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物质间的循环与转化考 试 内 容考试要求物质间的循环与转化1、自然界中的碳循环、氧循环知道自然界中的碳循环的主要途径知道自然界中的氧循环的主要途径2、物质间的相互转化说明金属、金属氧化物、碱之间的转化关系说明非金属、非金属氧化物、酸之间的转化关系aabbl 知识梳理 1、自然界中的碳循环主要表现在二氧化碳的循环。 （1）自然界产生二氧化碳的途径：来自动物、植物、微生物的呼吸作用；来自煤、石油、天然气等含碳燃料的燃烧；来自碳酸盐的分解。（2）自然界消耗二氧化碳的途径：植物的光合作用。2、自然界中的氧循环：自然界中氧气不断被消耗，又不断地产生，使大气中氧的含量保持相对稳定。（1）自然界产生氧气的途径：植物的光合作用。（2）自然界消耗氧气的途径：生物的呼吸和物质的燃烧。3、单质、氧化物、酸、碱、盐之间的相互反应和转化关系。盐和金属盐和氢气酸和盐碱和盐盐和水两种新盐金属金属氧化物碱非金属氧化物非金属酸盐盐盐反应中除少数非金属（Cl2、Br2、I2）外，绝大多数非金属都能与氧气直接化合生成非金属氧化物。反应中除少数不活泼金属（Ag、Pt 、Au）外，大多数金属均能与氧气直接反应生成金属氧化物。反应中除SiO2以外，绝大多数非金属氧化物能与水直接化合成含氧酸。反应中只有钾、钠、钙、钡的氧化物能与水化合生成可溶性碱。反应中只有难溶性碱加热会分解，可溶性碱加热时只熔化而不分解。l 典型例题解析 【例1】下列物质的转化中，不可能由一步反应实现的是（ ）A. Cu（OH）2Cu Cl2 B. MgCl2Ca Cl2C. CO2 CaCO3 D. CuOCu（OH）2【精析】A选项是难溶碱 可溶盐，由复分解反应进行的条件可知无法通过难溶碱反应和盐反应实现，但可利用酸碱中和反应达到目的：Cu（OH）22HClCuCl22H2O。B选项是可溶盐 可溶盐，从盐和盐的反应途径考虑，无法找到使Mg2+沉淀而Ca2+不沉淀的酸根离子，但可通过盐和碱反应实现：MgCl2Ca（OH）2Mg（OH）2 Ca Cl2。C选项是非金属氧化物 盐，既可考虑非金属氧化物与金属氧化物反应，也考虑非金属氧化物与碱反应，如：Ca（OH）2CO2CaCO3 H2O。D选项是金属氧化物 难溶碱，无法一步实现。一般可溶性碱可以通过金属氧化物和水反应一步实现，如Na2O , CaO, K2O, BaO.【解答】D【拓展延伸】已知t时4种化合物在水中及液氨中的溶解度（克）如下： 溶 溶 解 质溶剂 度(g)AgNO3Ba(NO3)2AgClBaCl2水1709.21.510-433.3液氨8697.20.80写出t时上述几种化合物在水溶液和液氨中能发生复分解反应的化学方程式。在水中： 在液氨中： 【例2】下列措施能达到目的的是（ ）A 用NaOH溶液除去CO2气体中混有的HCl气体B用点燃的方法除去CO2气体中少量的CO气体C用稀盐酸除去热水瓶中的水垢（主要成分是碳酸钙和氢氧化镁）D用BaCl2溶液除去KNO3溶液中混入的少量K2SO4【精析】A选项中，NaOH溶液虽能与HCl气体反应将其去除，但同时也能与CO2气体；B选项是很容易让人上当的，粗粗一看，“点燃”能使CO气体燃烧转变成CO2气体，起到除杂质的效果，但当大量CO2气体存在时，根本无法点燃，因为CO2气体不燃烧也不支持燃烧；D选项中，BaCl2 能与K2SO4反应，但却生成新杂质KCl，所以也不能达到除杂的效果。【解答】C【失分警示】解好混合物提纯（除杂）一类题型，关键要把握以下原则： 提纯方法应简单易行； 操作过程中尽量不使被提纯的物质损失； 除去杂质的同时不能引入新的杂质； 最好能生成被提纯的物质。【例3】某校化学兴趣小组的同学为探究裹在皮蛋壳外固体的成分，他们从资料和网上查找到腌制皮蛋的原料和方法，发现多是将灰料（一般含生石灰、纯碱、草木灰、食盐等）用水调成糊状，敷于蛋上，密封保存。