資源簡介

2.5
物質的轉化（二）
一、化合物之間的相互轉化
1、在自然界中不斷發(fā)生著各種物質間的相互轉化。石灰?guī)r巖洞里的鐘乳石和石筍，就是巖石中的碳酸鈣經過復雜的化學反應轉化而成的。這些懸掛的鐘乳石（如圖2-42）、挺拔矗立的石筍（如圖2-43）和石柱（如圖2-44），爭奇斗艷，景象萬千。
2、實驗：雞蛋殼和鹽酸反應
實驗步驟
現(xiàn)象
步驟1：將一只生雞蛋放到盛有稀鹽酸的容器中，觀察實驗現(xiàn)象
（1）雞蛋表面有氣泡產生，且一會兒浮出液面，一會兒沉入溶液底部，不斷地上下浮沉
步驟2：2分鐘后，將生雞蛋從酸中取出，用水沖洗干凈，觀察蛋殼的變化
（2）蛋殼表面變白、變薄、變得粗糙凹凸不平，質量減輕
步驟3：將雞蛋繼續(xù)放置在稀鹽酸中，10分鐘后取出，用水沖洗干凈，觀察蛋殼的變化
（3）蛋殼幾乎反應完全，只剩一個軟軟的外皮
3、實驗分析：當雞蛋剛剛放入稀鹽酸時，由于蛋殼的主要成分碳酸鈣，與鹽酸反應產生大量二氧化碳氣體，當大量氣泡匯聚附著在蛋殼表面時，雞蛋受到的浮力增大至大于重力而上浮。浮到液面時，氣泡逸出，雞蛋所受浮力減小至小于其重力而下沉，這個過程不斷循環(huán)，雞蛋便不斷上下浮沉。反應幾分鐘時，由于反應一部分碳酸鈣，雞蛋殼表面變得粗糙且質量減小，當碳酸鈣完全反應時，就只剩下一個“軟皮蛋”。研究表明，酸、堿、鹽、氧化物在一定條件下能發(fā)生相互轉化。
二、物質轉化的規(guī)律與反應發(fā)生的條件
1、物質轉化的一般規(guī)律是：單質轉化為氧化物，氧化物再轉化為酸或者是堿，由酸或者是堿再轉化為鹽。而在一定的條件下，氧化物也會轉化為單質。如下圖：
2、具體轉化
（1）金屬
金屬氧化物
堿
鹽。如：Ca
CaO
Ca（OH）2
CaCO3、
（2）非金屬
非金屬氧化物
酸
鹽。如C
CO2
H2CO3
Na2
CO3、
（3）金屬
+
非金屬
無氧酸鹽。如2Na
+
Cl2
===
2NaCl
（4）金屬氧化物
+
非金屬氧化物
含氧酸鹽。如Na2O
+
CO2
===
Na2CO3
（5）酸
+
堿
鹽
+
水。如HCl
+
NaOH
===
NaCl
+
H2O
（6）鹽
+
鹽
新鹽
+
新鹽。如NaCl
+
AgNO3
===
AgCl
+
NaNO3
（7）金屬氧化物
+
酸
鹽
+
水。如Fe2O3
+
6HCl
===
2FeCl3
+
3H2O
（8）非金屬氧化物
+
堿
鹽
+
水。如SO2
+
2NaOH
===
Na2SO3
+
H2O
（9）金屬
+
鹽
新全屬
+
新鹽。如Fe
+
CuSO4
===
Cu
+
FeSO4
（10）金屬
+
酸
鹽
+
氫氣。如Fe
+2HCl
===
FeCl2
+
H2
【例1】（2020?蘇州）在給定條件下，下列選項所示的物質間轉化不能實現(xiàn)的是（　C　）
A．CCO2CO
B．S
SO2H2SO3溶液
C．CuCuSO4溶液Cu（OH）2
D．NaOH溶液Na2CO3溶液﹣NaCl溶液
1、（2020?濟寧）通過一步化學反應，不能實現(xiàn)下列物質間轉化的是（　C　）
A．C→CO
B．H2O2→O2
C．BaCl2→Ba（OH）2
D．NaCl→NaNO3
2、（2020?連云港）在給定條件下，下列選項所示的物質間轉化均能實現(xiàn)的是（　A　）
A．O2Fe3O4Fe
B．H2O2H2H2O
C．Ca（OH）2溶液CaCO3Na2CO3
D．CO2COH2CO3
【例2】2020?靖江市模擬）實驗室以一種工業(yè)廢渣（主要成分為MgCO3、MgO和SiO2）為原料制備MgCO3
?3H2O．其主要實驗過程如圖，下列說法錯誤的是（　C　）
提示：SiO2不溶于水，常溫下不與硫酸、碳酸鈉反應。
A．“過濾Ⅰ”所得濾渣為SiO2
B．生成MgCO3?3H2O的化學方程式為MgSO4+Na2CO3+3H2O═Na2SO4+MgCO3?3H2O↓
C．“反應”步驟前后均有過濾，“過濾Ⅰ”可省略
D．硫酸、碳酸鈉溶液不能過量太多
1、（2020?姜堰區(qū)二模）某化工廠與相鄰的化肥廠聯(lián)合設計了以下制備（NH4）2SO4的工藝流程。已知（NH4）
2SO4受熱不穩(wěn)定。下列說法錯誤的是（　C　）
A．進入沉淀池選用CaSO4懸濁液而不是溶液，目的是提高產量
B．沉淀池里發(fā)生的主要化學反應為：CO2+H2O+2NH3+CaSO4═CaCO3↓+（NH4）2SO4
C．操作②為加熱蒸發(fā)
D．該工藝流程中可循環(huán)使用的物質為氣體Y
2、某同學對Fe2O3做了如圖探究活動，已知氯氣在水溶液中能將Fe2+轉變?yōu)镕e3+
，
且每一步都充分反應。下列分析正確的是（
B
）
A.
