第39讲 物质间的循环与转化——Ｋ,分类一 自然界中的碳循环和氧循环), 知道自然界中碳循环和氧循环的主要途径)【考点梳理】1．自然界中的碳循环主要表现在_二氧化碳__的循环。二氧化碳来自动物、植物、微生物的_呼吸作用__，来自煤、石油、天然气等_可燃物__的燃烧，还来自_微生物__的分解。2．大自然中氧气的含量会随着生物的_呼吸作用__和物质的_燃烧__而减少，但又会随着植物的_光合作用__而增加，这就构成了自然界中的氧循环。空气中的氧气来自植物的光合作用。3．自然界中碳循环、氧循环的主要途径：【活学活用】1．自然界中存在氧循环和碳循环，其中能将二氧化碳转化为氧气的是(C)A．动植物尸体的腐烂 B．动植物的呼吸C．光合作用D．燃料的燃烧2．在2022年的国际气候大会上，以CO2为主的温室气体排放再次成为各国关注的焦点。(1)近年来，空气中CO2含量不断上升的主要原因是_9化石燃料的大量燃烧、森林面积的减少__。(2)今年“世界环境日”中国主题：“低碳减排·绿色生活”。绿色生活是从源头上消除或减少对环境的破坏，其重要原则有：①拒用。请举出低碳生活的一个实例：_拒用一次性木筷__。②下图是科学家设计的一种理想的氢元素循环模式，它实现了低碳减排，请写出(Ⅰ)中发生反应的化学方程式：_2H2O2H2↑＋O2↑__。③回收。目前使用膜分离法从空气中分离出CO2，这个过程二氧化碳发生的是_物理__(填“物理”或“化学”)变化。这些CO2可作为气体肥料，还可制造_干冰__用于人工降雨。(3)大气中的CO2是不是越少越好？为什么？_不是。空气中各种成分的含量都是相对稳定的，过多或过少都会对环境产生不利的影响。_,分类二 物质间的相互转化), 金属、金属氧化物、碱之间的转化)【考点梳理】转化关系：【活学活用】3．不同类别的物质间存在着一定的关系，如图1、图2所示。(“——”表示相连的两种物质能发生反应，“”表示某种物质可转化为另一种物质)(1)碳酸钠溶液、氢氧化钠溶液和稀盐酸之间的变化关系如图1所示，回答下列问题：图1①乙物质是_Na2CO3或NaOH__，它的一种用途是制洗涤剂(合理答案均可)__。②写出“乙→丙”的化学方程式_Na2CO3＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋2NaOH(或2NaOH＋CO2===Na2CO3＋H2O)(合理答案均可)__。(2)图2能体现某些物质间变化关系的是_ABC__。(填标号)9图2, 非金属、非金属氧化物、酸之间的转化)【考点梳理】非金属、非金属氧化物、酸之间的转化：【活学活用】4．写出下图中所示反应的化学方程式：①_2C＋O22CO__；②_C＋O2CO2__；③_2CO＋O22CO2__；④_CO2＋C2CO__；⑤_CO2＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋H2O__；⑥_CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑__；⑦_CO2＋H2O===H2CO3__；⑧_H2CO3===H2O＋CO2↑__。,专项一 物质的推断)【重点提示】解物质推断题的基本思路：根据实验现象，运用物质的特征反应来推断所检验的物质是什么或判断物质是否存在。9题目结论―→验证【例1】(2022·宁波)现有铁、氧化铁、稀硫酸、氢氧化钙溶液、碳酸钠溶液五种物质，存在着如图所示的相互反应或转化关系(图中“——”表示物质间可以发生化学反应，“”表示物质间存在相应的转化关系)。下列判断合理的是( )A．丙可能是碳酸钠溶液B．丁可能是氢氧化钙溶液C．乙必须通过置换反应转化为铁D．甲和丁的反应一定是中和反应【点拨】本题考查物质间的转化关系和物质推断能力。