2.5
物质的转化（二）
一、化合物之间的相互转化
1、在自然界中不断发生着各种物质间的相互转化。石灰岩岩洞里的钟乳石和石笋，就是岩石中的碳酸钙经过复杂的化学反应转化而成的。这些悬挂的钟乳石（如图2-42）、挺拔矗立的石笋（如图2-43）和石柱（如图2-44），争奇斗艳，景象万千。
2、实验：鸡蛋壳和盐酸反应
实验步骤
现象
步骤1：将一只生鸡蛋放到盛有稀盐酸的容器中，观察实验现象
（1）鸡蛋表面有气泡产生，且一会儿浮出液面，一会儿沉入溶液底部，不断地上下浮沉
步骤2：2分钟后，将生鸡蛋从酸中取出，用水冲洗干净，观察蛋壳的变化
（2）蛋壳表面变白、变薄、变得粗糙凹凸不平，质量减轻
步骤3：将鸡蛋继续放置在稀盐酸中，10分钟后取出，用水冲洗干净，观察蛋壳的变化
（3）蛋壳几乎反应完全，只剩一个软软的外皮
3、实验分析：当鸡蛋刚刚放入稀盐酸时，由于蛋壳的主要成分碳酸钙，与盐酸反应产生大量二氧化碳气体，当大量气泡汇聚附着在蛋壳表面时，鸡蛋受到的浮力增大至大于重力而上浮。浮到液面时，气泡逸出，鸡蛋所受浮力减小至小于其重力而下沉，这个过程不断循环，鸡蛋便不断上下浮沉。反应几分钟时，由于反应一部分碳酸钙，鸡蛋壳表面变得粗糙且质量减小，当碳酸钙完全反应时，就只剩下一个“软皮蛋”。研究表明，酸、碱、盐、氧化物在一定条件下能发生相互转化。
二、物质转化的规律与反应发生的条件
1、物质转化的一般规律是：单质转化为氧化物，氧化物再转化为酸或者是碱，由酸或者是碱再转化为盐。而在一定的条件下，氧化物也会转化为单质。如下图：
2、具体转化
（1）金属
金属氧化物
碱
盐。如：Ca
CaO
Ca（OH）2
CaCO3、
（2）非金属
非金属氧化物
酸
盐。如C
CO2
H2CO3
Na2
CO3、
（3）金属
+
非金属
无氧酸盐。如2Na
+
Cl2
===
2NaCl
（4）金属氧化物
+
非金属氧化物
含氧酸盐。如Na2O
+
CO2
===
Na2CO3
（5）酸
+
碱
盐
+
水。如HCl
+
NaOH
===
NaCl
+
H2O
（6）盐
+
盐
新盐
+
新盐。如NaCl
+
AgNO3
===
AgCl
+
NaNO3
（7）金属氧化物
+
酸
盐
+
水。如Fe2O3
+
6HCl
===
2FeCl3
+
3H2O
（8）非金属氧化物
+
碱
盐
+
水。如SO2
+
2NaOH
===
Na2SO3
+
H2O
（9）金属
+
盐
新全属
+
新盐。如Fe
+
CuSO4
===
Cu
+
FeSO4
（10）金属
+
酸
盐
+
氢气。如Fe
+2HCl
===
FeCl2
+
H2
【例1】（2020?苏州）在给定条件下，下列选项所示的物质间转化不能实现的是（ C ）
A．CCO2CO
B．S
SO2H2SO3溶液
C．CuCuSO4溶液Cu（OH）2
D．NaOH溶液Na2CO3溶液﹣NaCl溶液
1、（2020?济宁）通过一步化学反应，不能实现下列物质间转化的是（ C ）
A．C→CO
B．H2O2→O2
C．BaCl2→Ba（OH）2
D．NaCl→NaNO3
2、（2020?连云港）在给定条件下，下列选项所示的物质间转化均能实现的是（ A ）
A．O2Fe3O4Fe
B．H2O2H2H2O
C．Ca（OH）2溶液CaCO3Na2CO3
D．CO2COH2CO3
【例2】2020?靖江市模拟）实验室以一种工业废渣（主要成分为MgCO3、MgO和SiO2）为原料制备MgCO3
?3H2O．其主要实验过程如图，下列说法错误的是（ C ）
提示：SiO2不溶于水，常温下不与硫酸、碳酸钠反应。
A．“过滤Ⅰ”所得滤渣为SiO2
B．生成MgCO3?3H2O的化学方程式为MgSO4+Na2CO3+3H2O═Na2SO4+MgCO3?3H2O↓
C．“反应”步骤前后均有过滤，“过滤Ⅰ”可省略
D．硫酸、碳酸钠溶液不能过量太多
1、（2020?姜堰区二模）某化工厂与相邻的化肥厂联合设计了以下制备（NH4）2SO4的工艺流程。已知（NH4）
2SO4受热不稳定。下列说法错误的是（ C ）
A．进入沉淀池选用CaSO4悬浊液而不是溶液，目的是提高产量
B．沉淀池里发生的主要化学反应为：CO2+H2O+2NH3+CaSO4═CaCO3↓+（NH4）2SO4
C．操作②为加热蒸发
D．该工艺流程中可循环使用的物质为气体Y
2、某同学对Fe2O3做了如图探究活动，已知氯气在水溶液中能将Fe2+转变为Fe3+
，
且每一步都充分反应。下列分析正确的是（
B
）
A.
