科学中考 第三篇 物质科学 412 物质间的循环及相互转化.docx

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科学中考第三篇物质科学412物质间的循环及相互转化

第12节物质间的循环及相互转化

考点梳理

1．自然界中的氧循环

大自然中氧气的含量会随着动植物的呼吸作用和矿物燃料（如煤、石油、天然气等）的燃烧而不断减少，但又随着植物的光合作用等增加，周而复始地进行如此循环，这就是自然界中的氧循环。

所以，大气中氧气的含量基本保持恒定。

（1）消耗氧气的主要途径

①动植物的呼吸作用；②矿物燃料等的燃烧；

③动植物死后的尸体被微生物分解；④钢铁生锈、食物腐败等氧化反应。

（2）产生氧气的主要途径：

植物通过光合作用吸收二氧化碳和水，制造有机物供人类和其他动物需要，并向大气中放出氧气。

2．自然界中的碳循环

自然界中碳的循环主要是通过二氧化碳来完成的。

大气中的二氧化碳通过绿色植物的光合作用被消耗（绿色植物的光合作用是自然界把大气中的二氧化碳变成有机物的唯一途径）。

同时，又通过动植物的呼吸作用、微生物分解动植物遗体、燃料燃烧等方式释放二氧化碳返回大气，从而形成碳在自然界中的循环。

主要途径：

①CO2→光合作用→有机物→植物呼吸作用→CO2；

②CO2→光合作用→有机物→动物吸收→体内氧化→CO2；

③CO2→光合作用→有机物→动、植物吸收→动、植物遗体→微生物分解作用→CO2；

④CO2→光合作用→有机物→动、植物吸收→动、植物遗体→地下漫长反应→煤、石油、天然气→燃烧→CO2。

3．单质、氧化物、酸、碱、盐之间的转化关系

（1）物质转化规律图

（2）应用

①各类物质的主要化学性质。

②各类物质间的转化。

如：

金属→金属氧化物→碱→盐

CO2

例：

Ca

O2

CaO

H2O

Ca（OH）2

CaCO3

如：

非金属→非金属氧化物→酸→盐

例：

S

O2

SO2

H2O

H2SO3

NaOH

Na2CO3

4．根据单质、氧化物、酸、碱、盐之间的转化规律设计物质制备的方案

例：

盐的制备思路有：

（1）金属+非金属→盐

（2）金属氧化物+非金属氧化物→盐

（3）金属氧化物+酸→盐+水

（4）非金属氧化物+碱→盐+水

（5）酸+碱→盐+水

（6）酸十盐→新酸+新盐

（7）碱+盐→新碱+新盐

（8）盐+盐→两种新盐

（9）金属+酸→盐+氢气

（10）金属+盐→新金属+新盐

【思考】你知道上述各反应发生的条件吗?

5．一些简单物质的鉴别

常见物质

检验方法（试剂）

主要现象

氧气

带火星的木条

木条复燃

二氧化碳

澄清石灰水

澄清石灰水变浑浊

氢气

点燃，并在上方罩一只

干冷的小烧杯

燃烧，产生淡蓝色火焰，

烧杯内有小液滴（水雾）出现

酸

紫色石蕊试液

紫色石蕊试液变红色

碱

无色酚酞、试液

无色酚酞试液变红色

盐酸盐

硝酸银、稀硝酸

产生不溶于稀硝酸的白色沉淀

硫酸盐

氯化钡、稀硝酸

产生不溶于稀硝酸的白色沉淀

碳酸盐

稀盐酸

产生使澄清石灰水变浑浊的气体

铵盐

碱、加热

产生一种有刺激性气味的气体，

该气体能使红色石蕊试纸变蓝

【思考】回忆一下，对于一些常见物质的颜色你知道多少?

