第一章 第一节 第2课时 物质的转化（讲义及解析）-2024年初升高衔接高一化学必修第一册（人教版2019）

1 第 2 课时 物质的转化 一．酸、碱、盐的性质 (1)酸的性质 ①酸的主要化学性质 酸的主要化学性质 现象或化学方程式(以稀 H2SO4为例) 基本反应类型 与指示剂作用 与活泼金属反应(Mg) 与碱性氧化物反应(CuO) 与碱反应(NaOH) 与某些盐反应(Na2CO3) ②酸具有相似化学性质的原因：从微观角度来看，不同的酸溶液中都含有 H＋ (2)碱的性质 ①碱的主要化学性质 碱的主要化学性质 现象或化学方程式(以 NaOH为例) 基本反应类型 与指示剂作用 与酸性氧化物反应(CO2) 与酸反应(HCl) 与某些盐反应(CuSO4) ②碱具有相似化学性质的原因：从微观角度来看，不同的碱溶液中都含有 OH－ (3)盐的性质 2 ①盐的主要化学性质 盐的主要化学性质 化学方程式(以 Na2CO3为例) 基本反应类型 与某些酸反应(HCl) 与某些碱反应[Ba(OH)2] 与某些盐反应(CaCl2) ②同一类盐具有相似化学性质的原因：从微观角度来看，组成上含有相同的阴离子或阳离 子 二．物质的转化：化学变化过程中，元素是不会改变的。即化学反应中的质量守恒 (1)金属单质：以钙为例，用化学方程式表示钙及其化合物之间的转化关系并指明反应类型 ① ， ； ② ， ； ③ ， ； ④ ， ； ⑤ ， ； ⑥ ， 。 (3)非金属单质：以碳为例，写出下列转化的化学方程式 ① ； ② ； ③ 。 3 (3)单质到盐的转化关系 ①部分金属单质  2O 碱性氧化物   OH 2 碱  酸或酸性氧化物 盐 ②部分非金属单质  2O 酸性氧化物   OH 2 酸  碱或碱性氧化物 盐 (4)单质、氧化物、酸、碱、盐之间的转化关系 (5)物质的转化的应用——物质制备方法的选择 ①确定物质制备方法的依据：物质的组成和性质；物质之间的转化关系 ②工业生产中最适当方法的选择考虑因素：原料来源、成本高低、设备要求和环保要求等 ③实例：工业上制取 NaOH a．不采用 Na2O与 H2O反应的原因：Na2O作为原料，来源少、成本高 b．主要采用的方法：电解饱和食盐水 (2NaCl＋2H2O===== 电解 2NaOH＋Cl2↑＋H2↑) c．过去曾采用的方法：Ca(OH)2＋Na2CO3===CaCO3↓＋2NaOH 【对点训练 1】 1．酸溶液中都含有大量 H＋，因此不同酸表现出一些共同性质，下列关于盐酸性质的描述中， 不属于酸的共同性质的是( ) A．能使紫色石蕊溶液变为红色 B．能与氢氧化钠溶液反应生成 水 C．能与硝酸银溶液反应生成白色沉淀 D．能与锌反应生成氢气 2．碱溶液中都含有 OH－，因此不同的碱表现出一些共同的性质。下列关于 Ba(OH)2性质的 4 描述中不属于碱的共同性质的是( ) A．能使紫色石蕊溶液变蓝色 B．能与盐酸反应生成水 C．能与 Na2SO4溶液反应生成 BaSO4沉淀 D．能与 CO2反应生成水 3．在一定条件下，跟酸、碱、盐都能反应的物质是( ) A．CaO B．Na2CO3 C．CaCO3 D．CO2 4．下列物质间的转化能一步实现的是( ) A．Na2CO3 NaOH B．CaCO3 Ca(OH)2 C．NaNO3 NaCl D．FeSO4 CuSO4 5．三种物质间只通过一步反应就能实现如箭头所指方向的转化，下列符合要求的组合是 ( ) A．①② B．①③ C．②③ D．①②③ 6．甲、乙、丙有如图所示的转化关系(“→”表示反应一步实现，部分物质和反应条件已略去)。 