内容正文:
第1讲 物质的分类
课标要求
1.认识元素可以组成不同种类的物质,根据物质的组成和性质可以对物质进行分类。
2.能利用电离、离子反应、氧化还原反应等概念对常见反应进行分类和分析说明。
3.认识同类物质具有相似的性质,一定条件下各类物质可以相互转化。
4.认识胶体是一种常见的分散系,能举例说明胶体的典型特征。
考点一 物质的组成与分类
1.从宏观、微观相结合的视角认识物质的组成
(1)下列常见物质:
①漂白粉 ②液氯 ③氯水 ④铝热剂
⑤聚氯乙烯 ⑥水玻璃 ⑦福尔马林
⑧KAl(SO4)2·12H2O ⑨花生油 ⑩纯碱
⑪含氧元素40%的氧化镁 ⑫密封保存的NO2气体
其中属于纯净物的是 ,属于混合物的是 。
(2)同素异形体:
由同种元素形成的性质不同的单质。
常见的同素异形体:
氧元素:O2和 ;
碳元素:石墨、C60、C70与 ;
磷元素:白磷(P4)和红磷。
(3)写出下列俗名对应物质或其主要成分的化学式:
石灰石:CaCO3;生石灰:CaO;熟石灰:Ca(OH)2;生石膏: ;熟石膏: ;明矾: ;蓝矾: ;重晶石: ;干冰: ;苏打: ;小苏打: ;草酸: ;铜绿: ;软锰矿: ;黄铜矿:CuFeS2;“84”消毒液:NaClO溶液;漂白粉:CaCl2、Ca(ClO)2混合物;福尔马林:40%甲醛水溶液;碘盐中的“碘”: 。
2.依据“特定标准”对物质进行分类
分类应依据事先设定的“标准”进行,“标准”不同,分类方法也不同。
(1)树状分类法——从不同角度对物质进行分类
把下列物质的字母填写到相应横线上。
A.硫黄 B.HClO C.烧碱 D.蓝矾
E.小苏打 F.生石灰 G.Fe(OH)3
H.FeCl3溶液 I.淀粉溶液 J.泥水
(2)交叉分类法——用多个标准对同一物质进行分类
将下列氧化物与指定类别连线
判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)能电离出H+的化合物一定是酸。( )
(2)金属氧化物一定是碱性氧化物,非金属氧化物一定是酸性氧化物。( )
(3)NaHSO4、NaHCO3都属于酸式盐,其水溶液都显酸性。( )
(4)SiO2既能和NaOH溶液反应又能和氢氟酸反应,所以SiO2属于两性氧化物。( )
(5)判断酸式盐的标准是盐组成中是否含有氢原子,盐组成中只要含有氢原子就是酸式盐。( )
一
依据“一定标准”对物质进行分类
1.分类是化学学习的重要方法,下列有关分类正确的是( )
A.化合物:BaCl2、Ca(OH)2、HNO3、HD
B.碱性氧化物:Na2O、CuO、Mn2O7
C.同素异形体:C60、C70、金刚石、石墨
D.混合物:漂白粉、冰水混合物、氯水
2.下列四组物质,每组中有一种物质从某种角度分析与其他三种不同,请找出该物质,并说明理由。
(1)Fe、S、C、P: ;
(2)Fe2O3、Na2CO3、CuO、H2O: ;
(3)Ag2SO4、KNO3、BaSO4、CaCO3: 。
二
依据不同物质或反应寻找分类“标准”
3.科学家在研究化学物质时,常对其进行分类,以便对同类物质的组成和性质进行深入研究。
(1)根据物质的组成,①KCl、②KNO3、③KHSO4可以分为一类,其分类标准是 。
(2)加热氯酸钾(不加催化剂),发生歧化反应分解后停止加热,得到一种固体混合物,按照不同的分类标准,该混合物中的两种生成物既可以是同类物质,也可以是不同类物质。若属于同类物质,分类标准是 ;若属于不同类物质,分类标准是 。
三
基于物质的类别推测陌生物质的性质
4.(1)已知次磷酸(H3PO2)是一元弱酸,写出其与足量NaOH溶液反应的化学方程式:
,
生成的NaH2PO2属于 (填“正”或“酸式”)盐。
