第3讲-物质的转化(讲义)(解析版)

第3讲物质的转化【学习目标】1．了解常见类型的物质的主要性质。2．认识不同类别的物质在一定条件下能发生相互转化。3．了解酸、碱、盐的复分解反应发生的条件。【基础知识梳理】一、常见类型的物质的化学通性1．金属单质的化学通性（1）与活泼非金属单质（如O2、Cl2等）发生化合反应。（2）与水或酸反应放出氢气。其中能与水反应的金属有K、Ca、Na、Mg，Mg在加热条件下才能与水反应，反应生成碱和氢气。金属活动顺序表氢之前的金属都能与盐酸、稀硫酸等酸反应。（3）活泼金属（除K、Ca、Na、Mg外）能将不活泼金属从它们的盐溶液中置换出来。写出下列化学方程式：Na与水反应：2Na+2H2O=2NaOH+H2↑Fe在氧气中燃烧：3Fe+2O2eq\o(=,\s\up7(点燃))Fe3O4Fe与硫酸反应：Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑Cu与AgNO3溶液反应：Cu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag2．酸的化学通性（1）水溶液显酸性，能使指示剂变色。（2）与活泼金属发生置换反应放出氢气。（3）与碱发生中和反应。（4）与碱性氧化物反应生成盐和水。（5）与某些盐反应。写出下列化学方程式：硫酸与氢氧化铜反应：H2SO4+Cu(OH)2=CuSO4+2H2O盐酸与氧化铁反应：Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O盐酸与碳酸钠反应：Na2CO3+2HCl=2NaCl+CO2↑+H2O【例1】醋酸（CH3COOH）是一种酸，请写出下列化学方程式：醋酸与NaOH溶液反应：CH3COOH+NaOH=CH3COONa+H2O醋酸与金属Zn反应：2CH3COOH+Zn=(CH3COO)2Zn+H2↑醋酸与CaO反应：2CH3COOH+CaO=(CH3COO)2Ca+H2O3．碱的化学通性（1）水溶液显碱性，能使指示剂变色。（2）与酸发生中和反应。（3）与酸性氧化物反应生成盐和水。（4）与某些盐反应。写出下列化学方程式：NaOH溶液与CO2反应：2NaOH+CO2=Na2CO3+H2ONaOH溶液与MgCl2溶液反应：2NaOH+MgCl2=2NaCl+Mg(OH)2↓澄清石灰水与碳酸钠溶液反应：Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaOH【例2】一水合氨（NH3·H2O）是一元弱碱，请写出下列化学方程式：NH3·H2O与盐酸反应：NH3·H2O+HCl=NH4Cl+H2ONH3·H2O与FeCl3溶液反应：FeCl3+3NH3·H2O=Fe(OH)3↓+3H2O4．酸性氧化物和碱性氧化物的性质(1)酸性氧化物酸性氧化物是指能与碱反应生成盐和水的氧化物。常见的酸性氧化物有CO2、SO2等。酸性氧化物有的能与水反应，一定条件下与碱和碱性氧化物反应。请分别写出CO2与水、Na2O和NaOH溶液反应的化学方程式：CO2+H2O===H2CO3CO2+Na2O===Na2CO3CO2+NaOH===Na2CO3+H2O(2)碱性氧化物碱性氧化物是指能与酸反应生成盐和水的氧化物。常见的碱性氧化物有Na2O、CaO、MgO、Fe2O3等。请根据碱性氧化物的性质，写出下列化学方程式：①CaO与水反应：CaO+H2O===Ca(OH)2。②CaO与CO2反应：CaO+CO2===CaCO3。③Fe2O3与盐酸反应：Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O。【例3】下列变化不能通过一步化学反应实现的是()A．BaCl2→BaSO4B．CuO→Cu(OH)2C．NaOH→Na2CO3D．MgCl2→Mg(OH)2答案：B解析：CuO难溶于水，不能与水反应。NaOH与CO2反应能生成Na2CO3。二、常见类型的物质之间的相互转化关系【例4】单质、氧化物、酸、碱和盐的相互关系，可以用如图简单表示。限选择铁、碳、氧气、盐酸、氧化钙、二氧化碳、水、氢氧化钙8种物质作为反应物，将图中指定序号的转变用化学方程式表示(所写化学方程式不得重复)。①C＋O2eq\o(=====,\s\up7(点燃))CO2；②___________________________________；③___________________________________；④___________________________________；⑤___________________________________；⑥___________________________________；⑦___________________________________。答案：②CO2＋H2O===H2CO3③CO2＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋H2O(或CO2＋CaO===CaCO3)④Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑⑤CaO＋2HCl===CaCl2＋H2O(或CaO＋CO2===CaCO3，与③不得重复)⑥Ca(OH)2＋2HCl===CaCl2＋2H2O⑦CaO＋H2O===Ca(OH)2解析：属于同一类的物质必定符合同一标准，就会有某一共同的性质，利用一类物质和另一类物质之间的关系，就可以找出物质之间转化的方法：非金属eq\o(――→,\s\up7(氧气))酸性氧化物eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(\o(――→,\s\up7(碱或碱性氧化物))盐,\o(――→,\s\up7(水))酸))；金属eq\o(――→,\s\up7(氧气))碱性氧化物eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(\o(――→,\s\up7(酸或酸性氧化物))盐,\o(――→,\s\up7(水))碱))，该题对各类物质之间的转化限定了8种物质，从这8种物质中选出符合条件的物质进行各类物质间的转化。