专题一物质的分类及转化第2讲物质的转化（讲义）-2023年初中升高中化学衔接课程

专题一物质的分类及转化（讲义）第2讲物质的转化知识点一酸、碱、盐的化学性质（1）常见的酸常见的酸有盐酸（HCl）、硫酸（H2SO4）、硝酸（HNO3）等。（2）浓盐酸具有挥发性，打开盛浓盐酸的瓶盖，瓶口会出现白雾。浓硫酸具有吸水性，可用做气体干燥剂，但不能干燥氨气（NH3）。稀释浓硫酸时，一定要把浓硫酸沿器壁慢慢倒入水里，并不断用玻璃棒搅拌。（3）不同的酸化学性质相似，是因为在水中都能解离出_H+_。与指示剂反应酸溶液能使紫色的石蕊溶液变红；不能使无色酚酞变色酸＋金属→盐＋氢气如稀硫酸＋铁：Fe＋H2SO4=FeSO4＋H2↑_酸＋金属氧化物→盐＋水如稀盐酸＋氧化铜：2HCl＋CuO=CuCl2＋H2O酸＋碱→盐＋水如稀盐酸＋氢氧化钠：HCl＋NaOH==NaCl＋H2O酸＋盐→新酸＋新盐如稀硫酸＋碳酸钠：Na2CO3＋H2SO4===Na2SO4＋H2O＋CO2↑【注意】不同的酸除具有化学性质相似之外，还因酸中阴离子不同（盐酸中含有Cl－，硫酸中含有SO42－）而有其特性，如稀盐酸可与硝酸银溶液反应：HCl＋AgNO3=AgCl↓＋HNO3，稀硫酸可与BaCl2溶液反应：BaCl2＋H2SO4===BaSO4↓＋2HCl。[想一想]所有的金属都能与酸反应生成盐和氢气吗？提示：不是；如金属活动性顺序中氢之后的金属与稀硫酸不反应。（1）常见碱的物理性质和用途①氢氧化钠，易溶于水，溶解时放出大量的热，敞口放置易吸收空气中的水蒸气而潮解；吸收空气中的CO2而变质所以要密闭保存。俗称火碱烧碱、苛性钠。②氢氧化钙，微溶于水，氢氧化钙固体俗称熟石灰、消石灰。溶液俗称石灰水。农业上熟石灰用于改良酸性土壤。（2）碱的化学性质不同的碱化学性质相似，是因为在水中都能解离出OH-。与指示剂反应碱溶液能使紫色的石蕊溶液变蓝；使无色酚酞变红碱＋非金属氧化物→盐＋水氢氧化钠变质：2NaOH+CO2====Na2CO3+H2O碱＋酸→盐＋水略碱＋盐→新碱＋新盐氢氧化钠溶液和硫酸铜溶液反应：2NaOH+CuSO4=Cu(OH)2↓+Na2SO4[注意]不同的碱除具有化学性质相似之外，还因碱中阳离子不同（如氢氧化钙中含有Ca2+）而有其特性，氢氧化钙与碳酸钠生成白色沉淀：Ca(OH)2+Na2CO3===CaCO3↓+2NaOH，氢氧化钠与碳酸钠不反应。（1）常见盐的俗称或存在：①Na2CO3俗称纯碱、苏打NaHCO3俗称小苏打，可用于制糕点所用的发酵粉和治疗胃酸过多。石灰石或大理石的主要成分为CaCO3，可作建筑材料、补钙剂；食盐的主要成分为NaCl（2）盐的化学性质总结化学性质反应举例反应类型盐+酸==新盐+新酸H2SO4+BaCl2==BaSO4↓+2HClHCl+AgNO3==HNO3+AgCl↓复分解反应盐+碱==新盐+新碱（注意：反应物需都可溶）Ca(OH)2+Na2CO3==CaCO3↓+2NaOH；2NaOH+CuSO4==Cu(OH)2↓+Na2SO4复分解反应盐+盐==两种新盐Na2SO4+BaCl2==BaSO4↓+2NaCl；NaCl+AgNO3==AgCl↓+NaNO3复分解反应盐（可溶+较活泼金属==较不活泼金属+新盐（注意：K、Ca、Na除外）Cu+2AgNO3==Cu(NO3)2+2Ag；Fe+CuSO4==Cu+FeSO4置换反应[想一想]复分解反应发生的条件是什么？提示：酸碱盐之间能否发生复分解反应至少需满足复分解反应发生的三个条件(①生成沉淀，②生成气体，③生成水)中的任何一个。[练习1]某实验中学的同学归纳总结了有关酸和碱的化学性质的知识网络如图所示。其中A是一种生活中最常见的金属，B是一种常见的化合物，图中短线表示两种物质在一定条件下可以发生化学反应。请根据图示回答有关问题。