内容正文:
第01讲 物质及其反应的分类
内容导航
01 预习航标 → 析目标·明方向:预习导航精准定向
02 教材全解 → 析教材·学新知:情境概念深度构
情境启思:从生活或问题出发,激发兴趣
深研精炼:聚焦常考要点,学会解题思路
即练固基:趁热打铁练一练,巩固刚学内容
03过关检测 → 练考点·强落实:过关检测分层提
预习目标
1、能根据组成对物质进行分类,区分纯净物、混合物、单质、化合物,并进一步将化合物分为酸、碱、盐、氧化物。
2、能根据反应形式判断化合、分解、置换、复分解四种基本反应类型。
3、初步建立分类观,认识到分类是学习化学的重要方法。
预习重点
掌握从物质组成到化合物再分类的层次体系,以及四种基本化学反应类型的特征与判断方法。
预习难点
区分易混淆概念(如纯净物与混合物),并能灵活判断反应类型,尤其是复分解反应的条件与置换反应中金属活动性顺序的隐性应用。
情|境|启|思
现在人们不仅能充分利用自然界提供的各种物质,还能应用物质转化的规律,植被和合成大量的新物质,提高人类的生活质量,推动社会文明进步。面对丰富多彩、变化无穷的物质世界,你是否想过:化学家是怎样研究物质组成、结构和变化的呢?
深|研|精|炼
知识点01 物质分类的意义
1. 分类
分类是指按照种类、等级或性质进行归类。通常可根据事物的外部特征或事物的本质特征来进行分类。
2.物质分类的意义
(1)通过比较物质的相似性,把某些具有共同点或相似特征的事物归为一类,以提高研究的效率。
(2)使众多复杂的事物高度有序化,有助于我们按照物质的类别进一步研究物质的组成、结构和性质。
【例1】(24-25高一上·全国·课前预习)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。
【即练1】对下列物质进行的分类正确的是
A.纯碱、烧碱均属于碱
B.CuSO4·5H2O属于纯净物
C.凡能电离出H+的化合物均属于酸
D.盐类物质一定含有金属阳离子
【答案】B
【详解】A.纯碱是Na2CO3,属于盐,不属于碱,故A错误;
B.CuSO4·5H2O属于结晶水合物,属于纯净物,故B正确;
C.凡能电离出的阳离子全是H+的化合物均属于酸,故C错误;
D.盐类不一定含有金属阳离子,如铵盐,NH4Cl不含有金属阳离子,故D错误。
综上所述,答案为B。
【即练2】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。
3.根据物质的物理性质分类
(1)根据物质存在的状态:分为气态物质、液态物质、固态物质。
(2)根据物质的导电性:分为导体、半导体、绝缘体。
(3)根据物质在水中的溶解性:分为可溶性物质、微溶性物质、难溶性物质。
4.根据物质的组成和性质分类
物质分类的树状分类图
(1)氧化物的分类
根据氧化物的性质,将氧化物分为碱性氧化物和酸性氧化物:
碱性氧化物:能与酸反应生成盐和水的氧化物,如CaO、Na2O等。
酸性氧化物:能与碱反应生成盐和水的氧化物,如CO2、SO2等。
(2)酸的分类
①根据组成,将酸分为无氧酸和含氧酸
无氧酸:不含氧元素的酸,如HCl等。
含氧酸:含氧元素的酸,如H2SO4、HNO3等。
②根据在水溶液中电离出的H+个数,分为一元酸(如HCl、HNO3)、二元酸(如H2SO4、H2CO3)和三元酸(如H3PO4)。
③根据酸性强弱,分为强酸(如HCl、H2SO4)和弱酸(如H2CO3)。
(3)碱的分类
①根据溶解性,NaOH、KOH和Ba(OH)2为可溶性碱;Cu(OH)2、Fe(OH)3为难溶性碱或难溶性氢氧化物;Ca(OH)2为微溶性碱。
②根据碱性强弱,KOH、NaOH、Ca(OH)2、Ba(OH)2为强碱;NH3·H2O、Cu(OH)2等为弱碱。
【特别提醒】
(1)对于同一物质,分类标准不同,物质类别也不同。
如NaHSO4既属于盐、钠盐、酸式盐,又属于含氧酸盐等。
(2)依据组成和性质判断物质的类别时应注意:
①纯碱(Na2CO3)不属于碱,属于盐。
②结晶水合物如CuSO4·5H2O等为纯净物。
③只含有一种元素的物质可能是纯净物,也可能是混合物(如O2、O3同素异性体的混合物)。
【例2】(22-23高一上·辽宁大连·阶段检测)物质分类在逻辑上存在如下关系:
下列说法正确的是
