初高中化学教学衔接讲义6——物质间的相互转化.doc

走进高中——初高中化学教学衔接指导讲义第六讲 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O 2、H 2、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 、CO 2等为代表的非金属氧化物，以Fe 2O 3 、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）O Na O Na 2224=+ C u O O Cu 222∆+（2）碱性氧化物（可溶）+水→碱（可溶）NaOH O H O Na 222=+（3）碱（难溶）−−−→−∆高温/碱氧（难溶） + 水∆==2)(OH Cu O H CuO 2+（4）酸+碱→盐+水O H PO Na PO H NaOH 2434333+=+O H C u S O SO H OH Cu 244222)(+=+ （5）非金属+−−→−点燃2O 非金属氧化物（酸性氧化物） 22CO O C 点燃+ 522254O P O P 点燃+（6）酸性氧化物（易溶）+水→酸（易溶）3222CO H O H CO =+ 4325223PO H O H O P =+ （7）酸（易挥发 / 难溶）→酸氧+水（易挥发 / 难溶）↑+=2232CO O H CO H 2232S i O O H S i O H +∆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NaCl Cl Na 222点燃+（9）碱氧+酸氧→（含氧酸）盐32CaSiO SiO CaO 高温+（10）含氧酸盐→碱氧+酸氧↑+23CO CaO CaCO 高温（11）盐+盐→两种新盐↓+=+AgCl NaNO AgNO NaCl 33交叉：（12）酸+碱氧→盐+水O H CuSO CuO SO H 2442+=+（13）碱+酸氧→盐+水O H CO Na CO NaOH 23222+=+（14）酸+盐→新酸+新盐32423242CO H SO Na CO Na SO H +=+↑+=2232CO O H CO H （15）碱+盐→新碱+新盐↓+=+2424)(2OH Cu SO Na CuSO NaOH（16）金属+酸→盐+↑2H↑+=+2442)(H ZnSO SO H Zn 稀（17）金属+盐→新盐+新金属44ZnSO Cu CuSO Zn +=+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 ↑+=+222H ZnCl HCl Zn ② O H ZnCl HCl ZnO 222+=+③ O H ZnCl HCl OH Zn 22222)(+=+ ④ ↑++=+22232CO O H ZnCl HCl ZnCO ⑤ 22ZnCl Cl Zn 点燃+⑥ ↓+=+4224BaSO ZnCl BaCl ZnSO⑦ Cu ZnCl CuCl Zn +=+22因2ZnCl 为无氧酸盐，故规律（9）、（13）不适用。

因2)(OH Zn 为难溶碱，故规律（15）不适用。

∴ 只有如上7种制法。

制取4CuSO ：① O H CuSO SO H CuO 2442+=+ ② O H CuSO SO H OH Cu 244222)(+=+ ③ ↑++=+224423CO O H CuSO SO H CuCO因Cu 为H 后金属，2)(OH Cu 为难溶碱、CuO 不能直接与SO 3反应生成CuSO 4，Ag 2SO 4为微溶物，不符合与CuCl 2发生复分解反应的条件，也不能与Cu 发生置换反应等原因，∴ CuSO 4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：↑++=+22232CO O H CaCl HCl CaCO② 稳定的（不易分解的）酸→不稳定的（另分解的）酸。

如：↑++=+22232CO O H CaCl HCl CaCO ③ 高沸点（不易挥发的）酸→低沸点（易挥发的）酸。

如：↑+∆+HCl SO Na NaCl SO H 2)(2)(4242固浓④ 可溶性酸→难溶性酸。

如：↓+=+323222SiO H NaCl HCl SiO Na<3> 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：O H CO O CH 222422++点燃O H CO O OH H C 22252323++点燃2CO Cu CuOCO +∆+ 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Na Ca K 较活泼Fe Zn Al Mg)(H Pb Sn 钝化不活泼AuPt Ag Hg Cu（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（32SiO H ）不溶于水，大多数常见的酸易溶于水。

（2）碱：一水合氨（O H NH 23⋅）、2)(OH Ba KOH NaOH 、、易溶；2)(OH Ca 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22Cl Hg AgCl 、（氯化亚汞）不溶，其余溶；硫酸盐中44PbSO BaSO、不溶，4CaSO 、42SO Ag 微溶，其余都溶；碳酸盐中，+++Na K NH 、、4溶，+2Mg 微溶，其余不溶；磷酸盐、硫化物中除+++Na K NH 、、4溶外，其余不溶。

（4）酸中342HNO SO H HCl 、、为强酸，43PO H 为中强酸，、、3232CO H SiO HCOOH CH S H 32、为弱酸。

（5）可溶性碱除O H NH 23⋅（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 、R B. 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O Na O K 22、和BaO CaO 、，这些金属的活动性都很强。

又据题干信息可知，Ag R H >>，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K 2CO 3、BaCl 2、Ca(NO 3)2、NaCl 、H 2SO 4、AgNO 3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。