专题01 物质的分类及转化(考点清单)(讲+练)-2024-2025学年高一化学上学期期末考点大串讲(人教版2019必修第一册)
2024-11-29
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2份
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35页
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精品
资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | 高中化学人教版必修第一册 |
| 年级 | 高一 |
| 章节 | - |
| 类型 | 学案-知识清单 |
| 知识点 | 物质的分类及转化 |
| 使用场景 | 同步教学-期末 |
| 学年 | 2024-2025 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 2.94 MB |
| 发布时间 | 2024-11-29 |
| 更新时间 | 2024-12-19 |
| 作者 | 卓越化学 |
| 品牌系列 | 上好课·考点大串讲 |
| 审核时间 | 2024-11-29 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/48985706.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
专题01 物质的分类及转化
考点01 物质的分类
考点02 分散系 胶体
考点03 酸、碱、盐、氧化物的性质
考点04 物质的转化关系
▉考点01 物质的分类
一、元素、物质及微粒
1.元素的存在形态:
①游离态
元素以 单质 形式存在的状态。
②化合态
元素以 化合物 形式存在的状态。
2.元素、微粒及物质间的关系图
①宏观上
物质由 元素 组成
②微观上
物质由 分子 、 原子 或 离子 构成。
3.同素异形体
同素异形体
定义
同种元素形成的不同单质。如:金刚石与石墨;O2与O3;白磷与红磷;
形成方式
①分子中原子个数不同
②原子排列方式不同
性质差异
物理性质不同;化学性质相似。
转化
属于化学变化
二、物质的分类
1.分类的定义:把事物按照 事先设定的标准 进行归类分组的一种方法。
2.物质的分类方法
①交叉分类法
根据不同的分类标准对同一事物进行分类的一种分类方法。如:
②树状分类法
简单地说,是将被分类对象按照从属关系逐级进行(不同层次)分类的一种分类方法,其陈列式的形状像树。
A.明确分类标准是对物质正确树状分类的关键
B.树状分类法在无机化合物分类中的应用
3.氧化物的分类
(1)非金属氧化物和氧化物性质的关系
①大多数非金属氧化物是酸性氧化物,CO、NO、NO2除外
②非金属氧化物一定不是碱性氧化物
(2)金属氧化物和氧化物性质的关系
①大多数金属氧化物是碱性氧化物,Na2O2、Al2O3除外
②少数金属氧化物是酸性氧化物:如Mn2O7(HMnO4的酸酐)
③少数金属氧化物是两性氧化物,如Al2O3
④碱性氧化物一定是金属氧化物
★易错提醒
①金属氧化物不一定是碱性氧化物,如Mn2O7是酸性氧化物,Al2O3是两性氧化物。
②非金属氧化物不一定是酸性氧化物,如NO、CO是不成盐氧化物。
③酸性氧化物不一定是非金属氧化物,如Mn2O7是金属氧化物。
④碱性氧化物都是金属氧化物。
⑤酸性氧化物、碱性氧化物不一定能与水反应生成相应的酸或碱,如SiO2、Fe2O3都不溶于水,也不与水反应。
⑥与碱反应生成盐和水的氧化物不一定是酸性氧化物,如2NO2+2NaOH===NaNO3+NaNO2+H2O,NO2不是酸性氧化物。
⑦既能与酸反应又能与碱反应且均生成盐和水的氧化物为两性氧化物,如Al2O3。
⑧只含一种元素的物质不一定是纯净物,如O2和O3组成的混合气体,金刚石和石墨等。
▉考点02 分散系 胶体
一、分散系及分类
1.分散系:
把一种(或多种)物质分散在另一种(或多种)物质中所得到的体系。
分散质:分散系中 被分散 的物质;
分散剂:分散系中 容纳分散质 的物质。
常见分散系各自的分散质、分散剂,比较分散质、分散剂的存在状态。
分散系
分散质
分散剂
烟
微小尘埃(固)
空气(气)
雾
微小液滴(液)
空气(气)
碘酒
碘(固)
酒精(液)
食盐水
食盐(固)
水(液)
有色玻璃
金属氧化物(固)
玻璃(固)
2.分散系的分类
(1)依据分散质和分散剂的状态,用交叉分类法对分散系进行分类,分散系可分为9类,如图所示:
(2)依据分散质粒子的直径大小,分散系可分为三类。
图示:
3.三类分散系的比较
分散系
溶液
胶体
浊液
分散质粒子的直径
<1 nm
1~100 nm
>100 nm
分散质
粒子的种类
单个小分
子或离子
多分子(离子)集合体或高分子
巨大数目分子或离子集合体(固体小颗粒或小液滴)
性质
外观特征
均一、透明
均一、透明
不均一、不透明
稳定性
稳定
较稳定
不稳定
能否透过
滤纸
能
能
不能
能否透过
半透膜
能
不能
不能
实例
食盐水
豆浆
泥水
二、胶体的性质、制备及用途
1.制备Fe(OH)3胶体的实验
(1)操作图示
(2)制备过程:
将烧杯中的蒸馏水加热至沸腾,向沸水中逐滴加入5~6滴 FeCl3饱和溶液,继续煮沸至液体呈红褐色,停止加热,即制得Fe(OH)3胶体。
(3)化学方程式:
FeCl3+3H2OFe(OH)3(胶体)+3HCl。
2.胶体的分类
按分散
剂状态
气溶胶
雾、云、烟
液溶胶
Fe(OH)3胶体、蛋白质溶液
固溶胶
烟水晶、有色玻璃
按分散质
粒子胶体
分散质粒子是很多小分子或离子的集合体,如Fe(OH)3胶体
