2.5物质的转化（讲义）（解析版）

浙教版九年级上册第二章第五节物质的转化【知识点分析】一.非金属单质与其化合物之间的转化：1.通过与氧气反应转化为非金属氧化物：（书上实验）（1）硫与氧气反应：S+O2点燃SO2（2）磷与氧气反应：4P+5O2点燃2P2O5（3）碳与氧气反应：C+O2点燃CO2（5）氢与氧气反应：2H2+O2点燃2H2O2.非金属氧化物与水反应转化为酸：（1）二氧化碳与水反应：CO2+H2O==H2CO3（2）二氧化硫与水反应：SO2+H2O=H2SO3（3）三氧化硫与水反应：SO3+H2O=H2SO4二.金属单质与其化合物之间的转化：1.金属与非金属反应：（书上实验：铁与硫磺反应）2.金属氧化物与水反应：三.金属的冶炼：1.金属在自然界中的存在在自然界中，仅有少数金属(化学性质非常稳定)是以游离态(即单质)的形式存在的，大多数金属(化学性质活泼)是以化合态的形式存在的。2.金属的冶炼原理与方法(1)冶炼原理:金属冶炼就是要把金属从化合态变成游离态。(2)冶炼方法:用C、CO、H2等还原剂与金属氧化物反应，夺取金属氧化物中的氧，得到金属单质，如C+2CuO高温CO2↑+2CuCO+CuO高温CO2↑+CuH2+CuO=H2O+Cu3.氧化还原反应：【非基本反应类型】（1）定义：有化合价变化的化学反应（2）与四大基本反应类型的关系：①置换反应都是氧化还原反应；②复分解反应都不是氧化还原反应；③有单质生成的分解反应是氧化还原反应；④有单质参加的化合反应也是氧化还原反应。（3）氧化还原反应相关概念：氧化反应：元素化合价升高的反应还原反应：元素化合价降低的反应氧化剂：得电子(或电子对偏向)的物质------氧化性：氧化剂具有的得电子的能力还原剂：失电子(或电子对偏离)的物质------还原性：还原剂具有的失电子的能力氧化产物：氧化后的生成物还原产物：还原后的生成物。被氧化：还原剂在反应时化合价升高的过程被还原：氧化剂在反应时化合价降低的过程氧化性：氧化剂具有的得电子的能力还原性：还原剂具有的失电子的能力氧化还原反应的实质：电子的转移口诀：升失氧，降得还四.化合物之间的转化：1.氧气、氢气、水、氧化物、酸2.碳与碳的化合物3.氢氧化钠、碳酸钠、碳酸氢钠、氯化钠4.含钙化合物5.金属(镁、铝、锌、铁、铜)及其化合物【例题分析】【例1】小黄对CO还原CuO的实验进行了改进，装置如图所示（夹持仪器等略），已知HCOOHH2O+CO↑，有关说法正确的是（）A．实验时应先点燃酒精灯，过一段时间后再挤压胶头滴管B．该装置节约药品，污染小，所需的CO可现制现用C．实验中涉及的基本反应类型有分解反应和置换反应D．实验中可观察到红色固体变黑，澄清石灰水变浑浊【答案】B【解析】A、在一氧化碳还原氧化铜的实验中，必须保证CO气体的纯净，否则会发生爆炸，因此应该先通入CO，排尽空气，再点燃酒精灯，实验时应先挤压胶头滴管，过一段时间后再点燃酒精灯，故A不正确；B、使用胶头滴管的方式滴加药品，可以最大限度的节约药品；生成的尾气用气球收集，可以减少空气污染，该装置节约药品，污染小，所需的CO可现制现用，故B正确；C、实验中，HCOOH的反应为分解反应，而氧化铜和一氧化碳的反应为氧化还原反应，故C不正确；D、实验中，黑色的氧化铜还原成红色的铜单质，石灰水吸收二氧化碳生成碳酸钙沉淀，故D不正确。故选B。【例2】如图为书本上氢气还原氧化铜的实验装置图，下列有关分析正确的是（）

