（初升高）高一化學(xué)銜接班第7講-物質(zhì)間的相互轉(zhuǎn)化

（初升高）高一化學(xué)銜接班第7講——物質(zhì)間的相互轉(zhuǎn)化一、學(xué)習(xí)目標(biāo)1.掌握各物質(zhì)之間特別是酸、堿、鹽之間的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系和轉(zhuǎn)化規(guī)律。2.理解復(fù)分解反應(yīng)發(fā)生的條件，并學(xué)會(huì)應(yīng)用該條件正確書寫化學(xué)反應(yīng)方程式。3.掌握常見金屬的活動(dòng)性順序及其應(yīng)用。二、學(xué)習(xí)要點(diǎn)1.各類物質(zhì)相互轉(zhuǎn)化關(guān)系：十大成鹽規(guī)律，復(fù)分解反應(yīng)發(fā)生條件2.常見金屬的活動(dòng)性順序及其應(yīng)用。三、課程精講你見過美麗的溶洞，奇妙無比的鐘乳石嗎？你知道溶洞里的鐘乳石是怎樣形成的嗎？溶洞的形成是石灰?guī)r地區(qū)地下水長(zhǎng)期溶蝕的結(jié)果，石灰?guī)r里含不溶性的碳酸鈣，當(dāng)它遇到溶有CO2的水時(shí)就會(huì)變成可溶性的碳酸氫鈣[Ca(HCO3)2]

，溶有碳酸氫鈣的水如果受熱或遇壓強(qiáng)突然變小時(shí)，溶在水中的碳酸氫鈣就會(huì)分解，重新變成碳酸鈣沉積下來。在自然界中不斷發(fā)生上述反應(yīng)，于是就形成了溶洞中的各種景觀

。你知道上述涉及的各類物質(zhì)是如何轉(zhuǎn)化的嗎？你還知道其他物質(zhì)的哪些轉(zhuǎn)化關(guān)系和轉(zhuǎn)化規(guī)律？知識(shí)點(diǎn)一：各類物質(zhì)相互轉(zhuǎn)化關(guān)系初中化學(xué)所涉及的元素化合物知識(shí)主要包括：（1）非金屬單質(zhì)：O2、N2、P等；（2）金屬單質(zhì)：Fe、Al等；（3）非金屬氧化物：CO、CO2等；（4）金屬氧化物：CaO、CuO等；（5）酸：HCl、H2SO4、HNO3、醋酸、碳酸等；（6）堿：NaOH、Ca(OH)2、氨水等；（7）鹽：NaCl、Na2CO3、CaCO3等。這些物質(zhì)之間有什么相互轉(zhuǎn)化關(guān)系？1.（1）金屬與O2在加熱或點(diǎn)燃條件下可生成金屬氧化物（堿性氧化物）：（2）可溶性的堿性氧化物與水反應(yīng)生成相應(yīng)的堿：（3）難溶性的堿在加熱條件下可生成堿性氧化物和水：（4）堿與酸發(fā)生中和反應(yīng)生成鹽和水：2.（1）非金屬與O2在加熱或點(diǎn)燃條件下可生成非金屬氧化物（酸性氧化物）：（2）可溶性的酸性氧化物與水反應(yīng)生成相應(yīng)的酸：（3）易揮發(fā)或難溶性的酸可生成酸性氧化物和水：（4）酸與堿發(fā)生中和反應(yīng)生成鹽和水：H2SO4+2NaOH=Na2SO4+2H2O3.十大成鹽規(guī)律（1）金屬+非金屬（無氧酸）鹽：（2）金屬+酸鹽+ ：（3）金屬+鹽新鹽+新金屬：（4）堿性氧化物+酸性氧化物（含氧酸）鹽：（5）堿性氧化物+酸鹽+水：（6）酸性氧化物+堿鹽+水：（7）酸+鹽新酸+新鹽：（8）堿+鹽新堿+新鹽 ：（9）鹽+鹽兩種新鹽：（10）酸+堿鹽+H2O：思考：制取NaCl的方法有幾種？（1）金屬+非金屬（無氧酸）鹽：（2）金屬+酸鹽+ ：2Na+2HCl=2NaCl+H2↑（3）金屬+鹽新鹽+新金屬：由于金屬鈉易與水反應(yīng)，所以在溶液中，不能置換出其他金屬而生成鈉鹽。（4）堿性氧化物+酸性氧化物（含氧酸）鹽：由于NaCl是無氧酸鹽，對(duì)應(yīng)的酸是HCl，無酸性氧化物。