考点02物质的转化-

考点02物质的转化【知识梳理】一、物质的转化1．以碳、钙两种元素的单质和化合物为例，按要求完成物质间的转化。物质的转化反应实例(化学方程式)单质→化合物C＋O2eq\o(=====,\s\up7(点燃))CO2或2Ca＋O2eq\o(=====,\s\up7(点燃))2CaO碱性氧化物→碱CaO＋H2O===Ca(OH)2酸性氧化物→酸CO2＋H2O===H2CO3酸→盐Ca(OH)2＋2HCl===MgCl2＋2H2O2．物质转化中的常见反应类型(1)酸、碱、盐在溶液中发生复分解反应，通常有沉淀析出、气体放出或水等物质生成。例如：MgCl2＋2NaOH===Mg(OH)2↓＋2NaCl。(2)酸性氧化物与碱性氧化物可以发生化合反应，生成盐类物质。例如：CaO＋CO2===CaCO3。(3)排在金属活动性顺序表中氢前面的金属与稀盐酸(或稀硫酸)发生置换反应，生成氢气和盐。例如：Mg＋2HCl===MgCl2＋H2↑。3．无机化合物转化为有机化合物1828年，德国化学家维勒通过蒸发无机化合物氰酸铵(NH4CNO)水溶液得到了尿素[CO(NH2)2]。尿素的合成揭开了人工合成有机化合物的序幕。【核心归纳】(1)物质间的转化一般可以按照下列思路进行考虑①金属及其化合物的转化：单质→氧化物→碱→盐。②非金属及其化合物的转化：氢化物→单质→氧化物→酸→盐。③按照酸的通性、碱的通性等进行转化。(2)各类无机物间的典型转化二、物质转化中反应能否发生的分析判断1.物质的性质和反应的条件是判断反应能否发生及生成产物的重要依据，要特别注意的有：如果物质的转化发生的是复分解反应，一定要符合或有沉淀析出或有气体放出或有水等物质生成。2.如果物质的转化发生的是置换反应要符合：排在金属活动性顺序表中氢前面的金属与稀盐酸(或稀硫酸)发生置换反应，生成氢气和盐等“以强制弱”原则。3.某些酸性氧化物可以直接与水反应生成对应的酸，如CO2,SO2等，但SiO2等与水不反应；同样某些碱性性氧化物可以直接与水反应生成对应的酸，如CaO,Na2O等，但MgO、CuO等与水不反应。4.有些物质的转化需要条件，条件有时决定反应能否发生及产物的不同。解答本类试题思维流程如下：【对点例题】例1．一定条件下，和可发生反应，微观示意图如下，下列有关说法不正确的是A．参加反应的水和氧气的分子个数比为B．该反应属于化合反应C．反应中催化剂的质量不变D．该反应中一定有元素化合价发生改变【答案】A【分析】由微观反应示意图可知该反应的化学方程式为，据此解答。【解析】A．由化学方程式可知参加反应的水和氧气的分子个数比为2：1，故A错误；B．该反应是由两种物质反应生成一种物质，属于化合反应，故B正确；C．化学反应中，能够改变化学反应的速率而自身的质量和化学性质在反应前后均不发生变化的物质叫催化剂，故C正确；D．水中氧元素显2价，过氧化氢中氧显1价，故D正确；答案A。例2.下列物质间的转化能一步实现的是()A.Na2CO3→NaOHB.CaCO3→Ca(OH)2C.NaNO3→NaClD.FeSO4→CuSO4【答案】A【解析】Na2CO3＋Ca(OH)2=CaCO3↓＋2NaOH，A项符合题意；CaCO3不溶于水，故不能与可溶性碱反应得到Ca(OH)2，B项不符合题意；NaNO3无论与哪种物质反应均无法得到NaCl，C项不符合题意；FeSO4与金属铜、Cu(OH)2及可溶性铜盐都不能反应，故不能得到CuSO4，D项不符合题意。【达标检测】1．汉语博大精深，下列成语所描述的变化包含化学变化的是A．钻木取火 B．刻舟求剑 C．破釜沉舟 D．滴水成冰【答案】A【解析】A．钻木取火包含着物质的燃烧，属于化学变化，A正确；B．刻舟求剑只是形状的改变，属于物理变化，B错误；C．破釜沉舟只是发生形状的改变，属于物理变化，C错误；D．滴水成冰是由液态变为固态，属于物理变化，D错误；答案选A。2．下列物质的变化，前面物质只加入酸不能一步生成后面物质的是A． B．C． D．【答案】B【解析】A．加入盐酸可以一步转化，故A不符合题意；B．加入盐酸不反应，不能一步转化，故B符合题意；C．加入硫酸可以一步转化，故C不符合题意；D．加入盐酸可以一步转化，故D不符合题意；故选B。3．现有A、B、C、D四种物质，它们分别是Fe、HCl(稀)、NaOH(溶液)、AgNO3(溶液)四种物质中的一种，它们之间的反应关系及所发生反应的反应类型如图：则物质B为()A．Fe B．HCl(稀)C．NaOH(溶液) D．AgNO3(溶液)【答案】B【解析】物质B与A发生中和反应，则B为酸或碱，又由于B与C可发生置换反应，可判断B为HCl(稀)。4．下列物质间的转化不能通过化学反应一步实现的是A．Na2CO3→CO2 B．FeSO4→CuSO4C．O2→H2O D．K2CO3→KOH【答案】B【解析】A．