押广州卷第17题 非选择题（原卷版）

押广州卷非选择题第17题物质的相互转化和制备题号/年份2021202220232024年一模2024年考向预测T17考点物质的相互转化和制备碱的化学性质；化学式的书写及意义；化学性质与物理性质的差别及应用；金属的化学性质物质的相互转化和制备；书写化学方程式、文字表达式、电离方程式；固体溶解度曲线及其作用；盐的化学性质氧气的制取装置；氧气的收集方法；氧气的检验和验满2024年广州中考第17题考查较大难度题，预测还会考查物质的相互转化和制备考点1物质的相互转化和制备1．（2021•广州·17T）我国将力争2060年前实现碳中和。CO2的捕捉是减少碳排放的措施之一。（1）一种利用NaOH溶液捕捉回收CO2的过程如图所示。①捕捉室中NaOH溶液常喷成雾状，优点是。②“反应分离”环节发生的复分解反应是（写化学方程式）。③“反应分离”环节分离物质采用的方法是。④CO2用途广泛，写出一种用途：。（2）CaO固体也可以捕捉回收CO2。研究表明CaC2O4•H2O热分解制得的CaO疏松多孔，具有良好的CO2捕捉性能。取1.46gCaC2O4•H2O进行加热，固体质量随温度变化如图。①写出400～600℃范围内分解反应的化学方程式：（CaC2O4•H2O的相对分子质量：146）。②据图分析，CaO捕捉CO2的反应温度应（填“高于”或“低于”）800℃。2．（2023•广州·17T）制盐在我国有着悠久的历史。某盐湖水样品含有NaCl、Na2SO4及少量MgSO4和CaSO4，某小组从中获取NaCl和Na2SO4的主要过程如图1：（1）“除杂1”应依次加入的两种试剂是、，“除杂2”应加入的试剂是。（除杂限选试剂：HCl、HNO3、Na2CO3、Ca（OH）2）（2）将“溶液A”在80℃蒸发浓缩，至有少量固体析出。①该小组分析溶解度曲线，推测析出的少量固体是NaCl，但检验后却发现是Na2SO4。请作出合理解释：。②该小组停止蒸发浓缩，经、过滤得到大量Na2SO4固体及母液；将母液中的NaCl分离出来，操作是。（3）设计由硫磺（单质硫）生产Na2SO4的转化路径，依次写出反应的化学方程式：。（提示：常见+4价硫的化合物可与O2化合为+6价硫的化合物）考点2碱的化学性质3．（2022•广州·17T）镓（Ga）及其化合物应用广泛，常用于半导体、合金材料等工业。已知：镓在化合物中常显+3价；金属活动性顺序：Zn＞Ga＞Fe。（1）镓的氧化物的化学式为。（2）氢氧化镓是难溶于水的白色固体。①上述信息中能用于推测氢氧化镓化学性质的是（填标号）。A.“氢氧化镓”B.“难溶于水”C.“白色固体”②取少量氢氧化镓固体于试管中，加入无色溶液x，充分搅拌后固体完全溶解。溶液x可能是。（填化学式）（3）设计金属镓转化为氢氧化镓的一种方案：（依次写出化学方程式）。考点3氧气的制取装置4．（2024•广州一模·17T）某兴趣小组在跨学科实践课上制作了一台简易化学“制氧机”，如图1所示，该制氧机通过A、B两种物质产生氧气，其中A是二氧化锰黑色粉末，B是过碳酸钠白色固体。过碳酸钠（2Na2CO3•3H2O2）加水溶解会分解生成Na2CO3和H2O2。用该制氧机制氧时，在反应仓中加入适量水，再先后加入过碳酸钠和二氧化锰，反应仓内有黑色粉末翻腾，变得浑浊，仓壁变得温热，过滤仓底部导气管口有气泡冒出。