（5）堿性氧化物+酸鹽+水：Na2O+2HCl=2NaCl+H2O（6）酸性氧化物+堿鹽+水：（原因同4）（7）酸+鹽新酸+新鹽：（8）堿+鹽新堿+新鹽：2NaOH+CuCl2=Cu(OH)2↓+2NaCl（9）鹽+鹽兩種新鹽：Na2CO3+BaCl2=BaCO3↓+2NaCl（10）酸+堿鹽+H2O：綜上所述，制取NaCl的方法有7種。所以，以上各規(guī)律為各物質(zhì)間相互轉(zhuǎn)化的一般規(guī)律，具體到某些物質(zhì)時(shí)，有些規(guī)律要具體分析，未必均適用。4.復(fù)分解反應(yīng)發(fā)生的條件以上規(guī)律中的反應(yīng)多數(shù)都是復(fù)分解反應(yīng)，它的發(fā)生有什么條件？初中我們學(xué)過，酸、堿、鹽等在溶液中發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)的條件是：（1）有沉淀產(chǎn)生；（2）有氣體放出；（3）有水生成。所以，上述規(guī)律中的反應(yīng)多數(shù)都是有條件的：（1）酸+堿鹽+水（反應(yīng)物有強(qiáng)酸或強(qiáng)堿，至少一種物質(zhì)可溶）如：Cu(OH)2與H2SO4，NaOH與H2SiO3可發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)；但Cu(OH)2與H2SiO3不能發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)。（2）酸+堿性氧化物鹽+水（堿性氧化物可不溶于水，但要溶于相應(yīng)的酸）如：CuO與HCl可發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)；但CuO與碳酸不能發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)。（3）酸+鹽新酸+新鹽（鹽可不溶于水，但要溶于相應(yīng)的酸）如：CaCO3與HCl可發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)；而BaSO4不與HCl發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)。（4）堿+鹽新堿+新鹽（反應(yīng)物的堿和鹽均要溶于水）如：NaOH與CuSO4可發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)；而NaOH與CaCO3不能發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)。（5）鹽+鹽兩種新鹽（反應(yīng)物均要溶于水）如：Na2SO4與BaCl2可發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)；而Na2SO4與BaCO3不能發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)；所以，我們?cè)跁鴮憦?fù)分解反應(yīng)的方程式時(shí)，要特別注意反應(yīng)發(fā)生的條件。另外，在高中階段，學(xué)習(xí)了電離的概念后，復(fù)分解反應(yīng)條件中的第（3）點(diǎn)“有水生成”相應(yīng)的改為“有難電離的物質(zhì)生成”。如：CH3COONa+HCl=NaCl+CH3COOH【典型例題】例1.下列物質(zhì)的變化，必須通過鹽溶液才能實(shí)現(xiàn)反應(yīng)的是（）A.CuO→CuCl2 B.K2SO4→KClC.CaCO3→CaCl2 D.Mg(OH)2→MgCl2思路導(dǎo)航：本題考查的是物質(zhì)之間相互反應(yīng)關(guān)系中成鹽的規(guī)律。