6．离子的鉴别

（1）cl—：

滴加AgNO3溶液，产生白色沉淀，加稀HNO3沉淀不溶解。

（2）SO

：

滴加BaCl2或Ba（NO3）2溶液，产生白色沉淀，加稀HNO3沉淀不溶解。

（3）CO

：

滴加稀盐酸，产生气泡，该气体能使澄清石灰水变浑浊。

（4）Cu2+：

蓝色溶液，遇碱溶液产生蓝色絮状沉淀。

（5）Fe3+：

黄色溶液，遇碱溶液产生红褐色絮状沉淀。

高频考点及真题演练

高频考点一自然界中氧和碳的循环

考题一鱼苗在长途运输中，通常将鱼苗养在相对密闭的容器内，加入某种药品，使容器内满足下列条件才能保持鱼苗的存活：

充足的氧气、及时除去鱼苗呼出的CO2、水的pH调节在8左右。

碱性不能太强，现在以下四种物质供选择：

双氧水、过氧化钙（CaO2）、过氧化钠（Na2O2）、氯酸钾。

它们的有关化学性质如下：

（1）2H2O2=2H2O+O2↑

（2）2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑

（3）2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2（4）2CaO2+2H2O=2Ca（OH）2+O2↑

（5）2CaO2+2CO2=2CaCO3+O2（6）KClO3不与H2O、CO2反应

在鱼苗长途运输中你认为最适合加入的物质是（）

A．双氧水B．过氧化钙C．过氧化钠D．氯酸钾

真题演练12009年世界环境日的主题为“地球需要你：

团结起来应对气候变化”。

请回答下列有关问题：

（1）化石燃料燃烧使化学能转化为________能，是当今人类生产、生活中重要的能源来源。

但是化石燃料的燃烧会产生温室气体________，导致温室效应。

因此，对于化石燃料的使用，你的看法是________________________（写一点）。

（2）我国积极发展绿色能源，以减少污染性气体的排放。

对于①水力发电；②风力发电；③天然气发电；④太阳能发电；⑤垃圾焚烧发电等5种发电方式，你认为有利于减少温室气体排放的是________（填序号）。

高频考点二各类物质之间的相互转化

考题二如图中的物质都是初中化学中所学的，其中A、B为单质，B是可供动植物呼吸的气体；甲、乙、丙为化合物，甲与过量的丙、乙与过量的丙两丽反应的所有产物相同。

图中“—”表示两端的物质问能发生化学反应；“→”表示物质间存在转化关系；部分反应物或生成物已略去。

（1）写出B的化学式：

___________；写出一种丙的名称：

___________。

（2）写出A和甲反应的化学方程式：

___________________________________。

（3）写出乙→甲的化学方程式：

________________________________________。

真题演练2小美同学学习了单质、氧化物、酸、碱、盐的性质后，发现许多不同类别的物质反应时均能封i成盐，于是他构建了如图所示的知识网络图。

请借助网络图同答问题：

（1）写出用酸和碱生成硫酸铜的化学方程式：

_________________________________________。

（2）请你把图中①②处补充完整，要求不能与图中已有信息重复。

①______________；

②______________。

（3）根据网络图可制备物质。

例如，某回收含铜电缆废料的工厂‘有下列制铜方案：

①写出下列步骤的化学方程式：

步骤Ⅲ：

______________________________。

步骤V：

______________________________。

②上述方案中可能造成空气污染的步骤是____________________。

中考命题方向及模拟

各类物质间的循环和转化是化学反应规律的体现，是对初中科学学习各类物质性质、制法等的总结和概括。

氧元素、碳元素在自然界中的循环往往与具体性质和事实结合考查，以选择题或简答题形式呈现，各类无机物之间的相互转化关系的考查，要么给出具体的物质的相互转化反应图示，推断其未知物质成分；要么与实验、鉴别等结合或与计算结合．此部分内容考查难度大，综合性强，平时训练时要熟练掌握各类物质的性质，熟知其特征，养成综合考虑问题的习惯。

模拟预测题1人类发明并使用氟利昂（主要用作致冷剂）若干年后，科学家发现氟利昂在紫外线的照射下能分解出氯原子破坏臭氧层，其破坏臭氧的循环示意图如下：

（1）请写出臭氧的化学式：

________________。

（2）上述反应属于化合反应的是________（选填序号）。

（3）经过上述①②③的反应过程后，反应物氯原子的个数是否发生变化?

