2024年高中化学 第1章 第1节 第3课时 物质的转化

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第3课时物质的转化

［核心素养发展目标］1.熟知酸、碱、盐的性质，会写相关反应的化学方程式，并判断其反应

类型。2.认识同类物质具有相似性，学会分析研究物质性质与相互转化的方法。

一、酸、碱、盐的性质

1.酸的通性(以盐酸为例)

(1)盐酸可与下列物质反应：

类别：盐类别：碱类别：类别：金类别:指

氧化物属单质示剂

(2)写出盐酸分别与上述物质反应的化学方程式并注明反应类型：

①铁：Fe+2HCl=FeC”+H?t,置换反应;

②氧化铜：CUO+2HC1=CUC12+H2O,复分解反应;

③烧碱：NaOH+HCl-NaCl+HzO,复分解反应;

④硝酸银：AgNOa+HCl-AgClI+HNO3,复分解反应。

2.碱的性质(以氢氧化钙为例)

(1)指出表中各物质的类别：

物质NaOHP4CuClMgO

HNO3co2Na2c。32

士卜

类别地酸氧化物单质卦rmJTfl.氧化物

(2)写出上述物质中能与氢氧化钙反应的化学方程式并注明反应类型：

①Ca(OH)2+2HNO3=Ca(NC)3)2+2H2O,复分解反应;

②Ca(OH)2+CO2=CaCC)3।+见0,复分解反应;

③CaCOHk+Na2cOa=CaCC)3।+2NaOH,复分解反应;

⑷Ca(OH)2+CuCb=Cu(OH)2(+CaC”，复分解反应。

3.盐的性质

(1)写出碳酸钠溶液与下列物质反应的化学方程式并注明反应类型：

①氯化钙溶液：CaCb+Na2cOa=CaCOaJ+2NaCC复分解反应;

②稀盐酸：Na2cOa+2HC1=ZNaCl+HzO+CO?t,复分解反应;

③氢氧化钢溶液：Na2cO3+Ba(OH)2=BaCC)3(+2NaOH,复分解反应。

(2)写出硫酸铜溶液与下列物质反应的化学方程式并注明反应类型：

①硝酸钿溶液：CuSO4+Ba(NC)3)2-BaSO4I+Cu(NG>a)2,复分解反应;

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②氢氧化钠溶液：CuSOa+2NaOH=Cu(OH)2I+呼0过,复分解反应;

③单质铁：Fe+CuSOa=FeSC)a+Cu,置换反应。

基于以上酸、碱、盐的主要化学性质，从反应类型上来看，酸与金属单质、盐与金属单质的

反应属于置换反应;酸、碱、盐之间的反应属于复分解反应。

【思考1】为什么酸、碱、碳酸正盐都各自具有相似的化学性质？

提示(1)酸的化学性质相似是因为不同的酸溶液中都含有H+；

(2)碱的化学性质相似是因为不同的碱溶液中都含有OH、

(3)不同的碳酸正盐具有相似的化学性质是因为其溶液中都含有CCT。

【思考2】基于物质分类寻找具有相同或相似性质的物质：SO2和CO2同为酸性氧化物，试根

据酸性氧化物具有的通性(或CO2的性质)，回答下列问题：

(1)请写出SO2与生石灰反应的化学方程式：SO2+CaO=CaSC)3。

(2)SC>2的实验室制法与CO?的实验室制法具有许多相似之处，请写出H2so4和Na2s。3反应

制取S02的化学方程式：H'SCh+NafOa-NatOa+SO"+H?0。

(3)将足量的S02通入澄清石灰水中的现象是溶液先变浑浊，后变澄清。

|■应用体验」

1.(2024・安阳五一中学高一月考)向下列物质的溶液中滴加稀硫酸或氯化镁溶液时，均有白色

沉淀生成的是()

