内容正文:
《暑假先修|高一化学自学提升讲义》 麦子化学
《暑假先修|高一化学自学提升讲义》
第1讲 化学基础衔接-----物质分类与初中核心概念复盘
【学习目标】
1.回顾初中单质、氧化物、酸、碱、盐、四大基本反应等核心知识,扫清知识漏洞;
2.掌握树状分类法、交叉分类法,能对常见物质多角度分类;
4.梳理单质、氧化物、酸碱盐之间转化规律,搭建初高中物质转化知识桥梁;
3.能结合物质类别预判物质基础化学性质,初步建立类别观。
【旧知回顾】
一、物质的变化与性质
1.物理变化和化学变化
物理变化
化学变化
定 义
没有生成其他物质的变化叫物理变化
生成其他物质的变化叫化学变化
常见现象
物质的状态、形状可能发生变化,可能有发光、放热等现象出现
颜色改变、放出气体、生成沉淀等,并吸热、放热、发光等
本质区别
是否有新物质生成
实 质
构成物质的分子是否发生变化
联 系
发生化学变化时一定同时发生物理变化,而发生物理变化时不一定同时发生化学变化。
2.物理性质和化学性质
物理性质
化学性质
定 义
物质不需要发生化学变化就可以表现出来的性质
物质在化学变化中表现出来的性质
实 例
颜色、状态、气味;硬度、密度、燃点、沸点、熔点、溶解性、挥发性、导电性等
可燃性、氧化性、还原性、稳定性、活泼性、酸性、碱性、毒性等
区 别
这种性质是否需要经过化学变化才能表现出来
3.物质的性质和用途
分类
物理性质
化学性质
概念
物质不需要发生化学变化就表现出来的性质
物质在化学变化中表现出来的性质
常见性质
颜色、状态、气味、硬度、密度、熔点、沸点、溶解性、吸附性、挥发生、导电性等
可燃性、还原性、腐蚀性、酸碱性、金属活动性、稳定性、氧化性等
判断依据
是否通过化学变化表现出来
二、酸、碱、盐的性质
1.酸的化学性质
(1)酸的通性:酸溶液中都含有氢离子(H+)。
名称
稀盐酸
稀硫酸
与酸碱指示剂作用
酸能使紫色石蕊溶液变红色,但不能使无色酚酞溶液变色
活泼金属+酸―→盐+氢气(置换反应)
Mg+2HCl===MgCl2+H2↑
Fe+2HCl===FeCl2+H2↑
Zn+2HCl===ZnCl2+H2↑
Mg+H2SO4===MgSO4+H2↑
Fe+H2SO4===FeSO4+H2↑
Zn+H2SO4===ZnSO4+H2↑
现象:均有气泡产生,铁与稀盐酸或稀硫酸反应时,溶液均由无色变成浅绿色
金属氧化物+酸―→盐+水
Fe2O3+6HCl===2FeCl3+3H2O
现象:红色固体溶解,无色溶液变成黄色
CuO+H2SO4===CuSO4+H2O
现象:黑色固体溶解,无色溶液变成蓝色
碱+酸―→盐+水
NaOH+HCl===NaCl+H2O
Ca(OH)2+H2SO4===CaSO4+2H2O
某些盐+某些酸―→新盐+新酸
CaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+CO2↑
现象:固体溶解,有气泡产生
Na2CO3+H2SO4===Na2SO4+H2O+CO2↑
现象:有气泡产生
(2)酸的特性:不同的酸溶液中存在的酸根离子不同。
特性
现象
化学方程式
应用
稀盐酸和硝酸银反应
有白色沉淀产生
AgNO3+HCl===AgCl↓+HNO3
检验Cl-
稀硫酸和氯化钡反应
有白色沉淀产生
BaCl2+H2SO4===BaSO4↓+2HCl
检验SO
2.碱的化学性质
(1)碱的通性:碱溶液中都含有氢氧根离子(OH-)。
名称
氢氧化钠
氢氧化钙
与酸碱指示剂反应
碱溶液能使紫色石蕊溶液变蓝色,使无色酚酞溶液变红色
碱+非金属氧化物―→盐+水
2NaOH+CO2===Na2CO3+H2O
(吸收二氧化碳)
Ca(OH)2+CO2===CaCO3↓+H2O
(检验二氧化碳)
碱+酸―→盐+水
2NaOH+H2SO4===Na2SO4+2H2O
Ca(OH)2+2HCl===CaCl2+2H2O
某些碱+某些盐―→新盐+新碱
2NaOH+CuSO4===Na2SO4+Cu(OH)2↓
现象:产生蓝色沉淀
Ca(OH)2+CuSO4===CaSO4+Cu(OH)2↓
(配制农药波尔多液)
现象:产生蓝色沉淀
(2)碱的特性。
不同的碱溶液中存在的金属离子不同,化学性质存在差异。例如,氢氧化钙能和碳酸钠反应,氢氧化钠不能和碳酸钠反应。
3.盐的化学性质
盐的化学性质
举例(化学方程式)
溶液的酸碱性
大多数盐溶液呈中性(如NaCl等),但有的盐溶液呈碱性
(如Na2CO3、NaHCO3等),有的盐溶液呈酸性(如NH4Cl等)
金属+可溶性盐―→新盐+新金属
Fe+CuSO4===FeSO4+Cu
Cu+2AgNO3===Cu(NO3)2+2Ag
盐+酸―→新盐+新酸
Na2CO3+2HCl===2NaCl+CO2↑+H2O
NaHCO3+HCl===NaCl+CO2↑+H2O
可溶性盐+可溶性碱―→新盐+新碱
Na2CO3+Ca(OH)2===CaCO3↓+2NaOH
Na2CO3+Ba(OH)2===BaCO3↓+2NaOH
可溶性盐+可溶性盐―→新盐+新盐
Na2CO3+CaCl2===CaCO3↓+2NaCl
Na2SO4+BaCl2===BaSO4↓+2NaCl
某些盐的热不稳定性
2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O
CaCO3CO2↑+CaO
三、化学反应类型
1.基本反应类型(反应形式)
(1)化合反应(多变一:A+B+……―→C):由两种或两种以上的物质生成另一种物质的反应。
