1、第13课时物质的转化规律学生用书P70一、非金属单质与其化合物的转化(b)1非金属单质与氧气反应SO2SO2(硫黄是一种淡黄色粉末，在空气中燃烧发出淡蓝色火焰，在氧气中燃烧发出明亮的蓝紫色火焰，产生有刺激性气味的气体) CO2CO2 4P5O22P2O5(白色固体) N2O22NO 2NOO2=2NO2非金属单质在一定条件下可以转化为相应的化合物。2非金属氧化物与水反应CO2H2O=H2CO3H2CO3CO2H2OSO2H2O=H2SO3(形成酸雨的原因)SO3H2O=H2SO43NO2H2O=2HNO3NO二、金属单质与其化合物的转化(b)1金属与非金属的反应2MgO22MgO(耀眼白光)3
2、Fe2O2Fe3O4(火星四射)FeSFeS(铁粉与硫粉混合加热后即可反应，放热，生成黑色固体)金属单质和某些非金属单质在一定条件下可以相互反应，生成相应的盐：2Fe3Cl22FeCl3CuCl2CuCl22金属与氧化物反应2MgCO22MgOC8Al3Fe3O49Fe4Al2O33金属氧化物与水的反应CaOH2O=Ca(OH)2(放出大量的热)Na2OH2O=2NaOHK2OH2O=2KOHBaOH2O=Ba(OH)2活泼金属的氧化物与水反应生成相应的碱。MgO、FeO、Fe2O3、CuO等氧化物不溶于水，也不与水反应。三、金属的冶炼(b)金属氧化物与还原剂(C、CO、H2等)在高温下反应，
3、还原剂夺取金属氧化物中的氧，使其还原成金属单质。C2CuO2CuCO2CCO22COCOCuOCuCO2H2CuOCuH2O(盛放CuO的试管口略向下倾斜，防止生成的水流入试管底部，使试管炸裂；先通H2，再加热，防止氢气与空气混合加热时发生爆炸；实验停止后，继续通H2，直至试管冷却，防止灼热的铜被空气中的氧气氧化成CuO)四、物质转化的规律(b)单质、氧化物、酸、碱、盐之间的相互关系历来是中考的重点。将它们的知识网络化、熟练掌握尤为重要。对其进行总结归纳的方法多种多样，如图为归纳物质转化规律常见的“八圈图”。图131图中每一条线都表示各种物质间的相互关系。从一种物质出发就是这种物质的主要性质，
4、箭头的指向就是这种物质的制备。图中横向表明了不同类物质间的相互转化关系，这些反应都生成盐这类共同产物，由此可得出十种生成盐的 方法：金属非金属无氧酸盐碱性氧化物酸性氧化物含氧酸盐金属盐新盐新金属金属酸盐氢气酸性氧化物盐盐水碱性氧化物酸盐水酸碱盐水酸盐新酸新盐碱盐新碱新盐盐盐新盐新盐图中纵向表明了由单质到盐的转化关系，如：NaNa2ONaOHNaClCCO2H2CO3Na2CO3类型一非金属及其化合物之间的转化典例 下列关于碳和碳的化合物知识网络图(图中表示转化关系)的说法正确的是(C)图132A“CCO”的反应中碳发生还原反应B“COCO2”的反应类型为置换反应C“CO2CaCO3”的反应可用
5、于检验二氧化碳D“CO2H2CO3”的反应可用酚酞试剂验证【解析】 碳不充分燃烧生成一氧化碳，碳发生的是氧化反应。一氧化碳与氧化铜反应生成铜和二氧化碳，该反应的反应物均为化合物，不属于置换反应；或一氧化碳在氧气中点燃生成二氧化碳，为化合反应。检验二氧化碳使用澄清石灰水，二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水。二氧化碳与水反应生成碳酸，碳酸不能使酚酞试剂变色，“CO2H2CO3”的反应不能用酚酞试剂验证。跟踪训练 下列物质间的转化关系正确的是(B)SSO2H2SO4MgSO4PP2O5H3PO4FeFe2O3Fe2(SO4)3A BC D【解析】 SO2与水反应只能得到亚硫酸。磷在氧气中点燃可
