内容正文:
专题1 物质的分类及计量
第一单元 物质及其反应的分类
第2课时 物质的转化及化学反应的分类
教学目标
1.掌握常见物质之间的转化。
2.了解常见的反应类型。
3.学会根据化合价变化来判断氧化还原反应。
重点和难点
重点:能从化合价的角度认识氧化还原反应,能从多个角度对化学反应进行分类,认识化学反应的本质。(宏观辨识与微观探析)
难点:能在物质及其变化的情境中,依据需要选择不同的方法,从不同角度对物质及其变化进行分析和推断。(变化观念与平衡思想)。
◆知识点一 物质的转化
1、物质的转化
1.以碳、钙两种元素的单质和化合物为例,按要求完成物质间的转化。
物质的转化反应
实例(化学方程式)
单质→化合物
C+O2CO2或
2Ca+O22 CaO
碱性氧化物→碱
_____________________
酸性氧化物→酸
CO2+H2O===H2CO3
酸→盐
Ca(OH)2+2HCl===MgCl2+2H2O
2.物质转化中的常见反应类型
(1)酸、碱、盐在溶液中发生复分解反应,通常有_____析出、气体放出或_____等物质生成。例如:MgCl2+2NaOH=== Mg(OH)2↓+2NaCl。
(2)酸性氧化物与碱性氧化物可以发生化合反应,生成_____物质。例如:CaO+CO2===CaCO3。
(3)排在金属活动性顺序表中氢前面的金属与稀盐酸(或稀硫酸)发生_____反应,生成氢气和盐。例如:Mg+2HCl===MgCl2+H2↑。
3.无机化合物转化为有机化合物
1828年,德国化学家维勒通过蒸发无机化合物氰酸铵(NH4CNO)水溶液得到了尿素[CO(NH2)2]。尿素的合成揭开了人工合成有机化合物的序幕。
特别提醒/易错提醒/教材延伸
单质、酸、碱、盐、氧化物的相互转化关系
即学即练
1.已知SO2是酸性氧化物。由单质到盐的转化关系可表示为:
下列转化关系正确的是
A.CuCuOCu(OH)2CuCl2
B.MgMgOMgCl2MgSO4
C.CCO2H2CO3CaCO3
D.SSO2H2SO4Na2SO4
2.我国传统工艺是各民族的智慧结晶。下列叙䢞正确的是
A.修复文物所用的熟石膏是
B.“银胎掐丝珐琅”用到的硅酸盐珐琅化学性质稳定
C.在制玻璃的原料中,添加适量的,可制得蓝色玻璃
D.传统鎏金工艺中需将金溶于汞中制成“金汞漆”,溶解过程发生化学变化
3.下图为硫酸性质的知识归纳。下列说法正确的是
A.若盐为,则反应中有蓝色沉淀生成
B.若碱为,产生白色沉淀,证明两者发生了中和反应
C.若金属氧化物为铁锈的主要成分(),可以利用硫酸与金属氧化物反应的这一性质除去铁锈
D.若金属为和,将等质量的两种金属与过量的稀硫酸完全反应,产生的一样多
◆知识点二 化学反应的分类
1.四种基本类型的化学反应
根据反应物和生成物的类别以及反应前后物质的种类多少,将化学反应分为四种基本类型。
化学反应
反应类型
实例(请各举一例)
A+B===AB
_____
CaO+H2O===Ca(OH)2
AB===A+B
_____
2H2O22H2O+O2↑
AB+C===A+CB
_____
Zn+CuSO4===ZnSO4+Cu
AB+CD===AD+CB
__________
BaCl2+Na2SO4===BaSO4↓+2NaCl
2.氧化还原反应和非氧化还原反应
(1)根据反应前后元素的化合价是否发生变化,将化学反应分为_____反应和__________反应。
(2)凡元素化合价发生变化的化学反应称为_____反应。反之,为_____反应。
(3)请指出下列各反应的四种基本反应类型:
①2NO+O2===2NO2 __________
②CO2+CaO===CaCO3 化合反应
③NH4HCO3NH3↑+CO2↑+H2O __________
④2KClO32KCl+3O2↑ 分解反应
⑤Fe+2HCl===FeCl2+H2↑ 置换反应
⑥Zn+CuSO4===ZnSO4+Cu __________
⑦HCl+KOH===KCl+H2O __________
⑧BaCl2+Na2SO4===BaSO4↓+2NaCl 复分解反应
上述各反应属于氧化还原反应的是①④⑤⑥ (填序号)。
3.氧化还原反应与四种基本反应类型之间的关系
下图为氧化还原反应与四种基本反应类型的关系。
(1)分解反应:部分是氧化还原反应,其中有__________生成的分解反应一定是氧化还原反应。
(2)化合反应:部分是氧化还原反应,其中有__________参加的化合反应一定是氧化还原反应。
(3)置换反应:__________氧化还原反应。
(4)复分解反应:__________氧化还原反应。
特别提醒
1.化学反应的分类
2.氧化还原反应与四种基本反应类型之间的关系
判断一个反应是否为氧化还原反应的依据是看该反应中各元素的化合价有没有发生变化。
(1)四种基本反应类型不能包括所有的化学反应,如反应3CO+Fe2O32Fe+3CO2不属于四种基本反应类型中的任何一种。
(2)有单质参加或生成的反应中,如O2与O3的转化等不是氧化还原反应。
即学即练
1.氧化还原反应是中学化学学习的重要反应类型,下列反应不属于氧化还原反应的是
A. B.
C.CaO+CO2=CaCO3 D.
2.我国古籍中有许多关于化学变化的记载。以下反应不属于氧化还原反应的是
A.黑火药爆炸:
B.明代《天工开物》中记载的火法炼锌工艺:
C.西汉《淮安万毕术》记载的“曾青得铁则化为铜”:
D.诗句“千锤万凿出深山,烈火焚烧若等闲”中,描述的石灰石煅烧:
3.工业上以石英砂为原料制取单质硅,其工艺流程图如下:
流程一:
流程二:
有关反应分类说法不正确的是
A.①~⑥均属于氧化还原反应 B.只有①②③属于置换反应
C.⑥既属于氧化还原反应又属于分解反应 D.⑤中的两个化学反应均属于复分解反应
一、化学反应的分类
实践应用
1.下列反应中属于氧化还原反应的是
A. B.
C. D.
2.下列反应中,既不作氧化剂也不作还原剂的氧化还原反应是
A. B.
C. D.
3.下列反应中属于氧化还原反应的是
A.
B.
C.
D.