分子胶体
分散质粒子是高分子化合物,如淀粉溶液、蛋白质溶液
3.胶体的性质及应用
丁达尔
效应
可见光束通过胶体时,会出现一条光亮的“通路”的现象(应用:鉴别溶液和胶体)
聚沉
胶体粒子聚集成较大颗粒,形成沉淀从分散剂里析出的过程。使胶体聚沉的方法:①加入电解质;②加入与胶粒带相反电荷的胶体;③加热(应用:三角洲的形成;明矾、铁盐溶液净水;盐卤制豆腐)
电泳
在电场作用下,胶体粒子在分散剂中作定向移动的现象。如带正电荷的Fe(OH)3胶体粒子向阴极移动(应用:工厂静电除尘)
渗析
胶体粒子不能透过半透膜,而溶液中的溶质分子或离子可以透过半透膜的现象(应用:除去胶体中的电解质)
★易错提醒
(1)胶体具有介稳性的主要原因是胶体粒子可以通过吸附带电粒子而带有电荷,且同种电荷相互排斥,不易聚集成较大的颗粒。
(2)胶体粒子的直径决定了胶体的性质,如因胶体粒子较大不能透过半透膜,可用渗析法提纯胶体。
(3)丁达尔效应是物理变化而不是化学变化。
(4)胶体不带电,胶体中的胶粒能够吸附体系中的带电粒子而使胶粒带电荷,但整个分散系仍呈电中性。
(5)胶体聚沉属于物理变化,如蛋白质的盐析就属于胶体聚沉现象。但蛋白质的变性不属于胶体的聚沉,此过程属于化学变化。
(6)不是所有胶体都有电泳现象,如淀粉胶体粒子不带电荷。有电泳现象的胶体是因为胶粒吸附带电的粒子而带电。
(7)书写制备Fe(OH)3胶体的化学方程式时,要注明“胶体”,不能用“↓”符号。
(8)Fe(OH)3胶体中的1个胶体粒子不是1个Fe(OH)3分子(粒子直径<1 nm),而是很多个Fe(OH)3分子聚集在一起形成的粒子直径在1~100 nm的集合体。
▉考点03 酸、碱、盐、氧化物的性质
一、酸、碱、盐的化学通性
1.酸的化学通性
酸
2.碱的化学通性
碱
3.盐的化学通性
盐
二、氧化物的化学通性
1.酸性氧化物的化学通性
酸性氧化物
2.碱性氧化物的化学通性
碱性氧化物
★易错提醒
①酸的元数是根据酸电离出H+的个数,而不是分子中氢原子的个数,如CH3COOH是一元酸而不是四元酸。
②误认为溶液呈酸性的物质一定是酸,溶液呈碱性的物质一定是碱。
③误认为能与酸反应生成盐和水的氧化物就是碱性氧化物,如Na2O2不属于碱性氧化物。
④能溶于水的含氧酸,对应的酸性氧化物一般能与H2O反应生成相应的含氧酸,如H2SO4:SO3+H2O===H2SO4。
⑤能溶于水的碱(NH3·H2O除外),对应的碱性氧化物一般能与H2O反应生成相应的碱,如NaOH:Na2O+H2O===2NaOH。
⑥有盐和水生成的反应不一定是中和反应,如酸性氧化物与碱反应、碱性氧化物与酸反应均有盐和水生成,但不是中和反应。
▉考点04 物质的转化关系
一、单质、氧化物、酸、碱、盐之间的转化关系
1.转化图示
★易错提醒
①上述转化关系并非包含所有反应,如H2、CO、C还原CuO或Fe2O3,CuSO4+5H2O===CuSO4·5H2O等反应均未包含。
②上述转化关系表示的是一般的共性,但学习时还要关注特殊性。例如,金属+酸―→盐+氢气,但铜与盐酸就不反应。
③有盐和水生成的反应不一定是中和反应,如酸性氧化物与碱反应、碱性氧化物与酸反应均有盐和水生成,但不是中和反应。
2.金属单质及其化合物的转化:
金属单质碱性氧化物碱盐 如:NaNa2ONaOHNa2SO4
符合上述转化关系的常见金属有Na、K、Ca、Ba等,但Mg、Fe、Al、Cu不符合上述转化。
3.非金属单质及其化合物的转化:
非金属单质酸性氧化物酸盐 如:SSO2H2SO3Na2SO3
符合上述转化关系的常见非金属有C、S等,但Si等不符合上述转化。
4.特殊转化:
ABC 如:Na2CO3NaHCO3CO2
ABC 如:CO2NaHCO3Na2CO3
二、物质转化的应用
1.化学反应遵循质量守恒定律,故通过物质间的转化可以合成物质,如由单质可以得到盐,且有多条途径:
2.在实际生产中,通过物质的转化制备具体物质时,除了要考虑反应进行的可能性,还需要考虑原料来源、成本高低和设备要求等因素。例如,NaOH可以用Na2O和H2O反应制取,化学方程式:Na2O+H2O===2NaOH,但Na2O来源少、成本高,故工业上通常用电解饱和食盐水的方法来制取NaOH。
★易错提醒
(1)金属与浓、稀硝酸反应均不生成氢气,而是生成氮氧化物。
(2)金属+酸=盐+氢气,这里的“金属”是指氢前的活泼金属,但氢后的不活泼金属,如铜与盐酸就不反应。
(3)钾、钙、钠等特别活泼金属不能从盐溶液中置换出比它们活泼性弱的金属。
(4)酸(碱)性氧化物与水发生化合反应,对产物要求:生成可溶性的酸或碱,Al2O3、Fe2O3、CuO、SiO2不能和水反应。
(5)Fe与H+(非氧化性酸)、Cu2+、S、I2反应不能直接生成Fe3+。
三、无机基本反应类型
1.化合反应:A+B+……―→C;
2.分解反应:A―→B+C+……;
3.置换反应:A+BC―→AC+B;
4.复分解反应:AB+CD―→AD+CB。
★易错提醒
①常见的置换反应有a.金属与酸、盐的置换反应;b.H2还原某些金属氧化物(如CuO);c.碳与H2O(g)反应制取水煤气等。
②复分解反应一般是酸、碱、盐之间的反应。
四、不能一步实现的反应
1.不能一步生成的氧化物
①H2S(或S)不能一步转化为SO3 ②N2(或NH3)不能一步转化为NO2
③Fe(OH)2不能一步生成Fe2O3 ④Fe不能一步生成Fe2O3
2.不能一步生成的酸或碱:难溶性酸或碱
①可溶性碱:KOH、NaOH、Ca(OH)2、Ba(OH)2和NH3·H2O
②Fe2O3、Al2O3、CuO与水不能反应生成相应的碱
③SiO2不能与水一步反应生成H2SiO3
3.不能一步生成的硫化物或氯化物
①Cu和S反应不能生成CuS ②Fe和Cl2反应不能生成FeCl2 ③Fe和I2反应不能生成FeI3