無色氣體可以使澄清石灰水變渾濁
B.
黑色粉末是Fe3O4
C.
①過程Fe2O3中的氧元素全部轉人無色氣體
D.
②過程有置換反應發(fā)生
1、（2020?新蔡縣二模）下列變化不能通過一步反應實現(xiàn)的是（　B　）
A．Cu→Cu（NO3）2
B．NaCl→NaNO3
C．H2SO4→HCl
D．CaO→
CaCO3
2、往含氯化鈣和鹽酸的混合溶液中，逐漸加入碳酸鈉，下列觀察到的現(xiàn)象正確的是（
C
）
A.
只有大量氣泡冒出
B.
有白色沉淀產生
C.
開始冒出氣泡，后出現(xiàn)白色沉淀
D.
開始出現(xiàn)白色沉淀，后冒出氣泡
3、自來水常用二氧化氯(ClO2)殺菌、消毒，二氧化氯能轉化為可溶性氯化物。市場上有些不法商販為牟取暴利，用自來水冒充純凈水(蒸餾水)出售。為辨別真?zhèn)危阆脒x用的化學試劑是（
C
）
A.
氯化鋇溶液
B.
石蕊試液
C.
硝酸銀溶液和稀硝酸
D.
氫氧化鈉溶液
4、化學使世界變得更加絢麗多彩。如圖是物質間發(fā)生化學反應時的顏色變化，其中無色溶液X是（
C
）
A.
稀鹽酸
B.
澄清石灰水
C.
稀硫酸
D.
硫酸鈉溶液
5、各物質間有著一定的轉化關系，下列各組物質間可以按下圖所示直接轉化的是(
D
)
A.
Fe→Fe2O3→FeSO4→Fe
B.
CO→CO2→H2CO3→CO
C.
NaOH→NaCl→Na2CO3→NaOH
D.
HCl→CuCl2→BaCl2→HCl
6、“探險隊員”--硫酸，不小心走進了有許多“吃人的野獸”（即能與硫酸發(fā)生化學反應的物質）的小山，逃生線路有許多種，有一條線路處處是陷阱，即為入口→③→⑤→⑦→⑨→出口，則該線路涉及的物質為（
C
）
A．Zn、Fe(OH)3、Cu、Fe
B．SO3、Cu、NaCl、HCl
C．Na2CO3、Fe(OH)3、Zn、Fe
D．SO3、Cu、NaCl、CuO
7、如圖中甲、乙、丙是初中化學中常見的物質，圖中“——”表示相連的物質之間可以在溶液中發(fā)生化學反應，“→”表示由某種物質可轉化為另一種物質(部分反應物、生成物及反應條件已略去)。下列說法中不正確的是（
B
）
A.
甲、乙、丙可能依次為Fe、NaOH、CO2
B.
丙物質只能是氧化物或鹽
C.
當乙為NaOH時，它由Ca(OH)2與Na2CO3反應生成
D.
當甲為一種堿時，它與硫酸銅溶液的反應可能產生兩種沉淀
8、（2019?綿陽）高鐵酸鉀（K2FeO4）可用于凈水，也可用作電池的電極材料，可通過下列反應制備：
①MnO2+4HCl（濃）MnCl2+Cl2↑+2H2O
②3Cl2+2Fe（OH）3+xKOH═2K2FeO4+6KCl+yH2O
下列說法正確的是（　D　）
A．在反應①中，氯的化合價全部發(fā)生了改變
B．反應②中x＝10，y＝6
C．反應①②中共涉及了5種類型的化合物
D．上述反應不屬于四種基本反應類型中的任何一種
9、（2019?青島）高純度的單晶硅是制做電子集成電路的基礎材料。工業(yè)上制備高純硅的化學反應原理為：
①SiO2+2CSi+2CO↑②Si+3HClHSiCl3+H2③HSiCl3+H2Si+3X
反應①制得粗硅，通過反應②③進一步得到高純硅；三氯硅烷（HSiCl3）的沸點是
31.8℃．下列有關說法不正確的是（　C　）
A．反應③中X
的化學式為
HCl
B．三氯硅烷由氫、硅、氯三種元素組成
C．三氯硅烷中硅、氯元素的質量比為
1：3
D．反應②③實現(xiàn)了硅元素的富集，將粗硅轉化為高純硅
10、（2019?白銀）以空氣等為原料合成尿素[CO（NH2）2]的流程（部分產物略去）如圖所示，下列說法不
正確的是（　C　）
A．X是N2
B．分離空氣屬于物理變化
C．尿素屬于氮肥
D．煤與氧氣的反應吸收熱量
11、（2020?大慶）A～J是初中化學常見的物質，它們的相互轉化關系如圖所示。其中B是生活中最常見的
液體，D物質俗稱蘇打，E是天然大理石的主要成分，G為最輕氣體單質。
請回答下列問題：
（1）A的化學式為　
　，A與B反應　
　熱量（填“放出”或“吸收”）。
（2）反應①的化學方程式　
　該反應屬于　
　（填基本反應類型）。
（3）若I為紫紅色固體單質，通過對反應②的分析。體現(xiàn)出G物質具有　
　性。
【答案】（1）CaO；放出；（2）2H2O+2Na＝2NaOH+H2↑；置換反應；（3）還原。
12、（2020?安順）金屬材料的應用推動了社會的發(fā)展。新型材料的研制，已成為現(xiàn)代高新技術的重要物質基礎。
（1）目前常用的1元硬幣為鋼芯鍍鎳合金，具有耐腐蝕、　
　等優(yōu)點。
（2）鎂和鋁可熔煉成Mg17Al12鎂合金，熔煉過程只能在真空中，不能在空氣中進行的原因是　
　（寫其中一個化學方程式）。
（3）某廢棄物中可能含有Cu、CuO、Mg、Zn中的一種或幾種，為確定其成分并回收金屬，取樣品進行如圖實驗。
①步驟Ⅱ的操作是　
　。
②步驟Ⅱ中產生的現(xiàn)象是　
　。步驟Ⅱ中鋅和稀硫酸反應的化學方程式為　
　。
