物质的转化规律(学生练习).docx

物质的分类和转化规律一 物质的分类：_，例：Na、 物质纯净物单质 化合物_，例：Cl2、 、稀有气体_氧化物，例：SO2、 _氧化物，例：Na2O、 氧化物酸 例： 碱 例: 盐 例: 无机化合物有机化合物，例: 基本概念：混合物 例：盐酸、空气、 1元素：是具有相同 的同一类原子的总称。质子数量相同,中子数量不同的原子或离子也属于相同的元素；质子数相同,中子数量不同的原子或离子被称为 .元素的化学性质是由其 决定的，元素的种类是由 决定的。2纯净物： 称为纯净物, 纯净物又分为 和 。3混合物： 称为混合物。4单质： 称为单质。元素在单质中存在时称为元素的游离态。同一种元素的不同种单质叫做同素异形体（如：石墨和 ）。5化合物： 叫做化合物。自然界中的物质大多数为化合物。6无机化合物：通常指不含 元素的化合物（但包括碳的氧化物、碳酸盐等）,简称无机物。7有机化合物: 通常指含 元素的化合物，有机化合物主要由 、 、 、 等元素组成。但一些简单的含碳化合物，如一氧化碳、二氧化碳、碳酸盐、金属碳化物、碳酸等除外。8氧化物： 称为氧化物。另一种元素若为金属元素，则为 ；若为非金属元素，则为 。9： 酸：电离时生成 的化合物。10碱：电离时生成 的化合物。11盐：是指一类 或 与 结合的化合物。二 物质的转化规律：1. 金属+氧=金属氧化物 钠放置在空气中。现象：银白色逐渐退去。 反应：4Na+O2 = 镁条燃烧。 现象： ， 反应：2Mg+O2 加热金属铝片。 现象：铝箔熔化，失去光泽，熔化的铝并不滴落，产生这一现象的原因是：铝表面生成了氧化铝薄膜，构成薄膜的氧化铝的熔点高于金属铝的熔点，包在铝的外面，所以熔化的液态铝不会落下来。反应：4Al+3O2 铝在空气中生锈：4Al+3O2= Al2O3是一层极薄的 物，可阻碍反应的进行。 铁丝在氧气中燃烧。现象： ， 反应：3Fe+2O2 。铁钉在空气中生锈。现象： ， 反应：4Fe+3O2= 。相关知识点：（1）铁生锈的条件： 、 （2）Fe可做 中的抗氧化剂（去除 ）。 加热金属铜丝。 现象： 。 反应：2Cu+O2= .2. 金属氧化物+还原剂=金属+非金属氧化物CuO+H2= 现象： ，H2还原优点是反应生成物之一是 ，且产物较纯净。CuO+CO= （CO有剧毒，实验时一定 ）2CuO+C ；现象： (虽然C的还原能力强于H2，但固体还原剂与氧化物的充分接触程度没有固体与气体还原剂充分，自然反应温度就比H2要高,最好使用酒精喷灯或加罩的酒精灯。C要稍微过量。)2Fe2O3+3C ； Fe2O3+3CO ；（加热时一定要持续高温）Fe2O3+3H2 ；现象： 总结：金属与金属氧化物之间的转换活泼金属在空气中易与氧气反应，表面生成一层氧化物。有的氧化膜疏松，不能保护内层金属，如： ；有的氧化膜致密，可以保护内层金属不被继续氧化，如： 表面的氧化层。在点燃镁条或铝片前，常用砂纸 镁条或铝片。除Ag、Pt、Au外的金属, 一般都可与氧气发生化合反应, 金属越活泼与氧化合就越容易, 反应就越剧烈。生成氧化物的特点是绝大部分反应的结果多为 热量， 的热量愈大，则生成的氧化物愈稳定。金属氧化物大多数是 性氧化物。金属氧化物热还原反应指的是金属氧化物(如Fe2O3、CuO等)在加热或者更高的温度条件下，用一些还原剂（如： ）将氧化物中的金属元素以单质形式还原出来的反应。越活泼的金属，其金属氧化物被还原时所需温度越高。KAl的冶炼只能在矿石熔化状态（不是水溶液）下电解，用H2、CO 还原。