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2024年初升高化学无忧衔接·衔接点03 物质的转化-2024年初升高化学无忧衔接（通用版）

浏览475 题量28 2024/07/01
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衔接点03   物质的转化

初中要求了解常见单质、氧化物、酸碱盐之间的转化。
高中要求1.理解单质、氧化物、酸碱盐之间的转化规律；
2.了解单质、氧化物、酸碱盐之间的转化的常规转化路径；
3.熟练掌握单质、氧化物、酸碱盐之间的转化方法(十大制盐法)

回顾一、单质的化学性质
1.金属单质的化学性质：
A、金属与氧气的反应
金属空气中氧气中反应方程式
镁（Mg）点燃，剧烈燃烧，发出白光，生成白色固体点燃，比在空气中燃烧更剧烈2Mg+O22MgO
铝（Al）常温下，表面生成一层致密的氧化铝薄膜，阻止铝进一步被氧化点燃，剧烈燃烧，发出白光，生成白色固体4Al+3O2=2Al2O3或4Al+3O22Al2O3
铁（Fe）点燃，不燃烧，只发红热点燃，剧烈燃烧、火星四射，生成黑色固体，放出大量的热3Fe+2O2Fe3O4
铜（Cu）加热，表面会生成黑色固体2Cu+O22CuO
金（Au）即使高温条件下，也不与氧气反应
B、金属与盐酸、稀硫酸的反应
金属与盐酸反应与稀硫酸反应现象
镁Mg+2HCl=MgCl2+H2↑Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑剧烈反应，产生大量气泡，溶液仍为无色
铝2Al+6HCl==2AlCl3+3H2↑2Al+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2↑剧烈反应，产生大量气泡，溶液仍为无色
锌Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑反应比较剧烈，产生气泡，溶液仍为无色
铁Fe+2HCl=FeCl2+H2↑（稀盐酸）Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑反应缓慢，有气泡产生，溶液由无色变为浅绿色
铜不反应
C、金属与盐溶液的反应
（1）铁丝浸入硫酸铜溶液中     
Fe +CuSO4 = Cu + FeSO4     
应用及说明：
“湿法冶铜”的原理
不能用铁制品放硫酸铜溶液（或农药波尔多液）
现象：铁钉表面有红色物质出现，溶液由蓝色变为浅绿色。
（2）铝丝浸入硫酸铜溶液中
2Al + 3CuSO4 = Al2(SO4)3 + 3Cu
现象：铝丝表面有红色物质出现，溶液由蓝色变为无色。
（3）铜丝浸入硝酸银溶液中   
Cu + 2AgNO3 = Cu(NO3)2 + 2Ag
现象：铜丝表面有银白色物质出现，溶液由无色变为蓝色。
2. 非金属单质的化学性质：
A、与氧气反应
S+O2SO2
C+O2CO2
4P+5O22P2O5
……
B、与氧化物的反应
C+2CuO2Cu+CO2↑
2Fe2O3+3C4Fe+3CO2↑
C+CO22CO
H2+CuOCu+H2O
……
回顾二、常见的酸的化学性质
1.与酸碱指示剂的作用
紫色石蕊溶液无色酚酞溶液
稀盐酸变红色不变色
稀硫酸变红色不变色
2.酸与活泼金属反应
与稀盐酸反应的化学方程式与稀硫酸反应的化学方程式
镁Mg+2HCl=MgCl2+H2↑ Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑
锌Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑ Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑
铁Fe+2HCl=FeCl2+H2↑ Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑
铝2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑ 2Al+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2↑
酸与活泼金属反应的共同现象是：金属逐渐溶解，并产生气泡
3．与金属氧化物反应
现象化学方程式
铁锈与稀盐酸铁锈逐渐溶解，溶液由无色变为黄色Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O       
铁锈与稀硫酸Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O
氧化铜与稀盐酸黑色粉末逐渐溶解，溶液由无色变为蓝色CuO+2HCl=CuCl2+H2O
氧化铜与稀硫酸CuO+H2SO4=CuSO4+H2O
4.与碱反应生成盐和水
现象化学方程式
氢氧化钙与稀盐酸滴有酚酞试剂的碱溶液由红色逐渐变成无色，放出热量Ca(OH)2＋2HCl=CaCl2＋2H2O
氢氧化钙与稀硫酸Ca(OH)2＋H2SO4=CaSO4＋2H2O
氢氧化铜与稀盐酸蓝色固体消失，溶液由无色变为蓝色Cu(OH)2＋2HCl=CuCl2＋2H2O
氢氧化铁与稀硫酸红褐色固体消失，溶液由无色变为黄色2Fe(OH)3＋3H2SO4=Fe(SO4)3＋3H2O
5.与某些盐反应生成新盐和新酸
现象化学方程式
碳酸钠与稀盐酸有气泡产生Na2CO3＋2HCl=2NaCl＋CO2↑＋H2O
碳酸氢钠与稀硫酸2NaHCO3＋H2SO4=Na2SO4＋2CO2↑＋2H2O