（1）反应仓中H2O2生成氧气的化学方程式是，过滤仓中的水除了有过滤杂质提纯氧气的作用外，还可以起到的作用是（填序号）。A.可以通过气泡观察氧气生成的速率B.降低氧气温度C.加快氧气的生成（2）验证过滤仓导出的气体是氧气的方法：。（3）如果在实验室用过碳酸钠、二氧化锰、水制取氧气，从图2中可选用的气体发生装置是（填装置序号）；若用C、D装置收集一瓶干燥的氧气，装置接口的正确连接顺序依次为（填字母序号）。知识必备一、物质的相互转化和制备物质的相互转化和制备主要是指以氧气、氢气、碳、硫、磷等为代表的非金属单质，以铝、镁、锌、铁、铜为代表的金属单质，以一氧化碳、二氧化碳等为代表的非金属氧化物，以氧化铜、氧化铁等为代表的金属氧化物，以盐酸、硫酸、碳酸等为代表的酸，以氢氧化钠、氢氧化钙等为代表的碱，以氯化钠、碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸钙等为代表的盐，等等物质之间的相互和制备．物质的相互转化关系和制备如图所示：

需要说明的是：图中的各规律为各物质间相互转化的一般规律，具体到某些物质时有些规律要具体分析，未必都能适用；例如，根据图示的物质的相互转化关系，来制备氯化锌和硫酸铜时，能够采用的方法分别有7种和3种（由于不同原因，图示的其它制备盐的方法就不可取了），具体转化是这样的：【解题技巧】要想解答好这类题目，首先，要理解和熟记物质的相互转化和制备方法，以及与之相关的知识．然后，根据所给的实验、问题情景或图表信息等，结合所学的相关知识和技能，以及自己的生产或生活经验所得，细致地分析题意（或实验、图表信息）等，并细心地探究、推理后，按照题目要求进行认真地选择或解答即可．同时，还需要注意以下几点：

1、一定要掌握好以氧气、氢气、碳、硫、磷等为代表的非金属单质，以铝、镁、锌、铁、铜为代表的金属单质，以一氧化碳、二氧化碳等为代表的非金属氧化物，以氧化铜、氧化铁等为代表的金属氧化物，以盐酸、硫酸、碳酸等为代表的酸，以氢氧化钠、氢氧化钙等为代表的碱，以氯化钠、碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸钙等为代表的盐，等等物质的性质和用途等相关知识。

2、还要弄清各类物质之间的相互转化规律和典型物质的制备方法等。

3、要理解和熟记金属活动性顺序表及其应用、常见酸碱盐的溶解性表和元素周期表等有关图表的内容，并且还要学会利用它们来分析解决实际问题。考点1物质的相互转化和制备1．（2024•花都区一模）某实验小组利用废硫酸液制备K2SO4晶体，其流程如图所示。（1）操作1的名称是。（2）上述流程中可循环使用的物质有、（写化学式）。（3）常温（25℃）下，反应Ⅲ能实现的原因是利用了物质的溶解度的差异。反应Ⅲ中相关物质的溶解度数据如图。请写出该反应的化学方程式：。（4）用饱和K2SO4溶液代替水洗涤反应Ⅲ所得晶体的原因是；为检验此晶体是否洗涤干净，可取最后一次洗涤液，先加入过量的（填序号，下同），振荡、静置，再向上层清液中滴加，观察现象即可判断。A.AgNO3溶液B.BaCl2溶液C.Ba（NO3）2溶液D.NaOH溶液2．（2024•增城区一模）金属钒（V）及其化合物在工业生产中有重要应用。（1）钒元素有多种化合价，V2O5读作，偏钒酸钠（化学式为NaVO3）中钒元素的化合价为。