用气体做还原剂时，气体“ ”，酒精灯“ ”。实验开始时,应先通入一段时间CO（或H2）,目的是 ，实验结束后,应先拿走酒精灯,后撤走CO（ 或H2）导管,目的是 .CO有剧毒，实验时一定要进行 。3金属氧化物+水=碱生石灰溶于水：CaO+H2O= 现象: 。相关知识点: (1)最终所获得的溶液名称为氢氧化钙溶液,俗称 ;(2)在其中滴入无色酚酞,酚酞会变成 色; (3)生石灰可做 干燥剂.氧化钠溶于水：Na2O+H2O= 氧化钾溶于水：K2O+H2O= 补充：K、Ca、Na可以直接与水反应。 如：Ca+2H2O=Ca(OH)2+H2 4碱=金属氧化物+水MgFe对应的氢氧化物加热可分解。 如：2Fe(OH)3= 。SnCu对应的氢氧化物微热即分解。 如：Cu(OH)2= 。现象: 。HgAg对应的氢氧化物常温即易分解。如：2AgOH=Ag2O+H2O。（常温下不存在） 特例：NH4OH= 。 现象: 。总结：金属氧化物与碱之间的转换 金属氧化物与水反应生成的碱一定要 溶于水，生成的碱都是 碱。反应时都 大量的热。 弱碱（一般不溶于水的碱）加热可分解，活泼性越强的金属所生成的碱，加热分解需温度越 。 可溶性碱加热一般不分解。KNa对应的氢氧化物 分解。 5非金属+氧=非金属氧化物氢气在空气中燃烧：2H2+O2 现象: 相关知识点: (1)氢气是一种常见的还原剂; (2)点燃前,一定要检验它的纯度否则会爆炸。红磷在空气中燃烧：4P+5O2 现象: 相关知识点: (1)烟是固体小颗粒;雾是液体小颗粒. (2)测量氧气在空气中的体积分数。(3)可做烟雾弹。硫粉在空气中燃烧： S+O2 现象:在空气中是发出微弱的 火焰,在氧气中是发出明亮的 火焰. 有强烈 气味。 相关知识点:（1）反应后的产物可用紫色的石蕊试液来检验(紫色变成红色)；（2）SO2污染空气，要用 溶液进行尾气处理。（3）SO2是气体，所以 测量氧气在空气中的体积分数，若将水改为 溶液，也可以测量氧气在空气中的体积分数。 碳在氧气中充分燃烧：C+O2 现象:在空气中是发出 ,在氧气中是发出 。 相关知识点:反应后的产物可用 来进行检验.碳在氧气中不充分燃烧：2C+O2 6非金属氧化物 + 活泼金属 = 非金属+金属氧化物 金属钠与水反应：2Na+2H2O= ，现象：浮（钠块浮在水面上）、游（钠块在水面上无规则游动）、熔（钠块熔化为小球）、响（发出嘶嘶的响声）、红（使滴入酚酞试液的溶液变红） 金属镁与CO2反应：2Mg+CO22MgO+C 现象：发出白光，有白色粉末（MgO）生成，有黑色固体（C）生成，同时放出大量的热。相关知识点: 非常活泼的金属能在二氧化碳中“燃烧”。 金属铝与水的反应：2Al+6H2O=2Al(OH)3+3H2总结：非金属与非金属氧化物之间的转换 在非金属元素与氧形成的化合物里，氧显 价，另一种非金属元素显 价。 经点燃，许多非金属都能在空气里燃烧；如是气体燃烧，在燃烧前一定要先 。 活泼金属可以将非金属氧化物中的非金属（不是氧）置换出来。溶液中或气体之间发生的置换反应在常温下进行，气体与固体或两种固体之间发生的置换反应一般需在高温下进行。 活泼金属火灾，不能使用 和 灭火。 K、Ca、Na、Mg不能置换出盐溶液中的不活泼金属的离子。就是因为活泼金属先与 先反应。7非金属氧化物 + 水 = 酸 CO2+H2O= （CO2通入紫色石蕊试液，溶液 。） SO3+H2O= SO2+H2O= （生成酸雨的主要反应。