第七讲 物质的相互转化【知无巨细】知识点一：非金属单质与其化合物的转化1．非金属单质与其化合物的转化2．非金属在一定条件下可以转化为相应的__化合物__，如：S ＋O 2=====点燃__SO 2__，C ＋O 2=====点燃__CO 2__，C ＋2S=====△__CS 2__3．某些非金属氧化物可以跟水反应生成对应的__酸__，如：CO 2＋H 2O===__H 2CO 3__ SO 2＋H 2O===__H 2SO 3__ SO 3＋H 2O===__H 2SO 4__4．不稳定的酸受热分解成相应的氧化物：H 2CO 3=====△__H 2O ＋CO 2↑__例1：下列现象中，可以证明木炭在氧气中燃烧是化学反应的是 ( )A ．燃烧更旺B ．发出白光C ．放出大量的热D ．生成使澄清石灰水变浑浊的无色气体解析：燃烧更旺、发出白光、放出大量的热等不能证明木炭在氧气中燃烧是化学反应；生成使澄清石灰水变浑浊的无色气体，是二氧化碳，能够证明木炭在氧气中燃烧是化学反应． 故选D ．例2：下列关于实验现象的描述，正确的是（ ） A ．硫在氧气中燃烧时，发出微弱的淡蓝色火焰B ．棉线在空气中燃烧时，产生烧焦羽毛气味的气体C ．细铁丝在氧气中燃烧时，火星四射，生成黑色固体D ．红磷在空气中燃烧时，产生大量白色烟雾解析：A 、硫在空气中燃烧时，发出微弱的淡蓝色火焰，但在氧气中燃烧时，发出明亮的蓝紫色火焰，故选项说法错误．B 、棉线主要成分是纤维素，在空气中燃烧，产生烧纸的气味，羊毛等蛋白质材质才产生烧焦羽毛气味，故选项说法错误．C 、铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，生成一种黑色固体，故选项说法正确．D 、红磷在空气中燃烧，产生大量的白烟，而不是白色烟雾，故选项说法错误．故选：C ．例3：单质碳和部分碳的化合物间转化关系如图所示。
(1)物质X 可能为(填序号)__③__。
①氧气 ②水 ③碳酸(2)若X 为CaCO 3，写出图中物质转化的化学方程式①CO →CO 2：__ ；②CaCO 3→CO 2：__ _或__ _。
(3)低碳经济是一种以低能耗和高效能等为主要特征、以较少的温室效应气体排放获得较大产出的新经济发展模式。
①温室效应的主要气体除CO 2外，还有__ _(填一种物质)等气体。
近年来大气中CO 2含量不断增加的主要原因是(用化学方程式表示)__ _，自然界中消耗CO 2的主要途径：植物的光合作用和(用化学方程式表示)__ _。
②下列做法不符合“低碳经济”理念的是__ _。
A ．改造或淘汰高能耗、高污染产业B ．研制和开发新能源C ．优化建筑设计，增强室内自然采光，减少照明用电D ．大力发展火力发电解析：（1）③_ （2）CO ＋CuO=====△Cu ＋CO 2_ CaCO 3＋2HCl===CaCl 2＋CO 2↑＋H 2O__或__CaCO 3=====高温CaO ＋CO 2↑__。
（3）O 3或CH 4(臭氧、甲烷)_ ； _C ＋O 2=====点燃CO 2_ ； CO 2＋H 2O===H 2CO 3_ ；D<举一反三>1．汽车尾气中所含污染物除碳氢化合物、可吸入颗粒物、一氧化碳外，还主要含有( )A ．氮气B ．硫化氢C ．二氧化硫D ．氮的氧化物2．根据陈述的知识，类推得出的结论正确的是 ( ) A ．磷在足量氧气中燃烧生成一种相应氧化物，则碳在足量氧气中燃烧生成一种氧化物B ．稀硝酸能将木炭氧化成二氧化碳，同理稀硫酸也能将木炭氧化成二氧化碳C ．CO 2与SiO 2化学式相似，则CO 2与SiO 2的物理性质也相似D ．NaHCO 3、(NH 4)2CO 3固体受热后均能生成气体，则Na 2CO 3固体受热后也能生成气体3．利用海水脱硫是减少SO 2排放的有效方法，其工艺流程如图所示：天然海水吸收了较多的含硫烟气后，有H 2SO 3生成，H 2SO 3与海水中的离子反应，会释放出CO 2，通入氧气氧化后，海水的酸性显著增强。