Na2CO3与HCl反应产生NaCl、H2O、CO2，物质之间的转化能一步实现，A不符合题意；B．Fe比Cu活泼，不能发生金属单质之间的置换反应一步实现，B符合题意；C．O2与H2在点燃时反应产生H2O，物质之间的转化能一步实现，C不符合题意；D．碳酸钾与氢氧化钙反应生成KOH、碳酸钙，则K2CO3→KOH，可以一步实现，D不符合题意；故选B。5．载人航天器中处理的一种方法是将与氢气反应，反应前后分子种类变化的微观示意图如图所示，下列说法正确的是A．乙和丙的元素组成相同 B．丙的相对分子质量为10C．参加反应的甲和乙的分子个数比为 D．反应前后氧原子个数不相等【答案】C【分析】根据微观示意图可知甲是氢气，乙是二氧化碳，丙是水，丁是甲烷，化学方程式为4H2+CO22H2O+CH4。【解析】A．根据分析可知，乙是二氧化碳，丙是水，水是由氢元素和氧元素组成的，二氧化碳是由碳元素和氧元素组成的，故A错误；B．丙的相对分子质量=1×2+16=18，故B错误；C．根据化学方程式4H2+CO22H2O+CH4可知，参加反应的甲和乙的分子个数比为4：1，故C正确；D．根据质量守恒定律，反应前后原子数目不变，故反应前后氧原子个数相等，故D错误；故选：C。6．“宏观辨识微观探析符号表征”是化学学习的重要方法。某化学反应的微观示意图如图所示。下列分析错误的是A．分析反应实质：分子再分成原子，原子重新组合成新分子B．分析反应类型：该反应属于置换反应C．分析反应价值：该反应实现了无机物向有机物的转化D．分析表示方法：该反应的化学方程式为【答案】B【解析】A．化学反应的实质是分子再分成原子，原子重新组合成新分子，A项正确；B．该反应的生成物中是单质，反应物中无单质，故不属于置换反应，B项错误；C．该反应是二氧化碳和水反应生成甲烷和氧气，其中反应物均是无机物，而产物中甲烷是有机物，故该反应实现了无机物到有机物的转化，C项正确；D．该反应是二氧化碳和水反应生成甲烷和氧气，反应的化学方程式为，D项正确；故选B。7．水蒸气和天然气可用于制备氢气，反应前后分子种类的微观示意图如图所示，有关说法错误的是A．该反应中物质均由分子构成 B．该反应涉及两种氧化物C．该反应为置换反应D．参加反应的与个数比为1:1【答案】C【分析】根据微观示意图可知，水蒸气和天然气反应生成氢气和一氧化碳，反应化学方程式为。【解析】A．根据分析，该反应的反应物为、，生成物为、，因此反应中的物质均由分子构成，A正确；B．根据分析，该反应涉及两种氧化物：、，B正确；C．该反应的反应物为、，均属于化合物，因此不属于置换反应，C错误；D．根据质量守恒定律可知，参加反应的与个数比为1:1，D正确；答案选C。8．科学家利用太阳光在新型催化剂I表面高效分解水后，再利用高效催化剂I将二氧化碳转化为乙烯，其反应的微观示意图如下。下列说法正确的是A．反应I中，反应前后分子总数保持不变B．反应II为置换反应C．整个反应过程中涉及到3种氧化物D．反应II中，参与反应的与生成的分子个数比为2：1【答案】D【分析】反应Ⅰ是水在太阳光和催化剂的作用下分解生成氢气和氧气，反应的化学方程式为2H2O2H2↑+O2↑，反应Ⅱ是二氧化碳和氢气在催化剂的作用下生成C2H4和水，反应的化学方程式为2CO2+6H2C2H4+4H2O；【解析】A．反应Ⅰ是水在太阳光和催化剂的作用下分解生成氢气和氧气，反应的化学方程式为2H2O2H2↑+O2↑，反应前后分子总数改变，故A错误；B．反应Ⅱ是二氧化碳和氢气在催化剂的作用下生成C2H4和水，反应的化学方程式为2CO2+6H2C2H4+4H2O，生成物有两种化合物，不属于置换反应，故B错误；C．整个反应过程中涉及到二氧化碳和水2种氧化物，故C错误；D．由化学方程式2CO2+6H2C2H4+4H2O可知，反应Ⅱ中，参与反应的(CO2)与生成的(C2H4)分子个数比为2：1，故D正确；故选：D。9．下列物质的相互转化关系如图所示，图中“→”表示一种物质在一定条件下可以一步转化成另一种物质。如表中的甲、乙、丙三种物质与图示关系不符的一组是选项甲乙丙ABCCOCCaODCuCuOA．A B．B C．C D．D【答案】B【解析】A．电解水生成氧气，铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁，四氧化三铁和氢气反应生成铁和水，故不选A；B．CO不能通过一步反应生成C，故选B；C．碳酸钙加热分解为氧化钙，氧化钙和水反应生成氢氧化钙，氢氧化钙和碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀，故不选C；D．铜和氧气反应生成氧化铜，氧化铜和硫酸反应生成硫酸铜，硫酸铜和铁反应生成铜，故不选D；选B。10．物质的世界每时每刻都在发生着变化，下列变化属于化学变化的是①干冰升华