4.电解法制备物质
①不能用电解熔融的AlCl3制备金属铝 ②不能用电解熔融的MgO或MgCl2溶液制备金属镁
③不能用电解NaCl溶液制备金属钠
1.下列关于酸、碱、盐的元素组成的说法中,正确的是
A.酸、碱、盐中一定含有氢元素
B.酸、碱、盐可能都不含金属元素
C.碱、盐可能含氧,酸一定含氧
D.碱、盐一定含有金属元素,酸一定不含金属元素
【答案】B
【解析】A.酸、碱中一定含有氢元素,盐中不一定含氢元素,如NaCl,A错误;
B.酸、碱、盐可能都不含金属元素,如HCl、、分别属于酸、碱、盐,三者均不含金属元素,B正确;
C.碱中一定含氧元素,盐和酸不一定含氧元素,如NaCl、HCl,C错误;
D.碱、盐不一定含有金属元素,如、,酸可能含金属元素,如,D错误;
故选B。
2.下表中关于物质分类的正确组合是
类别组合
酸性氧化物
碱性氧化物
酸
碱
盐
A
CO
CuO
B
HCl
NaOH
NaCl
C
KOH
D
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【解析】A.CO既不和水反应也不和碱反应,不是酸性氧化物,故A错误;
B.各物质分类正确,故B正确;
C.SiO2与碱反应生成盐和水,属于酸性氧化物,故C错误;
D.NO2与水反应生成硝酸和NO,不属于酸性氧化物,同时碱式碳酸铜是盐不是碱,故D错误;
正确答案是B。
3.某化学实验小组书写的化学式、俗名以及归类完全正确的是
A.NaOH、苛性钠、碱 B.C2H5OH、酒精、无机物
C.CO2、干冰、有机物 D.Na2CO3、小苏打、盐
【答案】A
【解析】A.NaOH是氢氧化钠的化学式,俗称苛性钠,是一种电离时产生的阴离子全部是氢氧根离子的化合物,属于碱,A正确;
B.酒精的化学式为C2H5OH,属于有机物,B错误;
C.固态的CO2俗称干冰,属于无机物,C错误;
D.Na2CO3是碳酸钠的化学式,俗称苏打或纯碱,小苏打是碳酸氢钠(NaHCO3)的俗称,D错误;
故选A。
4.根据酸碱质子理论,凡是能给出质子(即)的分子或离子都是酸,凡是能结合质子的分子或离子都是碱,若既可给出质子又可结合质子,则为两性物质,给出质子的能力越强,酸性越强。按照这个理论,下列说法错误的是
A.纯碱属于碱
B.是酸,是碱
C.、均属于两性物质
D.能发生,可知酸性:
【答案】D
【解析】A.纯碱能结合生成,符合题目中碱的定义,属于碱,A正确;
B.能电离出:,所以HF属于酸,又由于HF属于弱酸,也容易与结合重新生成HF,所以也属于碱,B正确;
C.、均能电离出,又能结合, 、,二者都属于两性物质,C正确;
D.在反应中,提供为酸,而是结合得到的,根据强酸制弱酸原则,所以酸性为:>,D错误;
故答案为:D。
5.关于物质聚集状态,说法正确的是
A.液体有固定的形状和体积
B.气体构成微粒小,易被压缩
C.温度是影响物质聚集状态的唯一因素
D.物质的不同聚集状态间可相互转化
【答案】D
【解析】A.液体没有固定的形状,易流动,故A错误;
B.气体分子的间隔大,所以气体易被压缩,故B错误;
C.压强也会对物质的聚集状态产生影响,故C错误;
D.物质的不同聚集状态间可相互转化,如水的液态、气态和固态之间可相互转化,故D正确;
答案选D。
6.下列关于胶体叙述正确的是
A.蛋白质溶液、有色玻璃、云、雾均属于常见的胶体
B.纳米四氧化三铁粒子直径在1~100nm,属于胶体
C.溶液和胶体的本质区别是能否发生丁达尔效应
D.胶体能够与水发生化学反应,达到净水目的
【答案】A
【解析】A.蛋白质溶液属于液溶胶,有色玻璃是固溶胶,云雾是气溶胶,都是常见的胶体,A正确;
B.纳米四氧化三铁是纯净物,胶体是混合物,B错误;
C.溶液和胶体的本质区别是分散质的粒径大小,C错误;
D.胶体吸附水中的悬浮颗粒使之沉降,从而达到净水目的,属于物理变化,D错误;
故答案为:A。
7.下列说法正确的有
①“卤水点豆腐”“黄河入海口处三角洲的形成”都与胶体的性质有关
②在制备胶体实验中,可以长时间加热
③向胶体中加入过量稀硫酸,先有红褐色沉淀生成,然后沉淀溶解形成棕黄色溶液
④将饱和氯化铁溶液滴入溶液中,得到红褐色的胶体
⑤因为胶粒比溶液中溶质粒子大,所以胶体可以用过滤的方法把胶粒分离出来
⑥不同品牌的墨水不能混用,与胶体聚沉有关
⑦所有胶体的分散质微粒都可以在外加电源作用下做定向移动
A.2个 B.3个 C.4个 D.5个
【答案】B
【解析】①“卤水点豆腐”“黄河入海口处三角洲的形成”与胶体的胶粒带电荷有关,海水中盐电离产生的离子使胶体发生聚沉得到沙洲,①正确;
②在制备胶体实验中,当加热至液体呈红褐色就停止加热,而不能长时间加热,否则胶体会发生聚沉,②错误;
③向胶体中加入过量稀硫酸,胶体先发生聚沉有红褐色沉淀生成,然后发生酸碱中和,沉淀溶解形成棕黄色溶液,③正确;
④将饱和氯化铁溶液滴入溶液中,发生复分解反应产生红褐色沉淀,不能制备氢氧化铁胶体,④错误;
⑤因为胶粒是比溶液中溶质粒子大,但小于悬浊液的固体小颗粒,能够通过滤纸,所以胶体不能用过滤的方法把胶粒分离出来,⑤错误;
⑥不同品牌的墨水不能混用,否则胶体会发生聚沉形成沉淀,而堵塞钢笔尖,写字不流畅,⑥正确;
⑦有的胶体的分散质微粒选择性吸附正电荷或负电荷,有的则不吸附电荷,因此不是所有胶体的分散质微粒都可以在外加电源作用下做定向移动,⑦错误;
正确的有①③⑥,答案选B。
8.甲、乙、丙三种固体物质的溶解度曲线如图所示,下列说法正确的是
A.降温可使丙物质的不饱和溶液变成饱和溶液
B.℃时,等质量甲、乙、丙的饱和溶液中溶剂的质量:甲>乙>丙
C.欲除去甲溶液中少量的乙物质,常采用蒸发结晶的方法
D.分别将甲、乙、丙三种物质℃的饱和溶液降温到℃,所得溶液溶质的质量分数:乙>甲>丙