①设计一种检验净化后的烟气中是否含SO 2的简单的实验方案：__ _。
②氧化后的海水需要用大量的天然海水与之混合后才能排放，该操作的主要目的是 。
知识点二：金属单质与其化合物的转化1．金属单质与其化合物的转化2．金属单质和非金属单质在一定条件下可以相互反应，生成相应的盐或金属氧化物。
如：Fe ＋S=====△__FeS__ 2Fe ＋3Cl 2=====△__2FeCl 3___3．某些金属氧化物和水反应可以生成相应的碱。
如：CaO ＋H 2O===__Ca(OH)2___Na 2O ＋H 2O===___2NaOH___K 2O ＋H 2O===__2KOH___4．金属冶炼主要是指将__金属氧化物__转化为金属的过程。
在金属氧化物中加入__还原剂__，夺取金属氧化物中的氧，从而使其还原成__金属单质__。
5．含氧化合物里的氧被夺取的反应，叫做__还原反应__；能从氧化物中夺取氧的能力叫做__还原性__，具有还原性的物质可作__还原剂__，如碳、_一氧化碳_和__氢气__等。
6．木炭和氧化铜粉末在高温下反应的实验现象是：__黑色固体逐渐变为红色__，_澄清石灰水变浑浊_，其反应的化学方程式为：_C ＋2CuO=====加热2Cu ＋CO2_↑_。
7．氢气还原氧化铜的现象为：__黑色粉末状固体逐渐变为红色，试管口有水珠生成__，发生的化学方程式为：__H2＋CuO=====加热Cu ＋H2O__。
8．工业炼铁的反应原理就是用一氧化碳还原__氧化铁__，其反应的化学方程式为：__3CO ＋Fe2O3=====高温2Fe ＋3CO2__例1：下列有关钢铁的叙述不正确的是 ( )A ．生铁和钢都属于铁合金B ．铁丝在氧气中燃烧生成Fe 2O 3C ．在钢管表面镀锌可以防止锈蚀D ．炼铁的主要原料有铁矿石、焦炭、石灰石解析：A 、生铁和钢都属于铁合金，故A 正确；B 、铁丝在氧气中燃烧生成四氧化三铁，而不是三氧化二铁，故B 错误；C 、金属锌比铁活泼，所以在钢管表面镀锌可以防止锈蚀，故C 正确；D 、炼铁的主要原料有铁矿石、焦炭、石灰石，故D 正确．故选：B ．例2：下列实验方案不可行的是 ( )A ．在实验室里用加热氯酸钾和二氧化锰的混合物来制取氧气B ．CO 还原氧化铁时，先通入CO ，排净空气后再加热C ．直接用镁带在空气中燃烧的实验验证质量守恒定律D ．通过镁与稀盐酸的反应可以说明化学反应常伴随能量变化解析：A 、氯酸钾在二氧化锰和加热的条件下生成氯化钾和氧气，故A 正确；B 、一氧化碳具有可燃性，点燃一氧化碳与空气的混合气体可能发生爆炸，故CO 还原氧化铁时，先通入CO ，排净空气后再加热．故B 正确；C 、镁带在空气中燃烧与氧气反应生成氧化镁，该反应有气体参加，但没在密闭容器中进行，不能验证质量守恒定律．故C 错误；D 、镁与盐酸反应放出热量，通过该反应可以说明化学反应常伴随能量变化，故D 正确；故选C ．例3：人类常从矿石中获取金属材料。
(1)铁是冶炼最多的金属。
工业炼铁主要反应的化学方程式是_ 反应中的氧化剂是_ _。
该反应中所涉及的物质中，属于单质的是_ _。
常用于灭火的是_ _。
(2)铜是人类利用较早的金属，木炭与氧化铜反应生成二氧化碳的化学方程式是：_ __，反应后固体的质量__减少__(填“增大”“减小”或“不变”)。