A．实验现象是黑色粉末变成银白色，试管口有水珠B．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，需先停止通氢气再撤去酒精灯D．该实验装置也可直接用于一氧化碳还原氧化铜的实验【答案】B【解析】A．实验现象为黑色粉末变成红色粉末，且试管口有水珠，故A错误。B．在给试管内药品加热前，需先通氢气排尽试管内的空气，防止混有空气而发生爆炸，故B正确。C．待反应结束后，需要先熄灭酒精灯再通一段时间的氢气，防止温度过高导致铜再次被氧化，故C错误。D．一氧化碳有毒，不能直接排放到空气中，本实验器材缺少尾气收集装置，故D错误。【例3】A、B、C、D四种物质之间的一步转化关系如图所示(部分反应物、生成物及反应条件未标出)，它们均含有同种金属元素，A是石灰石的主要成分，B是氧化物，C为碱，D由两种元素组成。下列判断错误的是（

）

A．B可用来配制波尔多液 B．D物质可能属于氧化物C．图中未涉及的基本反应类型是置换反应

D．D在一定条件下也可以转化为A【答案】B【解析】A、B为氧化钙，可以与硫酸铜配制波尔多液，故A正确；B、D为氯化钙，即D为盐，故B不正确；C、A→B，碳酸钙高温分解生成氧化钙和二氧化碳，为分解反应；A→D，碳酸钙与稀盐酸反应，为复分解反应；B→D，氧化钙与稀盐酸反应，为复分解反应；B→C，为氧化钙与水反应，为化合反应；C→D，氢氧化钙与稀盐酸反应，为复分解反应；C→A为二氧化碳与氢氧化钙反应，不是基本反应，则表中未涉及的基本反应类型是置换反应，故C正确；D、若D为氯化钙，氯化钙可以和碳酸钠反应产生碳酸钙沉淀，故D正确。故选B。【例4】如表物质符合图中转化关系的是（）选项甲乙丙转化关系图AFeCuAgBCaCO3Ca（OH）2CaCl2CCuOH2OO2DNaClNaNO3NaOHA．A B．B C．C D．D【答案】C【解析】氧化铜会和酸反应得到水，水能够电解产生氧气和氢气。故选C．【例5】木炭与氧化铜、一氧化碳与氧化铜反应的实验装置分别如图所示，下列说法正确的是（

）A．一氧化碳与氧化铜的反应中的作用是尾气处理B．木炭、一氧化碳与氧化铜的反应中，都只有碳元素的化合价发生变化C．两个实验中都可以观察到红色固体变黑D．木炭、一氧化碳与氧化铜的反应都属于置换反应【答案】A【解析】A、一氧化碳是有毒的气体，一氧化碳与氧化铜的反应中A的作用是尾气处理，防止一氧化碳污染空气，选项正确；B、木炭、一氧化碳与氧化铜的反应中，不是只有碳元素的化合价发生变化，铜元素的化合价也改变，选项错误；C、两个实验中都有铜生成，都可以观察到黑色固体变红，选项错误；D、一氧化碳与氧化铜发生的反应中，两种化合物作反应物，不符合置换反应的特点，不属于置换反应，选项错误，故选A。【例6】小金利用如图所示装置进行与反应的实验。若小金的实验操作均正确，则下列分析合理的是（）A．在实验中可观察到：①中硬质玻璃管内红色粉末变黑；②中澄清石灰水变浑浊B．实验结束后，①中硬质玻璃管内固体减小的质量与②中增加的质量相等C．在实验中，若要制得需通入D．此实验能说明具有还原性和可燃性【答案】D【解析】A、一氧化碳还原氧化铜生成铜和二氧化碳，可以看到①中硬质玻璃管内黑色固体变红，和②中澄清石灰水变浑浊，故A错误。B、一氧化碳还原氧化铜生成铜和二氧化碳，①中硬质玻璃管内固体减小的质量为氧化铜中氧元素的质量，②中增加的质量为反应生成二氧化碳的质量，两者质量不相等，故B错误。C、一氧化碳还原氧化铜生成铜和二氧化碳的化学方程式为：，参加反应的一氧化碳和反应生成铜的质量比为28:64，但是实验开始，实验结束都需要通入一氧化碳，故若要制得需通入一氧化碳质量要比2.8g多，故C错误。D、一氧化碳与金属氧化物反应生成二氧化碳和金属单质，所以一氧化碳具有还原性，反应后用点燃的方式来尾气处理，说明一氧化碳具有可燃性，故D正确。【例7】用“”玻璃管进行微型实验，如图所示。下列说法不正确的是（）A．处红棕色粉末变为黑色B．反应中是氧化剂C．处澄清石灰水变浑浊证明有生成D．可利用点燃的方法进行尾气处理【答案】B【解析】A、一氧化碳具有还原性，能与氧化铁反应生成铁和二氧化碳，a处红棕色粉末变为黑色，故选项说法正确。B、一氧化碳具有还原性，能与氧化铁反应生成铁和二氧化碳，所以一氧化碳属于还原剂，故B错误。C、处澄清石灰水变浑浊证明有生成，故C正确。D、根据一氧化碳具有可燃性，为防止污染空气，可利用点燃的方法进行尾气处理，故选项说法正确。【例8】如下列各组转化关系中的反应为初中化学常见的反应，其中的→表示某种物质可一步反应生成另一种物质。甲、乙、丙三种物质符合对应转化关系的是（