无色气体可以使澄清石灰水变浑浊
B.
黑色粉末是Fe3O4
C.
①过程Fe2O3中的氧元素全部转人无色气体
D.
②过程有置换反应发生
1、（2020?新蔡县二模）下列变化不能通过一步反应实现的是（ B ）
A．Cu→Cu（NO3）2
B．NaCl→NaNO3
C．H2SO4→HCl
D．CaO→
CaCO3
2、往含氯化钙和盐酸的混合溶液中，逐渐加入碳酸钠，下列观察到的现象正确的是（
C
）
A.
只有大量气泡冒出
B.
有白色沉淀产生
C.
开始冒出气泡，后出现白色沉淀
D.
开始出现白色沉淀，后冒出气泡
3、自来水常用二氧化氯(ClO2)杀菌、消毒，二氧化氯能转化为可溶性氯化物。市场上有些不法商贩为牟取暴利，用自来水冒充纯净水(蒸馏水)出售。为辨别真伪，你想选用的化学试剂是（
C
）
A.
氯化钡溶液
B.
石蕊试液
C.
硝酸银溶液和稀硝酸
D.
氢氧化钠溶液
4、化学使世界变得更加绚丽多彩。如图是物质间发生化学反应时的颜色变化，其中无色溶液X是（
C
）
A.
稀盐酸
B.
澄清石灰水
C.
稀硫酸
D.
硫酸钠溶液
5、各物质间有着一定的转化关系，下列各组物质间可以按下图所示直接转化的是(
D
)
A.
Fe→Fe2O3→FeSO4→Fe
B.
CO→CO2→H2CO3→CO
C.
NaOH→NaCl→Na2CO3→NaOH
D.
HCl→CuCl2→BaCl2→HCl
6、“探险队员”--硫酸，不小心走进了有许多“吃人的野兽”（即能与硫酸发生化学反应的物质）的小山，逃生线路有许多种，有一条线路处处是陷阱，即为入口→③→⑤→⑦→⑨→出口，则该线路涉及的物质为（
C
）
A．Zn、Fe(OH)3、Cu、Fe
B．SO3、Cu、NaCl、HCl
C．Na2CO3、Fe(OH)3、Zn、Fe
D．SO3、Cu、NaCl、CuO
7、如图中甲、乙、丙是初中化学中常见的物质，图中“——”表示相连的物质之间可以在溶液中发生化学反应，“→”表示由某种物质可转化为另一种物质(部分反应物、生成物及反应条件已略去)。下列说法中不正确的是（
B
）
A.
甲、乙、丙可能依次为Fe、NaOH、CO2
B.
丙物质只能是氧化物或盐
C.
当乙为NaOH时，它由Ca(OH)2与Na2CO3反应生成
D.
当甲为一种碱时，它与硫酸铜溶液的反应可能产生两种沉淀
8、（2019?绵阳）高铁酸钾（K2FeO4）可用于净水，也可用作电池的电极材料，可通过下列反应制备：
①MnO2+4HCl（浓）MnCl2+Cl2↑+2H2O
②3Cl2+2Fe（OH）3+xKOH═2K2FeO4+6KCl+yH2O
下列说法正确的是（ D ）
A．在反应①中，氯的化合价全部发生了改变
B．反应②中x＝10，y＝6
C．反应①②中共涉及了5种类型的化合物
D．上述反应不属于四种基本反应类型中的任何一种
9、（2019?青岛）高纯度的单晶硅是制做电子集成电路的基础材料。工业上制备高纯硅的化学反应原理为：
①SiO2+2CSi+2CO↑②Si+3HClHSiCl3+H2③HSiCl3+H2Si+3X
反应①制得粗硅，通过反应②③进一步得到高纯硅；三氯硅烷（HSiCl3）的沸点是
31.8℃．下列有关说法不正确的是（ C ）
A．反应③中X
的化学式为
HCl
B．三氯硅烷由氢、硅、氯三种元素组成
C．三氯硅烷中硅、氯元素的质量比为
1：3
D．反应②③实现了硅元素的富集，将粗硅转化为高纯硅
10、（2019?白银）以空气等为原料合成尿素[CO（NH2）2]的流程（部分产物略去）如图所示，下列说法不
正确的是（ C ）
A．X是N2
B．分离空气属于物理变化
C．尿素属于氮肥
D．煤与氧气的反应吸收热量
11、（2020?大庆）A～J是初中化学常见的物质，它们的相互转化关系如图所示。其中B是生活中最常见的
液体，D物质俗称苏打，E是天然大理石的主要成分，G为最轻气体单质。
请回答下列问题：
（1）A的化学式为
，A与B反应
热量（填“放出”或“吸收”）。
（2）反应①的化学方程式
该反应属于
（填基本反应类型）。
（3）若I为紫红色固体单质，通过对反应②的分析。体现出G物质具有
性。
【答案】（1）CaO；放出；（2）2H2O+2Na＝2NaOH+H2↑；置换反应；（3）还原。
12、（2020?安顺）金属材料的应用推动了社会的发展。新型材料的研制，已成为现代高新技术的重要物质基础。
（1）目前常用的1元硬币为钢芯镀镍合金，具有耐腐蚀、
等优点。
（2）镁和铝可熔炼成Mg17Al12镁合金，熔炼过程只能在真空中，不能在空气中进行的原因是
（写其中一个化学方程式）。
（3）某废弃物中可能含有Cu、CuO、Mg、Zn中的一种或几种，为确定其成分并回收金属，取样品进行如图实验。
①步骤Ⅱ的操作是
。
②步骤Ⅱ中产生的现象是
。步骤Ⅱ中锌和稀硫酸反应的化学方程式为