A.BaCbB.Ba(OH)2

C.Na2cO3D.KOH

答案B

解析向BaCb溶液中滴加氯化镁溶液不反应，没有沉淀生成，A错误；向Ba(OH)2溶液中

滴加稀硫酸生成硫酸领白色沉淀，滴加氯化镁溶液生成氢氧化镁白色沉淀，B正确；向Na2co3

溶液中滴加稀硫酸生成硫酸钠、二氧化碳和水，没有沉淀生成，C错误；向KOH溶液中滴

加稀硫酸生成硫酸钾和水，没有白色沉淀生成，D错误。

2.在一定条件下，跟酸、碱、盐都能发生反应的物质是()

A.CaOB.Na2cO3C.CaCO3D.C02

答案B

解析CaO是碱性氧化物，与碱不发生反应；CO2是酸性氧化物，与酸不发生反应；Na2c。3

和CaCCh都是盐，但CaCCh难溶于水，不与碱、盐发生反应，Na2c。3可分别与盐酸、氢氧

化钙、氯化钙等发生反应。

二、物质的转化

1.物质转化的实例

通过化学变也可以实现物质之间的转化，元素守恒是考虑如何实现物质之间转化的最基本的

依据。

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(1)以钙为例，用化学方程式表示钙及其化合物之间的转化关系(如图)，并指明反应类型。

③

①I@®*⑥

Ca~>CaO~>Ca(OH)2―>CaCO―>CaCl

I3f2

⑤

①2Ca+C)2=2CaO,化合反应;

②CaO+H2O=Ca(OH)?,化合反应;

③CaO+CC>2=CaCO3,化合反应;

⑷Ca(OH)z+Na2coa=CaCC)3J+2NaOH,复分解反应;

⑤Ca(OH)2+2HCl=CaCb+2HQ复分解反应;

⑥CaCO3+2HCl=CaCb+CO2t+比0,复分解反应。

(2)碳及其化合物间的转化关系如图所示。

③

H2CO；r®—CaCO,

It

④

写出图中序号所示转化所需反应物的化学式：

①鱼；②氏0；③Ca(0H)2；④CaO；⑤Ca(OHb(答案合理即可)。

【思考1］对于上述转化关系，从物质分类的角度，你发现从单质到盐的转化关系有什么规律？

提示单质到盐的转化关系:

H酸或酸性氧化物,,

金属单质一2一碱性氧化物---碱———^盐；

非金属单质一生一酸性氧化物迎一酸碱或碱性氧化物,,

—H——-----"ito

2.物质转化的应用——物质制备方法的选择

(1)确定物质制备方法的依据

①物质的组成和性质；

②物质之间的转化关系。

(2)工业生产中最适当方法的选择

【思考2】以工业上制取NaOH为例，思考讨论并回答下列问题：

(1)选用两种方法制取氢氧化钠，并写出相关反应的化学方程式。

提示①碱性氧化物与水反应：Na2O+H2O=2NaOH；

②盐与另一种碱反应：Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3I+2NaOH»

(2)从原料来源、成本等角度考虑工业上能否用上述两种方法制取氢氧化钠？现在主要采用什

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么方法制取氢氧化钠？

提示方法①不能用来制取氢氧化钠，因为Na?。作为原料，来源少、成本高；过去曾采用

方法②。现在工业上主要采用电解饱和食盐水的方法制取氢氧化钠。

|■应用体验」

1.以铁、氧化铜、硫酸三种物质为原料，用两种方法制取铜。

(1)写出反应的化学方程式。

提示方法①：Fe+H2SO4=FeSO4+H2f,H2+CuO=^=CU+H2O；

方法②：CuO+H2SO4=CUSO4+H2O,Fe+CuSO4=Cu+FeSO4o

(2)对比两种方法的优缺点，你认为哪一种方法更好？并指明原因。

提示方法②好。方法①加热易爆炸，消耗能源多，且氢气很难与氧化铜充分反应，利用率

低，产品不纯。

2.氯化镁是一种盐，请按要求写出一个生成氯化镁的化学方程式。

(1)置换反应：;