________（选填“是”或“否”）。

（4）诺贝尔奖获得者莫里纳博士指出：

“少量的氟利昂就能对臭氧层产生巨大的影响。

”请你根据循环示意图论证他的观点：

________________________。

（5）在科学家的建议下，许多国家签署了停止使用和消费氟利昂的协议，使得大气中氟利昂的含量得到了控制。

请你根据本题提供的信息就怎样有效保护我们的环境谈一点建议或认识：

________________________________________。

模拟预测题2图中A～I表示几种初中化学常见的物质，“一”表示物质间存在相应的转化关系，部分反应物、生成物及反应条件已略去。

已知圈i中的转化均是分解反应，圈ii中的转化均是化合反应，D和G是常见的非金属单质，组成化合物E和H的元素种类相同，组成化合物F和I的元素种类也相同，A常用来中和土壤的酸性。

（1）写出化学式：

A．_____________B．_____________D．_____________

（2）写出H→E+G的化学方程式：

________________________________。

（3）写出G→I的化学方程式：

_________________________________。

同步训练物质间的循环及相互转化

1．农业科技人员向农民建议：

在利用温室进行种植生产时，可向温室内通入适量的CO2，这是因为（）

A．CO2能使害虫窒息死亡从而防治病虫害B．CO2能产生温室效应，从而提高室温

C．CO2能灭火，施用后可防止火灾D．CO2可促进植物的光合作用

2．下列离子能在pH=12的水溶液中大量共存的是（）

A．SO

、NO

、K+、H+B．Na+、Cl一、0H一、Al3+

C．Cl一、NO

、K+、Na+D．Ag+、Cl一、CO

、K+

3．下列转化能一步完成的是（）

①CH4→CO2②HNO3→HCl③CaO→Ca（OH）2④Ba（OH）2→NaOH⑤C→Cu

A．①③④⑤B．②③④⑤

C．①②④⑤D．①②③④

4．为探究植物光合作用的实质，某同学设计了如图所示的实验装置（装置透明密闭）。

在阳光下，你预测数天后植物生长最茂盛的是（）

5．植物进行光合作用时，需要不断消耗空气中的二氧化碳，但二氧化碳在空气中的含量却基本保持不变，这是由于（）

①动植物的呼吸作用②矿物燃料的燃烧③死亡动植物的腐烂④某些矿物如CaCO3等加热分解

A．①③B．①④C．①②D．①②③④

6．甲、乙两化工厂分布如图所示。

箭头代表水流方向。

如果在a处取得水样经检测只有少量OH一、SO

。

在c处取得水样经检测pH=7，且只含有少量NaCl。

则b处水中含有的物质应是下列哪一组（）

A．MgSO4、NaCl

B．H2SO4、Ba（NO3）2

C．BaCl2、HCl

D．H2SO4、MgCl2

7．除去CO中少量的CO2选用的试剂和装置均正确的是（）

选项

A

B

C

D

试剂

NaOH溶液

CuO固体

浓硫酸

Na2SO4溶液

部分

装置

8．下表中“一”表示相连的物质间能发生反应，“→”表示这种物质可以转化为另一种物质。

甲、乙、丙、丁4种物质符合对应“转化关系”的是（）

选项

A

B

C

D

转化关系

物质

甲

C

Na2CO3

Ca（OH）2

Fe

乙

O2

Ca（OH）2

HCl

HCl

丙

CuO

MgCl2

CO2

CuCl2

丁

CO2

H2SO4

NaOH

NaOH

9．已知水的沸点随压强的减小而降低。

现有如图所示实验装置夹子开始处于关闭状态。

将液体A滴入试管②与气体B充分反应后，打开夹子，发现试管①内的水立刻沸腾。

则液体A和气体B的组合可能是（）

A．A为氯化钙溶液，B为二氧化碳气体

B．A为氢氧化钠溶液，B为二氧化碳气体

C．A为氢氧化钙溶液，B为一氧化碳气体

D．A为稀硫酸溶液，B为二氧化碳气体

10．不少科学家认为地球表面变暖及一些异常气候（如2008年初发生在我国南方地区的雪灾）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（用方程式或文字式表示）是__________（填序号）。

