸鈉進(jìn)一步反應(yīng)生成Na2S2O5；（4）Na2S2O5會被空氣中的氧氣氧化成Na2SO4。故答案為：（1）集氣瓶；（2）防止NaOH溶液倒吸進(jìn)入B中；（3）生成的二氧化硫氣體過快，來不及與B中的亞硫酸鈉進(jìn)一步反應(yīng)生成Na2S2O5；（4）Na2S2O5會被空氣中的氧氣氧化成Na2SO412．KMnO4是常用的強氧化劑，工業(yè)上以軟錳礦（主要成分MnO2）為原料，通過液相法生產(chǎn)，即在堿性條件下用氧氣氧化MnO2得到K2MnO4，分離后得到K2MnO4，再用惰性材料為電極電解K2MnO4溶液得到KMnO4，簡略生產(chǎn)過程如下：①2MnO2+O2+KOH═2K2MnO4+2H2O，②2K2MnO4+2H2O═2KMnO4+2KOH+H2↑；（1）生產(chǎn)過程中最好使用含MnO280%以上的富礦，因為MnO2含量最低的貧礦中A1、Si的氧化物含量較高，會導(dǎo)致KOH消耗量偏高（填“偏高”或“偏低”），若其中Si的氧化物以SiO2的形式存在，且SiO2的化學(xué)性質(zhì)類似于CO2，請寫出SiO2和KOH溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式為：SiO2+2KOH＝K2SiO3+H2O。（2）在傳統(tǒng)工藝中得到K2MnO4后，向其中通入CO2制備KMnO4，化學(xué)反應(yīng)方程式為3K2MnO4+2CO2═2KMnO4+MnO2+2K2CO3。3K2MnO2+2CO2═2KMnO4+MnO2+2K2CO3，根據(jù)上述反應(yīng)，從Mn元素的角度考慮KMnO4的產(chǎn)率最高為66.7%（精確到0.1%）。與該傳統(tǒng)工藝相比，電解法的優(yōu)勢是產(chǎn)率更高、KOH循環(huán)利用【解答】解：（1）氧化鋁是兩性氧化物，氧化鋁能和強堿反應(yīng)生成偏鋁酸鹽和水，所以會導(dǎo)致KOH消耗量偏高，二氧化硅和氫氧化鉀反應(yīng)生成偏鋁酸鉀和水，化學(xué)方程式為：SiO2+2KOH＝K2SiO3+H2O；（2）錳酸鉀和二氧化碳反應(yīng)生成高錳酸鉀、二氧化錳和碳酸鉀，化學(xué)方程式為：3K2MnO4+2CO2═2KMnO4+MnO2+2K2CO3；由化學(xué)反應(yīng)方程式為：3K2MnO4+2CO2═2KMnO4+MnO2+2K2CO3分析得出，3份錳參加反應(yīng)生成2份KMnO4，所以KMnO4的產(chǎn)率最高為23×100%＝66.7%；與該傳統(tǒng)工藝相比，電解法陽極都生成KMnO故答案為：（1）偏高，SiO2+2KOH＝K2SiO3+H2O；（2）3K2MnO4+2CO2═2KMnO4+MnO2+2K2CO3；66.7%，產(chǎn)率更高、KOH循環(huán)利用。13．“引火鐵”（極細(xì)的鐵粉）是一種準(zhǔn)納米材料，它在空氣中可以自燃。如圖所示是用新制的四氧化三鐵與純凈干燥的氫氣制備“引火鐵”的裝置。請回答：（1）廣口瓶乙中盛放的物質(zhì)是氫氧化鈉溶液。（2）加熱前，如何用實驗檢驗裝置中的空氣是否排盡？用試管在丁的出口導(dǎo)管處收集氣體，檢驗氫氣的純度。（3）如果要制備16.8g“引火鐵”，被稀鹽酸反應(yīng)的鋅質(zhì)量可能為大于26g。（4）普通鐵粉不易燃燒，而“引火鐵”易自然，下列對此現(xiàn)象的認(rèn)識中，錯誤的是A。A．“引火鐵”的自燃是吸熱反應(yīng)B．“引火鐵”的自燃一定是氧化反應(yīng)C．“引火鐵”的自燃需要達(dá)到它的著火點D．“引火鐵”比普通鐵粉更易與氧氣反應(yīng)【解答】解：（1）用鋅和稀鹽酸制取的氫氣中含有氯化氫氣體和水，濃硫酸有吸水性，氯化氫需要用堿液吸收，所以廣口瓶乙中盛放的物質(zhì)是氫氧化鈉溶液；（2）從導(dǎo)氣管末端收集一小試管氣體，點燃，不發(fā)出尖銳爆鳴聲，說明空氣已經(jīng)排完；（3）如果要制備16.8g“引火鐵”，設(shè)被稀鹽酸反應(yīng)的鋅質(zhì)量為xZn+2HCl═ZnCl2+H2↑Fe3O4+4H2△ˉ3Fe+4H2則有：4Zn﹣﹣3Fe4×653×56x16.8g4×65xx＝26g由于實際操作中提前要通入氫氣，實驗結(jié)束要繼續(xù)通入氫氣，故需要鋅的質(zhì)量大于26g（4）A、燃燒一般都是放熱反應(yīng)，所以“引火鐵”的自燃是放熱反應(yīng)，故A錯誤；B、有氧參與的反應(yīng)就是氧化反應(yīng)，所以“引火鐵”的自燃是氧化反應(yīng)，故B正確；C、“引火鐵”的自燃需要達(dá)到它的著火點，故C正確；D、普通鐵粉不易燃燒，而“引火鐵”易自燃，故D正確。故選：A。故答案為：（1）氫氧化鈉溶液；（2）用試管在丁的出口導(dǎo)管處收集氣體，檢驗氫氣的純度；（3）大于26g；（4）A。14．為了測量某碳酸鈉溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)，小明和小紅取該碳酸鈉溶液10克利用如圖所示裝置分別進(jìn)行實驗。（1）小明在碳酸鈉溶液中先滴加無色酚酞作為指示劑，然后再逐滴滴加稀鹽酸。①當(dāng)觀察到溶液剛好變無色說明稀鹽酸和碳酸鈉剛好完全反應(yīng)。②當(dāng)恰好完全反應(yīng)時，消耗溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為7.