H2SO3与氧进一步反应生成 ，PH值 ） P2O5+3H2O=2H3PO4 N2O5+H2O=2HNO38酸=非金属氧化物 H2OH2CO3= （酸碱盐反应中生成H2CO3，大部分会分解成 和 。）H2SO3 = SO2+ H2O光或 H2SO4 SO3+H2O 4HNO3= = 4NO2+O2+2H2O （硝酸要用 色瓶密封保存） 总结：非金属氧化物与酸之间的转换大部分非金属氧化物能与水反应生成 。CO、SiO2不溶于水，不与水反应。含氧酸也可以受热分解生成非金属氧化物.H2SO3、H2CO3在常温下即可分解。H2SO4热稳定性强。HNO3见光或受热即分解。 9金属+非金属=无氧盐 氯气与金属钠反应， 现象： ， 反应： 2Na+Cl2 铁粉与硫粉混合加热。 现象： 反应： Fe+S 铁丝在氯气中燃烧。 现象：产生棕黄色烟， 反应：2Fe+3Cl22FeCl3总结：此处的非金属H2、O2除外。当金属越活泼, 非金属也越活泼时, 反应就越容易进行。10金属氧化物+非金属氧化物=含氧盐 Na2O + SO3 = Na2SO4（较快）， CaO + SO3 = CaSO4（较慢） Na2O + CO2 = Na2CO3（缓慢吸收），CaO + CO2 = CaCO3（非常缓慢，如有水参与反应更快） Na2O + SiO2Na2SiO3（熔融时），CaO + SiO2 CaSiO3 （炼铁时加石灰石去杂的方法）11含氧酸盐 金属氧化物 非金属氧化物 CaCO3 + （二氧化碳工业制法） 2CuSO42CuO + 2SO2+ O2 Cu2(OH)2CO3 现象： 2Cu(NO3)22CuO + 4NO2 + O2总结：金属氧化物+非金属氧化物与含氧盐之间的转换 SO3与活泼金属的氧化物在常温下即可反应, 其余的需在加热或高温条件下才能发生反应。Na2O、K2O比CaO反应速度要快一些（其它常见金属氧化物一般不反应）。 、 的碳酸盐稳定、易溶于水。 Ca、Mg、Cu等的碳酸盐微溶或难溶、受热易 。 Na2SO4, K2SO4等不易分解.其它硫酸盐的分解温度各不相同,Fe2(SO4)3在700左右就可以分解为:SO3和Fe2O3；CaSO4在1400左右分解：SO3和CaO；BaSO4在1580左右分解：SO3和BaO。 硝酸盐加热易分解. KNa活泼金属的硝酸盐分解生成亚硝酸盐和氧气; MgCu等较活泼金属的硝酸盐分解生成氧化物、NO2和O2; Hg以后不活泼金属的硝酸盐分解生成金属、NO2和O2。 补充：其它盐的分解反应2NaHCO3 (侯氏制碱法中的一步)Ca(HCO3)2 CaCO3+CO2+H2O （水垢、钟笋石产生的原因）2KMnO4 （实验室制氧气方法之一）相关知识点: (1)紫色变为黑色；(2)生成使带火星木条 的气体 2KClO3 （实验室制氧气方法之一）相关知识点:(1)二氧化锰在其中作为催化剂,加快氯酸钾的分解速度或氧气的生成速度;(2)二氧化锰的 和 在化学反应前后没有改变;(3)反应完全后,试管中的残余固体是氯化钾和二氧化锰的混合物,进行分离的方法是: , , . CuSO45H2O 现象： 12非金属氧化物+碱=盐+水 Ca(OH)2CO2 现象: 相关知识点: （1）这个反应可用来检验 气体的存在. （2）石灰浆糊上墙后变硬的原因。（3）继续通过量CO2的则溶液又由浑浊变澄清：CaCO3+CO2+H2O=Ca(HCO3)2 2NaOHCO2 现象没有，可加酸或Ca(OH)2来验证是否反应。相关知识点:（1）NaOH可用来吸收 等气体.（2）NaOH晶体易吸收空气中的 和 而变质。补充：检测CO2用 ，而吸收用 。