一、复分解反应:
1.定义:由两种化合物互相交换成分生成另外两种化合物的反应(酸碱盐之间的反应)。
这类反应可表示为 AB+CD=AD+CB。
2.特点:(二换二)复分解反应没有化合价的变化,必须有水,气体或沉淀生成。
二、复分解反应的分类:
1.酸与金属氧化物:生成盐和水
例:2HCl + CuO = H2O + CuCl2
2.酸与碱反应:生成盐和水
例:HCl+NaOH = NaCl+H2O
3.酸与盐反应:生成新酸与新盐
例:2HCl+Na2CO3 = 2NaCl +H2O + CO2↑
4.碱与盐反应:生成新碱与新盐
例: Ca(OH)2 +Na2CO3= CaCO3↓+2NaOH
5.盐与盐反应:生成两种新盐
例:Na2SO4+BaCl2 =BaSO4↓+2NaCl
【特别提醒】碱与非金属氧化物反应不属于复分解反应
三、置换反应
(1)置换反应
①概念:由一种单质跟一种化合物发生反应生成另一种单质和另一种化合物的反应。
②形式: A+BC → AC+B
③特点:一换一
④置换反应类型
a.活泼金属与酸反应,如Fe+2HC1 = FeCl2+H2 ↑
b.金属与盐溶液反应,如Cu+2AgNO3 = Cu(NO3)2+2Ag
c.H2和C与金属氧化物反应,如H2+CuO △ Cu+H2O
四、四大基本反应类型:化合反应、分解反应、置换反应和复分解反应,它们的区别如下:
反应类型 概念 特点 形式
化合反应 由两种或两种以上物质生成一种物质的反应 多变一 A+B+...→ C
分解反应 由一种物质生成两种或两种以上物质的反应 一变多 A → B+C+...
置换反应 由一种单质跟一种化合物发生反应生成另一种单质和另一种化合物反应 一换一 AB+C → A+CB
复分解反应 两种化合物互相交换成分生成两种新化合物反应 二换二、价不变 AB+CD → AD+CB
例1、面是四种制取ZnSO4的化学反应:①Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑②ZnO+H2SO4=ZnSO4+H2O③Zn(OH)2+H2SO4=ZnSO4+2H2O
④ZnCO3+H2SO4=ZnSO4+H2O+CO2↑对这四个化学反应,错误的是( )
A.反应①中锌元素由游离态变为化合态B.反应②中锌元素的化合价不变
C.反应③实质是Zn2+和SO42-的反应 D.③④都是复分解反应
例2、初中化学的很多反应可以表示为:甲+乙=丙+丁,其中甲、乙、丙、丁既可能是单质也可能是化合物。下列说法中,正确的是( )
A.若甲、乙、丙、丁均是化合物,则该反应一定是复分解反应
B.若甲、乙、丙分别是酸、碱、盐,则丁一定是水
C.若甲是一氧化碳,乙是金属氧化物,则丙一定是二氧化碳
D.若甲是锌,丙是氢气,则乙一定是稀硫酸
例3、下列各组离子能在指定液体中大量共存的一组是( )
A.在稀盐酸中:Ca2+、、K+ B.在氢氧化钠溶液中:K+、Ba2+、Cl-
C.在氯化钠溶液中:H+、Ag+、 D.在硫酸铜溶液中:Ba2+、Na+、OH-
例4、如图是氢氧化钠溶液与稀盐酸恰好完全反应的微观示意图,由此得出的结论正确的是( )
A.反应后溶液中的粒子只有Na+、Cl 和H2O
B.该反应属于复分解反应,反应前后溶剂质量不变
C.该反应的实质是HCl+NaOH=H2O+NaCl
D.反应前后阴、阳离子的总数不变
例5、北宋张潜在其《浸铜要略序》一书中对铜的冶炼有如下记载:“山麓有胆泉,土人汲以浸铁,数日辄类朽木,刮取其屑,锻炼成铜”。
(1)书中提及的“胆泉”为硫酸铜溶液,“浸铁”即将铁放入其中,写出此冶炼铜方法中生成铜的化学方程式 。
(2)若“浸铁”前后溶液中存在的离子种类如图所示,其中“”“”“”表示不同种类的离子,则“”表示 (填写离子符号)。
1.下列反应属于复分解反应的是( )
A.Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑ B.Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑
C.Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu D.ZnO+H2SO4=ZnSO4+H2O
2.许多物质在溶液中都以离子形式存在,我们熟悉的复分解反应就是溶液中离子间结合得到水,气体或沉淀的一类化学反应。如:氢氧化钠与盐酸的反应就是溶液中的H+和OH-结合成水分子的过程(如图所示)。结合信息、图示,你认为下列各组离子间不能反应的是( )
A.H+ Na+ OH- NO3- B.Na+ K+ Cl- OH-
C.H+ K+ CO32- HCO3- D.K+ Ba+ Cl- SO42-
3.钯、镍、铜在电子工业中有广泛应用。小明想比较这三种金属的活动性强弱,做了如图所示实验,只有实验④有明显的现象。则这三种金属的活动性顺序排序正确的是( )
A.铜>镍>钯 B.铜>钯>镍 C.镍>钯>铜 D.镍>铜>钯
4.已知复分解反应2CH3COOH+Na2CO3=2CH3COONa+H2O+CO2↑可进行。在常温下,测得相同浓度的下列六种溶液的pH:
溶质 CH3COONa NaHCO3 Na2CO3 NaClO NaCN
pH 7.8 8.6 11.3 10.2 11.1
表中数据揭示出复分解反应的一条规律,即碱性较强的物质发生类似反应可以生成碱性弱的物质。依照该规律,请你判断下列反应不能成立的是( )
A.CO2+H2O+2NaClO=Na2CO3+2HClO B.CO2+H2O+NaClO=NaHCO3+HClO
C.CH3COOH+NaCN=CH3COONa+HCN D.NaClO+CH3COOH=HClO+CH3COONa
5.有关专家提出了“以废治废”的治理污染新思路,并且起到了一定的成效。如冶炼钢时,为减少煤中硫燃烧生成的二氧化硫所造成的污染,一般是在煤燃烧时添加生石灰或石灰石进行固硫(主要是利用氧化钙与二氧化硫反应生成亚硫酸钙)。 根据这一原理,有人将造纸厂回收的碱白泥(主要成份:CaCO3和NaOH)掺进煤中进行固硫。用碱白泥固硫时,可能发生了下列化学反应:
①S+O2SO2②CaCO3 CaO+CO2↑③SO2+2NaOH ==Na2SO3+H2O
④CaCO3+2NaOH ==Na2CO3+Ca(OH)2⑤SO2+CaO CaSO3
下列说法不正确的是( )
A.①是氧化反应,也是化合反应B.生成物都是含氧化合物
C.③属于复分解反应 D.确定能发生的化学反应有①②③⑤
6.烧杯中盛有等质量的锌粉和铁粉,向其中不断加入氯化铜溶液,测得烧杯中剩余固体的质量与加入氯化铜溶液质量的关系如图所示。下列相关说法正确的是( )
A.ab段发生的是铁与氯化铜的反应
B.向b点所得固体中加人稀盐酸,无气泡产生
C.c点所得溶液呈浅绿色
D.d点所得溶液中的溶质有2种
7.将等质量的镁、铁、锌分别放入三份质量分数相同的稀盐酸中,反应生成的氢气质量与反应时间的关系如图所示。根据图中信息,下列判断正确的是( )
A.曲线y表示镁的反应情况
B.镁一定过量
C.锌一定过量
D.镁消耗稀盐酸的质量最大
8.如图所示,在细玻璃管两端固定铁圈和银圈,用细线在玻璃管中点悬挂起来,使之恰好水平平衡,然后小心地把装置浸入盛有适量硫酸铜溶液的烧杯中,放置一段时间后,可观察到什么现象?请用学过的知识对此现象作出合理的解释 。
1.下列物质组合能发生复分解反应的有( )
①K2CO3+CaCl2 ②H2SO4+KCl ③H2CO3+CaCO3 ④Fe+CuSO4 ⑤CO+NaOH
⑥Na2SO4+Ba(NO3)2 ⑦Mg(OH)2+CuSO4 ⑧BaCO3+NaOH
A.①②③⑥⑦ B.③④⑤⑥⑦⑧ C.①③⑥ D.①⑥
2.将质量相等的A、B、C三种金属,同时分别放入三份溶质质量分数相同且足量的稀盐酸中,反应生成H2的质量与反应时间的关系如图所示。根据图中所提供的信息,得出的结论错误的是( )(已知:A、B、C在生成物中均为+2价)
A.放出H2的质量是A>B>C
B.金属活动性顺序是A>B>C
C.反应速率最大的是B
D.相对原子质量是C>B>A
3.通过实验可以比较铁、铜、银三种金属的活动性强弱。下列装置能够达到实验目的的是( )