（1）B可能是（填化学式）；（2）请写出有关反应的化学方程式：反应①：；反应④：；（3）请你用文字描述反应⑤的实验现象；（4）图中所标的9个反应中，属于中和反应的是（填代号，下同），属于置换反应的是。【答案】（1）Na2CO3（合理即可）；（2）Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑；CO2+Ca（OH）2═CaCO3↓+H2O；（3）黑色粉末溶解，溶液变蓝色；（4）⑥⑨；①。【解答】解：（1）B既能与酸反应，还能与碱反应，B应为盐，可能是碳酸钠，其化学式为Na2CO3（合理即可）。（2）A是一种生活中最常见的金属，是铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁溶液和氢气，反应的化学方程式为Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑。反应④，是二氧化碳与石灰水反应生成碳酸钙沉淀和水，反应的化学方程式为CO2+Ca（OH）2═CaCO3↓+H2O。（3）反应⑤是氧化铜与稀硫酸反应生成硫酸铜和水，会观察到黑色粉末溶解，溶液变蓝色。（4）中和反应是酸与碱作用生成盐和水的反应，图中所标的9个反应中，属于中和反应的是⑥⑨；置换反应是一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的反应，属于置换反应的是①。同类物质往往具有相似的化学性质。思考下列几个问题：[思考1]为什么不同的酸（或碱）具有相似的化学性质?因为不同的酸（或碱）在组成上具有相似性。从微观角度来看，不同的酸溶液中都含有H+，不同的碱溶液中都含有OH-。[思考2]不同的碳酸盐有没有相似的化学性质?它们能与哪类物质反应？不同的碳酸盐溶液中都含有碳酸根离子，所以不同的碳酸盐也具有相似的化学性质。碳酸盐能与酸反应生成二氧化碳和水。[思考3]氢氧化钠能与CO2等非金属氧化物反应，已知SO2也是非金属氧化物，那么SO2能与氢氧化钠反应吗？能，2NaOH+SO2====Na2SO3+H2O从反应类型来看，初中我们学过的酸与金属、盐与金属的反应都属于置换反应，酸与碱、盐与酸、盐与碱、盐与盐之间的反应都属于复分解反应。[练习2]下列各组溶液混合后，不能发生化学反应的是（）A．氢氧化钠溶液和硫酸钾溶液 B．硫酸铜溶液和氯化钡溶液 C．澄清的石灰水和稀硫酸 D．碳酸钾溶液和稀硫酸【答案】A【解答】解：A、氢氧化钠溶液和硫酸钾溶液相互交换成分没有沉淀或气体或水生成，不能发生复分解反应，故选项正确。B、硫酸铜溶液和氯化钡溶液相互交换成分生成硫酸钡沉淀和氯化铜，能发生复分解反应，故选项错误。C、澄清的石灰水和稀硫酸相互交换成分生成硫酸钙和水，能发生复分解反应，故选项错误。D、碳酸钾溶液和稀硫酸相互交换成分生成硫酸钾、水和二氧化碳，能发生复分解反应，故选项错误。故选：A。[练习3]将下列各组物质分别放入水中，能发生化学反应，有无色气体放出，也可能有沉淀生成的一组是（）A．CaCl2KOHNa2CO3 B．Na2CO3BaCl2HCl C．K2CO3HClNaOH D．CuSO4HNO3NaOH【答案】B【解答】解：A、CaCl2与Na2CO3反应碳酸钙沉淀和氯化钠，有白色沉淀生成，没有气体放出，故选项不符合题意；B、HCl和Na2CO3反应放出气体，若是碳酸钠过量，Na2CO3和BaCl2反应生成碳酸钡白色沉淀，故选项符合题意；C、HCl和K2CO3反应放出气体，不可能生成沉淀，故选项不符合题意；D、硫酸铜与氢氧化钠反应生成氢氧化铜沉淀，氢氧化钠与硝酸反应，无明显现象，没有气体放出，故选项不符合题意。故选：B。