（2）V2O5可用于制备偏钒酸铵，制备流程如图所示：①溶解时，V2O5与NaOH溶液反应生成偏钒酸钠的化学方程式为；沉钒时，发生的反应为：NaVO3+NH4Cl═NH4VO3↓+NaCl，该反应属于（填基本反应类型）。②V2O5在不同pH条件下以不同形式沉淀，有关pH和沉淀的颜色如表所示，pH对沉钒率的影响如图所示。实验表明，pH＝时，沉钒率最高，沉淀颜色为。pH对沉钒率的影响pH2.0～4.05.0～7.0≥8.0沉淀颜色砖红色粉末金黄色白色③当沉钒率为95%，182kgV2O5可制得NH4VO3的质量为kg。3．（2024•白云区校级模拟）二氧化锰因应用广泛而备受关注。某研究小组用废旧电池炭包制备纯MnO2，制备流程如图所示。已知：焙烧MnCO3制取MnO2的化学方程式为请回答下列问题：（1）实验前将炭包粉碎，目的是。（2）加入Na2CO3溶液后发生反应的基本反应类型为复分解反应，化学方程式为；过滤Ⅱ后洗涤滤渣，证明滤渣已洗净的方法是。（3）试根据化学方程式求46.0gMnCO3通过焙烧最多制得的MnO2的质量是。（4）焙烧MnCO3的过程中，固体产物的质量和成分随温度的变化如图所示，则焙烧MnCO3制取MnO2应该控制反应温度不高于℃；若把焙烧46.0gMnCO3温度控制在900℃，充分反应后的固体产物质量为g。4．（2024•越秀区校级一模）我国承诺于2030年前实现“碳达峰”，2060年前实现“碳中和”，体现大国责任与担当。碳元素的一些物质转化关系如图。（1）途径Ⅰ：可由化合物与单质参与反应实现，该化合物的名称是。（2）途径Ⅱ：古人将炉甘石（ZnCO3）煅烧分解可制得（填化学式）和CO2。（3）途径Ⅲ：反应物中的碳单质具有性。（填“氧化”或“还原”）（4）途径Ⅳ：实验室制备二氧化碳的化学反应方程式。“氨法”捕集二氧化碳是实现“碳中和”的重要途径之一，目前受到广泛关注和研究，其主要流程如图。（5）常温下，二氧化碳气体通入紫色石蕊溶液变色。（6）工业上用氨水喷淋吸收废气中的CO2，采用“喷淋”的原因是。（7）反应①的化学方程式是，该反应的温度不宜高，原因是。（8）上述流程中，可循环利用的物质是。我国科学家成功实现了用CO2和Cu合成醋酸。其微观示意图如图。（9）整个转化中，二氧化碳与醋酸的分子个数之比为。5．（2024•广州一模）碳捕集和碳的资源化利用是碳中和领域研究热点。Ⅰ、碳捕集：捕捉烟气中的CO2，将其再释出可实现资源化利用，相关物质转化如下：已知：CaO+H2O＝Ca（OH）2（1）“颗粒反应室”中发生的反应为复分解反应，其化学方程式为。（2）上述流程中可循环使用的物质有2种，分别是、（填化学式）。Ⅱ、碳的资源化利用：中国科学家已实现由CO2到淀粉的全人工合成，主要过程如下：（3）绿色植物通过作用实现将CO2转化为葡萄糖。（4）阶段Ⅰ反应的微观过程如图1所示。写出甲醇的化学式。（5）阶段Ⅱ的物质转化如图2所示。反应a中四种物质的化学计量数均为1。①推测分子中氢原子数目：甲醇甲醛（填“＞”、“＜”或“＝”）。②为使甲醇持续转化为甲醛，反应b需补充H2O2，理论上需补充的H2O2与反应a中生成的H2O2的分子个数比：。6．（2024•广州模拟）金属材料及金属化合物在生产、生活中应用广泛。（1）铝具有很好的抗腐蚀性能，是因为（用化学方程式表示）；（2）镓（Ga）及其化合物应用广泛，常用于半导体、合金、磁性材料等领域。