内容正文:
第01讲 物质的分类及转化
目 录
01 1
02 体系构建·思维可视 3
03 核心突破·靶向攻坚 4
考点一 物质的组成与分类 4
知识点1 物质的组成 4
知识点2 物质的分类 6
考向1 物质的组成 9
考向2 物质的分类 10
考点二 物质的性质及变化 11
知识点1 物理变化和化学变化 11
知识点2 物质的转化 11
考向1 传统文化中物质的性质和变化 16
考向2 物质的性质与转化 18
考向3 化学反应类型的判断 19
考点三 分散系与胶体 21
知识点1 分散系 22
知识点2 胶体 22
考向1 分散系及其分类 25
考向2 胶体的性质及应用 26
0429
考点要求
考察形式
2025年
2024年
2023年
2022年
物质的组成、性质、分类
选择题
非选择题
天津卷T1,3分
天津卷T2,3分
天津卷T1,3分
传统文化中的性质与变化
选择题
非选择题
天津卷T1,3分
物质的转化
选择题
非选择题
考情分析:
1.从命题题型和内容上看,高考命题不多,试题以选择题为主,题目难度较低,主要从以下几方面考查:化学与STSE、物质的组成和分类、物质的性质和变化、化学在中华民族传统文化中的应用等。
2.从命题思路上看,
(1)物质的组成、性质和分类多结合化学与STSE进行考查,侧重体现化学的实用性;
(2)以前沿科技为载体进行命题,侧重体现化学的创新性;
(3)以古代科技文明、古诗词等为载体进行命题,推介传统文化,增强文化自信。
预计今后继续以化学与STSE、中华民族传统文化作为命题热点,考查考生的科学态度和社会责任感。
复习过程中熟记常见物质的性质及用途,多关注化学与环境、化学与能源、化学与生命、化学与材料知识。
复习目标:
1.了解分子、原子、离子和原子团等概念的含义。
2.理解物理变化与化学变化的区别与联系。
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。
4.理解酸、碱、盐、氧化物的概念及其相互联系。
5.了解胶体是一种常见的分散系,了解溶液和胶体的区别。
考点一 物质的组成与分类
知识点1 物质的组成
1.元素与物质的关系
2.同素异形体
3.混合物和纯净物
(1)纯净物:由同种单质或化合物组成的物质。
(2)混合物:由几种不同的单质或化合物组成的物质。
(3)纯净物和混合物的区别
纯净物
混合物
有固定的组成和结构
无固定的组成和结构
有一定的熔、沸点
无一定的熔、沸点
保持一种物质的性质
保持原有物质各自的性质
得分速记
常见的混合物
①气体混合物:空气、水煤气(CO和H2)、爆鸣气(H2和O2)、天然气(主要成分是CH4)、焦炉气(主要成分是H2和CH4)、高炉煤气、石油气、裂解气。
②液体混合物:氨水、氯水、王水、水玻璃、福尔马林、浓硫酸、盐酸、汽油、植物油、胶体。
③固体混合物:大理石、碱石灰、漂白粉、高分子化合物、玻璃、水泥、合金、铝热剂。
4.元素、微粒及物质间的关系图
易错提醒
对物质的元素组成的几个误区
(1)由同位素的不同原子构成的单质(或化合物)是纯净物,如H2和D2、H2O和D2O,由12C和13C构成的石墨也是纯净物。
(2)冰水混合物、结晶水合物(如CuSO4·5H2O)属于纯净物;高分子材料(如聚乙烯CH2—CH2 )属于混合物。
(3)只含一种元素的物质不一定是单质,如O2和O3的混合物、金刚石与石墨的混合物等。只含一种元素的纯净物才是单质。
知识点2 物质的分类
1.物质的分类
(1)树状分类法:按不同层次对物质进行逐级分类,各层次之间属于包含关系
(2)交叉分类法:对同一物质从不同角度进行分类,分类结果存在交叉关系
2.常见的物质的分类
得分速记
对物质分类认识的几个误区
(1)共价化合物和离子化合物
a.由非金属元素组成的化合物不一定是共价化合物,如铵盐。
b.由金属元素和非金属元素组成的化合物不一定是离子化合物,如AlCl3。
(2)纯净物和混合物
a.只含一种元素的物质不一定是纯净物,也可能是混合物,如O2和O3,金刚石和石墨,正交硫和单斜硫。
b.结晶水合物属于纯净物,如CuSO4·5H2O、KAl(SO4)2·12H2O等物质。
c.同位素形成的单质或化合物是纯净物,如H2与D2、H2O与D2O。
d.分子式为C5H10的物质存在多种同分异构体,可能是纯净物也可能是混合物。
(3)氧化物
a.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。
b.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。
d.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。
d.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。
e.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)酸、碱、盐
①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。
a.NaHSO4、CuSO4、NH4Cl属于盐,溶液呈酸性。
b.Na2CO3、NaHCO3属于盐,溶液呈碱性。
②)误认为由相同元素组成的物质一定是纯净物,由不同原子构成的物质一定是混合物。其实不然,如O2、O3组成的混合气体就是混合物,由12C和13C组成的石墨则是纯净物。
③某酸分子含有n个氢原子,不一定是n元酸(如CH3COOH是一元酸)。
考向1 物质的组成
例1 (2025·天津河西·一模)下列有关说法错误的是
A.“蛟龙”号载人潜水器耐超高压外壳用钛合金制造,钛合金属于新型合金
B.“《雪景寒林图》”的主要材质是绢(蚕丝织品),绢属于天然高分子制品
C.国产客机“C919”机身使用的是碳纤维,碳纤维属于有机高分子材料
D.“问天”实验舱采用了砷化镓太阳能电池,砷化镓具有良好的半导体性能
【答案】C
【详解】A.钛合金是指钛和其他金属制成的合金,它的强度高,其强度远远超过其他金属结构材料,属于新型合金,A正确;
B.绢是蚕丝织品,蚕丝是天然蛋白质,则绢属于天然高分子制品,B正确;
C.碳纤维中含有90%以上的碳,碳属于无机物,则碳纤维属于无机非金属材料,不属于有机高分子材料,C错误;
D.砷化镓具有良好的半导体性能,是一种重要的半导体材料,可用于制造太阳能电池,D正确;
故选C。
【变式训练1·变载体】(2025·湖北武汉一模)有机合成农药向着高效、低毒和低残留的方向发展。下列不属于有机合成农药的是( )
A.氨基甲酸酯 B.有机磷农药 C.拟除虫菊酯类 D.石灰硫黄合剂
【答案】D
【详解】氨基甲酸酯、有机磷农药、拟除虫菊酯类均为有机化合物,石灰硫黄合剂为无机物,D正确;
故选D。
【变式训练2·变考法】建党百年庆祝大会上释放了10万个气球,气球均充入氦气且气球本身材料均为可降解材料天然乳胶,其主要成分为聚异戊二烯。下列说法错误的是
A.气球中充入氦气代替氢气主要是考虑防止污染
B.天然乳胶属于混合物
C.聚异戊二烯属于烃类
D.氦气经常在化学反应中用作保护气体
【答案】A
【解析】气球中充入氦气代替氢气主要是考虑安全问题,氢气遇到明火容易发生爆炸。
【变式训练3·变载体】【传统文化与学科知识结合】1月22号,河南博物院、郑州博物馆推出了“太平。如意——河南博物院藏明清珍宝展”,希望大家在欣赏珍宝的同时,了解中国吉祥文化,感悟中国古代工匠精神,下列描述错误的是
A.“瑞瓷纳福”所用瓷器属于硅酸盐材料
B.“金银同辉”属于合金材料
C.“吉象雅珍”所用象牙的主要成分羟基磷灰石属于有机物
D.“玉意嘉祥”属于硅酸盐材料
【答案】C
【解析】A.瓷器主要成分为硅酸盐,属于硅酸盐材料,A正确;B.金银属于金属单质,熔融后变成合金,B正确;C.羟基磷灰石的化学式为Ca5(PO4)3(OH),属于无机盐,C错误;D.玉器主要成分为硅酸盐,属于硅酸盐材料,D正确;故选C。
