内容正文:
第2章 元素与物质世界
第1节 元素与物质分类
第1课时 元素与物质的关系物质分类与物质性质
教学目标
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。
重点和难点
重点:掌握物质的分类方法,根据不同的标准对物质进行分类。
难点:认识同类物质具有相似性,物质性质与物质之间相互转化的关系。
◆知识点一 元素与物质的关系
1. 元素与物质的关系
(1)宏观上物质是由元素组成的,微观上物质是由分子、原子或离子等微观粒子构成的。
(2)每一种元素都能自身组成单质,一种元素与其他种类的元素可组成化合物,相同的元素也可以显示不同的化合价,如CO和CO2、H2O和H2O2。
(3)每种元素都能自身组成单质,许多元素还可形成不同单质,如氧元素可形成O2和O3两种单质。
(4)一种元素与其他元素组成化合物,元素种类不同化合物不同,元素种类相同时也可形成不同化合物,如:Na和O可形成Na2O和Na2O2两种氧化物。
2.元素在物质中的存在形态
①游离态:元素以单质形式存在的状态,此时的化合价为零价。
②化合态:元素以化合物形式存在的状态, 此时的化合价一般为正价或负价。
③元素的存在形态:Ⅰ游离态:如金属铁中的铁元素。 Ⅱ 化合态:如氧化铁中的铁元素。
3.同素异形体
①定义:由同一种元素形成的几种性质不同的单质,叫做这种元素的同素异形体。
②举例:碳元素形成的同素异形体有金刚石、石墨、C60;氧元素形成的同素异形体有氧气和臭氧(O3)。
4.纯净物与混合物
(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
特别提醒/易错提醒/教材延伸
只由一种元素组成的物质一定是纯净物吗?为什么?
提示:不一定。如O2和O3的混合气体,只由氧元素组成,但属于混合物。
即学即练
1.牛奶和豆腐中含有丰富的钙,这里的“钙”应理解为( )
A.单质 B.元素 C.原子 D.分子
【答案】B
【解析】这里的“钙”应指元素,金属元素无论是在单质还是在化合物中,都不以分子的形式存在。
2.下列各组物质按单质、化合物和混合物顺序排列正确的是( )
A.冰、生石灰、空气
B.碘酒、纯碱、烧碱
C.液氧、盐酸、沼气
D.金刚石、苛性钠、食盐水
【答案】D
【解析】单质是指由同种元素组成的纯净物,因此,液氧、金刚石为单质。化合物是指由不同种元素组成的纯净物,所以冰、生石灰、纯碱、烧碱、苛性钠为化合物。混合物是指由不同种物质组成的物质,因此,空气、碘酒、盐酸、沼气(主要成分是甲烷)、食盐水为混合物。
◆知识点二 物质的分类
1. 根据物质的组成分类:
物质
纯净物
混合物:根据分散物质的颗粒大小,可分为_________、_______、________
单质
化合物
(按组成分)
__________,如Na、Mg、Al
__________,如Cl2、N2、O2
___性氧化物,例SO2、CO2
___性氧化物,例Na2O、CaO
氧化物
酸
碱
盐
【答案】金属单质、非金属单质、酸、碱、溶液、胶体、浊液
2. 根据物质具有的性质分类:
酸性氧化物:与碱反应只生成盐和水的氧化物,如CO2、SO2、SO3等。特例:Mn2O7
碱性氧化物:与酸反应只生成盐和水的氧化物,如CuO、Na2O、FeO、Fe2O3等。
两性氧化物:既能与酸反应生成盐和水,又能与碱反应生成盐和水。如Al2O3
过氧化物:有Na2O2、H2O2等
不成盐氧化物:既不能与酸反应,也不能与碱反应。如CO、NO、NO2等
3.其他分类方法:
①若按化合物在水溶液或在熔融状态下是否导电,则可将化合物分为电解质和非电解质;
②根据在氧化还原反应中的表现,将反应物分为氧化剂和还原剂 。
特别提醒/易错提醒/教材延伸
1.酸性氧化物不一定是非金属氧化物,如Mn2O7是金属氧化物但属于酸性氧化物;非金属氧化物也不一定属于酸性氧化物,如CO、NO都不是酸性氧化物。
2.金属氧化物不一定是碱性氧化物,如Mn2O7是金属氧化物但属于酸性氧化物。
3.酸性氧化物、碱性氧化物不一定都能与水反应生成相应的酸或碱,如SiO2、Fe2O3。
4.能与酸反应生成盐和水的氧化物不一定是碱性氧化物,能与碱反应生成盐和水的氧化物也不一定是酸性氧化物,如Al2O3。
即学即练
1.分类是认识和研究物质的常用科学方法。下列物质分类及性质正确的是( )
A.Na2O2是碱性氧化物,与酸反应生成盐和水
B.Al2O3是两性氧化物,与碱反应生成含Al3+的盐
C.CO2是电解质,在水溶液中能电离出H+
D.CH3COOH是弱酸,在熔融状态下不导电
【答案】D
【详解】A.Na2O2与酸反应生成盐、水和氧气,不是碱性氧化物,A错误;
B.Al2O3是两性氧化物,与碱反应生成含四羟基合铝酸根的盐,例如,B错误;
C.二氧化碳溶于水生成碳酸,碳酸电离出离子,使其水溶液导电,但二氧化碳分子本身在水中不能电离出离子,不属于电解质, C错误;
D.CH3COOH是弱酸,CH3COOH由分子构成,在熔融状态下不会电离、故不导电,D正确;
故选D。
2.通常根据物质的组成和性质进行分类。下列物质分类中,只考虑组成的是( )
A.Na2SO4是钠盐、硫酸盐
B.HNO3是一元酸、强酸
C.Mg(OH)2是二元碱、难溶性碱
D.CO2是非金属氧化物、酸性氧化物
【答案】D
【详解】A项是根据物质的组成划分的;B项中“强酸”是根据物质的性质划分的;C项中“难溶性碱”是根据物质的性质划分的;D项中“酸性氧化物”是根据物质的性质划分的。
◆知识点三 常见物质间的转化
(1)金属单质的通性
①与非金属单质反应
② 金属单质 + 酸 =盐 + H2
③金属单质 + 盐 =新盐 + 新金属
(2)非金属单质的通性
①与金属单质反应:
②与非金属单质反应:
③非金属单质 + 盐 = 新盐 + 新非金属单质
(3)酸的通性
①与酸碱指示剂 :遇紫色石蕊试液变红色;遇无色酚酞试液变不变色;
②酸和金属反应
③酸与碱性氧化物反应
④酸与碱反应
⑤酸与盐反应
(4)碱的通性
①与酸碱指示剂 :遇紫色石蕊试液变蓝色;遇无色酚酞试液变红色;
②与酸性氧化物反应
③与碱反应
④与盐反应 :
(5)盐的通性
①与酸反应 ②与碱反应 ③与盐反应
(6)单质、氧化物、酸(或碱)和盐的转化关系
(2)应用实例:
写出上述反应的化学方程式并指明反应类型:
①2HCl+Fe===FeCl2+H2↑,置换反应;
②6HCl+Fe2O3===2FeCl3+3H2O,复分解反应;
③2HCl+CaCO3===CaCl2+H2O+CO2↑,复分解反应;
④HCl+NaOH===NaCl+H2O,复分解反应。
特别提醒/易错提醒/教材延伸
酸、碱、盐的主要化学性质中,涉及哪些反应类型?为什么不同的酸(或碱)具有相似的化学性质?如何从微观角度进行解释?
