内容正文:
物质的性质、分类与转化
【课标要求】
1.理解物理变化与化学变化的区别与联系,能在物质及其变化的情境中,依据需要选择不同方法,从不同角度对物质及其变化进行分析和推断。
2.能根据物质的类别、组成、微粒的结构、微粒间作用力等说明或预测物质的性质。
3.理解混合物和纯净物、单质和化合物、金属和非金属的概念。理解酸、碱、盐、氧化物的概念及其相互联系。
4.了解胶体是一种常见的分散系,了解溶液和胶体的区别。
【核心素养】
1.宏观辨识与微观探析:能从不同层次,不同角度认识物质的多样性,能够对物质进行分类,能够运用物质分类的方法理解物质的性质。
2.科学态度与社会责任:要注意胶体的知识与生产、生活实际的联系,感受化学对社会发展的重大贡献,能对与化学有关的社会热点问题作出正确的价值判断。
【例题】
1.分类方法在化学学科的发展中起到了重要作用。下列根据分类标准得出的分类结果合理的是( )
选项
分类目标
分类标准
分类结果
A
元素
原子最外层电子数的多少
金属元素和非金属元素
B
电解质
溶液导电能力的强弱
强电解质和弱电解质
C
分散系
分散质微粒直径大小
胶体、溶液和浊液
D
物质变化
变化过程中是否有化学键的断裂
物理变化和化学变化
答案:C
解析:H、Na的最外层电子数均为1,但H为非金属元素,Na为金属元素,A错误;依据电解质在水溶液中或熔融状态下是否能完全电离将电解质分为强电解质和弱电解质,B错误;依据分散质微粒直径大小将分散系分为胶体、溶液和浊液,C正确;依据变化过程中是否有化学键的断裂和化学键的形成将物质变化分为物理变化和化学变化,D错误。
2.中华文化源远流长,留下不少脍炙人口的古诗词,不少古诗词清晰地描绘了我国古代人民的生活、生产场景,对下面的诗情“化”意分析不正确的是( )
A.“粉骨碎身浑不怕,要留清白在人间”中涉及化学变化
B.“绿蚁新醅酒”中“新醅酒”即新酿的酒,葡萄糖发生水解反应生成乙醇
C.“美人首饰侯王印,尽是沙中浪底来”说明金以单质的形式存在于自然界中
D.“日照澄洲江雾开”,雾是一种气溶胶,受阳光照射时会产生丁达尔效应
答案:B
解析:“粉骨碎身浑不怕,要留清白在人间”中涉及化学变化,包含的化学反应有氧化钙与水反应生成氢氧化钙和氢氧化钙吸收生成碳酸钙,A正确;葡萄糖是单糖,不能发生水解反应,B错误;“美人首饰侯王印,尽是沙中浪底来”中涉及沙中淘金,说明在自然界中金以单质的形式存在,C正确;雾是小液滴分散到空气中形成的一种气溶胶,属于胶体,受阳光照射时会产生丁达尔效应,D正确。
3.中国炼丹家约在唐代或五代时期掌握了以炉甘石点化“鍮石(即鍮石金)”的技艺:将炉甘石()、赤铜矿(主要成分为)和木炭粉混合加热至800 ℃左右可制得与黄金相似的“鍮石金”。则下列说法错误的是( )
A.“鍮石金”是铜锌合金
B.炉甘石点化“鍮石”的过程包含分解反应、置换反应
C.可用稀盐酸鉴别“鍮石金”和黄金
D.炉甘石点化“鍮石”的过程不涉及氧化还原反应
答案:D
解析:炉甘石中的受热分解:,ZnO和赤铜矿中的以及木炭粉发生置换反应,生成Zn和Cu,熔合形成铜锌合金,A、B正确;“鍮石金”中含有Zn,能与稀盐酸反应产生气体,黄金不能溶于稀盐酸,故可用稀盐酸鉴别“鍮石金”和黄金,C正确;炉甘石点化“鍮石”的过程中发生的置换反应为氧化还原反应,D错误。
4.如图是物质的分类及部分转化关系图,有关说法不正确的是( )
A.转化b一定是化学变化
B.转化a一定是化学变化
C.转化b中一定有元素的化合价发生改变
D.转化c可用于分离液态空气制取氧气
答案:B