考向2 物质的分类
例2 (2024·经典习题汇编)下列有关物质的组成与分类的叙述正确的有_________ (填序号)。
①硫酸、烧碱、醋酸钠和生石灰分别属于酸、碱、盐和氧化物
②蛋白质是仅由碳、氢、氧元素组成的物质
③染整技艺中去除丝胶所用的纯碱水溶液属于纯净物
④福尔马林、水玻璃、氨水均为混合物
⑤碱性氧化物一定是金属氧化物,但金属氧化物不一定是碱性氧化物
⑥BaSO4的水溶液不易导电,故BaSO4是弱电解质
⑦HB铅笔芯的成分为二氧化铅
【答案】①④⑤
【解析】硫酸和醋酸钠分别属于酸和盐,烧碱是NaOH属于碱,生石灰是CaO属于氧化物,故①正确。蛋白质不是仅由碳、氢、氧元素组成的,是由碳、氢、氧、氮等元素组成,故②错误。溶液属于混合物,故③错误。福尔马林是甲醛的水溶液,水玻璃是硅酸钠的水溶液,三者均为混合物,故④正确。碱性氧化物一定是金属氧化物,但金属氧化物不一定是碱性氧化物,如金属氧化物中Al2O3为两性氧化物,Mn2O7、CrO3为酸性氧化物,故⑤正确。硫酸钡不是弱电解质而是难溶性强电解质,电解质的强弱由物质的内部结构决定,与其溶解度无关,硫酸钡难溶于水,但是溶于水的部分可以完全电离,虽然硫酸钡的水溶液不易导电,但硫酸钡在熔融状态下极易导电,所以它是难溶性强电解质,故⑥错误。HB铅笔芯的主要成分为石墨,即碳单质,故⑦错误。
思维建模 从组成、熔沸点、性质角度区分纯净物和混合物
①纯净物:有固定的组成和结构;有固定的熔沸点;保持一种物质的性质
②混合物:无固定的组成和结构;无固定的熔沸点;保持原有物质各自的性质。
【变式训练1·变载体】 (2024·四川内江月考)下表中各组物质分类全部正确的是
选项
纯净物
碱
碱性氧化物
强电解质
A
碱石灰
纯碱
CaO
醋酸
B
烧碱
氢氧化钾
Al2O3
硫酸钡
C
“84”消毒液
澄清石灰水
Na2O2
氯化钠
D
胆矾
NH3·H2O
Fe2O3
碳酸钙
【答案】D
【解析】碱石灰是NaOH和CaO的混合物,纯碱成分是碳酸钠,属于盐,醋酸为弱电解质,A错误;Al2O3属于两性氧化物,B错误;“84”消毒液(NaClO的水溶液)和澄清石灰水都属于混合物,Na2O2与酸反应除生成盐、水外,还生成O2,不属于碱性氧化物,C错误;D正确。
【变式训练2·变考法】如图表示了一些概念之间的从属关系,下列各项不符合图示关系的是( )
选项
X
Y
Z
A
硫酸铜
盐
纯净物
B
碱性氧化物
金属氧化物
氧化物
C
酸性氧化物
非金属氧化物
氧化物
D
强电解质
电解质
化合物
【答案】C
【解析】从组成上分类,氧化物包括金属氧化物和非金属氧化物,但酸性氧化物不一定是非金属氧化物,如Mn2O7等,C项错误。
【变式训练3·变题型】下列各组物质的分类都正确的是(括号里的是类别)________,都不正确的是________。
A.NaClO(碱式盐)、C2H5OH(碱)、H2SO4(离子化合物)、玻璃钢(金属材料)
B.液氨(氢化物)、NH4Cl(铵盐)、HNO3(含氧酸)、NaOH(强碱)
C.HCl(共价化合物)、CH3COOH(羧酸)、Na2O2(碱性氧化物)、CH3I(卤代烃)
D.NO2(酸性氧化物)、CH3CHO(有机物)、CO(有机物)、CH3COOCH3(酯)
答案 B A
解析 NaClO不是碱式盐,C2H5OH属于醇类,硫酸是共价化合物,玻璃钢属于复合材料,A全不正确;C项中Na2O2属于过氧化物,不是碱性氧化物;D项中NO2和水反应生成硝酸和NO,不属于酸性氧化物,一氧化碳虽然含有碳元素,但属于无机物。
考点二 物质的性质及转化
知识点1 物理变化和化学变化
1.物理变化和化学变化
(1)判断方法
①从宏观上判断:有新物质生成的是化学变化,反之为物理变化。
②从微观上判断:有旧化学键断裂,同时有新化学键形成的是化学变化;只有化学键断裂或形成的不一定是化学变化。
(2)两者关系:化学变化过程中一定伴随着物理变化,但物理变化过程中一般没有化学变化。
2.化学反应的分类
3.常见的物理变化和化学变化
变化
比较
物理变化
化学变化
三馏
①蒸馏②分馏
干馏
四色
焰色试验
①显色反应 ②颜色反应 ③指示剂变色反应
五解
潮解
①分解 ②电解 ③水解 ④裂解
十四化
①熔化 ②汽化
③液化 ④升华
①氧化 ②风化 ③钝化 ④催化 ⑤皂化 ⑥歧化 ⑦硝化 ⑧酯化 ⑨裂化 ⑩油脂的硬化
易错提醒
(1)化学变化中常伴有发光、放热现象,但有发光、放热现象的变化不一定属于化学变化,如金属受热发光。
(2)化学变化中一定存在化学键的断裂和形成,但存在化学键断裂的变化不一定是化学变化,如HCl溶于水、熔融NaCl电离等。
(3)常见的易混淆物质变化
①化学变化:结晶水合物的脱水、同素异形体间的转化、蛋白质的变性、电解、水解、煤的干馏、气化和液化,石油的裂化与裂解等。
②物理变化:焰色试验、活性炭的吸附、盐析、蒸馏、升华、潮解等。
③原子核的变化(核裂变、核聚变)不属于化学变化。
知识点2 物质的转化
1.不同类别物质之间的转化
一般情况下,单质、氧化物、酸、碱和盐的转化关系可简单表示如下:
2.各类物质的化学通性
物质类别
化学通性
反应特点
金属单质
①与水或酸反应放出氢气。
②与活泼非金属单质化合。
③与金属盐溶液发生置换反应。
①K、Ca、Na、Mg能与水反应生成碱和氢气。
②活泼金属能将不活泼金属从它们的盐溶液中置换出来。
③K、Ca、Na、Mg等金属一般先与水反应,不能在溶液中置换出其它金属。
酸性氧化物
①与H2O反应生成对应的酸。但不是所有的酸性氧化物都能与水反应,如SiO2。
②与碱性氧化物反应生成盐。
③与碱反应生成盐和水。
CO2、SO2、P2O5、SO3等能与水反应,SiO2不能与水反应。
碱性氧化物
①与水反应生成对应的碱。
②与酸性氧化物反应生成盐。
③与酸反应生成盐和水。
Na2O、K2O、CaO等能与水反应,难溶性碱性氧化物一般不与水反应。
酸
①使指示剂变色。
②与金属活动顺序表H以前的金属反应生成金属盐和氢气。
③与碱性氧化物反应生成盐和水。
④与碱发生中和反应。
⑤与弱酸根离子反应生成弱酸或气体(强酸制弱酸)。
碱
①使指示剂变色。
②与酸性氧化物反应生成盐和水。
③与酸反应生成盐和水。
④与其他阳离子反应生成难溶性碱。
3.不同类别的无机物之间转化的一般规律
(1)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等不符合上述转化关系。
(2)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、P等,但N、Si等不符合上述转化关系。
易错提醒
常见物质间转化的几个误区
①S燃烧不能直接生成SO3而是生成SO2。
②Al2O3、SiO2、Fe2O3与H2O不反应,不能直接转化为Al(OH)3、H2SiO3、Fe(OH)3。
③NH3催化氧化不能直接生成NO2。
④Fe与Cl2反应不能生成FeCl2。
⑤Fe与H+、Cu2+、S、I2反应不能生成Fe3+。
考向1 传统文化中物质的性质和变化
例1 (2022·山东卷,1)【文化遗产保护与学科知识结合】古医典富载化学知识,下述之物见其氧化性者为( )
A.金(Au):“虽被火亦未熟”
B.石灰(CaO):“以水沃之,即热蒸而解”
C.石硫黄(S):“能化……银、铜、铁,奇物”
D.石钟乳(CaCO3):“色黄,以苦酒(醋)洗刷则白”
【答案】C
【解析】金“虽被火亦未熟”是指金单质在空气中被火灼烧也不反应,说明金的化学性质很稳定,A不符合题意;石灰(CaO)“以水沃之,即热蒸而解”涉及反应CaO+H2O===Ca(OH)2,反应放出热量,未发生氧化还原反应,B不符合题意;石硫黄(即S)与银、铁、铜等金属化合生成硫化物,与S的氧化性有关,C符合题意;石钟乳(CaCO3)“色黄,以苦酒(醋)洗刷则白”涉及反应CaCO3+2CH3COOH===(CH3COO)2Ca+H2O+CO2↑,未发生氧化还原反应,D不符合题意。
