高中化学物质的转化及练习（新人教版）
一、酸、碱、盐的性质
1．实验探究酸的通性(以盐酸为例)
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性质预测 |
实验操作 |
实验现象 |
实验结论 |
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盐酸可与下列物质反应：  |
在盐酸中滴入石蕊溶液 |
溶液变红色 |
酸能使指示剂变色 |
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在盛有铁丝的试管中滴入盐酸 |
产生无色气体 |
酸能与活泼金属反应 |
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在盛有氧化铜的试管中滴入盐酸 |
固体溶解，溶液呈蓝色 |
酸能与碱性氧化物反应 |
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在盛有烧碱溶液(含石蕊溶液)的试管中滴入盐酸 |
蓝色溶液变为红色 |
酸能与碱反应 |
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在盛有硝酸银溶液的试管中滴入盐酸 |
产生白色沉淀 |
酸能与某些盐反应 |
写出盐酸分别与上述物质反应的化学方程式并注明反应类型：
①铁：Fe＋2HCl=FeCl2＋H2↑，置换反应；
②氧化铜：CuO＋2HCl=CuCl2＋H2O，复分解反应；
③烧碱：NaOH＋HCl=NaCl＋H2O，复分解反应；
④硝酸银：AgNO3＋HCl=AgCl↓＋HNO3，复分解反应。
2．碱的性质(以氢氧化钙为例)
(1)指出表中各物质的类别
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物质 |
NaOH |
HNO3 |
CO2 |
P4 |
Na2CO3 |
CuCl2 |
MgO |
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类别 |
碱 |
酸 |
氧化物 |
单质 |
盐 |
盐 |
氧化物 |
(2)写出上述物质中能与澄清石灰水反应的化学方程式
①Ca(OH)2＋2HNO3=Ca(NO3)2＋2H2O；
②Ca(OH)2＋CO2=CaCO3↓＋H2O；
③Ca(OH)2＋Na2CO3=CaCO3↓＋2NaOH；
④Ca(OH)2＋CuCl2=Cu(OH)2↓＋CaCl2。
3．盐的性质
(1)写出碳酸钠溶液与下列物质反应的化学方程式：
①氯化钙溶液：CaCl2＋Na2CO3=CaCO3↓＋2NaCl；
②稀盐酸：Na2CO3＋2HCl=2NaCl＋H2O＋CO2↑；
③氢氧化钡溶液：Na2CO3＋Ba(OH)2=BaCO3↓＋2NaOH。
(2)写出硫酸铜与下列物质反应的化学方程式：
①硝酸钡溶液：CuSO4＋Ba(NO3)2=BaSO4↓＋Cu(NO3)2；
②氢氧化钠溶液：CuSO4＋2NaOH=Cu(OH)2↓＋Na2SO4；
③单质铁：Fe＋CuSO4=FeSO4＋Cu。
【归纳总结】
酸、碱、盐的化学通性
(1)酸的化学通性
酸＋酸碱指示剂，如使紫色石蕊溶液变红色＋活泼金属―→盐＋氢气＋碱性氧化物―→盐＋水＋碱→盐＋水＋盐―→新酸＋新盐
(2)碱的化学通性
碱＋酸碱指示剂，使无色酚酞溶液变红色；使紫色石蕊 溶液变蓝色＋酸性氧化物―→盐＋水＋酸―→盐＋水＋盐―→新碱＋新盐
(3)盐的化学通性
盐＋酸―→新盐＋新酸＋碱―→新盐＋新碱＋盐―→新盐＋新盐
【深度思考】
(1)为什么不同的酸(或碱)具有相似的化学性质？
提示 从微观角度看，不同的酸溶液中都会有H＋，不同的碱溶液中都含有OH－，故具有相似的化学性质。
(2)SO2和CO2同为酸性氧化物，试根据酸性氧化物具有的通性(或CO2的性质)，推测二氧化硫具有的性质，用化学方程式表示：
提示 ①SO2＋H2O=H2SO3；
②SO2＋CaO=CaSO3；
③SO2＋Ca(OH)2=CaSO3↓＋H2O。
二、物质的转化
实现不同类物质间的转化
(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)。
【归纳总结】