②粮食酿酒

③塑料老化

④电灯通电发光

⑤石油分馏

⑥海水制镁

⑦石块粉碎成石子

⑧煤制成焦炭A．②③⑥⑧ B．②⑤⑥⑧ C．①③④⑧ D．①④⑥⑦【答案】A【解析】①干冰升华，没有生成新物质，属于物理变化；

②粮食酿酒，有新物质乙醇生成，属于化学变化；

③塑料老化是塑料被氧气氧化，属于化学变化；

④电灯通电发光，没有新物质生成，不属于化学变化；

⑤石油分馏，没有生成新物质，属于物理变化；⑥海水制镁，氯化镁生成金属镁，有新物质生成，属于化学变化；⑦石块粉碎成石子，没有生成新物质，属于物理变化；⑧煤干馏制成焦炭，有新物质生成，属于化学变化；属于化学变化的是②③⑥⑧，选A。二、填空题11．Ⅰ．对于数以千万计的化学物质和如此丰富的化学变化，分类法的作用几乎是无可替代的。如：纯净物根据其组成和性质可进行如下分类。(1)如上图所示的分类方法属于分类法。Ⅱ．甘肃马家窑遗址出土的青铜刀是我国最早冶炼的青铜器，由于时间久远，其表面有一层“绿锈”，“绿锈”俗称“铜绿”，是铜和空气中的水蒸气、CO2、O2作用产生的，化学式为，“铜绿”能跟酸反应生成铜盐、CO2和H2O。某同学利用以下反应实现了“铜→铜绿→……→铜”的转化。(2)从物质分类标准看，“铜绿”属于___________(填字母)。A．酸 B．碱 C．盐 D．氧化物(3)写出B的化学式：。(4)请写出铜绿与盐酸反应的化学方程式：。(5)上述转化过程①→⑤中属于化合反应的是(填序号)。【答案】(1)树状(2)C(3)CuO(4)(5)①【解析】（1）将同类事物按照某种属性进行分类，按照层次，一层一层来分，就像一棵大树，该分类方法为树状分类法。（2）铜绿化学式为，含有金属离子和碳酸根离子，属于盐类化合物，故答案为C；（3）Cu(OH)2属于弱碱，具有不稳定性，受热易分解为CuO，CuO与H2在加热条件下发生置换反应生成Cu，因此B的化学式为CuO。（4）铜绿化学式为，能跟酸反应生成铜盐、和，因此铜绿与盐酸反应的化学方程式为。（5）铜绿属于难溶性盐，无法直接与碱反应生成Cu(OH)2，因此需要先将铜绿转化为可溶铜盐，再利用可溶铜盐与碱反应生成Cu(OH)2，因此②为酸，③为碱，即转化流程为，其中属于化合反应的为铜与空气中水蒸气、、反应生成铜绿，故答案为①。12．碳的重要化合物转化关系如下：用化学方程式表示标有序号的各步变化。①；②；③；④；⑤；⑥。【答案】2C＋O22CO(氧气不足)(或C＋CO22CO、2C＋SiO22CO↑＋Si)2CO＋O22CO2(或CO＋CuOCu＋CO2)CO2＋C2COCO2＋2Mg2MgO＋CCaCO3＋CO2＋H2O=Ca(HCO3)2Ca(HCO3)2CaCO3