思维建模 “四步法”巧解传统文化试题
【变式训练1·变载体】 (2024·河北高三调研)河北四宝是指:“沧州狮子定州塔,正定菩萨赵州桥”,下列说法错误的是( )
A.“沧州铁狮子”历经千年风雨,铁狮子生锈的原因主要是发生了吸氧腐蚀
B.定州塔又称为“开元寺塔”,塔身为砖结构,砖是由黏土经高温烧结而成的
C.“正定菩萨”是铜铸千手千眼观世音菩萨,铜的腐蚀主要是生成铜的氧化物
D.“赵州桥”是保存最完整的石拱桥,石头在自然界的风化伴随着化学变化
【答案】C
【解析】铁狮子生锈是因为铁和杂质在水膜中形成原电池,铁做原电池的负极发生吸氧腐蚀的缘故,A正确;砖是由黏土经高温烧结而成的硅酸盐产品,B正确;铜的腐蚀主要是因为铜与空气中的氧气、水蒸气、二氧化碳发生化学腐蚀生成碱式碳酸铜,C错误;石头在自然界的风化中有新物质生成,属于化学变化,所以石头在自然界的风化伴随着化学变化,D正确,故选C。
【变式训练2·变考法】(2024·天津市滨海新区高三三模)中华传统文化博大精深,也蕴含着很多化学知识,下列说法中错误的是
A.“虢国夫人游春图”绘画基材为绢,属于合成高分子
B.“今世有白铜,盖点化为之,非其本质”,白铜属于铜的合金
C.“庐山山南刷铜绿,黄金锯解纯苍玉”,由铜转化成铜绿涉及到氧化还原反应
D.“雷声千嶂落,雨色万峰来”,雷雨天少量O2转化成O3,O2和O3互为同素异形体
【答案】A
【解析】A.绘画基材为绢,主要成分为纤维素,属于天然高分子,A错误;B.白铜属于铜的合金,B正确;C.Cu转化成Cu2(OH)2CO3过程中Cu元素化合价发生变化,属于氧化还原反应,C正确;D.O2和O3是O元素构成的不同单质,互为同素异形体,D正确;故选A。
考向2 物质的性质与转化
例1(2024·天津市南开中学高三模拟)在西汉刘安组织编撰的《淮南万毕术》中,有“曾青得铁则化为铜”的记载。下列说法错误的是
A.这个反应是湿法冶金的基础,冶金过程中金属元素都发生还原反应
B.铁表面镀锌可以增强其抗腐蚀性
C.中国古代利用明矾溶液的酸性清除铜镜表面的铜锈
D.还原铁粉可以在食品包装袋内做脱氧剂
【答案】A
【解析】A.这个反应是湿法冶金的基础,冶金过程中铜元素化合价降低、硫酸铜发生还原反应,铁元素化合价升高、铁发生氧化反应,A错误;
B. 铁表面镀锌隔绝了空气和水分,可以增强金属的抗腐蚀性,即使镀层破损,锌可为原电池负极、利用牺牲阳极的阴极保护法保护作为正极的铁不被腐蚀,B正确;
C.明矾水解溶液呈酸性,能与铜锈的成分碱式碳酸铜反应使其溶解,但不与铜反应,则中国古代利用明矾溶液的酸性清除铜镜表面的铜锈,C正确;
D. 还原铁粉具有还原性、可以在食品包装袋内做脱氧剂,D正确;故选A。
思维建模 判断物质变化的基本思路
【变式训练1·变载体】(2024·天津市北辰区高三三模)下列过程发生了化学变化的是
A.钠元素的焰色试验呈黄色
B.利用CO2合成燃料实现“碳中和”
C.石油分馏得到汽油、柴油等
D.液氦在临界温度下转变为超流氦
【答案】B
【解析】A.钠元素的焰色试验过程中,没有新物质生成,不是化学变化,A错误;B.利用CO2合成燃料,生成了新的物质,发生了化学变化,B正确;C.石油分馏得到汽油、柴油等,利用的是石油各组分的沸点不同,未发生化学变化,C错误;D.液氦在临界温度下转变为超流氦,未生成新的物质,没有发生化学变化,D错误;故选B。
【变式训练2·变考法】(2024·天津市高三二模)下列过程中,不涉及氧化还原反应的是
A.利用“杯酚”分离和 B.黄铁矿制硫酸
C.海水提溴 D.利用铝热反应冶炼铁、铬、锰等金属
【答案】A
【分析】氧化还原反应指反应前后有元素化合价改变的反应,据此解答。【解析】A.利用“杯酚”分离C60和C70是物理变化,不涉及氧化还原反应,故A选;B.黄铁矿制硫酸过程中S元素化合价发生变化,是氧化还原反应,故B不选;C.海水提溴是溴离子变为溴单质的过程,故C不选;D.利用铝热反应冶炼铁、铬、锰等金属,是金属元素由化合态变为单质的过程,故D不选;故选A。
考向3 化学反应类型的判断
例1 下列有关物质的变化,叙述正确的是( )
A.乙酸钠过饱和溶液析出晶体并放热的过程仅涉及化学变化
B.石油裂解、煤的干馏、玉米制醇、蛋白质的变性和纳米银粒子的聚集都是化学变化
C.广东剪纸的裁剪过程不涉及化学变化
D.《陶者》:陶尽门前土,屋上无片瓦。十指不沾泥,鳞鳞居大厦。黏土烧制陶器的过程中没有发生化学变化
【答案】C
【解析】A.乙酸钠过饱和溶液析出晶体并放热的过程中没有新物质生成,属于物理变化,错误。B.石油裂解、煤的干馏、玉米制醇、蛋白质变性均有新物质生成,属于化学变化,但是纳米银粒子的聚集属于小颗粒的粒子聚集成大颗粒,没有新物质生成,属于物理变化,错误。C.广东剪纸的裁剪过程中没有新物质生成,故不涉及化学变化,正确。D.黏土烧制陶器的过程中生成了新物质,发生了化学变化,错误。
思维建模 四种基本类型与氧化还原反应的关系
【变式训练1·变载体】(2024·天津市耀华中学高三第二次模拟)下列与食品有关的叙述中没有涉及氧化还原反应的是
A.用葡萄糖酸-δ-内酯做食品的凝固剂品
B.用抗坏血酸做食品抗氧化剂
C.将植物油氢化,以便运输和储存
D.使用臭氧代替氯气进行自来水消毒
【答案】A
【解析】A.食品的凝固过程属于物理变化,没发生氧化还原反应,A符合题意;B.用抗坏血酸做食品抗氧化剂,利用了抗坏血酸的还原性,发生了氧化还原反应,B不符合题意;C.植物油氢化是指植物油与氢的加成反应,属于氧化还原反应,C不符合题意;D.使用臭氧代替氯气进行自来水消毒,利用了臭氧的强氧化性将细菌和病毒杀死,发生了氧化还原反应,D不符合题意;故选A。
【变式训练2·变考法】下图是某反应在密闭容器中反应前后的分子状况示意图,“○”和“●”分别表示不同的原子。下列对该过程的相关描述正确的是( )
A.有一种物质过量 B.发生的是分解反应
C.发生的是置换反应 D.生成了两种产物
【答案】D
【解析】由题中图示可知,该反应为与化合生成了,且反应物过量。
考点三 分散系与胶体
知识点1 分散系
1.组成
一种(或多种)物质分散到另一种(或多种)物质中所得到的体系。被分散的物质称为分散质,起容纳分散质作用的物质称为分散剂,分散系都是混合物。
2.分类
(1)按照分散质粒子直径大小分类
(2)按照分散质和分散剂的状态分类
2.三种分散系比较
分散系
溶液
胶体
浊液
分散质粒子直径大小
<1 nm
1~100 nm
>100 nm
分散质微粒成分
离子或小分子
大分子或离子集合体
巨大分子或离子集合体
外观特征
均匀、透明
均匀、透明或半透明
不均匀、不透明
稳定性
稳定,静置无沉淀
较稳定
不稳定,静置有沉淀或分层
分散质能否透过滤纸
能
能
不能
分类
饱和溶液、不饱和溶液
固溶胶、液溶胶、气溶胶
悬浊液、乳浊液
实例
食盐水、蔗糖溶液
Fe(OH) 3胶体
泥水
知识点2 胶体
1.常见的胶体及分类
根据分散剂的状态将胶体分为:
气溶胶:如:烟、云、雾等。
液溶胶:如:豆浆、牛奶、鸡蛋清、淀粉胶体、Fe(OH)3胶体、土壤胶体、墨水、血液等。
固溶胶:如:烟水晶、有色玻璃、果冻等。
2.【实验探究】Fe(OH)3胶体的制备
(1)制备原理:FeCl3+3H2OFe(OH)3(胶体)+3HCl(填化学方程式)。
(2)具体操作:用烧杯取少量蒸馏水,加热至沸腾;向沸水中逐滴加入适量的FeCl3饱和溶液;继续煮沸至液体呈红褐色,停止加热,即得Fe(OH)3胶体。
(3)问题讨论
①可以利用丁达尔效应证明Fe(OH)3胶体已经制成。
②可以利用渗析方法来提纯Fe(OH)3胶体。证明Fe(OH)3胶体与Cl-已完全分离的实验方法是:
将半透膜袋再浸入另一份蒸馏水中,片刻后取出半透膜袋,向蒸馏水中滴入AgNO3溶液,无白色沉淀产生,证明Fe(OH)3胶体与Cl-已完全分离。
③某同学向沸水中滴加饱和氯化铁溶液后,长时间加热,结果会出现浑浊,原因可能是什么?