【答案】D
【解析】A.丙物质的溶解度随温度的降低而增大,降温不能使丙物质的不饱和溶液变成饱和溶液,A错误;
B.t2℃时,甲、乙、丙三种物质的溶解度大小关系为甲>乙>丙,等质量甲、乙、丙分别配制成饱和溶液所需要的水的质量:丙>乙>甲,即溶剂质量:丙>乙>甲,B错误;
C.甲的溶解度受温度影响较大,乙的溶解度受温度影响较小,欲除去甲溶液中少量的乙物质,常采用降温结晶的方法,C错误;
D.t1℃时,乙物质的溶解度最大,甲、丙物质的溶解度相等,降低温度,甲、乙物质析出晶体,丙物质不会析出晶体,应该按照t2℃时的溶解度计算,分别将甲、乙、丙三种物质t2℃的饱和溶液降温到t1℃,所得溶液溶质的质量分数:乙>甲>丙,D正确;
故选D。
9.甲、乙、丙有如图所示的转化关系(“→”表示反应一步实现,部分物质和反应条件已略去)。下列各组物质按照甲、乙、丙的顺序不符合要求的是
A.C、CO、CO2 B.H2O2、H2O、O2
C.NaOH、Na2CO3、NaNO3 D.Fe2O3、FeCl3、Fe(OH)3
【答案】C
【解析】A.C不完全燃烧生成CO,CO与氧气在点燃条件下反应生成CO2,二氧化碳和碳在高温条件下反应生成一氧化碳,故A不符合题意;
B.H2O2在二氧化锰催化作用下反应生成H2O、O2,电解H2O生成O2,O2和H2在点燃条件下反应生成H2O,故B不符合题意;
C.NaOH和CO2反应生成Na2CO3和H2O,Na2CO3和Ca(NO3)2反应生成NaNO3,NaNO3不能和其它物质反应生成Na2CO3,故C符合题意;
D.Fe2O3和盐酸反应生成FeCl3,FeCl3和NaOH反应生成Fe(OH)3,Fe(OH)3和盐酸反应生成FeCl3,故D不符合题意;
故答案为:C。
10.豆腐作为中国传统美食相传在汉代发明,传统方法制作出来的豆腐口感美味,如图是关于古法制作豆腐的过程,下列说法错误的是
A.豆腐属于混合物
B.“滤渣”步骤涉及过滤原理
C.经过煮浆后可以得到豆浆,稀豆浆可以产生丁达尔效应
D.用模具压制豆腐“成型”的过程主要发生化学变化
【答案】D
【解析】A.豆腐内含人体必需的多种微量元素,还含有丰富的优质蛋白,属于混合物,A正确;
B.“滤渣”步骤将豆浆和豆腐渣进行分离,涉及过滤原理,B正确;
C.稀豆浆是胶体,可以产生丁达尔效应,C正确;
D.用模具压制豆腐“成型”的过程没有新物质产生,主要发生物理变化,D错误;
故选D。
11.有关物质之间的部分转化关系如图所示,其中“—”表示相连的物质之间能发生化学反应,“→ ”表示物质之间的转化关系。下列说法正确的是
A.图中反应可能有置换反应
B.物质X 可能是一种常见的酸性氧化物
C.向饱和的Ca(OH)2溶液中加入CaO,恢复至原温度所得溶液的溶质质量分数增大
D.CaCO3的溶解度很小,其水溶液导电能力很差,所以CaCO3是弱电解质
【答案】B
【分析】由图知,CaCO3能与X互相转化,且X能与Ca(OH)2反应,故X可能为CO2,则①为CaO与水反应生成Ca(OH)2,化学方程式为,②为Ca(OH)2与CO2反应CaCO3,化学方程式为,③为CaCO3分解为CaO,化学方程式为,④为Ca(OH)2与CO2反应CaCO3,化学方程式为;⑤为CaCO3分解为CaO,化学方程式为,⑥为Ca(OH)2与CO2反应CaCO3,化学方程式为,据此回答。
【解析】A.由分析知,图中反应不含有置换反应,A错误;
B.由图知,CaCO3能与X互相转化,且X能与Ca(OH)2反应,故X可能为CO2,是一种常见的酸性氧化物,B正确;
C.向饱和的Ca(OH)2溶液中加入CaO,CaO与水化合成Ca(OH)2,恢复至原温度所得溶液的溶质质量分数不变,C错误;
D.CaCO3的溶解度很小,其水溶液导电能力很差,但溶于水的CaCO3完全电离,是强电解质,D错误;
故选B。
12.描述物质变化的成语:①滴水成冰;②死灰复燃; ③木已成舟;④火烧连营;⑤沙里淘金;⑥火上浇油;⑦百炼成钢;⑧花香四溢;⑨玉石俱焚。其中属于化学变化的是
A.②③④⑤⑥⑦ B.②④⑤⑥⑦⑨
C.①③④⑤⑧⑨ D.②④⑥⑦⑨
【答案】D
【解析】①滴水成冰;③木已成舟;⑤沙里淘金;⑧花香四溢,只发生物质的状态或形状改变,没有新物质生成,属于物理变化;
②死灰复燃;④火烧连营;⑥火上浇油;⑦百炼成钢;⑨玉石俱焚,都有新物质生成,属于化学变化;
所以②④⑥⑦⑨属于化学变化,故选D。
13.有下列物质:①金刚石;②石墨;③冰水混合物;④纯净的空气;⑤红磷;⑥白磷;⑦过氧化钠(Na2O2);⑧氧化钠;⑨胆矾;⑩CuSO4溶液;⑪氧化钙。
根据要求填空。
(1)属于混合物的是 (填序号,下同),属于碱性氧化物的是 。
(2)以上物质中由相同元素形成的不同单质除了①和②,还有 。
(3)由相同元素组成的化合物有 。
(4)⑦的电子式为: ,⑨的化学式为: 。
(5)写出⑩和⑪反应的化学方程式: 。
【答案】(1) ④⑩ ⑧⑪
(2)⑤⑥
(3)⑦⑧
(4) CuSO4·5H2O
(5)
【解析】(1)④纯净的空气虽然有纯净二字,但属于混合物,因为空气本身就是混合物;⑩CuSO4溶液是混合物,因为溶液是由溶质和溶剂组成的,故属于混合物的是④⑩;
碱性氧化物是指和酸反应只能生成盐和水的氧化物,故属于碱性氧化物的是⑧⑪。
(2)属于由相同元素组成的不同物质的是①和②,碳元素的同素异形体,⑤和⑥,磷元素的同素异形体,故答案为:⑤⑥。
(3)⑦和⑧是由氧元素和钠元素组成的氧化物,也属于是化合物,⑨胆矾的化学式是CuSO4·5H2O,因此它和⑩CuSO4溶液的组成元素相同,但硫酸铜溶液为混合物,故答案为:⑦⑧。
(4)
⑦过氧化钠(Na2O2),电子式:;
⑨胆矾的化学式是CuSO4·5H2O。