二、物质的转化
1.从物质的分类上,纵向、横向构建知识分类意识。横向以化合价为基础,结合氧化还原反应规律,学会分析物质的化学转化关系;纵向则对比同类物质的性质差异,把握物质性质__________。
2.物质之间是否反应,不仅与物质结构、性质有关,而且与物质所在环境有关,在研究物质性质时,要注意通性与个性之间的关系,在每条通性之外都存在个性。备考时,注意掌握化学中Na、Mg、Al、Fe、Cu、C、Si、N、S、Cl等常见元素的单质、氧化物、酸或碱、盐之间的相互关系及每一步关系中各种可能的变化方式和方法,归纳总结物质之间不能转化的情形。
3.常见物质间转化的几个误区
①S燃烧__________直接生成SO3而是生成SO2。
②Al2O3、SiO2、Fe2O3与H2O不反应,不能直接转化为Al(OH)3、H2SiO3、Fe(OH)3。
③NH3催化氧化__________直接生成NO2。
④Fe与Cl2反应不能生成FeCl2。
⑤Fe与H+、Cu2+、S、I2反应不能生成Fe3+。
实践应用
1.下图为某反应的微观示意图,下列说法正确的是
A.该反应属于化合反应 B.该反应中甲为CO2,丁为H2O
C.参加反应的甲、乙分子数之比为1:1 D.此微观示意图中反应前后原子个数不变
2.中华优秀传统文化源远流长,其中蕴含着丰富的化学知识。下列解释不正确的是
A.《华阳国志》:“取井火煮之,一斛水得五斗盐”——加热蒸发食盐水可得食盐
B.《梦溪笔谈》:“熬胆矾铁釜,久之易化为铜”——铁能从铜的盐溶液中置换出铜
C.《肘后备急方》:“青蒿一握,以水二升渍,绞取之”——青蒿素的提取属于物理变化
D.《天工开物》:“凡石灰,经火焚炼为用”——煅烧石灰石生成熟石灰
3.下图表示部分常见物质的相互转化关系(反应条件已省略),下列说法错误的是
A.反应①和②可以是不同反应
B.图中SO2和Fe3O4属于酸性氧化物
C.图中物质类别有单质、氧化物、碱和盐
D.圈Ⅱ中的氧化物都可以由O2和对应单质在点燃条件下生成
三、物质转化中反应能否发生的分析判断
1. 物质的性质和反应的条件是判断反应能否发生及生成产物的重要依据,要特别注意的有:
如果物质的转化发生的是复分解反应,一定要符合或有_______或有气体放出或有水等物质生成。
2. 如果物质的转化发生的是置换反应要符合:排在金属活动性顺序表中氢_______的金属与稀盐酸(或稀硫酸)发生置换反应,生成氢气和盐等“以强制弱”原则。
3.某些酸性氧化物可以直接与水反应生成对应的_______,如CO2,SO2等,但SiO2等与水不反应;同样某些碱性性氧化物可以直接与水反应生成对应的酸,如CaO,Na2O等,但MgO、CuO等与水不反应。
4.有些物质的转化需要条件,条件有时决定反应能否发生及产物的不同。
解答本类试题思维流程如下:
实践应用
1.下列物质间的转化不能一步实现的是
A. B.
C. D.
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,其中X中只含2种化学元素,下列说法中正确的是
A.物质X是一种常见的酸性氧化物
B.反应②一定有盐参加反应
C.图中的部分反应可能是置换反应
D.向溶液中加入,所得溶液的溶质质量分数一定增大
3.元素及其化合物转化关系是化学学习的重要内容之一、下列各组物质的转化关系中不能全部通过一步反应完成的是
A. B.
C. D.
考点一 物质的转化
【例1】2024年在四川广汉三星堆新发现大量青铜器,如青铜面具、青铜神树等等。如图中的文物是三星堆出土的青铜面具之一,由于时间久远,表面有一层“绿锈”,“绿锈”俗称“铜绿”,是铜和空气中的水蒸气、、作用产生的,其化学式为。
某同学利用下述系列反应实现了“铜→铜绿→……→铜”的转化。
(1)从三种不同分类标准回答,“铜绿”属于哪类物质: 、 、 。
(2)请写出“铜绿”与盐酸反应的化学方程式: 。
(3)写出④、⑤的化学方程式:④ ;⑤ 。
(4)上述转化过程中属于化合反应的是 ,属于复分解反应的是 ,属于分解反应的是 ,属于氧化还原反应的是 。
解题要点
(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
【变式1-1】早在战国时期,《周礼·考工记》就记载了我国劳动人民制取氢氧化钾以漂洗丝帛的工艺,其过程如图所示。下列说法错误的是
A.草木灰中含有K2CO3
B.操作a和操作b不相同
C.反应过程中未涉及的基本反应类型为置换反应
D.反应过程中能够循环利用的物质是碳酸钙
【变式1-2】X、Y、Z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),则符合要求的X、Y、Z依次为
A.Cu、、 B.C、、
C.、、 D.、、
考点二 化学反应的分类
【例1】古诗文是中华民族历代传承的文化瑰宝,下列古诗文描述的场景,不涉及氧化还原反应的是
A.日照香炉生紫烟,遥看瀑布挂前川——李白《望庐山瀑布》
B.春蚕到死丝方尽,蜡炬成灰泪始干——李商隐《无题》
C.爆竹声中一岁除,春风送暖入屠苏——王安石《元日》
D.曾青得铁则化为铜——刘安《淮南万毕术》
解题要点
1.四种基本反应类型不能包括所有的化学反应,如反应3CO+Fe2O32Fe+3CO2不属于四种基本反应类型中的任何一种。
2.有单质参加或生成的反应不一定是氧化还原反应。如O2与O3的转化由于反应前后没有元素化合价变化,所以该反应不是氧化还原反应。
3.同素异形体之间的相互转化、CuSO4·5H2O的脱水、蛋白质变性、电解质溶液导电、浓硫酸脱水等属于化学变化。金属导电、盐析、活性炭吸附、渗析等属于物理变化。爆炸有的是化学变化引起的,有的是物理变化引起的。
【变式2-1】判断下列反应所属的反应类型:
① CaO+H2O=Ca(OH)2; ② CuO+H2SO4=CuSO4+H2O;
③ H2+CuOCu+H2O; ④ 2H2+O22H2O;
⑤ NaOH+HCl=NaCl+H2O; ⑥ 2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O。
上述属于氧化还原反应的是 。
【变式2-2】氧化还原反应原理在研究物质性质及物质转化方面具有重要的价值。
(1)化合价是学习氧化还原反应的基础。标出下列物质中划线元素的化合价。
NaI: ;ClO: ;K2MnO4: ;(NH4)2CO3: 。
(2)中国古代著作中有“银针验毒”的纪录,其原理为4Ag+2H2S+O2=2X+2H2O,则X的化学式是 ,其中H2S在该反应中 。(填标号)。
A.作氧化剂 B.作还原剂 C.既是氧化剂又是还原剂 D.既不是氧化剂又不是还原剂
(3)《天工开物》记载了我国古代的科技成就,其中关于金属冶炼有如下记载。
①“凡铁一炉载土二千余斤,或用煤炭,或用木炭”描述了炼铁的方法,焦炭还原赤铁矿是其中一种冶炼方法,赤铁矿的主要成分是 ,其中Fe的化合价为 价,该反应中C 电子(填“得到”或“失去)。
②“烧铁器淬于胆矾水中,即成铜色也”,描述了湿法炼铜的原理,即是用铁和硫酸铜溶液反应,写出该反应的离子方程式 ,该反应中,被氧化的物质是 ,得电子的是 ,氧化产物和还原产物的粒子个数比是 。
(4)已知铜在常温下能被浓硝酸溶解,其反应的化学方程式如下:Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O。用双线桥法表示用双线桥分析氧化还原反应,标出元素化合价升降、电子得失和被氧化、被还原的情况,并指出氧化剂、还原剂。 。
基础达标
1.某同学向一定体积的溶液中滴加稀硫酸,测得混合溶液的导电能力随时间变化如图所示。下列说法中,正确的是
