1.1.2 物质的转化（知识梳理+当堂作业）（解析版）

第一章物质及其变化第一节物质的分类及转化课时2物质的转化学习目标1.理解酸、碱、盐的概念、化学性质及其相互联系；2.根据物质的组成和形式，掌握物质之间的转化关系；3.熟悉常见反应类型的特征与应用；认识工业生产中物质的制备途径和要求。重点：应用分类法建立各类物质的转化关系模型。知识梳理1．酸的主要化学性质酸的主要化学性质反应实例(以盐酸为例，写出化学方程式)(1)与活泼金属反应______(2)与碱性氧化物反应______(3)与碱反应______(4)与某些盐反应______[思考]从微观角度来看，不同的酸溶液中都含有___________，故酸的化学通性都由___________体现。【答案】Fe+2HCl=FeCl2+H2↑

CuO+2HCl=CuCl2+H2O

NaOH+HCl=NaCl+H2O

HCl+AgNO3=AgCl↓+HNO3

H+

H+【解析】(1)盐酸与活泼金属发生置换反应,以铁为例，反应方程式为：Fe+2HCl=FeCl2+H2↑；(2)盐酸与碱性氧化物反应，以氧化铜为例，反应方程式为：CuO+2HCl=CuCl2+H2O；(3)盐酸与碱发生酸碱中和反应，以氢氧化钠为例，反应方程式为：NaOH+HCl=NaCl+H2O；(4)盐酸与某些盐发生复分解反应，以硝酸银为例，反应方程式为：HCl+AgNO3=AgCl↓+HNO3；酸指电离出来的阳离子全部是氢离子的化合物，从微观角度来看，不同的酸溶液中都含有H+；故酸的化学通性都由H+体现。2．碱的主要化学性质碱的主要化学性质反应实例(以NaOH为例，写出化学方程式)(1)与酸反应______(2)与酸性氧化物反应______(3)与某些盐反应______[思考]从微观角度来看，不同的碱溶液中都含有___________，故碱的化学通性都由___________体现。【答案】2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O

CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O

2NaOH+CuSO4=Na2SO4+Cu(OH)2↓

OH-

OH-【解析】(1)NaOH与酸发生酸碱中和反应，以稀硫酸为例，反应方程式为2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O；(2)NaOH与酸性氧化物发生反应生成盐和水，以二氧化碳为例，反应方程式为CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O；(3)NaOH与盐发生复分解反应生成新盐和新碱，以硫酸铜为例，反应方程式为2NaOH+CuSO4=Na2SO4+Cu(OH)2↓；碱指的是组成的阴离子全部是氢氧根离子，从微观角度来看，不同的碱溶液中都含有OH-；故碱的化学通性都由OH-体现。3．盐的主要化学性质盐的主要化学性质反应实例(以CuSO4为例，写出化学方程式)(1)与碱反应(如氢氧化钡溶液)_____(2)与某些盐反应(如氯化钡溶液)_____(3)与某些活泼金属反应(如Fe)_____[注意]从微观角度来看，不同的硫酸盐溶液中都含有___________，发生复分解反应时，硫酸盐的化学通性由___________体现。【答案】CuSO4+Ba(OH)2=Cu(OH)2↓+BaSO4↓