①C+O2

CO2②CH4+2O2

CO2+2H2O

③CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑④石油+氧气

二氧化碳+水

⑤2NaHCO3

Na2CO3+H2O+CO2↑

（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反应是___________（填序号）。

①CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O

光照

叶绿体

②6CO2+6H2OC6H12O6+6O2

③CO2+H2O=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．实验室提供了①天平；②量筒；③烧杯；④玻璃棒；⑤酒精灯等仪器，小华同学用固体氯化钠配制10％的氯化钠溶液，小亮同学用浓盐酸配制l0％的稀盐酸。

（1）当用天平称量药品时，砝码应放在天平的________盘，配制过程中用玻璃棒搅拌是为了________。

（2）上述仪器中，两位同学都不需要的仪器是________（填序号，下同），小华需要而小亮不需要的仪器是________。

（3）小亮将配制好的溶液装入试剂瓶中，请你帮助他写好标签：

12．下图装置用于测定蝗虫呼吸作用的速率，图中NaOH溶液能够充分吸收瓶中的CO2气体。

据图回答下列问题（实验装置足以维持实验期间蝗虫的生命活动，瓶口密封）：

（1）该装置是测定蝗虫呼吸过程中吸收O2的速率，还是释放CO2的速率?

________。

（2）15分钟后，U形管左右两侧管内液面的位置有何改变?

________。

（3）B瓶有什么作用?

________。

13．处理胶片的废液中含有大量的Ag+、Zn2+、Fe2+，某下岗职工想从上述溶液中回收银并得到副产品硫酸亚铁，设计了如下生产流程。

请回答：

操作一和二的名称是________。

回收的纯银存在于________（填字母）中，X的化学式是________，Y的化学式是________。

溶液C中含有________，固体E为________。

14．丙烷（C3H8）作为北京奥运会火炬使用的燃料，其燃烧后的产物是什么?

某校环保小组的同学在老师的指导下选择了如下图的装置（铁架台等装置已略去），对丙烷在氧气中燃烧后的气体进行了检测：

（1）经分析，丙烷燃烧后的气体可能含有CO、CO2和H2O。

（2）将上述装置按一定顺序连接完整，使之尽可能检测出丙烷燃烧后的产物。

你设计的连接顺序为：

燃烧后的气体→________→B→D。

（3）该小组的同学按合理的连接顺序进行检测。

实验过程中观察到的部分现象如下：

A装置中的澄清石灰水变浑浊，C装置中的无水硫酸铜变蓝，D装置中的澄清石灰水无明显现象。

分析可知，丙烷在氧气中燃烧后的气体为________。

（4）A装置中NaOH溶液的作用是________________。

第12节物质间的循环及相互转化

真题演练1答案：

（1）热二氧化碳控制化石燃料的使用量[或提高新能源（除生物能）的使用量]