③若溶液C中只含一種溶質，則樣品的成分是　
　。
④通過測氫氣的質量，也可確定樣品的成分，則w的值為　
　（用m和n的代數(shù)式表示）。
【答案】（1）光澤好、耐磨、硬度大；
（2）2Mg+O22MgO（或4Al+3O22Al2O3）；
（3）①過濾；②有紅色固體析出，溶液由藍色變成無色，有氣泡產生；Zn+H2SO4＝ZnSO4+H2↑；③Cu、CuO、Zn；④≤w≤。2.5
物質的轉化（三）
一、物質的鑒別
【活動一】
1、目標：
（1）進一步了解酸、堿、鹽和氧化物的化學性質及相互間的關系。
（2）能根據(jù)物質的特征反應進行物質的鑒別。
（3）進一步體驗科學家通過實驗研究物質性質的方法。
2、器材與藥品：氯化鋇溶液、硝酸銀溶液、稀硝酸、碳酸鈉溶液、紫色石蕊試液、酚酞試液、蒸餾水、試管6支。
3、對下表中的各組物質進行鑒別
被檢物質
所用試劑
現(xiàn)象與結論
有關化學方程式
稀硫酸與稀鹽酸
氯化鋇溶液
產生白色沉淀的是稀硫酸
H2SO4＋BaCl2==BaSO4
↓＋2HCl
食鹽水與稀鹽酸
碳酸鈉(或紫色石蕊試液)溶液
產生氣泡的是稀鹽酸(或溶液變紅的是稀鹽酸)
Na2CO3＋2HCl==2NaCl＋H2O＋CO2↑
燒堿溶液與石灰水
碳酸鈉溶液
產生白色沉淀的是石灰水
Ca(OH)2＋Na2CO3==CaCO3↓＋2NaOH
【活動二】
1、現(xiàn)有4包白色粉末，編號為A、B、C、D，它們是硫酸銅、氯化鈉、
硝酸鉀、氫氧化鈉，請通過實驗，一一加以區(qū)別。
（1）設計實驗方案：依據(jù)物質的性質特征，設計相應的實驗方案，區(qū)別物質。
①將少許A、B、C、D四種物質分別放入四支試管中，加入少量的水溶解，A的試管發(fā)熱，則A是氫氧化鈉；
②D試管的溶液為藍色，則D是硫酸銅；
③再取剩余的兩種物質的溶液少量分別加入AgNO3溶液，C溶液產生不溶于稀硝酸的白色沉淀，D無明顯現(xiàn)象，則C為氯化鈉，D為硝酸鉀。
（2）按實驗方案進行實驗，并記錄實驗現(xiàn)象。
（3）根據(jù)實驗現(xiàn)象，得出結論。
（4）
寫出實驗過程中所發(fā)生反應的化學方程式：NaCl＋AgNO3===AgCl↓＋NaNO3。
2、具體流程圖如下：
3、物質的鑒別方法一般有兩種：
（1）物理方法：依據(jù)特殊性質(如顏色、氣味等)進行觀察、分析、判斷，得出結論。
（2）化學方法：根據(jù)試劑與被鑒別物質反應的現(xiàn)象不同把物質鑒別出來，具體步驟為①分別取少量待鑒別的溶液(若是固體先取少量配成溶液備用)加入試管中；②分別加入試劑充分反應；③觀察反應現(xiàn)象；④根據(jù)現(xiàn)象分析、判斷，得出結論。
二、常見離子和氣體的檢驗方法
1、常見離子的檢驗
離子名稱
試劑
實驗現(xiàn)象
方法歸類
H＋
紫色石蕊試液
試液變紅
指示劑法
活潑金屬
產生氣泡
氣體法
OH－
紫色石蕊試液(無色酚酞試液)
紫色石蕊試液變藍(無色酚酞試液變紅)
指示劑法
Cu2＋(Fe3＋)
藍
(紅褐)色沉淀
沉淀法
Mg2＋
白色沉淀
沉淀法
CO32-
Ca2＋、Ba2＋
白色沉淀
沉淀法
H＋
氣泡，使澄清石灰水變渾濁
氣體法
SO42-
Ba2＋
、HNO3
白色沉淀
沉淀法
Cl－
Ag＋、HNO3
白色沉淀
沉淀法
NH4+
OH－
濕潤的紅色石蕊試紙變藍
指示劑法
2、常見氣體的檢驗
氣體
檢驗方法
現(xiàn)象
O2
將帶火星的木條伸入集氣瓶中
木條復燃
H2
①點燃，在火焰上方罩一個干而冷的燒杯
②通過灼熱的CuO，再通過無水CuSO4
①產生淡藍色火焰，燒杯內壁有水珠
②黑色固體變成紅色　，無水CuSO4由白色變成藍色
CO2
通入澄清石灰水中
現(xiàn)象：石灰水變渾濁
CO
①點燃，在火焰上方罩內壁涂有澄清石灰水的燒杯
②通過灼熱的CuO，再通入澄清石灰水
①火焰呈藍色，澄清石灰水變渾濁　
②黑色固體逐漸變成紅色，澄清石灰水變渾濁
水蒸氣
通過無水CuSO4
無水CuSO4由白色變成藍色
CH4
點燃，將干燥的冷燒杯罩在火焰上，片刻，迅速倒轉燒杯，加入適量澄清石灰水
干冷燒杯壁上出現(xiàn)水珠，石灰水變渾濁
HCl
通入滴有稀硝酸的AgNO3溶液中
有白色沉淀生成
【例1】下列有關物質的鑒別方案中，正確的一組是（　B　）
A．可用Ba(OH)2溶液鑒別(NH4)2CO3、(NH4)2SO4、NH4NO3三種氮肥
B．MgCl2溶液、NaOH溶液、H2SO4溶液、CuSO4溶液，不加任何試劑即可鑒別
C．Na2CO3溶液、Ca(OH)2溶液、鹽酸、BaCl2溶液，不加任何試劑即可鑒別
D．CuO粉末、木炭粉、鐵粉，三種黑色粉末用一種試劑無法鑒別
1、下列鑒別物質的方法中，切實可行的是（
A
）
A．用酚酞溶液鑒別NaCl溶液和鹽酸
B．用燃著的木條鑒別CO2和N2
C．用石蕊溶液鑒別稀鹽酸和稀硫酸
D．用pH試紙鑒別NaOH和CaCl2溶液
2、用一種試劑就能把NaCl、NH4Cl、Na2SO4三種溶液區(qū)別開，這種試劑是（
D
）
A.