下列各组物质按照甲、乙、丙的顺序不符合要求的是( ) A．C、CO、CO2 B．H2O2、H2O、O2 C．KOH、K2CO3、KNO3 D．Fe2O3、FeCl3、Fe(OH)3 5 1．下列性质中，不属于碱的通性的是( ) A．能与酸反应生成盐和水 B．能与酸性氧化物反应生成盐和水 C．能与某些盐反应生成新碱和新盐 D．能与金属反应放出氢气 2．实现下列物质的转化时，只有加入酸才能通过一步反应实现的是( ) A．Fe2O3→Fe2(SO4)3 B．Fe→FeCl3 C．NaOH→NaCl D．BaCl2→BaSO4 3．化学反应前后，下列各项中，肯定没有变化的是( ) ①原子数目②原子的种类③分子数目④分子的种类⑤元素的种类⑥物质的总质量⑦物质的 种类 A．①②⑤⑥ B．①②③⑥ C．①②⑤⑦ D．③④⑥⑦ 4．下列关系式错误的是( ) A．酸性氧化物+碱性氧化物→盐 B．酸+碱性氧化物→盐+H2 C．酸+碱→盐+水 D．难溶性碱→水+碱性氧化物 5．下列反应方程式中有一个与其他三个在分类上不同，该反应是( ) A．3Fe+2O2 点燃 Fe3O4 B．CO2+C 高温 2CO C．NH4HS Δ NH3↑+H2S↑ D．Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3 6 6．盐是一种常见的物质，下列物质通过反应可直接形成盐的是( ) ①金属单质②碱性氧化物③碱④非金属单质⑤酸性氧化物⑥酸 A．①②③ B．①④⑥ C．②⑤⑥ D．①②③④⑤⑥ 7．X、Y、Z、W各代表一种物质，若 X＋Y=Z＋W，则 X和 Y之间不可能是( ) A．碱和盐的反应 B．碱性氧化物和水的反应 C．盐与盐的反应 D．酸性氧化物和碱的反应 8．用Mg、MgO、稀盐酸、Mg(OH)2、CuCl2溶液五种物质两两混合，能得到MgCl2的方法 有( ) A．两种 B．三种 C．四种 D．五种 9．如图所示，是某反应的微观示意图，下列有关说法正确的是( ) A．生成的物质都是氧化物 B．反应物都刚好完全反应 C．该反应的基本类型属于置换反应 D．反应方程式为 2H2S+4O2 点燃 2SO3+2H2O 10．有关物质之间的部分转化关系如图所示，其中“一”表示物质间能发生化学反应，“→”表 示物质间的转化关系，根据初中所学知识判断下列转化错误的是( ) 7 A． B． C． D． 11．甲、乙、丙有如图所示的转化关系(“→”表示反应一步实现，部分物质和反应条件已略 去)。下列各组物质按照甲、乙、丙的顺序不符合要求的是( ) A．C、CO、CO2 B．KOH、K2CO3、KNO3 C．CO2、CaCO3、CaCl2 D．Fe2O3、FeCl3、Fe(OH)3 12．现有下列十种物质：①稀硫酸；②小苏打溶液；③固体纯碱；④二氧化碳；⑤Fe；⑥氢 氧化钾；⑦氢氧化铁；⑧CuO；⑨稀 HNO3；⑩硫酸铜溶液。按要求各写一个化学反应方程 式 (1)置换反应 (2)酸性氧化物与碱反应 (3)碱性氧化物与酸反应 (4)中和反应 (5)分解反应 (6)酸式盐与碱反应 (7)盐与酸的反应 8 13．推理是学习化学的一种重要方法。以下推理正确的是( ) A．酸碱发生中和反应生成盐和水，所以生成盐和水的反应一定是中和反应 B．碱中都含有氢氧根，所以碱中一定含有氢元素 C．酸能使紫色石蕊溶液变红，CO2通入紫色石蕊溶液后溶液变红，所以 CO2是酸 D．碱能使无色酚酞溶液变红，所以能使无色酚酞溶液变红的都是碱 14．