（2）①②④

解析：

（1）化石燃料包括煤、石油和天然气，是一类含碳燃料。

它们燃烧时释放热能，同时产生CO2等气体，导致温室效应。

因此，我们要控制化石燃料的使用量，努力开发新能源，多使用清洁能源。

（2）温室气体CO2主要来自于含碳物质的燃烧。

利用天然气和垃圾焚烧发电都会产生CO2，因此需要控制。

考题二

（1）O2氢氧化钠（或氢氧化钾等）

（2）C+CO2

2CO

（3）H2CO3

CO2↑+H2O（合理答案均可）

真题演练2答案：

（1）Cu（OH）2+H2SO4=CuSO4+2H2O

（2）酸+盐金属+盐（合理均可）

（3）①2NaOH+CuSO4=Cu（OH）2↓+Na2SO4CO+CuO

Cu+CO2②步骤工和步骤V

解析：

（1）要生成CuSO4应该用含SO

的酸和含Cu2+的碱反应，即H2SO4和Cu（OH）2。

（2）除图中外，还有金属+盐，如Fe+CuSO4反应；金属+非金属，如Na+C12反应；酸+盐，如HCl+AgNO3等。

（3）中回收铜的原理是Cu

+O2

CuO

+H2SO4

CuSO4

+NaOH

Cu（OH）2

△

CuO

+CO

Cu。

由于铜废料中含杂质，步骤I废料在空气中直接灼烧可能会造成空气污染；CO气体有毒，尾气若不经处理直接排放，则也会造成空气污染。

模拟预测题1答案：

（1）O3

（2）②（3）否（4）氟利昂在紫外线的照射下能分解出氯原子，氯原子在臭氧层破坏过程中起到了催化剂的作用（5）略

解析：

由图可知：

一个臭氧分子由三个氧原子构成，所以它的化学式为O3；化合反应指两种或两种以上的物质反应生成一种物质的反应②中发生了化合反应；根据质量守恒定律，反应前后的原子的个数不会改变；氯原子由氟利昂产生，氯原子在整个变化中起到了催化剂的作用，从而使臭氧层不断遭受破坏；就臭氧层免受破坏的角度来看，积极开发新的致冷剂，推广使用无氟冰箱应当是一个有效的方法。

MnO2

模拟预测题2

（1）Ca（OH）2CaCO3[或Ca（HCO3）2]（前两空合理均可）C

（2）2H2O22H2O+O2↑（3）2C+O2

2CO

解析：

本题是一道推断题，考查物质的变化。

解决这类问题的关键是要找到“突破口”，同时对书本中的化学反应要非常熟悉，才能灵活运用进行解题。

由题意可知，A常用来中和酸性土壤，可初步推测它是氢氧化钙，G和D都是非金属单质，它们能反应生成F和I，且F可以和D反应生成I，结合前面的信息，可推知F和I分别为CO2和CO，这样可知G是O2，

而D是C单质；由于E能得到氢氧化钙，而E又能反应生成氧气，所以E是水，H为过氧化氢，下面的问题也就一一解决了。

同步训练

1．答案：

D

解析：

A选项中，由于通入适量的CO2，加之作物会消耗一部分，温室内总会存在O2，故不可能使害虫窒息死亡。

B选项中，温室效应是地球大气环境的一种现象，向温室中通入适量的CO2被作物吸收，不能产生温室效应。

C选项中，种植作物时通入CO2防火并不能获得更好的经济效益。

D选项中，植物进行光合作用的同时吸收CO2，放出O2，通入适量的CO2有利于光合作用，可促进作物的生长发育。

2．答案：

C

解析：

pH=12的水溶液中含有大量OH一，A项中H+与OH一不能共存，B项中OH一与Al3+不能共存，D项中Ag+与Cl一不能共存，故选C项。

3．答案：

A

解析：

硝酸和盐酸都是强酸，且都是挥发性的酸，故硝酸不能制盐酸。

4．答案：

A

解析：

本题主要考查学生对光合作用和呼吸作用的关系理解以及日常生活中常见物质的了解。

各个烧杯里的物质是四个装置所控制的变量，这里的装置均透明密闭，关键就是让植物进行光合作用。

而光合作用的原料是CO2和H2O，水都可以从盆栽的土壤中吸收得到，那么要让植物进行光合作用缺的是CO2，这里的植物都可以进行呼吸作用，但是氢氧化钠会与CO2发生反应，使光合作用无法进行，所以B选项不行。