。
③若溶液C中只含一种溶质，则样品的成分是
。
④通过测氢气的质量，也可确定样品的成分，则w的值为
（用m和n的代数式表示）。
【答案】（1）光泽好、耐磨、硬度大；
（2）2Mg+O22MgO（或4Al+3O22Al2O3）；
（3）①过滤；②有红色固体析出，溶液由蓝色变成无色，有气泡产生；Zn+H2SO4＝ZnSO4+H2↑；③Cu、CuO、Zn；④≤w≤。2.5
物质的转化（三）
一、物质的鉴别
【活动一】
1、目标：
（1）进一步了解酸、碱、盐和氧化物的化学性质及相互间的关系。
（2）能根据物质的特征反应进行物质的鉴别。
（3）进一步体验科学家通过实验研究物质性质的方法。
2、器材与药品：氯化钡溶液、硝酸银溶液、稀硝酸、碳酸钠溶液、紫色石蕊试液、酚酞试液、蒸馏水、试管6支。
3、对下表中的各组物质进行鉴别
被检物质
所用试剂
现象与结论
有关化学方程式
稀硫酸与稀盐酸
氯化钡溶液
产生白色沉淀的是稀硫酸
H2SO4＋BaCl2==BaSO4
↓＋2HCl
食盐水与稀盐酸
碳酸钠(或紫色石蕊试液)溶液
产生气泡的是稀盐酸(或溶液变红的是稀盐酸)
Na2CO3＋2HCl==2NaCl＋H2O＋CO2↑
烧碱溶液与石灰水
碳酸钠溶液
产生白色沉淀的是石灰水
Ca(OH)2＋Na2CO3==CaCO3↓＋2NaOH
【活动二】
1、现有4包白色粉末，编号为A、B、C、D，它们是硫酸铜、氯化钠、
硝酸钾、氢氧化钠，请通过实验，一一加以区别。
（1）设计实验方案：依据物质的性质特征，设计相应的实验方案，区别物质。
①将少许A、B、C、D四种物质分别放入四支试管中，加入少量的水溶解，A的试管发热，则A是氢氧化钠；
②D试管的溶液为蓝色，则D是硫酸铜；
③再取剩余的两种物质的溶液少量分别加入AgNO3溶液，C溶液产生不溶于稀硝酸的白色沉淀，D无明显现象，则C为氯化钠，D为硝酸钾。
（2）按实验方案进行实验，并记录实验现象。
（3）根据实验现象，得出结论。
（4）
写出实验过程中所发生反应的化学方程式：NaCl＋AgNO3===AgCl↓＋NaNO3。
2、具体流程图如下：
3、物质的鉴别方法一般有两种：
（1）物理方法：依据特殊性质(如颜色、气味等)进行观察、分析、判断，得出结论。
（2）化学方法：根据试剂与被鉴别物质反应的现象不同把物质鉴别出来，具体步骤为①分别取少量待鉴别的溶液(若是固体先取少量配成溶液备用)加入试管中；②分别加入试剂充分反应；③观察反应现象；④根据现象分析、判断，得出结论。
二、常见离子和气体的检验方法
1、常见离子的检验
离子名称
试剂
实验现象
方法归类
H＋
紫色石蕊试液
试液变红
指示剂法
活泼金属
产生气泡
气体法
OH－
紫色石蕊试液(无色酚酞试液)
紫色石蕊试液变蓝(无色酚酞试液变红)
指示剂法
Cu2＋(Fe3＋)
蓝
(红褐)色沉淀
沉淀法
Mg2＋
白色沉淀
沉淀法
CO32-
Ca2＋、Ba2＋
白色沉淀
沉淀法
H＋
气泡，使澄清石灰水变浑浊
气体法
SO42-
Ba2＋
、HNO3
白色沉淀
沉淀法
Cl－
Ag＋、HNO3
白色沉淀
沉淀法
NH4+
OH－
湿润的红色石蕊试纸变蓝
指示剂法
2、常见气体的检验
气体
检验方法
现象
O2
将带火星的木条伸入集气瓶中
木条复燃
H2
①点燃，在火焰上方罩一个干而冷的烧杯
②通过灼热的CuO，再通过无水CuSO4
①产生淡蓝色火焰，烧杯内壁有水珠
②黑色固体变成红色 ，无水CuSO4由白色变成蓝色
CO2
通入澄清石灰水中
现象：石灰水变浑浊
CO
①点燃，在火焰上方罩内壁涂有澄清石灰水的烧杯
②通过灼热的CuO，再通入澄清石灰水
①火焰呈蓝色，澄清石灰水变浑浊
②黑色固体逐渐变成红色，澄清石灰水变浑浊
水蒸气
通过无水CuSO4
无水CuSO4由白色变成蓝色
CH4
点燃，将干燥的冷烧杯罩在火焰上，片刻，迅速倒转烧杯，加入适量澄清石灰水
干冷烧杯壁上出现水珠，石灰水变浑浊
HCl
通入滴有稀硝酸的AgNO3溶液中
有白色沉淀生成
【例1】下列有关物质的鉴别方案中，正确的一组是（ B ）
A．可用Ba(OH)2溶液鉴别(NH4)2CO3、(NH4)2SO4、NH4NO3三种氮肥
B．MgCl2溶液、NaOH溶液、H2SO4溶液、CuSO4溶液，不加任何试剂即可鉴别
C．Na2CO3溶液、Ca(OH)2溶液、盐酸、BaCl2溶液，不加任何试剂即可鉴别
D．CuO粉末、木炭粉、铁粉，三种黑色粉末用一种试剂无法鉴别
1、下列鉴别物质的方法中，切实可行的是（
A
）
A．用酚酞溶液鉴别NaCl溶液和盐酸
B．用燃着的木条鉴别CO2和N2
C．用石蕊溶液鉴别稀盐酸和稀硫酸
D．用pH试纸鉴别NaOH和CaCl2溶液
2、用一种试剂就能把NaCl、NH4Cl、Na2SO4三种溶液区别开，这种试剂是（
D
）
A.