(2)分解反应(一变多:A―→B+C+……):由一种反应物生成两种或两种以上其他物质的反应。
(3)置换反应(单换单:A+BC―→B+AC):由一种单质与一种化合物反应,生成另一种单质和另一种化合物的反应。
(4)复分解反应(双交换,价不变:AB+CD―→AD+CB):由两种化合物互相交换成分,生成另外两种化合物的反应。
2.其他反应类型
(1)氧化反应:物质与氧气发生的反应。
(2)还原反应:含氧化合物里的氧被夺去的反应。
(3)中和反应:酸与碱作用生成盐和水的反应。
【新知梳理】
一、物质的组成与分类
1.根据物质的存在状态、性质分类
分类依据
物质种类
物质存在的状态
气态物质、液态物质、固态物质
物质的导电性
导体、半导体、绝缘体
物质在水中的溶解性
可溶性物质、微溶性物质、难溶性物质
2.物质分类的常用方法
(1)树状分类
根据物质的组成可对物质进行如下分类
指出上图中序号所示物质的分类依据:
①按是否由同种物质组成;
②按是否由同种元素组成;
③按元素种类;
④按是否含有碳元素;
⑤按物质的组成与性质。
(2)交叉分类
从不同的角度(即分类标准)对物质分类,同一种物质可能属于不同的物质类别,如碳酸钠的交叉分类:
分类标准
所属类别
组成的阳离子
钠盐
组成的阴离子
碳酸盐
溶解性
可溶性盐
例如:将不同的物质与它所属的类别进行连线。
3.根据物质的性质分类
(1)根据物质的性质对氧化物进行分类
氧化物
酸性氧化物
碱性氧化物
定义
能与碱反应生成盐和水的氧化物
能与酸反应生成盐和水的氧化物
实例
CO2、SO3等
CaO、Fe2O3等
属类
大多数非金属氧化物
大多数金属氧化物
(2)氧化物的交叉分类
二、物质的转化
1.基本依据
在化学变化过程中,元素是不会改变的。即化学反应中质量守恒。
2.实例
(1)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。
①2Ca+O2===2CaO,化合反应;
②CaO+H2O===Ca(OH)2,化合反应;
③CaO+CO2===CaCO3,化合反应;
④Ca(OH)2+Na2CO3===CaCO3↓+2NaOH,复分解反应;
⑤Ca(OH)2+2HCl===CaCl2+2H2O,复分解反应;
⑥CaCO3+2HCl===CaCl2+CO2↑+H2O,复分解反应。
(2)碳及其化合物之间的转化关系如图所示:
写出图中序号所示转化所需反应物的化学式:
①O2;②H2O;③Ca(OH)2;④CaO;⑤Ca(OH)2(答案合理即可)。
(3)单质、氧化物、酸、碱和盐的相互关系,可以用如图简单表示。选择铁、碳、氧气、盐酸、氧化钙、二氧化碳、水、氢氧化钙8种物质作为反应物,将图中指定序号的转化用化学方程式表示(所写化学方程式不得重复)。
①C+O2CO2;
② ;
③ ;
④ ;
⑤ ;
⑥ ;
⑦ 。
②CO2+H2O===H2CO3
③CO2+Ca(OH)2===CaCO3↓+H2O
④Fe+2HCl===FeCl2+H2↑
⑤CaO+2HCl===CaCl2+H2O(或CaO+CO2===CaCO3)
⑥Ca(OH)2+2HCl===CaCl2+2H2O
⑦CaO+H2O===Ca(OH)2
三、分散系及其分类、胶体
1.分散系
2.分散系的分类及其依据
按照分散质粒子的直径大小分类
3.胶体的分类
根据分散剂
的状态分类
【典例精讲】
【例1】分类是学习和研究化学的一种重要方法,下列分类合理的是( )
A.K2CO3和K2O都属于盐
B.KOH和Na2CO3都属于碱
C.H2SO4和HNO3都属于酸
D.Na2O和Na2SiO3都属于氧化物
【答案】C
【解析】K2CO3属于盐,K2O属于氧化物,故A错误;KOH属于碱,Na2CO3属于盐,故B错误;H2SO4和HNO3都属于酸,故C正确;Na2O属于氧化物,Na2SiO3属于盐,故D错误。
【例2】某同学在奥运五环中填入了五种物质,该“五连环”中相连物质间发生的反应涉及几种基本反应类型( )
A.1种 B.2种 C.3种 D.4种
【答案】C
【解析】铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁,属于化合反应;铁和硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,属于置换反应;硫酸和氢氧化钠反应生成硫酸钠和水,属于复分解反应。该“五连环”中相连物质间发生的反应涉及3种基本反应类型。
【例3】关于物质的分类,下列组合正确的是( )
选
项
碱
酸
盐
碱性氧
化物
酸性氧
化物
纯净物
A
NH3·H2O
H2SO4
(NH4)3PO4
SO2
CO2
水煤气
B
NaOH
HCl
NaCl
Na2O
NO2
小苏打
C
NaOH
CH3COOH
Ca(ClO)2
MgO
SO2
Fe3O4
D
KOH
NaHSO4
CaCO3
CaO
SO3
大理石
【答案】C
【解析】A项中SO2不是碱性氧化物,水煤气的主要成分是CO和H2,为混合物;B项中NO2不是酸性氧化物;C项物质分类均正确;D项中NaHSO4不是酸,大理石应视为混合物(主要成分是CaCO3)。
【例4】下列物质间的转化通过一步反应不能实现的是( )
A.CaO→Ca(OH)2 B.CuO→Cu(OH)2
C.Ca(OH)2→CaCO3 D.CuSO4→FeSO4
【答案】B