提示:酸、碱、盐的主要化学性质中,主要涉及置换反应和复分解反应。不同的酸(或碱)具有相似的化学性质,是因为它们在组成上具有相似性。从微观角度看,不同的酸溶液中都含有H+,不同的碱溶液中都含有OH-,所以具有相似的化学性质。
即学即练
1.下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是( )
A.NH4HCO3受热易分解,可用作化肥
B.稀硫酸具有酸性,可用于除去铁锈
C.SO2具有氧化性,可用于纸浆漂白
D.Al2O3具有两性,可用于电解冶炼铝
【答案】B
【详解】NH4HCO3受热易分解和用作化肥无关,可以用作化肥是因为含有氮元素,A项错误;铁锈的主要成分为Fe2O3,硫酸具有酸性可以和Fe2O3反应,具有对应关系,B项正确;二氧化硫的漂白原理是二氧化硫与有色物质化合成不稳定的无色物质,不涉及氧化还原,故和二氧化硫的氧化性无关,C项错误;电解冶炼铝,只能说明熔融氧化铝能导电,是离子化合物,不能说明是否具有两性,D项错误。
2.现有Mg、CO、CuO、KOH溶液、Na2CO3溶液、Ba(OH)2溶液、H2SO4溶液七种物质,在常温下两种物质间能发生的化学反应有( )。
A.4个 B.5个 C.6个 D.7个
【答案】C
【解析】根据物质的性质,常温下能发生反应的组合有①Mg与H2SO4溶液、②CuO与H2SO4溶液、③KOH溶液与H2SO4溶液、④Na2CO3溶液与Ba(OH)2溶液、⑤Na2CO3溶液与H2SO4溶液、⑥Ba(OH)2溶液与H2SO4溶液,共6个。
一、元素与物质的关系
1.元素与物质的关系
2.元素的存在形态
3.元素的化合价与物质关系
(1)同一种元素可以存在于不同类别的物质中。
(2)有些元素在不同化合物中可能呈现不同的化合价。
(3)基于核心元素的化合价和物质类别研究物质,为我们认识物质性质和实现物质转化提供了新思路。
(4)碳及其化合物的“价—类”二维图如下
二、物质的分类
1.酸、碱、盐的化学通性
(1)酸的化学通性
(2)碱的化学通性
(3)盐的化学通性
2.氧化物的化学性质
(1)酸性氧化物的化学性质
酸性氧化物
(2)碱性氧化物的化学性质
碱性氧化物
三.单质、氧化物、酸、碱、盐之间的相互转化规律
1.图示解读:
①金属单质-----碱性氧化物,如4Na+O2===2Na2O;
②碱性氧化物----碱,如CaO+H2O===Ca(OH)2;
2.物质转化应注意的问题
(1)物质间发生转化往往需要一定的条件,如光照、加热(或高温)、催化剂、高压、点燃等。
(2)学习物质的通性不仅要注意一般情况,也要注意特殊情况。如金属+酸―→盐+氢气,但铜与盐酸就不反应。
(3)工业上生产某种物质还要考虑原料、成本及设备等因素。
特别提醒/易错提醒/教材延伸
[注意] 并不是所有的碱性氧化物都能直接与水反应,如FeO、MgO。
③金属单质盐,如Zn+H2SO4===ZnSO4+H2↑;
④碱性氧化物盐,如CaO+2HCl===CaCl2+H2O;
⑤碱盐,如Ca(OH)2+2HCl===CaCl2+2H2O;
⑥非金属单质----酸性氧化物,如S+O2SO2;
⑦酸性氧化物------酸,如CO2+H2O===H2CO3;
[注意] 并不是所有的酸性氧化物都能直接与水反应,如:SiO2。
⑧非金属单质盐,如2Na+Cl22NaCl;
⑨酸性氧化物盐,如CO2+2NaOH===Na2CO3+H2O;
⑩酸盐,如NaOH+HCl===NaCl+H2O。
实践应用
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)纯净物只由一种原子构成,而混合物由多种原子构成。 ( )
(2)Ca(OH)2既属于碱又属于化合物、纯净物。 ( )
(3)硝酸钾既属于钾盐,又属于硝酸盐。 ( )
(4)所有非金属氧化物都是酸性氧化物。 ( )
(5)CaO、CuO均属于碱性氧化物,能与水反应生成碱。 ( )
(6)能电离出氢离子的化合物都是酸。 ( )
(7)碳酸钙不能一步反应生成氢氧化钙。 ( )
【答案】(1)× (2)√ (3)√ (4)× (5)× (6)× (7)√
2.下列各组物质之间的转化关系,不能通过一步反应直接实现的是( )
A.CuCl2→Cu(OH)2→CuO→Cu
B.CaCO3→CaO→Ca(OH)2→CaCl2
C.HCl→CuCl2→BaCl2→AgCl
D.C→CO→CaCO3→CO2
【答案】D
【解析】A.氯化铜和氢氧化钠反应生成氢氧化铜沉淀,氢氧化铜加热生成氧化铜,氧化铜和一氧化碳反应生成铜;B.碳酸钙高温分解生成氧化钙,氧化钙和水反应生成氢氧化钙,氢氧化钙和盐酸反应生成氯化钙;C.盐酸和氧化铜反应生成氯化铜,氯化铜和氢氧化钡反应生成氯化钡,氯化钡和硝酸银反应生成氯化银沉淀;D.碳的不充分燃烧生成一氧化碳,一氧化碳不能直接生成碳酸钙。
考点一 物质的分类
【例1】分类思想是研究化学的常用方法。下列物质的分类正确的是( )
A.纯净物:水玻璃、干冰、液氯
B.电解质:BaSO4、NaCl、NH3·H2O
C.胶体:烟、NaCl溶液、果冻
D.酸性氧化物:NO2、SO3、SiO2
【答案】B
【解析】水玻璃是硅酸钠的水溶液,属于混合物,液氯是液态的氯单质,干冰是固态的二氧化碳,二者属于纯净物,故A错误、B正确;烟、淀粉溶液、果冻都是胶体,NaCl溶液不是、故C错误;能和碱反应只生成盐和水的氧化物为酸性氧化物,而NO2不是酸性氧化物,故D错误。
解题要点
(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、天然水、硬水、软水、水玻璃、福尔马林、浓H2SO4、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。
【变式1-1】分类法可用于预测物质的性质及其变化规律。下列物质的分类与性质预测对应关系不正确的是
选项
物质
类别
性质预测
A
酸性氧化物
能与水反应生成酸
B
CO
还原剂
能与等氧化剂反应
C
钾盐
能与酸反应
D
酸
能与NaOH反应生成盐
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【详解】A.属于酸性氧化物,能与水反应生成H2SO3,A正确;
B.CO作还原剂,能与反应,应用于高炉炼铁,B正确;
C.能与酸反应,是碳酸盐的性质,C错误;
D.是一种难溶性的弱酸,能与碱发生中和反应,D正确;
【变式1-2】在某次运动会上,火炬中的燃料为C3H8,燃料燃烧体现了“绿色奥运”的理念。按物质的组成和性质进行分类,C3H8属于
A.氧化物 B.单质 C.有机物 D.盐