长时间加热使胶体发生聚沉
(4)制备Fe(OH)3胶体的3个易错点
①不能用自来水制备Fe(OH)3胶体,因为自来水中有电解质会使胶体发生聚沉,应用蒸馏水。
②不能过度加热和搅拌,否则Fe(OH)3胶体会聚沉生成Fe(OH)3沉淀。
③书写制备胶体的化学方程式时,生成的胶体不加沉淀符号(↓),应注明“胶体”二字。
3.胶体的性质及应用
(1)丁达尔效应:
①用光照射胶体时,在与光束垂直的方向可以看到一条光亮的“通路”,这是由于胶体粒子对光的散射形成的。
②日常生活中的丁达尔效应:
日光从窗隙射入暗室;光线从树叶缝隙射入密林;射到屏幕上的光柱。
③应用:区分胶体和溶液。
(2)胶体的吸附性:
①胶体粒子具有很大的表面积,有很强的吸附能力。
②应用:生活中用明矾和铁盐净水。
(3)胶体的聚沉:
①使胶体聚沉的常见方法:
a.加入电解质溶液;
b.加入与胶粒带相反电荷的胶体;
c.加热、搅拌。
②胶体聚沉的实例:
a.由豆浆做豆腐时,在一定温度下,加入CaSO4(或其他电解质溶液),豆浆中的胶体粒子带的电荷被中和,其中的粒子很快聚集而形成胶冻状的豆腐(称为凝胶)。
b.江河入海口处形成三角洲,其形成原理是海水中的电解质使江河泥沙形成的胶体发生聚沉。
c.明矾净水的原理:明矾能在水中自然形成浓度较大的胶体,胶体粒子具有巨大的比表面积,吸附力很强,能在水中吸附悬浮固体或色素形成沉淀,从而使水净化。
易错提醒
(1)胶体区别于其他分散系的本质特征是胶体粒子的直径在1~100 nm(即10-9~10-7m)之间,而不是丁达尔效应。
(2)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。
(3)胶体粒子的直径决定了胶体的性质,因胶体粒子较大不能透过半透膜,可用渗析法提纯胶体。
(4)丁达尔效应是物理变化而不是化学变化。
(5)不能用自来水制备Fe(OH)3胶体,因为自来水中有电解质会使胶体发生聚沉,应用蒸馏水。
(6)不能过度加热,否则Fe(OH)3胶体会聚沉生成Fe(OH)3沉淀。
(7)书写制备胶体的化学方程式时,生成的胶体不加沉淀符号“↓”,应注明“胶体”二字。
(8)Fe(OH)3胶体粒子是多个“Fe(OH)3”的集合体,因此,1 mol Fe3+完全水解得到Fe(OH)3胶体粒子数小于NA。
(9)胶体粒子有较大的比表面积,吸附能力强。可溶性铝盐(或铁盐)用作净水剂,是利用了其水解产生胶体的吸附性。
(10)胶体不带电荷,胶体粒子(分散质)带电荷,但整个分散系仍呈电中性。
考向1 分散系及其分类
例1 (2024·湖南永州模拟)有两种分散系:①FeCl3溶液;②将饱和的FeCl3溶液加入沸水中,得到的红褐色液体。下面有关说法正确的是( )
A.分散质粒子直径:①>②
B.光束照射②时,在垂直光源的方向能看到光亮的“通路”
C.稳定性:①<②
D.①属于混合物,②属于纯净物
【答案】B
【解析】胶体中分散质粒子的直径大于溶液中分散质粒子的直径,则分散质粒子的直径:①<②,A错误;②中红褐色液体是胶体,光束照射②时,产生丁达尔效应,在垂直光束的方向能看到光亮的“通路”,B正确;溶液的稳定性强于胶体,则稳定性:①>②,C错误;溶液和胶体都是分散系,都是混合物,D错误。
【易错警示】
(1)三种分散系及本质区别:溶液、浊液和胶体,本质区别是分散质粒子直径的大小。
(2)利用丁达尔效应鉴别胶体和溶液。
(3)利用渗析操作来分离胶体和溶液。
【变式训练1·变考法】某化学兴趣组同学进行探究性实验时,按如图所示的实验,他们的实验过程展示如下。观察如图所示的实验的现象说明,判断下列说法中错误的是( )
A.X、Z烧杯中分散质粒子相同
B.将Z中固体与液体分离,可利用过滤的方法
C.Y中反应离子方程式为3CaCO3+2Fe3++3H2O===2Fe(OH)3(胶体)+3CO2↑+3Ca2+
D.Z中分散系可能产生丁达尔效应
【答案】A
【解析】X是FeCl3溶液,分散质是Fe3+和Cl-,Z是Fe(OH)3胶体,分散质是Fe(OH)3胶粒,A错误;固体与液体分离,可利用过滤的方法,B正确;FeCl3溶液因Fe3+水解,溶液呈酸性,加入石灰石促进Fe3+水解生成Fe(OH)3胶体,并放出CO2,即Y中反应的离子方程式为3CaCO3+2Fe3++3H2O===2Fe(OH)3(胶体)+3CO2↑+3Ca2+,C正确;Z中是Fe(OH)3胶体,能产生丁达尔效应,D正确。
【变式训练2·变载体】某种冠状病毒主要传播途径有飞沫传播、接触传播和气溶胶传播。该病毒的直径为60~140 nm,对此的说法正确的是( )
A.该病毒进入空气中形成的分散系可能属于气溶胶
B.该病毒粒子直径为60~140 nm,介于溶液和胶体粒子之间
C.依据丁达尔效应可将分散系分为溶液、胶体与浊液
D.向饱和FeCl3溶液中滴加过量的氨水可以制备Fe(OH)3胶体
【答案】A
【解析】直径在1~100 nm的微粒形成的分散系为胶体,该病毒直径在60~140 nm,进入空气中形成的分散系可能属于胶体,故A正确;胶粒的直径在1~100 nm,溶液中的分散质粒子小于1 nm,该病毒粒子直径为60~140 nm,并不介于溶液和胶体的分散质粒子的直径之间,故B错误;依据分散质粒子直径的大小可将分散系分为溶液、胶体与浊液,故C错误;向饱和FeCl3溶液中滴加过量的氨水反应生成氢氧化铁沉淀,向沸水中滴加饱和氯化铁溶液加热到红褐色得到氢氧化铁胶体,故D错误。
考向2 胶体的性质及应用
例1 (2025·河南信阳二模)胶体在工、农业生产及日常生活中有着广泛应用。下列关于胶体的说法错误的是( )
A.烟、云、雾都是气溶胶
B.“卤水点豆腐”,指的是蛋白质胶体发生聚沉形成豆腐的过程
C.纳米材料的颗粒直径在1~100 nm的范围内,所以纳米材料是胶体
D.水泥厂和冶金厂常用高压直流电除去大量烟尘以减少空气污染,利用了胶体电泳的性质
【答案】C
【解析】烟、云、雾都是气溶胶,分散剂都是空气,皆具有胶体的性质,能发生丁达尔效应,A正确;卤水点豆腐是向蛋白质胶体中加入电解质后,胶体发生聚沉形成豆腐的过程,B正确;纳米材料的颗粒直径在1~100 nm的范围内,但并不是所有的纳米材料都是胶体,只有将纳米材料分散在分散剂中才能形成胶体,C错误;大量烟尘扩散到空气中形成气溶胶,气溶胶的某些胶粒会带电,在直流电作用下会发生电泳,因此可利用胶体电泳的性质除去大量烟尘以减少空气污染,D正确。
【易错警示】
(1)胶体的三性质:丁达尔效应、聚沉和电泳。
(2)聚沉三方法:加入电解质溶液、加热或搅拌、与胶粒带相反电荷的胶体混合。
(3)常见的胶体:雾、蛋白质溶液、淀粉溶液、牛奶、豆浆、墨水、Fe(OH)3胶体、Al(OH)3胶体。
(4)胶体是电中性的,但胶体粒子因吸附作用可能带有电荷。
【变式训练1·变载体】国防科技大学航天科学与工程学院新型陶瓷纤维及其复合材料重点实验室成功研制出一种具有超强吸附能力的新型超轻纳米材料(基本微粒直径为1~100 nm)。这种材料结构上由一维氮化硼纳米管和二维氮化硼纳米晶片复合而成,整个材料内部充满气孔。这种材料耐高温,且用它吸附完有机物后,可以通过点燃的方式实现重复使用。下列关于该材料的说法不正确的是( )
A.将该材料分散到液体分散剂中,所得混合物可能具有丁达尔效应
B.该材料的基本微粒不能透过滤纸
C.该材料在高温下,还可以保持结构完整,可正常使用
D.该材料比表面积大,吸附能力强
【答案】B