解答：CuO、CaCO3、Mg(OH)2可與HCl反應(yīng)生成CuCl2、CaCl2、MgCl2；所以A、C、D錯(cuò)；K2SO4轉(zhuǎn)化為KCl需要與BaCl2、CaCl2鹽溶液反應(yīng)。所以答案為B。仿練：實(shí)現(xiàn)下列物質(zhì)的轉(zhuǎn)化時(shí)，只有加入酸才能通過一步反應(yīng)實(shí)現(xiàn)的是（）A. B.C. D.答案：A點(diǎn)津：掌握物質(zhì)之間的相互反應(yīng)，合理的利用復(fù)分解反應(yīng)發(fā)生的條件是解題的關(guān)鍵，這就需要多練習(xí)，才能熟練掌握。例2.有甲、乙、丙、丁四種物質(zhì)，它們分別是中的一種，若將丁的溶液滴入到乙的溶液中，則產(chǎn)生白色沉淀，向這種白色沉淀中滴加甲的溶液，沉淀溶解并放出一種無色氣體。據(jù)此得出的下列推斷中，正確的是（）A.甲一定是 B.乙一定是C.丙一定是 D.丁一定是思路導(dǎo)航：本題從知識(shí)上考查的是復(fù)分解反應(yīng)發(fā)生的條件。從能力上考查的是推理能力，要從反應(yīng)的現(xiàn)象入手，依據(jù)物質(zhì)的性質(zhì)和發(fā)生的反應(yīng)來推測(cè)物質(zhì)。解答：根據(jù)產(chǎn)生白色沉淀的現(xiàn)象，可知該沉淀可能是BaCO3或BaSO4，又因白色沉淀中加甲物質(zhì)后能產(chǎn)生無色氣體，可知沉淀應(yīng)為BaCO3，所滴加的甲物質(zhì)應(yīng)該是HCl；丁和乙一個(gè)是Ba(OH)2、一個(gè)是Na2CO3，但不能確定。所以丙應(yīng)該是Na2SO4，答案為AC仿練：甲、乙、丙、丁分別是氫氧化鈣溶液、硝酸鉀溶液、碳酸鈉溶液、鹽酸中的一種。已知甲和丙可以反應(yīng)，甲和丁也可以反應(yīng)，則下列說法正確的是（）A.甲一定是氫氧化鈣溶液 B.乙一定是硝酸鉀溶液C.丙可能是碳酸鈉溶液 D.丁只能是鹽酸溶液答案：B點(diǎn)津：對(duì)于推斷題，一定要審清題目，根據(jù)現(xiàn)象進(jìn)行推理，思維一定要縝密。對(duì)于復(fù)分解反應(yīng)能否發(fā)生，一定要掌握它發(fā)生的條件。另外各物質(zhì)的溶解性也要記準(zhǔn)。知識(shí)點(diǎn)二：常見金屬的活動(dòng)性順序及其應(yīng)用1.常見金屬活動(dòng)性順序：2.應(yīng)用注意事項(xiàng)：（1）在金屬活動(dòng)性順序里，位于氫以前的金屬，能與酸發(fā)生反應(yīng)，置換出氫氣；排在氫后的金屬則不能與酸發(fā)生置換反應(yīng)。如：Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑Cu+2HCl不能置換出氫氣（2）活動(dòng)性較強(qiáng)的金屬一般可以將位于其后的金屬?gòu)乃鼈兊柠}溶液中置換出來。如：Fe+CuSO4=Cu+FeSO4（3）很活潑的金屬與某些鹽溶液反應(yīng)時(shí)，先與水反應(yīng)生成堿，然后堿再與鹽溶液發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)，無金屬生成。如：鈉投入到硫酸銅溶液中，2Na+2H2O=2NaOH+H2↑2NaOH+CuSO4=Cu(OH)2↓+Na2SO4，總反應(yīng)方程式可寫為：2Na+2H2O+CuSO4=Cu(OH)2↓+Na2SO4+H2↑（4）濃硫酸及濃、稀硝酸與金屬反應(yīng)不生成氫氣，即不發(fā)生置換反應(yīng)。