【答案】C
【详解】A.C3H8由C、H两种元素组成,不含有氧元素,不属于氧化物,A不正确;
B.C3H8由C、H两种元素组成,则不属于单质,B不正确;
C.C3H8由C、H两种元素组成,其中一种元素为碳元素,则其属于有机物,C正确;
D.C3H8分子中不含有金属离子、不含有酸根离子,则不属于盐,D不正确;
故选C。
考点二 物质的性质
【例2】“探险队员”——盐酸,不小心走进了化学迷宫,不知怎样走出来,因为迷宫中有许多“吃人的野兽”(能与盐酸反应的物质),盐酸必须避开它们,否则就无法通过。下列说法错误的是( )。
A.若要走出迷宫,用图中物质前的序号连接起来表示所走的路线为③⑥⑩⑦
B.在能“吃掉”盐酸的化学反应中,属于酸和碱中和反应的有2个
C.能“吃掉”盐酸的盐是Na2CO3,反应的化学方程式为Na2CO3+2HCl2NaCl+H2O+CO2↑
D.如果将盐酸换成氧气,它也能沿着盐酸走出的路线“走出”这个迷宫
【答案】D
【解析】由于盐酸不能和二氧化碳、氯化钠、一氧化碳、铜、硫酸、银等反应,走出迷宫的路线为③⑥⑩⑦,故A项正确;中和反应是酸与碱反应,根据碱的种类确定中和反应的个数,碱有2种,则中和反应有2个,故B项正确;图中能与盐酸反应的盐只有Na2CO3,反应的化学方程式为Na2CO3+2HCl2NaCl+CO2↑+H2O,故C项正确;如果将盐酸换成氧气,不能沿着盐酸走出的路线“走出”这个迷宫,因为氧气遇到CO、Cu、Ag会被“吃掉”,故D项错误。
解题要点
1.酸的通性
(1)与酸碱指示剂作用;(2)与较活泼金属反应;(3)与碱性氧化物反应;(4)与碱反应;(5)与某些盐反应。满足复分解反应发生条件(有沉淀、气体或水生成)的酸与盐才能反应。
2.碱的通性
(1)与酸碱指示剂作用;(2)与酸性氧化物反应;(3)与酸反应;(4)与某些盐反应。满足复分解反应发生条件(有沉淀、气体或水生成)的碱与盐才能反应。
3.盐的通性
(1)与某些酸反应;(1)与某些碱反应;(1)与某些盐反应。满足复分解反应发生条件(有沉淀、气体或水生成)的才能反应。
【归纳总结】 酸、碱、盐之间的反应都属于复分解反应。
【变式2-1】下图是小红学习“常见的碱”课题后,总结出的氢氧化钙的化学性质。下列说法不正确的是( )
A.①中的酚酞溶液变红
B.②中与盐酸反应的化学方程式为Ca(OH)2+2HCl===CaCl2+2H2O
C.③中与硝酸钠溶液能发生反应
D.④可解释久置的澄清石灰水为什么会变质
【答案】C
【解析】①中Ca(OH)2能使酚酞溶液变红,A正确;②中Ca(OH)2与盐酸反应的化学方程式为Ca(OH)2+2HCl===CaCl2+2H2O,B正确;③中NaNO3溶液与Ca(OH)2不反应,C错误;④中久置的澄清石灰水变质的原因是Ca(OH)2+CO2===CaCO3↓+H2O,D正确。
【变式2-2】下列物质中不属于碱性氧化物,且与酸反应能生成盐和水的是( )
A.Na2O B.Na2O2 C.Na D.CuO
【答案】B
【解析】Na2O、CuO均是碱性氧化物,A、D不能选;Na是单质,与酸反应产生盐和氢气,C不能选;过氧化钠与酸反应生成盐和水还有氧气,所以选B。
考点三 物质的转化
【例3】下列物质间的转化不能一步完成的是 ( )
A.KNO3→NaNO3 B.Mg→MgO
C.Ca(OH)2→CaCO3 D.H2O→H2
【答案】A
【解析】选A。A项,KNO3不能参加复分解反应;B项,Mg在O2中燃烧能生成MgO;C项,Na2CO3与Ca(OH)2反应生成CaCO3沉淀和NaOH;D项,H2O在通电条件下可生成H2和O2。
解题要点解答本题应明确以下两点:
(1)明确给出物质的类别;
(2)了解给出物质的化学性质。
【变式3-1】下列物质的转化,不能一步实现的是( )
A.K2SO4―→KOH B.Zn―→ZnCl2
C.Fe2O3―→Fe(OH)3 D.MgCl2―→Mg(OH)2
【答案】C
【解析】选C。Fe2O3不溶于水,也不能与水反应,因此不能通过一步反应生成Fe(OH)3,但是可通过下列反应达到目的:Fe2O3+6HCl===2FeCl3+3H2O,FeCl3+3NaOH===Fe(OH)3↓+3NaCl。
【变式3-2】下图表示部分常见物质的相互转化关系(反应条件已省略)。下列说法错误的是( )
A.图中涉及物质的类别包含碱、盐和氧化物
B.图中涉及的氧化物中属于酸性氧化物的有3种
C.圈Ⅱ中O2生成氧化物的反应都可以由O2和相应单质在点燃条件下生成
D.反应①和②一定是同一反应
【答案】D
【解析】选D。题图中涉及物质的类别包含盐(如CaCO3)、碱[如Ca(OH)2]和氧化物(如CO2),故A正确;能与碱反应生成盐和水的氧化物是酸性氧化物,题图中的二氧化碳、二氧化硫和五氧化二磷属于酸性氧化物,有3种,故B正确;圈Ⅱ中的化学反应是物质与氧气反应,可以由C、P、S、Fe单质与氧气点燃反应得到,故C正确;反应①可能是二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,也可能是氢氧化钙和可溶性的碳酸盐反应生成碳酸钙沉淀,反应②是二氧化碳和氢氧化钙溶液反应生成碳酸钙沉淀和水,反应①和②可能是同一反应,故D错误。
基础达标
1.如图表示的是纯净物、单质、化合物、含氧化合物、氧化物、碱之间的包含、不包含关系,若整个大圆圈代表纯净物,则下列选项中,能正确指出①、②、③、④、⑤所属物质类别的是
A.①单质、③化合物
B.②碱、⑤氧化物
C.④碱、⑤含氧化合物
D.④含氧化合物、⑤氧化物
【答案】C
【详解】A.纯净物分为单质和化合物,单质和化合物属于并列关系,故A错误;
B.碱和氧化物都含有氧元素,都属于含氧化合物,二者属于并列关系,故B错误;
C.碱中的氢氧根离子含有氧元素,属于含氧化合物,属于包含关系,故C正确;
D.氧化物属于含氧化合物,含氧化合物包含氧化物,故D错误;
答案选C。
2.分类法是学习和研究化学的一种重要方法,下列有关物质的分类正确的是
A.混合物:空气、液氯、铝合金 B.碱:、氢氧化钾
C.盐: D.烃:、一氯甲烷
【答案】B
【详解】A.液氯是Cl2的液态形式,属于纯净物,而混合物需含多种物质,因此空气(混合物)、液氯(纯净物)、铝合金(混合物)中存在错误,A错误;
B.Ca(OH)2、NH3·H2O、氢氧化钾均能电离出OH-,符合碱的定义,B正确;
C.NaHSO4是酸式盐,NaClO是盐,但HCl是酸而非盐,分类错误,C错误;
D.烃仅含C和H两种元素的化合物,CH3CH3是烃,但C12H22O11含O,一氯甲烷含Cl,均不属于烃,D错误;
答案选B。
3.下列物质属于碱性氧化物的是
A.KOH B.MgO C. D.