原因：Ca(OH)2有沉淀；NaOH极易溶于水，吸收的也多。检测H2O用 ，而吸收用H2SO4（浓）。原因： 有颜色变化。H2SO4（浓）吸水多而快。同时有CO2和H2O要检测时，先 后 。同时要吸收CO2和H2O，先 后 。 Ca(OH)2+SO2= （有白色沉淀生成） NaOHSO2 （工业去废气的方法） 2NaOHSO3 2NaOH+SiO2=Na2SiO3+ H2O （强碱不能用 长期盛放）。总结：可溶于水的非金属氧化物先与 反应，生成对应的 ，然后再与碱反应。准确的说，是一个化合反应和酸碱复分解反应的整合。碱一定要是 溶性碱碱石灰的主要成分 和 （或氢氧化钙），是因为氢氧化钠高温下可以与实验室最常用的玻璃仪器（含有大量二氧化硅）发生反应腐蚀仪器，氧化钙的作用是“冲淡”氢氧化钠的浓度。碱石灰可以吸收 和 。 能与碱反应生成盐和水的氧化物也叫 氧化物（包括部分非金属氧化物和部分金属氧化物。如：SO2、Mn2O7；非金属氧化物不一定是酸性氧化物，如：CO、NO、H2O）。非金属氧化物中大多数是酸性氧化物，酸性氧化物中大多数是非金属氧化物。酸性氧化物大多数能跟水直接化合生成含氧酸， 也可以与碱发生反应，含氧酸也可以受热分解生成酸性氧化物。13金属氧化物+酸=盐+水 Fe2O3+6HCl= 现象： 相关知识点：铁器除锈 (不能用浓HCl，浓HCl反应太快，会腐蚀铁。) CuO+2HCl= 现象： CuO+H2SO4= 现象： MgO+H2SO4= 现象： Al2O3+3H2SO4= 现象： CaO+2HNO3 = 现象： 总结：大部分金属氧化物都能与酸反应生成盐和水。能与酸反应生成盐和水的氧化物也叫 氧化物（包括部分金属氧化物。如：Fe2O3 、CuO 、CaO）。既能与酸反应生成盐和水，又能与碱反应生成盐和水的氧化物也叫两性氧化物（如：Al2O3、ZnO）。所以铝容器不能盛装酸也不能盛装碱既不与酸反应也不与碱反应的氧化物是中性氧化物（如：CO、NO、H2O）。14酸 + 碱 = 盐 + 水NaOH+HCl= 现象：无 Cu(OH)2+2HCl= 现象： Mg(OH)2+2HCl= 现象： Al(OH)3+3HCl= 现象： （胃舒平治疗胃酸过多的方法） Cu(OH)2+H2SO4= 现象： Ca(OH)2+H2SO4= 知识点：土壤中和的主要方法。 2NH4OH+H2SO4= 2Fe(OH)3+3H2SO4= 现象： Ba(OH)2+H2SO4= 现象： 相关知识点：生成白色沉淀不溶解于 ，检验 的原理。 Fe(OH)3+3HNO3= 现象： 15. 碱 + 盐= 新碱 + 新盐2NaOH+CuCl2= 现象： 2NaOH+CuSO4= 现象： 3NaOH+FeCl3= 现象： Ca(OH)2+Na2CO3= 现象： 相关知识点：工业生产和实验室制少量 的方法 3Ca(OH)2+2AlCl3 = 现象： Ca(OH)2+2NH4NO3= 现象： 相关知识点：生成使 的 色石蕊试纸变 色的气体，应用于检验 。Ba(OH)2+Na2CO3= 现象： Ba(OH)2+MgCl2 = 现象： Ba(OH)2+Na2SO4= 现象： Ba(OH)2+Cu(NO3)2= 现象： 16酸 + 盐= 新酸 + 新盐CaCO3 +2HCl= 现象： 相关知识点：（1）盐酸宜用 盐酸;(2)除水垢的方法;（3）实验室制备 的方法。 Na2CO3+2HCl= 现象： 相关知识点：泡沫灭火器原理之一AgNO3 +HCl= 现象： 相关知识点：生成白色沉淀不溶解于 ，检验 的原理BaCl2+H2SO4 = 现象：生成白色沉淀相关知识点：检测SO42-时加BaCl2有可能生成AgCl，所以要慎重。