A.AB段溶液的导电能力减弱,说明生成的不是电解质
B.a时刻溶液与稀硫酸恰好完全反应
C.实验过程中反应的离子方程式为
D.BC段溶液的导电能力增大,主要是由于过量的电离出的离子导电
2.下列应用中涉及氧化还原反应的是
A.用食醋清洗水壶中的水垢
B.Na2O2用作呼吸面具的供氧剂
C.生石灰用作食品包装袋中干燥剂
D.盐卤点豆腐,豆浆发生聚沉
3.《天工开物》中记载:“凡火药以硝石、硫黄为主,草木灰为辅”。黑火药爆炸时发生的反应为S+2KNO3+3CK2S+N2↑+3CO2↑。下列说法正确的是
A.在反应中作氧化剂只有KNO3
B.S元素的化合价降低,发生氧化反应
C.反应的还原产物是K2S和CO2
D.每生成1.5molCO2转移的电子数为6NA
4.劳动谱写时代华章,奋斗创造美好未来。下列劳动项目与所涉及的化学知识没有关联的是
选项
劳动项目
化学知识
A
用白醋除去水垢
醋酸具有酸性
B
洗净擦干炒菜后的铁锅
铁在潮湿空气中易生锈
C
用活性炭制作简易净水器
活性炭具有导电性
D
利用秸秆发酵产生沼气
沼气中含有的甲烷可作燃料
A.A B.B C.C D.D
5.每年的6月26日是世界禁毒日。一百多年前,虎门销烟是中国禁毒史上旷古未有的壮举!吗啡(化学式)是鸦片中最主要的生物碱,吸食容易成瘾,对自身和社会造成极大危害。据记载:在虎门销烟中,把烟土倒入盐水池浸泡,再投入生石灰,生石灰遇水便沸,烟土湮灭。下列说法不正确的是
A.吗啡是有机物 B.氧化钙俗称生石灰
C.“生石灰遇水便沸”是吸收热量 D.人人应该“拒绝毒品、远离毒品”
6.下列反应不属于氧化还原反应的是
A.2Na2O2 + 2H2O= 4NaOH + O2↑ B.2Al+Fe2O3 Al2O3+2Fe
C.Cl2 + H2O= HCl + HClO D.Na2CO3 + CO2+ H2O= 2NaHCO3
7.在Cu基催化剂的作用下,脱除废气中的NO以减少污染。废气中的会造成Cu基催化剂的催化性能下降,加入可抑制对Cu基催化剂的影响,其作用机理如图所示(含Ce化合物的比例系数均未标定)。下列说法错误的是
A.机理图中的硫酸盐均为中间产物
B.反应过程中Ce的化合价均发生变化
C.的化学式为
D.该过程的总反应为:
8.下列物质中,能与酸反应并将酸转化为具有相同酸根的盐的是 。
A.金属单质 B.非金属单质 C.碱性氧化物 D.酸性氧化物 E.碱 F.酸 G.盐
综合应用
9.已知,下列说法正确的是
A.该反应属于置换反应 B.该反应中只有氧元素的化合价发生变化
C.1mol过氧化钠参加反应时转移2mol电子 D.设反应中二氧化碳被氧化
10.火法炼铜的主要反应原理是在时,将白冰铜高温按以下反应锤炼成粗铜:①;②;总反应为:。
下列说法正确的是
A.反应①中,是氧化剂 B.总反应中,只有氧气是氧化剂
C.反应②中,只有是氧化剂 D.上述三个反应中,均作还原剂
11.“帘外芭蕉惹骤雨,门环惹铜绿”中的“铜绿”即铜锈,它的化学成分是(碱式碳酸铜)。铜在潮湿的空气中生锈的化学反应为。下列有关该反应的说法不正确的是
A.该反应是化合反应
B.该反应中氧元素和碳元素的化合价发生变化,所以是氧化还原反应
C.该反应中失电子,得电子,所以是氧化还原反应
D.该反应是氧化还原反应,化合价发生变化的只有两种元素
12.下列物质可直接与其他物质反应生成盐的有
①金属 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
13.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.
B.
C.
D.
拓展培优
14.盐是一类常见的物质,下列物质通过一步反应可直接生成盐的是
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.全部
15.古代青铜器表面的“铜绿”是铜和空气中的水蒸气、O2、CO2作用产生的,其化学式为Cu2(OH)2CO3。
(1)从不同分类标准分析Cu2(OH)2CO3不属于 。
A.铜盐 B.碳酸盐 C.碱式盐 D.碱 E.含氧酸盐 F.无氧酸盐
(2)从Cu2(OH)2CO3的组成和类别预测它可能具有的化学性质是 (如热稳定性或与哪些物质反应,任写2点)。
(3)以Cu2(OH)2CO3为反应物可以实现以下转化:
Cu2(OH)2CO3CuCl2Cu(OH)2CuOCu
经观察,反应①固体物质溶解,有气泡产生,写出反应的化学方程式: 。
(4)请从不同角度分析反应④的变化 (写出其中一个变化)。
16.氧化还原反应与四种基本反应类型的关系如图,分析下列四个化学反应,其中属于“3”区的是
A.2Na+2H2O=2NaOH+H2↑
B.2HClO2HCl+O2↑
C.4NH3+5O24NO+6H2O
D.4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3
17.科学家研制出一种新型的催化剂,可以去除装修残留的甲醛(),反应过程的微观示意图如下。下列说法错误的是
A.分子在化学变化中可再分
B.反应前后分子数且和原子数目均发生改变
C.反应物和生成物共有3种化合物
D.反应的化学方程式为
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专题1 物质的分类及计量
第一单元 物质及其反应的分类
第2课时 物质的转化及化学反应的分类
教学目标
1.掌握常见物质之间的转化。
2.了解常见的反应类型。
3.学会根据化合价变化来判断氧化还原反应。
重点和难点
重点:能从化合价的角度认识氧化还原反应,能从多个角度对化学反应进行分类,认识化学反应的本质。(宏观辨识与微观探析)
难点:能在物质及其变化的情境中,依据需要选择不同的方法,从不同角度对物质及其变化进行分析和推断。(变化观念与平衡思想)。
◆知识点一 物质的转化
1、物质的转化
1.以碳、钙两种元素的单质和化合物为例,按要求完成物质间的转化。
物质的转化反应
实例(化学方程式)
单质→化合物
C+O2CO2或
2Ca+O22 CaO
碱性氧化物→碱
CaO+H2O=== Ca(OH)2
酸性氧化物→酸
CO2+H2O===H2CO3
酸→盐
Ca(OH)2+2HCl===MgCl2+2H2O
2.物质转化中的常见反应类型
(1)酸、碱、盐在溶液中发生复分解反应,通常有沉淀析出、气体放出或水等物质生成。例如:MgCl2+2NaOH=== Mg(OH)2↓+2NaCl。
(2)酸性氧化物与碱性氧化物可以发生化合反应,生成盐类物质。例如:CaO+CO2===CaCO3。
(3)排在金属活动性顺序表中氢前面的金属与稀盐酸(或稀硫酸)发生置换反应,生成氢气和盐。例如:Mg+2HCl===MgCl2+H2↑。
3.无机化合物转化为有机化合物
1828年,德国化学家维勒通过蒸发无机化合物氰酸铵(NH4CNO)水溶液得到了尿素[CO(NH2)2]。尿素的合成揭开了人工合成有机化合物的序幕。
特别提醒/易错提醒/教材延伸
单质、酸、碱、盐、氧化物的相互转化关系
即学即练
1.已知SO2是酸性氧化物。由单质到盐的转化关系可表示为:
下列转化关系正确的是
A.CuCuOCu(OH)2CuCl2
B.MgMgOMgCl2MgSO4
C.CCO2H2CO3CaCO3
D.SSO2H2SO4Na2SO4
【答案】C
【详解】A.CuO与H2O不反应,不能生成Cu(OH)2,A错误;
B.MgCl2与Na2SO4不反应,不能生成MgSO4,B错误;
C.C与O2反应生成CO2,CO2与H2O反应生成H2CO3,H2CO3与Ca(OH)2反应生成CaCO3,C正确;