已知镓在化合物中常为+3价，金属活动性顺序：Zn＞Ga＞Fe。①写出镓与稀盐酸反应的化学方程式；②根据上述信息，下列预测不合理的是（填字母）。A．镓具有导电性B．氧化镓的化学式为Ga2O3C．镓能与氯化镁溶液发生置换反应D．H2或CO在高温条件下能将镓的氧化物转化为金属镓（3）二氧化锰应用广泛，可作为除锈剂、氧化剂等。通过焙烧MnCO3可制取MnO2，发生反应的化学方程式为：2MnCO3+O22CO2+2MnO2）①实验过程中剩余固体的质量和成分随温度的变化如图所示，则焙烧MnCO3制取MnO2应该控制反应的温度不高于℃。②随着焙烧温度的升高，固体中锰元素的质量分数（填“升高”、“降低”或“不变”）。③若把反应温度控制在900℃，23.0gMnCO3充分反应后管内剩余固体的质量为g。（4）化学兴趣小组在实验室探究制备铜的实验，请选择下列试剂设计两种制备铜的方案（要求含铜原料分别属于不同的物质类别）。限选试剂：CuO、Fe2O3、CO、H2、Fe、CuSO4溶液预期反应的化学方程式依据的反应规律方案一具有还原性的物质能与某些氧化物反应方案二7．（2024•环翠区校级一模）碳排放导致全球变暖，极端天气事件增加。我国政府承诺：中国力争于2030年前实现“碳达峰”、2060年前实现“碳中和”的目标。（1）植物的光合作用是自然界消耗二氧化碳的最重要途径之一，人们称其为地球上最重要的能量转化过程。植物进行光合作用时，其能量转化形式是。（2）捕集、利用和封存CO2是实现碳中和的一种途径。矿物质碳化封存的反应之一是氧化镁与CO2反应生成碳酸镁，该反应的化学方程式为。（3）在高温、高压下，CO2和NH3可以合成尿素[CO（NH2）2]，同时生成水，该反应的化学方程式为。（4）在实际生产中，经常用NaOH溶液来“捕捉”CO2，流程如图所示（部分条件及物质未标出）。“反应、分离”过程中发生反应的化学方程式为，。通过这两个反应可以让循环利用起来。8．（2024•李沧区一模）制盐在我国有着悠久的历史。某盐湖水样品含有NaCl、Na2SO4及少量MgSO4和CaSO4，某兴趣小组从中获取NaCl和Na2SO4的主要过程如图。（1）“除杂1”应加入两种过量的试剂依次是、；“除杂2”应加入适量的试剂是【除杂限选试剂：HCl、HNO3、Na2CO3、Ca（OH）2】。（2）结合硫酸钠和氯化钠的溶解度曲线分析。①在“结晶分离”过程中，0～40℃时，分离获得硫酸钠的方法是。②40℃时，120g硫酸钠的饱和溶液中含有硫酸钠的质量为g。9．（2024•广陵区一模）我国“十四五”规划明确提出2060年前要实现“碳中和”，并将“碳中和”纳入生态文明建设的总体布局，重要战略是CO2的捕集、利用与储存。Ⅰ.CO2与环境（1）推广植树造林是利用植物的作用吸收CO2。（2）作为一名中学生，我们也应该为“碳中和”作出自己的努力，请写出一条生活中的低碳方式。Ⅱ.CO2的捕集（3）CO2可以封存在海洋里，因为二氧化碳在深海的溶解度比在水中大，原因是。一种捕集CO2的反应原理如图所示。（4）该转化过程中，生成的CO中碳元素的质量（填大于、小于或等于）捕集到的CO2中的碳元素。写出反应②的方程式。Ⅲ.CO2的利用CH4与CO2在催化剂作用下可得到合成气（CO和H2），实现资源化利用。反应过程中催化剂表面还同时存在积碳反应和消碳反应，原理如图所示。