(2)已知Cl2O属于酸性氧化物,写出其与NaOH溶液反应的化学方程式: 。
5.已知Be(OH)2与Al(OH)3都属于两性氢氧化物,写出Be(OH)2分别溶于盐酸、NaOH溶液的化学方程式:
(1) ;
(2) 。
考点二 分散系及其分类
(一)分散系
1.组成
2.分类
根据分散质粒子的直径大小将分散系分为溶液、胶体和浊液,直观表示如下:
现进行以下各实验(已知淀粉分子的直径在1~100 nm之间)。
①将1 g NaCl加入100 g水中。
②将1 g可溶性淀粉加入100 g水中,搅拌均匀后煮沸。
③将1 g CaCO3粉末加入100 g水中,充分振荡。
④将0.1 g植物油加入10 g水中,充分振荡混匀。
其中所得的分散系,属于溶液的有 (填序号,下同);属于胶体的有 ;属于浊液的有 。
(二)胶体的制备与性质
1.氢氧化铁胶体的制备
现有甲、乙、丙三名同学分别进行Fe(OH)3胶体的制备实验:
甲同学:向1 mol·L-1的FeCl3溶液中滴加少量NaOH溶液。
乙同学:直接加热FeCl3饱和溶液。
丙同学:向25 mL沸水中逐滴加入几滴FeCl3饱和溶液,继续煮沸至液体呈透明的红褐色,停止加热。
其中操作正确的同学是 ,写出制备Fe(OH)3胶体的化学方程式: 。
2.胶体的性质及应用
判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)胶体区别于其他分散系的本质特征是具有丁达尔效应。( )
(2)溶液是电中性的,胶体是带电的。( )
(3)利用丁达尔效应可区分蛋白质溶液和食盐水。( )
(4)明矾净水的原因是明矾电离出的Al3+水解生成 Al(OH)3胶体,胶体的吸附能力强。( )
(5)1 mL 1 mol·L-1的FeCl3溶液滴入沸水中制备Fe(OH)3胶体,FeCl3完全水解,得到Fe(OH)3胶体粒子数为0.001NA。( )
1.分别将6滴饱和FeCl3溶液滴加到下列试剂中:①5 mL 20 ℃蒸馏水中;②5 mL沸水中并加热至红褐色;③5 mL 20 ℃蒸馏水中,然后再加入少量0.1 mol·L-1的NaOH溶液。下列有关相应分散系的说法正确的是( )
A.分散质粒子直径:③>②>①
B.分散系稳定性:③>②>①
C.仅凭观察法不可以将①②③三种分散系区分开
D.向三种分散系中加入酸性AgNO3溶液后,只有①中会产生白色沉淀
2.(2024·淄博实验中学高三月考)多糖基复合纳米材料(直径1~100 nm)在生物医学领域具有潜在的应用价值。下列关于多糖基复合纳米颗粒分散到水中形成的分散系的说法正确的是( )
A.多糖基复合纳米颗粒直径较小,可以透过半透膜
B.将该分散系静置会立即出现沉淀
C.利用丁达尔效应可以区分氯化钡溶液和该分散系
D.可以用过滤的方法将氯化钡溶液与多糖基复合纳米材料分离
3.关于胶体的性质与应用,相关说法错误的是( )
A.静电除尘器除去空气或工厂废气中的飘尘是利用胶体粒子的带电性而加以除去
B.明矾净水是利用胶体的吸附性
C.从颜色上无法区分FeCl3溶液和Fe(OH)3胶体
D.由于胶粒之间的排斥作用,胶粒不易聚集成大的颗粒,所以胶体的性质相对比较稳定
胶体知识的易错点
(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,而不是丁达尔效应。
(2)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。
(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)胶体粒子一般是离子、分子的聚集体,但有些高分子化合物,如淀粉、蛋白质,因其分子非常大,一个分子就是一个胶体粒子,它们的溶液是胶体。