AgNO3溶液　
B.
NaOH溶液
C.
BaCl2溶液　
D.
Ba（OH）2溶液
【例2】已知A、B、C、D是初中化學常見的四種不同類別的物質，相鄰兩物質都可以發(fā)生化學反應，分別生成甲、乙、丙、丁四種物質（部分生成物已經略去），它們之間的關系如圖所示。其中B為殺菌劑波爾多液的成分之一，其溶液呈藍色；C為應用最廣泛的金屬；丙為氯化物。
（1）B的化學式是　
　；A所屬的物質類別是　
　。
（2）B的溶液與C反應后，溶液的質量　
　（填“增大”“減小”或“不變”）。
（3）C與D反應的化學方程式是　
　；A與B反應的基本類型屬于　
　。
【答案】（1）CuSO4　
堿；（2）減小；（3）Fe+2HCl=FeCl2+H2↑
　復分解反應　
1、（2020?雞西）某化學第二課堂小組利用已學過的知識，準備利用含F(xiàn)eSO4和CuSO4的廢水（無其他難溶雜質），從中獲得硫酸亞鐵晶體，其流程如圖所示：
（1）整個流程中，進行了兩次操作1，操作1是　
　（填操作名稱）。
（2）金屬X是　
　（填化學符號），其加入廢水后發(fā)生反應的化學方程式為：　
　；固體A中含有　
　（填化學符號）。寫出固體A與稀硫酸反應的化學方程式為：　
　。
（3）通過冷卻結晶法得到硫酸亞鐵晶體前需要進行操作2，請問操作2是　
　。
【答案】（1）過濾；
（2）Fe，F(xiàn)e+CuSO4＝Cu+FeSO4；Cu、Fe，F(xiàn)e+H2SO4＝FeSO4+H2↑，
（3）蒸發(fā)（或者蒸發(fā)濃縮）。
1、分別將下列各組物質同時加入到足量水中，最終能得到無色、透明溶液的是（
C
）
A.
BaCl2、NaOH、H2SO4
B.
KNO3、NaOH、CuSO4
C.
HNO3、NaCl、K2SO4
D.
FeCl3、Na2SO4、KCl
2、下列各組離子在指定溶液中能大量共存的是（
C
）
A.
在硝酸銨溶液中：Na＋、Cu2＋、OH－
B.
在稀鹽酸中：Ba2＋、CO32－、Zn2＋
C.
在氯化鈉溶液中：K＋、Ca2＋、NO3－
D.
在氫氧化鈉溶液中：H＋、Mg2＋、Cl－
3、某鈉鹽溶液中含有Cl－、OH－、CO32－三種陰離子，僅用一份樣品溶液，利用下面的試劑與操作就可將溶液中的三種陰離子依次檢驗出來，正確的實驗操作順序是（
B
）
①滴加Mg（NO3）2溶液　②過濾　③滴加AgNO3溶液　④滴加Ba（NO3）2溶液
A.
①②④②③
B.
④②①②③
C.
③②①②④
D.
④②③②①
4、（2018?江蘇泰州）
下列有關物質的鑒別、除雜、分離所用的試劑或方法正確的是（　A　）
選項
實驗目的
所用試劑或方法
A
鑒別氯化鉀溶液和硫酸鉀溶液
AgNO3溶液
B
鑒別氫氧化鈉固體和硝酸銨固體
水
C
除去氯化鈉溶液中的硝酸鉀
降溫結晶
D
分離氯化鉀固體與二氧化錳
溶解、過濾
A.
A
B.
B
C.
C
D.
D
5、（2018?湖北咸寧）有三瓶無色無味的氣體X、Y、Z，它們分別是甲烷、氫氣、一氧化碳中的一種，分別點燃三種氣體，用干燥的冷燒杯罩在火焰上方，只有X和Z火焰上方的燒杯內壁有水滴出現(xiàn)，燃燒后分別向燒杯中注入少量澄清的石灰水，振蕩，只有Y和Z的燒杯內石灰水變渾濁。則X、Y、Z分別是（　A　）
A.
H2
CO
CH4
B.
CH4
CO
H2
C.
CO
CH4
H2
D.