）选项ABCD转化关系物质甲FeCl2H2CaCO3CuO乙FeHClCO2Cu丙Fe2O3H2ONa2CO3CuSO4A．A B．B C．C D．D【答案】C【解析】A、氯化亚铁和锌反应生成氯化锌和铁，铁和稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，铁生锈能够生成氧化铁，氧化铁和还原剂在高温条件下反应生成铁等物质，氧化铁不能和其它物质反应生成氯化亚铁，该选项不符合转化关系。B、氢气和氯气反应生成氯化氢，氯化氢和氢氧化钠生成氯化钠和水，水不能和其他物质反应生成氯化氢，该选项不符合转化关系。C、碳酸钙在高温条件下分解产生氧化钙和二氧化碳，二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，碳酸钠和盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水，碳酸钠和氢氧化钙反应生成碳酸钙和氢氧化钠，该选项符合转化关系。D、氧化铜和还原剂在加热条件下反应生成铜和水，铜不能一步转化为硫酸铜，该选项不符合转化关系。【例9】某无色无味的干燥气体通过甲装置后使红棕色的氧化铁粉末变黑。小明猜测该气体可能是氢气、一氧化碳中的一种或两种。为验证猜测，小明从图乙中选择装置和对应药品，并按一定次序连接在甲装置的后面，其中装置和药品选择及装置连接次序最好的是（

）A．①②③⑤ B．③①②⑤ C．①④②⑤ D．①③②⑤【答案】D【解析】一氧化碳和氢气都能还原氧化铁，分别产生水和二氧化碳，检验水需要通过硫酸铜粉末，看是否变成蓝色；检验二氧化碳需要通过石灰水，看是否变浑浊；为防止对水的干扰，因此要先通过硫酸铜粉末检验水的存在，从而确定氢气的存在；再通过石灰水，若石灰水变浑浊，可以检验二氧化碳的生成，从而确定一氧化碳的存在；为防止空气中二氧化碳等的干扰，要接一个干燥吸收装置碱石灰，若有一氧化碳，最后还要对一氧化碳进行尾气处理，因此顺序为①③②⑤；【例10】用甲乙丙三套装置进行H2、C、CO还原CuO的实验并检验产物。（已知白色粉末无水硫酸铜遇水变蓝色）。分析上述三个实验，下列说法错误的是（

）A．甲乙丙三个实验都能观察到黑色粉末变红色的现象，并能成功检验产物B．甲乙丙三个反应中，反应前后铜元素的化合价都降低，氧元素的化合价都不变C．甲乙丙三个实验能说明H2、C、CO都具有还原性，且三个反应都是置换反应D．若反应前称量丙中硬质玻璃管及氧化铜的总质量为60克，通入一氧化碳反应一段时间后，冷却称量硬质玻璃管及其中物质的总质量为58.4克，则参加反应的氧化铜的质量为8克【答案】C【解析】A.甲乙丙三个实验都能观察到黑色粉末变红色，并且用无水硫酸铜、澄清石灰水分别检验生成物水、二氧化碳，正确；B.甲乙丙三个反应中，反应前后Cu元素的化合价都由+2变为0，故降低，O元素在化合物中的化合价都为-2价，不变，正确；C.氧化铜与一氧化碳反应生成铜和二氧化碳，反应物是两种化合物，不属于置换反应，错误；D.参加反应的氧化铜的质量为，正确。【例11】按如图所示装置，持续通入气态物质X，可以看到玻璃管中有红色物质生成，无水CuSO4变蓝，澄清石灰水变浑浊，则X不可能是（