【解析】该材料的基本微粒直径为1~100 nm,其溶液属于胶体,具有丁达尔效应,A正确;胶体粒子可以通过滤纸,B错误;由该材料耐高温,可以通过点燃的方式实现重复使用可知,该物质在高温下可以正常使用,C正确;由题目信息可知,该材料比表面积大,吸附能力强,D正确。
【变式训练2·变考法】【宏观辨识与微观探析】新制Fe(OH)3胶体的胶团结构如图所示。下列有关说法错误的是( )
A.Fe(OH)3胶体显电中性
B.Fe(OH)3胶团第一层和第二层共同构成胶体粒子,带正电
C.向Fe(OH)3胶体中加入过量盐酸,产生红褐色沉淀
D.Fe(OH)3胶团结构可表示为{[Fe(OH)3]m·nFeO+·(n-x)Cl-}x+·xCl-
【答案】C
【解析】Fe(OH)3胶体粒子带正电,Fe(OH)3胶体显电中性,故A正确;Fe(OH)3胶团第一层和第二层共同构成胶体粒子,Fe(OH)3吸附带正电荷的FeO+,所以胶粒带正电,故B正确;向Fe(OH)3胶体中加入过量盐酸,先产生红褐色Fe(OH)3沉淀,后Fe(OH)3溶解,故C错误;Fe(OH)3胶体粒子带正电,Fe(OH)3胶体显电中性,根据图示,Fe(OH)3胶团结构可表示为{[Fe(OH)3]m·nFeO+·(n-x)Cl-}x+·xCl-,故D正确。
1.(2024·天津卷)关于天津博物馆典藏文物的相关化学知识,判断错误的是
A.太保鼎(西周)的材质是青铜,青铜属于合金
B.《雪景寒林图》(北宋)的材质是绢(蚕丝织品),绢属于天然高分子制品
C.白釉龙柄联腹传瓶(隋),其材质陶瓷,陶瓷属于无机非金属材料
D.乾隆款珐琅彩芍药雉鸡图玉壶春瓶(清),其珐琅彩由矿物颜料经高温烧制而成,该颜料属于有机化合物
【答案】D
【解析】A.青铜是铜锡合金,属于合金,A正确;B.绢(蚕丝织品)属于蛋白质,绢属于天然有机高分子,B正确;C.陶瓷是硅酸盐产品,属于无机非金属材料,C正确;D.珐琅彩由矿物颜料经高温烧制而成,属于无机化合物,D错误; 故选D。
2.(2023·天津卷)近年来我国航天事业发展迅速,下列对所涉及化学知识的叙述错误的是
A.“嫦娥五号”取回的月壤样品中含有天然玻璃物质,玻璃是晶体
B.“天舟六号”壳体使用了铝合金,合金是金属材料
C.“长征七号”采用了液氧煤油发动机,煤油是混合物
D.“天宫”空间站新补充了一批氙推进剂,氙是稀有气体
【答案】A
【解析】A.玻璃是非晶体,A错误;B.合金和金属单质是金属材料,B正确;C.煤油为碳原子数C11-C17的高沸点烃类混合物,主要成分是饱和烃类,还含有不饱和烃和芳香烃,煤油为混合物,C正确;D.氙是第5周期0族元素,属于稀有气体,D正确;故答案为:A。
3.(2023·天津卷)下列化学常识,错误的是
A.淀粉是一种多糖 B.葡萄糖有还原性
C.油脂是一种高分子 D.氨基酸具有两性
【答案】C
【解析】A.淀粉本身属于糖类,淀粉属于糖类中的多糖,故A正确;B.葡萄糖中含有醛基,具有还原性,故B正确;C.油脂相对分子质量较小,不属于高分子化合物,故C错误;D.氨基酸中含有氨基和羧基,既可以和酸反应也可以和碱反应,具有两性,故D正确;故选C。
4.(2022·天津卷)近年我国在科技领域不断取得新成就。对相关成就所涉及的化学知识理解错误的是
A.我国科学家实现了从二氧化碳到淀粉的人工合成,淀粉是一种单糖
B.中国“深海一号”平台成功实现从深海中开采石油和天然气,石油和天然气都是混合物
C.我国实现了高性能纤维锂离子电池的规模化制备,锂离子电池放电时将化学能转化为电能
D.以硅树脂为基体的自供电软机器人成功挑战马里亚纳海沟,硅树脂是一种高分子材料
【答案】A
【解析】A.淀粉是一种多糖,故A错误;B.石油主要是各种烷烃、环烷烃、芳香烃的混合物,天然气主要含甲烷,还有少量的其他烷烃气体,因此天然气是混合物,故B正确;C.锂离子电池放电属于原电池,是将化学能转化为电能,故C正确;D.硅树脂是高聚物,属于高分子材料,故D正确。综上所述,答案为A。
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第01讲 物质的分类及转化
目 录
01 1
02 体系构建·思维可视 3
03 核心突破·靶向攻坚 4
考点一 物质的组成与分类 4
知识点1 物质的组成 4
知识点2 物质的分类 6
考向1 物质的组成 9
考向2 物质的分类 10
考点二 物质的性质及变化 11
知识点1 物理变化和化学变化 11
知识点2 物质的转化 11
考向1 传统文化中物质的性质和变化 16
考向2 物质的性质与转化 18
考向3 化学反应类型的判断 19
考点三 分散系与胶体 21
知识点1 分散系 22
知识点2 胶体 22
考向1 分散系及其分类 25
考向2 胶体的性质及应用 26
0429
考点要求
考察形式
2025年
2024年
2023年
2022年
物质的组成、性质、分类
选择题
非选择题
天津卷T1,3分
天津卷T2,3分
天津卷T1,3分
传统文化中的性质与变化
选择题
非选择题
天津卷T1,3分
物质的转化
选择题
非选择题
考情分析:
1.从命题题型和内容上看,高考命题不多,试题以选择题为主,题目难度较低,主要从以下几方面考查:化学与STSE、物质的组成和分类、物质的性质和变化、化学在中华民族传统文化中的应用等。
2.从命题思路上看,
(1)物质的组成、性质和分类多结合化学与STSE进行考查,侧重体现化学的实用性;
(2)以前沿科技为载体进行命题,侧重体现化学的创新性;
(3)以古代科技文明、古诗词等为载体进行命题,推介传统文化,增强文化自信。
预计今后继续以化学与STSE、中华民族传统文化作为命题热点,考查考生的科学态度和社会责任感。
复习过程中熟记常见物质的性质及用途,多关注化学与环境、化学与能源、化学与生命、化学与材料知识。
复习目标:
1.了解分子、原子、离子和原子团等概念的含义。
2.理解物理变化与化学变化的区别与联系。
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。
4.理解酸、碱、盐、氧化物的概念及其相互联系。
5.了解胶体是一种常见的分散系,了解溶液和胶体的区别。
考点一 物质的组成与分类
知识点1 物质的组成
1.元素与物质的关系
2.同素异形体
3.混合物和纯净物
(1)纯净物:由________单质或化合物组成的物质。
(2)混合物:由________的单质或化合物组成的物质。
(3)纯净物和混合物的区别
纯净物
混合物
_______固定的组成和结构
_______固定的组成和结构
_______一定的熔、沸点
_______一定的熔、沸点
保持________的性质
保持________________的性质
得分速记
常见的混合物
①气体混合物:空气、水煤气(CO和H2)、爆鸣气(H2和O2)、天然气(主要成分是CH4)、焦炉气(主要成分是H2和CH4)、高炉煤气、石油气、裂解气。
②液体混合物:氨水、氯水、王水、水玻璃、福尔马林、浓硫酸、盐酸、汽油、植物油、胶体。
③固体混合物:大理石、碱石灰、漂白粉、高分子化合物、玻璃、水泥、合金、铝热剂。
4.元素、微粒及物质间的关系图
易错提醒
对物质的元素组成的几个误区
(1)由同位素的不同原子构成的单质(或化合物)是纯净物,如H2和D2、H2O和D2O,由12C和13C构成的石墨也是纯净物。
(2)冰水混合物、结晶水合物(如CuSO4·5H2O)属于纯净物;高分子材料(如聚乙烯CH2—CH2 )属于混合物。
(3)只含一种元素的物质不一定是单质,如O2和O3的混合物、金刚石与石墨的混合物等。只含一种元素的纯净物才是单质。