【解析】A项,CaO+H2O===Ca(OH)2;B项,CuO不能通过一步反应转化为Cu(OH)2;C项,Ca(OH)2+CO2===CaCO3↓+H2O;D项,CuSO4+Fe===FeSO4+Cu。
【例5】将饱和氯化铁溶液滴入盛有沸水的烧杯中并继续加热得到红褐色分散系X,下列分析错误的是( )
A.X的分散质粒子直径可能为50 nm
B.用激光笔照射X时,可观察到X中有光亮的“通路”
C.稳定性:X>FeCl3溶液
D.无法用过滤的方法除去X中残留的FeCl3
【答案】C
【解析】X是胶体,其分散质粒子直径介于1~100 nm 之间,A正确;胶体可以产生丁达尔效应,B正确;胶体稳定性弱于溶液,C错误;胶体与溶液均可透过滤纸,D正确。
【重难突破】
1.日常生活中常见物质的俗名
物质
俗名
物质
俗名
Na2CO3
纯碱、苏打
KOH
苛性钾
NaHCO3
小苏打
NaOH
烧碱、火碱、
苛性钠
CuSO4·5H2O
胆矾
Ca(OH)2
熟石灰、消石灰
FeSO4·7H2O
绿矾
CaO
生石灰
KAl(SO4)2·12H2O
明矾
CaCO3
石灰石
CaSO4·2H2O
生石膏
CH4
天然气、沼气
2CaSO4·H2O
熟石膏
CH3CH2OH
酒精
BaSO4
重晶石
CH3COOH
醋酸
NaCl
食盐
—
—
2.各类无机物间的典型转化
(1)氧化物的通性
(2)酸、碱、盐的通性
3.常见物质的转化规律
(1)以“强制弱”规律
①强酸制弱酸
如Na2CO3+2HCl2NaCl+CO2↑+H2O;
②强碱制弱碱
如FeCl3+3NaOHFe(OH)3↓+3NaCl;
③活泼性强的金属制活泼性弱的金属
如Fe+CuSO4Cu+FeSO4。
(2)易溶制难溶
如Na2SO4溶液与BaCl2溶液反应:Na2SO4+BaCl2BaSO4↓+2NaCl。
4.四种基本反应类型与氧化还原反应的关系
5.分散系 胶体
(1)三种分散系的比较
分散系
溶液
胶体
浊液
分散质粒子的直径
<1 nm
1~100 nm
>100 nm
分散质粒子的种类
单个小分子或离子
多分子(离子)集合体或高分子
巨大数目分子或离子集合体(固体小颗粒或小液滴)
性
质
外观特征
均一、透明
均一、透明
不均一、不透明
稳定性
稳定
较稳定
不稳定
能否透过滤纸
能
能
不能
能否透过半透膜
能
不能
不能
实例
食盐水
豆浆
泥水
(2)胶体的性质
【基础巩固练】
1.古诗词是中华传统文化的精髓,以下诗句中画线部分包含化学变化的是( )
A.竹外桃花三两枝,春江水暖鸭先知 B.爆竹声中一岁除,春风送暖入屠苏
C.忽如一夜春风来,千树万树梨花开 D.日照香炉生紫烟,遥看瀑布挂前川
【答案】B
【解析】春江水暖鸭先知是鸭子感知到水温的变化,没有新物质生成,属于物理变化,故A错误;爆竹声中一岁除包含着燃放烟花爆竹的过程,有新物质生成,属于化学变化,故B正确;千树万树梨花开的过程中没有新物质生成,属于物理变化,故C错误;日照香炉生紫烟是光的折射现象,没有新物质生成,属于物理变化,故D错误。
2.化学与生活密切相关,下列现象或应用中涉及化学变化的是( )
A.中和胃酸
B.海水晒盐
C.分离液态空气制氧气
D.霓虹灯发光
【答案】A
【解析】中和胃酸,酸和碱发生了中和反应,有新物质生成,属于化学变化,故A正确;海水晒盐利用的是蒸发结晶的原理,分离液态空气制氧气,利用的是液态氮和液态氧沸点的不同,霓虹灯发光是因为填充的稀有气体通电时会发出不同颜色的光,没有新物质生成,属于物理变化,故B、C、D错误。
3.从物质类别的通性角度分析,下列说法错误的是( )
A.金属单质可以与非金属单质反应
B.酸性氧化物可以与碱反应
C.非金属单质一定能与酸反应
D.部分碱性氧化物可以与水反应
【答案】C
【解析】A项中,2Fe+3Cl22FeCl3;B项中,CO2+Ca(OH)2===CaCO3↓+H2O;C项中,H2与H2SO4不反应;D项中,Na2O+H2O===2NaOH。
4.下列变化不能通过一步反应实现的是( )
A.BaCl2→BaSO4 B.CuO→CuCl2
C.CaCO3→Ca(OH)2 D.CaO→Ca(OH)2
【答案】C
【解析】BaCl2+H2SO4===BaSO4↓+2HCl,能通过一步反应实现,故不选A;CuO+2HCl===CuCl2+H2O,能通过一步反应实现,故不选B;CaCO3是不溶性盐,不能与碱反应转化为Ca(OH)2,可先高温分解为CaO,再与水反应生成Ca(OH)2,不能通过一步反应实现,故选C;CaO+H2O===Ca(OH)2,能通过一步反应实现,故不选D。
5.草木灰(有效成分K2CO3)是一种常用的农家肥,宜在种植水稻、蔬菜、花卉时施用。有关K2CO3 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,属于碳酸盐
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
【解析】因为K2CO3 含有K、C、O三种元素,它不属于氧化物,D错误。
6.下列有关物质的分类合理的是( )
A.氧化物:Fe3O4、SO3
B.碱:NaOH、Na2CO3
C.铵盐:NH4Cl、NH3·H2O
D.混合物:空气、金属钠
【答案】A
【解析】NaOH属于碱,Na2CO3属于盐,B错误;含铵根离子的盐为铵盐,NH3·H2O属于碱,NH4Cl为铵盐,C错误;空气为混合物,金属钠为纯净物,D错误。
7.在化合、分解、置换、复分解四类反应中,只选用同一类反应,不能实现的变化是( )
A.Cu→Cu(OH)2 B.MgCO3→Mg(OH)2