）A．氢气和水蒸气 B．氢气和二氧化碳 C．一氧化碳和氢气 D．一氧化碳和水蒸气【答案】A【解析】A、氢气具有还原性，能与灼热的氧化铜反应生成铜和水蒸气，但不能使澄清石灰水变浑浊，故选项符合题意。B、氢气具有还原性，能与灼热的氧化铜反应生成铜和水蒸气，生成的水蒸气使无水CuSO4变蓝；混合气体中的二氧化碳使澄清石灰水变浑浊，故选项不符合题意。C、氢气具有还原性，能与灼热的氧化铜反应生成铜和水蒸气，生成的水蒸气使无水CuSO4变蓝；一氧化碳具有还原性，能与灼热的氧化铜反应生成铜和二氧化碳，生成的二氧化碳使澄清石灰水变浑浊，故选项不符合题意。D、一氧化碳具有还原性，能与灼热的氧化铜反应生成铜和二氧化碳，生成的二氧化碳使澄清石灰水变浑浊；水蒸气使无水CuSO4变蓝，故选项不符合题意。【例12】比较归纳是化学学习中常用的一种方法。以下是C、CH4、CO三种物质转化为CO2的转化关系，①C→CO2；②CH4→CO2；③CO→CO2，对它们的比较归纳正确的是（）A．三种转化发生的都是化合反应B．三种转化的过程中都放出热量C．三种物质都只能跟氧气反应才能转化为二氧化碳D．三种物质都可以在点燃条件下发生反应转化为二氧化碳【答案】D【解析】A、三种转化中CH4气体在氧气中燃烧生成两种物质二氧化碳和水，不属于化合反应，故选项错误。B、三种转化的过程中①C→CO2，如果用碳高温还原金属氧化物属需要吸收热量，故选项错误。C、三种物质中①C→CO2和③CO→CO2如果用碳和一氧化碳高温还原金属氧化物也可知产生二氧化碳，故选项错误。D、三种物质都可以在点燃条件下发生反应转化为二氧化碳，故选项正确。【例13】下列物质的一步转化过程不符合A⇌B→C的是（

）A．CO⇌CO2→CaCO3B．H2O⇌C6H12O6→CO2C．Cu⇌CuO→Cu（OH）2D．O2⇌H2O→H2【答案】C【解析】A、一氧化碳燃烧生成二氧化碳，二氧化碳与碳在高温下反应生成一氧化碳，二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，转化过程符合A⇌B→C，故A选项不符合题意；B、二氧化碳与水通过光合作用生成葡萄糖，葡萄糖与氧气反应生成二氧化碳和水，转化过程符合A⇌B→C，故B选项不符合题意；C、铜与氧气在加热条件下生成氧化铜，氧化铜与氢气在加热条件下生成铜和水，氧化铜难溶于水，不能与水反应，不能一步反应生成氢氧化铜，转化过程不符合A⇌B→C，故C选项符合题意；D、氢气在氧气中燃烧生成水，水通电分解生成氢气和氧气，转化过程符合A⇌B→C，故D选项不符合题意。【例14】某无色气体中可能含有二氧化碳、一氧化碳、氢气和水蒸气中的一种或几种，依次进行下列处理(假设每次处理均完全反应)：①将气体通过碱石灰后，气体体积缩小；②通过灼热的氧化铜后，固体变为红色；③通过白色的硫酸铜粉末后，硫酸铜粉末出现蓝色；④通过澄清石灰水时，石灰水变浑浊。由此可以确定原气体中（

）A．一定含有一氧化碳、氢气，还含有水和二氧化碳中的一种或两种B．一定含有水、一氧化碳，可能含有氢气、二氧化碳C．一定含有一氧化碳、二氧化碳，可能含有水、氢气D．一定含有水、二氧化碳，可能含有氢气、一氧化碳【答案】A【解析】气体通过碱石灰体积变小，说明含有水蒸气或是二氧化碳的一种或两种，但通过1后，气体之中就不含这两种气体了，通过2时,氧化铜被还原,可能是被一氧化碳和氢气中的一种或两种还原，由后面的3、4可以看出，还原后的产物中既含水又含二氧化碳,说明还原氧化铜的为一氧化碳和氢气并存，故选A。【例15】小实计了如图1所示的实验装置，进行一氧化碳还原氧化铜的实验。为分离1装置中反应排出的一氧化碳和二氧化碳，他又设计了如图2所示的装置(铁架台、铁夹等固定用装置已略去，a、b为活塞)。请回答：(1)在实验开始前，如何检查1装置中