D.SO2与水反应生成H2SO3,不能生成H2SO4,D错误;
故答案选C。
2.我国传统工艺是各民族的智慧结晶。下列叙䢞正确的是
A.修复文物所用的熟石膏是
B.“银胎掐丝珐琅”用到的硅酸盐珐琅化学性质稳定
C.在制玻璃的原料中,添加适量的,可制得蓝色玻璃
D.传统鎏金工艺中需将金溶于汞中制成“金汞漆”,溶解过程发生化学变化
【答案】B
【详解】A.修复文物所用的熟石膏是,A错误;
B.硅酸盐珐琅是一种以石英、瓷土、长石、硼砂等矿物质为原料,经过粉碎、熔炼后制成的硅酸盐类装饰材料,具有良好的耐火性和化学稳定性,B正确;
C.呈砖红色,蓝色玻璃一般是添加钴的氧化物,C错误;
D.传统鎏金工艺是将金溶于汞中制成“金汞漆”,涂在器物表面,然后加火除汞,使金附着在器物表面,溶解过程发生物理变化,D错误;
故选B。
3.下图为硫酸性质的知识归纳。下列说法正确的是
A.若盐为,则反应中有蓝色沉淀生成
B.若碱为,产生白色沉淀,证明两者发生了中和反应
C.若金属氧化物为铁锈的主要成分(),可以利用硫酸与金属氧化物反应的这一性质除去铁锈
D.若金属为和,将等质量的两种金属与过量的稀硫酸完全反应,产生的一样多
【答案】C
【详解】A.和不发生反应,不会生成蓝色沉淀,A错误;
B.与硫酸反应生成白色沉淀,只能说明与发生了反应,不能说明与发生了中和的反应,B错误;
C.硫酸和氧化铁反应生成氯化铁和水,C正确;
D.金属为和,将等质量的两种金属与过量的稀硫酸完全反应,、均反应完全,已知、,由于的相对原子质量较小,故生成的量较多,D错误;
故选C。
◆知识点二 化学反应的分类
1.四种基本类型的化学反应
根据反应物和生成物的类别以及反应前后物质的种类多少,将化学反应分为四种基本类型。
化学反应
反应类型
实例(请各举一例)
A+B===AB
化合反应
CaO+H2O===Ca(OH)2
AB===A+B
分解反应
2H2O22H2O+O2↑
AB+C===A+CB
置换反应
Zn+CuSO4===ZnSO4+Cu
AB+CD===AD+CB
复分解反应
BaCl2+Na2SO4===BaSO4↓+2NaCl
2.氧化还原反应和非氧化还原反应
(1)根据反应前后元素的化合价是否发生变化,将化学反应分为氧化还原反应和非氧化还原反应。
(2)凡元素化合价发生变化的化学反应称为氧化还原反应。反之,为非氧化还原反应。
(3)请指出下列各反应的四种基本反应类型:
①2NO+O2===2NO2 化合反应
②CO2+CaO===CaCO3 化合反应
③NH4HCO3NH3↑+CO2↑+H2O 分解反应
④2KClO32KCl+3O2↑ 分解反应
⑤Fe+2HCl===FeCl2+H2↑ 置换反应
⑥Zn+CuSO4===ZnSO4+Cu 置换反应
⑦HCl+KOH===KCl+H2O 复分解反应
⑧BaCl2+Na2SO4===BaSO4↓+2NaCl 复分解反应
上述各反应属于氧化还原反应的是①④⑤⑥ (填序号)。
3.氧化还原反应与四种基本反应类型之间的关系
下图为氧化还原反应与四种基本反应类型的关系。
(1)分解反应:部分是氧化还原反应,其中有单质生成的分解反应一定是氧化还原反应。
(2)化合反应:部分是氧化还原反应,其中有单质参加的化合反应一定是氧化还原反应。
(3)置换反应:一定是氧化还原反应。
(4)复分解反应:一定不是氧化还原反应。
特别提醒/易错提醒/教材延伸
1.化学反应的分类
2.氧化还原反应与四种基本反应类型之间的关系
判断一个反应是否为氧化还原反应的依据是看该反应中各元素的化合价有没有发生变化。
(1)四种基本反应类型不能包括所有的化学反应,如反应3CO+Fe2O32Fe+3CO2不属于四种基本反应类型中的任何一种。
(2)有单质参加或生成的反应中,如O2与O3的转化等不是氧化还原反应。
即学即练
1.氧化还原反应是中学化学学习的重要反应类型,下列反应不属于氧化还原反应的是
A. B.
C.CaO+CO2=CaCO3 D.
【答案】C
【详解】A.钠与水的反应钠由0价升为+1价,有化合价的升降,属于氧化还原反应,A错误;
B.氢气还原氧化铜为置换反应,置换反应一定属于氧化还原反应,B错误;
C.氧化钙和二氧化碳生成碳酸钙的反应没有元素化合价的升降,不属于氧化还原反应,C正确;
D.乙醇氧化为乙醛,氧气中氧元素化合价降低,有元素化合价的升降属于氧化还原反应,D错误;
故答案选C。
2.我国古籍中有许多关于化学变化的记载。以下反应不属于氧化还原反应的是
A.黑火药爆炸:
B.明代《天工开物》中记载的火法炼锌工艺:
C.西汉《淮安万毕术》记载的“曾青得铁则化为铜”:
D.诗句“千锤万凿出深山,烈火焚烧若等闲”中,描述的石灰石煅烧:
【答案】D
【详解】A.黑火药爆炸反应中N、C、S元素化合价发生变化,属于氧化还原反应,A不符合题意;
B.,C、Zn元素化合价发生变化,属于氧化还原反应,B不符合题意;
C.,Fe、Cu元素化合价发生变化,属于氧化还原反应,C不符合题意;
D.石灰石煅烧没有元素化合价变化,不是氧化还原反应,D符合题意;
故选D。
3.工业上以石英砂为原料制取单质硅,其工艺流程图如下:
流程一:
流程二:
有关反应分类说法不正确的是
A.①~⑥均属于氧化还原反应 B.只有①②③属于置换反应
C.⑥既属于氧化还原反应又属于分解反应 D.⑤中的两个化学反应均属于复分解反应
【答案】A
【分析】工艺流程图中的各步反应为①,②,③,④,⑤,,⑥。
【详解】A.⑤反应中无元素化合价变化,不属于氧化还原反应,A项错误;
B.①②③反应都是单质与化合物反应生成新单质与新化合物,属于置换反应,④无新单质生成,不属于置换反应,⑤属于复分解反应,⑥属于分解反应,B项正确;
C.⑥反应中有元素化合价变化,属于氧化还原反应,由一种反应物转化为两种生成物,属于分解反应,C项正确;
D.⑤中的两个化学反应都是两种化合物反应生成两种新化合物,均属于复分解反应,D项正确;
答案选A。
一、化学反应的分类
化学反应
实践应用
1.下列反应中属于氧化还原反应的是
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】氧化还原反应特征为反应前后有元素化合价发生变化。
【详解】A.中没有化合价变化,不属于氧化还原反应,A不选;
B.中Fe元素和H元素化合价发生变化,属于氧化还原反应,B选;
C.中没有化合价变化,不属于氧化还原反应,C不选;
D.中没有化合价变化,不属于氧化还原反应,D不选;
故选B。
2.下列反应中,既不作氧化剂也不作还原剂的氧化还原反应是
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】A.在反应中,水中的氢元素由+1价降低为0是,水作氧化剂,故A不符合题意;
B.在反应中,元素的化合价没有变化,不是氧化还原反应,故B不符合题意;
C.在反应中,过氧化钠中的氧元素由-1价转化为-2价和0价,既不作氧化剂也不作还原剂,故C符合题意;
D.在反应中,水中的氢元素由+1价降低为0是,水作氧化剂,故D不符合题意;
故选C。
3.下列反应中属于氧化还原反应的是
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【详解】A.元素的化合价没有变化,不是氧化还原反应,故A错误;
B.元素的化合价没有变化,不是氧化还原反应,故B错误;
C.Cl元素的化合价发生变化,反应前0价,反应后分别是+1和-1价,是氧化还原反应,故C正确;
D.元素的化合价没有变化,不是氧化还原反应,故D错误;
答案选C。
二、物质的转化