A.金属氧化物与碱性氧化物属于包含关系 B.化合物与氧化物属于交叉关系
C.碳酸盐与钠盐属于包含关系 D.混合物与空气属于并列关系
【答案】A
【详解】A.碱性氧化物都是金属氧化物,金属氧化物与碱性氧化物属于包含关系,故A正确;
B.氧化物属于化合物,二者属于包含关系,故B错误;
C.碳酸钠属于碳酸盐,也属于钠盐,碳酸盐与钠盐属于交叉关系,故C错误;
D.空气与混合物属于包含关系,故D错误;
故选:A。
【即练3】(24-25高一上·全国·课前预习)推理是一种重要的研究和学习方法,但推理必须科学、严谨,下列推理正确的是
A.氧化物中含有氧元素,含有氧元素的化合物一定是氧化物
B.金属铝和金都耐腐蚀,是因为金属铝和金化学性质都不活泼
C.分子是由原子构成的,故同种原子只能构成一种分子
D.蜡烛和酒精燃烧后都会生成水,故燃烧能生成水的物质一定含有氢元素
【答案】D
【详解】A.氧化物必须由两种元素组成且含氧元素,但含氧元素的化合物不一定是氧化物(如H2SO4),A错误;
B.铝比较活泼,铝耐腐蚀是因表面形成氧化膜,而金因化学性质稳定,两者原因不同,B错误;
C.同种原子可构成不同分子(如O2和O3),C错误;
D.根据质量守恒定律,生成水中的氢元素必来自反应物,燃烧物质一定含氢元素,D正确;
故选D。
【即练4】(24-25高一上·全国·课前预习)分类是研究物质的常用方法。如图是纯净物、单质、化合物、氧化物之间关系的Y形象表示,若整个大圆圈表示纯净物,则下列物质属于Z范围的是
A.干冰 B.氯酸钾 C.红磷 D.食盐水
【答案】A
【分析】物质分为混合物和纯净物,混合物是由两种或两种以上的物质组成;纯净物是由一种物质组成。纯净物又分为单质和化合物。由同种元素组成的纯净物叫作单质;由两种或两种以上的元素组成的纯净物叫作化合物。氧化物是指由两种元素组成的化合物中,其中一种元素是氧元素。如图是纯净物、单质、化合物、氧化物之间关系的形象表示,若整个大圆圈表示纯净物,则X为单质,Y为化合物,Z为氧化物,据此回答。
【详解】A.干冰是由碳元素和氧元素组成的化合物,属于氧化物,A符合题意;
B.氯酸钾是由钾、氯、氧三种元素组成的纯净物,属于化合物,但不属于氧化物,B不符合题意;
C.红磷是由一种元素组成的纯净物,属于单质,C不符合题意;
D.食盐水是由水、食盐组成的混合物,D不符合题意;
故选A。
知识点02 物质的转化
1物质的转化
1.以碳、钙两种元素的单质和化合物为例,按要求完成物质间的转化。
物质的转化反应
实例(化学方程式)
单质→化合物
C+O2CO2或
2Ca+O22 CaO
碱性氧化物→碱
CaO+H2O=== Ca(OH)2
酸性氧化物→酸
CO2+H2O===H2CO3
酸→盐
Ca(OH)2+2HCl===CaCl2+2H2O
2.物质转化中的常见反应类型
(1)酸、碱、盐在溶液中发生复分解反应,通常有沉淀析出、气体放出或水等物质生成。例如:MgCl2+2NaOH=== Mg(OH)2↓+2NaCl。
(2)酸性氧化物与碱性氧化物可以发生化合反应,生成盐类物质。例如:CaO+CO2===CaCO3。
(3)排在金属活动性顺序表中氢前面的金属与稀盐酸(或稀硫酸)发生置换反应,生成氢气和盐。例如:Mg+2HCl===MgCl2+H2↑。
【特别提醒】单质、酸、碱、盐、氧化物的相互转化关系
【例1】X、Y、Z、W各代表一种物质,若X+Y=Z+W,则X和Y之间不可能是
A.盐和盐的反应 B.碱性氧化物和水的反应
C.酸与碱的反应 D.酸性氧化物和碱的反应
【答案】B
【详解】A.两种盐能反应生成两种新盐,所以X和Y可能是盐和盐,故不选A;
B.碱性氧化物和水能生成碱,X和Y不可能是碱性氧化物和水,故选B;
C.酸和碱反应生成新酸和新碱,X和Y可能是酸和碱,故不选C;
D.酸性氧化物和碱反应反应生成盐和水,X和Y可能是酸性氧化物和碱,故不选D;
选B。
【即练1】逻辑推理是化学学习中常用的思维方法。下列推理正确的是
A.中和反应有盐和水生成,则有盐和水生成的反应一定是中和反应
B.单质是由一种元素组成的纯净物,则由一种元素组成的纯净物一定是单质
C.氧化物中含有氧元素,则含有氧元素的化合物一定是氧化物
D.置换反应有单质生成,则有单质生成的反应一定是置换反应
【答案】B
