浙教版科学 物质的转化规律 讲案

物质的转化规律
一、非金属单质与其化合物的转化 1．非金属单质与氧气反应 S ＋O 2=====点燃
SO 2
(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) C ＋O 2=====点燃
CO 2
4P ＋5O 2=====点燃
2P 2O 5(白色固体) N 2＋O 2=====放电
2NO 2NO ＋O 2===2NO 2
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 CO 2＋H 2O===H 2CO 3 H 2CO 3=====△
CO 2↑＋H 2O
SO 2＋H 2O===H 2SO 3(形成酸雨的原因) SO 3＋H 2O===H 2SO 4 3NO 2＋H 2O===2HNO 3＋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 ＋O 2=====点燃
2MgO(耀眼白光) 3Fe ＋2O 2=====点燃
Fe 3O 4(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： 2Fe ＋3Cl 2=====点燃
2FeCl 3 Cu ＋Cl 2=====点燃
CuCl 2 2．金属与氧化物反应 2Mg ＋CO 2=====点燃
2MgO ＋C 8Al ＋3Fe 3O 4=====高温
9Fe ＋4Al 2O 3 3．金属氧化物与水的反应
CaO ＋H 2O===Ca(OH)2(放出大量的热) Na 2O ＋H 2O===2NaOH K 2O ＋H 2O===2KOH BaO ＋H 2O===Ba(OH)2
活泼金属的氧化物与水反应生成相应的碱。

MgO 、FeO 、Fe 2O 3、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 、H 2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。

C ＋2CuO=====高温
2Cu ＋CO 2↑ C ＋CO 2=====高温
2CO CO ＋CuO=====△
Cu ＋CO 2 H 2＋CuO=====△
Cu ＋H 2O
(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H 2，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H 2，直至试管冷却，防止灼热的铜被空气中的氧气氧化成CuO)
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
【经典例题】
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()
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
2.下列物质间的转化关系正确的是()
①S→SO2→H2SO4→MgSO4②P→P2O5→H3PO4③Fe→Fe2O3→Fe2(SO4)3
A．①②B．②③C．①③D．①②③
类型二金属及其化合物之间的转化
典例1、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—H2SO4D．④—Mg(OH)2
2、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____。

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)。

(1)从实验安全角度考虑，图示装置还应采取的改进措施是____。

(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)m1m2
2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
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)。

2、[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__ _。

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)。

(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。

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)。

(1)转化①的基本反应类型是____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___。

2、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。

【巩固练习】
1．[2018·天门]如图中“－”表示相连的物质之间可以发生反应，“→”表示一种物质可以转
化成另一种物质，下列各组物质按甲、乙、丙的顺序不符合图示要求的是 ( ) A ．C 、CO 、O 2 B ．Mg 、MgCl 2、ZnSO 4 C ．Ca(OH)2、CaCl 2、Na 2CO 3 D ．BaCl 2、BaCO 3、H 2SO 4
2．[遵义中考改编]下列各组转化中，一定条件下均能一步实现的组合是( )
A ．①②
B ．②③
C ．①③
D ．①②③
3．实验室利用Fe 2O 3、H 2O 、NaOH 、Ca(OH)2和H 2SO 4等几种试剂、药品来制Fe(OH)3，在最佳制备过程中一定要用到的化学方程式为 ( ) ①Fe 2O 3＋3H 2O===2Fe(OH)3 ②Fe 2(SO 4)3＋6NaOH===2Fe(OH)3↓＋3Na 2SO 4 ③Fe 2O 3＋3H 2SO 4===Fe 2(SO 4)3＋3H 2O ④Fe 2(SO 4)3＋3Ca(OH)2===2Fe(OH)3↓＋3CaSO 4↓ A ．①②
B ．②③
C ．③④
D ．①④ 4．实验室用铁、氧化铜、硫酸为原料制取铜，某同学设计了两个实验方案： ①Fe ―――→H 2SO 4H 2――→ CuO Cu ②CuO ―――→H 2SO 4CuSO 4――→Fe Cu
若用这两种方法制得质量相同的铜，下列说法中与实验事实相符的是( ) A ．消耗相同质量的氧化铜B ．消耗相同质量的铁 C ．消耗相同质量的硫酸D ．生成相同质量的硫酸亚铁
5．如图为氢气还原氧化铜的实验装置图，下列有关分析正确的是 ( ) A ．装置中试管口需略向下倾斜，主要是为了利于通入氢气 B ．在给试管内药品加热前，需先通氢气排尽试管内的空气
C．待药品完全反应后，需同时撤去酒精灯和通氢气的导管
D．该实验装置也可直接用于一氧化碳还原氧化铜的实验
6．N2中混有一定量的H2、CO2、CO和水蒸气，欲得干燥纯净的N2，可将混合气体通过下列试剂：①浓H2SO4；②灼热的CuO；③NaOH溶液；④澄清石
灰水，气体经过的最佳顺序是()
A．①②③④B．②③④①C．④③②①D．①③②④
7．[2018·南京]图中A～M是初中化学常见的物质，且分别由H、C、O、Na、S、Cl、K、Fe中的一种或几种元素组成。