乙可以转化成铁，则乙一定是氧化铁，氧化铁可以和碳或一氧化碳或氢气反应生成铁，若一氧化碳与氧化铁反应制得铁，不属于置换反应；丁能和铁、氧化铁反应，一定是稀硫酸；甲、丙可以是碳酸钠或氢氧化钙中的一种，若甲是碳酸钠，甲和丁之间的反应就不是中和反应。【答案】A1．下图中的A～I表示几种初中化学常见的物质，其中A、D、I是氧化物，I中两种元素质量之比为3∶4；B元素在地壳中的含量位居第三；C由三种元素组成；G为紫红色固体。图中“——”表示两端的物质间能发生化学反应；“―→”表示物质间存在转化关系；部分反应物、生成物或反应条件已略去。(1)写出G的化学式：_Cu__；E的化学式：_CuSO4__。(2)写出B→A反应的化学方程式：_4Al＋3O2===2Al2O3__。(3)反应①②和③的基本反应类型相同，该基本反应类型是_置换反应__。(4)写出H与D反应的化学方程式：_2CuO＋C2Cu＋CO2↑__。,专项二 物质的除杂)【重点提示】物质除杂的原则：(1)被提纯的物质不能改变；(2)除去杂质，不能引入新的杂质；(3)除杂试剂与被除杂质反应，与要提纯的物质不反应；(4)生成物与被提纯物质易于分离；(5)操作简单、安全，不污染环境。【例2】除去下列各物质中混有的少量杂质，所用除杂试剂及操作方法均正确的是( )选项物质杂质除杂试剂及操作方法A二氧化碳一氧化碳通入氧气，点燃B氢气氯化氢先通过过量氢氧化钠溶液，再通过过量浓硫酸C锌粉铁粉加入适量氯化锌溶液，充分反应后过滤9D氯化钾溶液碳酸钾加入过量氯化钙溶液，充分反应后过滤【点拨】本题考查物质的除杂，难度中等。除杂至少要满足两个条件：①加入的试剂只能与杂质反应，不能与原物质反应；②反应后不能引入新的杂质。除去气体中的气体杂质不能使用气体，否则会引入新的气体杂质，A错误；氢氧化钠溶液吸收氢气中混有的氯化氢气体后会混入水蒸气，浓硫酸具有吸水性，能除去混有的水蒸气杂质，B正确；铁的金属活动性排在锌的后面，不能置换出氯化锌溶液中的锌，C错误；加入过量的氯化钙溶液会重新混入氯化钙杂质，应该用适量的氯化钙溶液，D错误。【答案】B2．除去下列物质中的少量杂质，所选用的试剂和操作方法都正确的是( C )选项物质杂质试剂操作方法AMnO2KCl适量水溶解、过滤、蒸发、结晶BCO2H2足量氧气点燃CNaOH溶液Ca(OH)2适量Na2CO3溶液过滤D稀盐酸硝酸适量硝酸银溶液过滤,专项三 物质的鉴别与检验)常见离子的检验：离子检验方法实验现象结论或化学方程式H＋(酸)①滴加紫色石蕊试液石蕊试液变红色有H＋②用pH试纸测量其pHpH＜7有H＋③加入少量锌粒有气泡产生Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑Fe3＋(黄色)滴加强碱溶液(如NaOH)产生红褐色沉淀Fe(NO3)3＋3NaOH===Fe(OH)3↓＋3NaNO3Cu2＋(蓝色)①滴加强碱溶液(如NaOH)产生蓝色沉淀CuCl2＋2NaOH===Cu(OH)2↓＋2NaCl②插入铁丝(片)表面附着有红色固体Fe＋CuSO4===FeSO4＋CuNH4＋加入熟石灰研磨产生刺激性气味的气体Ca(OH)2＋2NH4Cl===CaCl29＋2H2O＋2NH3↑OH－(碱)①滴加紫色石蕊试液石蕊试液变蓝色有OH－②滴加无色酚酞试液无色酚酞试液变红色有OH－③用pH试纸测量其pHpH＞7有OH－④滴加CuSO4溶液生成蓝色沉淀2NaOH＋CuSO4===Cu(OH)2↓＋Na2SO4⑤滴加FeCl3溶液生成红褐色沉淀3KOH＋FeCl3===Fe(OH)3↓＋3KClCO32－滴加盐酸，将产生的气体通入澄清石灰水有无色无味气体产生，石灰水变浑浊Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋H2O＋CO2↑CO2＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋H2OCl－滴入AgNO3溶液和稀HNO3产生白色沉淀，且不溶于稀硝酸NaCl＋AgNO3===AgCl↓＋NaNO3SO42－滴入Ba(NO3)2溶液，再滴入稀硝酸产生白色沉淀，且不溶于稀硝酸Na2SO4＋Ba(NO3)2===BaSO4↓＋2NaNO3【例3】化学小组同学为鉴定某工厂排出的无色污水成分，他们查阅工厂的有关资料后，推测出污水中可能含有HCl、Na2SO4、NaOH、Na2CO3中的一种或几种物质，同学们取污水进行了探究：(已知Na2SO4溶液呈中性)(1)测污水的pH：取一张pH试纸，放在玻璃片上，________________，读数为pH＝2，由此可知：污水中一定有________，可能有Na2SO4。(2)检验Na2SO4是否存在：甲同学在一支试管中取少量污水，向试管中滴加少量的____________溶液，振荡，产生了白色沉淀，反应的化学方程式为________________，证明污水中有Na2SO4存在。乙同学用物理方法也得到了同样的结论，他的实验操作及实验现象是________________。通过探究，同学们确定了污水的成分。为使排放的污水中不含酸和碱，可向污水中加过量的________________________________________________________________________。【点拨】本题考查溶液pH的测定、物质的检验、中和反应的作用、酸和碱的化学性质等知识，难度中等。(1)测定溶液pH的方法为取一张pH试纸放在玻璃片上，用干净的玻璃棒蘸取(或胶头滴管吸取)待测液滴在pH试纸上，再和标准比色卡比较；由污水的pH＝2可知，污水中一定含有HCl。(2)检验硫酸钠可选用氢氧化钡或氯化钡、硝酸钡等可溶性钡盐，反应都生成白色沉淀硫酸钡；采用蒸发的方法，蒸干后出现白色固体即可证明有硫酸钠存在；依据酸的化学性质可知，碳酸钙或铁均易与酸发生化学反应，且生成物对环境无害，因此可选用碳酸钙或铁等廉价易得的物质将污水中的废酸除去。【答案】(1)用玻璃棒蘸取污水样品，滴在pH试纸上，与标准比色卡比较 HCl (2)BaCl2[或Ba(OH)2；或Ba(NO3)2] BaCl2＋Na2SO4===BaSO4↓9＋2NaCl(合理即可) 在试管中取少量污水蒸干(或往玻璃片上滴几滴污水晾干)，有白色固体析出 石灰石(或铁屑)3．(2022·宁波)下列实验中，根据有关现象得出结论，合理的是( A )选项实验操作现象结论A向盛有少量无色溶液的试管中滴加酚酞试液溶液变红该溶液一定呈碱性B向盛有少量无色溶液的试管中滴加氯化钡溶液出现白色沉淀该溶液中一定含有硫酸根离子C向盛有少量固体的试管中滴加稀盐酸产生气泡该固体一定含有碳酸盐D点燃某气体，在火焰上方罩一个干冷的烧杯烧杯内壁出现水珠该气体一定是氢气, 探究 物质的鉴别)【例1】仓库中有一包氮肥的包装标签模糊不清，有同学进行了以下探究：(1)操作③用玻璃棒搅拌的目的是________________________________________________________________________。(2)请完成下表(已知：AgCl和BaSO4是难溶于水和酸的白色固体)：假设和现象判断或化学方程式a若现象Ⅰ为无氨味则样品中不含_______(填名称)b由操作②现象判断该样品一定含有______离子c若现象Ⅲ为白色沉淀，现象Ⅳ为无沉淀则样品中含有_______(写名称)，该反应的化学方程式为_______d若现象Ⅲ为无沉淀，现象Ⅳ为白色沉淀则样品中含有_______(写化学式)，该反应的化学方程式为_______(3)若现象Ⅲ、Ⅳ都无现象，则该氮肥可能是_______(写化学式)；若操作②现象为无气味，现象Ⅲ、Ⅳ为无现象，则该氮肥可能是_______(只写一种)。【点拨】本题考查物质的鉴别知识，难度中等。