单质到盐的转化
部分金属单质O2碱性氧化物H2O碱酸或酸性氧化物盐
部分非金属单质O2酸性氧化物H2O酸碱或碱性氧化物盐
【深度思考】
(1)下列两种方法都可制取氢氧化钠，写出反应的化学方程式。
①氧化钠与水反应：____________________________________________________；
②碳酸钠与石灰水反应：________________________________________________。
提示 (1)①Na2O＋H2O=2NaOH
②Na2CO3＋Ca(OH)2=CaCO3↓＋2NaOH
(2)工业上曾选用②而不选用①的理由是什么？
提示 因为Na2O作为原料，来源少，成本高。
(3)下列变化不能通过一步化学反应实现的是________。
A．BaCl2→BaSO4 B．CuO→Cu(OH)2
C．NaOH→Na2SO3 D．MgSO4→Mg(OH)2
提示 B
【归纳总结】
单质、氧化物、酸、碱、盐之间的转化关系
【课堂练习】
1．小明知道蛋壳的主要成分是碳酸钙，愚人节这天决定送妈妈一个“无壳鸡蛋”。他从厨房中取来一个鸡蛋及一杯物质，将蛋泡在其中，只见蛋的表面冒出大量气泡，两天后就得到了一个没有壳的蛋。他应取下列哪一种物质( )
A．醋 B．高粱酒 C．酱油 D．食盐水
答案 A
解析 同类别的物质具有相似的性质。碳酸钙能与酸反应生成钙盐和二氧化碳气体。小明的实验中产生大量的气泡，选用的应该是酸，醋的主要成分为醋酸。
2．既能跟稀硫酸反应又能跟熟石灰反应的物质是( )
A．硫酸铜 B．碳酸钠 C．氢氧化钠 D．碳酸钙
答案 B
解析 A项，硫酸铜不与稀硫酸反应，能和熟石灰反应，错误；B项，碳酸钠既能和稀硫酸反应生成硫酸钠、水和二氧化碳，又能和熟石灰反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠，正确；C项，氢氧化钠只能和稀硫酸反应，不能和熟石灰反应，错误；D项，碳酸钙只能和稀硫酸反应，不能和熟石灰反应，错误。
3．下列有关物质用途正确的是( )
A．氢氧化钠降低土壤酸性 B．用BaCl2处理大量泄漏的浓硫酸
C．氢氧化钙用于治疗胃酸过多 D．熟石灰配制农药波尔多液
答案 D
解析 氢氧化钠具有极强的腐蚀性，不能用于降低土壤的酸性，A错误；氯化钡是有剧毒的物质，不能用于处理泄露的浓硫酸，B错误；氢氧化钙不能用于治疗胃酸过多，C错误；熟石灰氢氧化钙可以用于配制农药波尔多液，D正确。
4．已知X和Y能发生如下反应：X＋Y=水＋盐，下列有关物质X和Y所属种类的判断中一定不正确的是( )
A．X为酸、Y为碱 B．X为碱性氧化物、Y为酸
C．X为盐、Y为碱 D．X为碱性氧化物、Y为酸性氧化物
答案 D
5．无色溶液X是下列四种物质中的一种。将其分成等量的三份，向其中分别加入少量AgNO3溶液、CuO固体、NaOH溶液，产生的现象如下表。则物质X是下列选项中的( )
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AgNO3溶液 |
CuO固体 |
NaOH溶液 |
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现象 |
白色沉淀 |
溶解，溶液变蓝 |
无明显现象 |
A.NaCl溶液 B．Ca(OH)2溶液 C．稀硝酸 D．稀盐酸
答案 D
解析 能使CuO固体溶解的物质为酸，稀硝酸、稀盐酸均可，能与AgNO3溶液反应生成白色沉淀的为稀盐酸。
6．采用不同的分类方法，可将非金属氧化物分为不同的类别。根据某种共性，可将CO2、P2O5、SO2、SO3、Cl2O7归为一类，下列物质中，完全符合此共性而能归为此类物质的是( )
A．CaO B．CO C．SiO2 D．H2O
答案 C
解析 CO2、P2O5、SO2、SO3、Cl2O7都属于酸性氧化物，CaO属于碱性氧化物，CO和H2O既不属于酸性氧化物，也不属于碱性氧化物。
7．下列物质在给定条件下的转化均能一步实现的是( )
A．Fe3O4CO高温Fe盐酸FeCl3 B．H2O2△H2O2点燃H2O
C．CaCl2溶液CO2CaCO3盐酸CO2 D．CuSO4溶液FeCuO2加热CuO
答案 D
解析 A项中Fe与盐酸反应生成FeCl2；B项中H2O2分解生成H2O和O2；C项中CaCl2和CO2不反应。
