内容正文:
学业内容(三) 常见物质的分类
(1)认识物质的多样性,能辨析纯净物和混合物、单质和化合物、无机化合物和有机化合物。
(2)能根据物质的组成和性质对常见物质进行分类,认识同类物质通常具有相似的性质。
(3)初步学会混合物的分离方法(如过滤、蒸发、结晶等)。
(4)能用化学方程式表示金属、金属氧化物、碱之间的转化和非金属、非金属氧化物、酸之间的转化。
要点1 纯净物和混合物
1.纯净物
宏观定义:由 物质组成的物质。
微观定义:由同种物质的微粒(分子、原子或离子)构成。
特点:纯净物有确定组成,有固定性质。
2.混合物
宏观定义:由 或 物质组成的物质。
微观定义:由不同种物质的微粒构成。
特点:混合物由多种纯净物组成,各物质保持其原来的性质。
举例:合金、溶液、煤、石油、生铁、铁锈等。
3.混合物采用过滤、结晶或蒸馏的物理方法或通过化学反应的方法提纯为纯净物。
例1 下列各图中“”和“”分别表示不同元素的原子,其中表示混合物的是( )
要点2 纯净物的分类
1.纯净
物
2.单质:由 元素组成的 。
3.化合物:由 元素组成的 。
【细节解读】
单质是由同种元素组成的纯净物。由同种元素组成的物质不一定是单质,也可能是混合物。如红磷(P)与白磷(P4)、氧气(O2)与臭氧(O3)都由同种元素组成,但其分子结构不同,所以属于不同的单质。类似的,某一种化合物是由某些元素组成的纯净物,但是由这些元素组成的物质不一定是纯净物。如水(H2O)和过氧化氢(H2O2)都由H、O组成,属于不同的化合物,混在一起成为混合物。
例2 下列各组物质按单质、化合物、混合物的顺序排列的是( )
A.水银、氧化镁、液态氮
B.金刚石、冰水混合物、盐酸
C.水、生理盐水、天然气
D.氢气、澄清石灰水、乙醇
要点3 无机化合物的分类
1.氧化物
由 元素组成,其中一种是氧元素的化合物。
按能否与酸碱反
应生成盐和水
按元素组成
2.酸
按是否含氧元素分为含氧酸(如H2SO4等)和无氧酸(如HCl等)。无氧酸由氢元素和另一种元素组成;含氧酸一般由氢、氧元素和第三种元素组成,比无氧酸多一种氧元素。含氧酸也可由三种以上元素组成。按酸性强
弱分类
3.碱按碱的溶
解性分类
按碱性强弱分类
4.盐
按溶解性分类
按所含离子分类:某盐(如钾盐等)和某酸盐(如硫酸盐等)。
【细节解读】
非金属氧化物大多数为酸性氧化物,大多能与碱反应生成盐,如CO2、SO2、SiO2、SO3、P2O5等都属于酸性氧化物。但也有些非金属氧化物不能与碱反应,称为不成盐氧化物,如CO、NO等。金属氧化物大多数为碱性氧化物,大多能与酸反应生成盐,如Na2O、CaO、CuO等都属于碱性氧化物。
酸与酸性物质、碱与碱性物质:(1)显酸性的物质不一定是酸,强酸弱碱盐也显酸性,如NH4Cl、CuSO4等水溶液都显酸性;(2)碱类物质不一定显碱性,显碱性的物质不一定属于碱。难溶性碱不显碱性,如Fe(OH)3、Cu(OH)2等,而许多强碱弱酸盐能显碱性,如 、CH3COONa等。
例3 经过九年级科学学习,我们认识了许多新物质,下列物质按混合物、盐、氧化物顺序排列的是( )
A.酚酞试液、氯化钠、氧气
B.稀盐酸、氢氧化钠、二氧化碳
C.食盐水、硫酸铜、水
D.碳酸钙、氯化钙、氢氧化钙
要点4 有机化合物
1.有机化合物简称有机物,指含 元素的化合物。碳的氧化物、碳酸及碳酸盐等化合物的性质与无机物相似,归类于无机物。