6、得五氧化二磷，五氧化二磷与水结合得磷酸。铁在常温下生锈得氧化铁，氧化铁与硫酸反应可得硫酸铁。类型二金属及其化合物之间的转化典例 2018嘉兴舟山某同学在学习了金属及其化合物之间的转化规律后，绘制了可以通过一步反应制取MgSO4的思维导图，其中所选用的物质错误的是(B)图133AMg BMgCl2CH2SO4 DMg(OH)2【解析】 镁和硫酸铜(或其他比镁的活动性弱的金属的可溶性硫酸盐)反应生成硫酸镁和铜；碱和盐反应生成新的碱和新的盐，碱和MgCl2生成的是氢氧化镁沉淀；氧化镁与硫酸反应生成硫酸镁和水；硫酸与氢氧化镁反应生成硫酸镁 和水。跟踪训练 如图所示是某同学对“铁粉和硫反应”所做的改进实
7、验，用烧红的玻璃棒接触后混合物剧烈反应，玻璃棒移开后反应继续进行直至底部，由此 可知：图134(1)该反应是一个_放热_(选填“吸热”或“放热”)反应。(2)该黑色无磁性的固态物质在物质分类上属于_盐_(选填“酸”“碱”“盐”或“氧化物”)。(3)为确保冷却后的生成物不能被磁铁吸引，实验中的硫粉要稍微过量，目的是_确保铁粉完全反应_。类型三金属的冶炼典例 杭州中考小金利用图示装置进行甲、乙对比实验，探究温度对CO和Fe2O3反应的影响(固定装置略)。图135(1)从实验安全角度考虑，图示装置还应采取的改进措施是_导管后放点燃的酒精灯或在导管后扎气球(合理即可)_。(2)完全反应后，两组的生成物
8、均为黑色粉末(纯净物)，分别用两组生成物进行以下实验：步骤操作甲组现象乙组现象1称量黑色粉末质量(g)m1m22取黑色粉末，用磁铁吸引能被吸引能被吸引3取黑色粉末，加入稀盐酸全部溶解，有大量气泡无明显现象4取黑色粉末，加入足量CuSO4溶液有红色物质生成无明显现象甲组的黑色粉末与稀盐酸反应的化学方程式是_Fe2HCl=FeCl2H2_。小金查阅资料后发现Fe3O4在常温下不与稀盐酸、CuSO4溶液反应，故猜想乙组的生成物为Fe3O4。他又发现m2恰好为_4.64_g，这可成为支持上述猜想的新证据。(3)甲、乙两组实验说明温度对CO和Fe2O3反应有影响，且均体现出CO的 _还原性_(填写化学性
9、质)。【解析】 (1)一氧化碳是有毒的气体，排放到空气中会污染空气，利用一氧化碳的可燃性采用点燃的方法处理一氧化碳或在导管后扎气球收集一氧化碳，可以防止污染空气。(2)由在甲中，黑色粉末能被磁铁吸引，能全部与稀盐酸反应且有气泡产生，加入足量CuSO4溶液，有红色物质生成可知，甲组的固体物质是Fe。一氧化碳和氧化铁反应的固体产物为黑色，可能是铁粉或Fe3O4，在乙组中，生成物能被磁铁吸引，取黑色粉末加入稀盐酸和足量CuSO4溶液，均无明显现象，说明生成物是Fe3O4，m24.8g100%4.64g。跟踪训练 2018苏州模拟金属在日常生活、工农业生产和科学研究方面应用广泛。(1)铜可用来制作导线
10、，是因为其具有良好的延展性和_导电性_。(2)在空气中，铝表面生成一层致密的氧化膜，氧化膜的主要成分是_氧化铝(或Al2O3)_。(3)我国古代掌握了多种金属冶炼技术。春秋时期，发明了冶铁技术，其方法是将赤铁矿(主要成分为Fe2O3)与木炭交错堆积，利用自然风力进行燃烧，木炭不完全燃烧产生的CO将矿石中的Fe2O3还原成铁，该反应的化学方程式为_3COFe2O32Fe3CO2_。如图为铁制品循环利用的示意图，根据图示回答： 从“”“”“”中，选出一定发生化学变化的是_(填序号)。图136(4)不能用铁制容器盛放硫酸铜溶液的原因是_CuSO4Fe=FeSO4Cu_(用化学方程式表示)。废旧金属“