AgNO3溶液
B.
NaOH溶液
C.
BaCl2溶液
D.
Ba（OH）2溶液
【例2】已知A、B、C、D是初中化学常见的四种不同类别的物质，相邻两物质都可以发生化学反应，分别生成甲、乙、丙、丁四种物质（部分生成物已经略去），它们之间的关系如图所示。其中B为杀菌剂波尔多液的成分之一，其溶液呈蓝色；C为应用最广泛的金属；丙为氯化物。
（1）B的化学式是
；A所属的物质类别是
。
（2）B的溶液与C反应后，溶液的质量
（填“增大”“减小”或“不变”）。
（3）C与D反应的化学方程式是
；A与B反应的基本类型属于
。
【答案】（1）CuSO4
碱；（2）减小；（3）Fe+2HCl=FeCl2+H2↑
复分解反应
1、（2020?鸡西）某化学第二课堂小组利用已学过的知识，准备利用含FeSO4和CuSO4的废水（无其他难溶杂质），从中获得硫酸亚铁晶体，其流程如图所示：
（1）整个流程中，进行了两次操作1，操作1是
（填操作名称）。
（2）金属X是
（填化学符号），其加入废水后发生反应的化学方程式为：
；固体A中含有
（填化学符号）。写出固体A与稀硫酸反应的化学方程式为：
。
（3）通过冷却结晶法得到硫酸亚铁晶体前需要进行操作2，请问操作2是
。
【答案】（1）过滤；
（2）Fe，Fe+CuSO4＝Cu+FeSO4；Cu、Fe，Fe+H2SO4＝FeSO4+H2↑，
（3）蒸发（或者蒸发浓缩）。
1、分别将下列各组物质同时加入到足量水中，最终能得到无色、透明溶液的是（
C
）
A.
BaCl2、NaOH、H2SO4
B.
KNO3、NaOH、CuSO4
C.
HNO3、NaCl、K2SO4
D.
FeCl3、Na2SO4、KCl
2、下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是（
C
）
A.
在硝酸铵溶液中：Na＋、Cu2＋、OH－
B.
在稀盐酸中：Ba2＋、CO32－、Zn2＋
C.
在氯化钠溶液中：K＋、Ca2＋、NO3－
D.
在氢氧化钠溶液中：H＋、Mg2＋、Cl－
3、某钠盐溶液中含有Cl－、OH－、CO32－三种阴离子，仅用一份样品溶液，利用下面的试剂与操作就可将溶液中的三种阴离子依次检验出来，正确的实验操作顺序是（
B
）
①滴加Mg（NO3）2溶液 ②过滤 ③滴加AgNO3溶液 ④滴加Ba（NO3）2溶液
A.
①②④②③
B.
④②①②③
C.
③②①②④
D.
④②③②①
4、（2018?江苏泰州）
下列有关物质的鉴别、除杂、分离所用的试剂或方法正确的是（ A ）
选项
实验目的
所用试剂或方法
A
鉴别氯化钾溶液和硫酸钾溶液
AgNO3溶液
B
鉴别氢氧化钠固体和硝酸铵固体
水
C
除去氯化钠溶液中的硝酸钾
降温结晶
D
分离氯化钾固体与二氧化锰
溶解、过滤
A.
A
B.
B
C.
C
D.
D
5、（2018?湖北咸宁）有三瓶无色无味的气体X、Y、Z，它们分别是甲烷、氢气、一氧化碳中的一种，分别点燃三种气体，用干燥的冷烧杯罩在火焰上方，只有X和Z火焰上方的烧杯内壁有水滴出现，燃烧后分别向烧杯中注入少量澄清的石灰水，振荡，只有Y和Z的烧杯内石灰水变浑浊。则X、Y、Z分别是（ A ）
A.
H2
CO
CH4
B.
CH4
CO
H2
C.