CO
H2
CH4
6、（2018?天津）某固體粉末可能含有碳酸鈣、氧化銅、氧化鐵、木炭粉中的幾種，取mg該固體粉末按下列流程進行實驗（本流程涉及到的反應均為初中化學常見的反應，且各步均恰好完全反應）。下列說法中正確的是（　
C
　）
A．溶液N中只含一種溶質
B．原固體粉末中可能含有碳酸鈣
C．白色沉淀Y一定是碳酸鈣，氣體W一定是氫氣
D．原固體粉末中一定沒有氧化銅，一定含有碳酸鈣
7、氯化亞銅用途廣泛，在潮濕的空氣中易變質。制備反應方程式：2CuCl2+Na2SO3＝2CuCl↓+2NaCl+SO3，工業(yè)制備流程如下：
下列說法不合理的是（　C　）
A．“過濾”得硫酸鈉固體，說明常溫下硫酸鈉的溶解度比氯化銅小
B．CuCl難溶于水和乙醇
C．“反應”中產生的三氧化硫會迅速和水化合生成H2SO3
D．“濾液2”中的氯化鈉可循環(huán)利用
8、某白色固體A，含有K2SO4、NaOH、CaCO3、BaCl2中的一種或幾種，取少量A進行實驗
注：BaSO4難溶于鹽酸；K2SO4、BaCl2的水溶液均呈中性。
據(jù)此實驗可知，固體A中的物質最多有（　C　）
A．1種
B．2種
C．3種
D．4種
9、已知固體混合物A是由氯化鉀、硝酸鉀、碳酸鋇中的兩種或幾種組成；另有固體混合物B是由氯化銨、硝酸鎂、氯化銅中的兩種或幾種組成。按如圖所示進行實驗出現(xiàn)的現(xiàn)象如圖所示（設過程中所有發(fā)生的反應都恰好完全進行）。
試根據(jù)實驗過程判斷，填空
（1）若將氣體C和氣體G分別通入紫色石蕊試液后，試液變紅，原氣體是　
　（寫化學式）；
（2）混合物B中一定含有　
　（寫化學式）；
（3）沉淀F的組成可能有　
　種（填寫數(shù)字）；
（4）無色溶液H中一定含有的金屬陽離子是　
　。
【答案】（1）CO2；（2）NH4Cl；（3）3；（4）K+、Na+、Ba2+。
10、（2020?寧波）鐵的化合物有廣泛用途，如碳酸亞鐵（FeCO3）可作補血劑。某硫酸廠產生的爐渣中除了有Fe2O3、FeO，還有一定量的SiO2．興趣小組利用爐渣嘗試制備FeCO3，其流程如圖：
【已知：Fe+Fe2（SO4）3═3FeSO4；SiO2不溶于水，也不與稀硫酸反應】
（1）操作①的名稱是　
　。
（2）溶液A中的溶質除H2SO4外，還存在　
　。
（3）上述流程中生成固體c的化學方程式　
　。
【答案】（1）過濾；（2）硫酸鐵、硫酸亞鐵；（3）FeSO4+Na2CO3＝Na2SO4+FeCO3↓。
11、（2020?黔南州）高氯酸鉀（KClO4）是一種性能穩(wěn)定的物質，主要用作發(fā)煙劑、引火劑、氧化劑和化學
分析試劑，工業(yè)生產上生產的高氯酸鉀的工藝流程如圖：
回答下列問題：
（1）為加快氯酸鉀的溶解，可采取的措施為　
　。
（2）流程中的分離操作相當于實驗室中的　
　。
（3）反應釜中發(fā)生的化學反應方程式為　
　，該反應屬于基本反應類型中的　
　反應。
（4）電解NaClO3溶液時，除產生NaClO4外，還得到一種清潔的高能燃料，該反應的化學方程式為　
　。
【答案】（1）攪拌；（2）過濾；（3）KClO3+NaClO4＝NaClO3+KClO4↓；復分解。
（4）NaClO3+H2ONaClO4+H2↑。
12、（2020?福建）“銅的循環(huán)”如圖所示。其中，箭號表示能一步實現(xiàn)的物質轉化方向，X、Y、Z是初中化
學常見的物質。
（1）若反應①為3Cu+8HNO3（稀）＝3Cu（NO3）2+4H2O+2NO↑，預測該反應可能觀察到的實驗現(xiàn)象：　
　（寫一個）。
（2）反應②中，X的化學式是　
　（寫一個）。
（3）Y是黑色固體，反應④的化學方程式為　
　。
（4）利用反應⑤的轉化原理，除去FeSO4溶液中的少量CuSO4．需要的藥品和分離方法分別是　
　、　
　。
（5）已知：同一化學反應中，若有元素的化合價升高，則必有元素的化合價降低。
銅曝露在空氣中生成銅銹[主要成分為Cu2（OH）2CO3]的過程中，空氣中參與反應的物質是　
　。
【答案】（1）有氣泡生成；（2）NaOH；（3）CuO+H2SO4═CuSO4+H2O；（4）鐵粉，過濾；（5）O2、H2O、CO2。2.5
物質的轉化（一）
科學家常利用物質與物質之間的反應，制造出許多新的物質，使物質
世界更加豐富多彩。那么，哪些種類的物質之間可以發(fā)生化學反應？物質
之間的反應遵循怎樣的規(guī)律呢？
一、非金屬及其化合物之間的轉化
【活動一】
1、硫黃的燃燒實驗。
（1）取一藥匙硫黃，觀察其外觀：硫磺是一種黃色粉狀固體。
（2）將硫黃放到燃燒匙中，在酒精燈上點燃硫黃，觀察現(xiàn)象：硫在空氣中燃燒發(fā)出淡藍色火焰。
（3）把燃燒著的硫黃放進盛有氧氣的集氣瓶內，觀察現(xiàn)象：在純氧中發(fā)出藍紫色火焰。