下面请你参与他们的讨论并协助完成相关实验。（1）向烧杯中加入研碎的皮蛋壳外的固体，再加入适量的水，搅拌、静置。观察到烧杯底部有白色固体，该白色固体中可能含有_。（2）为分析上述烧杯内的溶液中可能含有哪些物质，同学们继续进行探究。 为检验溶液中是否含有食盐等氯化物，采用的方法是_。 甲同学从烧杯中取出少量溶液，加入稀盐酸，观察到有无色气体产生，说明溶液中含有_。 乙同学从烧杯中取出少量溶液，向其中滴加酚酞试液，溶液变红色，于是认为使溶液呈碱性的就是NaOH等碱类物质，你认为乙同学的看法是否正确，理由是_。为验证溶液中含有NaOH等碱类物质，请你设计一个简单的实验方案_。【精析】这是一道探究性实验题，由灰料的成分可以看出，生石灰溶于水后会生成微溶物Ca(OH)2，而溶解的Ca(OH)2可与纯碱（Na2CO3），草木灰（主要成分K2CO3）反应生成难溶的CaCO3沉淀，故（1）中可能的固体应为CaCO3和Ca(OH)2；的检验应用AgNO3和稀HNO3；碳酸盐能与盐酸反应冒气泡；Na2CO3和NaOH的水溶液都显碱性，因此在检验NaOH时，应先除掉Na2CO3，以免干扰。【答案】（1）该白色固体中可能含有CaCO3和Ca(OH)2； （2）为检验溶液中是否含有食盐等氯化物，采用的方法是的检验，应用AgNO3和稀HNO3；说明溶液中含有碳酸盐；不正确：先在溶液中加入过量的CaCl2溶液，使该溶液充分与Na2CO3反应，以除去Na2CO3，然后在溶液中滴入无色酚酞试液，观察溶液是否变红色。【归纳整理】离子的检验：1、 检验Cl取少量待检液体于洁净的试管中，滴入几滴AgNO3溶液和稀HNO3，有白色沉淀产生。2、 检验SO42取少量待检液体于洁净的试管中，滴入几滴Ba（NO3）2溶液和稀HNO3，有白色沉淀产生。3、 检验CO32取少量待检液体于洁净的试管中，滴入几滴稀HCl，有使澄清石灰水变浑浊的气体产生。4、 检验NH4取少量待检物于洁净的试管中，滴入适量NaOH溶液并加热，有使湿的红色石蕊试纸变成蓝色的气体产生。【例4】已知A、B、C、D、E、F六种物质的转化关系如下：(1)A+BC+H2O (2)C+KOHD(蓝色)+E (3)B+DC+H2O (4)E+BaCl2F(白色，不溶于稀硝酸)+KCl根据上述变化关系，推断有关物质的化学式：A ；B ；C ；D ；E ；F 。【精析】本题的突破口在反应式（4），由复分解反应的知识可知：F中含Ba，又F为“白色且不溶于稀硝酸的物质”，故F为BaSO4,之后又可推得E为K2SO4。另一个突破口在反应式（2），因为D为“蓝色沉淀”，故可推得D为Cu(OH)2；再结合E为K2SO4，可推得C为CuSO4。然后在（3）中：因为D为不溶性碱Cu(OH)2，可推得B为H2SO4，在（1）中可推得A为CuO。【答案】A：CuO B：H2SO4 C：CuSO4 D：Cu(OH)2 E：K2SO4 F：BaSO4【归纳整理】推断题好比公安人员侦破案情，要紧抓蛛丝马迹，并以此为突破口，顺藤摸瓜，最终推出答案。解题时往往需要从题目中挖出一些明显或隐含的条件，抓住突破口（现象、特征等），导出结论，最后别忘了把结论代入原题中验证，若“路”走得通则已经成功。在平时，还必须具备一些“有用”的知识，如（仅列一部分）：1.碳酸盐能溶于盐酸或硝酸，并放出无色无味，能使澄清石灰水变浑浊的气体：CO2；2.含Cu2的溶液呈蓝色，含Fe3的溶液呈黄色，含Fe2+的溶液呈绿色；3. 蓝色絮状沉淀为Cu(OH)2，红褐色絮状沉淀为Fe(OH)3；4. 不溶于水也不溶于酸的白色沉淀有两种：AgCl和BaSO4。l 模拟预测训练 基础闯关题组1.下列化学方程式书写正确的是（）AFe3H2SO4Fe2（SO4）33H2BCuFeSO4CuSO4FeCSO2SO2 DKClO3KCl3O22.通常条件下，下列转化不能由一步反应实现的是（）ACaOCaCl2BCa（OH）2NaOHCCaCO3Ca（OH）2 DCuSO4FeSO43.