第3讲-物质的转化(讲义)(解析版).docx

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+2O2Fe3O4
Fe与硫酸反应：Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑
Cu与AgNO3溶液反应：Cu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag
2．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+H2O
3．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+H2O
NaOH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+H2O
NH3·H2O与FeCl3溶液反应：FeCl3+3NH3·H2O=Fe(OH)3↓+3H2O
4．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===H2CO3 CO2+Na2O===Na2CO3 CO2+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→BaSO4 B．CuO→Cu(OH)2
C．NaOH→Na2CO3 D．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＋O2CO2；
②___________________________________；
③___________________________________；
④___________________________________；
⑤___________________________________；
⑥___________________________________；
⑦___________________________________。
答案：②CO2＋H2O===H2CO3
③CO2＋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＋2H2O
⑦CaO＋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：
非金属酸性氧化物；金属碱性氧化物，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↑+H2O
3．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_____________。
①CO2 ②MgO ③CO ④Fe2O3 ⑤CuO ⑥Na2O ⑦SO2
答案：②④⑤⑥ ①⑦
2．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：C
3．下列物质间的转化能一步实现的是(　　)
A．Na2CO3→NaOH B．CaCO3→Ca(OH)2
C．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Cu
B．甲为C、乙为CO、丙为CO2
C．甲为CaCO3、乙为CaO、丙为Ca(OH)2
D．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①O2　②Fe　③H2SO4　④NaOH　⑤CuCl2，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＋3FeFe3O4
(2)H2SO4＋2NaOH===Na2SO4＋2H2O，CuCl2＋2NaOH===Cu(OH)2↓＋2NaCl
(3)Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑，Fe＋CuCl2===Cu＋FeCl2
7．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＋6H2O
8．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：______________________________________。
(2)酸性氧化物＋足量的碱：______________________________________。
(3)碱性氧化物＋足量的酸：______________________________________。
答案： SO3(或SO2) K2O H2SO4 KOH K2SO4
(1)SO3＋K2O===K2SO4（或SO2+K2O=K2SO3）
(2)SO3＋2KOH===K2SO4＋H2O（或SO2＋2KOH===K2SO3＋H2O）
(3)K2O＋H2SO4===K2SO4＋H2O
(答案合理即可)