知识点2 物质的分类
1.物质的分类
(1)树状分类法:按不同层次对物质进行逐级分类,各层次之间属于________关系
(2)交叉分类法:对同一物质从不同角度进行分类,分类结果存在________关系
2.常见的物质的分类
得分速记
对物质分类认识的几个误区
(1)共价化合物和离子化合物
a.由非金属元素组成的化合物________是共价化合物,如铵盐。
b.由金属元素和非金属元素组成的化合物________是离子化合物,如AlCl3。
(2)纯净物和混合物
a.只含一种元素的物质________是纯净物,也可能是混合物,如O2和O3,金刚石和石墨,正交硫和单斜硫。
b.结晶水合物属于________,如CuSO4·5H2O、KAl(SO4)2·12H2O等物质。
c.同位素形成的单质或化合物是________,如H2与D2、H2O与D2O。
d.分子式为C5H10的物质存在多种___________,可能是纯净物也可能是混合物。
(3)氧化物
a.金属氧化物________是碱性氧化物,如Mn2O7是酸性氧化物,Al2O3是两性氧化物。
b.非金属氧化物________是酸性氧化物,如NO、CO是不成盐氧化物。
d.酸性氧化物、碱性氧化物________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。
d.与碱反应生成盐和水的氧化物________是酸性氧化物,如2NO2+2NaOH===NaNO3+NaNO2+H2O,NO2不是酸性氧化物。
e.能与酸反应生成盐和水的氧化物就是碱性氧化物,如Na2O2________碱性氧化物。
(4)酸、碱、盐
①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。
a.NaHSO4、CuSO4、NH4Cl属于________,溶液呈________。
b.Na2CO3、NaHCO3属于________,溶液呈________。
②)误认为由相同元素组成的物质一定是纯净物,由不同原子构成的物质一定是混合物。其实不然,如O2、O3组成的混合气体就是________,由12C和13C组成的石墨则是________。
③某酸分子含有n个氢原子,不一定是n元酸(如CH3COOH是________酸)。
考向1 物质的组成
例1 (2025·天津河西·一模)下列有关说法错误的是
A.“蛟龙”号载人潜水器耐超高压外壳用钛合金制造,钛合金属于新型合金
B.“《雪景寒林图》”的主要材质是绢(蚕丝织品),绢属于天然高分子制品
C.国产客机“C919”机身使用的是碳纤维,碳纤维属于有机高分子材料
D.“问天”实验舱采用了砷化镓太阳能电池,砷化镓具有良好的半导体性能
【变式训练1·变载体】(2025·湖北武汉一模)有机合成农药向着高效、低毒和低残留的方向发展。下列不属于有机合成农药的是( )
A.氨基甲酸酯 B.有机磷农药 C.拟除虫菊酯类 D.石灰硫黄合剂
【变式训练2·变考法】建党百年庆祝大会上释放了10万个气球,气球均充入氦气且气球本身材料均为可降解材料天然乳胶,其主要成分为聚异戊二烯。下列说法错误的是
A.气球中充入氦气代替氢气主要是考虑防止污染
B.天然乳胶属于混合物
C.聚异戊二烯属于烃类
D.氦气经常在化学反应中用作保护气体
【变式训练3·变载体】【传统文化与学科知识结合】1月22号,河南博物院、郑州博物馆推出了“太平。如意——河南博物院藏明清珍宝展”,希望大家在欣赏珍宝的同时,了解中国吉祥文化,感悟中国古代工匠精神,下列描述错误的是
A.“瑞瓷纳福”所用瓷器属于硅酸盐材料
B.“金银同辉”属于合金材料
C.“吉象雅珍”所用象牙的主要成分羟基磷灰石属于有机物
D.“玉意嘉祥”属于硅酸盐材料
考向2 物质的分类
例2 (2024·经典习题汇编)下列有关物质的组成与分类的叙述正确的有_________ (填序号)。
①硫酸、烧碱、醋酸钠和生石灰分别属于酸、碱、盐和氧化物
②蛋白质是仅由碳、氢、氧元素组成的物质
③染整技艺中去除丝胶所用的纯碱水溶液属于纯净物
④福尔马林、水玻璃、氨水均为混合物
⑤碱性氧化物一定是金属氧化物,但金属氧化物不一定是碱性氧化物
⑥BaSO4的水溶液不易导电,故BaSO4是弱电解质
⑦HB铅笔芯的成分为二氧化铅
思维建模 从组成、熔沸点、性质角度区分纯净物和混合物
①纯净物:有固定的组成和结构;有固定的熔沸点;保持一种物质的性质
②混合物:无固定的组成和结构;无固定的熔沸点;保持原有物质各自的性质。
【变式训练1·变载体】 (2024·四川内江月考)下表中各组物质分类全部正确的是
选项
纯净物
碱
碱性氧化物
强电解质
A
碱石灰
纯碱
CaO
醋酸
B
烧碱
氢氧化钾
Al2O3
硫酸钡
C
“84”消毒液
澄清石灰水
Na2O2
氯化钠
D
胆矾
NH3·H2O
Fe2O3
碳酸钙
【变式训练2·变考法】如图表示了一些概念之间的从属关系,下列各项不符合图示关系的是( )
选项
X
Y
Z
A
硫酸铜
盐
纯净物
B
碱性氧化物
金属氧化物
氧化物
C
酸性氧化物
非金属氧化物
氧化物
D
强电解质
电解质
化合物
【变式训练3·变题型】下列各组物质的分类都正确的是(括号里的是类别)________,都不正确的是________。
A.NaClO(碱式盐)、C2H5OH(碱)、H2SO4(离子化合物)、玻璃钢(金属材料)
B.液氨(氢化物)、NH4Cl(铵盐)、HNO3(含氧酸)、NaOH(强碱)
C.HCl(共价化合物)、CH3COOH(羧酸)、Na2O2(碱性氧化物)、CH3I(卤代烃)
D.NO2(酸性氧化物)、CH3CHO(有机物)、CO(有机物)、CH3COOCH3(酯)
考点二 物质的性质及转化
知识点1 物理变化和化学变化
1.物理变化和化学变化
(1)判断方法
①从宏观上判断:有________生成的是化学变化,反之为物理变化。
②从微观上判断:有旧化学键______,同时有新化学键______的是化学变化;只有化学键_______或_______的不一定是化学变化。
(2)两者关系:化学变化过程中一定伴随着物理变化,但物理变化过程中一般没有化学变化。
2.化学反应的分类
3.常见的物理变化和化学变化
变化
比较
物理变化
化学变化
三馏
①蒸馏②分馏
干馏
四色
焰色试验
①显色反应 ②颜色反应 ③指示剂变色反应
五解
潮解
①分解 ②电解 ③水解 ④裂解
十四化
①熔化 ②汽化
③液化 ④升华
①氧化 ②风化 ③钝化 ④催化 ⑤皂化 ⑥歧化 ⑦硝化 ⑧酯化 ⑨裂化 ⑩油脂的硬化
易错提醒
(1)化学变化中常伴有发光、放热现象,但有发光、放热现象的变化不一定属于化学变化,如金属受热发光。
(2)化学变化中一定存在化学键的断裂和形成,但存在化学键断裂的变化不一定是化学变化,如HCl溶于水、熔融NaCl电离等。
(3)常见的易混淆物质变化
①化学变化:结晶水合物的脱水、同素异形体间的转化、蛋白质的变性、电解、水解、煤的干馏、气化和液化,石油的裂化与裂解等。
②物理变化:焰色试验、活性炭的吸附、盐析、蒸馏、升华、潮解等。
③原子核的变化(核裂变、核聚变)不属于化学变化。
知识点2 物质的转化
1.不同类别物质之间的转化
一般情况下,单质、氧化物、酸、碱和盐的转化关系可简单表示如下:
2.各类物质的化学通性
物质类别
化学通性
反应特点
金属单质
①与水或酸反应放出________。
②与活泼非金属单质________。
③与金属盐溶液发生________反应。
①K、Ca、Na、Mg能与水反应生成________。