CO
CH4
H2
D.
CO
H2
CH4
6、（2018?天津）某固体粉末可能含有碳酸钙、氧化铜、氧化铁、木炭粉中的几种，取mg该固体粉末按下列流程进行实验（本流程涉及到的反应均为初中化学常见的反应，且各步均恰好完全反应）。下列说法中正确的是（
C
）
A．溶液N中只含一种溶质
B．原固体粉末中可能含有碳酸钙
C．白色沉淀Y一定是碳酸钙，气体W一定是氢气
D．原固体粉末中一定没有氧化铜，一定含有碳酸钙
7、氯化亚铜用途广泛，在潮湿的空气中易变质。制备反应方程式：2CuCl2+Na2SO3＝2CuCl↓+2NaCl+SO3，工业制备流程如下：
下列说法不合理的是（ C ）
A．“过滤”得硫酸钠固体，说明常温下硫酸钠的溶解度比氯化铜小
B．CuCl难溶于水和乙醇
C．“反应”中产生的三氧化硫会迅速和水化合生成H2SO3
D．“滤液2”中的氯化钠可循环利用
8、某白色固体A，含有K2SO4、NaOH、CaCO3、BaCl2中的一种或几种，取少量A进行实验
注：BaSO4难溶于盐酸；K2SO4、BaCl2的水溶液均呈中性。
据此实验可知，固体A中的物质最多有（ C ）
A．1种
B．2种
C．3种
D．4种
9、已知固体混合物A是由氯化钾、硝酸钾、碳酸钡中的两种或几种组成；另有固体混合物B是由氯化铵、硝酸镁、氯化铜中的两种或几种组成。按如图所示进行实验出现的现象如图所示（设过程中所有发生的反应都恰好完全进行）。
试根据实验过程判断，填空
（1）若将气体C和气体G分别通入紫色石蕊试液后，试液变红，原气体是
（写化学式）；
（2）混合物B中一定含有
（写化学式）；
（3）沉淀F的组成可能有
种（填写数字）；
（4）无色溶液H中一定含有的金属阳离子是
。
【答案】（1）CO2；（2）NH4Cl；（3）3；（4）K+、Na+、Ba2+。
10、（2020?宁波）铁的化合物有广泛用途，如碳酸亚铁（FeCO3）可作补血剂。某硫酸厂产生的炉渣中除了有Fe2O3、FeO，还有一定量的SiO2．兴趣小组利用炉渣尝试制备FeCO3，其流程如图：
【已知：Fe+Fe2（SO4）3═3FeSO4；SiO2不溶于水，也不与稀硫酸反应】
（1）操作①的名称是
。
（2）溶液A中的溶质除H2SO4外，还存在
。
（3）上述流程中生成固体c的化学方程式
。
【答案】（1）过滤；（2）硫酸铁、硫酸亚铁；（3）FeSO4+Na2CO3＝Na2SO4+FeCO3↓。
11、（2020?黔南州）高氯酸钾（KClO4）是一种性能稳定的物质，主要用作发烟剂、引火剂、氧化剂和化学
分析试剂，工业生产上生产的高氯酸钾的工艺流程如图：
回答下列问题：
（1）为加快氯酸钾的溶解，可采取的措施为
。
（2）流程中的分离操作相当于实验室中的
。
（3）反应釜中发生的化学反应方程式为
，该反应属于基本反应类型中的
反应。
（4）电解NaClO3溶液时，除产生NaClO4外，还得到一种清洁的高能燃料，该反应的化学方程式为
。
【答案】（1）搅拌；（2）过滤；（3）KClO3+NaClO4＝NaClO3+KClO4↓；复分解。
（4）NaClO3+H2ONaClO4+H2↑。
12、（2020?福建）“铜的循环”如图所示。其中，箭号表示能一步实现的物质转化方向，X、Y、Z是初中化
学常见的物质。
（1）若反应①为3Cu+8HNO3（稀）＝3Cu（NO3）2+4H2O+2NO↑，预测该反应可能观察到的实验现象：
（写一个）。
（2）反应②中，X的化学式是
（写一个）。
（3）Y是黑色固体，反应④的化学方程式为
。
（4）利用反应⑤的转化原理，除去FeSO4溶液中的少量CuSO4．需要的药品和分离方法分别是
、
。
（5）已知：同一化学反应中，若有元素的化合价升高，则必有元素的化合价降低。
铜曝露在空气中生成铜锈[主要成分为Cu2（OH）2CO3]的过程中，空气中参与反应的物质是
。
【答案】（1）有气泡生成；（2）NaOH；（3）CuO+H2SO4═CuSO4+H2O；（4）铁粉，过滤；（5）O2、H2O、CO2。2.5
物质的转化（一）
科学家常利用物质与物质之间的反应，制造出许多新的物质，使物质
世界更加丰富多彩。那么，哪些种类的物质之间可以发生化学反应？物质
之间的反应遵循怎样的规律呢？
一、非金属及其化合物之间的转化
【活动一】
1、硫黄的燃烧实验。
（1）取一药匙硫黄，观察其外观：硫磺是一种黄色粉状固体。
（2）将硫黄放到燃烧匙中，在酒精灯上点燃硫黄，观察现象：硫在空气中燃烧发出淡蓝色火焰。
（3）把燃烧着的硫黄放进盛有氧气的集气瓶内，观察现象：在纯氧中发出蓝紫色火焰。