回顾三、常见的碱化学性质
1．与酸碱指示剂反应
紫色石蕊溶液无色酚酞溶液
氢氧化钠溶液蓝色红色
氢氧化钙溶液蓝色红色
【点拨】
难溶于水的碱不能使酸碱指示剂变色，如氢氧化铜、氢氧化铁、氢氧化镁等。
2．与部分非金属氧化物反应
（1）与二氧化碳的反应
①氢氧化钠：2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O
②氢氧化钙：Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O
（2）与二氧化硫的反应
①氢氧化钠：2NaOH+SO2=Na2SO3+H2O
②氢氧化钙：Ca(OH)2+SO2=CaSO3↓+H2O
（3）与三氧化硫的反应
①氢氧化钠：NaOH+SO3=Na2SO4+H2O
②氢氧化钙：Ca(OH)2+SO3=CaSO4↓+H2O
3．与酸反应
①氢氧化钠
NaOH+HCl=NaCl+H2O
2NaOH+H2SO4=Na2SO4+H2O
②氢氧化钙
Ca(OH)2+2HCl=CaCl2+2H2O
Ca(OH)2+H2SO4=CaSO4+2H2O
4．与部分盐反应
①氢氧化钠：2NaOH+CuSO4=Cu(OH)2↓+Na2SO4
②氢氧化钙：Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+2NaOH

回顾四、盐的化学性质
1.盐跟某些金属的反应：
规律：盐＋金属＝新盐＋新金属
反应条件：
在金属活动性顺序表中，除非常活泼的K、Ca和Na外，排在前面的金属一般可以将位于其后面的、比它不活泼的金属从它们的盐溶液中置换出来。
Zn＋CuSO4＝ZnSO4＋Cu；
Cu＋HgNO3)2＝Hg＋Cu(NO3)2；
ZnSO4＋Cu不反应
2.盐跟酸的反应：
规律：盐＋酸＝新盐＋新酸
BaCl2＋H2SO4＝BaSO4＋2HCl
AgNO3＋HCl＝AgCl＋HNO3
Na2CO3＋2HCl＝2NaCl＋H2O＋CO2↑
3.盐跟碱的反应：
规律：盐＋碱＝新盐＋新碱
Na2CO3＋Ca(OH)2＝CaCO3↓＋2NaOH
FeCl3＋3NaOH＝Fe(OH)3↓＋3NaCl
4.盐跟另一种盐的反应：
规律：盐＋盐＝新盐＋新盐
Na2CO3＋CaCl2＝CaCO3↓＋2NaCl
AgNO3＋NaCl＝AgCl＋NaNO3
BaCl2＋Na2SO4＝BaSO4＋2NaCl

新知一、物质的转化
1．基本依据：
化学变化过程中，元素是不会改变的。即化学反应中的质量守恒。
2．应用：
确定制取某类物质的可能方法。
3．实例：
(1)以钙为例，用化学方程式表示钙及其化合物之间的转化关系并指明反应类型。

①2Ca＋O2=2CaO，化合反应；
②CaO＋H2O=Ca(OH)2，化合反应；
③CaO＋CO2=CaCO3，化合反应；
④Ca(OH)2＋Na2CO3=CaCO3↓＋2NaOH，复分解反应；
⑤Ca(OH)2＋2HCl=CaCl2＋2H2O，复分解反应；
⑥CaCO3＋2HCl=CaCl2＋CO2↑＋H2O，复分解反应。
(2)碳及其化合物间的转化关系如下图所示：

