中考化学专题：物质间的相互转化

初高中化学衔接——物质间的相互转化初中化学所涉及的元素化合物知识主要包括以O2、H2、C、S、P等为代表的非金属单质，以Fe为代表的金属单质，以CO、CO2等为代表的非金属氧化物，以Fe2O3、CuO等为代表的金属氧化物，以及酸、碱、盐等。这些物质之间的相互关系可以通过物质间相互转化关系图（即八圈图）。1.各类物质相同转化关系图（俗称八圈图）在上图中所涉及的反应规律可简记为：两条纵线通到底（七条规律）（1）~（7）四条横线相联系（四条规律）（8）~（11）六条交叉成网络（六条规律）（12）~（17）17条规律须牢记反应规律示例纵向：（1）金属+/2点燃O金属氧化物（碱性氧化物）ONaONa2224CuOOCu222（2）碱性氧化物（可溶）+水碱（可溶）NaOHOHONa222（3）碱（难溶）高温/碱氧（难溶）+水2)(OHCuOHCuO2（4）酸+碱盐+水OHPONaPOHNaOH2434333OHCuSOSOHOHCu244222)(（5）非金属+点燃2O非金属氧化物（酸性氧化物）22COOC点燃522254OPOP点燃（6）酸性氧化物（易溶）+水酸（易溶）3222COHOHCO4325223POHOHOP（7）酸（易挥发/难溶）酸氧+水（易挥发/难溶）2232COOHCOH2232SiOOHSiOH从纵向来看，金属碱性氧化物碱盐，其中金属元素相同。非金属酸性氧化物酸（含氧酸）盐，其中非金属元素相同。横向：（8）金属+非金属（无氧酸）盐NaClClNa222点燃（9）碱氧+酸氧（含氧酸）盐32CaSiOSiOCaO高温（10）含氧酸盐碱氧+酸氧23COCaOCaCO高温（11）盐+盐两种新盐AgClNaNOAgNONaCl33交叉：（12）酸+碱氧盐+水OHCuSOCuOSOH2442（13）碱+酸氧盐+水OHCONaCONaOH23222（14）酸+盐新酸+新盐32423242COHSONaCONaSOH2232COOHCOH（15）碱+盐新碱+新盐2424)(2OHCuSONaCuSONaOH（16）金属+酸盐+2H2442)(HZnSOSOHZn稀（17）金属+盐新盐+新金属44ZnSOCuCuSOZn以上十七条规律的应用：（1）可知某物质的性质。（2）可知某物质的制法。如：（4）、（8）、（9）、（11）~（17）为盐的十种制法。（3）已知各类物质间的相互关系。说明：1以上各规律为各物质间相互转化的一般规律，具体到某些物质有些规律要具体分析，未必均适用。例如：制取2ZnCl的方法与制取4CuSO的方法各有几种？（思考）答：制取2ZnCl：①222HZnClHClZn②OHZnClHClZnO222③OHZnClHClOHZn22222)(④22232COOHZnClHClZnCO⑤22ZnClClZn点燃⑥4224BaSOZnClBaClZnSO⑦CuZnClCuClZn22因2ZnCl为无氧酸盐，故规律（9）、（13）不适用。因2)(OHZn为难溶碱，故规律（15）不适用。∴只有如上7种制法。制取4CuSO：①OHCuSOSOHCuO2442②OHCuSOSOHOHCu244222)(③224423COOHCuSOSOHCuCO因Cu为H后金属，2)(OHCu为难溶碱、CuO不能直接与SO3反应生成CuSO4，Ag2SO4为微溶物，不符合与CuCl2发生复分解反应的条件，也不能与Cu发生置换反应等原因，∴CuSO4只有上述三种制取方法（初中范围内，方法③也不常见）2此外，在物质的制取中还有一些常见的规律，如：对于盐+酸新盐+新酸，有如下规律：①强酸弱酸如：22232COOHCaClHClCaCO②稳定的（不易分解的）酸不稳定的（另分解的）酸。如：22232COOHCaClHClCaCO③高沸点（不易挥发的）酸低沸点（易挥发的）酸。