专题1 第1单元 第2课时 物质的转化（Word教参）-【精讲精练】2024-2025学年高中化学必修第一册（苏教版2019）

第2课时　物质的转化 [学习目标] 1．熟知物质转化的类型，并同时掌握物质之间转化需要的条件。 2．认识同类物质的相似性，学会分析研究物质性质与相互转化的方法，培养证据推理与模型认知的化学学科核心素养。 [对应学生用书P5] 知识点一　物质转化的类型 1．物质间的转化一般可以按照下列思路进行考虑 (1)金属及其化合物的转化：单质→氧化物→碱→盐。 (2)非金属及其化合物的转化：氢化物→单质→氧化物→酸→盐。 (3)按照酸的通性、碱的通性等进行转化。 2．各类无机物间的典型转化 (1)金属的化学通性 (2)氧化物的通性 (3)酸的通性 (4)碱的通性 (5)盐的通性 3．无机化合物转化为有机化合物 1828年，德国化学家维勒用氰酸铵(NH4CNO)合成了尿素，打破了无机物与有机物之间不可转化的观念，揭开了人工合成有机化合物的序幕。 1．SO2和CO2同为酸性氧化物，试根据酸性氧化物具有的通性(或CO2的性质)，推测二氧化硫具有的性质，用化学方程式表示。 (1)SO2＋H2O__________________； (2)SO2＋CaO===________________； (3)SO2＋Ca(OH)2===____________________。 提示　(1)H2SO3　(2)CaSO3　(3)CaSO3↓＋H2O 2．为什么不同的酸(或碱)具有相似的化学性质？ 提示　从微观角度看，不同的酸溶液中都有H＋，不同的碱溶液中都含有OH－，故具有相似的化学性质。 物质之所以具有相同(似)的化学性质，源于它们的微观结构相同(似)。 1．已知X和Y能发生如下反应：X＋Y===水＋盐，下列有关物质X和Y所属种类的判断中一定不正确的是(　　) A．X为酸，Y为碱 B．X为碱性氧化物，Y为酸 C．X为盐，Y为碱 D．X为碱性氧化物，Y为酸性氧化物 解析　X和Y可能为酸和碱、碱性氧化物和酸、酸式盐和碱(如NaHCO3＋NaOH===Na2CO3＋H2O)，不可能是碱性氧化物和酸性氧化物(二者反应只生成盐，无水生成)。 答案　D 2．在稀硫酸、二氧化碳、铜片、食盐、生石灰、一氧化碳、纯碱、铁片和炭粉9种物质中选择5种作为下图中的物质①～⑤，使连线的两物质能发生反应。 (1)请推断它们的化学式。 ①____________；②____________；③________；④____________；⑤____________。 (2)写出下列物质之间的化学反应方程式。 ①和②：___________________________________________________； ②和④：___________________________________________________； ②和⑤：___________________________________________________； ③和④：___________________________________________________。 解析　题给物质中，酸只有稀硫酸，即②为稀硫酸。根据单质①能和酸②发生化学反应，可知①应为活泼金属单质即为铁。氧化物④能与酸②发生反应，④应为金属氧化物CaO，氧化物③能与金属氧化物反应，③为酸性氧化物CO2。⑤属于盐且其溶液既能与H2SO4反应，又能与CaO反应，则⑤应为Na2CO3。 答案　(1)Fe　H2SO4　CO2　CaO　Na2CO3 (2)Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑ CaO＋H2SO4===CaSO4＋H2O Na2CO3＋H2SO4===Na2SO4＋CO2↑＋H2O CO2＋CaO===CaCO3 单质到盐的转化 部分金属单质碱性氧化物碱盐 部分非金属单质酸性氧化物酸盐 知识点二　物质转化的条件 1．酸、碱、盐在溶液中发生复分解反应的条件 (1)沉淀(难溶物质)析出：如：Na2CO3＋BaCl2===__BaCO3↓__＋2NaCl。 (2)气体(易挥发性物质)放出：如：CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋__CO2↑__。 (3)水(难电离物质)生成：如：HCl＋NaOH===NaCl＋H2O。 三个条件符合其一即可发生复分解反应。 2．置换反应发生的条件 (1)金属活动性顺序中，排在前面的金属可以置换出__排在后面__的金属。 如：Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu， Cu＋2AgNO3===Cu(NO3)2＋2Ag。 (2)金属活动性顺序中，排在氢前面的金属与盐酸(或稀硫酸)发生置换反应，生成__盐和H2__。 如：Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑， Zn＋2HCl===ZnCl2＋H2↑。 1．CH3COONa和H2SO4能发生复分解反应生成CH3COOH和Na2SO4吗？ 提示　能，因为CH3COOH是难电离的酸。 2．所有的置换反应都在溶液中进行吗？ 提示　不是，比如H2还原氧化铜。 物质转化的条件 1．复分解反应 类型 反应发生的条件 酸＋碱→盐＋水 中和反应，有水生成，一般能发生 酸＋盐→另一种盐＋另一种酸 (1)不溶于酸的BaSO4、AgCl等盐除外； (2)生成物中要有沉淀、气体或水 碱＋盐→另一种碱＋另一种盐 (1)反应物都可溶于水；(2)生成物中要有沉淀 盐＋盐→另两种新盐 (1)反应物都可溶于水；(2) 生成物中要有沉淀 2．