“价一类”二维图可以表示元素化合价与物质类别之间的关系，如图中的 a、b、c、d、e 代表常见的含碳物质，下列说法错误的是( ) A．b和氧气反应生成 c B．c和水反应生成 d C．e可能难溶于水 D．由 a得到 e至少要经过三步反应 15．对牙膏的探究要用到许多化学知识。 (1)下表列出了两种牙膏中的摩擦剂，请在表中填写两种摩擦剂所属的物质类别。 牙膏 A牙膏 B牙膏 摩擦剂 碳酸钙 二氧化硅 摩擦剂的物质类别 (指酸、碱、盐、氧化物) (2)牙膏中的摩擦剂碳酸钙可以用石灰石来制备。甲同学设计了一种实验室制备碳酸钙的实 验方案，其流程图为： 9 石灰石 ①高温生石灰 ②加水石灰水 ③加碳酸钠溶液碳酸钙 请写出上述方案中有关反应的化学方程式： ① ② ③ (3)乙同学的实验方案为：石灰石 盐酸氯化钙 2 3加Na CO 溶液 碳酸钙，其优点 为 。 16．在稀硫酸、小苏打、二氧化碳、铜片、食盐、生石灰、三氧化钨、铁片和木炭粉 9种物 质中，存在下面的相互关系，选择①～⑤为适当的物质，使有连线的两种物质能发生反应。 (1)请推断出它们的化学式分别为：① ；② ；③ ； ④ ；⑤ 。 (2)写出下列序号之间反应的化学方程式： ①和②： ； ②和④： ； ②和⑤： ； ③和④： 。 10 答案及解析 【对点训练 1】 1．C。解析：酸中的 H ＋ 能使紫色石蕊溶液变红，与碱发生中和反应生成水，与活泼金属(如 Zn)反应放出H2，以上均属于酸的共同性质；盐酸能与 AgNO3溶液反应生成 AgCl 白色沉淀，与 H ＋ 无关，故 C项不属于酸的共同性质。 2．C。解析：Ba(OH)2与 Na2SO4反应的实质是 Ba 2＋ 与 SO 2－ 4 的反应，不属于 OH － 的性质。 3．B。解析：CaO 是碱性氧化物，与碱不发生反应；CO2是酸性氧化物，与酸不发生反应； Na2CO3和 CaCO3都是盐，但后者难溶于水，不与碱、盐发生反应，前者可以，如可分别与盐 酸、氢氧化钙、氯化钙等发生反应。 4．A。解析：碳酸钠可以与氢氧化钙反应生成氢氧化钠和碳酸钙，能一步实现，故 A 正确； CaCO3不溶于水，所以不能与碱溶液反应，因此 CaCO3不能通过一步反应得到 Ca(OH)2，故 B 错误；NaNO3因不能与其他任何物质反应生成沉淀、气体和水，所以 NaNO3不能通过一步反应 制得 NaCl，故 C错误；铜的金属活动性比铁弱，FeSO4不能通过一步反应制得硫酸铜，故 D 错误。 5．D。解析：①②③均能按箭头方向生成相应的物质。 6．C。解析：KOH 能够转化为 K2CO3，K2CO3与 Ba(NO3)2反应可以转化为 KNO3，但 KNO3无法转 化为 K2CO3。 11 1．D 【详解】A．能与酸反应生成盐和水，属于碱的通性，故 A不符合； B．能与酸性氧化物反应生成盐和水，属于碱的通性，故 B不符合； C．能与某些盐反应生成新碱和新盐，属于碱的通性，故 C不符合； D．能与金属反应放出氢气，不属于碱的通性，故 D符合； 答案选 D。 2．A 【详解】A. Fe2O3只有和稀硫酸反应才能一步生成 Fe2(SO4)3，故 A选； B. Fe在氯气中燃烧生成 FeCl3，则 Fe 转化成 FeCl3时不需要加入酸，故 B不选； C. NaOH和MgCl2反应生成Mg(OH)2沉淀和 NaCl，则 NaOH转化成 NaCl时不需要加入酸， 故 C不选； D. BaCl2和 Na2SO4反应生成 BaSO4沉淀和 NaCl，则 BaCl2转化成 BaSO4时不需要加入酸， 故 D不选； 答案选 A。 3．