B、C、E、F、M均由两种元素组成，B中两种元素质量之比为7∶3，固态E叫做“干冰”；A、D、H均由三种元素组成，H在实验室可用于制取氧气；G是焙制糕点所用的发酵粉的主要成分之一。

图中“－”表示两端的物质间能发生化学反应；“→”表示物质间存在转化关系；部分反应物、生成物或反应条件已略去。

(1)写出化学式：G____，B____。

(2)写出H→I反应的化学方程式：___。

(3)写出A与D反应的化学方程式：____。

8．小明同学学习了单质、氧化物、酸、碱、盐性质后，发现许多不同类别的物质反应时能生成盐，于是他构建了甲图所示的知识网络图。

(1)请你把甲图中①②处补充完整，要求不能与图中已有信息重复。

①____；②____。

(2)乙图中A～H都是初中化学中常见的物质，已知A、B为黑色固体，D为红色固体单
质，F为红色粉末，它们的转化关系如乙图所示。

请回答：
①物质B 的化学式为____。

②写出E ＋F →G 的化学方程式：___。

③写出一个能实现G ＋H →D 的化学方程式：____。

1．下列物质间的转化能一步实现的是(多选) ( )
A ．Na 2CO 3―→NaOH
B ．CaCO 3―→Ca(OH)2
C ．NaNO 3―→NaCl
D ．CuSO 4―
→FeSO 4
2．[泰安中考]某化工厂按如下步骤进行生产：(1)以煤为燃料煅烧石灰石；(2)用饱和碳酸钠
溶液充分吸收(1)中产生的二氧化碳(Na 2CO 3＋CO 2＋H 2O=== 2NaHCO 3)；(3)使步骤(1)中产生的氧化钙跟水反应；(4)熟石灰与碳酸钠溶液反应。

该厂生产过程中所涉及的物质有①石灰石；②碳酸钠；③碳酸氢钠；④烧碱；⑤二氧化碳；⑥熟石灰。

下列说法正确的是 ( ) A ．起始原料是①③ B ．起始原料是②⑥ C ．最终产品是⑤⑥ D ．最终产品
是③④
3．下列从原料到制取较纯的最终产物的实验设计中，理论上正确，操作上可行，经济上合理的是 ( ) A ．CaCO 3―――→高温CaO ―――→H 2O Ca(OH)2溶液――――→Na 2CO 3NaOH 溶液 B ．Cu ――――→AgNO 3Cu(NO 3)2溶液――――――→NaOH 溶液Cu(OH)2 C ．Fe ――――――――→在O 2中燃烧Fe 2O 3――――――→H 2SO 4溶液Fe 2(SO 4)3溶液 D ．CuO ――――→稀HCl CuCl 2溶液――――――→NaOH 溶液Cu(OH)2
4．[2018·绍兴义乌]如图所示，围棋棋盘上有五枚棋子，代表铁、稀盐酸、氢氧化钡、碳酸钙、硝酸银五种物质，相邻棋子间的连线表示物质间可以反应。

已知与戊的反应中：甲——戊的反应类型不同于其他几个反应；丙——戊反应能产生一种气体，且该气体还能与丁反应生成沉淀。

则下列对应关系正确的是( )
选项 甲 乙 丙 丁 戊 A
铁
硝酸银
碳酸钙
氢氧化钡
稀盐酸
B 硝酸银 铁 稀盐酸 氢氧化钡 碳酸钙
C 硝酸银 铁 碳酸钙 氢氧化钡 稀盐酸 D
铁
氢氧化钡
碳酸钙
硝酸银
稀盐酸
5．[2018·杭州上城区二模]小陈在进行CO 与Fe 2O 3 反应的实验时，观察到如下现象：红色粉末变黑，澄清石灰水变浑浊，待反应结束，装置冷却后称量，发现硬质玻璃管内固体质量减小，装有澄清石灰水的装置质量增加。

对于上述实验现象的分析错误的是 ( )
A ．一氧化碳具有还原性
B ．生成的黑色物质能被磁铁吸引
C ．本实验如果要制得5.6gFe ，则通入CO 的质量要远大于4.2g
D ．硬质玻璃管内减小的质量等于装有澄清石灰水装置增加的质量
6．[2018·杭州]小金做了如下实验：将4.2g 铁粉和4.0g 氧化铜粉末均匀混合，然后一次性投入盛有200g 9.8%稀硫酸的大烧杯中。

观察到如下现象：立即出现红色固体，前阶段没有明显的气泡产生，后阶段产生大量无色气泡，充分反应后上层清液呈浅绿色。

由此小金作出下列判断，其中不合理的是( ) A ．“立即出现红色固体”是由于很快发生了如下转化：CuO ――――→稀硫酸CuSO 4―――→铁粉
Cu B ．“产生大量无色气泡”是由于发生了如下反应：Fe ＋H 2SO 4===FeSO 4＋H 2↑ C ．该实验条件下，硫酸铜比稀硫酸更容易跟铁粉发生反应
D ．在不同浓度的硫酸铜和稀硫酸的混合溶液中投入铁粉，都是硫酸铜先跟铁粉反应
7．[2018·淮安]某课外活动小组进行测定水中氢氧元素的质量比的实验探究，已知H 2＋CuO=====△
Cu ＋H 2O 。