(5)氧化钙与水反应生成氢氧化钙,反应为:CaO+H2O=Ca(OH) 2,氢氧化钙与硫酸铜反应生成氢氧化铜和硫酸钙:Ca(OH)2+CuSO4=Cu(OH)2↓+CaSO4,因此CuSO4溶液与氧化钙反应的化学方程式:。
14.当一个物质尺寸达到纳米级时,量子效应会使其产生一些反常的性质,这一发现为元素周期表赋予了新的维度“尺寸”,2023年诺贝尔化学奖授予了三位科学家,以表彰他们发现与合成量子点。碳量子点是一类具有显著荧光性能的零维碳纳米材料,尺寸低于10。
(1)碳量子点 (选填“是”、“不是”)胶体;
(2)碳量子点 (选填“可以”、“不可以”)透过滤纸;
(3)碳量子点与石墨互为 ;
利用碳量子点的荧光特性达到定量检测的目的。经验证氮掺杂碳量子点,可以作为载药系统内的生物成像标记物,实现给药过程的实时监测。
(4)制备得到的碳量子点溶于水得到的分散系可能具有什么性质?(写出一点即可) ;
(5)加热温度和反应时间对氮掺杂碳量子点荧光强度的影响如下图所示,实验的最佳条件是 ;
(6)一般通过比较在同一测定条件下待测的荧光物质和已知荧光量子产率物质的积分发射光谱和吸光度,测定制备量子点产率。公式: ;其中I为发射光谱的积分面积,A为荧光激发波长下的紫外-可见吸光度。(R表示标准样)
荧光激发波长()
标准液
待测液
荧光积分面积
吸光度
量子产率
荧光积分面积
吸光度
量子产率
300
4574
0.015
0.55
2678
0.011
计算待测液量子产率 (保留两位有效数字)。
【答案】(1)不是
(2)可以
(3)同素异形体
(4)能产生丁达尔效应
(5)180℃、5h
(6)0.44
【解析】(1)纳米荧光材料的碳量子点颗粒只是分散质,没有分散剂,不是胶体;
(2)碳量子点尺寸低于10,小于滤纸的孔径,则碳量子点可以透过滤纸;
(3)碳量子点与石墨都是由碳元素形成的不同单质,互为同素异形体;
(4)碳量子点溶于水得到的分散系是胶体,能产生丁达尔效应;
(5)由图可知,温度在180℃、时间为5h的条件下,氮掺杂碳量子点荧光强度最佳;
(6)待测液量子产率。
15.某兴趣小组设计方案制取和胶体。回答下列问题:
(1)制取的两个方案如下:
方案一:
方案二:
(1)步骤Ⅰ中另一种试剂为 (填名称),步骤Ⅱ中还有生成,写出反应的离子方程式: 。
(2)步骤Ⅲ反应前后Fe元素的化合价 (填“升高”“降低”或“不变”),Ⅰ~Ⅳ中没有发生的基本反应类型是 (填字母)。
a.置换反应 b.分解反应 c.复分解反应 d.化合反应
(3)制取胶体的两个方案如下:
方案一:
方案二:
①方案 能够制得胶体,胶体区别于溶液与悬浊液的本质特征为 ,检验该方案是否成功的方法为 。
②将胶体缓缓加入过量稀盐酸中,溶液由无色变为黄色,反应的化学方程式为 。
【答案】(1) 稀盐酸
(2) 升高 ab
(3) 一 分散质直径介于之间 用激光笔照射该分散系,如果有一条明亮的光路呈现,则证明该实验成功
【解析】(1)步骤I中FeCO3转化为FeCl2,铁元素没有发生化合价变化,应使用的试剂为盐酸,发生的反应化学方程式:FeCO3+2HCl=FeCl2+CO2↑+H2O;步骤II是用氧气作氧化剂,在酸性条件下将Fe2+氧化为Fe3+,还原产物为水,反应的离子方程式:;
(2)步骤II反应前后Fe元素由+2价变为+3价,Fe元素的化合价升高;步骤Ⅰ与步骤Ⅳ发生的反应都是复分解反应,步骤Ⅲ发生的反应是化合反应,步骤Ⅱ发生的反应不属于四种基本反应类型中的任何一类,故选ab;
(3)氢氧化铁胶体的制备方法:向沸腾的蒸馏水中逐滴加入1~2mL饱和氯化铁溶液,继续煮沸至液体呈红褐色,停止加热,就会得到氢氧化铁胶体,则方案一能够制得氢氧化铁胶体;胶体区别于溶液和悬浊液的本质特征为分散质粒子直径分散质直径介于之间,检验方案一是否成功的方法为:利用丁达尔现象,用一束光射向胶体溶液,若形成光亮通路,则是胶体;盐酸使Fe(OH)3胶体发生聚沉,生成红褐色沉淀,继续加入盐酸,会发生酸碱中和反应,生成氯化铁和水,此反应的化学方程式是。
16.研究不同价态硫元素之间的转化是合理利用硫元素的基本途径。
I.以下是硫元素形成物质的价类二维图及含硫物质相互转化的部分信息。
(1)C有毒,实验室可以用NaOH溶液吸收,反应的离子方程式是 。
(2)检验H中阴离子的实验操作及现象是 。
(3)C→D→E以及C→F→E都是造成酸雨的可能途径,请写出C→D→E的化学方程式: 、 。
II.某小组同学设计实验实现不同价态硫元素的转化。
可选用的实验药品如下:①Na2SO3溶液②浓硫酸③Na2S溶液④稀硫酸⑤酸性KMnO4⑥品红溶液⑦铜片
实验序号
预期转化
选择试剂(填序号)
证明实现转化的现象
I
→
II
→
②⑦⑥
(4)实验I选择的试剂是①和 (填序号),证明实现转化的现象是 。该转化利用了Na2SO3的 性。
(5)实验II中发生反应的化学方程式是 ,证明实现转化的现象是 。
【答案】(1)
(2)先滴加稀盐酸没有明显现象,再滴加BaCl2溶液有白色沉淀产生,则该溶液中有SO
(3) 2SO2+O22SO3 SO3+H2O=H2SO4
(4) ⑤ 酸性高锰酸钾溶液褪色 还原性
(5) Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O 将产生气体通入品红溶液,品红褪色
【解析】(1)C为+4价硫的氧化物,为二氧化硫,有毒,实验室可以用NaOH溶液吸收生成亚硫酸钠和水,反应的离子方程式;
(2)H是硫元素的最高价含氧酸盐,即硫酸盐,因此检验H中阴离子的实验操作及现象是:先滴加稀盐酸没有明显现象,再滴加溶液有白色沉淀产生,则可推断该溶液中有;
(3)C→D→E是,C→F→E是,都是造成酸雨的可能途径,则C→D→E路径反应的化学方程式为:、;