Na2CO3+H2SO4= 现象： 相关知识点：泡沫灭火器原理之一Ba(NO3)2+H2SO4= 现象： 相关知识点：生成白色沉淀不溶解于 ，检验 的原理 CaCO3+H2SO4= 现象： 相关知识点：(1）CaSO4微溶，附着在石灰石表面，阻止反应进行，此方法不适合制取 。但可以将石灰石打成粉末，并不断搅拌，使反应持续进行。 （2）酸性土壤中和时，若没有酸碱批示剂，可使用 粉末替代熟石灰，并有气体放出。石灰包括生石灰（CaO，是一种腐蚀性白色粉末，施用时难度较大）和熟石灰Ca(OH)2两种。石灰反应迅速，作用强烈，但后效较短。石灰石粉（CaCO3）对土壤酸性的中和作用相对较为缓慢，但后效期长。BaCO3+2HNO3= 现象： 相关知识点：检测SO42-时，加 ，再加 酸的目的就是防止 的干扰。Ag2CO3+2HNO3= 现象： 相关知识点：检测Cl-时，加 ，再加 酸的目的就是防止 的干扰。NaHCO3+HCl= 现象： 相关知识点：NaHCO3俗称 ，胃酸过多可用NaHCO3治疗。但有胃炎的病人不适合， 让伤口扩大。17盐 + 盐= 新盐 + 新盐AgNO3+NaCl= 现象： 相关知识点：(1)生成白色沉淀，不溶解于 （其他氯化物类似反应），应用于检验溶液中的 。 (2)公安机关提取案犯留在物品上指纹的方法。BaCl2+Na2SO4= 现象： 相关知识点：生成白色沉淀不溶解于 的沉淀（其他硫酸盐类似反应），应用于检验 。CuSO4+Na2CO3= 现象： BaCl2+Na2CO3= 现象： CaCl2+Na2SO4= 现象： 总结：酸碱盐之间转换的规律（都是复分解反应）参加反应的酸、碱和盐必须都能 水, 或者 （即不溶于水的碱和盐只能与 反应）。生成物中必须有 、 、 之中的一种即可。酸与盐发生反应时，一定是 酸制 酸，如果反应物中的盐是难溶物, 那么生成物必须都是可溶的, 否则反应将不能继续进行.在实验室用石灰石制取CO2时,只能选用盐酸而不能用硫酸,就是这个道理。酸与碱的反应是中和反应，反应实质是H+OH-= ；盐是 反应的产物，强酸弱碱生成的盐一般呈 性，弱酸强碱生成的盐一般呈 性，强酸强碱生成的盐一般呈 性。复分解反应指由 的反应。复分解反应前后，各物质所含元素的化合价 。18金属+盐=新盐+新金属（置换反应）Fe+CuSO4= 现象: 。相关知识点：（1） 炼铜的方法。炼铜时，铁应煅成片状，提高铁的利用效率和反应速度。 （2）电镀工业中铁表面镀 的方法。Cu+2AgNO3= 现象: 。Zn+CuCl2= 现象: 。Mg+FeSO4= 现象: 。总结： K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb（H） Cu Hg Ag Pt Au 金属活动性由强逐渐减弱反应物中的金属在金属活动顺序表中必须位于盐中金属的 面，盐应是 溶或微溶于水的盐溶液。金属不包括K、Ca、Na、Mg。这些金属能与所有盐溶液发生反应，但反应的本质均是先与水反应生成氢气和碱，然后可能发生的反应是生成的碱与溶液中的溶质发生复分解反应(若满足复分解反应的条件的话)。例：2Na + CuCl2+2H2O = 2NaCl + H2+ Cu(OH)2Fe与盐反应，生成 如一种金属与多种盐反应，则金属与最不活泼金属的离子反应优先进行。19金属与酸和水的反应 Zn+H2SO4（稀）= 现象: 。相关知识点：（1）实验室制备 的方法。