CuSO4+BaCl2=CuCl2+BaSO4↓

Fe+CuSO4=FeSO4+Cu

【解析】(1)CuSO4与氢氧化钡溶液发生复分解反应，化学反应方程式为：CuSO4+Ba(OH)2=Cu(OH)2↓+BaSO4↓；(2)CuSO4与氯化钡溶液发生复分解反应，化学反应方程式为：CuSO4+BaCl2=CuCl2+BaSO4↓；(3)CuSO4与Fe发生置换反应，化学反应方程式为：Fe+CuSO4=FeSO4+Cu；硫酸盐是指由金属阳离子或铵根离子与硫酸根离子组成的盐类物质，从微观角度来看，不同的硫酸盐溶液中都含有；发生复分解反应时，硫酸盐的化学通性由体现。4．根据物质组成和性质，通过化学变化可以实现物质之间的转化。转化过程中，元素是不会改变的，这是考虑如何实现物质之间转化的最基本的依据，如由钙或碳元素组成的物质之间的转化可用如下转化关系表示：CaCaOCa(OH)2CaCO3CCO2H2CO3CaCO3上述各步转化的化学方程式及反应类型分别为(1)___________；(2)___________；(3)___________；(4)___________；(5)___________；(6)___________；【答案】(1)2Ca+O2=2CaO(化合反应)(2)CaO+H2O=Ca(OH)2(化合反应)(3)Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaOH(复分解反应)(4)C+O2CO2(化合反应)(5)CO2+H2O=H2CO3(化合反应)(6)Ca(OH)2+H2CO3=CaCO3↓+2H2O(复分解反应)【解析】(1)钙与氧气反应生成氧化钙，2Ca+O2=2CaO(化合反应)；(2)氧化钙与水反应生成氢氧化钙，CaO+H2O=Ca(OH)2(化合反应)；(3)氢氧化钙与纯碱反应生成碳酸钙沉淀，Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaOH(复分解反应)；(4)碳完全燃烧得到二氧化碳，C+O2CO2(化合反应)；(5)二氧化碳溶于水得到碳酸，CO2+H2O=H2CO3(化合反应)；(6)碳酸与氢氧化钙反应得到碳酸钙沉淀，Ca(OH)2+H2CO3=CaCO3↓+2H2O(复分解反应)。当堂作业知识点一化学反应基本类型的判断1．下列关于化学反应类型的叙述中，正确的是A．凡是生成盐和水的反应一定是中和反应 B．复分解反应一定没有单质参加C．一种单质和一种化合物的反应一定是置换反应 D．分解反应的生成物一定有单质【答案】B【详解】A．金属氧化物与酸反应也可以生成盐和水，但不是中和反应，A错误；B．复分解反应中需要化合物与化合物彼此交换成分，一定没有单质参加，B正确；C．Fe与FeCl3为一种单质和一种化合物反应，但该反应不是置换反应，而是化合反应，C错误；D．NaHCO3受热分解生成Na2CO3、H2O和CO2，该反应没有单质生成，但为分解反应，D错误；综上所述答案为B。2．工业生产高纯硅涉及的化学方程之一为SiO2+2CSi+2CO↑，该反应属于A．置换反应 B．分解反应 C．化合反应 D．复分解反应【答案】A【详解】根据物质的分类，反应物是一种单质、一种化合物，生成物是另一种单质和另一种化合物，符合置换反应的特点，故反应的基本类型为置换反应，故合理选项是A。答案选A。3．利用下列流程制取烧碱，在整个流程中没有涉及的化学反应类型是石灰石生石灰熟石灰烧碱A．化合反应 B．置换反应 C．复分解反应 D．分解反应【答案】B【详解】石灰石高温煅烧，发生分解反应产生生石灰CaO、CO2；CaO与水发生化合反应产生熟石灰Ca(OH)2；Ca(OH)2与纯碱Na2CO3发生复分解反应产生CaCO3沉淀和烧碱NaOH，可见：在整个流程中没有涉及的化学反应类型是置换反应，故合理选项是B。知识点二酸、碱、盐及其氧化物的性质4．下列性质中，不属于碱的通性的是A．能与酸反应生成盐和水 B．能与酸性氧化物反应生成盐和水C．能与某些盐反应生成新碱和新盐 D．能与金属反应放出氢气【答案】D【详解】A．能与酸反应生成盐和水，属于碱的通性，故A不符合；B．能与酸性氧化物反应生成盐和水，属于碱的通性，故B不符合；C．能与某些盐反应生成新碱和新盐，属于碱的通性，故C不符合；D．能与金属反应放出氢气，不属于碱的通性，故D符合；答案选D。5．甲物质与强碱溶液反应只生成盐和水，甲一定不属于A．酸 B．盐 C．金属单质 D．氧化物【答案】C【详解】A．可能为酸，如盐酸与强碱反应生成盐和水，故A不选；B．可能为盐，如碳酸氢钠与NaOH反应生成盐和水，故B不选；C．不可能为金属单质，如Al与强碱反应生成盐和氢气，故C选；D．可能为氧化物，如二氧化碳与NaOH反应生成碳酸钠、水，故D不选；故选C。6．下列关系式错误的是（）A．酸性氧化物+碱性氧化物→盐B．酸+碱性氧化物→盐+H2C．酸+碱→盐+水D．