(5)Fe(OH)3胶体粒子是分子的集合体,因而1 mol Fe3+完全水解得到Fe(OH)3胶体粒子数小于NA。
考点三 物质的性质与转化
(一)从“类别”的视角认识酸、碱、盐的性质
1.酸的性质
(1)不同的酸具有相似的化学性质是因为都含有 (填离子符号),如盐酸、稀硫酸都能与NaHCO3溶液反应,反应的离子方程式为 。
(2)酸的特性在于不同的酸根阴离子,如HNO3具有强 性。
2.碱的性质
(1)不同的碱具有相似的化学性质是因为都含有 (填离子符号),如KOH、NaOH溶液都能与CO2反应,足量CO2与它们反应的离子方程式为 。
(2)碱的特性在于不同的阳离子(金属阳离子或铵根离子),如Cu(OH)2能溶于过量氨水的离子方程式为
。
3.盐的性质
(1)含有相同金属阳离子(或铵根离子)的一类盐可能具有相似的化学性质,如NH4Cl和Ca(OH)2共热的化学方程式为 。
(2)含有相同酸根离子的一类盐可能具有相似的化学性质,如:Na2CO3、K2CO3都能与过量的盐酸反应,反应的离子方程式为 。
(二)从“变化”的视角理解物质的转化及转化规律
1.单质到盐的转化关系
(1)NaNa2ONaOHNa2CO3
反应①、②的化学方程式分别为 、 。
符合金属单质到盐转化关系的常见金属有Na、K、Ca、Ba等,但Fe、Al、Cu等不符合上述转化关系。
(2)SSO2H2SO3Na2SO3
反应③、④的化学方程式分别为 、 。
符合非金属单质到盐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。
2.常见物质的转化规律
(1)“强制弱”规律
①强酸制弱酸,如实验室用Na2SO3与较浓硫酸反应制取SO2的化学方程式: 。
②强碱制弱碱,如NH4Cl溶液与Ca(OH)2混合共热的化学方程式: 。
(2)易溶物转化为难溶物
如AgNO3与NaCl溶液反应的化学方程式: 。
(3)难挥发物转化为易挥发物
如NaCl+H2SO4(浓)NaHSO4+HCl↑。
一
物质的性质与变化
1.如图是某同学总结出氢氧化钙的化学性质。下列说法中不正确的是( )
A.①中的酚酞溶液变红色
B.②中与盐酸反应的化学方程式为Ca(OH)2+2HClCaCl2+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变质
2.(2022·湖北高考1题)化学与生活密切相关,下列不涉及化学变化的是( )
A.加入明矾后泥水变澄清
B.北京冬奥会用水快速制冰
C.炖排骨汤时加点醋味道更鲜
D.切开的茄子放置后切面变色
二
物质之间的转化
3.单质到盐的转化关系可表示为
下述转化关系正确的是( )
A.CuCuOCu(OH)2CuCl2
B.FeFe2O3Fe(OH)3Fe2(SO4)3
C.CCO2H2CO3CaCO3
D.SSO2H2SO4Na2SO4
物质间转化的5个常见易错点
(1)S燃烧不能直接生成SO3而是生成SO2。
(2)Al2O3、SiO2、Fe2O3与H2O不反应,不能直接转化为Al(OH)3、H2SiO3、Fe(OH)3。
(3)NH3催化氧化不能直接生成NO2。
(4)Fe与Cl2反应不能直接生成FeCl2。
(5)Fe与H+、Cu2+、S、I2反应不能直接生成Fe3+。
文化自信——传统文化中的物质组成与变化
中华民族,文明古国,智慧人民,灿烂文化;古代的陶瓷文化、冶金文化,古代的本草医学和炼丹术,古代的酿酒制醋、四大发明等构成了我国丰富的古代化学史。
1.传统文化涉及“物质”的考查