(4)实验1是+4价硫变化为+6价硫,被氧化,失去电子,选择的试剂是①溶液和氧化剂⑤酸性溶液,发生氧化还原反应,高锰酸钾溶液紫红色褪去,说明亚硫酸钠具有还原性;
(5)实验Ⅱ中②浓硫酸⑦铜片加热反应生成硫酸铜、二氧化硫和水,反应的化学方程式:,二氧化硫能使⑥红溶液褪色,证明实现转化的现象是:将产生气体通入品红溶液,品红褪色。
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专题01 物质的分类及转化
考点01 物质的分类
考点02 分散系 胶体
考点03 酸、碱、盐、氧化物的性质
考点04 物质的转化关系
▉考点01 物质的分类
一、元素、物质及微粒
1.元素的存在形态:
①游离态
元素以 形式存在的状态。
②化合态
元素以 形式存在的状态。
2.元素、微粒及物质间的关系图
①宏观上
物质由 组成
②微观上
物质由 、 或 构成。
3.同素异形体
同素异形体
定义
同种元素形成的 。如:金刚石与石墨;O2与O3;白磷与红磷;
形成方式
①分子中 不同
②原子 不同
性质差异
物理性质 ;化学性质 。
转化
属于 变化
二、物质的分类
1.分类的定义:把事物按照 进行归类分组的一种方法。
2.物质的分类方法
①交叉分类法
根据不同的分类标准对 事物进行分类的一种分类方法。如:
②树状分类法
简单地说,是将被分类对象按照 关系逐级进行(不同层次)分类的一种分类方法,其陈列式的形状像树。
A.明确分类标准是对物质正确树状分类的关键
B.树状分类法在无机化合物分类中的应用
3.氧化物的分类
(1)非金属氧化物和氧化物性质的关系
①大多数非金属氧化物是酸性氧化物, 除外
②非金属氧化物一定 碱性氧化物
(2)金属氧化物和氧化物性质的关系
①大多数金属氧化物是碱性氧化物, 除外
②少数金属氧化物是酸性氧化物:如 (HMnO4的酸酐)
③少数金属氧化物是两性氧化物,如
④碱性氧化物 是金属氧化物
★易错提醒
①金属氧化物不一定是碱性氧化物,如Mn2O7是酸性氧化物,Al2O3是两性氧化物。
②非金属氧化物不一定是酸性氧化物,如NO、CO是不成盐氧化物。
③酸性氧化物不一定是非金属氧化物,如Mn2O7是金属氧化物。
④碱性氧化物都是金属氧化物。
⑤酸性氧化物、碱性氧化物不一定能与水反应生成相应的酸或碱,如SiO2、Fe2O3都不溶于水,也不与水反应。
⑥与碱反应生成盐和水的氧化物不一定是酸性氧化物,如2NO2+2NaOH===NaNO3+NaNO2+H2O,NO2不是酸性氧化物。
⑦既能与酸反应又能与碱反应且均生成盐和水的氧化物为两性氧化物,如Al2O3。
⑧只含一种元素的物质 是纯净物,如O2和O3组成的混合气体,金刚石和石墨等。
▉考点02 分散系 胶体
一、分散系及分类
1.分散系:
把一种(或多种)物质分散在另一种(或多种)物质中所得到的体系。
分散质:分散系中 的物质;
分散剂:分散系中 的物质。
常见分散系各自的分散质、分散剂,比较分散质、分散剂的存在状态。
分散系
分散质
分散剂
烟
微小尘埃(固)
空气(气)
雾
微小液滴(液)
空气(气)
碘酒
碘(固)
酒精(液)
食盐水
食盐(固)
水(液)
有色玻璃
金属氧化物(固)
玻璃(固)
2.分散系的分类
(1)依据分散质和分散剂的状态,用交叉分类法对分散系进行分类,分散系可分为9类,如图所示:
(2)依据分散质粒子的直径大小,分散系可分为三类。
图示:
3.三类分散系的比较
分散系
溶液
胶体
浊液
分散质粒子的直径
<1 nm
1~100 nm
>100 nm
分散质
粒子的种类
单个小分
子或离子
多分子(离子)集合体或高分子
巨大数目分子或离子集合体(固体小颗粒或小液滴)
性质
外观特征
均一、透明
均一、透明
不均一、不透明
稳定性
稳定
较稳定
不稳定
能否透过
滤纸
能
能
不能
能否透过
半透膜
能
不能
不能
实例
食盐水
豆浆
泥水
二、胶体的性质、制备及用途
1.制备Fe(OH)3胶体的实验
(1)操作图示
(2)制备过程:
将烧杯中的蒸馏水加热至沸腾,向沸水中逐滴加入5~6滴 FeCl3饱和溶液,继续煮沸至液体呈红褐色,停止加热,即制得Fe(OH)3胶体。
(3)化学方程式:
FeCl3+3H2OFe(OH)3(胶体)+3HCl。
2.胶体的分类
按分散
剂状态
气溶胶
雾、云、烟
液溶胶
Fe(OH)3胶体、蛋白质溶液
固溶胶
烟水晶、有色玻璃
按分散质
粒子胶体
分散质粒子是很多小分子或离子的集合体,如Fe(OH)3胶体
分子胶体
分散质粒子是高分子化合物,如淀粉溶液、蛋白质溶液
3.胶体的性质及应用
丁达尔
效应
可见光束通过胶体时,会出现一条光亮的“通路”的现象(应用:鉴别溶液和胶体)
聚沉
胶体粒子聚集成较大颗粒,形成沉淀从分散剂里析出的过程。使胶体聚沉的方法:①加入电解质;②加入与胶粒带相反电荷的胶体;③加热(应用:三角洲的形成;明矾、铁盐溶液净水;盐卤制豆腐)
电泳
在电场作用下,胶体粒子在分散剂中作定向移动的现象。如带正电荷的Fe(OH)3胶体粒子向阴极移动(应用:工厂静电除尘)
渗析
胶体粒子不能透过半透膜,而溶液中的溶质分子或离子可以透过半透膜的现象(应用:除去胶体中的电解质)
★易错提醒
(1)胶体具有介稳性的主要原因是胶体粒子可以通过吸附带电粒子而带有电荷,且同种电荷相互排斥,不易聚集成较大的颗粒。
(2)胶体粒子的直径决定了胶体的性质,如因胶体粒子较大不能透过半透膜,可用渗析法提纯胶体。
(3)丁达尔效应是物理变化而不是化学变化。
(4)胶体不带电,胶体中的胶粒能够吸附体系中的带电粒子而使胶粒带电荷,但整个分散系仍呈电中性。
(5)胶体聚沉属于物理变化,如蛋白质的盐析就属于胶体聚沉现象。但蛋白质的变性不属于胶体的聚沉,此过程属于化学变化。
(6)不是所有胶体都有电泳现象,如淀粉胶体粒子不带电荷。有电泳现象的胶体是因为胶粒吸附带电的粒子而带电。