【详解】A.中和反应是酸和碱反应,生成盐和水,但有盐和水生成的反应不一定是中和反应,例如二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙和水,不属于中和反应,A错误;
B.单质是由一种元素组成的纯净物,只含有一种元素的纯净物一定是单质,B正确;
C.氧化物中含有氧元素,但含有氧元素的化合物不一定是氧化物,如氢氧化钠中含氧元素但不是氧化物,C错误;
D.置换反应中有单质生成,有单质生成的反应不一定属于置换反应,如水电解生成氢气单质和氧气单质,D错误;
故选B。
【即练2】(24-25高一上·全国·假期作业)以下是碳和碳的化合物的转化关系:,其中各步转化的基本反应类型从左到右依次是
A.化合、分解、置换、复分解 B.置换、化合、复分解、分解
C.复分解、化合、分解、置换 D.分解、置换、化合、复分解
【答案】B
【详解】C与反应生成与,属于置换反应;与反应生成,属于化合反应;与发生中和反应,属于复分解反应;高温分解生成和,属于分解反应,故B正确。
知识点03 化学反应的分类
1.四种基本类型的化学反应
根据反应物和生成物的类别以及反应前后物质的种类多少,将化学反应分为四种基本类型。
化学反应
反应类型
实例(请各举一例)
A+B===AB
化合反应
CaO+H2O===Ca(OH)2
AB===A+B
分解反应
2H2O22H2O+O2↑
AB+C===A+CB
置换反应
Zn+CuSO4===ZnSO4+Cu
AB+CD===AD+CB
复分解反应
BaCl2+Na2SO4===BaSO4↓+2NaCl
2.氧化还原反应和非氧化还原反应
(1)根据反应前后元素的化合价是否发生变化,将化学反应分为氧化还原反应和非氧化还原反应。
(2)凡元素化合价发生变化的化学反应称为氧化还原反应。反之,为非氧化还原反应。
3.氧化还原反应与四种基本反应类型之间的关系
下图为氧化还原反应与四种基本反应类型的关系。
(1)分解反应:部分是氧化还原反应,其中有单质生成的分解反应一定是氧化还原反应。
(2)化合反应:部分是氧化还原反应,其中有单质参加的化合反应一定是氧化还原反应。
(3)置换反应:一定是氧化还原反应。
(4)复分解反应:一定不是氧化还原反应。
【例2】对于化学反应A+B=C+D,下列说法中正确的是
A.若生成物C、D中有一种为单质,则该反应一定是置换反应
B.若生成物C和D分别为两种沉淀,A、B有可能为盐和碱
C.若C、D是盐和水,则A、B一定是酸和碱
D.若C、D是两种化合物,则A、B一定是化合物
【答案】B
【详解】A.若反应为Fe2O3+3CO2Fe+3CO2,生成物中有单质,但该反应不是置换反应,A错误;
B.若为CuSO4和Ba(OH)2反应,可生成BaSO4和Cu(OH)2沉淀,反应物是盐和碱,B正确;
C.某些酸式盐和碱反应也可生成盐和水,如NaHSO4和NaOH的反应,C错误;
D.烃类物质燃烧(如甲烷与氧气燃烧),可生成水、二氧化碳两种化合物,故A、B不一定都为化合物,D错误;
故选B。
【即练3】下列属于置换反应的是
A.2FeCl3+Cu=CuCl2+2FeCl2 B.2HClO 2HCl+O2↑
C.CuO+COCu+CO2 D.2Mg+CO22MgO+C
【答案】D
【分析】一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的反应是置换反应。
【详解】A.2FeCl3+Cu=CuCl2+2FeCl2生成物中没有单质生成,不是置换反应,故不选A;
B.2HClO 2HCl+O2↑,一种物质生成两种物质,属于分解反应,故不选B;
C.CuO+COCu+CO2反应物中没有单质,不是置换反应,故不选C;
D.2Mg+CO22MgO+C是一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物,属于置换反应,故选D;
选D。
【即练4】工业上以石英砂为原料制取单质硅,其工艺流程图如下:
流程一:
流程二:
有关反应分类说法不正确的是
A.①~⑥均属于氧化还原反应 B.只有①②③属于置换反应
C.⑥既属于氧化还原反应又属于分解反应 D.⑤中的两个化学反应均属于复分解反应
【答案】A
【分析】工艺流程图中的各步反应为①,②,③,④,⑤,,⑥。