(2)碱与酸反应：；

(3)盐与酸反应：；

(4)盐与盐反应：；

(5)碱性氧化物与酸反应：o

答案(l)Mg+2HCl=MgCl2+H2t

⑵Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2O

⑶MgCO3+2HCl=MgC12+CC)2t+H20

⑷MgSCU+BaCb-MgCb+BaSCUI

(5)MgO+2HCl=MgCl2+H20

随堂演练知识落实-----------

1.(2024・广东普宁高一开学考试)化学与生活、社会发展息息相关，下列说法错误的是()

A.“熬胆矶铁釜，久之亦化为铜”，该过程发生了置换反应

B.“霾尘积聚难见路人”，雾霾所形成的气溶胶能产生丁达尔效应

C.“千锤万凿出深山，烈火焚烧若等闲”，石灰石燃烧成石灰发生分解反应

D.“青蒿一握，以水二升渍，绞取汁”，该过程中一定发生了化学变化

答案D

解析“熬胆矶铁釜，久之亦化为铜”指的是铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，属于置换

反应，故A正确；雾霾所形成的气溶胶属于胶体，能产生丁达尔效应，故B正确；碳酸钙煨

烧生成氧化钙和二氧化碳，属于分解反应，故C正确；“青蒿一握，以水二升渍，绞取汁”

为用水浸取药物的过程，没有新物质生成，属于物理变化，故D错误。

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2.(2024•山西长治一中高一期末)物质之间的相互转化，可以直接实现，也可以间接实现，下

列转化可以一步实现的是()

A.C—->CaCO3

B.CuO-->CU(OH)2

C.C11SO4—*Cu

D.CaCO3—--CO

答案c

解析碳在氧气中燃烧生成二氧化碳，二氧化碳通入石灰水中生成碳酸钙，C不能直接转化

为CaCC)3,A不符合题意；CuO难溶于水，与水也不发生反应，氧化铜不能直接转化为Cu(OH)2,

B不符合题意；Fe与CuSC>4发生置换反应生成Cu和FeSC>4,可以一步实现上述转化，C符

合题意；CaCCh高温燃烧生成CaO和CO2,二氧化碳与碳在高温下反应生成一氧化碳，碳酸

钙不能直接转化为CO,D不符合题意。

3.以下表示的是碳及其化合物的相互转化关系，其中涉及的基本反应类型依次为()

C-器-CO2-肥-H2c-OM--CaCO3-邈一国

A.置换反应、化合反应、分解反应、复分解反应

B.置换反应、化合反应、复分解反应、分解反应

C.化合反应、置换反应、分解反应、复分解反应

D.化合反应、置换反应、复分解反应、分解反应

答案B

解析C和CuO发生置换反应生成Cu和CO2；CC>2与H2O发生化合反应生成H2co3；H2c。3

和Ca(OH)2发生复分解反应生成CaCO3和H20;CaCO3发生分解反应生成CaO和CO2=

4.“碳捕捉技术”常用于去除或分离气流中的二氧化碳。利用NaOH溶液“捕捉”C02的基

本过程如图(部分条件及物质已略去)；

CO2含I、，I

量高的一［捕捉室H反应、分离至H高温反应炉卜co?

气体I~~~I

co2含量低的气体

⑴反应、分离室中，发生反应的化学方程式分别为CaO+H2O=Ca(OH)2和。

(2)高温反应炉中，涉及反应的基本反应类型为0

(3)整个过程中，可以循环利用的物质为(填化学式)。

答案(1)NaHCO3+Ca(OH)2==NaOH+CaCO3I+H2O［或Na2CO3+Ca(OH)2=2NaOH+

CaCO3I］(2)分解反应(3)NaOH、CaO

解析(1)由题干及图示知，捕捉室中氢氧化钠溶液吸收二氧化碳生成碳酸钠或碳酸氢钠，则

反应、分离室中还存在的反应是Na2c。3+Ca(OH)2=2NaOH+CaCO3I或NaHCO3+

Ca(OH)2=NaOH+CaCO3I+H2OO(2)根据图示，高温反应炉中发生的反应是碳酸钙分解生

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成氧化钙和二氧化碳，基本反应类型为分解反应。（3）参加反应且又生成的物质为可循环利用

