第5节 物质的转化
第1课时 非金属、金属及其化合物的转化(见B本19页)
1．非金属及其化合物之间的转化
(1)非金属在一定条件下可以转化为相应的化合物，如：__S＋O2SO2__、__C＋O2CO2__。
(2)某些非金属氧化物可以跟水反应生成相应的酸，如：__CO2＋H2O===H2CO3__。
(3)不稳定的酸受热分解后生成相应非金属氧化物，如：__H2CO3H2O＋CO2↑__。
2．金属及其化合物之间的转化
(1)金属和非金属反应生成盐或金属氧化物，如：
__Fe＋SFeS__、__3Fe＋2O2Fe3O4__。
(2)某些金属氧化物和水反应生成相应的碱，如：__CaO＋H2O===Ca(OH)2__、__Na2O＋H2O===2NaOH__、__K2O＋H2O===2KOH__。
(3)难溶性碱受热分解后生成相应的金属氧化物，如：__Cu(OH)2CuO＋H2O__。
3．金属单质与其化合物的转化
第3题图
A 练就好基础 基础达标
1．下列物质之间的转化，不能一步完成的是( C )
A. C→CO B．CO2→H2CO3
C．S →SO3 D．HCl→MgCl2
2．下列物质的转化都可行的是( C )
A. CO→H2CO2→CaCO3
B．CO2→CaCO3→Ca(OH)2
C．Ca→CaO→Ca(OH)2
D．Cu→CuO→Cu(OH)2
3．下列物质的转化在给定条件下均能实现的是( B )
A. FeFe2O3FeCl3
B．MgMgOMgCl2
C．Na2CO3NaNO3KNO3
D．CaCl2溶液CaCO3Ca(OH)2
4．取少量碳酸饮料“雪碧”滴入紫色石蕊试液，然后再加热，溶液颜色变化情况是( A )
A. 先变红后变紫
B．先变蓝后变紫
C．先变无色后变红
D．变红后颜色不再改变
5．物质X可发生下列所示的两个反应，则X是( A )
①X＋酸→盐＋水 ②X＋水→碱
A. CaO B．Fe2O3
C．CO2 D．CuO
6．甲、乙、丙、丁是初中化学常见的四种物质，它们有如下关系：
①甲＋乙→H2O ②乙＋丁→CO2 ③丙＋乙→CO2＋H2O
则甲是__H2__，乙中一定含__氧元素__，丙物质是__CH4__(天然气的主要成分)。
第7题图
7．铁可以转化为多种含铁化合物，请写出下列转化过程相对应的化学方程式。
①__3Fe＋2O2Fe3O4__。
②__Fe＋SFeS__。
③__Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑__。
④__Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑__。
反应②表明：金属和非金属可以相互反应，生成相应的__盐__；③④两个反应表明：铁和酸或盐溶液发生置换反应后的化合价通常为__＋2__价。
B 更上一层楼 能力提升
8．下列各组变化中，每一步转化在一定条件下均能一步实现的是( B )
第8题图
A. ①② B．①③
C．②③ D．①②③
9．“接龙”是化学扑克(和普通扑克相似，牌面标注物质的化学式)的一种游戏，其规则是：当上家出牌时，下家跟出的牌所标注的物质必须能与上家的反应。某局游戏中，甲到戊五人各有一张不同的牌，牌面标注“CuSO4”“H2SO4”“NaOH”“Fe”“Fe2O3”。若甲的牌为“Fe2O3”，且按甲→乙→丙→丁→戊依次出牌时能满足“接龙”规则，则丁的牌是( D )
A. NaOH B．Fe
C．H2SO4 D．CuSO4
10．比较归纳是化学学习中常用的一种方法。以下是C、CH4、CO三种物质转化为CO2的转化关系，即：①C→CO2；②CH4→CO2；③CO→CO2，对它们的比较归纳正确的是( C )
A. 三种转化发生的都是化合反应
B．三种物质都只能跟氧气反应转化为二氧化碳
C．三种物质都可以在点燃条件下转化为二氧化碳
D．三种转化所有的生成物在常温下都是气体
11．如下两个转化都可以通过一步反应实现：CO→CO2、H2SO4→MgSO4。对上述转化过程分析正确的是( B )
