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第13课时物质的转化规律»一、非金属单质与其化合物的转化(b)»1．非金属单质与氧气反应•(硫黄是一种淡黄色粉末，在空气中燃烧发出淡蓝色火焰，在氧气中燃烧发出明亮的蓝紫色火焰，产生有刺激性气味的气体)S＋O2=====点燃SO2•2NO＋O2===2NO2•非金属单质在一定条件下可以转化为相应的化合物。»2．非金属氧化物与水反应•CO2＋H2O===H2CO3C＋O2=====点燃CO24P＋5O2=====点燃2P2O5(白色固体)N2＋O2=====放电2NOH2CO3====△CO2↑＋H2O•SO2＋H2O===H2SO3(形成酸雨的原因)•SO3＋H2O===H2SO4•3NO2＋H2O===2HNO3＋NO»二、金属单质与其化合物的转化(b)»1．金属与非金属的反应2Mg＋O2=====点燃2MgO(耀眼白光)3Fe＋2O2=====点燃Fe3O4(火星四射)Fe＋S=====△FeS(铁粉与硫粉混合加热后即可反应，放热，生成黑色固体)•金属单质和某些非金属单质在一定条件下可以相互反应，生成相应的盐：»2．金属与氧化物反应2Fe＋3Cl2=====点燃2FeCl3Cu＋Cl2=====点燃CuCl22Mg＋CO2=====点燃2MgO＋C8Al＋3Fe3O4=====高温9Fe＋4Al2O3»3．金属氧化物与水的反应•CaO＋H2O===Ca(OH)2(放出大量的热)•Na2O＋H2O===2NaOH•K2O＋H2O===2KOH•BaO＋H2O===Ba(OH)2•活泼金属的氧化物与水反应生成相应的碱。MgO、FeO、Fe2O3、CuO等氧化物不溶于水，也不与水反应。»三、金属的冶炼(b)•金属氧化物与还原剂(C、CO、H2等)在高温下反应，还原剂夺取金属氧化物中的氧，使其还原成金属单质。•(盛放CuO的试管口略向下倾斜，防止生成的水流入试管底部，使试管炸裂；先通H2，再加热，防止氢气与空气混合加热时发生爆炸；实验停止后，继续通H2，直至试管冷却，防止灼热的铜被空气中的氧气氧化成CuO)C＋2CuO=====高温2Cu＋CO2↑C＋CO2=====高温2COCO＋CuO====△Cu＋CO2H2＋CuO====△Cu＋H2O»四、物质转化的规律(b)•单质、氧化物、酸、碱、盐之间的相互关系历来是中考的重点。将它们的知识网络化、熟练掌握尤为重要。对其进行总结归纳的方法多种多样，如图为归纳物质转化规律常见的“八圈图”。•图13－1•图中每一条线都表示各种物质间的相互关系。从一种物质出发就是这种物质的主要性质，箭头的指向就是这种物质的制备。图中横向表明了不同类物质间的相互转化关系，这些反应都生成盐这类共同产物，由此可得出十种生成盐的方法：•金属＋非金属―→无氧酸盐•碱性氧化物＋酸性氧化物―→含氧酸盐•金属＋盐―→新盐＋新金属•金属＋酸―→盐＋氢气•酸性氧化物＋盐―→盐＋水•碱性氧化物＋酸―→盐＋水•酸＋碱―→盐＋水•酸＋盐―→新酸＋新盐•碱＋盐―→新碱＋新盐•盐＋盐―→新盐＋新盐•图中纵向表明了由单质到盐的转化关系，如：•Na―→Na2O―→NaOH―→NaCl•C―→CO2―→H2CO3―→Na2CO3»类型一非金属及其化合物之间的转化•典例下列关于碳和碳的化合物知识网络图(图中表示转化关系)的说法正确的是()图13－2C•A．“C→CO”的反应中碳发生还原反应•B．“CO→CO2”的反应类型为置换反应•C．“CO2→CaCO3”的反应可用于检验二氧化碳•D．“CO2H2CO3”的反应可用酚酞试剂验证【解析】碳不充分燃烧生成一氧化碳，碳发生的是氧化反应。一氧化碳与氧化铜反应生成铜和二氧化碳，该反应的反应物均为化合物，不属于置换反应；或一氧化碳在氧气中点燃生成二氧化碳，为化合反应。检验二氧化碳使用澄清石灰水，二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水。二氧化碳与水反应生成碳酸，碳酸不能使酚酞试剂变色，“CO2H2CO3”的反应不能用酚酞试剂验证。•跟踪训练下列物质间的转化关系正确的是()•①S→SO2→H2SO4→MgSO4•②P→P2O5→H3PO4•③Fe→Fe2O3→Fe2(SO4)3•A．①②B．②③•C．①③D．①②③–【解析】SO2与水反应只能得到亚硫酸。磷在氧气中点燃可得五氧化二磷，五氧化二磷与水结合得磷酸。铁在常温下生锈得氧化铁，氧化铁与硫酸反应可得硫酸铁。B»类型二金属及其化合物之间的转化•典例[2018·嘉兴舟山]某同学在学习•了金属及其化合物之间的转化规•律后，绘制了可以通过一步反应•制取MgSO4的思维导图，其中所•选用的物质错误的是()•A．①—Mg•B．②—MgCl2•C．③—H2SO4•D．④—Mg(OH)2图13－3B–【解析】镁和硫酸铜(或其他比镁的活动性弱的金属的可溶性硫酸盐)反应生成硫酸镁和铜；碱和盐反应生成新的碱和新的盐，碱和MgCl2生成的是氢氧化镁沉淀；氧化镁与硫酸反应生成硫酸镁和水；硫酸与氢氧化镁反应生成硫酸镁和水。•跟踪训练如图所示是某同学对“铁粉和硫•反应”所做的改进实验，用烧红的玻璃棒•接触后混合物剧烈反应，玻璃棒移开后•反应继续进行直至底部，由此可知：•(1)该反应是一个________(选填“吸热”•或“放热”)反应。