以上变化可用化学方程式表示为：S
+
O2
SO2。
【注意】生成物二氧化硫是一种有毒、有刺激性气味的气体，不要直接排放到空气中。该实验最好在通风橱中进行。
2、CO2
与碳酸的转化实验。
（1）取2杯蒸馏水，向其中1杯蒸馏水中吹气或通入CO2。然后，分别向2只烧杯中滴加几滴紫色石蕊试
液，如图2-37所示，比较2只烧杯
中出现的现象并说明原因。通入CO2的烧杯内溶液变红，另一只烧杯中溶液为紫色。
（2）从2只烧杯中分别取少量液体放入试管中，加热，有什么现象发生？通入CO2的烧杯内溶液由红色变紫色，另一只烧杯中无变化。你认为应该怎样解释所发生的变化？将上述变化用化学方程式表示出来：CO2+H2O
==
H2CO3
；H2CO3
CO2↑+H2O。
以上实验表明：有的非金属可以转化为非金属氧化物，非金属氧化物又可以转化生成酸，不稳定的酸受热分解后又重新生成非金属氧化物。
3、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
+
O2
SO2
(硫黄是一种淡黄色粉末，在空气中燃烧发出淡蓝色火焰，在氧气中燃烧发出明亮的蓝紫色火焰，产生有刺激性气味的气体)
C
+
O2
CO2
C
+
2S
CS2
4P+5O2===
(点燃)2P5O2
(白色固体)
N+O2===
(放电)2NO（无色）
2NO+O2===2NO2（红棕色）
（2）某些非金属氧化物可以跟水反应生成对应的酸，如：
SO2+H2O===H2SO3
(形成酸雨的原因)
SO3+H2O===H2SO4
3NO2+H2O===2HNO3+NO
CO2、SO2、SO3与水化合生成H2CO3、H2SO3、H2SO4，CO2、SO2、SO3分别叫做H2CO3、H2SO3、H2SO4的酸酐。
二、金属及其化合物之间的转化
【活动二】
1、取少量铁粉放在白纸上，再取少量硫黄与铁粉混合。
2、用磁铁接近混合物，如图2-38所示，你看到了什么现象？铁粉被磁铁吸出。
3、把混合物放进试管内，用酒精灯加热，如图
2-38
所示，此时，有什么现象发生？试管内硫黄与铁粉慢慢燃烧，发光发热，且生成了黑色固体，同时放出大量的热。
4、当反应后发出的光扩展至整支试管时，立即停止加热，静置，冷却。
5、将生成物倒在白纸上，观察生成物的外观如何，再用磁铁靠近生成物，
磁铁能否吸引生成物？为什么？生成了黑色固体；生成物不能被磁铁吸引。
6、以上变化的化学方程式为：S＋Fe
FeS。
以上实验表明：有的金属与非金属可以发生反应，转化成化合物。
【活动三】
1、在蒸发皿中放1小块生石灰，加少量水，
搅拌，如图2-39所示，有什么现象发生？块状的生石灰粉碎成粉末状，并放出大量的热。
以上变化的化学方程式为：CaO＋H2O===Ca(OH)2。滴加几滴无色
酚酞试液，发现试液变无色酚酞试液变为红色。
以上实验表明：某些金属氧化物可以与水反应生成碱。
2、金属与非金属的反应
2Mg+O2===
(点燃)2MgO
(耀眼白光)
3Fe+2O2===
(点燃)Fe3O4
(火星四射)
Fe+S===
(点燃)FeS
(铁粉与硫粉混合点燃后即可反应，放出大量的热，生成黑色固体)
Fe+3Cl2===
(点燃)2FeCl3
Cu+Cl===
(点燃)CuCl2
3、活泼金属的氧化物与水反应生成相应的碱。氧化钡、氧化钾、氧化钙、氧化钠与反应水都生成相应的碱。
CaO＋H2O===Ca(OH)2
(放出大量的热)
Na2O+H2O===2NaOH
K2O+H2O===2KOH
BaO+H2O===Ba(OH)2
MgO、FeO、Fe2O3、CuO等氧化物不溶于水，也不与水反应。
4、金属与化合物反应
2Mg+CO2===
(点燃)2MgO+C
8A1+3Fe3O4===
(高温)9Fe+4Al2O3
三、金属的冶炼
1、金属在自然界的存在：仅有少数金属是以游离态(即单质)的形式存在的，大多数金属是以化合态的形式存在的。
2、金属的冶炼原理与方法
（1）原理：金属氧化物与还原剂(C、CO、H2等)在高温(或加热)下反应，还原剂夺取金属氧化物中的氧，使其还原成金属单质。
（2）方法：常用的金属冶炼方法是用C、CO（炽热的碳在高温条件下，能够与二氧化碳反应生成一氧化碳：C＋CO22CO）或H2等具有还原性的物质与金属氧化物在高温下反应，夺取金属氧化物中的氧，从而得到金属单质。例如：
C＋2CuO2Cu＋CO2↑
C＋CO22CO
CO＋CuO===
(△)Cu＋CO2
H2+CuO===
(△)Cu+H2O
3、还原反应：含氧化合物里的氧被夺取的反应，叫作还原反应。能从含氧化合物中夺取氧的性质叫作还原性。有还原性的物质可作还原剂。