以上變化可用化學方程式表示為：S
+
O2
SO2。
【注意】生成物二氧化硫是一種有毒、有刺激性氣味的氣體，不要直接排放到空氣中。該實驗最好在通風櫥中進行。
2、CO2
與碳酸的轉化實驗。
（1）取2杯蒸餾水，向其中1杯蒸餾水中吹氣或通入CO2。然后，分別向2只燒杯中滴加幾滴紫色石蕊試
液，如圖2-37所示，比較2只燒杯
中出現(xiàn)的現(xiàn)象并說明原因。通入CO2的燒杯內溶液變紅，另一只燒杯中溶液為紫色。
（2）從2只燒杯中分別取少量液體放入試管中，加熱，有什么現(xiàn)象發(fā)生？通入CO2的燒杯內溶液由紅色變紫色，另一只燒杯中無變化。你認為應該怎樣解釋所發(fā)生的變化？將上述變化用化學方程式表示出來：CO2+H2O
==
H2CO3
；H2CO3
CO2↑+H2O。
以上實驗表明：有的非金屬可以轉化為非金屬氧化物，非金屬氧化物又可以轉化生成酸，不穩(wěn)定的酸受熱分解后又重新生成非金屬氧化物。
3、非金屬及其化合物之間的轉化
（1）非金屬在一定條件下可以轉化為相應的化合物，如：
S
+
O2
SO2
(硫黃是一種淡黃色粉末，在空氣中燃燒發(fā)出淡藍色火焰，在氧氣中燃燒發(fā)出明亮的藍紫色火焰，產生有刺激性氣味的氣體)
C
+
O2
CO2
C
+
2S
CS2
4P+5O2===
(點燃)2P5O2
(白色固體)
N+O2===
(放電)2NO（無色）
2NO+O2===2NO2（紅棕色）
（2）某些非金屬氧化物可以跟水反應生成對應的酸，如：
SO2+H2O===H2SO3
(形成酸雨的原因)
SO3+H2O===H2SO4
3NO2+H2O===2HNO3+NO
CO2、SO2、SO3與水化合生成H2CO3、H2SO3、H2SO4，CO2、SO2、SO3分別叫做H2CO3、H2SO3、H2SO4的酸酐。
二、金屬及其化合物之間的轉化
【活動二】
1、取少量鐵粉放在白紙上，再取少量硫黃與鐵粉混合。
2、用磁鐵接近混合物，如圖2-38所示，你看到了什么現(xiàn)象？鐵粉被磁鐵吸出。
3、把混合物放進試管內，用酒精燈加熱，如圖
2-38
所示，此時，有什么現(xiàn)象發(fā)生？試管內硫黃與鐵粉慢慢燃燒，發(fā)光發(fā)熱，且生成了黑色固體，同時放出大量的熱。
4、當反應后發(fā)出的光擴展至整支試管時，立即停止加熱，靜置，冷卻。
5、將生成物倒在白紙上，觀察生成物的外觀如何，再用磁鐵靠近生成物，
磁鐵能否吸引生成物？為什么？生成了黑色固體；生成物不能被磁鐵吸引。
6、以上變化的化學方程式為：S＋Fe
FeS。
以上實驗表明：有的金屬與非金屬可以發(fā)生反應，轉化成化合物。
【活動三】
1、在蒸發(fā)皿中放1小塊生石灰，加少量水，
攪拌，如圖2-39所示，有什么現(xiàn)象發(fā)生？塊狀的生石灰粉碎成粉末狀，并放出大量的熱。
以上變化的化學方程式為：CaO＋H2O===Ca(OH)2。滴加幾滴無色
酚酞試液，發(fā)現(xiàn)試液變無色酚酞試液變?yōu)榧t色。
以上實驗表明：某些金屬氧化物可以與水反應生成堿。
2、金屬與非金屬的反應
2Mg+O2===
(點燃)2MgO
(耀眼白光)
3Fe+2O2===
(點燃)Fe3O4
(火星四射)
Fe+S===
(點燃)FeS
(鐵粉與硫粉混合點燃后即可反應，放出大量的熱，生成黑色固體)
Fe+3Cl2===
(點燃)2FeCl3
Cu+Cl===
(點燃)CuCl2
3、活潑金屬的氧化物與水反應生成相應的堿。氧化鋇、氧化鉀、氧化鈣、氧化鈉與反應水都生成相應的堿。
CaO＋H2O===Ca(OH)2
(放出大量的熱)
Na2O+H2O===2NaOH
K2O+H2O===2KOH
BaO+H2O===Ba(OH)2
MgO、FeO、Fe2O3、CuO等氧化物不溶于水，也不與水反應。
4、金屬與化合物反應
2Mg+CO2===
(點燃)2MgO+C
8A1+3Fe3O4===
(高溫)9Fe+4Al2O3
三、金屬的冶煉
1、金屬在自然界的存在：僅有少數(shù)金屬是以游離態(tài)(即單質)的形式存在的，大多數(shù)金屬是以化合態(tài)的形式存在的。
2、金屬的冶煉原理與方法
（1）原理：金屬氧化物與還原劑(C、CO、H2等)在高溫(或加熱)下反應，還原劑奪取金屬氧化物中的氧，使其還原成金屬單質。
（2）方法：常用的金屬冶煉方法是用C、CO（熾熱的碳在高溫條件下，能夠與二氧化碳反應生成一氧化碳：C＋CO22CO）或H2等具有還原性的物質與金屬氧化物在高溫下反應，奪取金屬氧化物中的氧，從而得到金屬單質。例如：
C＋2CuO2Cu＋CO2↑
C＋CO22CO
CO＋CuO===
(△)Cu＋CO2
H2+CuO===
(△)Cu+H2O