根据图示进行实验，反应后测得甲中玻璃管(含药品)质量减少a g ，乙中U 形管(含药品)质量增加b g 。

图13－3
(1)水中氢、氧元素的质量比是____(用含a、b的式子表示)。

(2)下列因素中，对测定结果有影响的是____(填字母)。

A．CuO粉末不干燥
B．CuO没有完全转化为Cu
C．没有丙装置
8．[绍兴义乌中考]以粗盐(含杂质Na2SO4、MgCl2、CaCl2、泥沙)为原料制备精盐。

(1)加水溶解后，用如图装置除去粗盐中的泥沙，玻璃棒的作用是____。

(2)为除去Na2SO4、MgCl2、CaCl2，并得到中性的食盐溶液，下列所加试剂和
图13－4操作：①加过量的Na2CO3溶液，②过滤，③加过量的NaOH溶液，
④加适量的稀HCl，⑤加过量的BaCl2溶液，能达到目的的顺序是
____。

A．⑤③②①④
B．③⑤①④②
C．③⑤①②④
(3)用pH试纸检验溶液是否呈中性的操作是____。

9．[2018·德阳]氢氧化镁是一种重要的化工原料，某矿石由MgO、Fe2O3、CuO和SiO2组成。

用它制备氢氧化镁的流程示意图如下：
部分金属阳离子以氢氧化物形成沉淀时溶液的pH见下表：
沉淀物Fe(OH)3Cu(OH)2Mg(OH)2
开始沉淀 1.9 4.29.1
完全沉淀 3.2 6.711.1
(1)
(2)溶液A中的阳离子是__ _(填离子符号)。

(3)沉淀C的成分是____。

(4)溶液B与熟石灰反应的化学方程式是__MgCl2＋Ca(OH)2===Mg(OH)2↓＋CaCl2____。

10．[2018·扬州]某工厂产生的废渣主要成分是含钙的化合物(杂质为Fe2O3)。

用该废渣制取CaCl2晶体(CaCl2·x H2O)并进行组成测定，其制取的流程如图所示：
已知：NH4Cl溶液显酸性，且浓度越高酸性越强。

(1)XRD图谱可用于判断某固态物质是否存在。

甲图为煅烧前后废渣的XRD图谱。

写出
煅烧时发生的化学反应方程式：____。

(2)浸取时需连续搅拌，其目的是__ _；生成的NH3
能使湿润的红色石蕊试纸变____色。

(3)若使用过量浓度较高的NH 4Cl 溶液，则所得CaCl 2溶液中会含有NH 4Cl 、____(填化学式)等杂质。

(4)过滤得到的Fe 2O 3在高温下可与CO 反应，写出该反应的化学方程式：__ __。

(5)测定晶体(CaCl 2·x H 2O)的组成：
a ．称取14.7000g CaCl 2晶体于锥形瓶内，加入适量蒸馏水，使其全部溶解。

b ．再向其中加入足量的Na 2CO 3溶液，静置。

c ．过滤、洗涤、干燥、称量，得到10.0000g 固体。

①通过计算，确定x 的值(写出计算过程)。

2
②判断步骤b 中沉淀完全的方法是：静置，向上层清液中滴加____，则说明已沉淀完全；若沉淀不完全，则测得的x 值比实际值____(选填“偏大”“偏小”或“ 不变”)。

11．[扬州中考]碱式碳酸镁[Mg 2(OH)2CO 3]和过氧化镁(MgO 2)都是重要化工原料。

以
Mg 2(OH)2CO 3为原料，制备产品MgO 2的步骤如下：
(1)煅烧：煅烧Mg 2(OH)2CO 3得到三种氧化物，其中一种常温下是气体，且能使澄清石灰水变浑浊，煅烧时反应的化学方程式为__ __。

(2)转化：向所得固体中加双氧水充分搅拌，发生反应MgO ＋H 2O 2===MgO 2＋H 2O 。

(3)分离：得到产品。

(4)测定：假设产品中仅混有少量MgO ，某小组设计如图装置，通过测定生成O 2体积，计算MgO 2的质量分数。

已知：
a ．MnO 2与稀盐酸不反应
b ．MgO 2＋2HCl===MgCl 2＋H 2O 2
c ．2MgO 2=====△2MgO ＋O 2↑
d ．MgO ＋C=====高温Mg ＋CO ↑
图13－8
①相同条件下，____(选填“装置A ”或“装置B ”)能使测定结果更 准确。

②经讨论，该小组又设计了下列3种方案，分别取5.0g 产品进行实验，能确定MgO 2质
量分数的是____(填字母)。

A．加热，使MgO2完全分解，测出剩余固体的质量
B．与足量炭粉在高温下充分反应，测出生成Mg的质量
C．先加足量稀盐酸，再加足量NaOH溶液，充分反应，测出Mg(OH)2质量。