（2）酸不要用浓HCl（有挥发性）、H2SO4（浓）和HNO3（有强氧化性，不生成H2） （3）金属单质不要用K、Ca、Na(反应太快还可直接与水剧烈反应，金属太多有爆炸的危险。) Mg 、Al（反应太 不好控制）、Fe（反应太 ），Zn反应速度 。 Zn+2HCl（稀）= 现象: 。相关知识点：（1）在没有稀硫酸的情况下，可以用 酸替代稀硫酸制取氢气。 （2）稀盐酸也有弱的挥发性，所以H2中混有少量 气体，可用 溶液去杂。 Fe+H2SO4（稀）= 现象: 。 Mg+2HCl（稀）= 现象: 。总结：在金属活动性顺序里, 排在 前的金属能从酸溶液中把氢置换出来。这里的酸主要是指 和 。浓硫酸和硝酸因有强氧化性, 跟金属反应时不会生成氢气, 而是生成盐、水和其它气体。（1）在氢以前的金属（KPb）能置换出盐酸和稀硫酸中的 生成氢气，且从左到右由易到难，KNa会爆炸。 生成的盐都要是 水的。Fe与酸、盐反应生成 。（2）氢以前的金属与氧化性酸（如浓H2SO4、HNO3）反应，但无 生成，反应的难易及产物与金属活动性、酸的浓度、温度等因素有关。 （3）Fe、Al在冷的浓H2SO4、浓HNO3中钝化，所以铁、铝容器可以盛装 的浓硫酸（加热会发生反应）。（4）氢以后的金属CuAg与非氧化性酸（HCl） ；但与氧化性酸H2SO4(浓)反应无氢气放出；氢以后的PtAu与氧化性酸也不反应，只能溶于王水。三、化学反应类型1、按照反应物与生成物的种类, 可把化学反应分为四种基本反应类型： 、 、 和 。(1)化合反应： 的反应。表达式：A+B=C金属与非金属的化合反应。例如： 2Na + Cl2 3Fe + 2O2 金属跟非金属的化合反应。例如： 4P + 5O2 H2 + Cl2 某些碱性氧化物跟水的化合反应。例如：CaO + H2O = Na2O + H2O = 某些酸性氧化物跟水的化合反应。例如：CO2 + H2O = SO3 + H2O = 酸性氧化物跟碱性氧化物的化合反应。例如：SiO2 + CaO MgO + SO3 = 多种物质之间的化合反应。例如：2Cu + O2 + CO2 + H2O = CaCO3 + CO2 + H2O = (2)分解反应： 的反应。表达式：C=A+B某些氧化物的分解反应。 例如： 2H2O 2HgO 某些含氧酸的分解反应。 例如： H2CO3 = 2HClO 难溶性碱的分解反应。 例如： Cu(OH)2 2Fe(OH)3 某些含氧酸盐的分解反应。 例如： CaCO3 2KMnO4 (3)置换反应: 的反应. 表达式:AB+C=CB+A金属与酸的置换反应。 例如：Zn + 2HCl = Fe + H2SO4(稀) = 属与盐溶液的置换反应。 例如：Fe + CuSO4 = Cu + Hg(NO3)2 = 不是在溶液中发生的置换反应。例如：H2 + CuO C + 2CuO 与水反应。 例如：C+H2O （水煤气的生产方法）(4)复分解反应： 的反应。复分解反应主要是 、 、 之间发生的化学反应, 某些金属氧化物跟酸也能发生复分解反应。 表达式:AB+CD=AD+CB酸跟碱的中和反应。 例如：HCl+NaOH = H2SO4+2KOH= .可见, 中和反应一定是复分解反应, 但复分解反应不一定是中和反应。碱跟盐反应生成另一种碱和另一种盐.例如:2NaOH+CuSO4= 3KOH+FeCl3= 酸跟盐反应生成另一种酸和另一种盐.例如:BaCl2+H2SO4= CaCO3+2HCl= 盐跟盐反应生成另两种新盐。 例如：AgNO3+NaCl= BaCl2