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第5节物质的转化非金属及其化合物之间的转化非金属单质在氧气中燃烧可生成非金属氧化物。大部分的非金属氧化物可溶于水，生成对应的酸；也可与碱反应生成相应的盐和水。少数非金属氧化物(如二氧化硅)不能跟水反应生成相应的酸(如硅酸)；也有少数非金属氧化物不能跟碱反应，如一氧化碳、一氧化氮等。1．非金属＋氧气―→非金属氧化物S＋O2=====点燃________，4P＋5O2=====点燃________，C＋O2=====点燃________2．非金属氧化物＋H2O―→酸CO2＋H2O===__________，SO2＋H2O===________，N2O5＋H2O===2HNO3，P2O5＋3H2O===2H3PO4金属及其化合物之间的转化金属游离态―→金属化合态1．金属＋非金属(不包括氧)―→盐Fe＋S=====△________，2Na＋Cl2=====△________，2Fe＋3Cl2=====△2FeCl32．金属＋氧气―→金属氧化物2Ca＋O2===________3．某些金属氧化物＋水―→碱CaO＋H2O===________Na2O＋H2O===2NaOHCuO＋H2O不反应不是所有的金属氧化物都能跟水反应。一般情况下，仅可溶性的碱(如氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钡、氢氧化钙)可由对应的氧化物和水化合生成。例1(自贡中考)有甲、乙、丙三种纯净物，甲为黑色固体，乙、丙为无色气体。点燃时，甲既能生成乙，也能生成丙；丙点燃也能生成乙。在以下关于这三种物质推断的叙述中，正确的是()A．甲是一种化合物B．乙是一氧化碳C．丙是一氧化碳D．丙是二氧化碳例2某元素A的氧化物化学式为AO2，在此氧化物的水溶液中滴加紫色石蕊试液后变红色，则元素A是()A．氢B．钠C．硫D．硅例3多数食品容易吸收空气中的水分变潮湿，并吸收空气中的氧气而腐败。生产上多在食品、茶叶中放入一小包CaO粉末，可使食品保持干燥。CaO作干燥剂的原理是__________________(写化学方程式)。经研究表明在食品中放入一小包铁粉来代替CaO作干燥剂，效果则更好。请说明用铁粉代替CaO粉末的优点是________________________。金属冶炼金属化合态―→金属游离态1．在金属氧化物中加入________剂，夺取金属氧化物中的氧，从而使其还原成金属单质。可以作还原剂的物质主要有：碳、________和氢气。(1)碳与金属氧化物在高温下反应，碳能夺取金属氧化物中的氧。C＋2CuO=====△________＋2Cu(2)CO能夺取金属氧化物中的氧CO＋CuO=====△Cu＋________(3)氢气也能将金属氧化物变成游离态金属CuO＋H2=====△________＋H2O2．金属冶炼主要是指将金属氧化物转化为金属的过程。生铁的冶炼就是用CO还原氧化铁。3CO＋Fe2O3=====△2Fe＋________(铁矿石炼铁的主要反应原理)3．含氧化合物里的氧被夺取的反应，叫做________反应。碳、氢气和一氧化碳等能从氧化铜、氧化铁中夺取氧的能力叫还原性，具有还原性的物质可作还原剂。4．一氧化碳还原氧化铜的实验。(1)装置如图仪器的作用：酒精喷灯的作用是加热氧化铜和一氧化碳使反应发生；澄清石灰水的作用是证明反应生成二氧化碳，并且把二氧化碳吸收掉；酒精灯的作用是燃烧掉残余的一氧化碳，防止污染空气。(2)实验步骤：先通入纯净的一氧化碳排净玻璃管内的空气，然后点燃酒精喷灯加热；实验结束后，先停止加热，继续通入一氧化碳至冷却。原因是一氧化碳具有可燃性，如果刚开始通入一氧化碳没等排尽空气就加热，容易引起爆炸。实验结束后为防止热的铜被氧化，应继续通入一氧化碳至冷却。(3)现象：黑色粉末逐渐变为________棕色，生成的气体能使澄清石灰水变浑浊，证明为CO2。(4)化学方程式：CO＋CuO=====高温______＋CO2从化学反应的角度看，反应类型属于氧化还原反应。CuO发生了还原反应，被还原为Cu，CO发生了氧化反应，被氧化成CO2。例4(武汉中考)某化学小组的同学利用混有少量CO2的CO气体还原氧化铁，并验证反应后的气体产物。实验室现有下图所示实验装置(可重复使用)。按气体从左到右的方向，装置连接顺序正确的是()A．甲→乙→丙→丁B．甲→丙→乙→丁C．乙→甲→丙→甲→丁D．乙→甲→丙→乙→丁例5(济南中考)在一硬质玻璃管中盛放着8gFe2O3，通入CO气体高温加热一段时间，冷却后，测得玻璃管内固体物质的质量减少了1.2g，则此时玻璃管内固体物质中铁元素的质量为下列的()A．6.8gB．5.6gC．2.8gD．1.2g化合物之间的相互转化说明物质转化规律图的分析：1．两条纵线(1)金属→金属氧化物→碱→盐，例如Ca→CaO→Ca(OH)2→CaCO3；(2)非金属→非金属氧化物→酸→盐，例如C→CO2→H2CO3→Na2CO3。2．