A. B.
C. D.
4.下列各组物质间能发生复分解反应的是( )
A.AgCl和HNO3 B.NaCl溶液和K2CO3溶液
C.CuSO4溶液和BaCl2溶液 D.KNO3溶液和Ca(OH)2溶液
5.A、B、C、D、E、F分别是氧化铁、稀盐酸、氢氧化钙溶液、碳酸钠溶液、氢氧化钠溶液、二氧化碳中的一种,B不属于氧化物。他们之间有如图所示的反应关系,图中相连的两圆表示相应物质间能发生反应。下列说法中,正确的是( )
A.相连两圆的物质间发生的反应均属于复分解反应
B.固态D物质可用于人工降雨
C.A与D混合后有气泡产生
D.B与C反应后溶液中始终没有明显现象
6.“NaCl+CO2+NH3+H2O===NaHCO3↓+NH4Cl”是著名的“侯氏制碱法”的重要反应,反应生成的NaHCO3(一种盐)达到一定浓度时会从溶液中先结晶出来。下面是四位同学对该反应涉及的有关知识发表的部分见解,其中正确的是( )
A.这个反应属于复分解反应
B.NaHCO3一定是难溶于水的物质
C.反应后的溶液中存在NH4+
D.结晶出NaHCO3后的溶液中没有Na+
答案及解析
例1、C
【解析】
A. 反应①中锌元素的化合价由0价变为+2价,所以锌元素由游离态变为化合态,此选项正确;
B. 反应②中锌元素的化合价均为+2价,锌元素的化合价不变,此选项正确;
C. 反应③实质是H+和OH -的反应,此选项错误;
D. 两种化合物互相交换成分生成另外两种化合物的反应是复分解反应。③④都是复分解反应,此选项正确。
例2、B
【解析】
A、若甲、乙、丙、丁均是化合物,则该反应不一定是复分解反应,例如对2NaOH+CO2═Na2CO3+H2O来说,虽然反应物和生成物都是两种化合物,但不是两种化合物相互交换成分,所以不属于复分解反应。该选项说法不正确。
B、酸和碱反应一定生成盐和水,若甲、乙、丙分别是酸、碱、盐时,则丁一定是水。该选项说法正确。
C、若甲是一氧化碳,乙是金属氧化物,则丙或丁都有可能是二氧化碳。故该选项说法不正确。
D、若甲是锌,丙是氢气,则乙可能是稀盐酸或稀硫酸。该选项说法不正确。
例3、B
【解析】
A、稀盐酸中的氢离子和碳酸根离子结合,会生成水和二氧化碳气体,则不能共存,故A错误。
B、几种离子不能结合生成水、气体或沉淀,因此能够共存,故B正确。
C、氯化钠溶液中的氯离子和银离子结合生成氯化银白色沉淀,则不能共存,故C错误。
D、硫酸铜中的硫酸根离子与钡离子结合成硫酸钡沉淀,铜离子与氢氧根离子结合成氢氧化铜沉淀,则不能共存,故D错误。
例4、A
【解析】
A.由氢氧化钠溶液与稀盐酸恰好完全反应的微观示意图,反应后溶液中的粒子只有Na+、Cl﹣和H2O,故选项说法正确;
B.氢氧化钠和稀盐酸反应生成氯化钠和水,酸与碱反应生成盐和水,属于复分解反应,在溶液中水只作溶剂,所以反应后溶剂质量增加,故选项说法错误;
C.该反应的实质是氢离子结合氢氧根离子生成水分子,即H++OH-=H2O,故选项说法错误;
D.反应实质是氢离子结合氢氧根离子生成水分子,反应前后阴、阳离子的总数减少,故选项说法错误。
例5、解:(1)铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,化学方程式为:Fe+CuSO4═FeSO4+Cu;
(2)铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,反应的化学方程式为:Fe+CuSO4═FeSO4+Cu,在反应前的溶液中含有硫酸根离子和铜离子,反应一段时间后,溶液中含有离子是亚铁离子、铜离子和硫酸根离子,由离子的变化可知,表示铜离子,表示亚铁离子,表示硫酸根离子。
故答案为:(1)Fe+CuSO4═FeSO4+Cu;
(2)Fe2+。
1.D
【解析】
A、该反应中,锌与硫酸反应生成硫酸锌和氢气,是一种单质与一种化合物反应生成另一种单质与另一种化合物的反应,不符合复分解反应的特点,不属于复分解反应,选项错误;