【答案】B
【详解】A.KOH是碱,属于化合物中的碱类,而非氧化物,因此不符合碱性氧化物的定义,A错误;
B.MgO是金属镁的氧化物,能与酸反应生成盐(如MgCl2)和水,符合碱性氧化物的定义,B正确;
C.ClO2是非金属(氯)的氧化物,通常为酸性氧化物或不成盐氧化物,不属于碱性氧化物,C错误;
D.H2O既不能与酸反应生成盐和水,也不能与碱反应生成盐和水,不属于碱性氧化物,D错误;
故选B。
4.分类是认识和研究问题的重要方法。下列分类正确的是
A.蜡、铁和玻璃都是晶体 B.汽水、冰水和矿泉水都是混合物
C.人体、大地和石墨都是导体 D.金刚石、不锈钢和黄金都是金属材料
【答案】C
【详解】A.蜡和玻璃是非晶体,铁是晶体,A错误;
B.冰水是纯净物,汽水和矿泉水是混合物,B错误;
C.人体、大地、石墨均能导电,属于导体,C正确;
D.金刚石是非金属材料,不锈钢和黄金是金属材料,D错误;
故选C。
5.物质的分类如图所示:
由图判断下列说法中不正确的是
A.甲图所示的分类方法属于树状分类法
B.乙图所示的分类方法属于交叉分类法
C.碱性氧化物一定是金属氧化物
D.非金属氧化物一定是酸性氧化物
【答案】D
【详解】A.对物质进行再分类的方法为树状分类法,甲图所示的分类方法属于树状分类法,A正确;
B.对同一物质按不同标准进行分类的方法称为交叉分类法,乙图所示的分类方法属于交叉分类法,B正确;
C.碱性氧化物一定是金属氧化物,金属氧化物不一定是碱性氧化物,如Mn2O7为酸性氧化物,C正确;
D.非金属氧化物不一定是酸性氧化物,如NO、CO等不是酸性氧化物,D错误;
故选D。
6.下列转化不能通过一步实现的是
A.Na2CO3→NaOH B.Mg→Mg(OH)2
C.CaCO3→CaO D.Fe2O3→Fe(OH)3
【答案】D
【详解】A.Na2CO3+Ba(OH)2=BaCO3↓+2NaOH,Na2CO3→NaOH能通过一步实现,A不符合题意;
B.镁可以与热水反应一步生成氢氧化镁,化学方程式为 ,因此,转化能通过一步实现,B不符合题意;
C.CaCO3高温分解可一步转化为CaO ,C不符合题意;
D.Fe2O3不溶于水,也不和水反应,Fe2O3不能一步转化为Fe(OH)3,可由Fe2O3→FeCl3→Fe(OH)3,D符合题意;
故答案为:D。
7.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.浓盐酸Cl2Ca(ClO)2
B.BaCl2(aq)BaSO3BaSO4
C.FeFe2O3Fe(OH)3
D.CuSO4(aq)Cu(OH)2Cu2O
【答案】A
【详解】A.浓盐酸和二氧化锰加热产生氯气:,氯气通入石灰乳中产生次氯酸钙:,转化可以实现,A正确;
B.H2SO3的酸性弱于HCl,氯化钡与二氧化硫不发生反应,B错误;
C.Fe与水蒸气高温生成四氧化三铁,C错误;
D.硫酸铜与过量的氢氧化钠反应产生Cu(OH)2,新制的Cu(OH)2在碱性条件下与葡萄糖加热才能生成Cu2O,选项中没有加热,故不能实现转化,D错误;
故选A。
8.下列诗词中,不涉及化学变化的是
A.绿蚁新醅酒,红泥小火炉 B.千锤万凿出深山,烈火焚烧若等闲
C.雷蟠电掣云滔滔,夜半载雨输亭皋 D.美人首饰侯王印,尽是沙中浪底来
【答案】D
【详解】A.酿酒涉及发酵生成新物质,属于化学变化,A不符合题意;
B.“烈火焚烧”指石灰石高温分解生成生石灰,属于化学变化,B不符合题意;
C.雷电可能引发氧气转化为臭氧或氮氧化物,属于化学变化,C不符合题意;
D.淘金是物理分离过程,无新物质生成,属于物理变化,D符合题意;
故选D。
9.下图为某反应的微观示意图,下列说法正确的是
A.该反应属于化合反应 B.该反应中甲为CO2,丁为H2O
C.参加反应的甲、乙分子数之比为1:1 D.此微观示意图中反应前后原子个数不变
【答案】B
【分析】根据图示,该反应方程式为CO2+3H2=CH3OH+H2O。
【详解】A.该反应的产物有2种,不属于化合反应,故A错误;
B.根据图示,该反应方程式为CO2+3H2=CH3OH+H2O,甲为CO2,丁为H2O,故B正确;
C.根据图示,该反应方程式为CO2+3H2=CH3OH+H2O,参加反应的甲、乙分子数之比为1:3,故C错误;
D.此微观示意图中,化学反应前后H原子个数改变,故D错误;
选B。
10.下列对一些事实的解释正确的是
A.服用小苏打治疗胃酸过多——小苏打能与胃酸中的盐酸发生中和反应
B.6000L氧气在150个大气压下装入40L的钢瓶——加压后氧分子间空隙变小
C.用洗洁精清洗餐具上的油污——洗洁精能溶解油污
D.电解水产生氢气和氧气-----水是由氢气和氧气组成的
【答案】B
【分析】小苏打是碳酸氢钠不是碱,故与酸反应不是中和反应,根据物质的性质判断用途,利用结构决定性质,性质决定用途。
【详解】A.小苏打是碳酸氢钠能与盐酸发生反应,但不是中和反应,故A不正确;
B.加压后气体分子间的距离减小,空隙变小,故B正确;
C.主要成分是表面活性剂,可以将油污乳化成小油滴,故能除去油污,而不是溶解油污,故C不正确;
D.电解水产生氢气和氧气,但水是有氢原子和氧原子构成,故D不正确;
故选答案B。
【点睛】根据现象判断原因,根据物质的性质判断用途,注意水的组成是氢元素和氧元素,水属于纯净物。
综合应用
11.化学和生活、科技、社会发展息息相关。下列说法错误的是
A.储氢材料镧镍合金能大量吸收形成金属氢化物,该过程涉及化学变化
B.三元催化器将汽车尾气中的一氧化碳和氮氧化物等污染物转化为无害物质
C.量子通信的光纤和超算“天问一号”的太阳能电池的主要材料均为
D.包钢集团生产的含有稀土元素的钢材,其性能优于普通钢材,属于金属材料
【答案】C
【详解】A.储氢合金与H2反应生成新物质(金属氢化物),是化学变化,A正确;
B.三元催化器通过催化反应将有害气体转化为无害物质氮气二氧化碳等,B正确;
C.太阳能电池主要材料为Si,而SiO2用于光纤,C错误;
D.钢材属于金属材料,添加稀土元素不影响其类别,D正确;
故答案选C。
12.已知SO2是酸性氧化物。由单质到盐的转化关系可表示为:
下列转化关系正确的是
A.CuCuOCu(OH)2CuCl2
B.MgMgOMgCl2MgSO4
C.CCO2H2CO3CaCO3
D.SSO2H2SO4Na2SO4
【答案】C
【详解】A.CuO与H2O不反应,不能生成Cu(OH)2,A错误;
B.MgCl2与Na2SO4不反应,不能生成MgSO4,B错误;
C.C与O2反应生成CO2,CO2与H2O反应生成H2CO3,H2CO3与Ca(OH)2反应生成CaCO3,C正确;
D.SO2与水反应生成H2SO3,不能生成H2SO4,D错误;
故答案选C。