知识点二物质的转化写出下列物质之间转化的化学方程式，并注明反应类型①2Ca＋O2eq\o(=,\s\up7(△))2CaO，化合反应；②CaO＋H2O=Ca(OH)2，化合反应；③Ca(OH)2＋Na2CO3=CaCO3↓＋2NaOH，复分解反应；④C＋O2eq\o(=,\s\up7(点燃))CO2，化合反应；⑤CO2＋H2O=H2CO3，化合反应；⑥H2CO3＋Ca(OH)2=CaCO3↓＋2H2O，复分解反应。（1）酸性氧化物：能与碱反应，只生成盐和水的氧化物称为酸性氧化物，如CO2、SO2等；（2）碱性氧化物：能与酸反应，只生成盐和水的氧化物称为碱性氧化物，如CaO、Na2O等。（3）酸性氧化物、碱性氧化物的通性酸性氧化物+水→相应的酸CO2＋H2O=H2CO3+碱→盐+水H2CO3＋Ca(OH)2=CaCO3↓＋2H2O+碱性氧化物→盐CO2＋CaO====CaCO3碱性氧化物+水→相应的碱CaO＋H2O=Ca(OH)2+酸→盐+水H2CO3＋2NaOH=Na2CO3＋2H2O+酸性氧化物→盐CO2＋CaO====CaCO3注意：有的酸性氧化物（如SiO2）和碱性氧化物（如CuO等）不溶于水，即不能跟水发生化学反应。根据上述物质之间转化的方程式，体会由金属单质到盐、非金属单质到盐的转化关系。酸或酸性氧化物H2O酸或酸性氧化物H2OO2eq\x(金属)eq\x(碱性氧化物)eq\x(碱)eq\x(盐)碱或碱性氧化物H2碱或碱性氧化物H2OO2eq\x(非金属)eq\x(酸性氧化物)eq\x(酸)eq\x(盐)[思考4]硫和碳均为非金属单质，在性质上有一定的相似性，你能写出下列转化的化学方程式吗？提示：①S＋O2eq\o(=,\s\up7(点燃))SO2②SO2＋H2O=H2SO3③H2SO3＋2NaOH=Na2SO3＋2H2O3.物质转化关系的应用（1）设计适当的方法制取某类物质根据物质的组成和性质，以及物质之间的转化关系，我们可以确定制取某类物质的可能方法。例如，要想制取某种碱，通常可以采取两种方法：碱性氧化物与水发生反应；盐与另一种碱发生反应。（2）影响制取方法的几个因素在工业生产中要制取某种物质，除了要考虑反应进行的可能性，还要考虑原料来源、成本高低和设备要求等因素，以选取最适当的方法。例如，工业上制取NaOH一般不采用Na2O与H2O的反应(Na2O作为原料，来源少、成本高)，而主要采用电解饱和食盐水的方法，过去也曾采用盐(如Na2CO3)与碱[如Ca(OH)2]反应的方法。[练习4]下列转化通过一步反应能实现的是（）A．Mg→MgO→Mg（OH）2 B．CO2→H2O→Al2（SO4）3 C．CaCO3→Ca（NO3）2→CaCl2 D．NaHCO3→NaCl→NaNO3【答案】D【解答】解：A、镁和氧气在点燃的条件下生成氧化镁，氧化镁不能一步转化成氢氧化镁，故选项错误。B、二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，水不能一步转化成硫酸铝，故选项错误。C、碳酸钙和硝酸反应生成硝酸钙、水和二氧化碳，硝酸钙不能一步转化成氯化钙，故选项错误。D、碳酸氢钠和盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳，氯化钠和硝酸银反应生成氯化银沉淀和硝酸钠，故选项正确。故选：D。[练习5]下列表中的各物质按照的顺序不能一步转化的是（）​选项XYZACaOCaCl2CaCO3BCuCuOCuSO4CNa2SO4NaClNaNO3DBaCl2Ba（NO3）2BaCO3A．A B．B C．C D．D【答案】C【解答】解：A.氧化钙可与盐酸反应生成氯化钙，氯化钙可与碳酸钠反应生成碳酸钙，碳酸钙高温条件下可发生反应生成氧化钙，反应能一步转化，故A正确；B.铜可与氧气反应生成氧化铜，氧化铜可与稀硫酸反应生成硫酸铜，硫酸铜可与铁反应是铜，反应能一步转化，故B正确；C.