【详解】A.⑤反应中无元素化合价变化,不属于氧化还原反应,A项错误;
B.①②③反应都是单质与化合物反应生成新单质与新化合物,属于置换反应,④无新单质生成,不属于置换反应,⑤属于复分解反应,⑥属于分解反应,B项正确;
C.⑥反应中有元素化合价变化,属于氧化还原反应,由一种反应物转化为两种生成物,属于分解反应,C项正确;
D.⑤中的两个化学反应都是两种化合物反应生成两种新化合物,均属于复分解反应,D项正确;
答案选A。
1.(24-25高一上·全国·课前预习)有溶液、溶液、溶液、稀硫酸六种物质,在常温下物质两两间能发生反应的最多有
A.4个 B.5个 C.6个 D.7个
【答案】C
【分析】氧化铜仅与稀硫酸反应生成硫酸铜和水;铁仅与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气(金属与酸反应);氢氧化钡与稀硫酸反应生成硫酸钡沉淀和水(酸碱中和)、与K2CO3溶液反应生成BaCO3沉淀和KOH(盐与碱反应);K2CO3溶液与稀硫酸反应生成CO2、水和硫酸钾(盐与酸反应);NaOH溶液仅与稀硫酸反应生成硫酸钠和水(酸碱中和);稀硫酸与上述5种物质分别反应,共5个反应。
【详解】A.根据分析可知总反应数为6个,A错误;
B.根据分析可知总反应数为6个,B错误;
C.根据分析可知总反应数为6个,C正确;
D.根据分析可知总反应数为6个,D错误;
故答案选C。
2.(23-24高一上·广东梅州·期中)下列物质的分类正确的是
选项
碱性氧化物
酸性氧化物
碱
酸
盐
A
B
C
D
CO
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【详解】A.为不成盐氧化物,为盐,A错误;
B.为酸性氧化物,B错误;
C.为碱性氧化物,为酸性氧化物,为碱,为酸,为盐,C正确;
D.为两性氧化物,CO为不成盐氧化物,D错误;
故选C。
3.下列变化属于化学变化的是
A.铁在1535℃时熔化成铁水 B.木炭在氧气中燃烧
C.1标准大气压下,水在100℃时变成水蒸气 D.日光灯照明
【答案】B
【分析】化学变化是生成新物质的变化
【详解】A.铁在1535℃时熔化成铁水只是物质状态的变化,物理变化,A错误;
B.木炭在氧气中燃烧生成二氧化碳,化学变化,B正确;
C.1标准大气压下,水在100℃时变成水蒸气,只是物质状态的变化,物理变化,C错误;
D.日光灯照明没有生成新物质,物理变化,D错误;
故选C。
4.下列转化关系不能通过一步反应实现的是
A.Fe→FeCl2 B.Fe2O3→Fe(OH)3
C.FeCl3→FeCl2 D.Fe(OH)3→FeCl3
【答案】B
【解析】略
5.既属于钠盐,有属于硫酸盐的物质是
A.Na2SO3 B.Na2SO4 C.K2SO4 D.NaHSO4
【答案】B
【解析】略
6.硝酸钾是一种无氯氮钾复合肥, 宜在种植水果、蔬菜、花卉时使用。关于的说法中,不正确的是
A.从其阳离子看,属于钾盐 B.从其阴离子看,属于硝酸盐
C.它属于纯净物中的无机化合物 D.因为含有氧元素,故它属于氧化物
【答案】D
【详解】A.硝酸钾中含有钾离子和硝酸根离子,从其阳离子看,属于钾盐,A正确;
B.硝酸钾中含有钾离子和硝酸根离子,从其阴离子看,属于硝酸盐,B正确;
C.硝酸钾是纯净物,为无机化合物,C正确;
D.只含两种元素,且其中一种元素为氧元素的化合物为氧化物,硝酸钾含三种元素,不是氧化物,D错误;
答案选D。
7.下列有关物质分类的叙述正确的是
A.CaCl2、NaOH、HCl、O2四种物质都属于化合物
B.溶液、浊液、胶体都属于混合物
C.硫酸、纯碱、醋酸钠和生石灰分别属于酸、碱、盐和氧化物
D.CO2、CO等非金属氧化物均属于酸性氧化物
【答案】B
【详解】A.O2是单质,不是化合物,故A错误;
B.溶液、浊液、胶体都是由分散质和分散剂组成的,都属于混合物,故B正确;
C.硫酸是酸,纯碱是碳酸钠,属于盐,醋酸钠是盐,生石灰是金属氧化物,分别属于酸、盐、盐和氧化物,故C错误;
D.CO不能和碱反应,属于不成盐氧化物,CO2和碱反应生成盐和水,属于酸性氧化物,故D错误;
故选B。
8.(24-25高一上·全国·课前预习)从元素化合价变化的角度认识氧化还原反应