A 【详解】①根据质量守恒定律可知，化学反应前后原子数目一定不变； ②根据质量守恒定律可知，化学反应前后原子的种类一定不变； ③从微观看，化学反应的实质是分子破裂成原子，原子重新结合成新的分子的过程，因此反 应前后，分子数目可能改变，也可能不变； ④从微观看，化学反应的实质是分子破裂成原子，原子重新结合成新的分子的过程，因此反 12 应前后，分子的种类一定改变； ⑤根据质量守恒定律可知，化学反应前后元素的种类一定不变； ⑥根据质量守恒定律可知，化学反应前后物质的总质量一定不变； ⑦有新物质生成的变化称为化学变化，因此化学反应前后物质的种类一定改变； 综上所述，①②⑤⑥满足题意。 答案选 A。 4．B 【详解】A. 酸性氧化物与碱性氧化物反应生成盐，如二氧化碳与氧化钙反应生成碳酸钙， 故 A正确； B. 酸与碱性氧化物反应生成盐和水，如盐酸与氧化钙反应生成氯化钙和水，故 B错误； C. 酸与碱反应生成盐和水，如盐酸与氢氧化钠反应生成氯化钠和水，故 C正确； D. 难溶性碱加热分解生成水和碱性氧化物，如氢氧化铁加热反应生成氧化铁和水，故 D正 确； 答案选 B。 5．C 【详解】反应 3Fe+2O2 点燃 Fe3O4、CO2+C 高温 2CO、Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3都是两 种或多种物质生成一种物质的反应，都属于化合反应，而 NH4HS Δ NH3↑+H2S↑是一种物质 生成多种物质，属于分解反应，因此与其他三个在分类上不同的反应是 C，故答案选 C。 6．D 【详解】①金属单质与酸或某些盐溶液反应可直接生成盐，如铁与盐酸反应生成盐为氯化亚 铁，①符合题意； 13 ②碱性氧化物能与酸反应可直接生成盐，如氧化钠与盐酸反应可直接生成氯化钠，②符合题 意； ③碱与酸、酸性氧化物、某些盐等可反应生成盐，如氢氧化钠与二氧化碳反应可直接生成碳 酸钠，③符合题意； ④非金属单质能与碱反应生成盐，如氯气与氢氧化钠反应生成氯化钠、次氯酸钠，④符合题 意； ⑤酸性氧化物能与碱反应生成盐，如二氧化碳与氢氧化钾反应生成碳酸钾，⑤符合题意； ⑥酸能与碱、某些盐、碱性氧化物等反应生成盐，如盐酸与氢氧化钠反应生成氯化钠，⑥符 合题意； 综上所述，全部都能在一定条件下直接生成盐，答案为 D。 7．B 【详解】A．碱和盐能生成新盐和新碱，所以 X和 Y可能是碱和盐，故不选 A； B．碱性氧化物和水能生成碱，X和 Y不可能是碱性氧化物和水，故选 B； C．两种盐能反应生成两种新盐，X和 Y可能是盐与盐，故不选 C； D．酸性氧化物和碱反应反应生成盐和水，X和 Y可能是酸性氧化物和碱，故不选 D； 选 B。 8．C 【详解】由所给的物质中选择两两之间的反应可知： a．镁可以和盐酸发生置换反应生成氯化镁； b．氧化镁可以和盐酸发生反应生成氯化镁； c．氢氧化镁可以和盐酸发生置换反应生成氯化镁； 14 d．镁比铜活泼，镁可以和氯化铜溶液反应生成氯化镁并置换出铜； 由以上分析可知，五种物质两两混合，能得到MgCl2的方法有 4种，故合理选项是 C。 9．A 【分析】从图示可以看出，该反应的化学方程式为 2H2S +3O2 = 点燃 2SO2+ 2H2O。 【详解】A．根据反应方程式，生成的物质都是氧化物，A正确； B．由图知， H2S 少量、O2过量，B错误； C．置换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，该反应不属于 置换反应，C错误； D．