第一章 物质及其变化 考点 2 物质的转化关系判断 核心要点 以酸碱盐及氧化物知识为例，认识不同类型物质之间在一定条件下可以相互转化。 能力构建 一、单质、酸、碱、盐、氧化物之间的转化关系 有关化学方程式举例： ①Mg+Cl2 MgCl2 ③Zn+H2SO4 ⑤CO2+Ca(OH)2 ⑦NaOH+HCl ⑨AgNO3+HCl ②Fe+CuSO4 ZnSO4+H2↑ CaCO3↓+H2O NaCl+H2O AgCl↓+HNO3 FeSO4+Cu ④CaO+SiO2 CaSiO3 ⑥CuO+H2SO4 ⑧3NaOH+FeCl3 ⑩Na2SO4+BaCl2 CuSO4+H2O Fe(OH)3↓+3NaCl BaSO4↓+2NaCl 二、物质的转化关系相关推断 1．同类物质常常具有许多共性。因此可以通过物质所属类别，推测其具有的性质。如： (1)SO2 和 CO2 同为酸性氧化物，根据酸性氧化物具有的通性(或 CO2 的性质)，可推测 SO2 具有的性质，用化 学方程式可表示为：① SO2+H2O===H2SO3，② SO2+CaO===CaSO3，③ SO2+Ca(OH)2===CaSO3↓+H2O。 (2)实验室用碳酸钙与盐酸反应制取 CO2 气体的化学方程式是 CaCO3+2HCl===CaCl2+CO2↑+H2O；若实验室 没有盐酸时，可选用硝酸代替。 2．通过物质分类，可以建立物质间的从属关系，分析物质间的本质区别和联系，寻找各类物质之间的转 化关系。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以及反应类型如下： 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+CO2===CaCO3↓+H2O，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。 深化理解 常见物质间转化的 5 个误区 (1)S 燃烧不能直接生成 SO3 而是生成 SO2。 (2)Al2O3、SiO2、Fe2O3 与 H2O 不反应，不能直接转化为 Al(OH)3、H2SiO3、Fe(OH)3。 (3)NH3 催化氧化不能直接生成 NO2。 (4)Fe 与 Cl2 反应不能生成 FeCl2。 (5)Fe 与 H+、Cu2+、S、I2 反应不能生成 Fe3+。 典型例题 例 1 北京冬奥会或第 24 届冬季奥林匹克运动会将在 2022 年 2 月 4 日至 2022 年 2 月 20 日在中华人民共和 国北京市和河北省张家口市联合举行。某同学在奥运五连环中填入了 5 种物质，相连环物质间能发生反应， 不相连环物质间不能发生反应。你认为“五连环”中物质间发生的反应，没有涉及的基本反应类型 A．分解反应 B．复分解反应 C．化合反应 D．置换反应 【答案】A 【解析】Fe 与稀盐酸发生置换反应；稀盐酸与 NaOH 溶液发生复分解反应；NaOH 溶液与 CO2 发生反应时， 可认为 CO2 先与水化合成碳酸，再与 NaOH 发生复分解反应；CO2 与 C 发生化合反应生成 CO，所以没有 涉及的基本反应类型为分解反应，故选 A。 例 2 构建知识网络是一种重要的学习方法。如图是关于盐酸化学性质的知识网络图：“﹣”表示相连的两种 物质能发生反应，“→”表示一种物质能转化为另一种物质。若 A、B、C 分别属于不同类别的化合物，则 A、B、C 可能是 A．CuO、Ba(OH)2、CuSO4 C．KOH、FeCl3、Na2CO3 B．NaOH、HNO3、K2CO3 D．NaOH、Ba(NO3)2、H2SO4 【答案】B 【解析】A．盐酸不与硫酸铜反应，盐酸不能转化为氢氧化钡，氢氧化钡不与氧化铜反应，故 A 不符合题 意；B．盐酸和氢氧化钠、碳酸钾都能反应，和硝酸银反应生成硝酸，硝酸和氢氧化钠、碳酸钾都能反应， 故 B 符合题意；C．氯化铁和碳酸钠均为盐，属于相同类别的化合物，故 C 不符合题意；D．盐酸不能转 化为硝酸钡，盐酸不与硫酸反应，氢氧化钠与硝酸钡不反应，故 D 不符合题意；故答案选 B。 例 3 在硫酸、二氧化碳、铜、氯化钠、生石灰、一氧化碳、纯碱、铁和炭粉中，有 5 种物质符合如图所示 的转化关系，已知连线的两物质均能发生反应。 （1）请推断这 5 种物质分别为①_________（写化学式，下同）；②__________；③____________；④___ _________；⑤____________。 （2）写出下列物质之间反应的化学方程式。 ① 和②__________________________________________。 ② 和④_________________________________________。 ② 和⑤__________________________________________。 ③ 和④__________________________________________。 