内容正文:
第一章 物质及其变化
第一节 物质的分类及转化
1.垃圾分类可以有效地回收资源,把垃圾从敌人变为朋友。同理,通过分门别类的研究,可以发现物质及其变化的规律。下列有关物质的分类中,正确的是( )
A.化合物:NaOH、HD、FeCl3
B.氧化物:Na2CO3、CO2、ClO2
C.单质:O3、Cl2、水银
D.混合物:冰水混合物、碱石灰、氢氧化铁胶体
【答案】C
【解析】HD是氢元素的两种不同原子形成的单质,不属于化合物,A错误;Na2CO3是盐,不属于氧化物,B错误;水银是汞(Hg),为单质,O3、Cl2也为单质,C正确;冰水混合物是H2O的不同存在状态,仅有一种微粒,因此属于纯净物,D错误。
2.下列有关物质的分类中,正确的是( )
选
项
混合物
纯净物
酸性氧化物
碱
盐
A
空气
氨水
CO2
石灰乳
K2S
B
豆浆
Cu
SO3
烧碱
NaHCO3
C
稀硫酸
石墨
CO
氨气
CuSO4·5H2O
D
冰水混合物
生石灰
SO2
纯碱
Cu2(OH)2CO3
【答案】B
【解析】氨水为混合物;石灰乳为悬浊液,属于混合物,不属于碱,A错误。豆浆为混合物;Cu为单质,属于纯净物;SO3为酸性氧化物;烧碱为氢氧化钠,属于碱;NaHCO3为盐,B正确。CO为不成盐氧化物,并不属于酸性氧化物;氨气并不是碱,一水合氨为一元弱碱,C错误。冰水混合物属于纯净物;纯碱为碳酸钠,属于盐类,D错误。
3.按照物质的树状分类法和交叉分类法,HNO3应属于( )
①酸 ②氢化物 ③氧化物 ④含氧酸
⑤难挥发性酸 ⑥强氧化性酸 ⑦一元酸 ⑧化合物 ⑨混合物
A.①②③④⑤⑥⑦ B.①④⑥⑦⑧
C.①⑨ D.①④⑤⑥⑦
【答案】B
【解析】按照物质的树状分类法和交叉分类法,HNO3应属于①酸、④含氧酸、⑥强氧化性酸、⑦一元酸、⑧化合物,即①④⑥⑦⑧。
4.下列关于氧化物的说法中,正确的是( )
A.酸性氧化物都能溶于水
B.酸性氧化物能与所有碱反应
C.碱性氧化物都是金属氧化物
D.碱性氧化物溶于水生成相应的碱
【答案】C
【解析】二氧化硅不能溶于水,A错误;酸性氧化物与不溶性的碱很难反应,B错误;碱性氧化物都是金属氧化物,C正确;氧化铜不能溶于水生成相应的碱,D错误。
5.纯碳新材料“碳纳米泡沫”中每个泡沫含有约4000个碳原子,直径约为6~9nm,在低于-183℃时,该泡沫具有永久磁性。下列叙述正确的是( )
A.“碳纳米泡沫”是一种新型的含碳化合物
B.“碳纳米泡沫”不能透过滤纸
C.“碳纳米泡沫”和金刚石的性质完全相同
D.“碳纳米泡沫”与石墨互为同素异形体
【答案】D
【解析】“碳纳米泡沫”只含有一种元素,属于碳单质,A错误;“碳纳米泡沫”每个泡沫含有约4000个碳原子,直径约为6~9nm,分散到适当的溶剂中形成胶体,能透过滤纸,B错误;“碳纳米泡沫”在低于-183℃时,泡沫具有永久磁性,金刚石没有磁性,二者性质不同,C错误;“碳纳米泡沫”只含有一种元素,属于碳单质,与石墨互为同素异形体,D正确。
6.下列说法正确的是( )
A.胶体区别于其他分散系的本质特征是可以产生丁达尔效应
B.利用半透膜可除去淀粉溶液中的少量NaCl
C.Fe(OH)3胶体带正电荷
D.纳米材料的粒子直径一般在1~100nm,因此纳米材料属于胶体
【答案】B
【解析】胶体区别于其他分散系的本质特征是分散质粒子的直径大小,A错误;半透膜能允许直径在1nm以下的小分子或离子透过,1nm以上的胶体粒子不透过,因此可以用半透膜除去淀粉溶液中的NaCl,B正确;胶体中的胶粒带正电荷,但整个胶体不带电,呈电中性,C错误;胶体是分散系,属于混合物,直径在1~100nm的纳米材料不一定是分散系,若是纯净物,则不属于胶体,D错误。
7.下列关于胶体的叙述中,正确的是( )
A.胶体中混有的NaCl可以用过滤的方法除去
B.胶体区别于其他分散系的本质特征是不能透过半透膜
C.将溶液滴入NaOH溶液中,煮沸,可形成红褐色的胶体
D.明矾可以净水是因为生成了胶体,胶体可以吸附水中悬浮杂质
【答案】D
【解析】胶体粒子和溶液中的粒子均可以透过滤纸,不能使用过滤的方法分离,胶体粒子不能透过半透膜,溶液中的粒子可以透过,则Fe(OH)3胶体中混有的NaCl可以用渗析的方法除去,A错误;胶体区别于其他分散系的本质特征是分散质粒子直径的大小,根据分散质粒子直径大小将分散系分为溶液、胶体和浊液,B错误;将FeCl3溶液滴入NaOH溶液中,生成氢氧化铁沉淀,不能形成胶体,C错误;胶体具有吸附性,明矾可以净水是因为铝离子水解生成了氢氧化铝胶体,可以吸附水中悬浮杂质,D正确。