如：HClSONaNaClSOH2)(2)(4242固浓④可溶性酸难溶性酸。如：323222SiOHNaClHClSiONa3从反应规律与反应类型的关系来看。属于化合反应的有：规律（1）、（2）、（5）、（6）、（8）、（9）。属于分解反应的有：规律（3）、（7）、（10）。属于置换反应的有：规律（16）、（17）。属于复分解反应的有：规律（4）、（11）、（12）、（14）、（15）。规律（13）不属于任何一种基本反应类型。初中阶段不属于任何一种基本反应类型的反应包括：OHCOOCH222422点燃OHCOOOHHC22252323点燃2COCuCuOCO酸氧+碱盐+水2.金属活动顺序表及其使用范围：（1）金属活动顺序：很活泼NaCaK较活泼FeZnAlMg)(HPbSn钝化不活泼AuPtAgHgCu（2）在金属活动性顺序里，位于氢以前的较活泼金属，能与盐酸或稀硫酸发生置换反应，置换出酸中的氢，氢后的金属则不能。较活泼的金属能将不活泼金属从它的盐溶液里置换出来。（3）很活泼的金属与某些盐溶液反应时，先与水反应生成碱，然后碱再与盐溶液发生复分解反应，无金属生成。2、酸、碱、盐的溶解性规律（1）酸：无机化合物中，除硅酸（32SiOH）不溶于水，大多数常见的酸易溶于水。（2）碱：一水合氨（OHNH23）、2)(OHBaKOHNaOH、、易溶；2)(OHCa微溶；其余碱不溶于水。（3）盐：铵盐、钾盐、钠盐、硝酸盐易溶；盐酸盐中22ClHgAgCl、（氯化亚汞）不溶，其余溶；硫酸盐中44PbSOBaSO、不溶，4CaSO、42SOAg微溶，其余都溶；碳酸盐中，NaKNH、、4溶，2Mg微溶，其余不溶；磷酸盐、硫化物中除NaKNH、、4溶外，其余不溶。（4）酸中342HNOSOHHCl、、为强酸，43POH为中强酸，、、3232COHSiOHCOOHCHSH32、为弱酸。（5）可溶性碱除OHNH23（弱碱）外均为强碱，不溶性碱为弱碱。了解酸、碱、盐的溶解性的应用之一是判断某些复分解反应能否发生。4.复分解反应的发生条件（1）复分解反应需在溶液里才能发生，在固态时无自由移动的离子时不发生反应。还要看生成物是否满足下列条件之一：①产生沉淀②放出气体③生成难电离的水（2）复分解反应常发生在下列几条反应规律中：①酸+碱盐+水（有强酸或强碱，至少一种物质可溶，若碱不溶于水但能溶于酸）②酸+碱性氧化物盐+水（碱氧可不溶于水，但要溶于酸，酸为强酸）③酸+盐新酸+新盐（盐可不溶于水，但要溶于酸，酸为强酸）④碱+盐新碱+新盐（反应物的碱和盐均要溶于水）⑤盐+盐两种新盐（反应物均要溶于水）【典型例题】第一类：物质推断题解决这一类的题目，要从现象入手，然后根据无机物之间的关系和无机物的性质，找到突破口，解决问题。[例题1]有三种金属M、N、R，其氧化物中只有N的氧化物溶于水，且水溶液pH值大于7，已知R能从3AgNO溶液中置换出Ag，R不溶于盐酸，M能在2O中剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体物质。则M、N、R在金属活动顺序表中的正确位置是（）A.M、N、H、RB.R、M、H、NC.R、H、M、ND.N、M、H、R解析：本题考查根据实际反应推导金属活动性顺序，关键是先确定一个标准，其他的与它相比较。排在前面的金属能把排在后面的金属从它的盐溶液里置换出来，而不管它是在氢前还是在氢后，但要注意金属与盐反应时，盐应为可溶性盐。根据题意溶于水且水溶液pH＞7的碱性氧化物只有ONaOK22、和BaOCaO、，这些金属的活动性都很强。又据题干信息可知，AgRH，M是铁，故M、N、R的金属活动性顺序应为N、M、H、R。答案：D[例题2]有A、B、C、D、E、F六种物质的稀溶液，已知它们分别是K2CO3、BaCl2、Ca(NO3)2、NaCl、H2SO4、AgNO3中的某一种溶液。