硫酸钠可与氯化钡反应生成氯化钠，氯化钠可与硝酸银反应生成硝酸钠，但硝酸钠不能一步发生反应生成硫酸钠，反应不能一步转化，故C错误；D.氯化钡可与硝酸银反应生成硝酸钡，硝酸钡可与碳酸钠反应生成碳酸钡，碳酸钡能与稀盐酸反应生成氯化钡，反应能一步转化，故D正确。故选：C。[练习6]下列关于氧化物的叙述正确的是()A．酸性氧化物均可以和碱发生反应B．酸性氧化物在常温下均为气态C．金属氧化物都是碱性氧化物D．不能与酸反应的氧化物一定能与碱反应【答案】A【解析】酸性氧化物是指凡是能与碱反应生成盐和水的氧化物，故A项正确；SiO2属于酸性氧化物，但在常温下为固体，B项错误；Al2O3属于金属氧化物，但属于两性氧化物，Na2O2也是金属氧化物，但属于过氧化物，C项错误；CO、NO等不成盐氧化物既不与酸反应也不与碱反应，D项错误。1．下列物质间能发生反应且属于复分解反应的是（）A．NaOH溶液与SO3 B．NaCl溶液与稀硫酸混合 C．CuSO4溶液与Ba（OH）2溶液 D．H2O2溶液与二氧化锰【答案】C【解答】解：A、NaOH溶液与SO3反应生成硫酸钠和水，该反应不属于复分解反应，故选项错误。B、NaCl溶液与稀硫酸混合，互相交换成分之后没有沉淀、气体或水生成，它们不能发生反应，故选项错误。C、CuSO4溶液与Ba（OH）2溶液反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钡沉淀，该反应属于复分解反应，故选项正确。D、H2O2溶液在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气，该反应是分解反应，故选项错误。故选：C。2．在一定条件下，跟酸、碱、盐都能反应的物质是()A．CaO B．Na2CO3C．CaCO3 D．CO2【答案】B【解析】CaO是碱性氧化物，与碱不发生反应；CO2是酸性氧化物，与酸不发生反应；Na2CO3和CaCO3都是盐，但后者难溶于水，不与碱、盐发生反应，前者可以，如可分别与盐酸、氢氧化钙、氯化钙等发生反应。3．下列物质都是初中化学中常见的物质：①氧气、②氧化铜、③铁、④硫酸、⑤碳酸钠溶液、⑥氢氧化钠溶液、⑦二氧化碳、⑧碳、⑨氯化钡溶液、⑩硝酸钾溶液，十种物质中两两间能发生的复分解反应的个数是（）A．4个 B．8个 C．7个 D．5个【答案】D【解答】解：氧化铜能与硫酸相互交换成分生成硫酸铜和水；硫酸能与碳酸钠反应生成硫酸钠、水和二氧化碳；硫酸能与氢氧化钠溶液反应生成硫酸钠和水；硫酸能与氯化钡溶液反应生成硫酸钡沉淀和盐酸；碳酸钠能与氯化钡溶液反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠；十种物质中两两间能发生的复分解反应的个数是5个。故选：D。4．下列变化，在一定条件下不能通过一步反应实现的是（）A．Cu→Al B．K2CO3→KOH C．Mg（OH）2→MgO D．H2SO4→HNO3【答案】A【解答】解：A、铜的金属活动性比铝弱，不能通过金属与盐溶液反应生成铝，不能通过一步反应实现，故A正确；B、碳酸钾能够与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钾，一步反应实现，故B不正确；C、氢氧化镁是一种不溶于水的碱，在受热的条件下发生分解反应生成氧化镁和水，一步反应实现，故C不正确；D、硫酸能够与硝酸钡反应生成硫酸钡沉淀和硝酸，一步反应实现，故D不正确。故选：A。5．如图所列各组物质中，物质之间按箭头方向不能通过一步反应实现如图所示转化的是A．甲为CuO、乙为CO2、丙为H2OB．甲为C、乙为CO、丙为CO2C．甲为H2SO4、乙为H2O、丙为H2D．甲为CaCO3、