3、還原反應：含氧化合物里的氧被奪取的反應，叫作還原反應。能從含氧化合物中奪取氧的性質叫作還原性。有還原性的物質可作還原劑。
4、氫氣還原氧化銅的實驗
（1）實驗裝置，如下：
（2）步驟、現(xiàn)象或結論
實驗步驟
現(xiàn)象或結論
（1）觀察氧化銅的顏色；
（2）在試管中加入少量氧化銅，通入氫氣，過一會兒，再給氧化銅加熱；
（3）反應完成后停止加熱；
（4）繼續(xù)通入氫氣，直到試管冷卻
（1）氧化銅是黑色固體；
（2）固體物質由黑色粉末變成紅色物質，試管口有水生成。
（3）反應的化學方程式為H2+CuO===
(△)Cu+H2O
5、鐵的冶煉原理：在高溫下，用還原劑(主要是一氧化碳)從鐵礦石中把鐵還原出來。如圖是“一氧化碳還原氧化鐵”的實驗裝置圖。
上述實驗是實驗室模擬鐵的冶煉過程，即在高溫下，用還原劑(主要是一氧化碳)從鐵礦石中把鐵還原出來。實驗中紅色粉末逐漸變成黑色，澄清石灰水變渾濁，生成了鐵和二氧化碳，化學方程式為：Fe2O3＋3CO===
(高溫)2Fe＋3CO2。注意處理尾氣CO的酒精燈要先點燃，最后熄滅。以防止有毒的CO逸散到空氣中污染空氣。
【注意】（1）可燃性氣體在不純時點燃或加熱有可能發(fā)生爆炸，因此，在點燃或加熱前應進行純度檢驗；在做實驗時要先通氣體后加熱，以免混合氣體點燃時發(fā)生爆炸。
（2）含氧化合物里的氧被奪取的反應，叫作還原反應。能從氧化物中奪取氧的性質叫作還原性，具有還原性的物質可作還原劑。
【例1】下列關于碳和碳的氧化物知識網(wǎng)絡圖(圖中“→”表示轉化關系，“……表示相互能反應)的說法正確的是（
C
)
A.
“C……CO2”的反應是放熱反應
B.
“CO→CO2”的反應類型為置換反應
C.
“CO2→CaCO3”的反應有可能用于檢驗二氧化碳
D.
“CO2H2CO3”的反應可用酚酞試液驗證
1、在燃燒正旺的煤爐上滴水，爐火不僅不會熄滅，反而燃燒得更旺，原因是熾熱的煤炭和水蒸氣反應生成水煤氣（主要成分是氫氣和一氧化碳），水煤氣又會燃燒，所以燃燒得更旺。請寫出這一過程中涉及的所有反應的化學方程式：
（1）_________________________；
（2）_________________________；
（3）_________________________
。
【答案】（1）C+H2O（氣）===
(高溫)CO+H2；（2）2CO+O2===
(點燃)2CO2；（3）2H2+O2===
(點燃)2H2O
【例2】有關物質之間的部分轉化關系如圖所示．其中“﹣”表示物質之間能發(fā)生化學反應，“→”表示物質之間的轉化關系．下列說法中正確的是（　D　）
A．物質X是一種常見的有機化合物
B．反應②是一定有鹽參加反應
C．向Ca（OH）2溶液中加入CaO，所得溶液的溶質質量分數(shù)一定增大
D．圖中的所有反應均不屬于置換反應
1、下表所列各組物質中，物質之間按箭頭方向通過一步反應就能實現(xiàn)如圖所示轉化的是(
A
)
物質
選項
甲
乙
丙
丁
A
CO2
CaCO3
H2O
O2
B
NaOH
NaCl
CO2
Na2CO3
C
H2O2
H2O
O2
MgO
D
CaO
Ca(OH)2
H2O
CaCl2
2、下列各組轉化關系中的反應為初中化學常見的反應，其中的“→”表示某種物質可一步反應生成另一種物質。甲、乙、丙三種物質不符合對應“轉化關系”的是（　A　）
選項
A．
B．
C．
D．
轉化關系
物
質
甲
FeCl2
HCl
CaCO3
CuSO4
乙
Fe
H2O
CO2
Cu
丙
Fe2O3
H2
Na2CO3
CuO
A．A
B．B
C．C
D．D
【例3】實驗室里用如圖所示裝置還原氧化鐵，關于該實驗下列說法正確的是（　C　）
A．玻璃管中發(fā)生的反應屬于置換反應
B．該實驗只說明了一氧化碳具有還原性
C．實驗觀察到的現(xiàn)象為紅棕色固體變黑，澄清石灰水變渾濁
D．實驗時，通入純凈一氧化碳的同時，點燃酒精噴燈給玻璃管加熱
1、鋁熱反應常用于冶煉或焊接金屬，反應原理：．現(xiàn)高溫加熱鋁粉和氧化銅混合物，使其充分反應．為檢驗反應后氧化銅是否有剩余，取少量反應后的固體，加入足量稀硫酸，反應后將鋅片插入上層溶液中．（已知CuO+H2SO4═CuSO4+H2O）下列現(xiàn)象能說明氧化銅有剩余的是（　D　）
A．加入稀硫酸后有氣泡生成
B．加入稀硫酸后沒有氣泡生成
C．鋁粉和氧化銅加熱后有紅色物質生成
D．鋅片表面有紅色物質生成
2、某黑色固體粉末可能是Fe、FeO、CuO、C中一種或幾種．為了探究其成分，小明同學按照如圖所示流程進行了實驗．
關于該實驗有以下說法：
①若溶液甲呈淺綠色，則原黑色固體粉末中一定含有Fe；
②若步驟Ⅱ中無明顯現(xiàn)象，則固體乙中最多只能有四種物質；
③若步驟Ⅱ中有氣泡產生，則固體乙一定是C；