C.Fe2O3→Fe(OH)3 D.S→H2SO4
【答案】A
【解析】A项,必然要选择化合反应CuCuO,而CuO不能通过化合反应生成Cu(OH)2;B项,可通过2步复分解反应来实现:MgCO3MgCl2Mg(OH)2;C项,可通过2步复分解反应来实现:Fe2O3FeCl3Fe(OH)3;D项,可通过3步化合反应来实现:SSO2SO3H2SO4。
8.碱溶液中都含有OH-,因此不同的碱表现出一些共同的性质。下列关于Ba(OH)2性质的描述,不属于碱的共同性质的是( )
A.能使紫色石蕊溶液变蓝色
B.能与盐酸反应生成水
C.能与Na2SO4溶液反应生成BaSO4沉淀
D.能与CO2反应生成水
【答案】C
【解析】Ba(OH)2与Na2SO4反应的实质是Ba2+与SO的反应,体现的不是OH-的性质。
9.下列关于Fe2(SO4)3溶液、Fe(OH)3胶体、Fe(OH)3浊液的叙述中,正确的是( )
A.Fe(OH)3浊液中的分散质粒子不能透过半透膜,Fe(OH)3胶体中的分散质粒子可以
B.可以用丁达尔效应区分Fe2(SO4)3溶液和 Fe(OH)3胶体
C.可以用过滤方法除去Fe(OH)3胶体中的 Fe2(SO4)3
D.将饱和Fe2(SO4)3溶液滴入NaOH浓溶液中,加热煮沸可以制得Fe(OH)3胶体
【答案】B
【解析】A项,Fe(OH)3浊液、Fe(OH)3胶体中的分散质粒子均不能透过半透膜,错误;C项,Fe2(SO4)3溶液和Fe(OH)3胶体的分散质粒子均能透过滤纸,不可以用过滤方法除去Fe(OH)3胶体中的Fe2(SO4)3,错误;D项,将饱和Fe2(SO4)3溶液滴入NaOH浓溶液中,制得Fe(OH)3沉淀,不能得到胶体,D错误。
10.无机化合物可根据其组成和性质进行分类。
(1)如图所示的物质分类方法名称是________。
(2)
物质
类别
酸
碱
盐
氧化物
氢化物
化学式
①HCl
②____
③____
④Ba(OH)2
⑤Na2CO3
⑥____
⑦CO2
⑧Na2O
⑨NH3
⑩H2O2
以Na、K、H、O、C、S、N中任两种或三种元素组成合适的物质,分别填在上表中②、③、⑥后面的横线上。
(3)写出实验室由⑩制备O2的化学方程式:_____________________________________
________________________________________________________________________。
(4)实验室制备⑦常用__________和________反应,检验该气体的方法是________________________________________________________________________。
【答案】(1)树状分类法
(2)②H2SO4(答案合理即可) ③NaOH(或KOH均可) ⑥Na2SO4(答案合理即可)
(3)2H2O22H2O+O2↑
(4)稀盐酸 大理石(或石灰石) 将气体通入澄清石灰水中,若石灰水变浑浊,即可证明气体是CO2
【解析】实验室制备O2常利用H2O2在催化剂作用下的分解反应:2H2O22H2O+O2↑,制备CO2常用大理石或石灰石(CaCO3)与稀盐酸反应:CaCO3+2HCl===CaCl2+CO2↑+H2O,将产生的气体通入澄清石灰水中,若石灰水变浑浊即可证明气体是CO2。
【拓展提升练】
11.氧化还原反应与四种基本反应类型的关系如图所示,则下列化学反应属于阴影部分的是( )
A.Cl2+2KBr===Br2+2KCl
B.2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑
C.4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3
D.CH4+2O2CO2+2H2O
【答案】D
【解析】由图可知,阴影部分所表示的化学反应不属于四种基本反应类型,但属于氧化还原反应。A、B、C三项分别属于置换反应、分解反应、化合反应,均不符合题意。D项反应不属于四种基本反应类型中的任何一种,而属于氧化还原反应(碳、氧元素的化合价发生变化)。
12.分别能实现下列从左到右转化的单质是( )
金属
单质
+O2
→
碱性
氧化物
+H2O
→
碱
+酸或酸性氧化物→
盐
非金属
单质
+O2
→
酸性
氧化物
+H2O
→
酸
+碱或碱性氧化物→
盐
A.Ca和C B.Ca和Cl C.Cu和C D.Cu和Cl
解析:A Ca能完成题中的转化,但是Cl2与氧气不反应,不能实现题中的转化,B不符合题意;Cu与氧气反应生成CuO,CuO是碱性氧化物,但是CuO与水不反应,C、D不符合题意。
13.归纳总结是学习化学的一种方法。
(1)甲同学发现A、B、C三种物质有如图1所示的相互反应关系,“—”表示能反应(部分反应物、生成物以及反应条件省略,下同)。已知A是常见金属,人体缺乏组成A的元素易患贫血症;B是胃酸的主要成分;B与C反应产生不溶于稀硝酸的白色沉淀,则A是________(填化学式(下同),C是________。请写出下列反应的化学方程式:A与B_________________________________ ;B与C_____________________________。
(2)乙同学发现X、Y、Z三种物质有如图2所示的循环转化关系,“→”表示能转化。