置换反应 类型 反应发生的条件 H2＋金属氧化物→金属＋水 (1)加热；(2)K、Ca、Na、Mg、Al等金属的氧化物除外 碳＋金属氧化物→金属＋CO2 (1)高温加热；(2)K、Ca、Na、Mg、Al等金属的氧化物除外 金属＋酸→盐＋氢气 (1)因浓硫酸、硝酸具有氧化性，与金属反应不能生成氢气；(2)在金属活动性顺序中排在氢之前的金属，才能置换出酸中的氢 金属＋盐→新盐＋新金属 (1)盐可溶；(2) 在金属活动性顺序中，排在前面的金属才能置换后面的金属；(3)钾、钙、钠很活泼，不能置换出盐溶液中的金属 1．下列物质之间不能发生复分解反应的是(　　) A．Na2CO3与HCl B．H2SO4与BaCl2 C．AgNO3与NaCl D．NaCl与KNO3 解析　A．生成二氧化碳气体，B.生成了BaSO4沉淀，C.生成了AgCl白色沉淀，D.二者不生成沉淀、气体或水。A、B、C化学方程式如下：Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋H2O＋CO2↑、H2SO4＋BaCl2===BaSO4↓＋2HCl、AgNO3＋NaCl===AgCl↓＋NaNO3。 答案　D 2．下列化学方程式书写错误的是(　　) A．Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑ B．Fe＋2AgNO3===Fe(NO3)2＋2Ag C．Cu＋2HCl===CuCl2＋H2↑ D．Zn＋CuSO4===ZnSO4＋Cu 解析　Cu不能置换出H2，因为铜在金属活动性顺序表中排在H的后面。 答案　C [对应学生用书P8] 1．下列物质可以与其他物质直接反应生成盐的是(　　) ①金属　②碱性氧化物　③碱　④酸性氧化物 ⑤酸 A．只有①②③　　　　 B．只有①④ C．只有②⑤ D．全部 答案　D 2．类推是化学学习中常用的思维方法。下列类推正确的是(　　) A．某些金属与酸反应有气体产生，则与酸反应产生气体的一定是金属 B．酸与碱发生中和反应生成盐和水，则生成盐和水的反应一定是中和反应 C．单质一定是由同种元素组成的物质，则由同种元素组成的物质一定是单质 D．碱性溶液能使酚酞试液变红，则能使酚酞试液变红的试液一定是碱性溶液 答案　D 3．下列物质间的转化，不能一步实现的是(　　) A．S→SO2 B．Fe2O3→Fe C．H2O2→H2 D．CaCO3→H2O 答案　C 4．下图中，“—”相连的物质间在一定条件下可以反应，“→”表示丁在一定条件下可以转化为乙，下面四组选项中，符合上图的要求的是(　　) 选项 甲 乙 丙 丁 A H2SO4 Na2SO4 NaOH NaCl B KCl K2CO3 KOH HCl C O2 CO CuO C D Zn FeCl2 Cu HCl 答案　C 5．氢氧化钙俗称熟石灰或消石灰，是一种白色粉末状固体。氢氧化钙是重要的建筑材料。农药中的波尔多液正是利用石灰乳(溶于水的氢氧化钙)和硫酸铜水溶液按照一定的比例配制而成的。冬天，树木过冬防虫，树木根部以上涂80 cm的石灰浆。 工业上常用下列方法制备氢氧化钙。具体过程：将石灰石煅烧成氧化钙后，与水按1∶(3～3.5)的比例混合，生成氢氧化钙料液，经净化分离除渣，再经离心脱水、干燥，即为氢氧化钙成品。 根据上述材料，回答下列问题： (1)选择上述短文中提供的物质，完成下表(每空仅填一种物质)： 类别 混合物 碱 氧化物 名称 化学式 — (2)写出生成波尔多液的化学方程式，并注明反应类型。 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ (3)写出工业制备氢氧化钙的化学方程式，并注明物质类别的转化关系。示例如下： A(氧化物)＋B(氧化物)→C(盐) ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ (4)请写出与题目不相同的制备氢氧化钙的方法，并说明工业生产方法的优点。 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ 解析　(1)短文中提供了多种混合物，如波尔多液，石灰乳等。碱有氢氧化钙，氧化物是氧化钙。(2)生成波尔多液的化学方程式为CuSO4＋Ca(OH)2===Cu(OH)2↓＋CaSO4↓，该反应为复分解反应。(3)工业制备氢氧化钙的化学方程式为CaCO3CaO＋CO2↑，CaO＋H2O===Ca(OH)2，涉及的物质转化关系如下：盐→氧化物＋氧化物，氧化物＋氧化物→碱。(4)制备氢氧化钙的另外一种方法有2Ca＋O2===2CaO，然后CaO＋H2O===Ca(OH)2，通过比较可知，工业生产方法有原料(石灰石)来源丰富，价格低廉，生产成本低等优点。 答案　(1) 类别 混合物 碱 氧化物 名称 石灰乳 氢氧化钙 氧化钙 化学式 — Ca(OH)2 CaO (2)CuSO4＋Ca(OH)2===Cu(OH)2↓＋CaSO4↓，复分解反应 (3)CaCO3(盐)CaO(氧化物)＋CO2(氧化物)↑，CaO(氧化物)＋H2O(氧化物)===Ca(OH)2(碱) (4)2Ca＋O2===2CaO，CaO＋H2O===Ca(OH)2，工业生产方法有原料(石灰石)来源丰富，价格低廉，生产成本低等优点 学科网（北京）股份有限公司 $$