(1)反应:
①CuO是氧化剂,铜元素化合价___________,发生___________反应,被___________。
②是还原剂,氢元素化合价___________,发生___________反应,被___________。
(2)反应:(反应物、生成物均无氧元素)
①氯元素化合价___________,发生___________反应,被___________。
②钠元素化合价___________,发生___________反应,被___________。
结论:从反应前后元素化合价变化的角度看,只要反应前后___________的反应,就叫做氧化还原反应。
【答案】(1) 降低 还原 还原 升高 氧化 氧化
(2) 降低 还原 还原 升高 氧化 氧化 有化合价升降
【详解】(1)中,Cu元素化合价从+2价b变为0价,即铜元素化合价降低,发生还原反应,被还原;
H元素化合价从0价变为+1价,即氢元素化合价升高,发生氧化反应,被氧化;
(2)中,Cl元素化合价从0价变为-1价,即氯元素化合价降低,发生还原反应,被还原;
Na元素化合价从0价变为+1价,钠元素化合价升高,发生氧化反应,被氧化;
从反应前后元素化合价变化的角度看,只要反应前后有化合价升降的反应,就叫做氧化还原反应。
9.(24-25高一上·全国·课前预习)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。
10.(24-25高一上·全国·课前预习)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。
11.根据要求,回答下列问题:
Ⅰ. 从铁、盐酸、氧气、过氧化氢、硝酸银溶液五种物质中选出一种或两种为反应物,按下列反应类型各写出一个化学方程式。
(1)化合反应:_______。
(2)分解反应:_______。
(3)置换反应:_______。
(4)复分解反应:_______。
Ⅱ. 按下列要求各写出一个化学方程式。
(5)有水生成的化合反应:_______。
(6)生成一种碱性氧化物和一种酸性氧化物的分解反应:_______。
(7)有硝酸银参加反应生成硝酸铜的置换反应:_______。
(8)生成两种沉淀的复分解反应:_______。
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
(6)
(7)
(8)
【分析】该题旨在根据各个反应类型的定义和限定条件写出相应的化学方程式。
【详解】(1)化合反应的特征是“多变一”,故可以是,也可以是;
(2)分解反应的特征是“一变多”,故可以是,也可以是;
(3)由题中所给物质可知,能发生置换反应的可能为:或;
(4)题中所给物质可知,能发生复分解反应的可能为:或;
(5)有水生成的化合反应为双氧水在二氧化锰做催化剂且加热的条件下分解生成水和氧气的反应,故化学方程式为:;
(6)碳酸钙高温下分解生成氧化钙和二氧化碳,其中氧化钙为碱性氧化物,二氧化碳为酸性氧化物,故化学方程式为:;
(7)铜和硝酸银反应生成硝酸铜和银,故化学方程式为:;
(8)硝酸铜和氢氧化钡反应生成硫酸钡沉淀和氢氧化铜沉淀,故化学方程式为:;
12.如图五角星上排列的A、B、C、D、E五种物质均为中学化学中常见的化合物,相互之间的连线表示两种物质能发生化学反应。
A、C、E均为氧化物,A是人体呼出的气体之一;在实验室中B可以用来制取A,而D可以用来检验A;C和E反应能生成D。
(1)写出下列物质的化学式:
A________,D________;
(2)B除了制取A之外的另一种用途是____________________________________;
(3)C和E反应的化学方程式为________________________________________
(4)这五种物质之间两两发生反应,其中没有涉及的基本反应类型是________。
【答案】 CO2 Ca(OH)2 用于金属表面除锈(制造药物、可帮助消化等) CaO+H2O=Ca(OH)2 分解反应和置换反应
【分析】A是人体呼出的主要气体,则A为二氧化碳,在实验室中B可以用来制取A,而D可以用来检验A,则D为氢氧化钙,B与D可反应,则B为盐酸;E与B, E与C都反应,且A、C、E均为氧化物,E与C反应生成的D为碱,则C为水,E为氧化钙;