(7)书写制备Fe(OH)3胶体的化学方程式时,要注明“胶体”,不能用“↓”符号。
(8)Fe(OH)3胶体中的1个胶体粒子不是1个Fe(OH)3分子(粒子直径<1 nm),而是很多个Fe(OH)3分子聚集在一起形成的粒子直径在1~100 nm的集合体。
▉考点03 酸、碱、盐、氧化物的性质
一、酸、碱、盐的化学通性
1.酸的化学通性
酸
2.碱的化学通性
碱
3.盐的化学通性
盐
二、氧化物的化学通性
1.酸性氧化物的化学通性
酸性氧化物
2.碱性氧化物的化学通性
碱性氧化物
★易错提醒
①酸的元数是根据酸电离出H+的个数,而不是分子中氢原子的个数,如CH3COOH是一元酸而不是四元酸。
②误认为溶液呈酸性的物质一定是酸,溶液呈碱性的物质一定是碱。
③误认为能与酸反应生成盐和水的氧化物就是碱性氧化物,如Na2O2不属于碱性氧化物。
④能溶于水的含氧酸,对应的酸性氧化物一般能与H2O反应生成相应的含氧酸,如H2SO4:SO3+H2O===H2SO4。
⑤能溶于水的碱(NH3·H2O除外),对应的碱性氧化物一般能与H2O反应生成相应的碱,如NaOH:Na2O+H2O===2NaOH。
⑥有盐和水生成的反应不一定是中和反应,如酸性氧化物与碱反应、碱性氧化物与酸反应均有盐和水生成,但不是中和反应。
▉考点04 物质的转化关系
一、单质、氧化物、酸、碱、盐之间的转化关系
1.转化图示
★易错提醒
①上述转化关系并非包含所有反应,如H2、CO、C还原CuO或Fe2O3,CuSO4+5H2O===CuSO4·5H2O等反应均未包含。
②上述转化关系表示的是一般的共性,但学习时还要关注特殊性。例如,金属+酸―→盐+氢气,但铜与盐酸就不反应。
③有盐和水生成的反应不一定是中和反应,如酸性氧化物与碱反应、碱性氧化物与酸反应均有盐和水生成,但不是中和反应。
2.金属单质及其化合物的转化:
金属单质碱性氧化物碱盐 如:NaNa2ONaOHNa2SO4
符合上述转化关系的常见金属有Na、K、Ca、Ba等,但Mg、Fe、Al、Cu不符合上述转化。
3.非金属单质及其化合物的转化:
非金属单质酸性氧化物酸盐 如:SSO2H2SO3Na2SO3
符合上述转化关系的常见非金属有C、S等,但Si等不符合上述转化。
4.特殊转化:
ABC 如:Na2CO3NaHCO3CO2
ABC 如:CO2NaHCO3Na2CO3
二、物质转化的应用
1.化学反应遵循质量守恒定律,故通过物质间的转化可以合成物质,如由单质可以得到盐,且有多条途径:
2.在实际生产中,通过物质的转化制备具体物质时,除了要考虑反应进行的可能性,还需要考虑原料来源、成本高低和设备要求等因素。例如,NaOH可以用Na2O和H2O反应制取,化学方程式: ,但Na2O来源少、成本高,故工业上通常用 的方法来制取NaOH。
★易错提醒
(1)金属与浓、稀硝酸反应均不生成氢气,而是生成 化物。
(2)金属+酸=盐+氢气,这里的“金属”是指氢前的活泼金属,但氢后的 金属,如铜与盐酸就不反应。
(3)钾、钙、钠等特别活泼金属不能从盐溶液中 出比它们活泼性弱的金属。
(4)酸(碱)性氧化物与水发生化合反应,对产物要求:生成 的酸或碱,Al2O3、Fe2O3、CuO、SiO2不能和水反应。
(5)Fe与H+(非氧化性酸)、Cu2+、S、I2反应不能 生成Fe3+。
三、无机基本反应类型
1.化合反应:A+B+……―→C;
2.分解反应:A―→B+C+……;
3.置换反应:A+BC―→AC+B;
4.复分解反应:AB+CD―→AD+CB。
★易错提醒
①常见的置换反应有a.金属与酸、盐的置换反应;b.H2还原某些金属氧化物(如CuO);c.碳与H2O(g)反应制取水煤气等。
②复分解反应一般是酸、碱、盐之间的反应。
四、不能一步实现的反应
1.不能一步生成的氧化物
①H2S(或S)不能一步转化为 ②N2(或NH3)不能一步转化为
③Fe(OH)2不能一步生成 ④Fe不能一步生成
2.不能一步生成的酸或碱:难溶性酸或碱
①可溶性碱:KOH、NaOH、Ca(OH)2、Ba(OH)2和NH3·H2O
②Fe2O3、Al2O3、CuO与水不能反应生成相应的
③SiO2不能与水一步反应生成
3.不能一步生成的硫化物或氯化物
①Cu和S反应不能生成 ②Fe和Cl2反应不能生成 ③Fe和I2反应不能生成
4.电解法制备物质
①不能用电解熔融的 制备金属铝 ②不能用电解熔融的 或 溶液制备金属镁
③不能用电解 溶液制备金属钠
1.下列关于酸、碱、盐的元素组成的说法中,正确的是
A.酸、碱、盐中一定含有氢元素
B.酸、碱、盐可能都不含金属元素
C.碱、盐可能含氧,酸一定含氧
D.碱、盐一定含有金属元素,酸一定不含金属元素
2.下表中关于物质分类的正确组合是
类别组合
酸性氧化物
碱性氧化物
酸
碱
盐
A
CO
CuO
B
HCl
NaOH
NaCl
C
KOH
D
A.A B.B C.C D.D
3.某化学实验小组书写的化学式、俗名以及归类完全正确的是
A.NaOH、苛性钠、碱 B.C2H5OH、酒精、无机物
C.CO2、干冰、有机物 D.Na2CO3、小苏打、盐
4.根据酸碱质子理论,凡是能给出质子(即)的分子或离子都是酸,凡是能结合质子的分子或离子都是碱,若既可给出质子又可结合质子,则为两性物质,给出质子的能力越强,酸性越强。按照这个理论,下列说法错误的是
A.纯碱属于碱
B.是酸,是碱
C.、均属于两性物质
D.能发生,可知酸性:
5.关于物质聚集状态,说法正确的是
A.液体有固定的形状和体积
B.气体构成微粒小,易被压缩
C.温度是影响物质聚集状态的唯一因素
D.物质的不同聚集状态间可相互转化
6.下列关于胶体叙述正确的是
A.蛋白质溶液、有色玻璃、云、雾均属于常见的胶体
B.纳米四氧化三铁粒子直径在1~100nm,属于胶体