A. 都能通过与非金属单质反应实现
B．都能通过与金属氧化物反应实现
C．都能通过化合反应实现
D．都能通过置换反应实现
12．我们曾学过碳及碳的化合物的相关知识，它们之间的转化关系可表示为：
CCOCO2H2CO3CaCO3
由此可写出各步反应的化学方程式。
硫及硫的化合物间的转化关系可表示为：
SSO2SO3H2SO4CaSO4
(1)模仿碳和碳的化合物间转化关系的化学方程式的书写，写出硫和硫的化合物间转化关系的化学方程式：反应③__SO3＋H2O===H2SO4__；反应④__SO3＋Ca(OH)2===CaSO4＋H2O__。模仿CO2与水反应的方程式，写出SO2和水反应的化学方程式：__SO2＋H2O===H2SO3__。
(2)实验室可用浓硫酸干燥CO2气体，这是因为浓硫酸具有__吸水性__。
(3)SO2和SO3化学性质不同的原因是__分子的构成不同__。
13．生石灰是白色的块状物，在实际生产中应用非常广泛。
(1)生石灰的主要成分为__CaO__(填化学式)。在食品包装中，常用生石灰作干燥剂，其干燥原理是__CaO＋H2O===Ca(OH)2__(用化学方程式表示)。
(2)石灰乳常用于畜禽栏舍的消毒，某农户误将生石灰直接撒在猪圈中消毒，一段时间后发现猪的蹄部干燥开裂，有的甚至出现灼伤、溃疡，原因是__CaO与水反应放出大量的热__。
(3)上述用于消毒的石灰乳要现配现用，放置过久就没有消毒作用了，其原因是__Ca(OH)2＋CO2===CaCO3↓＋H2O__(用化学方程式表示)。
14．将金属铜进行如图甲实验：向得到的C溶液中逐滴滴加Ba(OH)2溶液，滴加Ba(OH)2溶液的质量与产生沉淀的质量关系如图乙所示。请回答：
第14题图
(1)写出Cu→A的化学方程式：__2Cu＋O22CuO__。
(2)写出C溶液中可能的溶质的化学式：__CuCl2[或Cu(NO3)2]__。
C 开拓新思路 拓展创新
15．“碳捕捉技术”是指通过一定的方法，将工业生产中产生的二氧化碳分离出来并加以利用。某校科研小组的同学设计用氢氧化钠溶液来“捕捉”二氧化碳，其基本过程如下(部分条件及物质未标出)。
第15题图
(1)“捕捉室”中发生反应的化学方程式为__CO2＋2NaOH===Na2CO3＋H2O__。
(2)在整个“捕捉”过程中，可以循环利用的物质是__NaOH、CaO__。
(3)下列有关叙述中错误的是(填序号)__B__。
A. 该技术可有效减少碳排放
B．“反应分离”过程中，分离物质的基本操作是蒸发、结晶和过滤
C．能耗大是该技术的一大缺点
D．“捕捉”到的二氧化碳可用于生产尿素、甲醇、碳酸氢铵和纯碱等
第2课时 金属的冶炼
(见A本21页)
1．金属冶炼就是要把金属从__化合__态变成__游离__态。在金属氧化物中加入__还原剂__，夺取金属氧化物中的__氧__，从而使其还原成金属单质。
2．用作还原剂的物质：碳(C)、一氧化碳(CO)、氢气(H2)。有关化学方程式为__C＋2CuO2Cu＋CO2↑__、__H2＋CuOCu＋H2O__、__3CO＋Fe2O32Fe＋3CO2__。氢气还原氧化铜的实验现象：黑色粉末固体逐渐变成紫红色，试管口有水珠生成。
3．含氧化合物里的氧被夺取的反应，叫作__还原反应__。能从氧化物中夺取氧的性质叫作__还原性__，具有还原性的物质可作__还原剂__。
A 练就好基础 基础达标
1．H2、CO、C分别与黑色的氧化铜反应，下列叙述中错误的是( C )
A. 反应都需要加热
B．都有红色铜生成
C．都属于置换反应
D．H2、CO、C都具有还原性
2．用一氧化碳在加热的条件下还原氧化铜，发现已制得的铜又很快变黑了，你推测产生这种现象的原因是( D )
A. 温度太低
B．试管口倾斜了
C．反应开始时，没有把试管内的空气排干净
D．铜没有在一氧化碳气流中冷却而又被空气中氧气所氧化
3．在反应3C＋2Fe2O32Fe＋3CO2中，发生氧化反应和还原反应的物质分别是( A )