(1)氮肥都是易溶于水的，溶解时搅拌的目的是加快溶解。(2)碳酸氢铵常温下能分解出氨气，可闻到氨气的刺激性气味，如果现象Ⅰ中无氨味，说明样品中不含碳酸氢铵。铵盐与碱反应产生氨气，根据操作②加熟石灰研磨有氨的刺激性气味，说明样品中含铵离子。样品加水溶解后加入硝酸钡溶液有不溶于稀硝酸的白色沉淀生成，说明样品中含硫酸根离子，即含硫酸铵；样品溶液中加入硝酸银溶液无明显现象，说明样品溶液中不含氯离子，即样品中不含氯化铵。如果样品溶液中加入硝酸银溶液有不溶于稀硝酸的白色沉淀生成，加入硝酸钡溶液无明显现象，说明样品溶液中含有氯离子，即样品中含有氯化铵，氯化铵与硝酸银反应生成氯化银沉淀和硝酸铵。(3)如果操作②中有氨味，样品溶液中加硝酸钡和硝酸银溶液均无明显现象，9说明溶液中的阴离子只有硝酸根离子，即该氮肥可能是硝酸铵；如果操作②中无氨味，说明该氮肥不是铵盐，样品溶液中加硝酸钡和硝酸银溶液均无明显现象，则很可能是常见氮肥中的尿素。【答案】(1)加速溶解 (2)a.碳酸氢铵 b．铵根(或铵；或NH4＋) c．硫酸铵 (NH4)2SO4＋Ba(NO3)2===BaSO4↓＋2NH4NO3 d．NH4Cl NH4Cl＋AgNO3===AgCl↓＋NH4NO3 (3)NH4NO3 尿素(或硝酸钾、硝酸钠等)1．(2022·义乌)小阳同学在厨房里发现3包用相同塑料袋装着的白色粉末，询问后得知是淀粉、苏打(碳酸钠；Na2CO3)和小苏打(碳酸氢钠；NaHCO3)。为了区分它们，把3种白色粉末分别标号为A、B、C后，设计了如下探究过程：(1)各取白色粉末少量于试管中，分别加适量水充分振荡，静置一段时间后，发现A、C试管内为无色溶液，B试管内出现明显分层现象。可判断白色粉末B为_淀粉__。(2)查询资料：碳酸氢钠在加热时能分解成碳酸钠、二氧化碳和水，而碳酸钠不会分解。(3)取少量A、C两种白色粉末，用如图所示装置进行实验，发现加热A时，澄清石灰水变浑浊，而加热C时无上述现象。可判断白色粉末A为_小苏打(或碳酸氢钠；NaHCO3)__。(4)小阳用碳酸钠粉末又做了以下实验：碳酸钠粉末无色溶液 ) 气体无色溶液白色沉淀氯化银无色溶液根据上述现象，可判断甲溶液是_稀盐酸(或稀HCl)__。2．(2022·嘉兴)无土栽培是利用营养液栽培作物的一种方法。现有一种无色营养液，可能含有硝酸钙、碳酸钾、氯化钾、硝酸钾中的一种或几种。为探究其成分，某同学设计并完成了下图所示的实验。下列判断正确的是( D )A．营养液中可能含有硝酸钙B．营养液中一定没有硝酸钾C．营养液中一定含有碳酸钾D．营养液可能由硝酸钙、氯化钾、硝酸钾组成【例2】以下各组溶液，不用其他试剂就能鉴别出来的是( )A．AgNO3、BaCl2、Na2CO3、HClB．Na2SO4、Na2CO3、NaCl、BaCl2C．Na2SO4、NaNO3、H2SO4、BaCl2D．FeCl3、NaCl、NaOH、NaNO39【错解】此题易错选D。【点拨】本题考查物质的鉴别。A选项可采取分别取样，两两混合，产生气泡的一组是碳酸钠和稀盐酸，则第二组为硝酸银和氯化钡；将第二组试剂分别滴加到第一组试剂中，均能产生沉淀的是硝酸银，另一种即为氯化钡，第一组试剂中与氯化钡混合产生沉淀的是碳酸钠，另一种即为稀盐酸。因此A选项可全部鉴别出来；B选项中只能鉴别出氯化钡和氯化钠，剩余两种溶液无法鉴别；C选项中两两混合后，只能鉴别出氯化钡和硝酸钠，剩余两种溶液无法鉴别；D选项中根据溶液的颜色，首先可鉴别出氯化铁溶液(呈黄色)，进而鉴别出NaOH，但剩余两种溶液无法鉴别。【答案】A3．用水作试剂，不可能区分开来的一组物质是( D )A．生石灰、食盐、烧碱B．汽油、酒精、浓硫酸C．无水硫酸铜、碳酸钙、碳酸钠D．氯化钾、硝酸钠、硫酸钾________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________9