解析:物质分为纯净物和混合物,纯净物又分为单质和化合物,所以甲为纯净物,乙为单质。转化b是由化合物转化为单质,一定有元素的化合价发生改变,一定属于化学变化,A、C正确;转化|a是混合物转化为纯净物,不一定是化学变化,B错误;分离液态空气制取氧气,是从混合物中获取单质,属于转化c,D正确。
5.向含有的混合溶液中滴加稀NaOH溶液,得到一种黑色分散系,其中分散质粒子是直径约为9.3nm的金属氧化物。下列有关说法中正确的是( )
A.形成该黑色分散系时发生的反应为
B.可用滤纸分离出黑色分散系中的金属氧化物
C.向沸水中逐滴滴加饱和溶液也可得到该黑色分散系
D.向该黑色分散系中滴加NaCl溶液,无明显现象
答案:A
解析:分散质粒子是直径约为9.3nm的金属氧化物,该分散系是胶体,且分散系呈黑色,结合混合溶液中铁元素的价态可推断该金属氧化物为,则形成该黑色分散系时发生的反应为,A正确;胶体粒子能透过滤纸,不能用滤纸分离出黑色分散系中的金属氧化物,可选用半透膜,B错误;向沸水中逐滴滴加饱和溶液,可制得的是红褐色氢氧化铁胶体,C错误;向该黑色分散系中滴加NaCl溶液,即加入电解质溶液,胶体会聚沉,D错误。
6.化学在保护文物中作用巨大。下列做法的原理解释错误的是( )
选项
做法
原理
A
将锌粉与电解质溶液调成糊状,除去铜器上的铜锈
原电池原理
B
用一定浓度的双氧水擦拭壁画,使其恢复原有颜色
双氧水具有还原性
C
大理石碑文清洗时应选用中性清洗剂,切不可用酸溶液清洗
酸可腐蚀大理石
D
用甲醛熏蒸法可杀死纸质文物表面滋生的霉菌
甲醛能使霉菌的蛋白质变性
答案:B
解析:将锌粉与电解质溶液调成糊状,除去铜器上的铜锈,过程中Zn-电解质溶液-铜锈构成了原电池,原电池中锌为负极、铜锈为正极,铜器上的铜锈在正极上得到电子被还原为铜,A正确;壁画颜料中含铅白,长期暴露在空气中生成PbS,变成黑色,用一定浓度的双氧水擦拭壁画,PbS(黑色)转化为(白色),使其恢复原有颜色,该过程利用了双氧水的氧化性,不是还原性,B错误;大理石碑文清洗时应选用中性清洗剂,切不可用酸溶液清洗的原因是酸可与大理石发生反应,会腐蚀大理石,C正确;霉菌的主要成分中含蛋白质,甲醛能使蛋白质变性,则用甲醛熏蒸法可杀死纸质文物表面滋生的霉菌,D正确。
7.已知A、B、C、D之间的转化关系如图所示。下列说法正确的是( )
A.若A、B、C、D均为10电子微粒,且C是可使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,则D常温下呈液态
B.若A、D为化合物,B为水,则C一定是气体单质
C.若A、B、C、D均为化合物,该反应一定属于复分解反应
D.若A为Fe,D为氢气,则B一定为酸
答案:A
解析:若A、B、C、D均为10电子微粒,且C是可使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,则C是,A、B是,D是,在常温下呈液态,A正确;由知,B错误,C错误;铁与水蒸气在高温条件下也能生成氢气,D错误。
8.常温下,下列各组按如图所示连线的物质间均能发生反应的是( )
选项
甲
乙
丙
丁
A
溶液
稀盐酸
溶液
B
C
溶液
溶液
溶液
溶液
D
溶液
溶液
溶液
答案:C
解析:常温下,稀盐酸与溶液不反应,A不符合题意;常温下,与不反应,HCl与NO、不反应,B不符合题意;溶液与溶液、溶液均可以发生复分解反应,与溶液可以发生双水解,溶液与溶液可以发生复分解反应,与溶液可以发生氧化还原反应,溶液与溶液可以发生复分解反应,C符合题意;常温下,溶液与NaOH溶液不反应,D不符合题意。