1.从物质的分类上,纵向、横向构建知识分类意识。横向以化合价为基础,结合氧化还原反应规律,学会分析物质的化学转化关系;纵向则对比同类物质的性质差异,把握物质性质差异性。
2.物质之间是否反应,不仅与物质结构、性质有关,而且与物质所在环境有关,在研究物质性质时,要注意通性与个性之间的关系,在每条通性之外都存在个性。备考时,注意掌握化学中Na、Mg、Al、Fe、Cu、C、Si、N、S、Cl等常见元素的单质、氧化物、酸或碱、盐之间的相互关系及每一步关系中各种可能的变化方式和方法,归纳总结物质之间不能转化的情形。
3.常见物质间转化的几个误区
①S燃烧不能直接生成SO3而是生成SO2。
②Al2O3、SiO2、Fe2O3与H2O不反应,不能直接转化为Al(OH)3、H2SiO3、Fe(OH)3。
③NH3催化氧化不能直接生成NO2。
④Fe与Cl2反应不能生成FeCl2。
⑤Fe与H+、Cu2+、S、I2反应不能生成Fe3+。
实践应用
1.下图为某反应的微观示意图,下列说法正确的是
A.该反应属于化合反应 B.该反应中甲为CO2,丁为H2O
C.参加反应的甲、乙分子数之比为1:1 D.此微观示意图中反应前后原子个数不变
【答案】B
【分析】根据图示,该反应方程式为CO2+3H2=CH3OH+H2O。
【详解】A.该反应的产物有2种,不属于化合反应,故A错误;
B.根据图示,该反应方程式为CO2+3H2=CH3OH+H2O,甲为CO2,丁为H2O,故B正确;
C.根据图示,该反应方程式为CO2+3H2=CH3OH+H2O,参加反应的甲、乙分子数之比为1:3,故C错误;
D.此微观示意图中,化学反应前后H原子个数改变,故D错误;
选B。
2.中华优秀传统文化源远流长,其中蕴含着丰富的化学知识。下列解释不正确的是
A.《华阳国志》:“取井火煮之,一斛水得五斗盐”——加热蒸发食盐水可得食盐
B.《梦溪笔谈》:“熬胆矾铁釜,久之易化为铜”——铁能从铜的盐溶液中置换出铜
C.《肘后备急方》:“青蒿一握,以水二升渍,绞取之”——青蒿素的提取属于物理变化
D.《天工开物》:“凡石灰,经火焚炼为用”——煅烧石灰石生成熟石灰
【答案】D
【详解】A.“取井火煮之,一斛水得五斗盐”的过程为加热蒸发食盐水得到食盐氯化钠的过程,A正确;
B.“熬胆矾铁釜,久之易化为铜”的过程能发生是因为铁的金属性强于铜,能从铜的盐溶液中置换出铜,B正确;
C.“青蒿一握,以水二升渍,绞取汁,尽服之”启发了屠呦呦,采用低温提取,由此可知,青蒿素的提取属于物理变化,C正确;
D.“凡石灰,经火焚炼为用”指的是煅烧石灰石,石灰石高温条件下发生分解反应生成生石灰氧化钙和二氧化碳,D错误;
故选D。
3.下图表示部分常见物质的相互转化关系(反应条件已省略),下列说法错误的是
A.反应①和②可以是不同反应
B.图中SO2和Fe3O4属于酸性氧化物
C.图中物质类别有单质、氧化物、碱和盐
D.圈Ⅱ中的氧化物都可以由O2和对应单质在点燃条件下生成
【答案】B
【详解】A.反应①可能是CO2和Ca(OH)2反应生成CaCO3沉淀和水,也可能是Ca(OH)2和可溶性的碳酸盐反应生成CaCO3沉淀,②可以是CO2和Ca(OH)2溶液反应生成CaCO3沉淀和水,①②可以是不同反应,A正确;
B.图中SO2属于酸性氧化物,Fe3O4和酸反应生成两种盐和水,属于复杂氧化物,B错误;
C.图中物质类别有单质有O2,氧化物有H2O、SO2、H2O2、P2O5、Fe3O4,碱有Ca(OH)2,盐有CaCO3,C正确;
D.C、P、S、Fe在点燃条件下和氧气反应生成CO2、P2O5、SO2、Fe3O4,都可以由O2和对应单质在点燃条件下生成,D正确;
故选B。
三、物质转化中反应能否发生的分析判断
1. 物质的性质和反应的条件是判断反应能否发生及生成产物的重要依据,要特别注意的有:
如果物质的转化发生的是复分解反应,一定要符合或有沉淀析出或有气体放出或有水等物质生成。
2. 如果物质的转化发生的是置换反应要符合:排在金属活动性顺序表中氢前面的金属与稀盐酸(或稀硫酸)发生置换反应,生成氢气和盐等“以强制弱”原则。
3.某些酸性氧化物可以直接与水反应生成对应的酸,如CO2,SO2等,但SiO2等与水不反应;同样某些碱性性氧化物可以直接与水反应生成对应的酸,如CaO,Na2O等,但MgO、CuO等与水不反应。
4.有些物质的转化需要条件,条件有时决定反应能否发生及产物的不同。
解答本类试题思维流程如下:
实践应用
1.下列物质间的转化不能一步实现的是
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】A.CaCl2与Na2CO3反应可以得到CaCO3,A不符合题意;
B.NaOH与硝酸反应得到NaNO3,B不符合题意;
C.CuO不溶于水,与水不反应,不能一步得到Cu(OH)2,C符合题意;
D.Na2CO3与Ba(OH)2反应得到NaOH,D不符合题意;
答案选C。
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,其中X中只含2种化学元素,下列说法中正确的是
A.物质X是一种常见的酸性氧化物
B.反应②一定有盐参加反应
C.图中的部分反应可能是置换反应
D.向溶液中加入,所得溶液的溶质质量分数一定增大
【答案】A
【分析】由图可知,反应①为:;②可以是与碳酸盐反应,也可以是与反应;X可以与相互转化,同时可以与反应,又X中只含两种化学元素,则X应为,则反应③为:,反应④为:;⑤为或;⑥。
【详解】A.由分析可知,X为,是酸性氧化物,故A正确;
B.反应②可以是与反应;不属于盐,故B错误;
C.置换反应有化合价的变化,反应①~⑥均不属于置换反应,故C错误;
D.加入饱和溶液后,溶液温度升高,的溶解度随着温度升高而减小,则析出,溶液溶质质量分数减小,冷却后,重新溶解,溶液的质量分数恢复,故D错误;
故本题选A。
3.元素及其化合物转化关系是化学学习的重要内容之一、下列各组物质的转化关系中不能全部通过一步反应完成的是
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】A.钠和水反应生成氢氧化钠,氢氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠,碳酸钠与盐酸反应生成氯化钠,均能一步完成,A不符合;
B.铜与氧气生成氧化铜,氧化铜不能一步到氢氧化铜,B符合;
C.镁与盐酸生成氯化镁,氯化镁与氢氧化钠反应生成氢氧化镁,氢氧化镁与硫酸反应生成硫酸镁,均能一步完成,C不符合;
D.硫与氧气生成二氧化硫,二氧化硫进一步被氧化生成三氧化硫,三氧化硫和水反应生成硫酸,均能一步完成,D不符合;
故选B。
考点一 物质的转化
【例1】2024年在四川广汉三星堆新发现大量青铜器,如青铜面具、青铜神树等等。如图中的文物是三星堆出土的青铜面具之一,由于时间久远,表面有一层“绿锈”,“绿锈”俗称“铜绿”,是铜和空气中的水蒸气、、作用产生的,其化学式为。
某同学利用下述系列反应实现了“铜→铜绿→……→铜”的转化。
(1)从三种不同分类标准回答,“铜绿”属于哪类物质: 、 、 。
(2)请写出“铜绿”与盐酸反应的化学方程式: 。
(3)写出④、⑤的化学方程式:④ ;⑤ 。
(4)上述转化过程中属于化合反应的是 ,属于复分解反应的是 ,属于分解反应的是 ,属于氧化还原反应的是 。
【答案】(1) 盐 铜盐 碱式盐
(2)
(3)
(4) ① ②③ ④ ①⑤