2.有机物的一般性质:熔沸点较低,多数易燃,易溶于有机溶剂,化学反应较慢且副反应较多。
3.常见的有机物:甲烷、酒精、淀粉、脂肪、蛋白质等。
例4 下列物质不属于有机物的是( )
A.甲醛(HCHO)
B.葡萄糖(C6H12O6)
C.醋酸(CH3COOH)
D.碳酸钙(CaCO3)
要点5 金属、金属氧化物、碱之间的转化
1.金属的氧化:金属获得氧的过程。
①金属与氧气反应
2Mg+O22MgO
3Fe+2O2Fe3O4
2Cu+O22CuO
②金属与某些氧化物反应
2Mg+CO22MgO+C
2Al+Fe2O32Fe+Al2O3
③金属与浓硫酸反应:如铁与浓硫酸反应生成致密的氧化膜
2.金属氧化物的还原(金属冶炼)
①金属氧化物与还原剂(C、CO、H2等)在高温下反应,还原剂夺取金属氧化物中的氧,使其还原成金属单质。
C+2CuO2Cu+CO2↑
CO+CuOCu+CO2
H2+CuOCu+H2O
3CO+Fe2O32Fe+3CO2
②灼热的氧化铜与乙醇反应转化为铜。
CuO+C2H5OHCu+C2H4O+H2O
【细节解读】
1.用H2还原CuO时,盛放CuO的试管口略 倾斜,防止生成的水流入试管底部,使试管炸裂;先通 ,再加热,防止氢气与空气混合加热时发生爆炸;实验停止后,继续通 ,直至试管冷却,防止灼热的铜被空气中的氧气氧化成CuO。
2.用CO还原金属氧化物时,因CO有毒,需注意在封闭的环境中进行实验,且应注意 ,以免污染空气。
3.金属氧化物与水反应生成可溶性碱
CaO+H2O===Ca(OH)2(放出大量的热)
Na2O+H2O===2NaOH
K2O+H2O===2KOH
BaO+H2O===Ba(OH)2
4.难溶性碱受热会分解
Mg(OH)2MgO+H2O
Cu(OH)2CuO+H2O
2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O
例5 氢气还原氧化铜的实验装置如图所示。
(1)如果要还原得到6.4克铜,则理论上需要消耗 克氢气,但实际消耗的氢气质量一定 理论值,造成这一结果最主要的原因是 。
(2)实验结束后,某同学发现试管中出现的红色物质又变回黑色,其可能的原因是( )
A.实验开始时先给试管加热,然后通氢气
B.盛放氧化铜的试管口略向上倾斜
C.实验结束时先停止通氢气,再停止加热
D.试管外壁可能还有水
E.加热时氢气本身不纯
例6 下列物质间转化均能通过一步反应实现的是( )
A.Cu→Cu(NO3)2→KNO3
B.Fe→Fe2O3→FeCl2
C.Na2SO4→NaNO3→NaCl
D.KOH→Ba(OH)2→NaOH
要点6 非金属、非金属氧化物、酸之间的转化
1.非金属的氧化
①非金属单质与氧气反应
S+O2SO2
C+O2CO2 (碳不完全燃烧:2C+O22CO C+CO22CO)
4P+5O22P2O5
N2+O22NO(NO化学性质非常活泼,会与O2反应生成NO2:2NO+O2===2NO2)
②非金属单质与某些氧化物反应:C+CO2CO
2.非金属氧化物与水反应
CO2+H2O===H2CO3(H2CO3不稳定,受热易分解:H2CO3CO2↑+H2O)
SO2+H2O===H2SO3(形成酸雨的原因)
SO3+H2O===H2SO4
3NO2+H2O===2HNO3+NO
SiO2不能直接与水化合生成硅酸
例7 下列非金属氧化物中,不能和水反应生成酸的是( )
A.二氧化碳 B.二氧化硫
C.二氧化硅 D.三氧化硫