根据文言文信息分析物质的性质,判断是哪种物质。例如:“有硇水者,剪银塊投之,则旋而为水”,“硇水”指的是硝酸;“鼻冲水”条目下写道:“贮以玻璃瓶,紧塞其口,勿使泄气,则药力不减,气甚辛烈,触入脑,非有病不可嗅”,“鼻冲水”指的是氨水。
2.传统文化涉及“变化”的考查
从古代文献记载的内容,联系化学反应,判断是否为化学变化,判断化学反应的类型。例如:“烈火焚烧若等闲”,该过程涉及化学变化——碳酸钙的分解;“熬胆矾(CuSO4·5H2O)铁釜,久之亦化为铜”,涉及的反应类型为置换反应或氧化还原反应。
3.传统文化涉及“分离提纯操作”的考查
根据操作过程判断分离和提纯的常用方法:蒸馏、蒸发、升华、萃取等。例如:“自元时始创其法,用浓酒和糟入甑,蒸令气上……其清如水,味极浓烈,盖酒露也。”该过程涉及蒸馏操作;“……(KNO3)所在山泽,冬月地上有霜,扫取以水淋汁后,乃煎炼而成”,“煎炼”涉及蒸发结晶操作。
命题角度一
传统文化中的“物质”判断
1.(2024·新课标卷7题)文房四宝是中华传统文化的瑰宝。下列有关叙述错误的是( )
A.羊毛可用于制毛笔,主要成分为蛋白质
B.松木可用于制墨,墨的主要成分是单质碳
C.竹子可用于造纸,纸的主要成分是纤维素
D.大理石可用于制砚台,主要成分为硅酸盐
2.(2024·河北高考1题)燕赵大地历史悠久,文化灿烂。对下列河北博物院馆藏文物的说法错误的是( )
A.青铜铺首主要成分是铜锡合金
B.透雕白玉璧主要成分是硅酸盐
C.石质浮雕主要成分是碳酸钙
D.青花釉里红瓷盖罐主要成分是硫酸钙
命题角度二
传统文化中物质性质及变化
3.(2024·山东临沂模拟)中华传统文化蕴含着丰富的化学知识,下述之物见其还原性者为( )
A.硇水(HNO3):“剪银塊投之,则旋而为水”
B.曾青(CuSO4):“曾青涂铁,铁赤如铜”
C.青矾(FeSO4·7H2O):“新出窟未见风者,正如琉璃……,烧之赤色”
D.草木灰(K2CO3):“薪柴之灰,令人以灰淋汁,取碱浣衣”
4.(2024·山东高考1题)中国书画是世界艺术瑰宝,古人所用文房四宝制作过程中发生氧化还原反应的是( )
A.竹管、动物尾毫→湖笔
B.松木→油烟→徽墨
C.楮树皮→纸浆纤维→宣纸
D.端石→端砚
命题角度三
传统文化中的“分离提纯”技术
5.(2023· 河北高考1题)《本草纲目》中记载了粗食盐的一种制作过程:“取盐于池旁耕地沃以池水,每得南风急,则宿夕成盐。”若将粗食盐在实验室提纯,不涉及的操作是( )
A.溶解 B.蒸发 C.过滤 D.蒸馏
6.(2023·福建高考1题)唐代陆羽《茶经·三之造》中记载茶叶制作过程:“晴采之,蒸之,捣之,拍之,焙之,穿之,封之,茶之干矣”。以下操作中最不可能引起化学变化的是( )
A.蒸 B.捣 C.焙 D.封
1.(2024·浙江6月选考1题)按物质组成分类,KAl(SO4)2·12H2O属于( )
A.酸 B.碱 C.盐 D.混合物
2.(2023·浙江1月选考1题)下列物质中属于耐高温酸性氧化物的是( )
A.CO2 B.SiO2
C.MgO D.Na2O
3.(2024·吉林高考1题)文物见证历史,化学创造文明。东北三省出土的下列文物据其主要成分不能与其他三项归为一类的是( )
A.金代六曲葵花鎏金银盏
B.北燕鸭形玻璃注
C.汉代白玉耳杯
D.新石器时代彩绘几何纹双腹陶罐
4.(2024·江苏高考10题)在给定条件下,下列制备过程涉及的物质转化均可实现的是( )
A.HCl制备:NaCl溶液H2和Cl2HCl
B.金属Mg制备:Mg(OH)2MgCl2溶液Mg
C.纯碱工业:NaCl溶液NaHCO3Na2CO3
D.硫酸工业:FeS2SO2H2SO4
提示:完成课后作业 第一章 第1讲