13.不同类别物质间的转化为线索,认识钠及其化合物。下列分析正确的是
A.Na投入水中会沉入底部并四处游动
B.上述转化中只有分解反应和置换反应
C.反应③④表明Na2CO3不能转化为NaOH或NaHCO3
D.向足量Na2O2固体中通入1mol H2O和CO2混合气体,发生反应⑤、⑥,共产生16gO2
【答案】D
【详解】A.金属钠的密度比水小,浮在水面上,不是沉在底部,A项错误;
B.钠及其化合物的转化中还涉及化合反应等,如反应①:钠与氧气在加热条件下生成过氧化钠,B项错误;
C.碳酸钠可以继续反应CO2+Na2CO3+H2O=2NaHCO3,碳酸钠和氢氧化钙可以通过复分解反应生成NaOH,C项错误;
D.Na2O2与H2O和CO2反应为2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2、2Na2O2+2CO2= 2Na2CO3+ O2。根据方程式的关系可知,足量Na2O2固体中通入1mol H2O和CO2混合气体,发生反应⑤、⑥,采用极限法,若为1mol H2O,产生16gO2,若为1mol CO2,产生16gO2,则1mol H2O和CO2混合气体,发生反应⑤、⑥,共产生16gO2,D项正确;
故答案选D。
14.2025春晚吉祥物“巳升升”设计灵感来源于中华传统文化艺术创作中常见的蛇衔灵芝形态,其背部运用景泰蓝工艺勾勒出缠枝纹,寓意“生生不息”。以下景泰蓝制作工艺中一定含有化学变化的是
A.裁剪:裁剪铜板 B.掐丝:铜丝掐成图案
C.烧蓝:烧制釉料 D.磨光:将制品打磨光亮
【答案】C
【详解】A.铜板裁剪敲打并焊接成胎,属于物质形状改变没有新物质生成,属于物理变化,故A错误;
B.铜丝掐成图案并粘在胎体上,属于物质形状改变没有新物质生成,属于物理变化,故B错误;
C.烧蓝工艺又称为点蓝工艺是将整个胎体填满色釉后,再拿到炉温大约800摄氏度的高炉中烘烧,色釉由砂粒状固体熔化为液体,发生复杂的化学变化,过程中有新物质生成,故C正确;
D.制品打磨光亮并用火镀金,过程中没有新物质生成,属于物理变化,故D错误;
故答案为C。
15.中华优秀传统文化源远流长,其中蕴含着丰富的化学知识。下列解释不正确的是
A.《华阳国志》:“取井火煮之,一斛水得五斗盐”——加热蒸发食盐水可得食盐
B.《梦溪笔谈》:“熬胆矾铁釜,久之易化为铜”——铁能从铜的盐溶液中置换出铜
C.《肘后备急方》:“青蒿一握,以水二升渍,绞取之”——青蒿素的提取属于物理变化
D.《天工开物》:“凡石灰,经火焚炼为用”——煅烧石灰石生成熟石灰
【答案】D
【详解】A.“取井火煮之,一斛水得五斗盐”的过程为加热蒸发食盐水得到食盐氯化钠的过程,A正确;
B.“熬胆矾铁釜,久之易化为铜”的过程能发生是因为铁的金属性强于铜,能从铜的盐溶液中置换出铜,B正确;
C.“青蒿一握,以水二升渍,绞取汁,尽服之”启发了屠呦呦,采用低温提取,由此可知,青蒿素的提取属于物理变化,C正确;
D.“凡石灰,经火焚炼为用”指的是煅烧石灰石,石灰石高温条件下发生分解反应生成生石灰氧化钙和二氧化碳,D错误;
故选D。
拓展培优
16.由等质量的石灰石制备碳酸钙的两种实验方案如下(部分反应物或反应条件略)。下列说法正确的是
方案甲:
方案乙:
A.四大基本反应类型在上述①~⑤五个反应中均有涉及
B.X一定是
C.方案乙与方案甲相比,优点为步骤少,纯度高,耗能低
D.若每一步均完全转化,则理论上方案乙一定比方案甲的二氧化碳排放少
【答案】C
【分析】方案甲:石灰石高温分解生成生石灰,生石灰和水反应生成熟石灰,熟石灰和碳酸钠等物质反应生成碳酸钙;方案乙:石灰石和盐酸反应生成氯化钙,氯化钙和碳酸钠等反应生成碳酸钙
【详解】A.上述两个方案中①~⑤五个反应依次是碳酸钙分解生成氧化钙和二氧化碳、氧化钙和水发生化合反应生成氢氧化钙,氢氧化钙和可溶性的碳酸盐溶液反应生成碳酸钙,碳酸钙可以和盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,这是复分解反应,氯化钙和可溶性的碳酸盐溶液反应生成碳酸钙,则五个反应分别为分解反应、化合反应、复分解反应、复分解反应、复分解反应,没有置换反应,A错误;
B.氢氧化钙能与碳酸钠或碳酸钾等可溶性碳酸盐反应,均生成碳酸钙沉淀,B错误;
C.方案乙只需两步,无需加热,且由易溶的氯化钙制备难溶的碳酸钙,比方案甲由微溶的氢氧化钙制备难溶的碳酸钙,所得产品纯度高,C正确;
D.若每一步均完全转化,根据元素守恒,方案乙和方案甲二氧化碳排放一样多,D错误;
故选C。
17.下列叙述中,正确的是
A.蓝矾(CuSO4·5H2O)和干冰属于化合物,铁矿石属于混合物
B.盐酸、碱式碳酸铜、醋酸钠和生石灰分别属于酸、碱、盐和氧化物
C.碳酸钠和碳酸氢钠都属于正盐
D.通过化学反应,Ba(OH)2不能一步转化生成NaOH
【答案】A
【分析】化合物是由两种或两种以上的元素组成的纯净物;酸电离出来的阳离子全部为H+;碱电离出来的阴离子全部为OH-。
【详解】A.蓝矾是由Cu、S、O、H组成的化合物,干冰是固态的CO2,由C、O组成的化合物,铁矿石含有多种物质是混合物,A正确;
B.碱式碳酸铜(Cu2(OH)2CO3)是碱式盐,B错误;
C.碳酸氢钠在水溶液中能电离出H+,属于酸式盐,C错误;
D.Ba(OH)2与硫酸钠反应生成NaOH和BaSO4沉淀,D错误;
故答案选A。
18.下列有关物质分类或变化归类错误的是
A.混合物:盐酸、漂白粉
B.化合物:、
C.同素异形体:和干冰、金刚石和石墨
D.化学变化:食物腐败、氢气与氯气混合爆炸
【答案】C
【详解】A.盐酸为HCl水溶液、漂白粉主要含有氯化钙和次氯酸钙,都是混合物,A正确;
B.NaHCO3、NH3·H2O都是多种元素组成的纯净物,属于化合物,B正确;
C.干冰是CO2, C60、金刚石、石墨均为碳元素形成的单质,C60、干冰不属于同素异形体,C错误;
D.食物腐败生成新物质、氢气与氯气混合爆炸生成氯化氢、均为化学变化,D正确;
故选C。
19.常见物质的分类方法: 。
交叉分类法
含义
根据不同的分类标准,对同一事物进行多种分类的一种分类方法
举例
树状分类法
含义
对同类事物按照某种属性进行再分类的分类法
举例
【答案】钠;硝酸;易溶;纯净物;金属;非金属;酸;碱;盐;氧化物
【详解】属于钠盐、硝酸盐、易溶于水的盐;物质分为纯净物和混合物,纯净物分为单质和化合物,单质包括金属单质、非金属单质和稀有气体,化合物包括酸、碱、盐和氧化物。
20.Ⅰ.取少量Fe2O3粉末,向其中加入适量盐酸使其充分溶解。
(1)上述反应的化学方程式为 。
(2)取少量上述溶液,置于试管中,滴入NaOH溶液,可观察到有 色沉淀生成,发生反应的化学方程式为 ,此反应属于 (填基本反应类型)反应。
Ⅱ.
