内容正文:
学 习 指 要
知识要点
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
SO2+H2O===H2SO3
SO3+H2O===H2SO4
(3)不稳定的酸受热分解后生成相应非金属氧化物,如:
H2CO3H2O+CO2↑
(4)规律:非金属单质 非金属氧化物 酸
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
2Na+Cl22NaCl
4Al+3O22Al2O3
(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
(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
2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O
(4)规律:金属 金属氧化物 碱。
重要提示
1.大部分的非金属氧化物可溶于水,生成对应的酸;可与碱反应生成相应的盐和水。少数非金属氧化物(如二氧化硅)不能跟水反应;也有少数非金属氧化物不跟碱反应,如一氧化碳、一氧化氮等。
2.一般情况下,仅可溶性碱(如氢氧化钠、氢氧化钙、氢氧化钾、氢氧化钡)可由对应的金属氧化物和水化合生成;仅难溶性碱受热能分解成相应金属氧化物和水。
科 学 广 场
石墨变成金刚石
你能想到黑乎乎的石墨会转变为熠熠生辉的金刚石吗?石墨是一种典型的层状结构,碳原子成层排列,每个碳与相邻的碳之间等距相连,每一层中的碳按六方环状排列。金刚石俗称“金刚钻”,也就是我们常说的钻石的原身,是自然界由单质元素组成的粒子物质。金刚石的碳原子位于四面体的角顶及中心,具有高度的对称性。石墨转变为金刚石须在高温高压下进行,甚至在2000~4000 ℃和 6万~12万个大气压下,但这个转变速率仍然不大,还需用铬、铁和铂等作催化剂。
解 题 指 导
【例1】 (2018·浙江舟山)某同学在学习了金属及其化合物之间的转化规律后,绘制了如图2.51所示可以通过一步反应制取MgSO4的思维导图,下列所选用的物质错误的是 ( )
图2.51
A. ①——Mg B. ②——MgCl2
C. ③——H2SO4 D. ④——Mg(OH)2
【解析】 Mg与CuSO4反应生成MgSO4和Cu,可以通过一步反应制取MgSO4;MgCl2与碱不能通过一步反应制取MgSO4;MgO和Mg(OH)2能与稀硫酸反应生成MgSO4,可以通过一步反应制取MgSO4。
【答案】 B
【例2】 课外小科约老师继续探究铁粉和硫粉反应的实验:他们各自取一定量的铁粉和硫粉均匀混合后堆放在石棉网上,在其中插入烧红的玻璃棒,反应立即发生。拿掉玻璃棒后,反应继续剧烈进行,反应过程中有少量刺激性气味的气体X产生。反应结束后,都得到了黑色固体。老师得到的黑色固体不会被磁铁吸引,而小科的却会被磁铁吸引。
(1)铁和硫的反应是________(填“放热”或“吸热”)反应。
(2)气体X的化学式为________。
(3)对比老师的实验结果,小科猜想自己得到的黑色固体可能是有剩余的铁或有生成的四氧化三铁。小科想验证是否有铁剩余。老师启发小科:硫化亚铁能与稀硫酸反应,产生硫化氢气体,该气体能被氢氧化钠溶液吸收。于是,小科认为正确连接如图2.52所示的三个装置并进行实验,如果a处有水压出,就能验证有铁剩余。
图2.52
①小科依次连接各装置的导管口:e→________(填“c→d”或“d→c”)→b→a。
②老师指出设计不够合理,不能就此验证猜想。请你帮小科说出不够合理的原因__________________。于是小科改进了实验设计,继续进行探究……
【解析】 (1)在其中插入烧红的玻璃棒,反应立即发生,拿掉玻璃棒后,反应继续剧烈进行,因此铁和硫的反应是放热反应。
(2)硫能和空气中的氧气反应生成有刺激性气味的气体二氧化硫。
(3)①依次连接各装置的导管口顺序为:e→c→d→b→a。
②因为反应前锥形瓶中含有空气,加入稀硫酸时,锥形瓶中的一部分空气会被排出,即使没有氢气进入盛有水的试剂瓶中,a处也会有水压出。
【答案】 (1)放热 (2)SO2 (3)①c→d ②因为反应前锥形瓶中含有空气,加入稀硫酸时,锥形瓶中的一部分空气会被排出
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学 习 指 要
知识要点
1.金属冶炼:把金属从化合态变成游离态。常用的金属冶炼方法是让碳与金属氧化物在高温下反应,碳能从金属氧化物中夺取氧,从而得到金属单质。
2.常用的还原剂:碳、一氧化碳和氢气