三、酸、碱和盐在溶液中的复分解反应酸、碱和盐之间要发生复分解反应，通常有沉淀析出、气体放出或有水等物质生成。分别写出下列化学方程式，并指出反应发生的条件：①稀硫酸与NaOH溶液：H2SO4+2NaOH=Na2SO4+2H2O有水生成②稀盐酸与Na2CO3溶液：2HCl+Na2CO3=2NaCl+CO2↑+H2O有气体生成③BaCl2溶液与Na2SO4溶液：BaCl2+Na2SO4=BaSO4↓+2NaCl有沉淀生成④NaOH溶液与CuSO4溶液：2NaOH+CuSO4=Cu(OH)2↓+Na2SO4有沉淀生成1．生成难溶物（沉淀）的反应（1）常见的难溶性氢氧化物有Mg(OH)2、Al(OH)3、Fe(OH)3、Cu(OH)2等。请分别写出生成上述氢氧化物沉淀的化学方程式。（2）常见的难溶性盐有CaCO3、BaCO3、BaSO4、AgCl等。请分别写出生成它们的化学方程式。2．生成气体的反应碳酸盐或碳酸氢盐与酸反应能生成CO2气体，写出下列化学方程式：碳酸钠与盐酸反应：Na2CO3+2HCl=2NaCl+CO2↑+H2O碳酸氢钠与盐酸反应：NaHCO3+HCl=NaCl+CO2↑+H2O碳酸钙与硝酸反应：CaCO3+2HNO3=Ca(NO3)2+CO2↑+H2O3．生成水的反应酸和碱发生中和反应、酸性氧化物与碱反应、碱性氧化物与酸反应等反应都能生成水。写出下列化学方程式：硝酸与氢氧化钡反应：2HNO3+Ba(OH)2=Ba(NO3)2+2H2O二氧化硫与NaOH反应：SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O氧化铜与硫酸反应：CuO+H2SO4=CuSO4+H2O【例5】对于化学反应A＋B=C＋D，下列说法中正确的是()A．若生成物C、D中有一种为单质，则该反应一定是置换反应B．若生成物C和D分别为两种沉淀，A、B有可能为盐和碱C．若C、D是盐和水，A、B一定是酸和碱D．若A、B为两种化合物，C、D也一定为化合物答案：B解析：A选项，反应物有可能都是化合物，如氧化铁与一氧化碳反应，错误；B选项，若A和B分别是CuSO4和Ba(OH)2，反应生成Cu(OH)2和BaSO4两种沉淀，正确；C选项，酸性氧化物与碱或碱性氧化物与酸反应产物也是盐和水，错误；D选项，A、B为两种化合物，C、D不一定都是化合物，如氧化铁与一氧化碳反应，错误。故选B。课堂检测1．下列氧化物中，属于碱性氧化物是_______________，属于酸性氧化物的是_____________。①CO2②MgO③CO④Fe2O3⑤CuO⑥Na2O⑦SO2答案：②④⑤⑥①⑦2．下列物质所属类别正确的是（）A．液态氧——化合物 B．食盐水——纯净物C．Na2O——碱性氧化物 D．NaHSO4——含氧酸答案：C3．下列物质间的转化能一步实现的是()A．Na2CO3→NaOH B．CaCO3→Ca(OH)2C．NaNO3→NaCl D．CuO→Cu(OH)2答案：A解析：Na2CO3与Ca(OH)2反应生成CaCO3和NaOH，符合题意；4．X、Y、Z、W各代表一种物质，若X＋Y=Z＋W，则X和Y之间不可能是()A．盐和盐的反应 B．碱性氧化物和水的反应C．酸与碱的反应 D．酸性氧化物和碱的反应答案：B解析：碱性氧化物与水反应为化合反应，生成物只有一种。5．下列各组物质中，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CuSO4、丙为CuB．甲为C、乙为CO、丙为CO2C．甲为CaCO3、乙为CaO、丙为Ca(OH)2D．甲为H2SO4、乙为H2O、丙为H2答案：C解析：CaCO3不能一步生成Ca(OH)2。6．有物质①O2②Fe③H2SO4④NaOH⑤CuCl2，请回答：(1)写出一个上述物质发生化合反应的化学方程式______________________；(2)写出两个上述物质发生复分解反应的化学方程式__________________________________________；(3)写出两个上述物质发生置换反应的化学方程式____________________________________________。答案：(1)2O2＋3Feeq\o(=,\s\up7(点燃))Fe3O4(2)H2SO4＋2NaOH=Na2SO4＋2H2O，CuCl2＋2NaOH=Cu(OH)2↓＋2NaCl(3)Fe＋H2SO4=FeSO4＋H2↑，Fe＋CuCl2=Cu＋FeCl27．现有下列6种物质：a.纯碱、b.盐酸、c.稀硫酸、d.烧碱、e.二氧化硫、f.氢氧化铁。利用上面提供的6种物质，按下列要求写出反应的化学方程式：(1)无氧酸与钠盐：________________________________________________。(2)碱与无氧酸：________________________________________________。(3)酸性氧化物与足量可溶性碱：____________________________________。(4)含氧酸与不溶性碱：____________________________________________。答案：(1)Na2CO3＋2HCl=2NaCl＋CO2↑＋H2O(2)NaOH＋HCl=NaCl＋H2O(3)SO2＋2NaOH=Na2SO3＋H2O(4)3H2SO4＋2Fe(OH)3=Fe2(SO4)3＋6H2O8．从H、O、S、K四种元素中选择合适的元素，组成属于表中相应栏类型的物质，将其化学式填在表中相应的空格内(只要求举一例)。类型酸性氧化物碱性氧化物含氧酸碱含氧酸盐化学式用你在上表中所填的物质写出符合要求的化学方程式：(1)酸性氧化物＋碱性氧化物：_____________________________________