（5）鐵與酸或鹽溶液發(fā)生置換反應(yīng)時(shí)，生成亞鐵鹽，即鐵為+2價(jià)。（6）金屬活動(dòng)性順序只適用于金屬和酸、金屬和鹽發(fā)生的置換反應(yīng)，不能用于復(fù)分解反應(yīng)，也不宜用金屬活動(dòng)性順序去說明非水溶液中的某些反應(yīng)，如：3.金屬的冶煉方法①熱分解法：在金屬活動(dòng)性順序中，位于氫后面的金屬（如Hg、Ag等）的氧化物受熱就能分解得到相應(yīng)的金屬。如：2HgO2Hg+O2↑，2Ag2O4Ag+O2↑②熱還原法：多數(shù)金屬的冶煉可用熱還原法，常用的還原劑有焦炭、一氧化碳、氫氣和活潑金屬等。如：Fe2O3+3CO2Fe+3CO2WO3+3H2W+3H2O③電解法：在金屬活動(dòng)性順序中，鉀、鈣、鈉、鎂、鋁等金屬，不能用一般的方法制得，只能通過通電分解其熔融鹽或氧化物的方法冶煉。如：2NaCl2Na+Cl2↑2Al2O34Al+3O2↑對(duì)于某些不活潑金屬，如銅、銀等，也常用電解其鹽溶液的方法進(jìn)行精煉，但電解法要消耗大量電能，成本較高?！镜湫屠}】例1.有三種金屬M(fèi)、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能從溶液中置換出，R不溶于鹽酸，M能在中劇烈燃燒，火星四射，生成黑色固體物質(zhì)。則M、N、R在金屬活動(dòng)性順序表中的正確位置是（）A.M、N、H、R B.R、M、H、N C.R、H、M、N D.N、M、H、R思路導(dǎo)航：本題考查根據(jù)實(shí)際反應(yīng)推導(dǎo)金屬活動(dòng)性順序，關(guān)鍵是先確定一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，其他的與之相比較。排在前面的金屬能把排在后面的金屬?gòu)乃柠}溶液里置換出來，而不管它是排在氫前還是排在氫后，但要注意金屬與鹽反應(yīng)時(shí)，鹽應(yīng)為可溶性鹽。解答：根據(jù)題意，溶于水且水溶液pH＞7的堿性氧化物只有和，這些金屬的活動(dòng)性都很強(qiáng)。又據(jù)題干信息可知，，M是鐵，故M、N、R在金屬活動(dòng)性順序表中應(yīng)為N、M、H、R，答案為D。仿練：下列四種金屬中，有一種金屬的鹽溶液與其他三種金屬都能發(fā)生置換反應(yīng)，這種金屬是（）A.FeB.AgC.ZnD.Cu答案：B點(diǎn)津：熟悉金屬活動(dòng)性順序的應(yīng)用，比較金屬的相對(duì)位置，考試中經(jīng)常出現(xiàn)。解答此類題目，一定要先確定標(biāo)準(zhǔn)，然后與它的活動(dòng)性相對(duì)比，來判斷其他的金屬的活動(dòng)性相對(duì)位置。例2.某工廠中含有少量氧化銅和鋅粉的廢渣與廢鹽酸混合形成污水，若向污水中加入足量的鐵粉，則處理后的水中一定含有的金屬離子是（）A.、 B.、 C.、 D.只有思路導(dǎo)航：理解題中各物質(zhì)加入的先后順序及量之間的關(guān)系是解此題的關(guān)鍵。解答：含有少量氧化銅和鋅粉的廢渣在未加入鐵粉前先與廢鹽酸作用：，，未反應(yīng)完的廢鹽酸與加入的鐵粉繼續(xù)反應(yīng)直至廢鹽酸消耗盡：，另外，鐵粉還要與溶液中的反應(yīng)：，至反應(yīng)完，鐵粉仍有剩余（因?yàn)殍F粉足量），此時(shí)溶液中含有的金屬陽離子只有與未參與反應(yīng)的，答案為B。仿練：某溶液中含有Zn2+、Fe2+、Cu2+、Ag+四種離子，向溶液中加入一定量的Fe粉，充分反應(yīng)后，溶液中一定存在的離子是（）A.Zn2+、Fe2+、Cu2+B.Fe2+、Cu2+、Ag+C.Zn2+Fe2+、Ag+D.Zn2+、Fe2+答案：D點(diǎn)津：溶液中含多種離子的題目，解答時(shí)一定要審好題，注意加入物質(zhì)的順序和用量。