②活泼金属能将________金属从它们的盐溶液中置换出来。
③K、Ca、Na、Mg等金属一般先与____反应,______在溶液中置换出其它金属。
酸性氧化物
①与H2O反应生成________。但不是所有的酸性氧化物都能与水反应,如________。
②与碱性氧化物反应生成________。
③与碱反应生成________。
CO2、SO2、P2O5、SO3等___与水反应,SiO2________与水反应。
碱性氧化物
①与水反应生成________。
②与酸性氧化物反应生成_______。
③与酸反应生成________。
Na2O、K2O、CaO等能与水反应,难溶性碱性氧化物一般不与水反应。
酸
①使________变色。
②与金属活动顺序表H以前的金属反应生成________________。
③与碱性氧化物反应生成________。
④与碱发生________反应。
⑤与弱酸根离子反应生成________(强酸制弱酸)。
碱
①使________变色。
②与酸性氧化物反应生成________。
③与酸反应生成________。
④与其他阳离子反应生成________。
3.不同类别的无机物之间转化的一般规律
(1)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________等,但Mg、Fe、Al、Cu等不符合上述转化关系。
(2)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________等,但N、Si等不符合上述转化关系。
易错提醒
常见物质间转化的几个误区
①S燃烧不能直接生成SO3而是生成SO2。
②Al2O3、SiO2、Fe2O3与H2O不反应,不能直接转化为Al(OH)3、H2SiO3、Fe(OH)3。
③NH3催化氧化不能直接生成NO2。
④Fe与Cl2反应不能生成FeCl2。
⑤Fe与H+、Cu2+、S、I2反应不能生成Fe3+。
考向1 传统文化中物质的性质和变化
例1 (2022·山东卷,1) 【文化遗产保护与学科知识结合】古医典富载化学知识,下述之物见其氧化性者为( )
A.金(Au):“虽被火亦未熟”
B.石灰(CaO):“以水沃之,即热蒸而解”
C.石硫黄(S):“能化……银、铜、铁,奇物”
D.石钟乳(CaCO3):“色黄,以苦酒(醋)洗刷则白”
思维建模 “四步法”巧解传统文化试题
【变式训练1·变载体】 (2024·河北高三调研)河北四宝是指:“沧州狮子定州塔,正定菩萨赵州桥”,下列说法错误的是( )
A.“沧州铁狮子”历经千年风雨,铁狮子生锈的原因主要是发生了吸氧腐蚀
B.定州塔又称为“开元寺塔”,塔身为砖结构,砖是由黏土经高温烧结而成的
C.“正定菩萨”是铜铸千手千眼观世音菩萨,铜的腐蚀主要是生成铜的氧化物
D.“赵州桥”是保存最完整的石拱桥,石头在自然界的风化伴随着化学变化
【变式训练2·变考法】(2024·天津市滨海新区高三三模)中华传统文化博大精深,也蕴含着很多化学知识,下列说法中错误的是
A.“虢国夫人游春图”绘画基材为绢,属于合成高分子
B.“今世有白铜,盖点化为之,非其本质”,白铜属于铜的合金
C.“庐山山南刷铜绿,黄金锯解纯苍玉”,由铜转化成铜绿涉及到氧化还原反应
D.“雷声千嶂落,雨色万峰来”,雷雨天少量O2转化成O3,O2和O3互为同素异形体
考向2 物质的性质与转化
例1(2024·天津市南开中学高三模拟)在西汉刘安组织编撰的《淮南万毕术》中,有“曾青得铁则化为铜”的记载。下列说法错误的是
A.这个反应是湿法冶金的基础,冶金过程中金属元素都发生还原反应
B.铁表面镀锌可以增强其抗腐蚀性
C.中国古代利用明矾溶液的酸性清除铜镜表面的铜锈
D.还原铁粉可以在食品包装袋内做脱氧剂
思维建模 判断物质变化的基本思路
【变式训练1·变载体】(2024·天津市北辰区高三三模)下列过程发生了化学变化的是
A.钠元素的焰色试验呈黄色
B.利用CO2合成燃料实现“碳中和”
C.石油分馏得到汽油、柴油等
D.液氦在临界温度下转变为超流氦
【变式训练2·变考法】(2024·天津市高三二模)下列过程中,不涉及氧化还原反应的是
A.利用“杯酚”分离和 B.黄铁矿制硫酸
C.海水提溴 D.利用铝热反应冶炼铁、铬、锰等金属
考向3 化学反应类型的判断
例1 下列有关物质的变化,叙述正确的是( )
A.乙酸钠过饱和溶液析出晶体并放热的过程仅涉及化学变化
B.石油裂解、煤的干馏、玉米制醇、蛋白质的变性和纳米银粒子的聚集都是化学变化
C.广东剪纸的裁剪过程不涉及化学变化
D.《陶者》:陶尽门前土,屋上无片瓦。十指不沾泥,鳞鳞居大厦。黏土烧制陶器的过程中没有发生化学变化
思维建模 四种基本类型与氧化还原反应的关系
【变式训练1·变载体】(2024·天津市耀华中学高三第二次模拟)下列与食品有关的叙述中没有涉及氧化还原反应的是
A.用葡萄糖酸-δ-内酯做食品的凝固剂品
B.用抗坏血酸做食品抗氧化剂
C.将植物油氢化,以便运输和储存
D.使用臭氧代替氯气进行自来水消毒
【变式训练2·变考法】下图是某反应在密闭容器中反应前后的分子状况示意图,“○”和“●”分别表示不同的原子。下列对该过程的相关描述正确的是( )
A.有一种物质过量 B.发生的是分解反应
C.发生的是置换反应 D.生成了两种产物
考点三 分散系与胶体
知识点1 分散系
1.组成
一种(或多种)物质分散到另一种(或多种)物质中所得到的体系。被分散的物质称为________,起容纳分散质作用的物质称为________,分散系都是________物。
2.分类
(1)按照分散质粒子直径大小分类
(2)按照分散质和分散剂的状态分类
2.三种分散系比较
分散系
溶液
胶体
浊液
分散质粒子直径大小
分散质微粒成分
离子或小分子
大分子或离子集合体
巨大分子或离子集合体
外观特征
均匀、透明
均匀、透明或半透明
不均匀、不透明
稳定性
稳定,静置无沉淀
较稳定
不稳定,静置有沉淀或分层
分散质能否透过滤纸
分类
饱和溶液、不饱和溶液
固溶胶、液溶胶、气溶胶
悬浊液、乳浊液
实例
食盐水、蔗糖溶液
Fe(OH) 3胶体
泥水
知识点2 胶体
1.常见的胶体及分类
根据分散剂的状态将胶体分为:
气溶胶:如:________等。
液溶胶:如:________________________________________________________________等。
固溶胶:如:烟水晶、________、果冻等。
2.【实验探究】Fe(OH)3胶体的制备
(1)制备原理:_______________________________________ (填化学方程式)。
(2)具体操作:用烧杯取少量蒸馏水,加热至沸腾;向沸水中逐滴加入适量的_____________;继续煮沸至液体呈________色,停止加热,即得Fe(OH)3胶体。
(3)问题讨论
①可以利用____________证明Fe(OH)3胶体已经制成。
②可以利用________方法来提纯Fe(OH)3胶体。证明Fe(OH)3胶体与Cl-已完全分离的实验方法是:
_______________________________________________________________________________________
_________________________________________。
③某同学向沸水中滴加饱和氯化铁溶液后,长时间加热,结果会出现浑浊,原因可能是什么?