例8 小科学习了物质的性质后,梳理单质、氧化物、酸、碱、盐与X之间的转化关系如图所示。“→”表示某一种物质经一步反应可转化为另一种物质,部分反应物、生成物及反应条件已略去。
(1)若X是氯化钠,它在物质分类上属于化合物中的 ,图中碱的化学式为 ;
(2)若X是水,则能实现图中物质转化的基本反应类型有 (填字母)。
A.化合反应 B.分解反应
C.置换反应 D.复分解反应
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学业内容(三) 常见物质的分类
(1)认识物质的多样性,能辨析纯净物和混合物、单质和化合物、无机化合物和有机化合物。
(2)能根据物质的组成和性质对常见物质进行分类,认识同类物质通常具有相似的性质。
(3)初步学会混合物的分离方法(如过滤、蒸发、结晶等)。
(4)能用化学方程式表示金属、金属氧化物、碱之间的转化和非金属、非金属氧化物、酸之间的转化。
要点1 纯净物和混合物
1.纯净物
宏观定义:由一种物质组成的物质。
微观定义:由同种物质的微粒(分子、原子或离子)构成。
特点:纯净物有确定组成,有固定性质。
2.混合物
宏观定义:由两种或两种以上物质组成的物质。
微观定义:由不同种物质的微粒构成。
特点:混合物由多种纯净物组成,各物质保持其原来的性质。
举例:合金、溶液、煤、石油、生铁、铁锈等。
3.混合物采用过滤、结晶或蒸馏的物理方法或通过化学反应的方法提纯为纯净物。
例1 下列各图中“”和“”分别表示不同元素的原子,其中表示混合物的是( )
【答案】B
【解析】由混合物微观定义可知是由不同物质的微粒构成,A是化合物,B是混合物,C是单质,D是单质,故B符合题意。
要点2 纯净物的分类
1.纯净
物
2.单质:由一种元素组成的纯净物。
3.化合物:由多种元素组成的纯净物。
【细节解读】
单质是由同种元素组成的纯净物。由同种元素组成的物质不一定是单质,也可能是混合物。如红磷(P)与白磷(P4)、氧气(O2)与臭氧(O3)都由同种元素组成,但其分子结构不同,所以属于不同的单质。类似的,某一种化合物是由某些元素组成的纯净物,但是由这些元素组成的物质不一定是纯净物。如水(H2O)和过氧化氢(H2O2)都由H、O组成,属于不同的化合物,混在一起成为混合物。
例2 下列各组物质按单质、化合物、混合物的顺序排列的是( )
A.水银、氧化镁、液态氮
B.金刚石、冰水混合物、盐酸
C.水、生理盐水、天然气
D.氢气、澄清石灰水、乙醇
【答案】B
【解析】A选项中液态氮是单质,故不符合题意;C选项中水是化合物,生理盐水是氯化钠溶液是混合物,故不符合题意;D选项中澄清石灰水是混合物,乙醇是化合物,故不符合题意。
要点3 无机化合物的分类
1.氧化物
由两种元素组成,其中一种是氧元素的化合物。
按能否与酸碱反
应生成盐和水
按元素组成
2.酸
按是否含氧元素分为含氧酸(如H2SO4等)和无氧酸(如HCl等)。无氧酸由氢元素和另一种元素组成;含氧酸一般由氢、氧元素和第三种元素组成,比无氧酸多一种氧元素。含氧酸也可由三种以上元素组成。按酸性强
弱分类
3.碱按碱的溶
解性分类
按碱性强弱分类
4.盐
按溶解性分类
按所含离子分类:某盐(如钾盐等)和某酸盐(如硫酸盐等)。
【细节解读】
非金属氧化物大多数为酸性氧化物,大多能与碱反应生成盐,如CO2、SO2、SiO2、SO3、P2O5等都属于酸性氧化物。但也有些非金属氧化物不能与碱反应,称为不成盐氧化物,如CO、NO等。金属氧化物大多数为碱性氧化物,大多能与酸反应生成盐,如Na2O、CaO、CuO等都属于碱性氧化物。