从图示可以看出，该反应的化学方程式为 2H2S +3O2 = 点燃 2SO2+ 2H2O，D错误； 答案选 A。 10．D 【详解】A.由 可知，C在O2充足时生成CO2，在O2不充足时生成CO，CO 继 续燃烧又可生成 CO2，CO2和 C反应生成 CO，所以 A正确； B.由 可知。H2O2在MnO2存在的条件下分解产生 O2和 H2O，O2和 H2反 应也可以生成 H2O，H2O通电电解可以得到 O2，所以 B正确； C.由 可知，CaO和 CO2反应可以生成 CaCO3，CaO和 H2O反应可以 生成 Ca(OH)2，Ca(OH)2溶液通入 CO2可以生成 CaCO3，所以 C正确； 15 D.由 可知，Cu和水不反应，所以 D错误； 故答案：D。 11．B 【详解】A．可以实现图中的转化关系，有关方程式为：2C+O2 点燃 2CO，2CO+O2 点燃 2CO2， C+CO2 高温 2CO，故 A不选； B．氢氧化钾与二氧化碳反应生成碳酸钾，碳酸钾与硝酸钡反应生成硝酸钾，但硝酸钾不直 接转化为碳酸钾，不符合转化关系，故 B选； C．可以实现图中转化关系，有关方程式为：CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O、CaCO3+2HCl＝ CaCl2+H2O+CO2↑、CaCl2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaCl，故 C不选； D．可以实现图中转化关系，有关转化方程式为：Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O、 FeCl3+3NaOH=Fe(OH)3↓+3NaCl、Fe(OH)3+3HCl=FeCl3+3H2O，故 D不选。 故选 B。 12． Fe+CuSO4=FeSO4+Cu CO2+2KOH=K2CO3+H2O CuO+2HNO3=Cu(NO3)2+H2O或 CuO+H2SO4=CuSO4+H2O HNO3+KOH=KNO3+H2O或 H2SO4+2KOH= K2SO4+2H2O等 2Fe(OH)3 Δ Fe2O3+3H2O 2NaHCO3+2KOH=K2CO3+Na2CO3+2H2O Na2CO3+2HNO3=2NaNO3+CO2↑+H2O 【详解】 (1)Fe可以和硫酸铜溶液发生置换反应生成硫酸亚铁和铜单质，化学方程式为： Fe+CuSO4=FeSO4+Cu； 16 (2)上述十种物质中，酸性氧化物是 CO2，可与 KOH 反应生成碳酸钾和水，化学方程式为： CO2+2KOH=K2CO3+H2O； (3)上述十种物质中，碱性氧化物是 CuO，可与稀硝酸或稀硫酸反应生成盐和水，化学方程 式为：CuO+2HNO3=Cu(NO3)2+H2O或 CuO+H2SO4=CuSO4+H2O； (4)酸与碱发生中和反应生成盐和水，化学方程式为：HNO3+KOH=KNO3+H2O或 H2SO4+2KOH= K2SO4+2H2O等； (5)氢氧化铁可以发生分解反应生成氧化铁和水，化学方程式为：2Fe(OH)3 Δ Fe2O3+3H2O； (6)上述十种物质中，酸式盐是碳酸氢钠，可以和 KOH反应生成碳酸钾、碳酸钠和水，化学 方程式为：2NaHCO3+2KOH=K2CO3+Na2CO3+2H2O； (7)上述十种物质中，纯碱可以和与硝酸反应生成硝酸钠、二氧化碳和水，化学方程式为： Na2CO3+2HNO3=2NaNO3+CO2↑+H2O。 13．B 【详解】A．