下列各组物质在溶液中能大量共存的是（）AMgCl2、Ca（NO3）2BKOH、FeCl3 CNa2CO3、AgNO3 DHCl、Ba（OH）24.试管内壁残留下列物质，用稀盐酸浸泡不能除去的是（）A铁锈锈渍 B氢氧化钠溶液和硫酸铜溶液反应后留下的蓝色固体C用氢气还原氧化铜后附着的红色固体D长时间盛放石灰水留下的白色固体5金属La的活动性比锌强，它的氧化物为La2O3，其对应的碱La（OH）3难溶于水，而La Cl3可溶于水。下列各组中的物质难以直接反应而制得La Cl3的是（ ）A. LaHCl B. La2O3HCl C. La（OH）3HCl D. La（OH）3MgCl26.下列物质中能与澄清的石灰水反应，但反应若不加指示剂则无明显现象的是( )A氯化铁溶液B碳酸钠溶液C稀盐酸D硝酸钠溶液7.将水加入下列各组物质中，得到无色透明溶液的是（ ）AFeCl3、KOH、NaClBK2SO4、BaCl2、HClCCuSO4、HCl、KClDNa2CO3、Na2SO4、KCl8.下列括号中的物质是除去杂质所用的试剂，其中错误的是（ ）ANa2CO3溶液中混有NaCl（盐酸） BNaNO3溶液中混有NaCl（AgNO3）CNaCl溶液中混有Na2SO4（BaCl2）DCO中混有CO2（浓碱溶液）9下列各组物质中均有一种物质的类别与其他三种不同：CaO、Na2O、CO2、CuO S、C、P、CuO2、MgCl2、Na2SO4、KNO3 HCl、H2O、H2SO4、HNO3（1）这四种物质依次是： ； ； ； 。（2）这四种物质相互作用可生成一种新的物质，颜色为绿色，该物质是 。10.不少科学家认为地球表面变暖及一些异常气候(如2008年年初发生在我国南方部分地区的雪灾)与大气中二氧化碳的含量增加所形成的“温室效应”有一定的关系。(1)下列反应都能放出二氧化碳气体，试分析判断，会加剧“温室效应”的主要化学反应是 (填序号)。_CO2 点燃 CO2 CH42O2 点燃 CO22H2OCaCO32HCl=CaCl2H2OCO2 石油+氧气 点燃 二氧化碳+水2NaHCO3 Na2CO3H2OCO2(2)下列反应都能吸收二氧化碳气体，试判断，对维持大气中的二氧化碳气体总量平衡至关重要的是 (填序号)。CO22NaOH=Na2CO3H2O 6CO26H2O 光照 C6H12O66O2CO2H2O=H2CO3(3)根据对(1)(2)的分析，你认为，为保护人类赖以生存的地球，我们应采取哪些措施以防止大气中二氧化碳含量的增加? 。 11模拟酸雨形成的流程如下图所示。硫在单质气体A中燃烧发出蓝紫色火焰，生成刺激性气味的气体B；通常情况下C为无色液体，B、C、D是氧化物；E、F和X都是酸，G是白色沉淀。 试填空。 (1)E的化学式为： 。 (2)反应的化学方程式为： 。 (3)反应的化学方程式为： 。(4)反应的化学方程式为： 。12.程明和王刚不小心将纯碱洒到白醋(其有效成分为醋酸，可用HAc表示)里，发现有大量气泡产生，这使他们对醋酸产生了新认识：醋酸像盐酸一样，能与纯碱反应；此外，他们通过查阅相关资料，还检索到以下信息：醋酸与盐酸都具有较强挥发性；醋酸是一种有机酸，具有酸的通性，且其钠盐(NaAc)受热不易分解；盐酸与纯碱的反应分以下两步进行： Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl；NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2试根据以上信息回答下列问题： (1)醋酸可以使紫色石蕊试液变 ； (2)根据信息可知醋酸应置于阴凉处 保存； (3)试写出醋酸与纯碱第一步反应的化学方程式： ；(4)他们向纯碱溶液中滴加醋酸到不再产生气泡后，将所得溶液蒸发结晶，获得了少量白色固体。