8．以下表示的是碳及其化合物的转化关系，其中涉及的基本反应类型依次是( )
CCuO高温CO2H2OH2CO3CaOH2CaCO3高温CO2
A．化合、置换、分解、复分解 B．置换、复分解、化合、分解
C．置换、化合、分解、复分解 D．置换、化合、复分解、分解
答案 D
解析 该转化关系中涉及的化学反应及反应类型依次为C＋2CuO高温2Cu＋CO2↑，置换反应；CO2＋H2O=H2CO3，化合反应；H2CO3＋Ca(OH)2=CaCO3↓＋2H2O，复分解反应；CaCO3高温CaO＋CO2↑，分解反应。
9．下列各组物质之间可以按下图所示关系直接转化的是( )
物质A→物质B→物质C→物质A
A．Fe→Fe2O3→FeSO4→Fe
B．CO→CO2→H2CO3→CO
C．NaOH→NaCl→Na2CO3→NaOH
D．HCl→CuCl2→BaCl2→HCl
答案 D
解析 选项A中， Fe2O3→FeSO4不能一步实现；选项B中，H2CO3→CO不能一步实现；选项C中，NaCl→Na2CO3不能一步实现。
10．铜器久置于空气中会和空气中的水蒸气、二氧化碳、氧气作用产生“绿锈”，该“绿锈”俗称“铜绿”，又称“孔雀石”(碱式碳酸铜)，“铜绿”能跟酸反应生成铜盐、二氧化碳和水。某同学利用下述系列反应实现了“铜→铜绿→……→铜”的转化。
铜①铜绿②甲③Cu(OH)2④乙⑤H2Cu
下列说法不正确的是( )
A．铜绿属于碱 B．乙为氧化铜 C．④为分解反应 D．⑤为置换反应
答案 A
解析 铜绿(碱式碳酸铜)属于盐而不是碱；反应④为Cu(OH)2△CuO＋H2O，属于分解反应，反应⑤为CuO＋H2△Cu＋H2O，属于置换反应，选项 B、C、D正确。
11．如图为某加碘食盐包装袋上的部分内容，由此判断下列说法中正确的是( )
A．此食盐是纯净物 B．食盐中加入了碘单质
C．所加含碘物质受热易分解 D．加碘食盐难溶于水
答案 C
解析 根据食盐的配料表可知食盐是混合物，不是纯净物；加碘食盐中的“碘”不是指碘单质，应为碘酸钾；碘酸钾性质与氯酸钾相似，易溶于水，受热易分解，因此菜未煮熟不宜加碘盐。
12．中国科学技术大学的钱逸泰教授等以四氯化碳和金属钠为原料，在700 ℃时制造出纳米级金刚石粉末。该成果发表在世界权威的《科学》杂志上，立刻被科学家们高度评价为“稻草变黄金”。同学们对此有下列一些理解，其中错误的是( )
A．金刚石属于金属单质 B．制造过程中元素种类没有改变
C．四氯化碳是一种化合物 D．这个反应是置换反应
答案 A
解析 反应的化学方程式为4Na＋CCl4高温C＋4NaCl，金刚石是碳元素组成的单质，属于非金属单质，A选项不正确；化学反应的过程中元素种类不发生改变，B选项正确；四氯化碳是由不同种元素组成的纯净物，属于化合物，C选项正确；此反应的反应物为单质和化合物，生成物也是单质和化合物，属于置换反应，D选项正确。
13．对牙膏的探究要用到许多化学知识。
(1)下表列出了两种牙膏中的摩擦剂，请在表中填写两种摩擦剂所属的物质类别：
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X牙膏 |
Y牙膏 |
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摩擦剂 |
碳酸钙 |
二氧化硅 |
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摩擦剂的物质类别(指酸、碱、盐、氧化物) |
(2)根据你的推测，牙膏摩擦剂在水中的溶解性是______(填“易溶”或“难溶”)。
(3)X牙膏中的摩擦剂——碳酸钙可以用石灰石来制备。某学生设计了一种实验室制备碳酸钙的实验方案，其流程如下图所示：
石灰石①高温生石灰②加水石灰水③加Na2CO3溶液碳酸钙
请写出上述方案中有关反应的化学方程式：
①________________________________________________________________________；
②________________________________________________________________________；
③________________________________________________________________________。