•(2)该黑色无磁性的固态物质在物质分类上属于______(选填“酸”“碱”“盐”或“氧化物”)。•(3)为确保冷却后的生成物不能被磁铁吸引，实验中的硫粉要稍微过量，目的是____________________。图13－4放热盐确保铁粉完全反应»类型三金属的冶炼•典例[杭州中考]小金利用图示装置进行甲、乙对比实验，探究温度对CO和Fe2O3反应的影响(固定装置略)。•图13－5•(1)从实验安全角度考虑，图示装置还应采取的改进措施是_________________________________________________。导管后放点燃的酒精灯或在导管后扎气球(合理即可)•(2)完全反应后，两组的生成物均为黑色粉末(纯净物)，分别用两组生成物进行以下实验：步骤操作甲组现象乙组现象1称量黑色粉末质量(g)m1m22取黑色粉末，用磁铁吸引能被吸引能被吸引3取黑色粉末，加入稀盐酸全部溶解，有大量气泡无明显现象4取黑色粉末，加入足量CuSO4溶液有红色物质生成无明显现象•①甲组的黑色粉末与稀盐酸反应的化学方程式是______________________________。•②小金查阅资料后发现Fe3O4在常温下不与稀盐酸、CuSO4溶液反应，故猜想乙组的生成物为Fe3O4。他又发现m2恰好为________g，这可成为支持上述猜想的新证据。•(3)甲、乙两组实验说明温度对CO和Fe2O3反应有影响，且均体现出CO的__________(填写化学性质)。Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑4.64还原性【解析】(1)一氧化碳是有毒的气体，排放到空气中会污染空气，利用一氧化碳的可燃性采用点燃的方法处理一氧化碳或在导管后扎气球收集一氧化碳，可以防止污染空气。(2)①由在甲中，黑色粉末能被磁铁吸引，能全部与稀盐酸反应且有气泡产生，加入足量CuSO4溶液，有红色物质生成可知，甲组的固体物质是Fe。②一氧化碳和氧化铁反应的固体产物为黑色，可能是铁粉或Fe3O4，在乙组中，生成物能被磁铁吸引，取黑色粉末加入稀盐酸和足量CuSO4溶液，均无明显现象，说明生成物是Fe3O4，m2＝4.8g×56×256×2＋16×3÷56×356×3＋16×4×100%＝4.64g。•跟踪训练[2018·苏州模拟]金属在日常生活、工农业生产和科学研究方面应用广泛。•(1)铜可用来制作导线，是因为其具有良好的延展性和_____。•(2)在空气中，铝表面生成一层致密的氧化膜，氧化膜的主要成分是___________________。•(3)我国古代掌握了多种金属冶炼技术。春秋时期，发明了冶铁技术，其方法是将赤铁矿(主要成分为Fe2O3)与木炭交错堆积，利用自然风力进行燃烧，木炭不完全燃烧产生的CO将矿石中的Fe2O3还原成铁，该反应的化学方程式为导电性氧化铝(或Al2O3)•______________________________。如图为铁制品循环利用的示意图，根据图示回答：从“①”“②”“③”中，选出一定发生化学变化的是________(填序号)。•图13－63CO＋Fe2O3=====高温2Fe＋3CO2①③•(4)不能用铁制容器盛放硫酸铜溶液的原因是_________________________________(用化学方程式表示)。废旧金属“循环利用”的意义是____________________________。(写一点即可)•(5)2015年，海昏侯墓出土了大量的青铜器，其表面有绿色的铜锈，其主要成分为碱式碳酸铜[Cu2(OH)2CO3]。试推测铜生锈是铜与氧气、水、____________共同作用的结果。CuSO4＋Fe===FeSO4＋Cu节约金属资源等(合理即可)二氧化碳»类型四化合物之间的相互转化•典例[2018·长春]如图表示物质间的转化关系(图中“→”表示某种物质转化成另一种物质)。•图13－7•(1)转化①的基本反应类型是____________反应。分解反应•(2)向澄清石灰水中通入CO2能够实现转化②，反应的化学方程式为____________________________________。•(3)若转化③、④、⑤都是与同种物质反应生成CaCl2，则该物质是__________________。【解析】根据物质间的转化关系图判断：(1)①CaCO3=====高温CaO＋CO2↑，属于分解反应。(3)③CaO＋2HCl===CaCl2＋H2O，④CaCO3＋2HCl===CaCl2＋CO2↑＋H2O，⑤Ca(OH)2＋2HCl===CaCl2＋2H2O，该物质是稀盐酸。CO2＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋H2O稀盐酸(或HCl)•跟踪训练从你熟悉的酸、碱、盐中任意选出四种物质，使其符合图中的关系：图中连线的物质间均能发生化学反应，请将物质的化学式填在相应的方框内。•图13－8–【解析】从图框中可以看出要选择的物质为酸、碱、盐，它们两两之间的反应是复分解反应，根据复分解反应的条件可以知道，在生成物中必须有沉淀、气体或水产生，其中对于碱和盐、盐和盐的反应要求碱和盐必须可以溶于水，才能发生复分解反应。如果酸为盐酸，碱为氢氧化钠，那么与盐酸反应的盐可以是碳酸盐，也可以是硝酸银，若选择和盐酸反应的盐为硝酸银，那么能够和硝酸银反应的盐就可以是氯化铁，而氯化铁可以和氢氧化钠反应生成红褐色沉淀，满足题给的图框。