【答案】（1）Fe H2SO4 CO2 CaO Na2CO3 （3）Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑ CaO+H2SO4=CaSO4+H2O Na2CO3+H2SO4=Na2SO4+CO2↑+H2O CO2+CaO=CaCO3 【分析】给定的物质中单质能与酸反应的为铁，则①为 Fe；酸为硫酸，即②为 H2SO4；④氧化物能与酸反 应，则氧化物为碱性氧化物，④为 CaO；③为酸性氧化物，为 CO2；盐既能与氧化钙反应，又能与硫酸反 应，则⑤为 Na2CO3。 【解析】（1）给定的物质中单质能与酸反应的为铁，则①为 Fe；酸为硫酸，即②为 H2SO4；④氧化物能 与酸反应，则氧化物为碱性氧化物，④为 CaO；③为酸性氧化物，为 CO2；盐既能与氧化钙反应，又能与 硫酸反应，则⑤为 Na2CO3。 （2）①和②的反应为铁与硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，方程式为 Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑； ② 和④的反应为硫酸与氧化钙反应生成硫酸钙和水，方程式为 CaO+H2SO4=CaSO4+H2O； ② 和⑤的反应为硫酸与碳酸钠反应生成硫酸钠、二氧化碳和水，方程式为 Na2CO3+H2SO4=Na2SO4+CO2↑+H2O； ③ 和④的反应为二氧化碳和氧化钙反应生成碳酸钙，方程式为 CO2+CaO=CaCO3。 学会了吗 1．如图所列各组物质中，物质之间按箭头方向不能通过一步反应实现如图所示转化的是 A．甲为 CuO、乙为 CO2、丙为 H2O B．甲为 C、乙为 CO、丙为 CO2 C．甲为 CaCO3、乙为 CaO、丙为 Ca(OH)2 D．甲为 H2SO4、乙为 H2O、丙为 H2 【答案】C 【解析】A．CuO 和 C 单质或 CO 反应可以生成 CO2，CO2 与碱溶液如 NaOH 溶液等反应可以生成 H2O，CuO 可以和 H2 反应生成 H2O，故 A 不符合题意；B．C 与氧气反应生成 CO，CO 与氧气反应生成二 氧化碳，C 与氧气反应生成二氧化碳，故 B 不符合题意；C．碳酸钙无法一步转化为氢氧化钙，故 C 符合 题意；D．硫酸与碱如 NaOH 反应生成水，水分解生成氢气，金属单质如 Zn 与硫酸反应生成氢气，故 D 不 符合题意；综上所述答案为 C。 2．下图中，“——”表示相连的物质间在一定条件下可以反应，“ ―→”表示丁在一定条件下通过置换反应可 以转化为乙。下列四组选项中，符合图示要求的是 选项 甲 乙 丙 丁 A H2SO4 Na2SO4 NaOH NaCl B BaCl2 K2CO3 HCl KOH C O2 CO CuO C D Fe CuCl2 Zn HCl 【答案】C 【解析】 3．氯化锌在工业上作为生产活性炭的活化剂，使活性炭成为多孔性物，增大其表面积。在 Zn、ZnO、ZnCO3、盐酸和 CaCl2 溶液五种物质中，每两种物质反应能生成 ZnCl2 的组合有 A．2 种 B．3 种 C．4 种 D．5 种 【答案】B 【解析】Zn、ZnO、ZnCO3 均可与盐酸反应生成 ZnCl2，而与 CaCl2 不反应，共计有 3 种组合，答案为 B。 4．小高同学在某食品包装内发现有一包白色颗粒状固体 A 的小纸袋，上面写着“生石灰干燥剂，请勿食 用”。小高同学随手将小纸袋放在窗台上，过一段时间后发现纸袋内的白色颗粒粘在一起成为块状固体 B。 （1）A 固体的化学名称是_________，干燥物质的原理是___________（用化学方程式表示）。 （2）小高同学对块状固体 B 进行探究。 猜想一：块状固体 B 中除含 A 外，还可能有 ________、 _________（写两种）； 猜想二：块状固体 B 溶于水可能有放热现象。 （3）取块状固体 B 加入盛有一定量水的试管内，振荡、静置、过滤，得到少量白色固体 C。小高同学认 为白色固体 C 中可能有碳酸钙，请写出一种检验其中含有碳酸钙的简单方法 ___________。 【答案】氧化钙 CaO +H2O=Ca(OH)2 生无色能使澄清石灰水变浑浊的气体。 Ca(OH)2 CaCO3 取少量白色固体放入试管中，滴加稀盐酸，产 【分析】 白色干燥剂为氧化钙，氧化钙吸水变为氢氧化钙，氢氧化钙可以吸收空气中的二氧化碳变为碳酸钙。据此 解答。 【解析】⑴ A 固体的化学名称是氧化钙，干燥物质的原理是氧化钙吸水生成了氢氧化钙，方程式为 CaO +H2O=Ca(OH)2。故答案为：氧化钙；CaO +H2O=Ca(OH)2 ⑵ 块状固体 B 中除含 A 外，还可能有 Ca(OH)2 和 CaCO3。答案为：Ca(OH)2；CaCO3。 ⑶ 检验碳酸钙的方法是取少量白色固体放入试管中，滴加稀盐酸，产生无色能使澄清石灰水变浑浊的气体。 答案为：取少量白色固体放入试管中，滴加稀盐酸，产生无色能使澄清石灰水变浑浊的气体。