A. CO、 Fe2O3 B．Fe2O3、CO
C．Fe、CO2 D．CO2、Fe
4．下列反应不属于金属冶炼的是( B )
A. 电解氧化铝得到金属铝
B．铁在氧气中燃烧生成氧化铁
C．金属氧化物与焦炭在高温下反应
D．加热氧化汞得到金属汞
5．如图所示为氢气和氧化铜反应的实验装置图。请分析回答：
第5题图
(1)实验开始时，合理的操作顺序是__B__(选填“A”或“B”)。
A. 先加热，再通氢气
B．先通氢气，再加热
(2)在实验过程中看到的现象是黑色氧化铜变成红色的物质，同时试管口有水珠出现，说明氢气具有__还原__性。
B 更上一层楼 能力提升
6．气体M可能是由H2、CO、CO2、HCl四种气体混合而成，将M依次通过①氢氧化钠溶液；②灼热的氧化铜；③足量的浓硫酸(每步反应中气体均反应完全)，最后还有气体导出，则M中一定含有( B )
A. H2 B．CO
C．CO2 D．HCl
7．下列叙述中不符合图所示实验设计意图的是( B )
第7题图
A. 说明CO具有还原性
B．说明生成物CO2的密度比空气大
C．说明CO和CuO的反应需要加热
D．可以防止有毒的CO气体对空气的污染，同时又可以充分利用能源
8．某气体可能含有水蒸气、CO、H2中的一种或几种。为了确定其成分，最佳的实验方案是将气体依次通过装置( D )
第8题图
A. 甲、乙、丙 B．丙、乙、甲
C．丙、甲、乙、丙 D．丙、甲、丙、乙
9．某无色气体可能含有CO2、CO、H2中的一种或几种，依次进行以下实验(假设每步反应均完全进行)；①通过炽热的炭层后，恢复到原状态，气体体积不变；②通过灼热的CuO时，固体变成红色；③通过白色CuSO4粉末时，粉末变成蓝色晶体；④通入澄清石灰水中，石灰水变浑浊。下列判断正确的是( A )
A. 原混合气体中一定没有CO2，一定含有CO和H2
B．原混合气体中一定含有CO2、CO、H2
C．原混合气体中一定含有CO2和H2，可能含有CO
D．原混合气体中一定含有CO和H2，可能含有CO2
10．现有10 g CuO和ZnO的混合物，下列实验方案，不能确定CuO质量分数的是( C )
A. 将混合物与足量H2充分反应，冷却后测出剩余固体质量
B．将混合物与足量CO充分反应，反应后的气体通入足量的NaOH溶液中，测出NaOH溶液质量的增加值
C．将混合物完全溶于稀H2SO4，加入足量铁粉，充分反应后，过滤、洗涤、干燥，测出剩余固体质量
D．将混合物完全溶于稀H2SO4，加入足量NaOH溶液，过滤、洗涤、干燥，测出剩余固体质量
11．如图是三套还原CuO实验装置图，请回答下列问题：
第11题图
(1)三个实验的反应原理相似，其反应条件也相似，即均需在__加热__条件下进行；实验现象也有共同之处，即__黑色粉末变红__。
(2)甲中通入H2的导管插入试管底部氧化铜上方，是为了__使氢气与氧化铜充分反应__。甲、丙两装置的试管口都向下倾斜，其原因是__防止冷凝水倒流__，乙、丙均将导管尾部插入澄清石灰水，目的是证明有__CO2__生成。
(3)在实验过程中，甲、乙都有下列操作：a.通气体；b.停止通气体；c.点燃酒精灯；d.撤去酒精灯。实验操作的正确顺序是(填序号)__acdb__。
(4)在乙实验过程中，a处导出的气体中仍含有CO，为了防止CO污染环境，请你设计一个可行的装置将其处理：__酒精灯点燃CO__。
12．含有杂质的氧化铁粉末100 g在高温下与一氧化碳充分反应(杂质不参加反应)，反应后称得固体质量为76 g，则不纯的氧化铁粉末中氧化铁的质量分数为多少？
【解】 设不纯的氧化铁粉末中氧化铁的质量为x g，根据题意得：
Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2
160 112 前后之差 48
x 前后固体之差 (100－76) g
＝
x＝80 g
不纯的氧化铁粉末中氧化铁的质量分数＝×100%＝×100%＝80%。
C 开拓新思路 拓展创新