若X、Y、Z均为含钙化合物,X是一种常用干燥剂氯化钙,Y俗称熟石灰。则X的化学式为____________________;请写出Y→Z的反应化学方程式:________________________。
【答案】(1)Fe AgNO3 Fe+2HCl===FeCl2+H2↑ HCl+AgNO3===AgCl↓+HNO3
(2)CaCl2 Ca(OH)2+CO2===CaCO3↓+H2O
【解析】(1)A是常见金属,人体缺乏组成A的元素易患贫血症,所以A是铁,B是胃酸的主要成分,所以B是盐酸,盐酸与C反应产生不溶于稀硝酸的白色沉淀,所以C是硝酸银,铁和盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,盐酸和硝酸银反应生成白色的氯化银沉淀和硝酸,铁和硝酸银反应生成硝酸亚铁和银,推出的物质满足题中的转化关系。故A是Fe,C是AgNO3,A与B的反应化学方程式为Fe+2HCl===FeCl2+H2↑,B与C的反应化学方程式为HCl+AgNO3===AgCl↓+HNO3。
(2)X、Y、Z均为含钙化合物,X是一种常用干燥剂氯化钙,化学式为CaCl2,Y俗称熟石灰,所以Y是氢氧化钙,依据X、Y、Z三种物质的转化关系可知,Z是碳酸钙,氯化钙和饱和氢氧化钠反应会生成氢氧化钙,氢氧化钙和二氧化碳反应会生成碳酸钙,碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水,推出的各种物质均满足题中的转化关系。故X的化学式为CaCl2,Y→Z的反应是氢氧化钙和二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀和水,化学方程式为Ca(OH)2+CO2===CaCO3↓+H2O。
14.牙膏是常见的日用化学品。
(1)下表列出了两种牙膏中的摩擦剂,请在它们所属的物质类别(填“酸”“碱”“盐”或“氧化物”)。
摩擦剂
碳酸钙
二氧化硅
物质类别
①
②
(2)请根据用途推测并说明二氧化硅在水中的溶解性 (“易溶”或“难溶”)。
(3)牙膏中的摩擦剂碳酸钙可以用石灰石来制备。
①甲同学设计了一种在实验室制备碳酸钙的实验方案,如下所示:
石灰石生石灰熟石灰碳酸钙
②乙同学设计的实验方案为:
石灰石氯化钙碳酸钙
乙同学的实验方案与甲同学的相比,优点为 。
【答案】(1)盐 氧化物
(2)难溶
(3)步骤少,纯度高,耗能低
【解析】(1)碳酸钙由金属钙离子和碳酸根离子组成,属于盐类;二氧化硅由两种元素组成且其中一种是氧元素,属于氧化物。(2)二氧化硅是摩擦剂,则其在水中的溶解性是难溶。(3)与甲相比,乙同学实验方案中没有使用高温,耗能低,且步骤较少,纯度高。
15.氢氧化铁胶体制备方法有多种,某化学兴趣小组用如图装置来制备氢氧化铁胶体并检验其性质,回答下列问题:
(1)实验1:用如图所示装置制备氢氧化铁胶体。
①向40 mL 沸腾的蒸馏水中滴入5滴饱和FeCl3 溶液(浓度约为30%),继续煮沸至液体呈 色,停止加热。
②用激光笔(可见光)照射制得的液体,从侧面观察到一条光亮的“通路”,则证明有 (填化学式)胶体生成。
③将其装入U形管内,用石墨作电极,接通直流电,通电一段时间后发现阴极附近的颜色逐渐变深,这表明氢氧化铁胶粒带 电荷。
④写出制备氢氧化铁胶体的化学方程式
。
(2)实验2:用如图所示装置制备氢氧化铁胶体。
向40 mL 蒸馏水中滴入5滴10% FeCl3 溶液,然后滴入1滴10%NaOH 溶液,边滴边搅拌,直至溶液呈现红褐色为止。
用激光笔(可见光)照射制得的液体,从侧面也能观察到一条光亮的“通路”,说明也生成了胶体。
①写出该制备方法的化学方程式:
。
②实验2的优点是 。
(3)①若Fe(OH)3 胶体中混有NaCl,除去NaCl 提纯胶体所用物品是 ;操作名称是 。
②做实验时,手指不慎被玻璃划破,可以从急救箱中取出FeCl3 溶液止血,是利用了胶体的
原理。
【答案】 (1)①红褐 ②Fe(OH)3 ③正 ④FeCl3+3H2OFe(OH)3(胶体)+3HCl
(2)①FeCl3+3NaOHFe(OH)3 (胶体)+3NaCl ②不需要加热或FeCl3的浓度小或操作简单方便等
(3)①半透膜 渗析 ②聚沉(或胶体遇到电解质会发生聚沉)
【解析】(1)向煮沸的蒸馏水中逐滴加入FeCl3饱和溶液,继续煮沸至溶液呈红褐色,停止加热,可制得Fe(OH)3胶体,制取Fe(OH)3胶体的化学方程式为FeCl3+3H2OFe(OH)3(胶体)+3HCl;当光束通过胶体时,可以看到胶体中有一条光亮的“通路”,这种现象叫做丁达尔效应。Fe(OH)3胶粒能够选择性吸附正电荷,胶体遇电解质溶液能发生聚沉。(2)①该制备方法的化学方程式为FeCl3+3NaOHFe(OH)3(胶体)+3NaCl;②实验2的优点是不需要加热或FeCl3 的浓度小或操作简单方便等。(3)①胶粒不能透过半透膜,溶液中的离子可以透过,故提纯胶体应选渗析法;②FeCl3 溶液止血是利用了胶体的聚沉(或胶体遇到电解质会发生聚沉)原理。
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《暑假先修|高一化学自学提升讲义》 麦子化学
《暑假先修|高一化学自学提升讲义》
第1讲 化学基础衔接-----物质分类与初中核心概念复盘
【学习目标】
1.回顾初中单质、氧化物、酸、碱、盐、四大基本反应等核心知识,扫清知识漏洞;
2.掌握树状分类法、交叉分类法,能对常见物质多角度分类;
4.梳理单质、氧化物、酸碱盐之间转化规律,搭建初高中物质转化知识桥梁;