【详解】(1)根据上述分析可知:A为CO2,D为Ca(OH)2;答案:CO2 ;Ca(OH)2;
(2) 根据上述分析可知B为盐酸,盐酸除用来制取二 氧化碳外,还用来除去铁制品表面的铁锈;答案:用于金属表面除锈(制造药物、可帮助消化等);
(3) 根据上述分析可知C为水,E为氧化钙,氧化钙和水反应生成氢氧化钙,其化学方程式为CaO+H2O=Ca(OH)2 ;答案:CaO+H2O=Ca(OH)2 ;
(4)该五角星的位置中有化合反应,如H2O与CaO、CO2的反应都是化合反应;CO2与Ca(OH)2的反应是复分解反应,HCl和CaO、Ca(OH)2的反应都是复分解反应,没有涉及分解反应和置换反应。答案:分解反应和置换反应。
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第01讲 物质及其反应的分类
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预习目标
1、能根据组成对物质进行分类,区分纯净物、混合物、单质、化合物,并进一步将化合物分为酸、碱、盐、氧化物。
2、能根据反应形式判断化合、分解、置换、复分解四种基本反应类型。
3、初步建立分类观,认识到分类是学习化学的重要方法。
预习重点
掌握从物质组成到化合物再分类的层次体系,以及四种基本化学反应类型的特征与判断方法。
预习难点
区分易混淆概念(如纯净物与混合物),并能灵活判断反应类型,尤其是复分解反应的条件与置换反应中金属活动性顺序的隐性应用。
情|境|启|思
现在人们不仅能充分利用自然界提供的各种物质,还能应用物质转化的规律,植被和合成大量的新物质,提高人类的生活质量,推动社会文明进步。面对丰富多彩、变化无穷的物质世界,你是否想过:化学家是怎样研究物质组成、结构和变化的呢?
深|研|精|炼
知识点01 物质分类的意义
1. 分类
分类是指按照 进行归类。通常可根据事物的 或事物的 来进行分类。
2.物质分类的意义
(1)通过比较物质的 ,把某些具有 或 的事物归为一类,以提高研究的效率。
(2)使众多复杂的事物 ,有助于我们按照物质的类别进一步研究物质的 、 和 。
【例1】(24-25高一上·全国·课前预习)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
【即练1】对下列物质进行的分类正确的是
A.纯碱、烧碱均属于碱
B.CuSO4·5H2O属于纯净物
C.凡能电离出H+的化合物均属于酸
D.盐类物质一定含有金属阳离子
【即练2】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
3.根据物质的物理性质分类
(1)根据物质存在的状态:分为 物质、 物质、 物质。
(2)根据物质的导电性:分为 、 、 。
(3)根据物质在水中的溶解性:分为 物质、 物质、 物质。
4.根据物质的组成和性质分类
物质分类的树状分类图
(1)氧化物的分类
根据氧化物的性质,将氧化物分为碱性氧化物和酸性氧化物:
碱性氧化物:能 的氧化物,如CaO、Na2O等。
酸性氧化物:能 的氧化物,如CO2、SO2等。
(2)酸的分类
①根据组成,将酸分为无氧酸和含氧酸
无氧酸:不含 的酸,如HCl等。
含氧酸:含 的酸,如H2SO4、HNO3等。
②根据在水溶液中电离出的H+个数,分为一元酸(如 )、二元酸(如 )和三元酸(如 )。
③根据酸性强弱,分为强酸(如 )和弱酸(如 )。
(3)碱的分类
①根据溶解性,NaOH、KOH和Ba(OH)2为 碱;Cu(OH)2、Fe(OH)3为 碱或 氢氧化物; 为微溶性碱。
②根据碱性强弱,KOH、NaOH、Ca(OH)2、Ba(OH)2为 ;NH3·H2O、Cu(OH)2等为 。
【特别提醒】
(1)对于同一物质,分类标准不同,物质类别也不同。
如NaHSO4既属于盐、钠盐、酸式盐,又属于含氧酸盐等。
(2)依据组成和性质判断物质的类别时应注意:
①纯碱(Na2CO3)不属于碱,属于盐。
②结晶水合物如CuSO4·5H2O等为纯净物。
③只含有一种元素的物质可能是纯净物,也可能是混合物(如O2、O3同素异性体的混合物)。