11、循环利用”的意义是_节约金属资源等(合理 即可)_。(写一点即可)(5)2015年，海昏侯墓出土了大量的青铜器，其表面有绿色的铜锈，其主要成分为碱式碳酸铜Cu2(OH)2CO3。试推测铜生锈是铜与氧气、水、_二氧化碳_共同作用的结果。类型四化合物之间的相互转化典例 2018长春如图表示物质间的转化关系(图中“”表示某种物质转化成另一种物质)。图137(1)转化的基本反应类型是_分解反应_反应。(2)向澄清石灰水中通入CO2能够实现转化，反应的化学方程式为_CO2Ca(OH)2=CaCO3H2O_。(3)若转化、都是与同种物质反应生成CaCl2，则该物质是_稀盐酸(或HCl)_。【解析】 根据物
12、质间的转化关系图判断：(1)CaCO3CaOCO2，属于分解反应。(3)CaO2HCl=CaCl2H2O，CaCO32HCl=CaCl2CO2H2O，Ca(OH)22HCl=CaCl22H2O，该物质是稀盐酸。跟踪训练 从你熟悉的酸、碱、盐中任意选出四种物质，使其符合图中的关系：图中连线的物质间均能发生化学反应，请将物质的化学式填在相应的方框内。图138【解析】 从图框中可以看出要选择的物质为酸、碱、盐，它们两两之间的反应是复分解反应，根据复分解反应的条件可以知道，在生成物中必须有沉淀、气体或水产生，其中对于碱和盐、盐和盐的反应要求碱和盐必须可以溶于水，才能发生复分解反应。如果酸为盐酸，碱为氢
13、氧化钠，那么与盐酸反应的盐可以是碳酸盐，也可以是硝酸银，若选择和盐酸反应的盐为硝酸银，那么能够和硝酸银反应的盐就可以是氯化铁，而氯化铁可以和氢氧化钠反应生成红褐色沉淀，满足题给的图框。12018天门如图中“”表示相连的物质之间可以发生反应，“”表示一种物质可以转化成另一种物质，下列各组物质按甲、乙、丙的顺序不符合图示要求的是 (B)AC、CO、O2BMg、MgCl2、ZnSO4图139CCa(OH)2、CaCl2、Na2CO3DBaCl2、BaCO3、H2SO4【解析】 碳不充分燃烧生成CO，CO能与氧气反应生成CO2。镁能与稀盐酸反应生成氯化镁和氢气，但氯化镁不能与硫酸锌溶液反应。Ca(OH
14、)2能与稀盐酸反应生成氯化钙和水，氯化钙和Ca(OH)2均能与碳酸钠溶液反应。氯化钡能与碳酸钠反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠，碳酸钡和氯化钡均能与稀硫酸反应。2遵义中考改编下列各组转化中，一定条件下均能一步实现的组合是(D)图1310A BC D3实验室利用Fe2O3、H2O、NaOH、Ca(OH)2和H2SO4等几种试剂、药品来制Fe(OH)3，在最佳制备过程中一定要用到的化学方程式为 (B)Fe2O33H2O=2Fe(OH)3Fe2(SO4)36NaOH=2Fe(OH)33Na2SO4Fe2O33H2SO4=Fe2(SO4)33H2OFe2(SO4)33Ca(OH)2=2Fe(OH)33CaS
15、O4A BC D【解析】 Fe2O3与水不能直接化合生成Fe(OH)3；Fe2(SO4)3和Ca(OH)2反应的副产物CaSO4是一种微溶性物质，不易与Fe(OH)3分离。可以用Fe2O3先与H2SO4反应，生成Fe2(SO4)3，再用Fe2(SO4)3与NaOH反应即可得到红褐色沉淀Fe(OH)3。4实验室用铁、氧化铜、硫酸为原料制取铜，某同学设计了两个实验方案：FeH2CuCuOCuSO4Cu若用这两种方法制得质量相同的铜，下列说法中与实验事实相符的是(A)A消耗相同质量的氧化铜B消耗相同质量的铁C消耗相同质量的硫酸D生成相同质量的硫酸亚铁【解析】 方案：铁与稀硫酸反应先制得氢气，再用氢气