3.能结合物质类别预判物质基础化学性质,初步建立类别观。
【旧知回顾】
一、物质的变化与性质
1.物理变化和化学变化
物理变化
化学变化
定 义
叫物理变化
叫化学变化
常见现象
物质的状态、形状可能发生变化,可能有发光、放热等现象出现
颜色改变、放出气体、生成沉淀等,并吸热、放热、发光等
本质区别
是否有
实 质
构成物质的 是否发生变化
联 系
发生化学变化时 同时发生物理变化,而发生物理变化时 同时发生化学变化。
2.物理性质和化学性质
物理性质
化学性质
定 义
物质不需要发生化学变化就可以表现出来的性质
物质在化学变化中表现出来的性质
实 例
颜色、状态、气味;硬度、密度、燃点、沸点、熔点、溶解性、挥发性、导电性等
可燃性、氧化性、还原性、稳定性、活泼性、酸性、碱性、毒性等
区 别
这种性质是否需要经过化学变化才能表现出来
3.物质的性质和用途
分类
物理性质
化学性质
概念
物质不需要发生 就表现出来的性质
物质在 中表现出来的性质
常见性质
颜色、状态、气味、硬度、密度、熔点、沸点、溶解性、吸附性、挥发生、导电性等
可燃性、还原性、腐蚀性、酸碱性、金属活动性、稳定性、氧化性等
判断依据
是否通过化学变化表现出来
二、酸、碱、盐的性质
1.酸的化学性质
(1)酸的通性:酸溶液中都含有氢离子(H+)。
名称
稀盐酸
稀硫酸
与酸碱指示剂作用
酸能使紫色石蕊溶液变红色,但不能使无色酚酞溶液变色
活泼金属+酸―→盐+氢气(置换反应)
Mg+2HCl===
Fe+2HCl===
Zn+2HCl===
Mg+H2SO4===
Fe+H2SO4===
Zn+H2SO4===
现象:均有气泡产生,铁与稀盐酸或稀硫酸反应时,溶液均由无色变成 色
金属氧化物+酸―→盐+水
Fe2O3+6HCl===
现象:红色固体溶解,无色溶液变成黄色
CuO+H2SO4===
现象:黑色固体溶解,无色溶液变成蓝色
碱+酸―→盐+水
NaOH+HCl===
Ca(OH)2+H2SO4===
某些盐+某些酸―→新盐+新酸
CaCO3+2HCl===
现象:固体溶解,有 产生
Na2CO3+H2SO4===
现象:有 产生
(2)酸的特性:不同的酸溶液中存在的 不同。
特性
现象
化学方程式
应用
稀盐酸和硝酸银反应
有 产生
AgNO3+HCl===
检验Cl-
稀硫酸和氯化钡反应
有 产生
BaCl2+H2SO4===
检验SO
2.碱的化学性质
(1)碱的通性:碱溶液中都含有氢氧根离子(OH-)。
名称
氢氧化钠
氢氧化钙
与酸碱指示剂反应
碱溶液能使紫色石蕊溶液变 色,使无色酚酞溶液变 色
碱+非金属氧化物―→盐+水
2NaOH+CO2===
(吸收二氧化碳)
Ca(OH)2+CO2===
(检验二氧化碳)
碱+酸―→盐+水
2NaOH+H2SO4===
Ca(OH)2+2HCl===
某些碱+某些盐―→新盐+新碱
2NaOH+CuSO4===
现象:产生 沉淀
Ca(OH)2+CuSO4===
(配制农药波尔多液)
现象:产生 沉淀
(2)碱的特性。
不同的碱溶液中存在的 不同,化学性质存在差异。例如,氢氧化钙能和碳酸钠反应,氢氧化钠不能和碳酸钠反应。
3.盐的化学性质
盐的化学性质
举例(化学方程式)
溶液的酸碱性
大多数盐溶液呈中性(如NaCl等),但有的盐溶液呈碱性
(如Na2CO3、NaHCO3等),有的盐溶液呈酸性(如NH4Cl等)
金属+可溶性盐―→新盐+新金属
Fe+CuSO4===
Cu+2AgNO3===
盐+酸―→新盐+新酸
Na2CO3+2HCl===
NaHCO3+HCl===
可溶性盐+可溶性碱―→新盐+新碱
Na2CO3+Ca(OH)2===
Na2CO3+Ba(OH)2===
可溶性盐+可溶性盐―→新盐+新盐
Na2CO3+CaCl2===
Na2SO4+BaCl2===
某些盐的热不稳定性
2NaHCO3
CaCO3
三、化学反应类型
1.基本反应类型(反应形式)
(1)化合反应(多变一:A+B+……―→C):由 的物质生成 物质的反应。
(2)分解反应(一变多:A―→B+C+……):由 反应物生成 物质的反应。
(3)置换反应(单换单:A+BC―→B+AC):由一种 与一种 反应,生成另一种 和另一种 的反应。
(4)复分解反应(双交换,价不变:AB+CD―→AD+CB):由两种 互相交换成分,生成另外两种 的反应。
2.其他反应类型
(1)氧化反应:物质与 发生的反应。
(2)还原反应:含氧化合物里的 被夺去的反应。
(3)中和反应: 作用生成 的反应。
【新知梳理】
一、物质的组成与分类
1.根据物质的存在状态、性质分类
分类依据
物质种类
物质存在的状态
物质、 物质、 物质
物质的导电性
、 、绝缘体
物质在水中的溶解性
可溶性物质、微溶性物质、
2.物质分类的常用方法
(1)树状分类
根据物质的组成可对物质进行如下分类
指出上图中序号所示物质的分类依据:
① ;
② ;
③ ;
④ ;
⑤ 。
(2)交叉分类
从不同的角度(即分类标准)对物质分类,同一种物质可能属于不同的 ,如碳酸钠的交叉分类:
分类标准
所属类别
组成的阳离子
盐
组成的阴离子
盐
溶解性
盐
例如:将不同的物质与它所属的类别进行连线。
3.根据物质的性质分类
(1)根据物质的性质对氧化物进行分类
氧化物
酸性氧化物
碱性氧化物
定义
能与 反应生成 和 的氧化物
能与 反应生成 和 的氧化物
实例
等
等
属类
大多数 氧化物
大多数 氧化物
(2)氧化物的交叉分类
二、物质的转化
1.基本依据
在化学变化过程中,元素是不会改变的。即化学反应中质量守恒。