王刚认为这就是纯净的NaAc，而程明则认为里面含有HAc。你认为 的观点正确，理由是： 。13某自然科学兴趣小组的同学在整理化学试剂时，发现有三瓶无色溶液失去了标签，从实验室老师处得知，它们分别是稀盐酸、氯化钡溶液、碳酸钠溶液。同学们认为可以用多种方法进行鉴别，他们给这三瓶溶液重新贴上标签，下面是他们设计和实施的两种方案。（1）方案一：不用其他试剂进行鉴别。 将三瓶无色溶液任意编号为A、B、C，各取少量进行实验，得到相关的实验记录（如下表）。实验内容观察到的现象AB有气泡产生AC有白色沉淀生成试判断B是 溶液；写出A与C反应的化学方程式： 。（2）方案二：选用其他试剂进行鉴别（请补充实验步骤）用三支试管分别取少量这三种无色溶液； ；观察现象；得出结论。能力提升题组14分别将下列各组物质同时加入水中，最终能得到无色透明溶液的是（ ） A、H2SO4(过量)、HCl、AgNO3 B、HCl(过量)、MgSO4、KOH C、HCl(过量)、KOH、CuSO4 D、KNO3 (过量)、NaCl、BaCO315.在PH=1的无色透明溶液中，能大量共存的离子组是（ ） A、Al3+,Ag+,NO3-,Cl- B、Mg2+,NH4+,NO3-,Cl- C、Na+,K+,CO32-,Cl- D、Cu2+,Al3+,NO3-,SO42-16有铁、一氧化碳、氧化铜、氢氧化钠溶液、氢氧化钡溶液、稀硫酸、碳酸钠溶液等7种物质，其中两种物质之间能发生的化学反应有（ ） A、4个 B、5个 C、6个 D、7个17有a、b、c、d四种无色溶液，它们可能是Na2CO3、AgNO3，BaCl2、HCl，将它们两两混合的现象如图所示。则a、b、c、d依次是（）ANa2CO3、AgNO3、HCl、BaCl2BHCl、AgNO3、BaCl2、Na2CO3CAgNO3、Na2CO3、BaCl2、HCl DBaCl、HCl、Na2CO3、AgNO318将氯化钡、硝酸银、硫酸钠3种物质的溶液按适当比例混合后，如果物质恰好反应，最终溶液中大量存在的离子是（ ） A、Ba2+、NO3- B、Na+、NO3- C、Na+、Cl- D、Ag+、SO42-19.下列溶液分别滴入氢氧化钠溶液、饱和石灰水和稀硫酸，能呈现三种不同的现象的是（ ） A、氯化钠溶液 B、碳酸钠溶液 C、氯化铜溶液 D、无色酚酞溶液20.将氯化钾、氯化铁和硫酸钡的固体混合物逐一分离，应选用的一组试剂是（）A水、硝酸银溶液、稀硝酸 B水、氢氧化钠溶液C水、氢氧化钾溶液、盐酸 D水、氢氧化钾溶液21某固体可能含有Ca(NO3)2、Na2SO4、Na2CO3、FeCl3、KCl中的一种或几种，现对其进行如下实验：取少量固体于试管中，加适量蒸馏水，固体完全溶解成无色透明溶液；取少量上述溶液，加过量稀硫酸，有气泡产生；取所得溶液少量，滴加BaCl2溶液，产生白色沉淀。分析以上实验现象，对原固体组成的推断正确的是（ ） A、肯定有Na2CO3、Na2SO4，无FeCl3、Ca(NO3)2 B、肯定有Na2CO3，无FeCl3、Ca(NO3)2 C、肯定有Na2CO3、Na2SO4，无FeCl3 D、肯定有Na2CO3，无FeCl3、KCl22有下列四种物质：氢氧化钠溶液；稀硫酸；硝酸银溶液；无水硫酸铜。根据题意把正确答案的序号填入空格内：（1）除去CO中混有的少量CO2可以用 ； （2）鉴别NaCl溶液和KNO3溶液可以用 ； （3）证明H2中含有水蒸气可以用 ； （4）研究Zn和Cu的金属活动性可以用 。 23向硫酸铜和盐酸的混合溶液中，逐滴加入NaOH溶液，产生沉淀的质量与所滴入NaOH溶液的质量关系如图所示。则C点时，溶液中的溶质是(填化学式)_。24已知某无色溶液中，可能含有H+、Ag+、K +、Cu2+ 、Cl-、OH-、NO3-、CO32-等八种离子中的几种，取该溶液少许，滴入几滴石蕊试液，石蕊试液变成红色，则原溶液中大量存在的离子可能是 。25现有稀H2SO4、CuO、Fe粉三