4、氢气还原氧化铜的实验
（1）实验装置，如下：
（2）步骤、现象或结论
实验步骤
现象或结论
（1）观察氧化铜的颜色；
（2）在试管中加入少量氧化铜，通入氢气，过一会儿，再给氧化铜加热；
（3）反应完成后停止加热；
（4）继续通入氢气，直到试管冷却
（1）氧化铜是黑色固体；
（2）固体物质由黑色粉末变成红色物质，试管口有水生成。
（3）反应的化学方程式为H2+CuO===
(△)Cu+H2O
5、铁的冶炼原理：在高温下，用还原剂(主要是一氧化碳)从铁矿石中把铁还原出来。如图是“一氧化碳还原氧化铁”的实验装置图。
上述实验是实验室模拟铁的冶炼过程，即在高温下，用还原剂(主要是一氧化碳)从铁矿石中把铁还原出来。实验中红色粉末逐渐变成黑色，澄清石灰水变浑浊，生成了铁和二氧化碳，化学方程式为：Fe2O3＋3CO===
(高温)2Fe＋3CO2。注意处理尾气CO的酒精灯要先点燃，最后熄灭。以防止有毒的CO逸散到空气中污染空气。
【注意】（1）可燃性气体在不纯时点燃或加热有可能发生爆炸，因此，在点燃或加热前应进行纯度检验；在做实验时要先通气体后加热，以免混合气体点燃时发生爆炸。
（2）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。
【例1】下列关于碳和碳的氧化物知识网络图(图中“→”表示转化关系，“……表示相互能反应)的说法正确的是（
C
)
A.
“C……CO2”的反应是放热反应
B.
“CO→CO2”的反应类型为置换反应
C.
“CO2→CaCO3”的反应有可能用于检验二氧化碳
D.
“CO2H2CO3”的反应可用酚酞试液验证
1、在燃烧正旺的煤炉上滴水，炉火不仅不会熄灭，反而燃烧得更旺，原因是炽热的煤炭和水蒸气反应生成水煤气（主要成分是氢气和一氧化碳），水煤气又会燃烧，所以燃烧得更旺。请写出这一过程中涉及的所有反应的化学方程式：
（1）_________________________；
（2）_________________________；
（3）_________________________
。
【答案】（1）C+H2O（气）===
(高温)CO+H2；（2）2CO+O2===
(点燃)2CO2；（3）2H2+O2===
(点燃)2H2O
【例2】有关物质之间的部分转化关系如图所示．其中“﹣”表示物质之间能发生化学反应，“→”表示物质之间的转化关系．下列说法中正确的是（ D ）
A．物质X是一种常见的有机化合物
B．反应②是一定有盐参加反应
C．向Ca（OH）2溶液中加入CaO，所得溶液的溶质质量分数一定增大
D．图中的所有反应均不属于置换反应
1、下表所列各组物质中，物质之间按箭头方向通过一步反应就能实现如图所示转化的是(
A
)
物质
选项
甲
乙
丙
丁
A
CO2
CaCO3
H2O
O2
B
NaOH
NaCl
CO2
Na2CO3
C
H2O2
H2O
O2
MgO
D
CaO
Ca(OH)2
H2O
CaCl2
2、下列各组转化关系中的反应为初中化学常见的反应，其中的“→”表示某种物质可一步反应生成另一种物质。甲、乙、丙三种物质不符合对应“转化关系”的是（ A ）
选项
A．
B．
C．
D．
转化关系
物
质
甲
FeCl2
HCl
CaCO3
CuSO4
乙
Fe
H2O
CO2
Cu
丙
Fe2O3
H2
Na2CO3
CuO
A．A
B．B
C．C
D．D
【例3】实验室里用如图所示装置还原氧化铁，关于该实验下列说法正确的是（ C ）
A．玻璃管中发生的反应属于置换反应
B．该实验只说明了一氧化碳具有还原性
C．实验观察到的现象为红棕色固体变黑，澄清石灰水变浑浊
D．实验时，通入纯净一氧化碳的同时，点燃酒精喷灯给玻璃管加热
1、铝热反应常用于冶炼或焊接金属，反应原理：．现高温加热铝粉和氧化铜混合物，使其充分反应．为检验反应后氧化铜是否有剩余，取少量反应后的固体，加入足量稀硫酸，反应后将锌片插入上层溶液中．（已知CuO+H2SO4═CuSO4+H2O）下列现象能说明氧化铜有剩余的是（ D ）
A．加入稀硫酸后有气泡生成
B．加入稀硫酸后没有气泡生成
C．铝粉和氧化铜加热后有红色物质生成
D．锌片表面有红色物质生成
2、某黑色固体粉末可能是Fe、FeO、CuO、C中一种或几种．为了探究其成分，小明同学按照如图所示流程进行了实验．
关于该实验有以下说法：
①若溶液甲呈浅绿色，则原黑色固体粉末中一定含有Fe；
②若步骤Ⅱ中无明显现象，则固体乙中最多只能有四种物质；