2.实例
(1)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 , ;
② , ;
③ , ;
④ , ;
⑤ , ;
⑥ , 。
(2)碳及其化合物之间的转化关系如图所示:
写出图中序号所示转化所需反应物的化学式:
① ;② ;③ ;④ ;⑤ (答案合理即可)。
(3)单质、氧化物、酸、碱和盐的相互关系,可以用如图简单表示。选择铁、碳、氧气、盐酸、氧化钙、二氧化碳、水、氢氧化钙8种物质作为反应物,将图中指定序号的转化用化学方程式表示(所写化学方程式不得重复)。
①C+O2CO2;
② ;
③ ;
④ ;
⑤ ;
⑥ ;
⑦ 。
三、分散系及其分类、胶体
1.分散系
2.分散系的分类及其依据
按照分散质粒子的直径大小分类
3.胶体的分类
根据分散剂
的状态分类
【典例精讲】
【例1】分类是学习和研究化学的一种重要方法,下列分类合理的是( )
A.K2CO3和K2O都属于盐
B.KOH和Na2CO3都属于碱
C.H2SO4和HNO3都属于酸
D.Na2O和Na2SiO3都属于氧化物
【例2】某同学在奥运五环中填入了五种物质,该“五连环”中相连物质间发生的反应涉及几种基本反应类型( )
A.1种 B.2种 C.3种 D.4种
【例3】关于物质的分类,下列组合正确的是( )
选
项
碱
酸
盐
碱性氧
化物
酸性氧
化物
纯净物
A
NH3·H2O
H2SO4
(NH4)3PO4
SO2
CO2
水煤气
B
NaOH
HCl
NaCl
Na2O
NO2
小苏打
C
NaOH
CH3COOH
Ca(ClO)2
MgO
SO2
Fe3O4
D
KOH
NaHSO4
CaCO3
CaO
SO3
大理石
【例4】下列物质间的转化通过一步反应不能实现的是( )
A.CaO→Ca(OH)2 B.CuO→Cu(OH)2
C.Ca(OH)2→CaCO3 D.CuSO4→FeSO4
【例5】将饱和氯化铁溶液滴入盛有沸水的烧杯中并继续加热得到红褐色分散系X,下列分析错误的是( )
A.X的分散质粒子直径可能为50 nm
B.用激光笔照射X时,可观察到X中有光亮的“通路”
C.稳定性:X>FeCl3溶液
D.无法用过滤的方法除去X中残留的FeCl3
【重难突破】
1.日常生活中常见物质的俗名
物质
俗名
物质
俗名
Na2CO3
纯碱、苏打
KOH
苛性钾
NaHCO3
小苏打
NaOH
烧碱、火碱、
苛性钠
CuSO4·5H2O
胆矾
Ca(OH)2
熟石灰、消石灰
FeSO4·7H2O
绿矾
CaO
生石灰
KAl(SO4)2·12H2O
明矾
CaCO3
石灰石
CaSO4·2H2O
生石膏
CH4
天然气、沼气
2CaSO4·H2O
熟石膏
CH3CH2OH
酒精
BaSO4
重晶石
CH3COOH
醋酸
NaCl
食盐
—
—
2.各类无机物间的典型转化
(1)氧化物的通性
(2)酸、碱、盐的通性
3.常见物质的转化规律
(1)以“强制弱”规律
①强酸制弱酸
如Na2CO3+2HCl2NaCl+CO2↑+H2O;
②强碱制弱碱
如FeCl3+3NaOHFe(OH)3↓+3NaCl;
③活泼性强的金属制活泼性弱的金属
如Fe+CuSO4Cu+FeSO4。
(2)易溶制难溶
如Na2SO4溶液与BaCl2溶液反应:Na2SO4+BaCl2BaSO4↓+2NaCl。
4.四种基本反应类型与氧化还原反应的关系
5.分散系 胶体
(1)三种分散系的比较
分散系
溶液
胶体
浊液
分散质粒子的直径
<1 nm
1~100 nm
>100 nm
分散质粒子的种类
单个小分子或离子
多分子(离子)集合体或高分子
巨大数目分子或离子集合体(固体小颗粒或小液滴)
性
质
外观特征
均一、透明
均一、透明
不均一、不透明
稳定性
稳定
较稳定
不稳定
能否透过滤纸
能
能
不能
能否透过半透膜
能
不能
不能
实例
食盐水
豆浆
泥水
(2)胶体的性质
【基础巩固练】
1.古诗词是中华传统文化的精髓,以下诗句中画线部分包含化学变化的是( )
A.竹外桃花三两枝,春江水暖鸭先知 B.爆竹声中一岁除,春风送暖入屠苏
C.忽如一夜春风来,千树万树梨花开 D.日照香炉生紫烟,遥看瀑布挂前川
2.化学与生活密切相关,下列现象或应用中涉及化学变化的是( )
A.中和胃酸
B.海水晒盐
C.分离液态空气制氧气
D.霓虹灯发光
3.从物质类别的通性角度分析,下列说法错误的是( )
A.金属单质可以与非金属单质反应
B.酸性氧化物可以与碱反应
C.非金属单质一定能与酸反应
D.部分碱性氧化物可以与水反应
4.下列变化不能通过一步反应实现的是( )
A.BaCl2→BaSO4 B.CuO→CuCl2
C.CaCO3→Ca(OH)2 D.CaO→Ca(OH)2
5.草木灰(有效成分K2CO3)是一种常用的农家肥,宜在种植水稻、蔬菜、花卉时施用。有关K2CO3 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,属于碳酸盐
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
6.下列有关物质的分类合理的是( )
A.氧化物:Fe3O4、SO3
B.碱:NaOH、Na2CO3
C.铵盐:NH4Cl、NH3·H2O
D.混合物:空气、金属钠
7.在化合、分解、置换、复分解四类反应中,只选用同一类反应,不能实现的变化是( )
A.Cu→Cu(OH)2 B.MgCO3→Mg(OH)2