的物质，整个过程中，可以循环利用的物质为NaOH、CaOo

课时对点练

对点训练

题组一酸、碱、盐的性质

1.可用于治疗胃酸过多的物质是（）

A.碳酸氢钠B.氯化钠

C.氯化钾D.氢氧化钠

答案A

解析胃酸的主要成分为盐酸。碳酸氢钠消耗盐酸可用于治疗胃酸过多；氯化钠、氯化钾不

与盐酸反应；氢氧化钠具有腐蚀性。

2.（2024•北京丰台区高一月考）我国科学家在国际上首次实现了从二氧化碳到淀粉的全合成。

通常条件下，下列物质中不能与CO?发生反应的是（）

A.H2SO4B.CaO

C.H2OD.NaOH

答案A

解析H2so4是酸，不能与酸性氧化物CO?发生反应，A符合题意；CaO是碱性氧化物，能

够与酸性氧化物CO2反应生成CaCC）3,B不符合题意；CO?能溶于水，与水反应生成

H2cCh,C不符合题意；酸性氧化物CO2与碱NaOH发生反应生成Na2c。3和H2O,D不符

合题意。

3.如图是某同学学习《常见的碱》课题后，总结出氢氧化钙的化学性质。下列说法不正确的

是（）

酸②①酸碱指示剂

、Ca（OH）2

阚典型非金属氧化物

A.①中的酚醐溶液变红色

B.②中与盐酸反应的化学方程式为Ca（OH）2+2HCl=CaCl2+2H2O

C.③中与硝酸钠溶液能发生反应

D.④可解释久置的澄清石灰水变质

答案C

解析①中Ca（OH）2能使酚酉太溶液变红，A正确；③中NaNCh溶液与Ca（OH）2不反应，C错

误；④中久置的澄清石灰水变质的原因是Ca（OH）2+CO2=CaCC>3I+比0,D正确。

4.试管内壁附着下列物质，不能用稀盐酸浸泡而除去的是（）

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A.盛石灰水后留下的白色固体

B.氯化铁溶液和氢氧化钠溶液反应后留下的红褐色固体

C.用足量氢气还原氧化铜留下的红色物质

D.用足量CO还原氧化铁后留下的黑色物质

答案C

解析A项，露置的石灰水会和空气中的CO2反应生成难溶物CaCC>3,CaC03能与稀盐酸反

应而被除去：CaCC)3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2t;B项，红褐色固体是难溶于水的

Fe(OH)3,能与稀盐酸反应而被除去：Fe(OH)3+3HCl=FeCl3+3H2O;C项，生成的红色物

质是铜，Cu不与稀盐酸反应；D项，生成的黑色物质是铁，Fe的金属活动性较强，能与稀

盐酸反应而被除去：Fe+2HCl=FeCl2+H2f»

题组二物质之间的转化关系

5.(2024•宁夏吴忠中学高一质检)中国古代诗词是先人留给我们的文化瑰宝，是宝贵的精神财

富，值得我们继承、发扬。下列古诗词涉及的知识与化学变化无关的是()

A.野火烧不尽，春风吹又生

B.春蚕到死丝方尽，蜡炬成灰泪始干

C.床前明月光，疑是地上霜

D.爆竹声中一岁除，春风送暖入屠苏

答案C

解析燃烧是化学反应，A不符合题意；蜡炬燃烧成灰是化学反应，B不符合题意；月光成

影与化学反应无关，C符合题意；爆竹燃放是火药燃烧，是化学变化，D不符合题意。

6.下列物质间的转化不能一步实现的是()