(4)制备Fe(OH)3胶体的3个易错点
①不能用自来水制备Fe(OH)3胶体,因为自来水中有电解质会使胶体发生聚沉,应用蒸馏水。
②不能过度加热和搅拌,否则Fe(OH)3胶体会聚沉生成Fe(OH)3沉淀。
③书写制备胶体的化学方程式时,生成的胶体不加沉淀符号(↓),应注明“胶体”二字。
3.胶体的性质及应用
(1)丁达尔效应:
①用光照射胶体时,在与________的方向可以看到一条____________,这是由于胶体粒子对光的______形成的。
②日常生活中的丁达尔效应:
日光从窗隙射入暗室;光线从树叶缝隙射入密林;射到屏幕上的光柱。
③应用:区分________和________。
(2)胶体的吸附性:
①胶体粒子具有很大的________,有很强的________能力。
②应用:生活中用________和________净水。
(3)胶体的聚沉:
①使胶体聚沉的常见方法:
a.加入电解质溶液;
b.加入与胶粒带相反电荷的胶体;
c.加热、搅拌。
②胶体聚沉的实例:
a.由豆浆做豆腐时,在一定温度下,加入CaSO4(或其他电解质溶液),豆浆中的胶体粒子带的电荷被中和,其中的粒子很快聚集而形成胶冻状的豆腐(称为凝胶)。
b.江河入海口处形成三角洲,其形成原理是海水中的电解质使江河泥沙形成的胶体发生聚沉。
c.明矾净水的原理:明矾能在水中自然形成浓度较大的胶体,胶体粒子具有巨大的比表面积,吸附力很强,能在水中吸附悬浮固体或色素形成沉淀,从而使水净化。
易错提醒
(1)胶体区别于其他分散系的本质特征是胶体粒子的直径在1~100 nm(即10-9~10-7m)之间,而不是丁达尔效应。
(2)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。
(3)胶体粒子的直径决定了胶体的性质,因胶体粒子较大不能透过半透膜,可用渗析法提纯胶体。
(4)丁达尔效应是物理变化而不是化学变化。
(5)不能用自来水制备Fe(OH)3胶体,因为自来水中有电解质会使胶体发生聚沉,应用蒸馏水。
(6)不能过度加热,否则Fe(OH)3胶体会聚沉生成Fe(OH)3沉淀。
(7)书写制备胶体的化学方程式时,生成的胶体不加沉淀符号“↓”,应注明“胶体”二字。
(8)Fe(OH)3胶体粒子是多个“Fe(OH)3”的集合体,因此,1 mol Fe3+完全水解得到Fe(OH)3胶体粒子数小于NA。
(9)胶体粒子有较大的比表面积,吸附能力强。可溶性铝盐(或铁盐)用作净水剂,是利用了其水解产生胶体的吸附性。
(10)胶体不带电荷,胶体粒子(分散质)带电荷,但整个分散系仍呈电中性。
考向1 分散系及其分类
例1 (2024·湖南永州模拟)有两种分散系:①FeCl3溶液;②将饱和的FeCl3溶液加入沸水中,得到的红褐色液体。下面有关说法正确的是( )
A.分散质粒子直径:①>②
B.光束照射②时,在垂直光源的方向能看到光亮的“通路”
C.稳定性:①<②
D.①属于混合物,②属于纯净物
【易错警示】
(1)三种分散系及本质区别:溶液、浊液和胶体,本质区别是分散质粒子直径的大小。
(2)利用丁达尔效应鉴别胶体和溶液。
(3)利用渗析操作来分离胶体和溶液。
【变式训练1·变考法】某化学兴趣组同学进行探究性实验时,按如图所示的实验,他们的实验过程展示如下。观察如图所示的实验的现象说明,判断下列说法中错误的是( )
A.X、Z烧杯中分散质粒子相同
B.将Z中固体与液体分离,可利用过滤的方法
C.Y中反应离子方程式为3CaCO3+2Fe3++3H2O===2Fe(OH)3(胶体)+3CO2↑+3Ca2+
D.Z中分散系可能产生丁达尔效应
【变式训练2·变载体】某种冠状病毒主要传播途径有飞沫传播、接触传播和气溶胶传播。该病毒的直径为60~140 nm,对此的说法正确的是( )
A.该病毒进入空气中形成的分散系可能属于气溶胶
B.该病毒粒子直径为60~140 nm,介于溶液和胶体粒子之间
C.依据丁达尔效应可将分散系分为溶液、胶体与浊液
D.向饱和FeCl3溶液中滴加过量的氨水可以制备Fe(OH)3胶体
考向2 胶体的性质及应用
例1 (2025·河南信阳二模)胶体在工、农业生产及日常生活中有着广泛应用。下列关于胶体的说法错误的是( )
A.烟、云、雾都是气溶胶
B.“卤水点豆腐”,指的是蛋白质胶体发生聚沉形成豆腐的过程
C.纳米材料的颗粒直径在1~100 nm的范围内,所以纳米材料是胶体
D.水泥厂和冶金厂常用高压直流电除去大量烟尘以减少空气污染,利用了胶体电泳的性质
【易错警示】
(1)胶体的三性质:丁达尔效应、聚沉和电泳。
(2)聚沉三方法:加入电解质溶液、加热或搅拌、与胶粒带相反电荷的胶体混合。
(3)常见的胶体:雾、蛋白质溶液、淀粉溶液、牛奶、豆浆、墨水、Fe(OH)3胶体、Al(OH)3胶体。
(4)胶体是电中性的,但胶体粒子因吸附作用可能带有电荷。
【变式训练1·变载体】国防科技大学航天科学与工程学院新型陶瓷纤维及其复合材料重点实验室成功研制出一种具有超强吸附能力的新型超轻纳米材料(基本微粒直径为1~100 nm)。这种材料结构上由一维氮化硼纳米管和二维氮化硼纳米晶片复合而成,整个材料内部充满气孔。这种材料耐高温,且用它吸附完有机物后,可以通过点燃的方式实现重复使用。下列关于该材料的说法不正确的是( )
A.将该材料分散到液体分散剂中,所得混合物可能具有丁达尔效应
B.该材料的基本微粒不能透过滤纸
C.该材料在高温下,还可以保持结构完整,可正常使用
D.该材料比表面积大,吸附能力强
【变式训练2·变考法】【宏观辨识与微观探析】新制Fe(OH)3胶体的胶团结构如图所示。下列有关说法错误的是( )
A.Fe(OH)3胶体显电中性
B.Fe(OH)3胶团第一层和第二层共同构成胶体粒子,带正电
C.向Fe(OH)3胶体中加入过量盐酸,产生红褐色沉淀
D.Fe(OH)3胶团结构可表示为{[Fe(OH)3]m·nFeO+·(n-x)Cl-}x+·xCl-
1.(2024·天津卷)关于天津博物馆典藏文物的相关化学知识,判断错误的是
A.太保鼎(西周)的材质是青铜,青铜属于合金
B.《雪景寒林图》(北宋)的材质是绢(蚕丝织品),绢属于天然高分子制品
C.白釉龙柄联腹传瓶(隋),其材质陶瓷,陶瓷属于无机非金属材料
D.乾隆款珐琅彩芍药雉鸡图玉壶春瓶(清),其珐琅彩由矿物颜料经高温烧制而成,该颜料属于有机化合物
2.(2023·天津卷)近年来我国航天事业发展迅速,下列对所涉及化学知识的叙述错误的是
A.“嫦娥五号”取回的月壤样品中含有天然玻璃物质,玻璃是晶体
B.“天舟六号”壳体使用了铝合金,合金是金属材料
C.“长征七号”采用了液氧煤油发动机,煤油是混合物
D.“天宫”空间站新补充了一批氙推进剂,氙是稀有气体
3.(2023·天津卷)下列化学常识,错误的是
A.淀粉是一种多糖 B.葡萄糖有还原性
C.油脂是一种高分子 D.氨基酸具有两性
4.(2022·天津卷)近年我国在科技领域不断取得新成就。对相关成就所涉及的化学知识理解错误的是
A.我国科学家实现了从二氧化碳到淀粉的人工合成,淀粉是一种单糖
B.中国“深海一号”平台成功实现从深海中开采石油和天然气,石油和天然气都是混合物
C.我国实现了高性能纤维锂离子电池的规模化制备,锂离子电池放电时将化学能转化为电能
D.以硅树脂为基体的自供电软机器人成功挑战马里亚纳海沟,硅树脂是一种高分子材料
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