9.已知制备某无机化合物的转化流程如图所示,下列说法中错误的是( )
A.该转化流程中均被循环使用
B.该循环过程中的化学反应没有涉及置换反应
C.该循环过程中涉及的化学反应均为非氧化还原反应
D.该工艺总体来看相当于利用食盐和石灰石制取纯碱
答案:A
解析:由分析可知,为反应物,为生成物,均未参与循环利用,A错误;由分析可知,循环过程中涉及了分解反应、化合反应、复分解反应,没有涉及置换反应,B正确;由分析可知,循环过程中涉及的反应均无电子转移,为非氧化还原反应,C正确;由分析可知,循环过程中涉及5个反应,叠加后得到的总反应相当于食盐和石灰石反应生成和,D正确。
10.物质集合M中含有常见的物质:,这些物质按照如图所示方法进行分类,其中A组为单质,B组为化合物,请按照要求回答问题。
(1)该分类方法为_________,A组中的物质之间可以发生反应,其中能体现某种物质具有强氧化性的化学方程式为_____________。
(2)B组物质中属于非电解质的为_________,其中能作制冷剂的物质的电子式为_________。
(3)C组物质中有的能与水剧烈反应,该反应中氧化剂和还原剂物质的量之比为_________。
(4)D组物质中的一种物质可以制备出另外一种物质,请写出一种该反应在工业上的应用:_________。
(5)请写出F组中的酸性氧化物与酸性溶液反应的离子方程式:_________。
(6)在密闭容器中,将E组中的混合物加热反应,若混合物中金属原子与氧原子的物质的量之比为1:2,混合加热充分反应后,排出气体,剩余固体的成分为_________;反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为_________。
答案:(1)树状分类法;
(2);
(3)1:1
(4)焊接钢轨
(5)
(6);1:1
解析:(1)在A组物质Fe、Na、、Al中,能够与Fe、Na、Al三种金属反应,在每一个反应中,均表现氧化性,其中可以证明具有强氧化性的是在与变价金属Fe反应时,生成高价态的,该反应的化学方程式为。
(2)B组物质包括,其中都是离子化合物,在水溶液中或熔融状态下能够电离,属于E组;而都由分子构成,在水溶液中或熔融状态下自身不能发生电离,因此都属于非电解质,属于F组物质。可以作制冷剂,其电子式为。
(3)根据上述分析可知A组物质中Na与冷水会发生剧烈反应,化学方程式为,在该反应中Na为还原剂,为氧化剂,则该反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为1:1。
(4)根据上述分析可知,Fe、Al属于D组物质,Al能够与在高温下发生铝热反应制取Fe,化学方程式为,该反应可用于焊接钢轨。
(5)F组物质包括,其中酸性氧化物是,该物质具有强还原性,能够被酸性溶液氧化为,该反应的离子方程式为。
(6)根据上述分析可知,E组物质为,若混合物中金属原子与氧原子的物质的量之比为1:2,假设的物质的量分别是,则,解得,即。假设为1 mol,则为2 mol,在密闭容器中加热上述混合物发生反应,受热发生分解反应:分解产生,然后发生反应:恰好反应消耗既作氧化剂,又作还原剂,一部分O元素的化合价由-1价升高为0价,一部分由-1价降低为-2价,则氧化剂与还原剂的物质的量之比为1:1。
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