A.CaO-->Ca(OH)2-->CaSC)4

B.Fe2O3-->FeCl3--►Fe(OH)3

C.C--^CO—->CaCO3

D.Cu—>CuO—>CuSC)4

答案c

解析CaO与水反应生成Ca(OH)2,Ca(OH)2与硫酸反应生成CaSCU,均能一步实现，故A

不符合题意；FezCh与盐酸反应生成FeCb,FeCb与氢氧化钠反应生成Fe(OH)3,均能一步实

现，故B不符合题意；C和二氧化碳反应生成CO,CO-->CaCC)3不能一步实现，故C符合

题意；Cu与氧气反应生成CuO,CuO与硫酸反应生成CUSO4,均能一步实现，故D不符合

题意。

7.敞口放置的氢氧化钠溶液发生部分变质，要除去变质生成的Na2cCh可以选择适量的()

A.Ca(OH)2溶液B.稀盐酸

C.CaCb溶液D.Ca(NC)3)2溶液

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答案A

解析Na2CO3与Ca(OH)2溶液发生反应：Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3J+2NaOH,过滤除

去CaCO3后可得NaOH溶液。

8.(2024•浙江平湖高一月考)某同学在奥运五连环中填入了5种物质，相连环物质间能发生反

应，不相连环物质间不能发生反应。五连环中物质间发生的反应没有涉及的基本反应类型为

()

A.复分解反应B.分解反应

C.化合反应D.置换反应

答案B

解析Fe与稀盐酸发生置换反应；稀盐酸与NaOH溶液发生复分解反应；CO2与C发生化合

反应生成CO,所以没有涉及的基本反应类型为分解反应，B正确。

综合强化

9.(2024•重庆调研)虎年春晚一段舞蹈诗剧《只此青绿》惊艳了许多观众，生动还原了北宋名

画《千里江山图》，此画用到了一种矿物颜料——石青[2CUCO3-CU(OH)2],以下说法不正确的

是()

A.该颜料难溶于水

B.石青与盐酸反应的化学方程式为2CUCO3-CU(OH)2+8HC1=4CUC12+4H2O+CC>2t

C.石青加热分解能得到一种黑色固体

D.石青颜料除了色彩鲜艳，在常温下较稳定，也是历史上名家大作喜爱的原因

答案B

解析该颜料中CuCC>3和Cu(OH)2均难溶于水，故A正确；石青与盐酸反应的化学方程式

为2CUCO3(U(OH)2+6HC1==3CUC12+4H2O+2CO2t,故B错误；CuCO3和Cu(OH)2受热

分解均可得到黑色固体CuO,故石青加热分解能得到黑色固体，故C正确；石青

[2CuCO3-Cu(OH)2]在常温下较稳定，是历史上名家大作喜爱的原因，故D正确。

10.甲、乙、丙、丁分别是Na2c。3、AgNO3>BaCl2>盐酸四种无色溶液中的一种，它们两

两反应后的现象如下：甲+乙—11沉淀；甲+丙—•■沉淀；乙+丙—•■沉淀；丙+丁—•■沉

淀；乙+丁一一无色无味气体。则甲、乙、丙、丁四种溶液依次是()

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A.BaCl2Na2cO3AgNO3盐酸

B.BaCl2Na2cCh盐酸AgNO3

C.Na2cO3盐酸AgNO3BaCl2

D.AgNO3盐酸BaCbNa2cO3

答案A

解析

盐酸

Na2cChAgNO3BaCl2

Na2cO3一沉淀沉淀气体

沉淀一沉淀沉淀

AgNO3

沉淀沉淀一一

BaCl2

盐酸气体沉淀一一

丙与甲、乙、丁三种物质都生成沉淀，则丙为AgNCh,能生成气体的是Na2cO3和盐酸，则

甲是BaCb,可推知乙为Na2co3,丁为盐酸。

11.(2024•云阳高一月考)学习化学不是靠一味的背诵，要学会运用合适的方法，如“类推”,

这样才能事半功倍。下列类推不正确的是()