16、还原氧化铜，此法在第二步须加热，且氢气还原氧化铜的效率低，只有部分氢气参加还原反应，因此需要消耗更多的铁和稀硫酸反应产生较多的氢气，这样才能制得和方案相同质量的铜。52018杭州如图为氢气还原氧化铜的实验装置图，下列有关分析正确的是 (B)A装置中试管口需略向下倾斜，主要是为了利于通入氢气图1311B在给试管内药品加热前，需先通氢气排尽试管内的空气C待药品完全反应后，需同时撤去酒精灯和通氢气的导管D该实验装置也可直接用于一氧化碳还原氧化铜的实验【解析】 氢气还原氧化铜，生成铜和水，为防止反应生成的水倒流引起试管炸裂，试管口应略向下倾斜；氢气不纯时，非常容易发生爆炸，所以加热前，要把试管内空气排
17、尽；铜和氧气加热会生成氧化铜，所以应先熄灭酒精灯，然后停止通入氢气，防止铜在加热条件下再次被氧化；一氧化碳有毒，必须进行尾气处理。6N2中混有一定量的H2、CO2、CO和水蒸气，欲得干燥纯净的N2，可将混合气体通过下列试剂：浓H2SO4；灼热的CuO；NaOH溶液；澄清石灰水，气体经过的最佳顺序是 (B)A BC D【解析】 将混合气体先通过灼热的CuO，可将其中的H2、CO 转化为H2O和CO2；其次通过NaOH溶液吸收CO2，然后通过澄清的石灰水检验CO2是否被吸收干净；最后通过浓H2SO4进行干燥得到干燥纯净的N2。注意干燥环节必须放在最后，否则得不到干燥的N2。72018南京图中AM是
18、初中化学常见的物质，且分别由H、C、O、Na、S、Cl、K、Fe中的一种或几种元素组成。B、C、E、F、M均由两种元素组成，B中两种元素质量之比为73，固态E叫做“干冰”；A、D、H均由三种元素组成，H在实验室可用于制取氧气；G是焙制糕点所用的发酵粉的主要成分之一。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。图1312(1)写出化学式：G_NaHCO3_，B_Fe2O3_。(2)写出HI反应的化学方程式：_2KClO32KCl3O2_。(3)写出A与D反应的化学方程式：_K2CO3H2SO4=K2SO4H2OCO2_。【解析】 B、C
19、、E、F、M均由两种元素组成，B中两种元素质量之化为73，B是氧化铁；固态E叫做“干冰”，E是二氧化碳，F是一氧化碳；A、D、H均由三种元素组成，A是硫酸，D是碳酸钾，H在实验室可用于制取氧气，H是氯酸钾，I是氧气，C是氯化钾；G是焙制糕点所用的发酵粉的主要成分之一，G是碳酸氢钠，M是水。8小明同学学习了单质、氧化物、酸、碱、盐性质后，发现许多不同类别的物质反应时能生成盐，于是他构建了甲图所示的知识网络图。图1313(1)请你把甲图中处补充完整，要求不能与图中已有信息重复。_金属非金属_；_金属氧化物非金属氧化物_。(2)乙图中AH都是初中化学中常见的物质，已知A、B为黑色固体，D为红色固体单质，F为红色粉末，它们的转化关系如乙图所示。请回答：物质B的化学式为_CuO_。写出EFG的化学方程式：_3COFe2O32Fe3CO2_。写出一个能实现GHD的化学方程式：_FeCuSO4=CuFeSO4_。【解析】 A、B为黑色固体，可能为碳和CuO，且其产物C、D应为CO2和Cu；D为红色固体单质，可知D为Cu；CO2与碳在高温条件下可生成CO，则A为碳，B为CuO；F为红色粉末，应为Fe2O3，Fe2O3与CO在高温条件下反应生成Fe；Fe能与CuSO4发生置换反应生成Cu。代入框图检验，合理。