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复习讲义部分
第一章 物质及其变化
第1讲 物质的分类
【考点·全面突破】
考点一
必备知识夯实
1.(1)②⑧⑩⑪ ①③④⑤⑥⑦⑨⑫ (2)O3 金刚石
(3)CaSO4·2H2O 2CaSO4·H2O KAl(SO4)2·12H2O
CuSO4·5H2O BaSO4 CO2 Na2CO3 NaHCO3 H2C2O4 Cu2(OH)2CO3 MnO2 KIO3
2.(1)A B C、G D、E F H I J
(2)
易错辨析
(1)× (2)× (3)× (4)× (5)×
关键能力突破
1.C HD是单质,A项错误;Mn2O7属于酸性氧化物,B项错误;冰水混合物只含有水分子,是纯净物,D项错误。
2.(1)Fe;Fe是金属单质,其他是非金属单质
(2)Na2CO3;Na2CO3是盐,其他是氧化物
(3)KNO3;KNO3易溶于水,其他难溶于水
3.(1)均为钾盐 (2)按阳离子分类 按阴离子分类
解析:(1)根据物质的组成,①②③均是钾盐,可以分为一类。(2)氯酸钾不加催化剂发生歧化反应的方程式为4KClO33KClO4+KCl,这两种产物若属于同类物质,则分类标准是按阳离子分类;若属于不同类物质,则分类标准是按阴离子分类。
4.(1)NaOH+H3PO2NaH2PO2+H2O 正 (2)Cl2O+2NaOH2NaClO+H2O
解析:(1)H3PO2是一元弱酸,其电离方程式为H3PO2H++H2P,与足量NaOH溶液生成NaH2PO2和水,其中NaH2PO2属于正盐。(2)Cl2O属于酸性氧化物,与NaOH溶液反应生成盐(NaClO)和水。
5.(1)Be(OH)2+2HClBeCl2+2H2O
(2)Be(OH)2+2NaOHNa2[Be(OH)4]
解析:类比Al(OH)3的两性可知,Be(OH)2与盐酸反应生成BeCl2和水,Be(OH)2与NaOH溶液反应生成Na2[Be(OH)4]。
考点二
必备知识夯实
(一)2.① ② ③④
(二)1.丙 FeCl3+3H2OFe(OH)3(胶体)+3HCl
易错辨析
(1)× (2)× (3)√ (4)√ (5)×
关键能力突破
1.A ①②③三种分散系分别是溶液、胶体和浊液。分散质粒子的直径大小为浊液>胶体>溶液,即③>②>①,A项正确;分散系的稳定性:溶液>胶体>浊液,即①>②>③,B项错误;①形成黄色溶液,②形成胶体,③形成红褐色沉淀,仅凭观察法就可以将①②③三种分散系区分开,C项错误;将AgNO3溶液滴入①中产生白色沉淀,滴入②中,胶体聚沉生成红褐色沉淀,同时生成AgCl沉淀,滴入③中生成白色沉淀,D项错误。
2.C 多糖基复合纳米颗粒直径较小,溶于水形成胶体,胶体分散质微粒不能透过半透膜,A项错误;该分散系属于胶体,胶体具有介稳性,静置不会立即出现沉淀,B项错误;胶体分散质微粒能透过滤纸,不能用过滤方法分离胶体和溶液,D项错误。
3.C A项,中和胶体粒子的电性能够使胶体聚沉,如静电除尘器吸附带电的飘尘,而使之聚沉除去,正确;B项,明矾水解生成的Al(OH)3胶体有吸附性,故可用于净水,正确;C项,Fe(OH)3胶体呈红褐色,FeCl3溶液呈棕黄色,因此可以从颜色上区分,错误;D项,由于同种电荷的静电排斥作用,胶体相对比较稳定,正确。
考点三
必备知识夯实
(一)1.(1)H+ HC+H+H2O+CO2↑ (2)氧化
2.(1)OH- CO2+OH-HC (2)Cu(OH)2+4NH3·H2O[Cu(NH3)4]2++2OH-+4H2O 3.(1)2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O (2)C+2H+H2O+CO2↑