B、该反应中,锌与稀盐酸反应生成氯化锌和氢气,是一种单质与一种化合物反应生成另一种单质与另一种化合物的反应,不符合复分解反应的特点,不属于复分解反应,选项错误;
C、该反应中,锌与硫酸铜反应生成硫酸锌和铜,是一种单质与一种化合物反应生成另一种单质与另一种化合物的反应,不符合复分解反应的特点,不属于复分解反应,选项错误;
D、该反应中,氧化锌与硫酸反应生成硫酸锌和水,是两种化合物交换成分生成另外两种化合物的反应,符合复分解反应复燃特点,属于复分解反应,选项正确,故选D。
2.B
【解析】
A、氢离子和氢氧根离子能够结合生成水,离子之间能反应,故错误;
B、钠离子、钾离子、氯离子、氢氧根离子之间不能结合生成水或气体或沉淀,离子之间不能反应,故正确;
C、氢离子和碳酸根离子、碳酸氢根离子能够结合生成水和二氧化碳,离子之间能反应,故错误;
D、钡离子和硫酸根离子能够结合生成硫酸钡沉淀,离子之间能反应,故错误。
3.D
解:①中无现象,说明了金属的活动性是铜<氢;
②中无现象,说明了金属的活动性是钯<氢;
③中无现象,说明了金属的活动性是铜>钯;
④有明显的现象,说明了金属的活动性是镍>氢;
由以上可知,金属的活动性顺序是:镍>铜>钯。
故选:D。
4.A
【解析】
A、反应物NaClO的碱性小于生成物Na2CO3的碱性,反应不能发生,选项错误;
B、反应物NaClO的碱性大于生成物NaHCO3的碱性,反应可以发生,选项正确;
C、反应物NaCN的碱性大于生成物CH3COONa的碱性,反应可以发生,选项正确;
D、反应物NaClO的碱性大于生成物CH3COONa的碱性,反应可以发生,选项正确;
5.C
【解析】
A、①S+O2 SO2符合多变一,属于化合反应,又有氧气参加,也属于氧化反应,故正确;
B、根据含有氧元素的化合物为含氧氧化合物,生成物都是含氧化合物,故正确;
C、SO2+2NaOH═Na2SO3+H2O不属复分解反应基本反应反应类型;故错误;
D、①煤中含有硫,燃烧时产生二氧化硫。故①能发生;
②碱白泥中主要成分CaCO3在高温条件下能分解,生成氧化钙和二氧化碳,故②能发生;
③二氧化硅能与氢氧化钠反应生成盐和水,故③能发生;
④碳酸钙和氢氧化钠不反应,碱与盐的反应,反应物必须可溶,故④不能发生;
⑤煤中含有的二氧化硅杂质能与氧化钙在高温条件下反应生成硅酸钙故⑤能发生。上述所写的化学反应能够发生的是①②③⑤,故正确。
6.C
【解析】根据向盛有等质量的锌粉和铁粉的烧杯中,不断加入氯化铜溶液,锌先与氯化铜反应,然后铁与氯化铜反应,结合图像中剩余固体的质量变化确定各点的反应情况分析。
A、向盛有等质量的锌粉和铁粉的烧杯中,不断加入氯化铜溶液,锌先与氯化铜反应,然后铁与氯化铜反应,图像中ab段发生的是锌与氯化铜的反应 ,不符合题意;
B、b为锌完全反应时图像,所得固体为铜和铁,向b点所得固体中加人稀盐酸,有气泡产生 ,不符合题意;
C、c点为铁完全反应的图像,所得溶液中含有氯化亚铁,呈浅绿色 ,符合题意;
D、d点为氯化铜过量的图像,所得溶液中溶质有氯化铜、氯化亚铁和氯化锌三种 ,不符合题意;
7.B
解:观察图象可知,三种金属反应的速率x>y>z,判断出三种金属的活动性顺序为x>y>z,从而得知x为镁,y为锌,z铁。相同质量的三种金属完全参加反应,应该是镁消耗的酸最多,铁次之,锌最少,但图中铁产生氢气最多,即消耗稀盐酸最多;镁锌产生氢气一样多,即消耗稀盐酸一样多,故镁过量,但锌无法确定。由上述分析可知,B判断正确。
故选:B。
8.铁圈一端向下倾斜。
铁会与硫酸铜反应,Fe+CuSO4=FeSO4+Cu,生成红色的铜附着在铁圈外面,而且铜的相对原子质量比铁大,根据反应可知,生成铜的质量大于反应掉的铁的质量,所以左边铁圈质量变大,而银不能与硫酸铜反应,所以右边的银圈质量不变,所以杠杆不平衡,铁圈一端向下倾斜。
【解析】根据铁与硫酸铜反应固体质量增加,银不与硫酸铜反应分析。