④若步驟Ⅱ中有紅色固體析出，則固體乙中一定無CuO；
⑤固體乙呈紅色，則原固體中一定含有Fe和CuO．
以上說法中正確的個數(shù)是（　A　）
A．1個
B．2個
C．3個
D．4個
1、如圖是一個化學反應的微觀模型圖，其
表示兩種原子，甲、乙分別表示反應前和反應后的物質，下列說法錯誤的是（　C　）
A．該反應遵守質量守恒定律
B．該反應可表示為2H2O＝2H2↑+O2↑
C．甲中所有物質都是化合物
D．該反應屬于分解反應
2、如圖所示，利用四氧化三鈷納米棒作催化劑，可將汽車尾氣中的CO在低溫下轉化為CO2。下列關于該
反應的說法中，正確的是（　C　）
A．反應前后四氧化三鈷納米棒的化學性質發(fā)生了變化
B．反應前后物質的總質量發(fā)生了變化
C．可有效降低汽車尾氣對大氣的污染
D．反應物和生成物都是化合物
3、H7N9禽流感，使人們談“禽”色變。從香料八角中提取的莽草酸是合成治療禽流感藥物——達菲（Tamiflu）
的原料，莽草酸為白色粉末，熔點191℃，氣味辛酸，易溶于水，能使紫色的石蕊試液變紅色。下圖是莽草
酸的結構模型，下列選項錯誤的是（　D　）
A．莽草酸的化學式為C7H10O5
B．莽草酸屬于酸類化合物
C．熔點191℃，氣味辛酸，易溶于水，屬于莽草酸的物理性質
D．莽草酸完全燃燒，產物不僅有CO2和H2O，還可能有SO2
4、根據(jù)“綠色化學”的思想，某化學家設計了下列化學反應步驟：
①CaBr2+H2OCaO+2HBr；
②2HBr+HgHgBr2+H2↑；
③HgBr2+CaOHgO+CaBr2；
④2HgO2Hg+O2↑．
該方案的主要目的是為了制備（　C　）
A．HBr
B．CaO
C．H2
D．Hg
5、科學家研究發(fā)現(xiàn)，某地區(qū)重霾污染期間，顆粒物中硫酸鹽含量迅速升高。硫酸鹽形成的過程中，有一步化學反應的微觀示意圖如下。下列說法錯誤的是（
A
）
A.
該反應是置換反應
B.
甲是氧化物
C.
乙是一種大氣污染物
D.
丙遇到空氣中的水會生成硫酸
6、某同學對Fe2O3做了如圖探究活動，已知氯氣在水溶液中能將Fe2+轉變?yōu)镕e3+
，
且每一步都充分反應。下列分析正確的是（
B
）
A.
無色氣體可以使澄清石灰水變渾濁
B.
黑色粉末是Fe3O4
C.
①過程Fe2O3中的氧元素全部轉人無色氣體
D.
②過程有置換反應發(fā)生
7、已知甲、乙、丙、X是4種初中化學中常見的物質，其轉化關系如圖所示。則甲和
X
分別是(　B　)
A．S和O2
B．C和O2
C．O2
和
Fe
D．CO和CuO
8、鎳及其化合物存在下列反應：①Ni＋2HCl===NiCl2＋H2↑；②Ni(OH)2＋2HCl===NiCl2＋2H2O；③NiO2＋4HCl===NiCl2＋Cl2↑＋2H2O。以下分析正確的是(　B　)
A．反應①②③中的Ni元素的化合價均發(fā)生變化
B．鎳能與硝酸銀溶液發(fā)生反應
C．Ni(OH)2和NiO2均屬于氧化物
D．反應①是置換反應，反應③是復分解反應
9、用赤鐵礦石煉鐵時，把赤鐵礦石、石灰石、焦炭一起加入高爐，并通入空氣，在高溫下反應，其中不可能發(fā)生的化學反應是(　B　)
A．C＋O2CO2
B．2Fe2O34Fe＋3O2↑
C．2C＋O22CO
D．3CO＋Fe2O32Fe＋3CO2
10、實驗室里，用如圖所示裝置還原氧化鐵的過程中，可能生成四氧化三鐵、氧化亞鐵或鐵等固體物質。關于該實驗，下列說法錯誤的是：(　C　)
A．實驗時，試管中澄清的石灰水變渾濁，證明該反應有二氧化碳生成
B．實驗結束時，玻璃管中紅色的氧化鐵粉末變成黑色，該產物不一定是鐵
C．反應后，玻璃管中的固體物質的質量比反應前減少了，證明一定有鐵生成
D．為了減少空氣污染，應增加尾氣處理裝置
11、鈦和鈦合金被認為是21世紀重要的金屬材料。鈦合金與人體具有很好的“相容性”，可用于制造人造骨骼。工業(yè)上以鈦鐵礦（主要成分為鈦酸亞鐵，F(xiàn)eTiO3）為原料生產鈦，其工業(yè)流程示意圖如下：
請回答：
（1）鈦合金屬于_______（選填“混合物”、“純凈物”）。
（2）鈦酸亞鐵FeTiO4中鈦的化合價為______價。
（3）以CO和H2在合成塔中生產甲醇(CH3OH)屬于化合反應，其化學方程式為________________。
（4）經高溫冶煉得到金屬鈦，則參加反應的鎂與生成鈦的質量比為_________。
（5）氯化過程中主要發(fā)生的反應為2FeTiO3+6C+7Cl22TiCl4+2X+6CO，則X的化學式為______。
【答案】
（1）混合物
（2）+4
（3）CO+2H2=CH3OH
（4）1:1
（5）FeCl3

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