8.“纳米材料”是粒子直径为1~100nm的材料,纳米碳就是其中一种。若将纳米碳均匀地分散到蒸馏水中,下列对所形成的物质描述正确的是( )
①是溶液 ②是胶体 ③能产生丁达尔效应 ④能透过滤纸 ⑤能透过半透膜 ⑥静置后会析岀黑色沉淀
A.①④⑤ B.②③④
C.②③⑤ D.①③④⑥
【答案】B
【解析】将纳米碳均匀地分散到蒸馏水中,由于分散质粒子直径在1~100nm,所以形成的分散系为胶体,胶体能产生丁达尔效应,可以透过滤纸,但不能透过半透膜,性质较为稳定,静置后不会析出黑色沉淀。综上所述,B正确。
9.某同学在实验室进行如图所示实验。下列说法不正确的是( )
A.X中的浓溶液滴入沸水中可得到Z中液体
B.X中分散系能产生丁达尔效应
C.用过滤和渗析的方法,可将Z中液体分离提纯
D.Y中红褐色透明液体为胶体
【答案】B
【解析】X中的氯化铁浓溶液滴入沸水中,可得到氢氧化铁胶体,A正确;X中分散系是氯化铁溶液,不能产生丁达尔效应,B错误;用过滤的方法,可以将Z中的固体与液体分离,利用渗析法可以净化提纯氢氧化铁胶体,C正确;Y中红褐色透明液体为Fe(OH)3胶体,D正确。
10.在给定条件下,下列选项所示的物质间转化均能实现的是( )
A.CCO2CaCO3
B.CaCO3CaOCa(OH)2
C.CuCuCl2Cu(OH)2
D.Ca(ClO)2HClOCl2
【答案】B
【解析】碳在氧气中燃烧生成二氧化碳,但二氧化碳不能与氯化钙反应生成碳酸钙沉淀,不能实现转化,A错误;高温条件下,碳酸钙分解生成氧化钙和二氧化碳,氧化钙和水反应生成氢氧化钙,能够实现转化,B正确;铜与稀盐酸不反应,不能实现转化,C错误;次氯酸光照时生成氯化氢和氧气,不能实现转化,D错误。
11.图中用“——”相连的物质在一定条件下可以发生反应,“→”表示丁在一定条件下可以转化为乙。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
KCl
K2CO3
KOH
HCl
C
O2
CO
CuO
C
D
Fe
CuCl2
Ag
HCl
【答案】C
【解析】甲和乙、乙和丙、丙和丁、丁和甲均不能反应,丁在一定条件下不能转化成乙,A错误。甲和乙、乙和丙、丁和甲均不能反应,丁在一定条件下不能转化成乙,B错误。甲和乙,2CO+O2点燃,2CO2;乙和丙,CO+CuOCu+CO2;丙和丁,2CuO+C2Cu+CO2↑;甲和丁,C+O2CO2;丁→乙,2C+O22CO,C正确。乙与丙、丙与丁均不能反应,D错误。
12.现有下列9种物质:①H2O;②NaHCO3;③Mg;④CaO;⑤H2SO4;⑥Ca(OH)2;⑦豆浆;⑧碘酒;⑨酒精。其中,属于混合物的是__________(填序号,下同);属于氧化物的是__________;属于酸的是__________;属于碱的是__________;属于盐的是__________;属于胶体的是__________。
【答案】⑦⑧ ①④ ⑤ ⑥ ② ⑦
【解析】①H2O是氧化物;②NaHCO3是盐;③Mg是单质;④CaO是氧化物;⑤H2SO4是酸;⑥Ca(OH)2是碱;⑦豆浆是水和蛋白质组成的混合物,是胶体;⑧碘酒是碘单质和酒精组成的混合物;⑨酒精是有机物。
故属于混合物的是⑦⑧;属于氧化物的是①④;属于酸的是⑤;属于碱的是⑥;属于盐的是②;属于胶体的是⑦。
13.Fe(OH3)胶体在生活中有重要应用,利用FeCl3和沸水反应制备的Fe(OH)3胶体中常混有FeCl3和HCl。已知胶体不能透过半透膜,而小分子和离子可以透过半透膜。
(1)制取Fe(OH)3胶体的实验操作是____________________________
________________________________________________________________________。
用__________的方法除去胶体中的浑浊物;用__________(填“方法”或“现象”)证明胶体已经制成。
(2)Fe(OH)3胶体区别于FeCl3溶液的本质特征是_____________________________。
(3)取半透膜外最后一次的溶液少许于试管中,_______________________________,
则证明胶体和Cl-已经完全分离。
【答案】(1)在沸水中滴加几滴饱和氯化铁溶液,继续加热,当溶液出现红褐色时,停止加热 过滤 丁达尔效应 (2)分散质粒子直径在1~100nm (3)加入硝酸酸化的硝酸银溶液,若无沉淀产生
