内容正文:
2.5 物质的转化
【知识网络】
【知识掌握】
1、物质的转化规律
非金属单质——化合物
S+ O2=点燃=SO2 (刺激性,有毒,污染空气)
4P+5O2=点燃=2P2O5 (除去空气中少量氧气)
C+O2=点燃=CO2 (氧气充足)
2C+ O2==2CO (氧气不充足)
某些非金属氧化物+H2O——酸
CO2+H2O=H2CO3 (CO2通入紫色石蕊实验变红色,加热又变紫色)
SO2+ H2O=H2SO3 SO3+ H2O=H2SO4
金属单质——化合物
2Mg+O2=点燃=2MgO (发出耀眼强光,生成白色固体)
2Cu+O2=加热=2CuO (红色的铜在空气中加热变黑色)
2Fe+2O2=点燃=Fe3O4 (火星四射,生成黑色固体)
某些金属氧化物+H2O——碱
CaO+ H2O=Ca(OH)2
K2O+ H2O=2KOH
CuO、Fe2O3不能,因为对应的碱不溶
金属单质+非金属单质——盐或金属氧化物
Fe+S==加热=FeS 2Fe+3Cl2=加热=2FeCl3
化合物间相互转化规律:
*任何酸和碱都能发生中和反应
*任何碳酸盐和酸都能反应生成CO2↑
*盐+盐、盐+碱的反应中,反应物必须可溶,且要满足复分解反应的条件(生成物种有气体,水或沉淀)
*盐+金属的反应中,反应的盐必须是可溶的。因此一些非常活泼能够跟水发生发应的金属(K、Ca、Na等)不符合要求
2、金属的冶炼
常见还原剂:C、CO、H2
C+2CuO=加热=2Cu+CO2↑ H2+CuO=加热=Cu+H2O 3CO+Fe2O3=高温=2Fe+3CO2
1) C:黑色固体逐渐变为红色,澄清石灰水变浑浊
2) H2:试管内黑色粉末变红色,试管口出现水珠
步骤:实验开始时先通入H2, 一段时间后再加热(防止氢气与空气混合加热时试管爆裂);
实验结束后,先熄灭酒精灯,继续通入H2, 直到试管冷却为止(防止灼热的铜被空气中的氧气氧化成氧化铜)
提示:试管口要略低于试管底,防止反应生成的水倒流。
导管贴试管上壁伸入试管底部
3) CO:最好在通风橱中进行。实验时应该先通一会CO,以排除试管中的空气,防止CO
与空气混合加热时引起爆炸。多余的CO不能直接排到空气中,应对着火焰烧掉(实验装置末端设置点燃的酒精灯燃烧尾气)
【例题精析】
例1.下列物质间的转化不能实现的是( )
A.CO2 H2CO3 B.Fe2O3 Fe
C.S FeS D.CuO Cu(OH)2
【解答】解:A、二氧化碳与水反应生成碳酸,物质间转化能实现,故选项错误。
B、一氧化碳与氧化铁在高温条件下生成铁和二氧化碳,物质间转化能实现,故选项错误。
C、铁和硫在加热条件下反应生成硫化亚铁,物质间转化能实现,故选项错误。
D、氧化铜难溶于水,不能与水反应,该物质间转化不能实现,故选项正确。
故选:D。
例2.“碳中和”是指一定时间内CO2的排放量与吸收量基本相当。CO2的捕集、利用是实现“碳中和”的重要途径我国力争在2060年前实现“碳中和”,体现了中国对解决气候问题的大国担当。CO2与H2在一定条件下转化为CH4(反应过程如图所示,虚线处部分中间产物略去),可实现CO2的再利用。以下说法合理的是( )
A.二氧化碳会造成空气严重污染
B.MgO在上述转化中质量不变
C.上述反应中的产物只有CH4
D.参加该反应的CO2与H2分子个数之比是1:2
【解答】解:A、二氧化碳不是空气污染物,A说法错误;
B、在反应过程中,氧化镁的作用是催化作用,故质量和化学性质均未改变,B说法正确;
C、由流程图可知,该反应中,除CH4外另一种生成物为H2O,C说法错误;
D、根据流程图可以知道,该反应的化学方程式为:CO2+4H2CH4+2H2O,所得CO2与H2分子的分子个数之比为1:4,D说法错误;
故选:B。
例3.某同学在学习了物质的化的规律后,给制了可以通过一步反应制取ZnSO4的思维导图,其中所选的物质错误的是( )
A.①﹣Zn B.②﹣ZnCl2 C.③﹣H2SO4 D.④﹣Zn(OH)2
【解答】解:A、锌和硫酸铜反应生成硫酸锌和铜,故A正确;
B、氢氧化钠和氯化锌反应生成氢氧化锌沉淀和氯化钠,不能得到硫酸锌,故B错误;
C、氧化锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和水,故C正确;
D、稀硫酸和氢氧化锌反应生成硫酸锌和水,故D正确;
故选:B。
例4.下列物质间的转化,不能通过一步反应实现的是( )
A.Cu→Cu(NO3)2 B.Cu(OH)2→CuO
C.BaCl2→BaSO4 D.CaCO3→Ca(OH)2
【解答】解:A、Cu→Cu(NO3)2,铜与浓硝酸反应生成硝酸铜,故正确;
B、Cu(