C.溶液和胶体的本质区别是能否发生丁达尔效应
D.胶体能够与水发生化学反应,达到净水目的
7.下列说法正确的有
①“卤水点豆腐”“黄河入海口处三角洲的形成”都与胶体的性质有关
②在制备胶体实验中,可以长时间加热
③向胶体中加入过量稀硫酸,先有红褐色沉淀生成,然后沉淀溶解形成棕黄色溶液
④将饱和氯化铁溶液滴入溶液中,得到红褐色的胶体
⑤因为胶粒比溶液中溶质粒子大,所以胶体可以用过滤的方法把胶粒分离出来
⑥不同品牌的墨水不能混用,与胶体聚沉有关
⑦所有胶体的分散质微粒都可以在外加电源作用下做定向移动
A.2个 B.3个 C.4个 D.5个
8.甲、乙、丙三种固体物质的溶解度曲线如图所示,下列说法正确的是
A.降温可使丙物质的不饱和溶液变成饱和溶液
B.℃时,等质量甲、乙、丙的饱和溶液中溶剂的质量:甲>乙>丙
C.欲除去甲溶液中少量的乙物质,常采用蒸发结晶的方法
D.分别将甲、乙、丙三种物质℃的饱和溶液降温到℃,所得溶液溶质的质量分数:乙>甲>丙
9.甲、乙、丙有如图所示的转化关系(“→”表示反应一步实现,部分物质和反应条件已略去)。下列各组物质按照甲、乙、丙的顺序不符合要求的是
A.C、CO、CO2 B.H2O2、H2O、O2
C.NaOH、Na2CO3、NaNO3 D.Fe2O3、FeCl3、Fe(OH)3
10.豆腐作为中国传统美食相传在汉代发明,传统方法制作出来的豆腐口感美味,如图是关于古法制作豆腐的过程,下列说法错误的是
A.豆腐属于混合物
B.“滤渣”步骤涉及过滤原理
C.经过煮浆后可以得到豆浆,稀豆浆可以产生丁达尔效应
D.用模具压制豆腐“成型”的过程主要发生化学变化
11.有关物质之间的部分转化关系如图所示,其中“—”表示相连的物质之间能发生化学反应,“→ ”表示物质之间的转化关系。下列说法正确的是
A.图中反应可能有置换反应
B.物质X 可能是一种常见的酸性氧化物
C.向饱和的Ca(OH)2溶液中加入CaO,恢复至原温度所得溶液的溶质质量分数增大
D.CaCO3的溶解度很小,其水溶液导电能力很差,所以CaCO3是弱电解质
12.描述物质变化的成语:①滴水成冰;②死灰复燃; ③木已成舟;④火烧连营;⑤沙里淘金;⑥火上浇油;⑦百炼成钢;⑧花香四溢;⑨玉石俱焚。其中属于化学变化的是
A.②③④⑤⑥⑦ B.②④⑤⑥⑦⑨
C.①③④⑤⑧⑨ D.②④⑥⑦⑨
13.有下列物质:①金刚石;②石墨;③冰水混合物;④纯净的空气;⑤红磷;⑥白磷;⑦过氧化钠(Na2O2);⑧氧化钠;⑨胆矾;⑩CuSO4溶液;⑪氧化钙。
根据要求填空。
(1)属于混合物的是 (填序号,下同),属于碱性氧化物的是 。
(2)以上物质中由相同元素形成的不同单质除了①和②,还有 。
(3)由相同元素组成的化合物有 。
(4)⑦的电子式为: ,⑨的化学式为: 。
(5)写出⑩和⑪反应的化学方程式: 。
14.当一个物质尺寸达到纳米级时,量子效应会使其产生一些反常的性质,这一发现为元素周期表赋予了新的维度“尺寸”,2023年诺贝尔化学奖授予了三位科学家,以表彰他们发现与合成量子点。碳量子点是一类具有显著荧光性能的零维碳纳米材料,尺寸低于10。
(1)碳量子点 (选填“是”、“不是”)胶体;
(2)碳量子点 (选填“可以”、“不可以”)透过滤纸;
(3)碳量子点与石墨互为 ;
利用碳量子点的荧光特性达到定量检测的目的。经验证氮掺杂碳量子点,可以作为载药系统内的生物成像标记物,实现给药过程的实时监测。
(4)制备得到的碳量子点溶于水得到的分散系可能具有什么性质?(写出一点即可) ;
(5)加热温度和反应时间对氮掺杂碳量子点荧光强度的影响如下图所示,实验的最佳条件是 ;
(6)一般通过比较在同一测定条件下待测的荧光物质和已知荧光量子产率物质的积分发射光谱和吸光度,测定制备量子点产率。公式: ;其中I为发射光谱的积分面积,A为荧光激发波长下的紫外-可见吸光度。(R表示标准样)
荧光激发波长()
标准液
待测液
荧光积分面积
吸光度
量子产率
荧光积分面积
吸光度
量子产率
300
4574
0.015
0.55
2678
0.011
计算待测液量子产率 (保留两位有效数字)。
15.某兴趣小组设计方案制取和胶体。回答下列问题:
(1)制取的两个方案如下:
方案一:
方案二:
(1)步骤Ⅰ中另一种试剂为 (填名称),步骤Ⅱ中还有生成,写出反应的离子方程式: 。
(2)步骤Ⅲ反应前后Fe元素的化合价 (填“升高”“降低”或“不变”),Ⅰ~Ⅳ中没有发生的基本反应类型是 (填字母)。
a.置换反应 b.分解反应 c.复分解反应 d.化合反应
(3)制取胶体的两个方案如下:
方案一:
方案二:
①方案 能够制得胶体,胶体区别于溶液与悬浊液的本质特征为 ,检验该方案是否成功的方法为 。
②将胶体缓缓加入过量稀盐酸中,溶液由无色变为黄色,反应的化学方程式为 。
16.研究不同价态硫元素之间的转化是合理利用硫元素的基本途径。
I.以下是硫元素形成物质的价类二维图及含硫物质相互转化的部分信息。
(1)C有毒,实验室可以用NaOH溶液吸收,反应的离子方程式是 。
(2)检验H中阴离子的实验操作及现象是 。
(3)C→D→E以及C→F→E都是造成酸雨的可能途径,请写出C→D→E的化学方程式: 、 。
II.某小组同学设计实验实现不同价态硫元素的转化。
可选用的实验药品如下:①Na2SO3溶液②浓硫酸③Na2S溶液④稀硫酸⑤酸性KMnO4⑥品红溶液⑦铜片
实验序号
预期转化
选择试剂(填序号)
证明实现转化的现象
I
→
II
→
②⑦⑥
(4)实验I选择的试剂是①和 (填序号),证明实现转化的现象是 。该转化利用了Na2SO3的 性。
(5)实验II中发生反应的化学方程式是 ,证明实现转化的现象是 。
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