下图为常温时上述溶液两两混合的部分实验现象，其中“↓”表示生成沉淀，“↑”表示生成气体，“－”表示无明显现象或生成微溶物。请回答下列问题：在下图中的空格内用“↓”“↑”“－”表示出对应反应的实验现象，问：F是。解答：解决这道题目，可以先把K2CO3、BaCl2、Ca(NO3)2、NaCl、H2SO4、AgNO3相互之间反映的现象各自列出来，例如：K2CO3与BaCl2反应产生沉淀，与NaCl反应无现象，与H2SO4反应产生气体，与AgNO3反映也产生气体。将其他物质互相反映的现象全部列出来，对照上面的表格，将A、B、C、D、E、F分别是什么列出来，解决本题目。（2）硝酸钙[或Ca(NO3)2][例题3]现有Cu、CuO、CuSO4、C、CO、CO2六种物质，它们的反应关系如下图所示（图中每个字母分别代表上述六种物质中的一种）。（1）请利用初中所学知识推断图中Y、Z、W、N分别对应物质的化学式：Y、Z、W、N；（2）写出M→N的化学方程式；（3）写出X→W的化学方程式。解析：这是一道表格型的推理题，其实解决方法雷同，Cu、CuO、CuSO4、C、CO、CO2这六中物质两两反应的现象列出来，再根据表格，知道，X能得到的物质有三种，W能由四中物质分别得到，所以Z是二氧化碳，由此推导出去。答案：（1）COCO2CuCuSO4（2）CuO＋H2SO4＝CuSO4＋H2O（3）2CuO＋C2Cu＋CO2↑第二类：实验题[例题4]镁是一种用途很广的金属材料，目前世界上60％的镁从海水中提取。主要步骤如下：（1）为了使MgCl2转化为Mg(OH)2，试剂①可以选用，要使MgCl2完全转化为沉淀，加入试剂①的量应。（2）加入试剂①后，能够分离得到Mg（OH）2沉淀的方法是。（3）试剂②可以选用。（4）无水MgCl2在熔融状态下，通电后会产生Mg和Cl2，写出该反应的化学方程式。解析：根据所给的实验流程，由前向后，因为海水中含有氯化镁，而氯化镁要与碱反应产生沉淀氢氧化镁，所以试剂①可以选用氢氧化钠。第二小题，要分离出沉淀，当然要用到过滤的方法，而氢氧化钠要得到氯化镁，需要与盐酸反应。答：（1）NaOH过量（2）过滤（3）稀盐酸[来源:Z#xx#k.Com]（4）[例题5]有A、B、C、D四瓶失去标签的白色粉末（均为纯净物），已知它们可能是硫酸铜、碳酸钙、氯化钾、硫酸钾中的一种。某学生的鉴别实验过程记录如下：步骤1：取A、B、C、D四种白色粉末各一药匙，分别放入四支洁净的试管中，各加蒸馏水2mL，振荡后静置。四支试管底部均有固体存在，只有盛放A的试管中液体呈蓝色，其他均呈无色。步骤2：继续向盛放B、C、D的试管中加入等量的稀硫酸，只有D的试管中有气泡产生，其他均无明显变化。步骤3：将步骤2盛放B和C的试管中固体滤出后，向滤液中分别滴加氯化钡溶液。请根据该学生的实验过程，回答下列问题：（1）步骤1中“四支试管底部均有固体存在”，与该学生预测的“只有一支试管中有固体存在，其他试管中均为澄清溶液”的现象不同，其原因可能是。（2）步骤3中，可能观察到的实验现象是。（3）根据该学生的实验，请选择下列①或②中的一个问题回答：①四种白色粉末均已一一鉴别出来，分别是（写代号及其对应物质的化学式）。②四种白色粉末只能部分被鉴别出来，分别是（写代号及其对应物质的化学式）；对尚未鉴别出来的物质，请设计实验进行确定，并填写下表。实验操作实验现象及结论解法1：（1）取用固体过多（或加水量较少，或固体未能完全溶解）（2）B（或C）的试管中出现大量白色沉淀，C（或B）的试管中出现少量白色沉淀（3）①A是CuSO4B（或C）是K2SO4C（或B）是KClD是CaCO3解法2：（1）取用固体过多（或加水量较少，或固体未能完全溶解）（2）两支试管中均出现白色沉淀（3）②A是CuSO4D是CaCO3实验操作实验现象及结论1.取少量B、C的粉末分别