【例2】物质分类在逻辑上存在如下关系:
下列说法正确的是
A.金属氧化物与碱性氧化物属于包含关系 B.化合物与氧化物属于交叉关系
C.碳酸盐与钠盐属于包含关系 D.混合物与空气属于并列关系
【即练3】(24-25高一上·全国·课前预习)推理是一种重要的研究和学习方法,但推理必须科学、严谨,下列推理正确的是
A.氧化物中含有氧元素,含有氧元素的化合物一定是氧化物
B.金属铝和金都耐腐蚀,是因为金属铝和金化学性质都不活泼
C.分子是由原子构成的,故同种原子只能构成一种分子
D.蜡烛和酒精燃烧后都会生成水,故燃烧能生成水的物质一定含有氢元素
【即练4】(24-25高一上·全国·课前预习)分类是研究物质的常用方法。如图是纯净物、单质、化合物、氧化物之间关系的Y形象表示,若整个大圆圈表示纯净物,则下列物质属于Z范围的是
A.干冰 B.氯酸钾 C.红磷 D.食盐水
知识点02 物质的转化
1物质的转化
1.以碳、钙两种元素的单质和化合物为例,按要求完成物质间的转化。
物质的转化反应
实例(化学方程式)
单质→化合物
C+O2CO2或
2Ca+O22 CaO
碱性氧化物→碱
酸性氧化物→酸
CO2+H2O===H2CO3
酸→盐
Ca(OH)2+2HCl===CaCl2+2H2O
2.物质转化中的常见反应类型
(1)酸、碱、盐在溶液中发生复分解反应,通常有 析出、气体放出或 等物质生成。例如:MgCl2+2NaOH=== Mg(OH)2↓+2NaCl。
(2)酸性氧化物与碱性氧化物可以发生化合反应,生成 物质。例如:CaO+CO2===CaCO3。
(3)排在金属活动性顺序表中氢前面的金属与稀盐酸(或稀硫酸)发生 反应,生成氢气和盐。例如:Mg+2HCl===MgCl2+H2↑。
【特别提醒】单质、酸、碱、盐、氧化物的相互转化关系
【例1】X、Y、Z、W各代表一种物质,若X+Y=Z+W,则X和Y之间不可能是
A.盐和盐的反应 B.碱性氧化物和水的反应
C.酸与碱的反应 D.酸性氧化物和碱的反应
【即练1】逻辑推理是化学学习中常用的思维方法。下列推理正确的是
A.中和反应有盐和水生成,则有盐和水生成的反应一定是中和反应
B.单质是由一种元素组成的纯净物,则由一种元素组成的纯净物一定是单质
C.氧化物中含有氧元素,则含有氧元素的化合物一定是氧化物
D.置换反应有单质生成,则有单质生成的反应一定是置换反应
【即练2】以下是碳和碳的化合物的转化关系:,其中各步转化的基本反应类型从左到右依次是
A.化合、分解、置换、复分解 B.置换、化合、复分解、分解
C.复分解、化合、分解、置换 D.分解、置换、化合、复分解
知识点03 化学反应的分类
1.四种基本类型的化学反应
根据反应物和生成物的类别以及反应前后物质的种类多少,将化学反应分为四种基本类型。
化学反应
反应类型
实例(请各举一例)
A+B===AB
CaO+H2O===Ca(OH)2
AB===A+B
2H2O22H2O+O2↑
AB+C===A+CB
Zn+CuSO4===ZnSO4+Cu
AB+CD===AD+CB
BaCl2+Na2SO4===BaSO4↓+2NaCl
2.氧化还原反应和非氧化还原反应
(1)根据反应前后元素的化合价是否发生变化,将化学反应分为 反应和 反应。
(2)凡元素化合价发生变化的化学反应称为 反应。反之,为非氧化还原反应。
3.氧化还原反应与四种基本反应类型之间的关系
下图为氧化还原反应与四种基本反应类型的关系。
(1)分解反应:部分是氧化还原反应,其中有 生成的分解反应一定是氧化还原反应。
(2)化合反应:部分是氧化还原反应,其中有 参加的化合反应一定是氧化还原反应。
(3)置换反应: 氧化还原反应。
(4)复分解反应: 氧化还原反应。
【例2】对于化学反应A+B=C+D,下列说法中正确的是
A.若生成物C、D中有一种为单质,则该反应一定是置换反应
B.若生成物C和D分别为两种沉淀,A、B有可能为盐和碱
C.若C、D是盐和水,则A、B一定是酸和碱
D.若C、D是两种化合物,则A、B一定是化合物
【即练3】下列属于置换反应的是
A.2FeCl3+Cu=CuCl2+2FeCl2 B.2HClO 2HCl+O2↑
C.CuO+COCu+CO2 D.2Mg+CO22MgO+C