写出图中序号所示转化所需反应物的化学式：
①O2　②H2O　③Ca(OH)2　④CaO　⑤Ca(OH)2(答案合理即可)。
(3)单质到盐的一般转化关系：
部分金属单质碱性氧化物碱盐
如：NaNa2ONaOHNa2SO4
符合上述转化关系的常见金属有Na、K、Ca、Ba等，但Mg、Fe、Al、Cu等不符合上述转化关系。
部分非金属单质酸性氧化物酸盐
如：SSO2H2SO3Na2SO3
符合上述转化关系的常见非金属有C、S、P等，但N、Si等不符合上述转化关系。
4．工业生产中的其他因素：
①最适当方法的选择

②实例——工业上制取NaOH
a．一般不采用Na2O与H2O反应的原因：Na2O作为原料，来源少、成本高；
b．主要采用方法：电解饱和食盐水；        
c．过去曾采用方法：盐(如Na2CO3)与碱[如Ca(OH)2]反应。
新知二、单质、氧化物、酸、碱、盐之间的转化关系

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）
十七规律须牢记
纵向：
（1）金属+O2金属氧化物（碱性氧化物）   
4Na+ O2=2Na2O 2Cu+ O2=2CuO     
（2）碱性氧化物（可溶）+水→碱（可溶）                    
Na2O+H2O=2NaOH
（3）碱（难溶）碱性氧化物（难溶） + 水             
Cu(OH)2CuO+H2O
（4）酸+碱→盐+水                                  
3NaOH+H3PO4=Na3PO4+3H2O
Cu(OH)2+H2SO4=CuSO4+2H2O
（5）非金属+ O2非金属氧化物（酸性氧化物）
C+O2CO2
S+O2SO2
4P+5O22P2O5
（6）酸性氧化物（易溶）+水→酸（易溶）
CO2+H2O=H2CO3     
P2O5+3H2O=2H3PO4
（7）酸（易挥发/难溶）→酸酐+水（易挥发/难溶）
H2CO3 = CO2↑+H2O
H2SiO3H2O+SiO2
从纵向来看，金属→碱性氧化物→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        
2Na+Cl22NaCl
（9）碱性氧化物+酸性氧化物→（含氧酸）盐             
Na2O+CO2=Na2CO3
（10）含氧酸盐→碱性氧化物+酸性氧化物
CaCO3CaO+ CO2↑
（11）盐+盐→两种新盐
NaCl+AgNO3=NaNO3+AgCl↓
交叉：
（12）酸+碱性氧化物→盐+水                           
H2SO4+CuO=CuSO4+H2O
（13）碱+酸性氧化物→盐+水                           
2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O
（14）酸+盐→新酸+新盐                           
Na2CO3+ H2SO4= Na2SO4 +H2CO3
H2CO3 = CO2↑+H2O
（15）碱+盐新碱+新盐       
2NaOH+ CuSO4= Na2SO4+Cu(OH)2↓
（16）金属+酸→盐+H2↑       
Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑       
（17）金属+盐新盐+新金属                    
Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑
Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu
以上十七条规律的应用：
（1）可预知某物质的性质。
（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ZnCl2的方法与制取CuSO4的方法各有几种？（思考）
<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：CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
②稳定的（不易分解的）酸不稳定的（另分解的）酸。
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
③高沸点（不易挥发的）酸低沸点（易挥发的）酸。
如：H2SO4(浓)+2NaClNa2SO4+2HCl↑

④可溶性酸难溶性酸。
如：Na2SiO3+2HCl=H2SiO3↓+2NaCl
<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：
CH4+2O2CO2+2H2O
C2H5OH+3O22CO2+3H2O
CO+CuOCu+CO2
新知三、化学反应的类型

（河北省张家口市2023学年高一上学期期末）

（重庆市2023学年高一上学期期末）

（甘肃省酒泉市2023学年高一上学期期末）

（安徽省淮北市实验高级中学2023学年高一上学期期末）

（山东省聊城市2023学年高一上学期期末）

（2023春·江西·高一校联考期中）

（2023春·天津·高一统考期中）

（2023春·江苏淮安·高一校联考期中）

（2023年河南省郑州市中牟县期中）

（2023年江苏省扬州中学期中）

（2023年山西省长治市第一中学校高一期末）

（2023河北省承德市双滦区实验中学期中）

（2023北京西域期末）

（2023江西宜春高二上高二中校考阶段练习）

（2023福建漳州正兴学校期中）

（2023年贵州毕节）

（2022秋·福建省南平市高级中学校考期中）
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