物质的相互转化

物质的相互转化

【知识梳理】

1. 金属+氧==金属氧化物

①镁条燃烧现。现象： ，

反应：2Mg+O2 ═

②加热金属铝片。铝在空气中生锈。现象：生成物是一层极薄的 物，可阻碍反

应的进行。

反应：4Al+3O2═ 。

③铁丝在氧气中燃烧。现象： ，

反应：3Fe+2O2 。

④铁钉在空气中生锈。现象： ，

反应：4Fe+3O2。

相关知识点：（1）铁生锈的条件： 、 。

（2）Fe 可做。

⑤加热金属铜丝。 现象： 。

反应：2Cu+O2。

2. 金属氧化物+还原剂=金属+非金属氧化物

①CuO+H2 H 2

还原优点是反应生成物之一是 ，且产物较纯净。

②CuO+CO== （CO 有剧毒，实验时一定 ）

③Fe 2O 3+3CO ；（加热时一定要持续高温）。

④Fe 2O 3+3H2 ；现象： 。

总结：金属与金属氧化物之间的转换

①活泼金属在空气中易与氧气反应，表面生成一层氧化物。有的氧化膜疏松，不能保护内层

金属，如： ；有的氧化膜致密，可以保护内层金属不被继续

氧化，如： 表面的氧化层。在点燃镁条或铝片前，常用砂纸 镁条或铝片。

②除Ag 、Pt 、Au 外的金属, 一般都可与氧气发生化合反应, 金属越活泼与氧化合就越容易,

反应就越剧烈。生成氧化物的特点是绝大部分反应的结果多为 热量, 的热量愈

大，则生成的氧化物愈稳定。

③用气体做还原剂时，气体“ ”，酒精灯“ ”。实验

开始时, 应先通入一段时间CO （或H 2）, 目的是 ，实验结

束后，应先拿走酒精灯，后撤走CO （ 或H 2）导管，目的是 。

④CO 有剧毒，实验时一定要进行 。

3．金属氧化物+水==碱

①氧化钠溶于水：Na 2O+H2。

②氧化钙溶于水：CaO+H24．非金属+氧==非金属氧化物

①氢气在空气中燃烧：2H 2+O2

相关知识点: (1)氢气是一种常见的还原剂; (2)点燃前, 一定要检验它的纯度否则会爆炸。

②红磷在空气中燃烧：4P+5O2 。现象。

相关知识点: (1)烟是固体小颗粒; 雾是液体小颗粒. (2)测量氧气在空气中的体积分数。(3)可做

烟雾弹。

③硫粉在空气中燃烧： S+O2 ，现象:在空气中是发出微弱的 火焰, 在氧气中是发出明亮的 火焰，有强烈 气味。

④碳在氧气中充分燃烧：C+O2， 现象:在空气中是发出, 在氧气

中是发出 。

相关知识点:反应后的产物可用 来进行检验。

⑤碳在氧气中不充分燃烧：2C+O2 。

5．非金属氧化物 + 水 == 酸

① CO 2+H2CO 2通入紫色石蕊试液，溶液 ）。

② SO 3+H2。

③ SO 2+H2H 2SO 3与氧进一步反应生

成 ，PH 值 ）。

6．酸==非金属氧化物 ＋ H 2O

H 2CO 3== （酸碱盐反应中生成H 2CO 3，大部分会分解成 . 和 。）

H 2SO 3 == SO2↑+ H2O

总结：非金属氧化物与酸之间的转换

①大部分非金属氧化物能与水反应生成。CO 、SiO 2不溶于水，不与水反应。

②含氧酸也可以受热分解生成非金属氧化物。H 2SO 3、H 2CO 3在常温下即可分解。H 2SO 4

热稳定性强。HNO 3见光或受热即分解。

7. 含氧酸盐 == 金属氧化物＋非金属氧化物

① CaCO 3 （二氧化碳工业制法）。