13．在学习“金属的冶炼”时，某学习小组用如图所示的装置测量氧化铜样品中氧化铜的质量分数，实验所取氧化铜样品的质量为10 g。(杂质不参加反应)
第13题图
(1)该实验利用了一氧化碳的__还原__性，玻璃管内观察到的现象是__黑色固体变成红色__；
(2)甲同学的方法：先测出NaOH浓溶液的质量为50 g，待反应完全后再次称量，质量为54.4 g，请你计算样品中氧化铜的质量分数为__80%__(CO不与NaOH溶液反应)。
(3)乙同学的方法：先称量玻璃管及样品的质量为m1，待反应完全后再次称量质量为m2，利用m1、m2的值，求样品中氧化铜的质量分数，其中m1－m2的值是指__氧化铜中氧元素__的质量。
(4)同学查阅到一氧化碳除了具有可燃性，难溶于水的性质外，还具有毒性，因此，本实验还需对尾气进行处理，请你提出一种处理尾气的方法：__将尾气点燃(或用气囊收集后集中处理)__。
第3课时 化合物之间的相互转化
(见B本21页)
1．鸡蛋外壳放入稀盐酸中的现象为：一会儿下沉，一会儿又浮上来，不断地上下沉浮，其反应的化学方程式为__CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑__。
2．盐跟金属的反应，要求参加反应的盐必须是__可溶__的，由于盐跟金属的反应一般都在溶液中进行，所以非常活泼、能够跟水发生反应的金属(如钾、钙、钠等)不能与盐发生置换反应。
3．盐与盐的反应、盐与碱的反应除必须满足__复分解反应的条件__(即生成物中有__气体__、__水__或__沉淀__)外，其反应物必须都__可溶__。
A 练就好基础 基础达标
1．下列物质的转变，不能一步实现的是( C )
A. KCl→KNO3 B．AgNO3→Fe(NO3)2
C．CuO→Cu(OH)2 D．H2→Cu
2．如下是碳和碳的化合物的转化关系：
CCO2―→H2CO3CaCO3CO2
其各步转化的基本反应类型从左到右依次是( B )
A. 化合、分解、置换、复分解
B．置换、化合、复分解、分解
C．复分解、化合、分解、置换
D．分解、置换、化合、复分解
3．在A＋B===盐＋水的反应中，A 、B分别是( A )
A. 硫酸和熟石灰 B．纯碱和熟石灰
C．小苏打和盐酸 D．熟石灰和氯化铵
4．金属钠是活泼金属，能与水反应生成NaOH和H2。将一小块钠投入到CuSO4溶液中，下列说法不正确的是( A )
A. 钠块表面有红色固体生成
B．剧烈反应，有气体生成
C．有蓝色沉淀生成
D．反应的化学方程式为2Na＋2H2O＋CuSO4 ===H2↑＋Cu(OH)2↓＋Na2SO4
5．下列物质之间的转化，经过一步反应不能实现的是( B )
A. CuCl2→KCl B．KNO3→K2SO4
C．Fe(OH)3→Fe2(SO4)3 D．BaCl2→BaCO3
6．向下列各物质的水溶液中滴加稀H2SO4或MgCl2溶液时，均有白色沉淀生成的是( B )
A. BaCl2 B．Ba(OH)2
C．Na2CO3 D．KOH
7．有一包白色固体粉末，可能是CaCO3、K2SO4、CuSO4、KNO3和BaCl2中的一种或几种，小明同学做了如下实验：
(1)取适量该白色固体粉末加入到足量水中，得白色沉淀，上层清液无色；
(2)向白色沉淀中加入足量稀硝酸，沉淀只有部分溶解。由此可判断出：原白色粉末中一定含有的是__CaCO3、K2SO4、BaCl2__，一定不含的是__CuSO4__。
B 更上一层楼 能力提升
8．一定条件下，下列物质的转化均可一步实现的是( B )
A. CaCl2→CaCO3→Ca(OH)2
B．AgNO3→Fe(NO3)2→Zn(NO3)2
C．NaNO3→NaOH→Na2CO3
D．Fe2O3→FeSO4→Fe(OH)3
9．向氯化钠、氢氧化钠和碳酸钠三种溶液中，分别加入不同的物质，通过一步反应都能生成化合物M，则M是( C )
A. 硝酸钙 B．硝酸
C．硝酸钠 D．硝酸钡
10．在给定条件下，下列选项所示物质间转化均能一步实现的是( C )