C.Fe2O3→Fe(OH)3 D.S→H2SO4
8.碱溶液中都含有OH-,因此不同的碱表现出一些共同的性质。下列关于Ba(OH)2性质的描述,不属于碱的共同性质的是( )
A.能使紫色石蕊溶液变蓝色
B.能与盐酸反应生成水
C.能与Na2SO4溶液反应生成BaSO4沉淀
D.能与CO2反应生成水
9.下列关于Fe2(SO4)3溶液、Fe(OH)3胶体、Fe(OH)3浊液的叙述中,正确的是( )
A.Fe(OH)3浊液中的分散质粒子不能透过半透膜,Fe(OH)3胶体中的分散质粒子可以
B.可以用丁达尔效应区分Fe2(SO4)3溶液和 Fe(OH)3胶体
C.可以用过滤方法除去Fe(OH)3胶体中的 Fe2(SO4)3
D.将饱和Fe2(SO4)3溶液滴入NaOH浓溶液中,加热煮沸可以制得Fe(OH)3胶体
10.无机化合物可根据其组成和性质进行分类。
(1)如图所示的物质分类方法名称是________。
(2)
物质
类别
酸
碱
盐
氧化物
氢化物
化学式
①HCl
②____
③____
④Ba(OH)2
⑤Na2CO3
⑥____
⑦CO2
⑧Na2O
⑨NH3
⑩H2O2
以Na、K、H、O、C、S、N中任两种或三种元素组成合适的物质,分别填在上表中②、③、⑥后面的横线上。
(3)写出实验室由⑩制备O2的化学方程式:_____________________________________
________________________________________________________________________。
(4)实验室制备⑦常用__________和________反应,检验该气体的方法是________________________________________________________________________。
【拓展提升练】
11.氧化还原反应与四种基本反应类型的关系如图所示,则下列化学反应属于阴影部分的是( )
A.Cl2+2KBr===Br2+2KCl
B.2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑
C.4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3
D.CH4+2O2CO2+2H2O
12.分别能实现下列从左到右转化的单质是( )
金属
单质
+O2
→
碱性
氧化物
+H2O
→
碱
+酸或酸性氧化物→
盐
非金属
单质
+O2
→
酸性
氧化物
+H2O
→
酸
+碱或碱性氧化物→
盐
A.Ca和C B.Ca和Cl C.Cu和C D.Cu和Cl
13.归纳总结是学习化学的一种方法。
(1)甲同学发现A、B、C三种物质有如图1所示的相互反应关系,“—”表示能反应(部分反应物、生成物以及反应条件省略,下同)。已知A是常见金属,人体缺乏组成A的元素易患贫血症;B是胃酸的主要成分;B与C反应产生不溶于稀硝酸的白色沉淀,则A是________(填化学式(下同),C是________。请写出下列反应的化学方程式:A与B_________________________________ ;B与C_____________________________。
(2)乙同学发现X、Y、Z三种物质有如图2所示的循环转化关系,“→”表示能转化。
若X、Y、Z均为含钙化合物,X是一种常用干燥剂氯化钙,Y俗称熟石灰。则X的化学式为____________________;请写出Y→Z的反应化学方程式:________________________。
14.牙膏是常见的日用化学品。
(1)下表列出了两种牙膏中的摩擦剂,请在它们所属的物质类别(填“酸”“碱”“盐”或“氧化物”)。
摩擦剂
碳酸钙
二氧化硅
物质类别
①
②
(2)请根据用途推测并说明二氧化硅在水中的溶解性 (“易溶”或“难溶”)。
(3)牙膏中的摩擦剂碳酸钙可以用石灰石来制备。
①甲同学设计了一种在实验室制备碳酸钙的实验方案,如下所示:
石灰石生石灰熟石灰碳酸钙
②乙同学设计的实验方案为:
石灰石氯化钙碳酸钙
乙同学的实验方案与甲同学的相比,优点为 。
15.氢氧化铁胶体制备方法有多种,某化学兴趣小组用如图装置来制备氢氧化铁胶体并检验其性质,回答下列问题:
(1)实验1:用如图所示装置制备氢氧化铁胶体。
①向40 mL 沸腾的蒸馏水中滴入5滴饱和FeCl3 溶液(浓度约为30%),继续煮沸至液体呈 色,停止加热。
②用激光笔(可见光)照射制得的液体,从侧面观察到一条光亮的“通路”,则证明有 (填化学式)胶体生成。
③将其装入U形管内,用石墨作电极,接通直流电,通电一段时间后发现阴极附近的颜色逐渐变深,这表明氢氧化铁胶粒带 电荷。
④写出制备氢氧化铁胶体的化学方程式
。
(2)实验2:用如图所示装置制备氢氧化铁胶体。
向40 mL 蒸馏水中滴入5滴10% FeCl3 溶液,然后滴入1滴10%NaOH 溶液,边滴边搅拌,直至溶液呈现红褐色为止。
用激光笔(可见光)照射制得的液体,从侧面也能观察到一条光亮的“通路”,说明也生成了胶体。
①写出该制备方法的化学方程式:
。
②实验2的优点是 。
(3)①若Fe(OH)3 胶体中混有NaCl,除去NaCl 提纯胶体所用物品是 ;操作名称是 。
②做实验时,手指不慎被玻璃划破,可以从急救箱中取出FeCl3 溶液止血,是利用了胶体的
原理。
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