【分析】反应①为铜→铜绿:2Cu+++H2O=,为化合反应,有化合价变化,发生了氧化还原反应;反应②为铜绿→A,反应③为A→Cu(OH)2,则A含铜元素,考虑是可溶性铜盐,例如氯化铜,所以反应②③可以依次为Cu2(OH)2CO3+4HCl=2CuCl2+3H2O+CO2↑,,是复分解反应,为非氧化还原反应;反应④为Cu(OH)2→B、⑤为B和H2反应得到Cu,则B为CuO,反应④、⑤依次为、。反应④是分解反应,无元素化合价变化,为非氧化还原反应;⑤是置换反应;有化合价变化,发生了氧化还原反应;
【详解】(1)“铜绿”含铜离子、氢氧根和碳酸根,则从三种不同分类标准,“铜绿”属于盐、铜盐、碱式盐。
(2)“铜绿”是碱式盐,则Cu2(OH)2CO3与HCl反应生成CuCl2、H2O和CO2,化学方程式为:Cu2(OH)2CO3+4HCl=2CuCl2+3H2O+CO2↑。
(3)氢氧化铜受热分解生成氧化铜,氧化铜被还原生成铜,反应④、⑤依次为、。
(4)据分析,上述转化过程中属于化合反应的是①,两种化合物交换成分生成另外两种化合物的反应,属于复分解反应,属于复分解反应的是②③,属于分解反应的是④,属于氧化还原反应的是①⑤。
解题要点
(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
【变式1-1】早在战国时期,《周礼·考工记》就记载了我国劳动人民制取氢氧化钾以漂洗丝帛的工艺,其过程如图所示。下列说法错误的是
A.草木灰中含有K2CO3
B.操作a和操作b不相同
C.反应过程中未涉及的基本反应类型为置换反应
D.反应过程中能够循环利用的物质是碳酸钙
【答案】B
【分析】碳酸钙高温分解得到二氧化碳和氧化钙,氧化钙和水反应得到氢氧化钙,木头燃烧得到草木灰,加水搅拌溶解过滤得到含碳酸钾的灰汁和不溶物,氢氧化钙和碳酸钾会发生复分解反应,通过过滤分别得到氢氧化钾和碳酸钙,据此解答。
【详解】A.草木灰主要成分是K2CO3,故A正确;
B.都能将固体和液体分离,则操作a和操作b都是过滤,故B错误;
C.反应过程中涉及到了分解反应即碳酸钙高温分解,化合反应即氧化钙和水反应,复分解反应即氢氧化钙和碳酸钾反应,没有涉及置换反应,故C正确;
D.由流程图可知,碳酸钙先高温分解,在操作b中生成,所以可以循环利用,故D正确;
答案选B。
【变式1-2】X、Y、Z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),则符合要求的X、Y、Z依次为
A.Cu、、 B.C、、
C.、、 D.、、
【答案】C
【详解】A.铜在加热条件下生成氧化铜,氧化铜难溶于水,不与水反应,不能通过一步反应生成氢氧化铜,且氢氧化铜不能一步转化为铜,故A错误;
B.碳充分燃烧生成二氧化碳,二氧化碳与水反应生成碳酸,碳酸不能直接反应生成碳单质,故B错误;
C.氧化钙与水反应生成氢氧化钙,氢氧化钙与二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀和水,碳酸钙高温分解生成氧化钙和二氧化碳,符合要求,故C正确;
D.过氧化氢溶液分解生成水和氧气,不能生成氢气,且水不能一步转化为过氧化氢,故D错误;
答案选C。
考点二 化学反应的分类
【例1】古诗文是中华民族历代传承的文化瑰宝,下列古诗文描述的场景,不涉及氧化还原反应的是
A.日照香炉生紫烟,遥看瀑布挂前川——李白《望庐山瀑布》
B.春蚕到死丝方尽,蜡炬成灰泪始干——李商隐《无题》
C.爆竹声中一岁除,春风送暖入屠苏——王安石《元日》
D.曾青得铁则化为铜——刘安《淮南万毕术》
【答案】A
【详解】A.产生的“紫烟”本质上是水雾对光的折射,不涉及氧化还原反应,A符合;
B.涉及蜡烛燃烧,涉及氧化还原反应,B不符合;
C.涉及爆竹中火药的爆炸,涉及氧化还原反应,C不符合;
D.涉及铁置换出铜,和氧化还原反应有关,D不符合;
答案选A。
解题要点
1.四种基本反应类型不能包括所有的化学反应,如反应3CO+Fe2O32Fe+3CO2不属于四种基本反应类型中的任何一种。
2.有单质参加或生成的反应不一定是氧化还原反应。如O2与O3的转化由于反应前后没有元素化合价变化,所以该反应不是氧化还原反应。
3.同素异形体之间的相互转化、CuSO4·5H2O的脱水、蛋白质变性、电解质溶液导电、浓硫酸脱水等属于化学变化。金属导电、盐析、活性炭吸附、渗析等属于物理变化。爆炸有的是化学变化引起的,有的是物理变化引起的。
【变式2-1】判断下列反应所属的反应类型:
① CaO+H2O=Ca(OH)2; ② CuO+H2SO4=CuSO4+H2O;
③ H2+CuOCu+H2O; ④ 2H2+O22H2O;
⑤ NaOH+HCl=NaCl+H2O; ⑥ 2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O。
上述属于氧化还原反应的是 。
【答案】③④
【详解】氧化还原反应是有电子得失的反应,具体体现在有化合价变化的反应。
①CaO+H2O=Ca(OH)2,元素化合价没有变化,不是氧化还原反应;
②CuO+H2SO4=CuSO4+H2O,元素化合价没有变化,不是氧化还原反应;
③H2+CuOCu+H2O,H元素化合价升高,Cu元素化合价降低,是氧化还原反应;
④2H2+O22H2O,H元素化合价升高,O元素化合价降低,是氧化还原反应;
⑤NaOH+HCl=NaCl+H2O,元素化合价没有变化,不是氧化还原反应;
⑥2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O,元素化合价没有变化,不是氧化还原反应;
属于氧化还原反应的是③④。
【变式2-2】氧化还原反应原理在研究物质性质及物质转化方面具有重要的价值。
(1)化合价是学习氧化还原反应的基础。标出下列物质中划线元素的化合价。
NaI: ;ClO: ;K2MnO4: ;(NH4)2CO3: 。
(2)中国古代著作中有“银针验毒”的纪录,其原理为4Ag+2H2S+O2=2X+2H2O,则X的化学式是 ,其中H2S在该反应中 。(填标号)。
A.作氧化剂 B.作还原剂 C.既是氧化剂又是还原剂 D.既不是氧化剂又不是还原剂
(3)《天工开物》记载了我国古代的科技成就,其中关于金属冶炼有如下记载。
①“凡铁一炉载土二千余斤,或用煤炭,或用木炭”描述了炼铁的方法,焦炭还原赤铁矿是其中一种冶炼方法,赤铁矿的主要成分是 ,其中Fe的化合价为 价,该反应中C 电子(填“得到”或“失去)。
②“烧铁器淬于胆矾水中,即成铜色也”,描述了湿法炼铜的原理,即是用铁和硫酸铜溶液反应,写出该反应的离子方程式 ,该反应中,被氧化的物质是 ,得电子的是 ,氧化产物和还原产物的粒子个数比是 。
(4)已知铜在常温下能被浓硝酸溶解,其反应的化学方程式如下:Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O。用双线桥法表示用双线桥分析氧化还原反应,标出元素化合价升降、电子得失和被氧化、被还原的情况,并指出氧化剂、还原剂。 。
【答案】(1) -1 +5 +6 -3
(2) Ag2S D
(3) Fe2O3 +3 失去 Fe+Cu2+=Fe2++Cu Fe CuSO4 1:1
(4) 氧化剂为HNO3,还原剂为Cu
【详解】(1)NaI中Na为+1价,则I为-价;ClO中O元素为-2价,整体显-1价,则Cl为+5价;K2MnO4中K元素为+1价,O为-2价,则Mn为+6价;(NH4)2CO3中铵根中的N元素为-3价;
(2)根据元素守恒可知X的化学式为Ag2S;H2S中各元素的化合价均未发生变化,所以在该反应中既不是氧化剂也不是还原剂,故选D;