四条横线(1)金属＋非金属→无氧酸盐，例如2Fe＋3Cl2=====△2FeCl3；(2)金属氧化物＋非金属氧化物→含氧酸盐，例如CaO＋SiO2=====高温CaSiO3；(3)酸＋碱→盐＋水，例如HCl＋NaOH===NaCl＋H2O；(4)盐＋盐→新盐＋新盐，例如AgNO3＋NaCl===NaNO3＋AgCl↓。3．四条交叉线(1)金属氧化物＋酸→盐＋水，例如Fe2O3＋6HCl===2FeCl3＋3H2O；(2)非金属氧化物＋碱→盐＋水，例如SO2＋2NaOH===Na2SO3＋H2O；(3)酸＋盐→新酸＋新盐，例如CaCO3＋2HCl===CaCl2＋CO2↑＋H2O；(4)碱＋盐→新碱＋新盐，例如2NaOH＋CuSO4===Na2SO4＋Cu(OH)2↓。4．两条弯线(1)金属＋盐→新金属＋新盐，例如Fe＋CuSO4===Cu＋FeSO4；(2)金属＋酸→盐＋氢气，例如Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑。5．八圈图可用下列口诀加以记忆：两条纵线通到底(6条规律)，四条横线相联系(4条规律)，六条交叉成网络(6条规律)。例6(西宁中考)下表中，除去物质中所含的杂质，选用的试剂正确的是()选项物质所含杂质除去杂质的方法A.CaOCaCO3加入稀盐酸至不再产生气泡B.CO2气体HCl气体通入NaOH溶液C.CO2气体CO气体通过灼热的CuOD.NaCl溶液Na2CO3加入稀硫酸至不再产生气泡例7(湖州中考)下列表中各组物质不能按照图中关系(“→”表示反应一步完成)转化的是()选项物质A.B.C.D.XNa2SO4BaCl2CuCaOYNaClBa(NO3)2CuOCaCl2ZNaNO3BaCO3CuSO4CaCO3金属冶炼例8(沈阳中考)如图是“一氧化碳与氧化铁反应”的部分实验装置，关于该实验说法正确的是()A．充分反应后，向固体中加稀盐酸会产生气泡B．在实验过程中，黑色的粉末会逐渐变成红色C．该实验的反应原理为FeO＋CO=====高温Fe＋CO2D．在实验过程中，产生的尾气可以直接排放到空气中例9某化学小组的同学们对一份固体样品进行了探究。通过实验已确定该样品由氧化铁和铁粉混合而成。他们取了7.2g固体样品，用图1所示的装置继续实验，测定的部分数据如图2所示。请计算：(1)该样品中铁粉的质量分数。(计算结果精确到0.1%)(2)该样品中铁元素与氧元素的质量比。1．(十堰中考)三氧化二碳(C2O3)是某星球大气的成分之一，其化学性质与一氧化碳相似，下列关于三氧化二碳的说法错误的是()A．有毒B．可以燃烧C．密度比空气的小D．能还原氧化铁第2题图2．(荆州中考)如图所示，弹簧秤下挂一重物，重物浸没在AgNO3溶液中，稳定时弹簧秤读数F1，再向烧杯中加入适量的铜粉，充分搅拌并静置足够的时间后，溶液体积未变，此时弹簧秤的读数为F2，已知重物与前、后溶液均不发生任何反应，对于F1和F2的相对大小，下列说法正确的是()A．无法判断B．F1F2C．F1F2D．F1＝F2第3题图3．(镇江中考)向一定量稀硫酸中加入一定量铜粉，无气泡冒出，用导管向稀硫酸中通入空气并加热，铜粉逐渐减少，溶液由无色变为蓝色，测得溶液质量与实验时间的关系如图，下列说法错误的是()A．ab段说明Cu不能转换出硫酸中的氢B．从b点到c点，溶液的pH逐渐增大C．从c点到d点，溶液中的溶质只可能有一种D．bc段发生的反应为2Cu＋2H2SO4＋O2=====△2CuSO4＋2H2O4．(重庆中考)2011年是国际化学年(IYC2011)，其宗旨是“增进公众对化学重要性的认识，鼓励青年人热爱化学，学习和研究化学”。某校化学兴趣小组的同学，对课本中一氧化碳还原氧化铁的实验作了绿色化改进后制取单质铁(K1，K2是活塞)：第4题图(1)关闭K1、开启K2，可以验证CO还原Fe2O3的产物。①这是关于气体的实验，实验前必须对装置进行__________________。②CO还原Fe2O3的化学方程式为______________________________。③在e处点燃气体的目的是____________。(2)关闭K2，开启K1，可以将d口出来的气体再从a通入装置而循环使用。①c瓶中应装__________(填序号)。A．澄清石灰水B．水C．石蕊溶液D．浓硫酸②反应完后(假设b瓶中NaOH全部转化为纯碱)，要从b瓶中溶液得到纯碱固体，必要的实验操作为转移、__________结晶。③该实验这样改进的主要优点是__________________________________。第5节物质的转化【要点详解】知识点1：SO22P2O5CO2H2CO3H2SO3知识点2：FeS2NaCl2CaOCa(OH)2例1C例2C例3CaO＋H2O===Ca(OH)2既能除去氧气又能除去水分知识点3：还原一氧化碳CO2↑CO2Cu3CO2还原红Cu例4C例5B知识点4：例6C例7A【易错点拨】例8A【综合应用】例9(1)44.4%(2)5∶1【巩固提升】1.C2.B3.C4．(1)①气密性检查②3CO＋Fe2O3=====高温3CO2＋2Fe③防止污染空气(2)①D②蒸发③减少碳排放，提高原料利用率