【即练4】工业上以石英砂为原料制取单质硅,其工艺流程图如下:
流程一:
流程二:
有关反应分类说法不正确的是
A.①~⑥均属于氧化还原反应 B.只有①②③属于置换反应
C.⑥既属于氧化还原反应又属于分解反应 D.⑤中的两个化学反应均属于复分解反应
1.(24-25高一上·全国·课前预习)有溶液、溶液、溶液、稀硫酸六种物质,在常温下物质两两间能发生反应的最多有
A.4个 B.5个 C.6个 D.7个
2.下列物质的分类正确的是
选项
碱性氧化物
酸性氧化物
碱
酸
盐
A
B
C
D
CO
A.A B.B C.C D.D
3.下列变化属于化学变化的是
A.铁在1535℃时熔化成铁水 B.木炭在氧气中燃烧
C.1标准大气压下,水在100℃时变成水蒸气 D.日光灯照明
4.下列转化关系不能通过一步反应实现的是
A.Fe→FeCl2 B.Fe2O3→Fe(OH)3
C.FeCl3→FeCl2 D.Fe(OH)3→FeCl3
5.既属于钠盐,有属于硫酸盐的物质是
A.Na2SO3 B.Na2SO4 C.K2SO4 D.NaHSO4
6.硝酸钾是一种无氯氮钾复合肥, 宜在种植水果、蔬菜、花卉时使用。关于的说法中,不正确的是
A.从其阳离子看,属于钾盐 B.从其阴离子看,属于硝酸盐
C.它属于纯净物中的无机化合物 D.因为含有氧元素,故它属于氧化物
7.下列有关物质分类的叙述正确的是
A.CaCl2、NaOH、HCl、O2四种物质都属于化合物
B.溶液、浊液、胶体都属于混合物
C.硫酸、纯碱、醋酸钠和生石灰分别属于酸、碱、盐和氧化物
D.CO2、CO等非金属氧化物均属于酸性氧化物
8.(24-25高一上·全国·课前预习)从元素化合价变化的角度认识氧化还原反应
(1)反应:
①CuO是氧化剂,铜元素化合价___________,发生___________反应,被___________。
②是还原剂,氢元素化合价___________,发生___________反应,被___________。
(2)反应:(反应物、生成物均无氧元素)
①氯元素化合价___________,发生___________反应,被___________。
②钠元素化合价___________,发生___________反应,被___________。
结论:从反应前后元素化合价变化的角度看,只要反应前后___________的反应,就叫做氧化还原反应。
9.(24-25高一上·全国·课前预习)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
10.(24-25高一上·全国·课前预习)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_______,_______。
11.根据要求,回答下列问题:
Ⅰ. 从铁、盐酸、氧气、过氧化氢、硝酸银溶液五种物质中选出一种或两种为反应物,按下列反应类型各写出一个化学方程式。
(1)化合反应:_______。
(2)分解反应:_______。
(3)置换反应:_______。
(4)复分解反应:_______。
Ⅱ. 按下列要求各写出一个化学方程式。
(5)有水生成的化合反应:_______。
(6)生成一种碱性氧化物和一种酸性氧化物的分解反应:_______。
(7)有硝酸银参加反应生成硝酸铜的置换反应:_______。
(8)生成两种沉淀的复分解反应:_______。
12.如图五角星上排列的A、B、C、D、E五种物质均为中学化学中常见的化合物,相互之间的连线表示两种物质能发生化学反应。
A、C、E均为氧化物,A是人体呼出的气体之一;在实验室中B可以用来制取A,而D可以用来检验A;C和E反应能生成D。
(1)写出下列物质的化学式:
A________,D________;
(2)B除了制取A之外的另一种用途是____________________________________;
(3)C和E反应的化学方程式为________________________________________
(4)这五种物质之间两两发生反应,其中没有涉及的基本反应类型是________。
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