(3)在甲烧杯中加入20 mL蒸馏水,加热至沸腾后,向沸水中滴入几滴饱和FeCl3溶液,继续煮沸直至溶液呈透明的 色,停止加热,即可制得Fe(OH)3胶体。制备Fe(OH)3胶体的化学方程式为 。
(4)另取乙烧杯,加入20 mL蒸馏水,向烧杯中滴入几滴饱和FeCl3溶液,振荡均匀后,将乙烧杯与甲烧杯一起置于暗处,分别用激光笔照射烧杯中的液体,可以看到 烧杯中的液体产生丁达尔效应。这个实验可以用来区别 。
(5)已知胶体具有下列性质:在胶体中加入适量的酸、碱、盐等化合物,可使胶体发生聚沉(即生成沉淀)。取甲烧杯中的少量Fe(OH)3胶体置于试管中,向试管中逐滴滴加稀盐酸,边滴边振荡。
①先出现红褐色沉淀,原因是胶体发生了 。
②随后沉淀溶解,得到棕黄色溶液,该反应的化学方程式为 。
【答案】(1)Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O
(2) 红褐 FeCl3+3NaOH=3NaCl+Fe(OH)3↓ 复分解
(3) 红褐 FeCl3+3H2OFe(OH)3(胶体)+3HCl
(4) 甲 胶体和溶液
(5) 聚沉 Fe(OH)3+3HCl=FeCl3+3H2O
【详解】(1)Fe2O3为碱性氧化物,能与盐酸反应生成氯化铁和水,反应的化学方程式为Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O;
(2)FeCl3溶液能和NaOH溶液发生复分解反应生成NaCl和Fe(OH)3沉淀,Fe(OH)3呈红褐色,即可观察到有红褐色沉淀生成,发生反应的化学方程式为FeCl3+3NaOH=3NaCl+Fe(OH)3↓,此反应属于基本反应中的复分解反应;
(3)Fe(OH)3胶体的制备方法是:向沸水中滴入几滴饱和FeCl3溶液,继续煮沸直至液体呈红褐色,停止加热,即可制得Fe(OH)3胶体。制备Fe(OH)3胶体的化学方程式为:FeCl3+3H2OFe(OH)3(胶体)+3HCl;
(4)甲烧杯中液体为Fe(OH)3胶体,乙烧杯中为FeCl3溶液,胶体能产生丁达尔效应,溶液不能,则将乙烧杯与甲烧杯一起置于暗处,分别用激光笔照射烧杯中的液体,可以看到甲烧杯中的液体产生丁达尔效应,由于胶体能产生丁达尔效应,溶液不能,这个实验可以用来区别胶体和溶液;
(5)①在胶体中加入适量的酸、碱、盐等化合物,可使胶体发生聚沉(即生成沉淀),则向Fe(OH)3胶体中逐滴滴加稀盐酸,边滴边振荡时,Fe(OH)3胶体先发生聚沉,出现红褐色沉淀;
②聚沉形成的氢氧化铁沉淀能溶于盐酸,生成氯化铁和水,即随后沉淀溶解,得到棕黄色溶液,该反应的化学方程式为Fe(OH)3+3HCl=FeCl3+3H2O。
21.以钙为例,用化学方程式表示钙及其化合物之间的转化关系并指明反应类型。
① ,化合反应。
② , 。
③, 。
④, 。
⑤ ,复分解反应。
⑥ , 。
【答案】 化合反应 化合反应 复分解反应 复分解反应
【分析】化合反应指的是由两种或两种以上的物质生成一种新物质的反应;复分解反应指的是由两种化合物互相交换成分,生成另外两种化合物的反应。
【详解】①由图可知,Ca与O2化合生成CaO,发生的反应为:2Ca+O2=2CaO;
②由图可知,CaO与H2O化合生成Ca(OH)2,发生的反应为:,反应类型为化合反应;
③由图可知,CaO与CO2化合生成CaCO3,反应类型为化合反应;
④由图可知,Ca(OH)2与Na2CO3交换成分生成CaCO3沉淀和NaOH,反应类型为复分解反应;
⑤由图可知,Ca(OH)2与HCl可发生复分解反应生成CaCl2,发生的反应为:;
⑥由图可知CaCO3与HCl发生复分解反应可生成CaCl2,发生的反应为:,反应类型为复分解反应。
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第2章 元素与物质世界
第1节 元素与物质分类
第1课时 元素与物质的关系物质分类与物质性质
教学目标
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。
重点和难点
重点:掌握物质的分类方法,根据不同的标准对物质进行分类。
难点:认识同类物质具有相似性,物质性质与物质之间相互转化的关系。
◆知识点一 元素与物质的关系
1. 元素与物质的关系
(1)宏观上物质是由 组成的,微观上物质是由 等微观粒子构成的。
(2)每一种元素都能自身组成 ,一种元素与其他种类的元素可组成 ,相同的元素也可以显示不同的 ,如CO和 、H2O和 。
(3)每种元素都能自身组成单质,许多元素还可形成不同单质,如氧元素可形成 两种单质。
(4)一种元素与其他元素组成化合物,元素种类不同化合物不同,元素种类相同时也可形成不同化合物,如:Na和O可形成 两种氧化物。
2.元素在物质中的存在形态
①游离态:元素以 形式存在的状态,此时的化合价为零价。
②化合态:元素以 形式存在的状态, 此时的化合价一般为正价或负价。
③元素的存在形态:Ⅰ :如金属铁中的铁元素。 Ⅱ :如氧化铁中的铁元素。
3.同素异形体
①定义: ②举例:碳元素形成的同素异形体有 ;氧元素形成的同素异形体有 。
4.纯净物与混合物
(1)纯净物:由同种 或 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
有固定的组成和结构
有一定的熔、沸点
保持一种物质的性质
特别提醒/易错提醒/教材延伸
只由一种元素组成的物质一定是纯净物吗?为什么?
提示:不一定。如O2和O3的混合气体,只由氧元素组成,但属于混合物。
即学即练
1.牛奶和豆腐中含有丰富的钙,这里的“钙”应理解为( )
A.单质 B.元素 C.原子 D.分子
2.下列各组物质按单质、化合物和混合物顺序排列正确的是( )
A.冰、生石灰、空气
B.碘酒、纯碱、烧碱
C.液氧、盐酸、沼气
D.金刚石、苛性钠、食盐水
◆知识点二 物质的分类
1. 根据物质的组成分类:
物质
纯净物
混合物:根据分散物质的颗粒大小,可分为_________、_______、________
单质
化合物
(按组成分)
__________,如Na、Mg、Al
__________,如Cl2、N2、O2
___性氧化物,例SO2、CO2
___性氧化物,例Na2O、CaO
氧化物
酸
碱
盐
2. 根据物质具有的性质分类:
酸性氧化物: ,如 等。特例: 碱性氧化物: ,如 等。
两性氧化物: 。如 过氧化物:有 等
不成盐氧化物 。如 等
3.其他分类方法:
①若按化合物在水溶液或在熔融状态下是否导电,则可将化合物分为 ;
②根据在氧化还原反应中的表现,将反应物分为 。
特别提醒/易错提醒/教材延伸
1.酸性氧化物不一定是非金属氧化物,如Mn2O7是金属氧化物但属于酸性氧化物;非金属氧化物也不一定属于酸性氧化物,如CO、NO都不是酸性氧化物。
2.金属氧化物不一定是碱性氧化物,如Mn2O7是金属氧化物但属于酸性氧化物。
3.酸性氧化物、碱性氧化物不一定都能与水反应生成相应的酸或碱,如SiO2、Fe2O3。
4.能与酸反应生成盐和水的氧化物不一定是碱性氧化物,能与碱反应生成盐和水的氧化物也不一定是酸性氧化物,如Al2O3。
即学即练
1.分类是认识和研究物质的常用科学方法。下列物质分类及性质正确的是( )
A.Na2O2是碱性氧化物,与酸反应生成盐和水
B.Al2O3是两性氧化物,与碱反应生成含Al3+的盐
C.CO2是电解质,在水溶液中能电离出H+
D.CH3COOH是弱酸,在熔融状态下不导电
2.通常根据物质的组成和性质进行分类。下列物质分类中,只考虑组成的是( )
A.Na2SO4是钠盐、硫酸盐
B.HNO3是一元酸、强酸
C.Mg(OH)2是二元碱、难溶性碱
D.CO2是非金属氧化物、酸性氧化物
◆知识点三 常见物质间的转化
(1)金属单质的通性
①与 反应
② 金属单质 + 酸 =
③金属单质 + 盐 =
(2)非金属单质的通性
①与 反应:
②与 反应:
③非金属单质 + 盐 =
(3)酸的通性
①与酸碱指示剂 :遇紫色石蕊试液变 色;遇无色酚酞试液变 色;
②酸和 反应
③酸与 反应
④酸与 反应
⑤酸与 反应
(4)碱的通性
①与酸碱指示剂 :遇紫色石蕊试液变 色;遇无色酚酞试液变 色;
②与 反应
③与 反应
④与 反应 :
(5)盐的通性
①与酸反应 ②与碱反应 ③与盐反应
(6)单质、氧化物、酸(或碱)和盐的转化关系
(2)应用实例:
写出上述反应的化学方程式并指明反应类型:
① ② ③
④
特别提醒/易错提醒/教材延伸
酸、碱、盐的主要化学性质中,涉及哪些反应类型?为什么不同的酸(或碱)具有相似的化学性质?如何从微观角度进行解释?