解析：（1） _3CO ＋Fe 2O 3=====高温2Fe ＋3CO 2__ ；_Fe 2O 3(或氧化铁)_；_Fe(或铁)_；_CO 2_（2）_C ＋2CuO=====高温2Cu ＋CO 2↑ ； _减少_<举一反三>1．下列实验方案不可行的是 ( )A ．在实验室里用加热氯酸钾和二氧化锰的混合物来制取氧气B ．CO 还原氧化铁时，先通入CO ，排净空气后再加热C ．直接用镁带在空气中燃烧的实验验证质量守恒定律D ．通过镁与稀盐酸的反应可以说明化学反应常伴随能量变化2．把铁粉和硫粉以适当的质量比均匀混合，堆放在石棉网上，然后用烧红的玻璃棒的一端接触混合物，这时部分混合物迅速变成红热状态，撤离玻璃棒后，反应继续剧烈进行，直至全部混合的都呈红热状态，冷却后得到一种黑色固体化合物——硫酸亚铁。
根据以上信息，回答下列问题：(1)得到的黑色固体的化学式是_ __；(2)铁和硫反应时是吸收热量，还是放出热量_ _；(3)证实铁已从单质变为化合物的方法是_ _；(4)写出上述反应的化学方程式__ _；(5)从理论上计算，为使硫粉和铁粉全部反应，两者的最佳质量比是_ _。
3. 以黄铁矿为原料(主要成分是FeS 2)为原料，生产硫酸的简要流程图：(1)写出流程图中一种氧化物的名称_ _。
(2)将黄铁矿粉碎，目的是_ 。
(3)流程中SO 2转化为SO 3的化学方程式为： 。
(4)实验室稀释浓硫酸应注意什么？_ 。
(5)炉渣(Fe 2O 3)在工业上可用来_ 。
一、物质之间转化的规律3、物质之间的转化规律1）化合反应：由两种或两种以上的物质生成另一种物质的化学反应。
a.非金属+O2碳在氧气中充分燃烧：C+O 2==b.金属+O 2镁在空气中燃烧：Mg+O 2==c.非金属氧化物+H 2O二氧化碳与水反应：CO 2+H 2O==d.金属氧化物+H 2O氧化钠溶于水：Na 2O+H 2O==e.金属+非金属铁与氯气反应：Fe+Cl 2==f.金属氧化物+非金属氧化物点燃 点燃生石灰和二氧化硅化合：CaO+SiO 2== CaSiO 3g.其它化合反应： 一氧化碳在空气中燃烧：CO+O 2== 2）分解反应：由一种物质生成两种或两种以上其它物质的化学反应。
a.酸分解:酸 +H 2O 碳酸不稳定分解：H 2CO 3==H 2O+CO 2↑b.碱分解:不溶性碱 +H 2O氢氧化铜受热分解：Cu(OH)2==CuO+H 2Oc.氧化物分解： 电解水：2H 2O==2H 2↑+O 2↑d.盐分解： 加热高锰酸钾：KMnO 4==3）置换反应：由一种单质跟一种化合物发生反应生成另一种单质和另一种化合物的反应。
a.金属+酸 H 2↑+盐锌和稀硫酸反应（实验室制H 2）：Zn+H 2SO 4==b.金属+盐 金属+盐铁和硫酸铜溶液（湿法炼铜）：Fe+CuSO 4==d.还原剂+金属氧化物 金属+氧化物 氢气还原氧化铜：H 2+CuO==e.其它置换反应：钠和水反应：Na+H 2O==钙和水反应：Ca+2H 2O==4）复分解反应：由两种化合物互相交换成分生成另外两种化合物的反应。
a.中和反应：碱+酸 盐+H 2O盐酸和氢氧化钠：HCl+NaOH==氢氧化铁和硫酸：Fe(OH)3+H 2SO 4==b.盐+酸 新盐+新酸大理石和稀盐酸（实验室制CO 2）：CaCO 3+HCl==盐酸与硝酸银溶液：HCl+AgNO 3==c.盐+碱 新盐+新碱氢氧化钠和硫酸铜：NaOH+CuSO 4==硝酸铵和氢氧化钠：NH 4NO 3+NaOH==d.盐+盐 新盐+新盐硫酸钠和氯化钡：Na 2SO 4+BaCl 2==氯化钠和硝酸银：NaCl+AgNO 3==例1.物质R 既能与某些酸反应，又能与某些盐溶液反应，还能与某些金属反应。