A.已知少量CO2通入Ca(OH)2溶液中溶液变浑浊，少量CO2通入NaOH溶液中溶液也会变

浑浊

B.已知CO?能与CaO反应生成CaCO3,C02也能与BaO反应生成BaCO3

C.已知CaO能与HC1反应生成CaCE，CuO也能与HC1反应生成CuCb

D.已知Na2cCh溶液能与Ca(OH)2溶液反应生成CaCO3沉淀和NaOH,Na2cO3溶液也能与

Ba(OH)2溶液反应生成BaCO3沉淀和NaOH

答案A

解析少量CO2通入Ca(OH)2溶液中生成难溶于水的CaCC>3,溶液变浑浊，少量CO2通入

NaOH溶液中生成易溶于水的Na2co3,A错误；CaO和BaO都是碱性氧化物，二者性质相

似，则C02能与CaO反应生成CaCO3,也能与BaO反应生成BaCO3,B正确；CaO能与HC1

反应生成CaCb,CuO也会与HC1反应生成CuCb,C正确；Na2c。3溶液与Ca(0H)2溶液反

应生成碳酸钙沉淀和NaOH,氢氧化领与氢氧化钙的性质相似，则Na2c。3溶液能与Ba(0H)2

溶液反应生成碳酸锁沉淀和NaOH,D正确。

12.铜器久置于空气中会和空气中的水蒸气、二氧化碳、氧气作用产生“绿锈”，该“绿锈”

俗称“铜绿”，又称“孔雀石”(碱式碳酸铜)，“铜绿”能跟酸反应生成铜盐、二氧化碳和水。

某同学利用下述系列反应实现了“铜一铜绿一……一铜”的转化。

铜-----铜绿---->甲------*CU(0H)2—---»乙―6,—Cu

下列说法正确的是()

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A.铜绿属于碱B.乙为氧化铜

C.④为复分解反应D.⑤为分解反应

答案B

解析铜绿(碱式碳酸铜)属于盐而不是碱；反应④为CU(OH)2CUO+H2O,属于分解反

应；反应⑤为CuO+H?=^=CU+H2O,属于置换反应。

13.(2024•广州三校高一期中联考)甲、乙、丙三种物质间通过一步反应能实现如图转化，下

列选项中符合转化关系的是()

A.甲为NaOH,乙为NaCL丙为NaNCh

B.甲为CuO,乙为CuCk，丙为CU(OH)2

C.甲为Na2co3，乙为CO2，丙为CaCC>3

D.甲为H2so4,乙为BaSCU，丙为Na2sO4

答案C

解析NaOH属于碱，NaCl和NaNCh属于盐，NaOH与对应的酸发生反应可使碱转化为盐,

要使盐转化为另一种盐，需满足复分解反应发生的条件，即生成沉淀、放出气体或生成水，

氯化钠和硝酸银反应生成氯化银沉淀和NaNCh,可以实现NaCl到NaNCh的转化，但是NaNCh

不能与其他物质反应生成氯化钠，故A错误；CuCb可通过与碱反应转化为CU(OH)2,而CuO

不能一步转化成CU(OH)2,故B错误；Na2c。3与稀盐酸反应可生成CO2,Na2cO3或CO2与

氢氧化钙反应可生成CaCCh,碳酸钙高温分解生成CO2,能通过一步反应实现图示的转化,

故C正确；Na2s。4可与BaCl2反应生成BaSO4,但BaSCU不能一步转化为Na2so由故D错误。

14.分类法是一种重要的学习方法。下列4组物质中均有一种物质的类别与其他三种不同，

请分别写出其化学式。

甲：Na、粒、O2、Cl2；

乙：S03>Na2O>CO2、S02;

丙：NaOH,K2cO3、KHCO3、K2so4;

T：NaOH,Ca(0H)2、KOH、NaCl»

(1)甲，乙，

丙，To

(2)第(1)题中四种物质转化如图，写出序号所示反应的化学方程式：

国—2-口—2-西一®一口

①