难溶性碱→水+碱性氧化物【答案】B【详解】A.酸性氧化物与碱性氧化物反应生成盐，如二氧化碳与氧化钙反应生成碳酸钙，故A正确；B.酸与碱性氧化物反应生成盐和水，如盐酸与氧化钙反应生成氯化钙和水，故B错误；C.酸与碱反应生成盐和水，如盐酸与氢氧化钠反应生成氯化钠和水，故C正确；D.难溶性碱加热分解生成水和碱性氧化物，如氢氧化铁加热反应生成氧化铁和水，故D正确；答案选B。7．某班同学为验证酸的化学通性，做了五组实验。分析并回答问题。(1)A组试管中都产生H2。若要制得较纯的H2，选稀硫酸而不选盐酸的原因是___。(2)B组试管中实验现象相同，该现象是___。(3)写出D组任一试管中发生反应的化学方程式___。(4)上述五组实验中没有体现酸的通性的是___(填序号)。【答案】盐酸具有挥发性，使制得气体不纯固体消失，溶液变为黄色HCl+AgNO3=AgCl↓+HNO3或BaCl2+H2SO4=BaSO4↓+2HClD【详解】(1)盐酸具有挥发性，挥发出氯化氢气体，制得的氢气中混有氯化氢气体，不纯净，因此要制得较纯的H2，选稀硫酸而不选盐酸，故答案为：盐酸具有挥发性，使制得气体不纯；(2)氧化铁能与稀盐酸、稀硫酸反应生成氯化铁和水、硫酸铁和水，生成的氯化铁、硫酸铁溶液均显黄色，因此会观察到红棕色固体逐渐减少，溶液变成黄色，故答案为：固体消失，溶液变为黄色；(3)盐酸与硝酸银溶液反应生成氯化银白色沉淀，反应的化学方程式为HCl+AgNO3=AgCl↓+HNO3，硫酸与氯化钡溶液反应生成硫酸钡白色沉淀，反应的化学方程式为BaCl2+H2SO4=BaSO4↓+2HCl，故答案为：HCl+AgNO3=AgCl↓+HNO3或BaCl2+H2SO4=BaSO4↓+2HCl；(4)酸的通性包括：能与酸碱指示剂、活泼金属、金属氧化物、碱、盐等反应，ABCE分别能体现酸能与活泼金属、金属氧化物、碱、碳酸盐等反应；D中盐酸与硝酸银溶液反应生成氯化银沉淀和硝酸，硫酸与氯化钡溶液反应生成硫酸钡沉淀和盐酸，盐酸与硝酸盐反应，硫酸与盐酸盐反应，故五组实验中没有体现酸的通性的是D，故答案为：D。8．零食的包装袋中经常有一个小纸袋，上面写着“干燥剂”，其主要成分是CaO。(1)CaO属于_______(填字母，下同)。A．酸B．碱C．盐D．纯净物E．化合物F．金属氧化物G．非金属氧化物H．碱性氧化物I．酸性氧化物(2)某同学将浓硫酸、NaOH固体、CaO等物质划分为一类。该同学的分类依据为_________。A．酸B．碱C．氧化物D．干燥剂(3)CaO可作干燥剂的理由是________(用化学方程式表示)。(4)CaO还可以跟哪些类别的物质发生化学反应？请列举两例并填表。物质类别化学方程式____________________(5)小纸袋中的物质能否长期持续地作干燥剂？___________。【答案】DEFHDCaO+H2O=Ca(OH)2酸CaO+2HCl=CaCl2+H2O酸性氧化物CaO+2HCl=CaCl2+H2O不能【详解】(1)CaO属于纯净物、化合物，金属氧化物、碱性氧化物，答案为DEFH。(2)浓硫酸、NaOH固体、CaO都可作干燥剂，答案为D。(3)CaO与水反应生成氢氧化钙，反应的化学方程式为CaO+H2O=Ca(OH)2，可作干燥剂。(4)CaO具有碱性氧化物的通性，能与水反应生成碱；能与酸反应生成盐和水；能与酸性氧化物反应生成盐。(5)当CaO与H2O反应完全后，不再具有干燥作用。知识点三常见物质间的转化关系9．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CO2发生反应的是A．H2SO4 B．CaO C．H2O D．NaOH【答案】A【解析】A项，H2SO4是酸，不能与酸性氧化物CO2发生反应，符合题意；B项，CaO是碱性氧化物，能够与酸性氧化物CO2在加热条件下反应产生CaCO3，不符合题意；C项，CO2能够溶于水，与水反应产生H2CO3，不符合题意；D项，酸性氧化物CO2与碱NaOH发生反应产生Na2CO3、H2O，不符合题意。10．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．CuSO4→Fe2(SO4)3【答案】A【详解】A．Na2CO3与Ca(OH)2反应产生NaOH和CaCO3沉淀，物质间能一步转化，A符合题意；B．CaCO3难溶于水，不能一步反应转化为Ca(OH)2，B不符合题意；C．NaNO3不能与氯化物反应产生NaCl，C不符合题意；D．CuSO4与Fe反应产生FeSO4，不能一步反应产生Fe2(SO4)3，D不符合题意；故合理选项是A。11．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． B．C． D．【答案】C【详解】A．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不能直接反应产生CaCO3，A不符合题意；B．