雪碧饮料是生活中经常饮用的碳酸饮料，因为碳酸不稳定，易发生H2CO3=H2O+CO2↑的反应，使光合作用很好地进行，所以该装置中植物会生长得最茂盛。

而C、D明显不如A中那么好地进行光合作用，故选A。

5．答案：

D

解析：

结合实际分析四种产生CO2的变化都能增加大气中CO2的含量，故应选D。

6．答案：

C

解析：

本题考查酸、碱、盐的化学性质。

由a处取得水样经检测只有少量OH一说明a处水样呈碱性，由C处取得水样经检测pH=7说明C处的水样呈中性，说明加入的物质中含有酸；由a处取得水样中含SO

而C处的水样只含有少量NaCl，说明加入的物质中含有能与SO

结合生成沉淀的离子。

本题只有C项中的物质符合题意。

7．答案：

A

解析：

本题考查气体净化。

除去一氧化碳中的二氧化碳，其除杂方案应根据二氧化碳的化学性质来设计，选用的试剂应与二氧化碳发生反应（即能吸收二氧化碳），故A正确。

8．答案：

C

解析：

A选项中丙与丁、乙与丁不能反应，B选项中丙与丁不能反应，D选项中甲与丁不能反应，C选项中各步转化都能成功，如：

甲与乙：

Ca（OH）2+2HCl=CaCl2+2H2O

甲与丙：

Ca（OH）2+CO2=CaCO3↓+H2O

丙与丁：

CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O

乙与丁：

HCl+NaOH=NaCl+H2O

甲→丁：

Ca（OH）2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaOH

9．答案：

B

解析：

本题考查大气压强与科学知识的综合。

由于题给选项中只有NaOH与CO2能发生反应，使得试管内部气体压强减小，从而使水立刻沸腾，故选B。

10．答案：

（1）①②④

（2）②（3）见解析

解析：

（1）自然界中CO2含量增加的主要原因是矿物燃料的大量燃烧，具体有①碳的燃烧；②天然气（CH4）的燃烧；④石油的燃烧。

题中③⑤两步反应虽能进行，但并不是自然界中大量存在的反应。

（2）自然界中CO2含量稳定是因为绿色植物可以通过光合作用吸收CO2，由于森林的大面积破坏，使CO2的吸收量减少。

题中①NaOH与CO2能反应，但多应用在实验、化工生产等方面；③CO2能溶于水，与H2O反应生成H2CO3，但H2CO3又会分解成H2O和CO2。

（3）防止“温室效应”加剧的措施：

①控制矿物燃料的燃烧，开发新能源；②保护森林，多植树造林等等。

11．答案：

（1）右加速固体溶解

（2）⑤①

（3）

解析：

本题考查了用固体NaCl和浓盐酸配制溶液的方法。

固体需用托盘天平称量，液体用量筒量取即可，都不需加热。

标签书写考查平时实验中观察是否细致，其内容应包括药品名称和该溶质的质量分数。

12．答案：

（1）吸收O2的速率

（2）左升右降（3）作对照

解析：

这是一道联系生活实际、结合其他学科的综合性题目，不但考查对CO2的性质的理解，同时考查对生物的呼吸作用和物理学的压强问题的理解。

A瓶中，蝗虫吸入O2呼出CO2，CO2即被NaOH溶液吸收，而B瓶中蝗虫既不呼吸也不腐烂，既不吸收O2，也不会放出CO2，气体的量不变，压强也不变。

A瓶中O2渐少，呼出的CO2又被吸收，因此气压变小，故出现U形管中液面左升右降的现象。

13．答案：

过滤BFeH2SO4Zn2+，Fe2+硫酸亚铁

解析：

解本题时宜采用逆推法。

滤液D蒸发后的固体一定是副产品FeSO4，则Y为H2SO4，经过滤后留下的固体B则是不与H2SO4反应的金属Ag。

固体A中含Fe（另含Ag）。

废液中进行的反应是X（过量）将Ag+置换成金属Ag，滤液C则是与Fe不反应的Zn2+和Fe2+。

14．答案：

（2）C→A（3）CO2和H2O（4）除去CO2

解析：

用无水CuSO4检验H2O，再用澄清石