（5）消碳反应的产物“”是。（6）为了减少催化剂表面积碳，可采取的措施是。Ⅳ.CO2的储存CO2可与天然矿石中MgO反应生成碳酸镁，从而储存CO2。（7）已知碳酸镁和碳酸钙化学性质相似，如果要从碳酸镁中获得二氧化碳可以采用的一种方法是：（写出一点即可）。（8）已知碳酸镁微溶于水，在水中加热以后，会转化成更难溶的氢氧化镁和一种常见的气体，该气体是。10．（2024•北流市模拟）稀土被称为“工业维生素”，能显著提升建造航母及舰载机的材料性能，含有稀土元素钇的氧化钇（Y2O3）被广泛应用于航空航天涂层材料。以富钇稀土矿（主要成分为Y2O3，含有少量的Fe2O3、CuO、SiO2等杂质）生产氧化钇的工艺流程如图，回答下列问题：（1）操作Ⅰ的名称是。滤液Ⅰ中一定含有的阳离子是（填离子符号）。（2）向反应釜2中通入气体X的目的是。（3）沉淀池中“沉钇”过程有H2O等物质产生，“沉钇”的化学方程式为。（4）流程中可循环使用的物质为（填物质名称）。11．（2024•良庆区校级模拟）粗制氧化镍主要含氧化镍（NiO），以及少量氧化钴（CoO）和氧化铁，以粗制氧化镍为原料制备纯镍的流程如图：（1）反应①中，反应物X可能是（填化学式）。（2）反应②中化学方程式为。（3）操作安全说明中要求反应③开始前“用氮气充分吹扫设备内部”的目的是。（4）由下表推知：从Ni（CO）4、Fe（CO）5和Co2（CO）8的混合物中用蒸馏的方法提取Ni（CO）4应选择的温度（T）范围是。物质Ni（CO）4Fe（CO）5Co2（CO）8沸点/℃4310652（5）在以上生产流程中可循环利用的物质是。12．（2024•增城区一模）CuO和CuO2等铜基催化剂可将CO2转变为有经济价值的碳氢化合物，是实现碳中和的重要途径之一。【查阅资料】在酸性条件下，H2O2和CuO2都能与高锰酸钾溶液发生反应。（1）CuO和CuO2的合成①在特定的CuCl2溶液中加入一定量的NaOH溶液，反应得到Cu（OH）2，反应的化学方程式为。②随后，在强磁力搅拌和0℃条件下，加入过量30%H2O2溶液，反应得到黄褐色固体CuO2。为定性检验实验所制备的CuO2，需对反应后的混合物进行（填操作名称）、洗涤（目的是），然后在酸性条件下滴加（写化学式），观察到滴加的溶液颜色变化即可证实。③最后，将CuO2置于管式炉中，在O2气氛下，加热得到热重分析曲线如图1所示。根据图1分析，CuO2在℃时开始分解得到黑色固体，该热分解反应的化学方程式；失重率（固体减少的质量与初始固体的质量之比）为16.6%，与理论值相差%，说明产物的纯度比较高。（2）通过上述实验合成的CuO作催化剂电化学还原CO2的部分示意图如图2所示，CO2转化为（写化学式）。13．（2024•广州一模）用蛋壳（主要含CaCO3，还有少量MgCO3和有机物）为原料通过以下步骤制取补钙剂醋酸钙[（CH3COO）2Ca]。已知：①醋酸（CH3COOH）易挥发；②醋酸钙易溶于水，高于160℃时发生分解，高温下完全分解的化学方程式为（CH3COO）2CaCaO+C3H6O↑+CO2↑。（1）焙烧。将蛋壳在高温下焙烧后冷却，得到含金属氧化物的固体。①焙烧过程中，CaCO3发生反应的化学方程式为。（2）酸溶。在焙烧后的固体中先加入适量水打浆，冷却后，再加入稍过量的醋酸得到醋酸盐溶液。其中，加入醋酸前要先冷却的原因是