酸与酸性物质、碱与碱性物质:(1)显酸性的物质不一定是酸,强酸弱碱盐也显酸性,如NH4Cl、CuSO4等水溶液都显酸性;(2)碱类物质不一定显碱性,显碱性的物质不一定属于碱。难溶性碱不显碱性,如Fe(OH)3、Cu(OH)2等,而许多强碱弱酸盐能显碱性,如Na2CO3、CH3COONa等。
例3 经过九年级科学学习,我们认识了许多新物质,下列物质按混合物、盐、氧化物顺序排列的是( )
A.酚酞试液、氯化钠、氧气
B.稀盐酸、氢氧化钠、二氧化碳
C.食盐水、硫酸铜、水
D.碳酸钙、氯化钙、氢氧化钙
【答案】C
【解析】A选项中氧气属于单质,故不符合题意;B选项中氢氧化钠属于碱,故不符合题意;碳酸钙属于盐,氢氧化钙属于碱,故不符合题意。
要点4 有机化合物
1.有机化合物简称有机物,指含碳元素的化合物。碳的氧化物、碳酸及碳酸盐等化合物的性质与无机物相似,归类于无机物。
2.有机物的一般性质:熔沸点较低,多数易燃,易溶于有机溶剂,化学反应较慢且副反应较多。
3.常见的有机物:甲烷、酒精、淀粉、脂肪、蛋白质等。
例4 下列物质不属于有机物的是( )
A.甲醛(HCHO)
B.葡萄糖(C6H12O6)
C.醋酸(CH3COOH)
D.碳酸钙(CaCO3)
【答案】D
【解析】有机化合物简称有机物,指含碳元素的化合物。碳的氧化物、碳酸及碳酸盐等化合物的性质与无机物相似,归类于无机物。选项D属于碳酸盐,所以是无机化合物。
要点5 金属、金属氧化物、碱之间的转化
1.金属的氧化:金属获得氧的过程。
①金属与氧气反应
2Mg+O22MgO
3Fe+2O2Fe3O4
2Cu+O22CuO
②金属与某些氧化物反应
2Mg+CO22MgO+C
2Al+Fe2O32Fe+Al2O3
③金属与浓硫酸反应:如铁与浓硫酸反应生成致密的氧化膜
2.金属氧化物的还原(金属冶炼)
①金属氧化物与还原剂(C、CO、H2等)在高温下反应,还原剂夺取金属氧化物中的氧,使其还原成金属单质。
C+2CuO2Cu+CO2↑
CO+CuOCu+CO2
H2+CuOCu+H2O
3CO+Fe2O32Fe+3CO2
②灼热的氧化铜与乙醇反应转化为铜。
CuO+C2H5OHCu+C2H4O+H2O
【细节解读】
1.用H2还原CuO时,盛放CuO的试管口略向下倾斜,防止生成的水流入试管底部,使试管炸裂;先通H2,再加热,防止氢气与空气混合加热时发生爆炸;实验停止后,继续通H2,直至试管冷却,防止灼热的铜被空气中的氧气氧化成CuO。
2.用CO还原金属氧化物时,因CO有毒,需注意在封闭的环境中进行实验,且应注意尾气处理,以免污染空气。
3.金属氧化物与水反应生成可溶性碱
CaO+H2O===Ca(OH)2(放出大量的热)
Na2O+H2O===2NaOH
K2O+H2O===2KOH
BaO+H2O===Ba(OH)2
4.难溶性碱受热会分解
Mg(OH)2MgO+H2O
Cu(OH)2CuO+H2O
2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O
例5 氢气还原氧化铜的实验装置如图所示。
(1)如果要还原得到6.4克铜,则理论上需要消耗 克氢气,但实际消耗的氢气质量一定 理论值,造成这一结果最主要的原因是 。