提示:酸、碱、盐的主要化学性质中,主要涉及置换反应和复分解反应。不同的酸(或碱)具有相似的化学性质,是因为它们在组成上具有相似性。从微观角度看,不同的酸溶液中都含有H+,不同的碱溶液中都含有OH-,所以具有相似的化学性质。
即学即练
1.下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是( )
A.NH4HCO3受热易分解,可用作化肥
B.稀硫酸具有酸性,可用于除去铁锈
C.SO2具有氧化性,可用于纸浆漂白
D.Al2O3具有两性,可用于电解冶炼铝
2.现有Mg、CO、CuO、KOH溶液、Na2CO3溶液、Ba(OH)2溶液、H2SO4溶液七种物质,在常温下两种物质间能发生的化学反应有( )。
A.4个 B.5个 C.6个 D.7个
一、元素与物质的关系
1.元素与物质的关系
2.元素的存在形态
3.元素的化合价与物质关系
(1)同一种元素可以存在于不同类别的物质中。
(2)有些元素在不同化合物中可能呈现不同的化合价。
(3)基于核心元素的化合价和物质类别研究物质,为我们认识物质性质和实现物质转化提供了新思路。
(4)碳及其化合物的“价—类”二维图如下
二、物质的分类
1.酸、碱、盐的化学通性
(1)酸的化学通性
(2)碱的化学通性
(3)盐的化学通性
2.氧化物的化学性质
(1)酸性氧化物的化学性质
酸性氧化物
(2)碱性氧化物的化学性质
碱性氧化物
三.单质、氧化物、酸、碱、盐之间的相互转化规律
1.图示解读:
①金属单质-----碱性氧化物,如4Na+O2===2Na2O;
②碱性氧化物----碱,如CaO+H2O===Ca(OH)2;
2.物质转化应注意的问题
(1)物质间发生转化往往需要一定的条件,如光照、加热(或高温)、催化剂、高压、点燃等。
(2)学习物质的通性不仅要注意一般情况,也要注意特殊情况。如金属+酸―→盐+氢气,但铜与盐酸就不反应。
(3)工业上生产某种物质还要考虑原料、成本及设备等因素。
特别提醒/易错提醒/教材延伸
[注意] 并不是所有的碱性氧化物都能直接与水反应,如FeO、MgO。
③金属单质盐,如Zn+H2SO4===ZnSO4+H2↑;
④碱性氧化物盐,如CaO+2HCl===CaCl2+H2O;
⑤碱盐,如Ca(OH)2+2HCl===CaCl2+2H2O;
⑥非金属单质----酸性氧化物,如S+O2SO2;
⑦酸性氧化物------酸,如CO2+H2O===H2CO3;
[注意] 并不是所有的酸性氧化物都能直接与水反应,如:SiO2。
⑧非金属单质盐,如2Na+Cl22NaCl;
⑨酸性氧化物盐,如CO2+2NaOH===Na2CO3+H2O;
⑩酸盐,如NaOH+HCl===NaCl+H2O。
实践应用
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)纯净物只由一种原子构成,而混合物由多种原子构成。 ( )
(2)Ca(OH)2既属于碱又属于化合物、纯净物。 ( )
(3)硝酸钾既属于钾盐,又属于硝酸盐。 ( )
(4)所有非金属氧化物都是酸性氧化物。 ( )
(5)CaO、CuO均属于碱性氧化物,能与水反应生成碱。 ( )
(6)能电离出氢离子的化合物都是酸。 ( )
(7)碳酸钙不能一步反应生成氢氧化钙。 ( )
2.下列各组物质之间的转化关系,不能通过一步反应直接实现的是( )
A.CuCl2→Cu(OH)2→CuO→Cu
B.CaCO3→CaO→Ca(OH)2→CaCl2
C.HCl→CuCl2→BaCl2→AgCl
D.C→CO→CaCO3→CO2
考点一 物质的分类
【例1】分类思想是研究化学的常用方法。下列物质的分类正确的是( )
A.纯净物:水玻璃、干冰、液氯
B.电解质:BaSO4、NaCl、NH3·H2O
C.胶体:烟、NaCl溶液、果冻
D.酸性氧化物:NO2、SO3、SiO2
B水玻璃是硅酸钠的水溶液,属于混合物,液氯是液态的氯单质,干冰是固态的二氧化碳,二者属于纯净物,故A错误、B正确;烟、淀粉溶液、果冻都是胶体,NaCl溶液不是、故C错误;能和碱反应只生成盐和水的氧化物为酸性氧化物,而NO2不是酸性氧化物,故D错误。
解题要点
(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、天然水、硬水、软水、水玻璃、福尔马林、浓H2SO4、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。
【变式1-1】分类法可用于预测物质的性质及其变化规律。下列物质的分类与性质预测对应关系不正确的是
选项
物质
类别
性质预测
A
酸性氧化物
能与水反应生成酸
B
CO
还原剂
能与等氧化剂反应
C
钾盐
能与酸反应
D
酸
能与NaOH反应生成盐
A.A B.B C.C D.D
【变式1-2】在某次运动会上,火炬中的燃料为C3H8,燃料燃烧体现了“绿色奥运”的理念。按物质的组成和性质进行分类,C3H8属于
A.氧化物 B.单质 C.有机物 D.盐
考点二 物质的性质
【例2】“探险队员”——盐酸,不小心走进了化学迷宫,不知怎样走出来,因为迷宫中有许多“吃人的野兽”(能与盐酸反应的物质),盐酸必须避开它们,否则就无法通过。下列说法错误的是( )。
A.若要走出迷宫,用图中物质前的序号连接起来表示所走的路线为③⑥⑩⑦
B.在能“吃掉”盐酸的化学反应中,属于酸和碱中和反应的有2个
C.能“吃掉”盐酸的盐是Na2CO3,反应的化学方程式为Na2CO3+2HCl2NaCl+H2O+CO2↑
D.如果将盐酸换成氧气,它也能沿着盐酸走出的路线“走出”这个迷宫
解题要点
1.酸的通性
(1)与酸碱指示剂作用;(2)与较活泼金属反应;(3)与碱性氧化物反应;(4)与碱反应;(5)与某些盐反应。满足复分解反应发生条件(有沉淀、气体或水生成)的酸与盐才能反应。
2.碱的通性
(1)与酸碱指示剂作用;(2)与酸性氧化物反应;(3)与酸反应;(4)与某些盐反应。满足复分解反应发生条件(有沉淀、气体或水生成)的碱与盐才能反应。
3.盐的通性
(1)与某些酸反应;(1)与某些碱反应;(1)与某些盐反应。满足复分解反应发生条件(有沉淀、气体或水生成)的才能反应。
【归纳总结】 酸、碱、盐之间的反应都属于复分解反应。
【变式2-1】下图是小红学习“常见的碱”课题后,总结出的氢氧化钙的化学性质。下列说法不正确的是( )
A.①中的酚酞溶液变红
B.②中与盐酸反应的化学方程式为Ca(OH)2+2HCl===CaCl2+2H2O
C.③中与硝酸钠溶液能发生反应
D.④可解释久置的澄清石灰水为什么会变质
【变式2-2】下列物质中不属于碱性氧化物,且与酸反应能生成盐和水的是( )
A.Na2O B.Na2O2 C.Na D.CuO
考点三 物质的转化
【例3】下列物质间的转化不能一步完成的是 ( )
A.KNO3→NaNO3 B.Mg→MgO
C.Ca(OH)2→CaCO3 D.H2O→H2
解题要点解答本题应明确以下两点:
(1)明确给出物质的类别;
(2)了解给出物质的化学性质。
【变式3-1】下列物质的转化,不能一步实现的是( )
A.K2SO4―→KOH B.Zn―→ZnCl2
C.Fe2O3―→Fe(OH)3 D.MgCl2―→Mg(OH)2
【变式3-2】下图表示部分常见物质的相互转化关系(反应条件已省略)。下列说法错误的是( )
A.图中涉及物质的类别包含碱、盐和氧化物
B.图中涉及的氧化物中属于酸性氧化物的有3种
C.圈Ⅱ中O2生成氧化物的反应都可以由O2和相应单质在点燃条件下生成
D.反应①和②一定是同一反应
基础达标
1.如图表示的是纯净物、单质、化合物、含氧化合物、氧化物、碱之间的包含、不包含关系,若整个大圆圈代表纯净物,则下列选项中,能正确指出①、②、③、④、⑤所属物质类别的是
A.①单质、③化合物
B.②碱、⑤氧化物
C.④碱、⑤含氧化合物
D.④含氧化合物、⑤氧化物
2.分类法是学习和研究化学的一种重要方法,下列有关物质的分类正确的是
A.混合物:空气、液氯、铝合金 B.碱:、氢氧化钾
C.盐: D.烃:、一氯甲烷
3.下列物质属于碱性氧化物的是
A.KOH B.MgO C. D.