③若步骤Ⅱ中有气泡产生，则固体乙一定是C；
④若步骤Ⅱ中有红色固体析出，则固体乙中一定无CuO；
⑤固体乙呈红色，则原固体中一定含有Fe和CuO．
以上说法中正确的个数是（ A ）
A．1个
B．2个
C．3个
D．4个
1、如图是一个化学反应的微观模型图，其
表示两种原子，甲、乙分别表示反应前和反应后的物质，下列说法错误的是（ C ）
A．该反应遵守质量守恒定律
B．该反应可表示为2H2O＝2H2↑+O2↑
C．甲中所有物质都是化合物
D．该反应属于分解反应
2、如图所示，利用四氧化三钴纳米棒作催化剂，可将汽车尾气中的CO在低温下转化为CO2。下列关于该
反应的说法中，正确的是（ C ）
A．反应前后四氧化三钴纳米棒的化学性质发生了变化
B．反应前后物质的总质量发生了变化
C．可有效降低汽车尾气对大气的污染
D．反应物和生成物都是化合物
3、H7N9禽流感，使人们谈“禽”色变。从香料八角中提取的莽草酸是合成治疗禽流感药物——达菲（Tamiflu）
的原料，莽草酸为白色粉末，熔点191℃，气味辛酸，易溶于水，能使紫色的石蕊试液变红色。下图是莽草
酸的结构模型，下列选项错误的是（ D ）
A．莽草酸的化学式为C7H10O5
B．莽草酸属于酸类化合物
C．熔点191℃，气味辛酸，易溶于水，属于莽草酸的物理性质
D．莽草酸完全燃烧，产物不仅有CO2和H2O，还可能有SO2
4、根据“绿色化学”的思想，某化学家设计了下列化学反应步骤：
①CaBr2+H2OCaO+2HBr；
②2HBr+HgHgBr2+H2↑；
③HgBr2+CaOHgO+CaBr2；
④2HgO2Hg+O2↑．
该方案的主要目的是为了制备（ C ）
A．HBr
B．CaO
C．H2
D．Hg
5、科学家研究发现，某地区重霾污染期间，颗粒物中硫酸盐含量迅速升高。硫酸盐形成的过程中，有一步化学反应的微观示意图如下。下列说法错误的是（
A
）
A.
该反应是置换反应
B.
甲是氧化物
C.
乙是一种大气污染物
D.
丙遇到空气中的水会生成硫酸
6、某同学对Fe2O3做了如图探究活动，已知氯气在水溶液中能将Fe2+转变为Fe3+
，
且每一步都充分反应。下列分析正确的是（
B
）
A.
无色气体可以使澄清石灰水变浑浊
B.
黑色粉末是Fe3O4
C.
①过程Fe2O3中的氧元素全部转人无色气体
D.
②过程有置换反应发生
7、已知甲、乙、丙、X是4种初中化学中常见的物质，其转化关系如图所示。则甲和
X
分别是( B )
A．S和O2
B．C和O2
C．O2
和
Fe
D．CO和CuO
8、镍及其化合物存在下列反应：①Ni＋2HCl===NiCl2＋H2↑；②Ni(OH)2＋2HCl===NiCl2＋2H2O；③NiO2＋4HCl===NiCl2＋Cl2↑＋2H2O。以下分析正确的是( B )
A．反应①②③中的Ni元素的化合价均发生变化
B．镍能与硝酸银溶液发生反应
C．Ni(OH)2和NiO2均属于氧化物
D．反应①是置换反应，反应③是复分解反应
9、用赤铁矿石炼铁时，把赤铁矿石、石灰石、焦炭一起加入高炉，并通入空气，在高温下反应，其中不可能发生的化学反应是( B )
A．C＋O2CO2
B．2Fe2O34Fe＋3O2↑
C．2C＋O22CO
D．3CO＋Fe2O32Fe＋3CO2
10、实验室里，用如图所示装置还原氧化铁的过程中，可能生成四氧化三铁、氧化亚铁或铁等固体物质。关于该实验，下列说法错误的是：( C )
A．实验时，试管中澄清的石灰水变浑浊，证明该反应有二氧化碳生成
B．实验结束时，玻璃管中红色的氧化铁粉末变成黑色，该产物不一定是铁
C．反应后，玻璃管中的固体物质的质量比反应前减少了，证明一定有铁生成
D．为了减少空气污染，应增加尾气处理装置
11、钛和钛合金被认为是21世纪重要的金属材料。钛合金与人体具有很好的“相容性”，可用于制造人造骨骼。工业上以钛铁矿（主要成分为钛酸亚铁，FeTiO3）为原料生产钛，其工业流程示意图如下：
请回答：
（1）钛合金属于_______（选填“混合物”、“纯净物”）。
（2）钛酸亚铁FeTiO4中钛的化合价为______价。
（3）以CO和H2在合成塔中生产甲醇(CH3OH)属于化合反应，其化学方程式为________________。
（4）经高温冶炼得到金属钛，则参加反应的镁与生成钛的质量比为_________。
（5）氯化过程中主要发生的反应为2FeTiO3+6C+7Cl22TiCl4+2X+6CO，则X的化学式为______。
【答案】
（1）混合物
（2）+4
（3）CO+2H2=CH3OH
（4）1:1
（5）FeCl3