四、知識(shí)提煉導(dǎo)圖：五、目標(biāo)期望：通過本講的學(xué)習(xí)，我們要做到：（1）學(xué)會(huì)各類物質(zhì)之間的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系和轉(zhuǎn)化規(guī)律；（2）能夠書寫酸、堿、鹽之間的相互轉(zhuǎn)化的化學(xué)反應(yīng)方程式；（3）會(huì)利用復(fù)分解反應(yīng)發(fā)生的條件，正確書寫化學(xué)反應(yīng)方程式。（4）會(huì)根據(jù)金屬活動(dòng)性順序解決實(shí)際問題；（5）學(xué)會(huì)常見金屬的冶煉原理，會(huì)書寫相關(guān)化學(xué)方程式。六、下講預(yù)告：我們?cè)谙轮v將要學(xué)習(xí)化學(xué)計(jì)算初步，學(xué)習(xí)有關(guān)化學(xué)式計(jì)算的原理、常見類型和常用的計(jì)算方法；學(xué)習(xí)有關(guān)化學(xué)反應(yīng)方程式計(jì)算的常見基本類型、解題步驟和常用的計(jì)算公式；學(xué)習(xí)差量法在計(jì)算中的應(yīng)用，學(xué)習(xí)差量法的應(yīng)用原理、解題步驟和常見的類型。希望同學(xué)們做好課前預(yù)習(xí)！【同步練習(xí)】（答題時(shí)間：45分鐘）1.下列反應(yīng)能發(fā)生的是（）A.氯化鈉溶液和稀硫酸 B.氯化鈣溶液和硝酸C.碳酸鈉固體和稀鹽酸 D.銅與稀硫酸2.下列酸性氧化物與其水化物的關(guān)系不對(duì)應(yīng)的是（）A.SiO2H2SiO3 B.COH2CO3C.P2O5H3PO4 D.N2O5HNO33.下列溶液中的物質(zhì)，能和稀硫酸發(fā)生中和反應(yīng)，并能生成白色沉淀的是（）A.溶液 B.溶液 C.溶液 D.溶液4.下列說法中，錯(cuò)誤的是（）A.生成鹽和水的反應(yīng)一定是中和反應(yīng)B.能使氫氧化鈣溶液變渾蝕C.能發(fā)生的復(fù)分解反應(yīng)可能既沒有沉淀析出，也沒有氣體放出D.滴有石蕊的稀硫酸與氯化鋇溶液恰好完全反應(yīng)后，溶液仍顯紅色5.已知硫化氫是氣體，金屬硫化物的溶解性比較復(fù)雜，如K2S、Na2S為可溶性硫化物，F(xiàn)eS、ZnS為難溶于水但可溶于酸的硫化物，CuS、Ag2S為既難溶于水又難溶于強(qiáng)酸的硫化物。下列硫化物和酸的反應(yīng)不正確的是（）A.Na2S+2HCl=H2S↑+2NaCl B.FeSO4+H2S=FeS↓+H2SO4C.CuSO4+H2S=CuS↓+H2SO4 D.ZnS+2HCl=H2S↑+ZnCl26.某煉鐵廠用于高爐煉鐵的主要原料是赤鐵礦石、焦炭、空氣等，主要反應(yīng)過程如下圖所示：寫出上述反應(yīng)的化學(xué)方程式：（1）___________________________________________；（2）___________________________________________；（3）___________________________________________。7.將溶液分別滴入稀硫酸和硝酸銀溶液中，都能產(chǎn)生不溶于稀硝酸的白色沉淀，這兩種沉淀物分別是和。8.將溶液和溶液混合，充分反應(yīng)后過濾，所得的濾液中一定含有的離子是；在和的混合溶液中加入一定量的鎂粉，充分反應(yīng)后過濾，分別得到濾液和固體，若向?yàn)V出的固體中滴加稀硫酸，有氣泡產(chǎn)生，則濾出的固體中一定含