4.分类是认识和研究问题的重要方法。下列分类正确的是
A.蜡、铁和玻璃都是晶体 B.汽水、冰水和矿泉水都是混合物
C.人体、大地和石墨都是导体 D.金刚石、不锈钢和黄金都是金属材料
5.物质的分类如图所示:
由图判断下列说法中不正确的是
A.甲图所示的分类方法属于树状分类法
B.乙图所示的分类方法属于交叉分类法
C.碱性氧化物一定是金属氧化物
D.非金属氧化物一定是酸性氧化物
6.下列转化不能通过一步实现的是
A.Na2CO3→NaOH B.Mg→Mg(OH)2
C.CaCO3→CaO D.Fe2O3→Fe(OH)3
7.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.浓盐酸Cl2Ca(ClO)2
B.BaCl2(aq)BaSO3BaSO4
C.FeFe2O3Fe(OH)3
D.CuSO4(aq)Cu(OH)2Cu2O
8.下列诗词中,不涉及化学变化的是
A.绿蚁新醅酒,红泥小火炉 B.千锤万凿出深山,烈火焚烧若等闲
C.雷蟠电掣云滔滔,夜半载雨输亭皋 D.美人首饰侯王印,尽是沙中浪底来
9.下图为某反应的微观示意图,下列说法正确的是
A.该反应属于化合反应 B.该反应中甲为CO2,丁为H2O
C.参加反应的甲、乙分子数之比为1:1 D.此微观示意图中反应前后原子个数不变
10.下列对一些事实的解释正确的是
A.服用小苏打治疗胃酸过多——小苏打能与胃酸中的盐酸发生中和反应
B.6000L氧气在150个大气压下装入40L的钢瓶——加压后氧分子间空隙变小
C.用洗洁精清洗餐具上的油污——洗洁精能溶解油污
D.电解水产生氢气和氧气-----水是由氢气和氧气组成的
综合应用
11.化学和生活、科技、社会发展息息相关。下列说法错误的是
A.储氢材料镧镍合金能大量吸收形成金属氢化物,该过程涉及化学变化
B.三元催化器将汽车尾气中的一氧化碳和氮氧化物等污染物转化为无害物质
C.量子通信的光纤和超算“天问一号”的太阳能电池的主要材料均为
D.包钢集团生产的含有稀土元素的钢材,其性能优于普通钢材,属于金属材料
12.已知SO2是酸性氧化物。由单质到盐的转化关系可表示为:
下列转化关系正确的是
A.CuCuOCu(OH)2CuCl2
B.MgMgOMgCl2MgSO4
C.CCO2H2CO3CaCO3
D.SSO2H2SO4Na2SO4
13.不同类别物质间的转化为线索,认识钠及其化合物。下列分析正确的是
A.Na投入水中会沉入底部并四处游动
B.上述转化中只有分解反应和置换反应
C.反应③④表明Na2CO3不能转化为NaOH或NaHCO3
D.向足量Na2O2固体中通入1mol H2O和CO2混合气体,发生反应⑤、⑥,共产生16gO2
14.2025春晚吉祥物“巳升升”设计灵感来源于中华传统文化艺术创作中常见的蛇衔灵芝形态,其背部运用景泰蓝工艺勾勒出缠枝纹,寓意“生生不息”。以下景泰蓝制作工艺中一定含有化学变化的是
A.裁剪:裁剪铜板 B.掐丝:铜丝掐成图案
C.烧蓝:烧制釉料 D.磨光:将制品打磨光亮
15.中华优秀传统文化源远流长,其中蕴含着丰富的化学知识。下列解释不正确的是
A.《华阳国志》:“取井火煮之,一斛水得五斗盐”——加热蒸发食盐水可得食盐
B.《梦溪笔谈》:“熬胆矾铁釜,久之易化为铜”——铁能从铜的盐溶液中置换出铜
C.《肘后备急方》:“青蒿一握,以水二升渍,绞取之”——青蒿素的提取属于物理变化
D.《天工开物》:“凡石灰,经火焚炼为用”——煅烧石灰石生成熟石灰
拓展培优
16.由等质量的石灰石制备碳酸钙的两种实验方案如下(部分反应物或反应条件略)。下列说法正确的是
方案甲:
方案乙:
A.四大基本反应类型在上述①~⑤五个反应中均有涉及
B.X一定是
C.方案乙与方案甲相比,优点为步骤少,纯度高,耗能低
D.若每一步均完全转化,则理论上方案乙一定比方案甲的二氧化碳排放少
17.下列叙述中,正确的是
A.蓝矾(CuSO4·5H2O)和干冰属于化合物,铁矿石属于混合物
B.盐酸、碱式碳酸铜、醋酸钠和生石灰分别属于酸、碱、盐和氧化物
C.碳酸钠和碳酸氢钠都属于正盐
D.通过化学反应,Ba(OH)2不能一步转化生成NaOH
18.下列有关物质分类或变化归类错误的是
A.混合物:盐酸、漂白粉
B.化合物:、
C.同素异形体:和干冰、金刚石和石墨
D.化学变化:食物腐败、氢气与氯气混合爆炸
19.常见物质的分类方法: 。
交叉分类法
含义
根据不同的分类标准,对同一事物进行多种分类的一种分类方法
举例
树状分类法
含义
对同类事物按照某种属性进行再分类的分类法
举例
20.Ⅰ.取少量Fe2O3粉末,向其中加入适量盐酸使其充分溶解。
(1)上述反应的化学方程式为 。
(2)取少量上述溶液,置于试管中,滴入NaOH溶液,可观察到有 色沉淀生成,发生反应的化学方程式为 ,此反应属于 (填基本反应类型)反应。
Ⅱ.
(3)在甲烧杯中加入20 mL蒸馏水,加热至沸腾后,向沸水中滴入几滴饱和FeCl3溶液,继续煮沸直至溶液呈透明的 色,停止加热,即可制得Fe(OH)3胶体。制备Fe(OH)3胶体的化学方程式为 。
(4)另取乙烧杯,加入20 mL蒸馏水,向烧杯中滴入几滴饱和FeCl3溶液,振荡均匀后,将乙烧杯与甲烧杯一起置于暗处,分别用激光笔照射烧杯中的液体,可以看到 烧杯中的液体产生丁达尔效应。这个实验可以用来区别 。
(5)已知胶体具有下列性质:在胶体中加入适量的酸、碱、盐等化合物,可使胶体发生聚沉(即生成沉淀)。取甲烧杯中的少量Fe(OH)3胶体置于试管中,向试管中逐滴滴加稀盐酸,边滴边振荡。
①先出现红褐色沉淀,原因是胶体发生了 。
②随后沉淀溶解,得到棕黄色溶液,该反应的化学方程式为 。
21.以钙为例,用化学方程式表示钙及其化合物之间的转化关系并指明反应类型。
① ,化合反应。
② , 。
③, 。
④, 。
⑤ ,复分解反应。
⑥ , 。
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