③ Cu 2(OH)2CO 3 。

补充：其它盐的分解反应

②Ca(HCO3) 2 == CaCO 3+CO2↑+H2O （水垢、钟笋石产生的原因）

③2KMnO 4 （实验室制氧气方法之一）。

相关知识点: (1)紫色变为黑色；(2)生成使带火星木条 的气体。

④ 2KClO 3 。

8．非金属氧化物+碱=盐+水

① Ca(OH)2＋CO 2＝ . 现象: 。 相关知识点: 这个反应可用来检验 气体的存在；石灰浆糊上墙后变硬的原因。 ② 2NaOH ＋CO 2＝ 现象没有，可加酸或Ca(OH)2来验证是否反应。

③2NaOH ＋SO 2＝ （工业去废气的方法）

④2NaOH + SiO2＝Na 2SiO 3+H2O （强碱不能用长期存放）

总结：①可溶于水的非金属氧化物先与 反应，生成对应的 ，然后再与碱反应。准确的说，是一个化合反应和酸碱复分解反应的整合。

②碱一定要是溶性碱

③碱石灰的主要成分和，是因为氢氧化钠高温下可以与实验室最常用的玻璃仪器（含有大量二氧化硅）发生反应腐蚀仪器，氧化钙的作用是“冲淡”氢氧化钠的浓度。碱石灰可以吸收 和 。

9．金属氧化物+酸=盐+水

① Fe 2O 3 。 相关知识点：铁器除锈 (不能用浓HCl ，浓HCl 反应太快，会腐蚀铁。)

② CuO+2HCl== 现象： 。 ③ CuO+H2SO 4现象： 总结：①大部分金属氧化物都能与酸反应生成盐和水。

②能与酸反应生成盐和水的氧化物也叫Fe 2O 3 、CuO 、CaO ）。

④既不与酸反应也不与碱反应的氧化物是中性氧化物（如：CO 、NO 、H 2O ）。

10．酸 + 碱 == 盐 + 水

①NaOH+HCl== 现象：无

②Cu(OH)2 现象：。 ③Mg(OH)2 。 ④Al(OH)3 现象： 过多的方法）。

⑤Cu(OH)2+H2SO 4 现象：。

⑥Ca(OH)2+H2SO 4 知识点：土壤中和的主要方法。

⑦2NH 4OH+H2SO 4== 。

⑧2Fe(OH)3+3H2SO 4 。 ⑨Ba(OH)2+H2SO 4 。 相关知识点：生成白色沉淀不溶解于 ，检验 的原理。

11. 碱 + 盐== 新碱 + 新盐

①2NaOH+CuCl2 现象： ②3NaOH+FeCl3 现象： ③Ca(OH)2+Na2CO 3 现象：。 ④Ca(OH)2+2NH4NO 3

⑥Ba(OH)2+Na2SO 4。

12．酸 + 盐== 新酸 + 新盐

①CaCO 3 现象：。 相关知识点：（1）盐酸宜用 盐酸;(2)除水垢的方法; （3）实验室制备 的方法。 ②Na 2CO 3+H2SO 4 现象： 相关知识点：泡沫灭火器原理之一。

③Na 2CO 3 现象：。

相关知识点：泡沫灭火器原理之一。

④AgNO 3 现象：。 相关知识点：生成白色沉淀不溶解于 ，检验 的原理。

⑤BaCl 2+H2SO 4 现象：生成白色沉淀。

相关知识点：检测SO 42-时加BaCl 2有可能生成AgCl ，所以要慎重。

⑥Ba(NO3) 2+H2SO 4现象：

相关知识点：生成白色沉淀不溶解于 ，检验 的原理。

⑦CaCO 3+H2SO 4 现象：。 相关知识点：(1）CaSO4微溶，附着在石灰石表面，阻止反应进行，此方法不适合制取 。但可以将石灰石打成粉末，并不断搅拌，使反应持续进行。