答案 (1)盐 氧化物
(2)难溶
(3)①CaCO3高温CaO＋CO2↑
②CaO＋H2O=Ca(OH)2
③Ca(OH)2＋Na2CO3=CaCO3↓＋2NaOH
解析 (1)碳酸钙属于盐，二氧化硅属于氧化物。(2)摩擦剂的作用是除去牙齿上残留的食物，联系日常生活中用砂纸来摩擦金属以除去金属表面的锈迹的事实，可知摩擦剂应为坚硬难溶的物质。(3)中所发生的反应依次为CaCO3高温CaO＋CO2↑，CaO＋H2O=Ca(OH)2，Ca(OH)2＋Na2CO3=CaCO3↓＋2NaOH。
14．给图中①～⑤选择适当的物质，使连线的两物质能发生反应。供选择的试剂有稀硫酸、二氧化碳、铜片、食盐、生石灰、一氧化碳、纯碱、铁片和木炭粉。
(1)请推断它们的化学式分别为①________；②________；③________；④________；⑤________。
(2)写出下列反应的化学方程式：
①和②：________________________________________________________________________；
②和④：________________________________________________________________________；
②和⑤：________________________________________________________________________；
③和④：________________________________________________________________________。
答案 (1)Fe H2SO4 CO2 CaO Na2CO3
(2)Fe＋H2SO4=FeSO4＋H2↑
CaO＋H2SO4=CaSO4＋H2O
H2SO4＋Na2CO3=Na2SO4＋H2O＋CO2↑
CO2＋CaO=CaCO3
解析 据单质①能和酸②发生化学反应，由题意可推知①应为活泼金属单质即为铁，而酸只有H2SO4，则氧化物④应为金属氧化物CaO，则氧化物③为酸性氧化物，即CO2，⑤属于盐且既能与稀硫酸反应，又能与CaO反应，则⑤应为Na2CO3。
15．根据所学知识，回答下列问题
(1)以Na、K、H、O、C、S、N中任意两种或三种元素组成合适的物质，分别填在下表中。
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物质类别 |
酸 |
碱 |
盐 |
氧化物 |
氢化物 |
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化学式 |
①HCl ②____ |
③______ ④Ba(OH)2 |
⑤Na2CO3 ⑥______ |
⑦CO2 ⑧Na2O |
⑨NH3 ⑩H2O2 |
(2)写出⑦转化为⑤的化学方程式：________________________________________________。
(3)实验室制备⑦常用_________________和__________________反应，检验该气体的方法是_______________________________________________________________________________。
答案 (1)②H2SO4(或HNO3等均可) ③NaOH(或KOH)
⑥Na2SO4(或K2CO3或Na2SO3或NaNO3等均可)
(2)2NaOH＋CO2(少量)=Na2CO3＋H2O
(3)稀盐酸 大理石(或石灰石) 将无色无味气体通入澄清石灰水中，若变浑浊，即可证明是二氧化碳
解析 (1)酸可以填写H2S、H2SO4、HNO3、H2CO3等中的一种，碱可以填写KOH或NaOH；盐可填写K2CO3、Na2SO4、NaNO3、KNO3、K2SO4等中的一种。(2)CO2是酸性氧化物，可与NaOH反应生成Na2CO3。即CO2(少量)＋2NaOH=Na2CO3＋H2O。(3)实验室制备CO2常利用大理石或石灰石(CaCO3)与稀盐酸反应：CaCO3＋2HCl=CaCl2＋CO2↑＋H2O。CO2通入澄清的石灰水，发生反应CO2＋Ca(OH)2=CaCO3↓＋H2O，若澄清的石灰水变浑浊，则可证明是CO2。