(3)①赤铁矿的主要成分是三氧化二铁(Fe2O3),在化合物中,氧元素的化合价通常为-2,因此可以推断出铁元素的化合价为+3,在焦炭还原赤铁矿的反应中,C元素从碳(C)转变为二氧化碳(CO2),C的化合价从0变为+4,因此C失去电子,;
②用铁和硫酸铜溶液反应生成硫酸亚铁和铜,离子方程式为:Fe+Cu2+=Fe2++Cu,该反应中,Fe的化合价升高,发生氧化反应,被氧化的物质是Fe,Fe2+为氧化产物,铜元素化合价降低,发生还原反应,得电子的是CuSO4,Cu为还原产物,氧化产物和还原产物的粒子个数比是1:1;
(4)
该反应中Cu元素化合价升高被氧化,所以氧化产物为Cu(NO3)2,还原剂为Cu,N元素化合价降低被还原,所以还原产物为NO2,氧化剂为HNO3;Cu元素的化合价由 0升高为+2价,N元素的化合价由+5价降低为+4价,该反应中转移2mol电子,则电子转移的方向和数目为。
基础达标
1.某同学向一定体积的溶液中滴加稀硫酸,测得混合溶液的导电能力随时间变化如图所示。下列说法中,正确的是
A.AB段溶液的导电能力减弱,说明生成的不是电解质
B.a时刻溶液与稀硫酸恰好完全反应
C.实验过程中反应的离子方程式为
D.BC段溶液的导电能力增大,主要是由于过量的电离出的离子导电
【答案】B
【分析】溶液导电性与离子浓度成正比,向一定体积的BaSO4溶液中逐滴加入稀硫酸至过量,发生的离子反应方程式为,AB段反应生成沉淀,导致溶液中离子浓度减小,a点酸碱恰好完全反应生成硫酸钡和水,BC段溶液的导电能力不断增大,主要是由于过量的硫酸电离出的离子导电,据此分析。
【详解】A.AB段反应生成BaSO4沉淀,导致溶液中离子浓度减小,导电能力减弱,但是BaSO4是电解质,A错误;
B.a时刻溶液与稀硫酸恰好完全反应,溶液中离子浓度最小,导电能力最弱,B正确;
C.实验过程中反应的离子反应方程式为,C错误;
D.BC段溶液的导电能力增大,是因为a点后稀硫酸过量,硫酸电离出阴阳离子而使溶液导电,D错误;
故答案选B。
2.下列应用中涉及氧化还原反应的是
A.用食醋清洗水壶中的水垢
B.Na2O2用作呼吸面具的供氧剂
C.生石灰用作食品包装袋中干燥剂
D.盐卤点豆腐,豆浆发生聚沉
【答案】B
【详解】A.醋酸与水垢中碳酸钙反应生成醋酸钙、二氧化碳、水,无化合价变化,不涉及氧化还原反应,故不选A;
B.Na2O2与CO2反应生成碳酸钠和O2,氧元素化合价从-1变为0和-2,有元素化合价改变,属于氧化还原反应,故选B;
C.生石灰吸水生成Ca(OH)2,钙、氧、氢化合价均未改变,属于非氧化还原反应,故不选C;
D.盐卤使豆浆聚沉是胶体凝聚,无元素化合价变化,故不选D;
选B。
3.《天工开物》中记载:“凡火药以硝石、硫黄为主,草木灰为辅”。黑火药爆炸时发生的反应为S+2KNO3+3CK2S+N2↑+3CO2↑。下列说法正确的是
A.在反应中作氧化剂只有KNO3
B.S元素的化合价降低,发生氧化反应
C.反应的还原产物是K2S和CO2
D.每生成1.5molCO2转移的电子数为6NA
【答案】D
【详解】A.S由0价→-2价,被还原,作氧化剂,KNO3中的N由+5价→0价,被还原,也作氧化剂,A错误;
B.S由0价→-2价,被还原,发生还原反应,B错误;
C.氧化剂对应着还原产物,故还原产物为K2S和N2,C错误;
D.C由0价→+4价,每生成3molCO2,3molC失去12mole⁻,每生成1.5molCO2,转移6mole⁻,即6NA,D正确;
故答案选D。
4.劳动谱写时代华章,奋斗创造美好未来。下列劳动项目与所涉及的化学知识没有关联的是
选项
劳动项目
化学知识
A
用白醋除去水垢
醋酸具有酸性
B
洗净擦干炒菜后的铁锅
铁在潮湿空气中易生锈
C
用活性炭制作简易净水器
活性炭具有导电性
D
利用秸秆发酵产生沼气
沼气中含有的甲烷可作燃料
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【详解】A.白醋中的醋酸与水垢(碳酸钙等)反应,利用酸性,关联正确,A正确;
B.铁锅擦干防止潮湿环境导致生锈,关联正确,B正确;
C.活性炭净水依赖吸附性,而非导电性,关联错误,C错误;
D.沼气中的甲烷可燃,关联正确,D正确;
故选C。
5.每年的6月26日是世界禁毒日。一百多年前,虎门销烟是中国禁毒史上旷古未有的壮举!吗啡(化学式)是鸦片中最主要的生物碱,吸食容易成瘾,对自身和社会造成极大危害。据记载:在虎门销烟中,把烟土倒入盐水池浸泡,再投入生石灰,生石灰遇水便沸,烟土湮灭。下列说法不正确的是
A.吗啡是有机物 B.氧化钙俗称生石灰
C.“生石灰遇水便沸”是吸收热量 D.人人应该“拒绝毒品、远离毒品”
【答案】C
【详解】A.吗啡(化学式)是含碳元素的化合物,属于有机物,说法正确,A不符合题意;
B.氧化钙俗称生石灰,说法正确,B不符合题意;
C.生石灰与水反应生成氢氧化钙,该反应放出热量,说法错误,C符合题意;
D.吸食毒品容易成瘾,对自身和社会造成极大危害,因此人人应该“拒绝毒品、远离毒品”,说法正确,D不符合题意;
故选C。
6.下列反应不属于氧化还原反应的是
A.2Na2O2 + 2H2O= 4NaOH + O2↑ B.2Al+Fe2O3 Al2O3+2Fe
C.Cl2 + H2O= HCl + HClO D.Na2CO3 + CO2+ H2O= 2NaHCO3
【答案】D
【详解】A.Na2O2中的O为-1价,反应后生成NaOH(O为-2价)和O2(O为0价),存在化合价变化,属于氧化还原反应,故A不符合题意;
B.Al从0价升至+3价,Fe从+3价降至0价,存在化合价变化,属于氧化还原反应,故B不符合题意;
C.Cl2中的Cl从0价变为-1价(HCl)和+1价(HClO),存在化合价变化,属于氧化还原反应,故C不符合题意;
D.Na、C、O、H的化合价均未改变,无氧化还原过程,故D符合题意;
答案选D。
7.在Cu基催化剂的作用下,脱除废气中的NO以减少污染。废气中的会造成Cu基催化剂的催化性能下降,加入可抑制对Cu基催化剂的影响,其作用机理如图所示(含Ce化合物的比例系数均未标定)。下列说法错误的是
A.机理图中的硫酸盐均为中间产物
B.反应过程中Ce的化合价均发生变化
C.的化学式为
D.该过程的总反应为:
【答案】B
【分析】由题给反应机理图可知,反应①的化学方程式为3SO2+O2+2CeO2==Ce2(SO4)3;反应②的化学方程式为Ce2(SO4)3+4NH3+3H2O==2NH4HSO4+ (NH4)2SO4+Ce2O3;反应③的化学方程式为2NH4HSO4+ (NH4)2SO4+Ce2O3+2NO+O2==2CeO2+3N2+3SO2+9H2O;据此解答。
【详解】A.根据题给反应原理可知,硫酸盐生成后又被消耗,属于中间产物,A正确;
B.由分析可知,反应②过程中Ce2(SO4)3转化为Ce2O3,Ce的化合价未发生变化,B错误;
C.由分析可知,CemOn为Ce2O3,C正确;
D.根据分析,把反应①、②、③相加可得总反应为4NH3+2NO+2O2==3N2+ 6H2O,D正确;
故答案选B。
8.下列物质中,能与酸反应并将酸转化为具有相同酸根的盐的是 。
A.金属单质 B.非金属单质 C.碱性氧化物 D.酸性氧化物 E.碱 F.酸 G.盐
【答案】A、C、E
【详解】A.金属单质:与酸反应生成盐和氢气,酸根不变。如锌与硫酸反应生成硫酸锌,酸根均为硫酸根,A正确;
B.非金属单质:一般不与酸反应生成盐,无法满足条件,B错误;
C.碱性氧化物:与酸反应生成盐和水,酸根不变。如氧化铜与盐酸反应生成氯化铜,酸根均为氯离子,C正确;
D.酸性氧化物:通常不与酸反应,无法生成盐,D错误;