铁与硫酸铜反应,生成红色的铜附着在铁圈外面,铜的相对原子质量比铁大,根据反应可知,生成铜的质量大于反应掉的铁的质量,所以左边铁圈质量变大,而银不能与硫酸铜反应,所以右边的银圈质量不变,所以杠杆不平衡,铁圈一端向下倾斜。
1.D
【解析】
①K2CO3与CaCl2 反应生成碳酸钙沉淀和氯化钾,属于复分解反应,正确;
②H2SO4与KCl交换成分没有沉淀、气体或水生成,不能发生复分解反应,错误;
③H2CO3和CaCO3不会发生成分互换的反应,所以不能发生复分解反应,错误;
④Fe与CuSO4 反应生成硫酸亚铁溶液和铜,该反应是一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的反应,属于置换反应,错误;
⑤CO和NaOH不发生反应,错误;
⑥Na2SO4和Ba(NO3)2交换成分生成硫酸钡沉淀和硝酸钠,属于复分解反应,正确;
⑦Mg(OH)2难溶于水,不能与CuSO4反应,错误;
⑧BaCO3难溶于水,不能与氢氧化钠溶液反应,错误。
2.B
解:A、由图中信息可知,放出H2的质量是A>B>C,该选项说法正确;
B、由图中信息可知,等质量的金属与足量的酸反应时,所需时间越短,金属的活动性越强,所以金属活动性顺序是B>A>C,该选项说法不正确;
C、由图中信息可知,反应速率最大的是B,该选项说法正确;
D、A、B、C在生成物中均为+2价,因此反应的化学方程式中化学计量数完全一致,因此将质量相等的A、B、C三种金属,同时分别放入三份溶质质量分数相同且足量的稀盐酸中时,相对原子质量越小,产生的氢气越多,由图中信息可知,放出H2的质量是A>B>C,所以相对原子质量是C>B>A,该选项说法正确。
故选:B。
3.C
解:A、由于铜、银都不能与稀硫酸反应,无法比较铜、银二种金属的活动性强弱,故A不符合题意;
B、由于铜、银都不能与硫酸亚铁反应,无法比较铜、银二种金属的活动性强弱,故B不符合题意;
C、由于铜、银都不能与硫酸亚铁反应,无法比较铜、银二种金属的活动性强弱,故C不符合题意;
D、由于铁能与硫酸铜反应,银不能与硫酸铜反应,可比较出铁、铜、银三种金属的活动性强弱是铁>铜>银,故D符合题意。
故选:D。
4.C
【解析】
A、氯化银既不溶于水也不溶于酸,不能与硝酸发生复分解反应,选项错误;
B、氯化钠和碳酸钾交换成分得到的氯化钾和碳酸钠都是易溶于水的物质,不满足复分解反应的条件,反应不能进行,选项错误;
C、硫酸铜与氯化钡交换成分得到了硫酸钡沉淀和氯化铜,反应能够进行,符合复分解反应的特点,属于复分解反应,选项正确;
D、硝酸钾和氢氧化钙交换成分得到的氢氧化钾和硝酸钙都是易溶于水的物质,不满足复分解反应的条件,反应不能进行,选项错误,故选C。
5.D
【解析】
根据物质间的反应可知,盐酸能发生四个反应,氢氧化钙能发生三个反应,故D和E为盐酸或氢氧化钙,A既能与D反应又能与E反应,则A是碳酸钠,C、B、F分别为二氧化碳、氢氧化钠、氧化铁,而C能与D和B反应,若D是氢氧化钙,则C是二氧化碳,B为氢氧化钠,E为盐酸,F为氧化铁,代入框图,推断合理;
A、复分解反应是两种化合物相互交换成分生成两种化合物,一般是酸碱盐之间的反应,所以二氧化碳和氢氧化钠及氢氧化钙间发生的反应不属于复分解反应,不符题意;
B、由分析知D是氢氧化钙,不可以用于人工降雨,不符题意;
C、A与D混合是碳酸钠和氢氧化钙间的反应,由于产物中存在碳酸钙,所以A与D混合后有沉淀产生,不符题意;
D、B与C混合是氢氧化钠和二氧化碳间的反应,产物是碳酸钠和水,故两者反应没有明显现象发生;符合题意。
6.C
【解析】
两种化合物交换成分生成另外两种化合物的反应属于复分解反应,该反应的反应物为四种化合物,不属于复分解反应,A错误;NaHCO3是一种能溶于水的白色粉末,B错误;生成物中含有NH4Cl,电离时产生NH4+,C正确;结晶析出NaHCO3后的溶液仍为NaHCO3的饱和溶液,溶液中含有Na+,D错误。
浙教版科学九年级“期末冲刺”专题复习讲义(三)
复分解、置换反应