(2)实验结束后,某同学发现试管中出现的红色物质又变回黑色,其可能的原因是( )
A.实验开始时先给试管加热,然后通氢气
B.盛放氧化铜的试管口略向上倾斜
C.实验结束时先停止通氢气,再停止加热
D.试管外壁可能还有水
E.加热时氢气本身不纯
【答案】(1)0.2 加热前要用氢气排净装置中的空气,反应后要继续通氢气直到铜冷却
(2)C
(1)设参加反应的氢气的质量为x
H2+CuOCu+H2O
2 64
x 6.4g
x=0.2g
因为还原之前要先通氢气,反应结束后还要继续通氢气,直到试管冷却。所以实际用的氢气要大于参加反应的氢气。
(2)用氢气还原氧化铜时,当试管中黑色物质变红后,为防止铜被氧化,要继续通一会氢气,所以
当试管中黑色物质变红后即停止实验,结果发现红色物质又变黑了,是因为撤酒精灯后,没有继续通氢气至试管冷却,导致灼热的铜又被重新氧化。故选C。
例6 下列物质间转化均能通过一步反应实现的是( )
A.Cu→Cu(NO3)2→KNO3
B.Fe→Fe2O3→FeCl2
C.Na2SO4→NaNO3→NaCl
D.KOH→Ba(OH)2→NaOH
【答案】A
【解析】A选项Cu和硝酸银反应生成Cu(NO3)2再与KOH反应生成KNO3故符合题意;B选项中Fe2O3无法通过一步生产FeCl2,故不符合题意;C选项中NaNO3无法通过一步生产NaCl,故不符合题意;D选项中KOH无法通过一步生产Ba(OH)2,故不符合题意。
要点6 非金属、非金属氧化物、酸之间的转化
1.非金属的氧化
①非金属单质与氧气反应
S+O2SO2
C+O2CO2 (碳不完全燃烧:2C+O22CO C+CO22CO)
4P+5O22P2O5
N2+O22NO(NO化学性质非常活泼,会与O2反应生成NO2:2NO+O2===2NO2)
②非金属单质与某些氧化物反应:C+CO2CO
2.非金属氧化物与水反应
CO2+H2O===H2CO3(H2CO3不稳定,受热易分解:H2CO3CO2↑+H2O)
SO2+H2O===H2SO3(形成酸雨的原因)
SO3+H2O===H2SO4
3NO2+H2O===2HNO3+NO
SiO2不能直接与水化合生成硅酸
例7 下列非金属氧化物中,不能和水反应生成酸的是( )
A.二氧化碳 B.二氧化硫
C.二氧化硅 D.三氧化硫
【答案】C
【解析】A选项中二氧化碳与水反应生产碳酸,B选项中二氧化硫与水反应生产亚硫酸,C选项中三氧化硫与水反应生产硫酸,故选择C。
例8 小科学习了物质的性质后,梳理单质、氧化物、酸、碱、盐与X之间的转化关系如图所示。“→”表示某一种物质经一步反应可转化为另一种物质,部分反应物、生成物及反应条件已略去。
(1)若X是氯化钠,它在物质分类上属于化合物中的 ,图中碱的化学式为 ;
(2)若X是水,则能实现图中物质转化的基本反应类型有 (填字母)。
A.化合反应 B.分解反应
C.置换反应 D.复分解反应
【答案】(1)盐 NaOH(2)ABCD
【解析】盐的定义为金属离子(铵根离子)+酸根离子,氯化钠是由金属钠离子和酸根氯离子构成,因此是盐,根据如图可以推算出X应属于盐(符合题意即可),可以的到碱可以是NaOH(符合题意即可);已知X是水,氢气和氧气化合生产水,A符合题意;碳酸可以分解成水和二氧化碳,B符合题意;氢气和氧化铜置换出铜和水,C符合题意,酸碱中和反应,D符合题意。
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