【解析】(1)制取Fe(OH)3胶体的实验操作是在沸水中滴加几滴饱和氯化铁溶液,继续加热,当溶液出现红褐色时,停止加热,即制得氢氧化铁胶体。因为胶体可以通过滤纸,而浊液的成分不能通过滤纸,所以用过滤的方法除去胶体中的浑浊物;因为胶体能产生丁达尔效应,即用一束光照射胶体,会出现光亮的通路,所以用丁达尔效应证明胶体已经制成。
(2)Fe(OH)3胶体区别于FeCl3溶液的本质特征是分散质粒子直径的大小,胶体的分散质粒子直径在1~100nm。
(3)Cl-可以通过半透膜,但胶体不能,所以取半透膜外最后一次的溶液少许于试管中,加入硝酸酸化的硝酸银溶液,若无沉淀产生,则证明胶体和Cl-已经完全分离。
14.对于无机化合物,可根据其组成和性质进行分类。
(1)上图所示的物质分类方法名称是__________。
(2)用Na、K、H、O、C、S、N中任两种或三种元素组成合适的物质,分别填在下表中。(写一种即可)
物质类别
酸
碱
盐
氧化物
氢化物
化学式
①HCl
②________
③________
④Ba(OH)2
⑤Na2CO3
⑥________
⑦CO2
⑧Na2O
⑨NH3
⑩H2O2
(3)写出⑦转化为⑤的化学方程式:____________________________________。
【答案】(1)树状分类法 ②H2SO4(或HNO3、H2CO3)
③NaOH(或KOH) ⑥K2CO3(或NaNO3、KNO3、K2SO4、Na2SO4、K2SO3、Na2SO3、NH4NO3)
(3)2NaOH+CO2===Na2CO3+H2O
【解析】(1)树状分类法是一种很形象的分类法,按照层次,一层一层来分,就像一棵大树,有叶、枝、杆、根,图示方法就是树状图,答案为树状分类法。
(2)酸是电离出的阳离子全部是氢离子的化合物,如H2SO4、HNO3、H2CO3等;碱是电离出的阴离子全部为氢氧根离子的化合物,如NaOH、KOH等;盐是电离出的阳离子为金属离子或铵根离子,阴离子为酸根离子的化合物,如K2SO4、K2CO3、NaNO3、KNO3、NH4NO3等。
(3)⑦转化为⑤的化学方程式为2NaOH+CO2===Na2CO3+H2O。
15.(1)将碳酸钙、稀盐酸、铁、氧气四种物质的名称填写到下列适当的位置。
物质
①________ ②________ ③________
④________
(2)从(1)中的四种物质中选出一种或几种作为反应物,按下述反应类型,各写一个化学方程式。
①分解反应:______________________。
②化合反应:_______________________________________。
③置换反应:______________________。
④复分解反应:______________________________。
【答案】(1)①碳酸钙 ②铁 ③氧气 ④稀盐酸
(2)①CaCO3CaO+CO2↑ ②3Fe+2O2Fe3O4
③Fe+2HCl(稀)===FeCl2+H2↑ ④CaCO3+2HCl(稀)===CaCl2+H2O+CO2↑
【解析】(1)仅有一种物质组成的物质属于纯净物,由两种或两种以上的物质组成的物质属于混合物。对于纯净物,又根据其组成元素种类的多少分类,把有两种或两种以上的元素组成的纯净物叫化合物;仅有一种元素组成的纯净物叫单质。常见的化合物有碳酸钙、水等;单质又分为金属单质和非金属单质,常见的金属单质有铁、铜等,常见的非金属单质有氧气、氮气等;常见的混合物有稀盐酸、空气等。
(2)①分解反应是由一种物质变为两种或两种以上的物质的反应,如CaCO3高温分解产生CaO、CO2,化学方程式为CaCO3CaO+CO2↑。
②由两种或两种以上的物质反应产生一种物质的反应称为化合反应,如Fe与O2在点燃条件下反应产生Fe3O4,化学方程式为3Fe+2O2Fe3O4。
③置换反应是单质与化合物反应产生新的单质和新的化合物的反应,如Fe与稀盐酸反应产生FeCl2、H2,化学方程式为Fe+2HCl(稀)===FeCl2+H2↑。
④复分解反应是两种化合物相互交换成分,产生两种新的化合物的反应,如CaCO3与稀盐酸反应产生CaCl2、H2O、CO2,反应方程式为CaCO3+2HCl(稀)===CaCl2+H2O+CO2↑。
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