A. Na2CO3CaCO3Ca(OH)2
B．KMnO4O2Fe2O3
C．SO2H2SO3H2SO4
D．FeFe2(SO4)3Fe(OH)3
11．现有甲、乙、丙、丁四种化合物，甲能跟BaCl2溶液反应生成两种盐；乙能跟NaOH溶液反应生成盐和水；丙能跟盐酸反应生成盐和水；丁呈中性并能跟CaO反应生成碱。则下列推断不正确的是( B )
A. 甲可能是MgSO4 B．乙一定是H2SO4
C．丙可能是NaOH D．丁一定是H2O
第12题图
12．现有铁、氧化铁、稀硫酸、氢氧化钙溶液、碳酸钠溶液五种物质，存在着如图所示的相互反应或转化关系(图中“—”表示物质间可以发生化学反应，“→”表示物质间存在相应的转化关系)。下列判断合理的是( A )
A. 丙可能是碳酸钠溶液
B．丁可能是氢氧化钙溶液
C．乙必须通过置换反应转化为铁
D．甲和丁的反应一定是中和反应
13．某化工厂按如下步骤进行生产：
(1)以煤为燃料煅烧石灰石；
(2)用饱和碳酸钠溶液充分吸收(1)中产生的二氧化碳(Na2CO3＋CO2＋H2O===2NaHCO3)；
(3)使步骤(1)中产生的氧化钙跟水反应；
(4)熟石灰与碳酸钠溶液反应。该厂生产过程中所涉及的物质有①石灰石、②碳酸钠、③碳酸氢钠、④烧碱、⑤二氧化碳、⑥熟石灰。下列说法正确的是( D )
A. 起始原料是①③ B．起始原料是②⑥
C．最终产品是⑤⑥ D．最终产品是③④
14．下图是初中化学中某些常见化合物的转化关系图
第14题图
其中X是一种重要的建筑材料，A不支持燃烧可用于灭火，B与水反应放出大量热。请根据所学化学知识回答：
(1)A、X的化学式：A__CO2__；X__CaCO3__。
(2)反应②的化学方程式为__CaO＋H2O===Ca(OH)2__，该反应是__化合__(填基本反应类型)反应。
15．一包白色粉末，由CuSO4、CaCO3、BaCl2、Na2SO4、NaOH中的两种或两种以上的物质混合而成。为探究其组成，进行如下实验：
(1)取少量白色粉末，向其中加入足量的水，充分搅拌后过滤，得到白色沉淀和无色滤液。则原白色粉末中一定不含有__CuSO4__。
(2)取实验(1)滤出的白色沉淀，向其中加入足量的盐酸，沉淀全部溶解，并产生无色气体。则原白色粉末中一定含有__CaCO3__。
根据上述实验可推断：原白色粉末的组成有__5__种可能。
为进一步探究原白色粉末的组成，取实验(1)得到的滤液，向其中通入二氧化碳，产生白色沉淀，则可推断原白色粉末中一定还含有__BaCl2、NaOH__。
C 开拓新思路 拓展创新
16．以黄铁矿(主要成分是FeS2)为原料，生产硫酸的简要流程如图，有关说法正确的是( B )
第16题图
A. 该流程图中生成物都是氧化物，生成过程必须防止泄漏产生污染
B．炉渣(Fe2O3)在工业上可用来炼铁
C．流程中SO2转化为SO3的化学方程式为SO2＋O2===SO3
D．将黄铁矿粉碎，目的是增大接触面积，只是为了加快反应速度
17．利用废硫酸制备K2SO4的流程如图。则下列说法不正确的是( C )
第17题图
A. 流程中CaCO3可循环使用
B．将CaCO3研成粉末的目的是使反应更充分
C．M和碱混合微热产生无色无味气体
D．洗涤所得晶体，是为了除去表面的杂质
18．有一包固体粉末，可能含有氧化钙、氯化钠、碳酸钠、硫酸钠中的一种或几种，为确定其组成，小杨设计出下列实验方案，实验步骤及现象如图，请回答：
第18题图
(1)写出步骤④中产生白色沉淀的化学方程式：
__NaCl＋AgNO3===NaNO3＋AgCl↓__；
(2)根据实验中的现象，能否确定原固体粉末的组成，若能，请写出各成分的化学式，若不能，在原实验步骤的基础上，对上述方案中的试剂作一改进，并描述相应的实验现象及结论，以确定固体粉末的组成。
不能，将步骤③中的“稀硫酸”改成“稀盐酸”；如果产生气体，沉淀完全溶解，说明固体粉末中含有碳酸钠和氯化钠；如果产生气体，沉淀部分溶解，说明固体粉末中含有碳酸钠、硫酸钠和氯化钠。