CuO与 HCl反应，生成 CuCl2和 H2O，虽然产物为盐和水，但反应不属于中和 反应，A不正确； B．碱中含有氢氧根，氢氧根由氢元素和氧元素组成，所以碱中一定含有氢元素，B正确； C．CO2通入紫色石蕊溶液后溶液变红，是由 CO2与水反应生成的碳酸引起的，CO2不是酸， C不正确； D．能使无色酚酞溶液变红的物质呈碱性，可能是碱，也可能是强碱弱酸盐(如碳酸钠)，D 不正确； 故选 B。 14．D 17 【详解】A．b、c均为含碳的氧化物，b中碳元素显+2价，所以 b点表示的是一氧化碳，c 中碳元素显+4价，所以 c点所示的物质是二氧化碳，在点燃的条件下，一氧化碳与氧气反 应生成二氧化碳，A正确； B．c点所示的物质是二氧化碳，d点所示物质是一种酸，其中碳元素显+4价，所以该物质 是碳酸，二氧化碳和水反应生成碳酸，B正确； C．e点所示物质是一种盐，其中碳元素显+4价，即是碳酸盐，碳酸盐中的碳酸钙、碳酸钡 等难溶于水，C正确； D．a是含碳元素的单质，e点所示物质是一种碳酸盐，从 a到 e两步即可实现，即碳与氧气 在点燃的条件下反应生成二氧化碳，二氧化碳与碱反应即可得到碳酸盐，C错误。 答案选 D。 15． 盐 氧化物 CaCO3高温 CaO+CO2↑ CaO+H2O= Ca(OH)2 Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaOH 该反应流程反应条件简单易于操作 【详解】(1)碳酸钙是由钙离子和碳酸根离子组成的化合物，属于盐，二氧化硅是由两种元 素组成的且有一种元素为氧元素，属于氧化物。 (2)①碳酸钙高温分解生成氧化钙和二氧化碳，方程式为：CaCO3 高温 CaO+CO2↑； ②氧化钙和水反应生成氢氧化钙，方程式为：CaO+H2O= Ca(OH)2； ③氢氧化钙和碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠，方程式为： Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaOH。 (3)乙同学的反应都在常温下进行，反应条件简单，且步骤少，易于操作。 16． Fe H2SO4 CO2 CaO NaHCO3 Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑ CaO+H2SO4=CaSO4+H2O 2NaHCO3+H2SO4=Na2SO4+2CO2↑+2H2O 18 CO2+CaO=CaCO3 【分析】在题目提供的物质中，单质①与酸②反应，则①为 Fe、②为稀硫酸，酸能与盐⑤ 反应，则⑤为小苏打 NaHCO3，氧化物④能与⑤反应，则④为生石灰 CaO，氧化物③能与氧 化物④反应，则③为二氧化碳，据此解答。 【详解】(1)根据上述分析可知，①为 Fe，②为 H2SO4，③为 CO2，④为 CaO，⑤为 NaHCO3； (2)①为 Fe，②为 H2SO4，两者反应生成硫酸亚铁和水，反应的化学方程式为： Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑； ②为 H2SO4，④为 CaO，两者反应生成硫酸钙和水，反应的化学方程式为 CaO+H2SO4=CaSO4+H2O； ②为 H2SO4，⑤为 NaHCO3，两者反应生成硫酸钠、水和二氧化碳，反应的化学方程式为 2NaHCO3+H2SO4=Na2SO4+2CO2↑+2H2O； ③为 CO2，④为 CaO，两者反应生成碳酸钙，反应的化学方程式为 CO2+CaO=CaCO3。