E.碱:与酸反应生成盐和水,酸根不变。如氢氧化钠与硝酸反应生成硝酸钠,酸根均为硝酸根,E正确;
F.酸:与其他物质反应时,酸根可能改变(如盐酸与硝酸银反应生成硝酸,酸根由氯离子变为硝酸根),F错误;
G.盐:与酸发生复分解反应时,酸根可能改变(如氯化钠与硫酸反应生成硫酸钠,酸根由氯离子变为硫酸根),G错误;
故选A、C、E。
综合应用
9.已知,下列说法正确的是
A.该反应属于置换反应 B.该反应中只有氧元素的化合价发生变化
C.1mol过氧化钠参加反应时转移2mol电子 D.设反应中二氧化碳被氧化
【答案】B
【详解】A.该反应的反应物均为化合物,生成物中有单质,但不符合置换反应的定义(需单质与化合物反应生成另一单质和化合物),A错误;
B.反应中,中的O从-1价变为中的0价(被氧化)和中的-2价(被还原),而中的C和O、Na的化合价均未变化,只有氧元素的化合价发生变化,B正确;
C.每1mol参与反应时,其中1mol O原子被氧化(失去1mol ),另1mol O原子被还原(得到1mol ),总转移1mol电子,而非2mol,C错误;
D.中的C和O化合价均未变化,未被氧化或还原,D错误;
故答案选B。
10.火法炼铜的主要反应原理是在时,将白冰铜高温按以下反应锤炼成粗铜:①;②;总反应为:。
下列说法正确的是
A.反应①中,是氧化剂 B.总反应中,只有氧气是氧化剂
C.反应②中,只有是氧化剂 D.上述三个反应中,均作还原剂
【答案】D
【详解】A.反应①为,其中中硫元素化合价升高,铜元素化合价不变,故为还原剂,氧气为氧化剂,A错误;
B.总反应中,中铜元素化合价降低,硫元素化合价升高,故既是氧化剂也是还原剂,氧气是氧化剂,故氧化剂有和氧气,B错误;
C.反应②中,和都是氧化剂,C错误;
D.上述三个反应中,中硫元素化合价都升高,均作还原剂,D正确;
故选D。
11.“帘外芭蕉惹骤雨,门环惹铜绿”中的“铜绿”即铜锈,它的化学成分是(碱式碳酸铜)。铜在潮湿的空气中生锈的化学反应为。下列有关该反应的说法不正确的是
A.该反应是化合反应
B.该反应中氧元素和碳元素的化合价发生变化,所以是氧化还原反应
C.该反应中失电子,得电子,所以是氧化还原反应
D.该反应是氧化还原反应,化合价发生变化的只有两种元素
【答案】B
【详解】化合反应为两种或两种以上的物质反应生成一种新物质,A正确;该反应中,元素和O元素的化合价发生变化,C元素的化合价没有发生变化,B错误,D正确;反应中,失去电子,被氧化,得到电子,被还原,C正确。
12.下列物质可直接与其他物质反应生成盐的有
①金属 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
【答案】D
【详解】金属与酸反应可生成盐,如Fe、Zn等与稀硫酸反应可生成硫酸盐,故①⑥符合题意;碱性氧化物与酸或酸性氧化物反应可生成盐,如与反应可生成,与反应可生成,故②⑤⑥符合题意;碱与酸或酸性氧化物反应可生成盐,如NaOH与盐酸反应可生成NaCl,NaOH与反应可生成,故③⑤⑥符合题意;非金属单质与金属反应可生成盐,如Fe与反应可生成,故①④符合题意。①②③④⑤⑥均可直接与其他物质反应生成盐。
故选D。
13.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.
B.
C.
D.
【答案】C
【详解】A.在金属活动性顺序表中,Cu位于H之后,不能与稀盐酸发生置换反应生成,A不符合题意;
B.NaOH与发生中和反应生成,但与不能发生复分解反应生成,B不符合题意;
C.C在足量中燃烧生成,与足量NaOH溶液反应生成,C符合题意;
D.与HCl发生中和反应生成,由于酸性:,所以溶液与不能发生反应,D不符合题意。
故选C。
拓展培优
14.盐是一类常见的物质,下列物质通过一步反应可直接生成盐的是
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.全部
【答案】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;
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;
综上分析可知,全部都能在一定条件下直接生成盐;故答案为:D。
15.古代青铜器表面的“铜绿”是铜和空气中的水蒸气、O2、CO2作用产生的,其化学式为Cu2(OH)2CO3。
(1)从不同分类标准分析Cu2(OH)2CO3不属于 。
A.铜盐 B.碳酸盐 C.碱式盐 D.碱 E.含氧酸盐 F.无氧酸盐
(2)从Cu2(OH)2CO3的组成和类别预测它可能具有的化学性质是 (如热稳定性或与哪些物质反应,任写2点)。
(3)以Cu2(OH)2CO3为反应物可以实现以下转化:
Cu2(OH)2CO3CuCl2Cu(OH)2CuOCu
经观察,反应①固体物质溶解,有气泡产生,写出反应的化学方程式: 。
(4)请从不同角度分析反应④的变化 (写出其中一个变化)。
【答案】(1)DF
(2)能与酸反应、受热易分解
(3)Cu2(OH)2CO3+4HCl=2CuCl2+3H2O+CO2↑
(4)氧化铜和氢气加热生成水和铜
【详解】(1)A.碱式碳酸铜属于铜盐,A正确;B.根据碱式碳酸铜的化学式可知其属于碳酸盐,B正确;C.碱式碳酸铜化学式为Cu2(OH)2CO3,属于碱式盐,C正确;D.碱式碳酸铜属于盐不是碱,D错误;E.碱式碳酸铜含氧元素,属于含氧酸盐,E正确;F.碱式碳酸铜不属于无氧酸盐,F错误;故答案选DF。
(2)铜绿为碱式盐,能与酸反应,铜绿化学式为Cu2(OH)2CO3,受热易分解生成氧化铜、二氧化碳和水。
(3)反应①为Cu2(OH)2CO3与HCl反应生成CuCl2、H2O和CO2,化学方程式为Cu2(OH)2CO3+4HCl=2CuCl2+3H2O+CO2↑。
(4)④为CuO被还原生成Cu,可能为氧化铜和氢气加热生成水和铜或在氧化铜和一氧化碳反应生成铜和二氧化碳。
16.氧化还原反应与四种基本反应类型的关系如图,分析下列四个化学反应,其中属于“3”区的是
A.2Na+2H2O=2NaOH+H2↑
B.2HClO2HCl+O2↑
C.4NH3+5O24NO+6H2O
D.4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3
【答案】C
【详解】A.2Na+2H2O=2NaOH+H2↑属于置换反应且属于氧化还原反应,在4区,A项错误;
B.2HClO2HCl+O2↑属于分解反应且为氧化还原反应,在2区,B项错误;
C.4NH3+5O24NO+6H2O中N、O元素化合价发生变化,属于氧化还原反应,但不属于四种基本反应类型,在3区,C项正确;
D.4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3属于化合反应且属于氧化还原反应,在1区,D项错误;
答案选C。
17.科学家研制出一种新型的催化剂,可以去除装修残留的甲醛(),反应过程的微观示意图如下。下列说法错误的是
A.分子在化学变化中可再分
B.反应前后分子数且和原子数目均发生改变
C.反应物和生成物共有3种化合物
D.反应的化学方程式为
【答案】B
【详解】A.分子是由原子构成的,化学变化中分子分为原子,原子可再重新形成新的分子,A正确;
B.根据质量守恒定律,化学反应前后原子个数不变,B错误;
C.反应物乙为氧气,属于单质,反应中其余三种物质化合物,C正确;
D.根据图示可知,该反应化学方程式:,D正确;
答案选B。
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