（2）酸性土壤中和时，若没有酸碱批示剂，可使用 粉末替代熟石灰，并有气体放出。石灰包括生石灰（CaO ，是一种腐蚀性白色粉末，施用时难度较大）和熟石灰［Ca(OH)2］两种。石灰反应迅速，作用强烈，但后效较短。石灰石粉（CaCO 3）对土壤酸性的中和作用相对较为缓慢，但后效期长。

⑧BaCO 3+2HNO3 现象：。 相关知识点：检测SO 42-时，加 ，再加 酸的目的就是防止 的干扰。 ⑩NaHCO 3 现象： 。

相关知识点：NaHCO 3俗称 ，胃酸过多可用NaHCO 3治疗。但有胃炎的病人不适合， 让伤口扩大。

13．盐 + 盐== 新盐 + 新盐

①AgNO 3 。 相关知识点：(1)生成白色沉淀，不溶解于 （其他氯化物类似反应），应用于检验溶液中的 。 (2)公安机关提取案犯留在物品上指纹的方法。

②CuSO 4+Na2CO 3 。 ③BaCl 2+Na2CO 3 现象：

④CaCl 2+Na2SO 4 现象： 。

总结：酸碱盐之间转换的规律（都是复分解反应）

①参加反应的酸、碱和盐必须都能 水, 或者 （即不溶于水的碱和盐只能与 反应）。

②生成物中必须有 、 、 之中的一种即可。

③酸与盐发生反应时，一定是酸制酸，如果反应物中的盐是难溶物, 那么生成物必须都是可溶的, 否则反应将不能继续进行. 在实验室用石灰石制取CO2时, 只能选用盐酸而不能用硫酸, 就是这个道理。

④酸与碱的反应是中和反应，反应实质是H++OH-= ；盐是 反应的产物。

⑤复分解反应指由 的反应。复分解反应前后，各物质所含元素的化合价 。

14．金属+盐=新盐+新金属（置换反应）

①Fe+CuSO4 现象 相关知识点：（1） 炼铜的方法。炼铜时，铁应煅成片状，提高铁的利用效率和反应速度。（2）电镀工业中铁表面镀 的方法。

②Cu+2AgNO3 现象 总结：

①反应物中的金属在金属活动顺序表中必须位于盐中金属的 面，盐应是 溶或微溶于水的盐溶液。

②金属不包括K 、Ca 、Na 、Mg 。这些金属能与所有盐溶液发生反应，但反应的本质均是先与水反应生成氢气和碱。

③Fe 与盐反应，生成 。

④如一种金属与多种盐反应，则金属与最不活泼金属的离子反应优先进行。

15．金属与酸和水的反应

①Zn+H2SO 4（稀）== 现象: 。

② Zn+2HCl（稀）== 现象: 。

相关知识点：（1）在没有稀硫酸的情况下，可以用 酸替代稀硫酸制取氢气。

（2）稀盐酸也有弱的挥发性，所以H 2中混有少量 气体，可用 溶液去杂。 ③ Fe+H2SO 4（稀）== 现象: 。

④ Mg+2HCl（稀）== 现象: 。

总结：在金属活动性顺序里, 排在 前的金属能从酸溶液中把氢置换出来。这里的酸主要是指 和 。浓硫酸和硝酸因有强氧化性, 跟金属反应时不会生成氢气, 而是生成盐、水和其它气体。

（1）在氢以前的金属（K →Pb ）能置换出盐酸和稀硫酸中的 生成氢气，且从左到右由易到难，K →Na 会爆炸。 生成的盐都要是 水的。Fe 与酸、盐反应生成 。

（2）氢以前的金属与氧化性酸（如浓H 2SO 4、HNO 3）反应，但 无 生成，反应的难易及产物与金属活动性、酸的浓度、温度等因素有关。

（3）Fe 、Al 在冷的浓H 2SO 4、浓HNO 3中钝化，所以铁、铝容器可以盛装 的浓硫酸（加热会发生反应）。