CuO难溶于水，与水也不发生反应，氧化铜不能直接反应产生Cu(OH)2，B不符合题意；C．Fe与CuSO4发生置换反应产生Cu和FeSO4，可以一步实现上述转化，C符合题意；D．CaCO3高温煅烧反应产生CaO和CO2，二氧化碳与碳高温下反应生成一氧化碳，碳酸钙不能直接反应转化为CO，D不符合题意；故合理选项是C。12．现有Mg、CO、CuO、KOH溶液、Na2CO3溶液、Ba(OH)2溶液、H2SO4溶液七种物质，在常温下两种物质间能发生的化学反应有A．4个 B．5个 C．6个 D．7个【答案】C【详解】根据物质的性质，采用组合法可得①Mg与H2SO4溶液、②CuO与H2SO4溶液、③KOH溶液与H2SO4溶液、④Na2CO3溶液与Ba(OH)2溶液、⑤Na2CO3溶液与H2SO4溶液、⑥Ba(OH)2溶液与H2SO4溶液，共有6个反应，答案选C。13．如图所列各组物质中，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CO2、丙为H2OB．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【详解】A．CuO和C单质或CO反应可以生成CO2，CO2与碱溶液如NaOH溶液等反应可以生成H2O，CuO可以和H2反应生成H2O，故A不符合题意；B．C与氧气反应生成CO，CO与氧气反应生成二氧化碳，C与氧气反应生成二氧化碳，故B不符合题意；C．碳酸钙无法一步转化为氢氧化钙，故C符合题意；D．硫酸与碱如NaOH反应生成水，水分解生成氢气，金属单质如Zn与硫酸反应生成氢气，故D不符合题意；综上所述答案为C。知识点四化学方程式的书写14．在日常生产生活中，我们会遇到各种各样的化学反应。请写出相应反应的化学方程式。(1)胃舒平中含有氢氧化铝，可用来治疗胃酸过多____________________________________。(2)碳铵（NH4HCO3）是一种常用化肥，应保存在阴凉处，因为在较高的温度下，它会发生分解____________________________________。(3)实验室常用锌和稀硫酸反应制取氢气____________________________________。(4)我国目前正在实施“西气东输”计划，用天然气逐步代替煤气作为燃料____________________________________。(5)将生石灰投入水中，即可得到建筑用的熟石灰____________________________________。(6)我国古代曾采用“湿法炼铜”，并将其反应原理表述为“曾青得铁则化为铜”____________________________________。(7)草酸钙(CaC2O4)是不能被人体吸收的沉积物。豆腐中含有较多的钙盐[如硫酸钙(CaSO4等)，菠菜、洋葱、竹笋中含有丰富的草酸(H2C2O4)、草酸钠(Na2C2O4)，豆腐和上述几种蔬菜混合食用，可能诱发“结石”症。由草酸的化学式可知其中碳元素的化合价是______价。草酸与硫酸钙反应的化学方程式为H2C2O4＋CaSO4=CaC2O4↓＋H2SO4，请写出草酸钠与硫酸钙反应的化学方程式：____________________________________【答案】3HCl+Al(OH)3＝AlCl3+3H2ONH4HCO3NH3↑+H2O+CO2↑Zn+H2SO4(稀)=ZnSO4+H2↑CH4+2O2CO2+2H2OCaO+H2O=Ca(OH)2Fe+CuSO4=FeSO4+Cu+3Na2C2O4＋CaSO4=CaC2O4↓＋Na2SO4【详解】(1)胃舒平治疗胃酸过多，发生HCl与Al(OH)3的复分解反应，化学方程式为AlCl3+3H2O3HCl+Al(OH)3＝AlCl3+3H2O。答案为：3HCl+Al(OH)3＝AlCl3+3H2O；(2)碳铵（NH4HCO3）在较高的温度下发生分解，生成NH3、H2O、CO2，化学方程式为NH4HCO3NH3↑+H2O+CO2↑。答案为：NH4HCO3NH3↑+H2O+CO2↑；(3)锌和稀硫酸反应制取氢气和硫酸锌，化学方程式为Zn+H2SO4(稀)==ZnSO4+H2↑。答案为：Zn+H2SO4(稀)==ZnSO4+H2↑；(4)天然气的主要成分是甲烷，燃烧生成二氧化碳和水，化学方程式为CH4+2O2CO2+2H2O。答案为：CH4+2O2CO2+2H2O；(5)生石灰投入水中生成熟石灰，化学方程式为CaO+H2O=Ca(OH)2。答案为：CaO+H2O==Ca(OH)2；(6)曾青为硫酸铜，与铁反应生成铜，化学方程式为Fe+CuSO4=FeSO4+Cu。答案为：Fe+CuSO4=FeSO4+Cu；(7)草酸(H2C2O4)中，H显+1价、O显-2价，依据化合物中元素化合价的代数和为0，可知其中碳元素的化合价是+3价。草