(二)1.(1)Na2O+H2O2NaOH 2NaOH+CO2Na2CO3+H2O (2)S+O2SO2 SO2+H2OH2SO3 2.(1)①Na2SO3+H2SO4Na2SO4+SO2↑+H2O
②2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O
(2)AgNO3+NaClAgCl↓+NaNO3
关键能力突破
1.C ①中Ca(OH)2能使酚酞溶液变红,A正确;②中Ca(OH)2与HCl反应的化学方程式为Ca(OH)2+2HClCaCl2+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+CO2CaCO3↓+H2O,D正确。
2.B 水和冰的分子式都是H2O,用水快速制冰为物理变化,B符合题意。
3.C 铜能够与氧气反应生成氧化铜,但氧化铜与水不反应,不能实现后面的转化,A项错误;同理,B项中Fe2O3与水不反应,不能转化为Fe(OH)3,B项错误;碳在氧气中燃烧生成二氧化碳,二氧化碳与水反应生成碳酸,碳酸与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀,C项正确;硫在氧气中燃烧生成二氧化硫,二氧化硫与水反应生成亚硫酸,亚硫酸与氧化钠反应生成亚硫酸钠,D项错误。
素养提升1 文化自信——
传统文化中的物质组成与变化
1.D 大理石可用于制砚台,大理石的主要成分是CaCO3,不属于硅酸盐,D项错误。
2.D 青花釉里红瓷盖罐的主要材料为陶瓷,陶瓷的主要成分是硅酸盐,D错误。
3.C 银和硝酸反应生成硝酸银,银溶解,体现硝酸的氧化性,A不符合题意;“曾青涂铁,铁赤如铜”属于铁置换出铜的反应,体现铜离子的氧化性,B不符合题意;“新出窟未见风者,正如琉璃……,烧之赤色”,说明亚铁离子被氧化为铁离子,体现硫酸亚铁的还原性,C符合题意;碳酸钾溶于水,碳酸根离子水解,溶液显碱性,与氧化还原反应没有关系,D不符合题意。
4.B 松木中的C元素主要以有机物的形式存在,徽墨主要为C单质,存在元素化合价的变化,属于氧化还原反应。
5.D 若将粗食盐在实验室提纯,需要将粗盐溶解,然后过滤除杂,接着蒸发结晶,不需要蒸馏。
6.D “晴采之,蒸之,捣之,拍之,焙之,穿之,封之,茶之干矣”的含义是晴好的天气时采摘茶叶,经过蒸青、捣泥、拍压、烘焙、穿孔、装袋等工序后,才能制造出优质的茶叶。 蒸青,这样做出的茶去掉了生腥的草味,加热引起颜色的变化,有新物质产生,A不符合题意;捣泥压榨,去汁压饼,让茶叶的苦涩味大大降低,可能引起物质的变化,B不符合题意;烘焙加热可能引起物质分解、氧化等,C不符合题意;封装,保持干燥、防止氧化,最不可能引起化学变化,D符合题意。
【真题·体验品悟】
1.C KAl(SO4)2·12H2O是结晶水合物,属于纯净物,是由金属阳离子K+、Al3+和酸根阴离子S组成的复盐。
2.B MgO、Na2O属于碱性氧化物,CO2、SiO2属于酸性氧化物,但CO2是分子晶体,熔、沸点低,选B。
3.A 金代六曲葵花鎏金银盏的主要成分为银,银属于金属,北燕鸭形玻璃注、汉代白玉耳杯及新石器时代彩绘几何纹双腹陶罐的主要成分都是硅酸盐,A符合题意。
4.A 电解NaCl溶液可得到NaOH、H2和Cl2,H2在Cl2中燃烧可生成HCl,A正确;电解MgCl2溶液得到Mg(OH)2,B错误;H2CO3的酸性比HCl弱,故NaCl溶液中通入CO2不能得到NaHCO3,C错误;SO2与H2O反应生成H2SO3,D错误。
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