内容正文:
本章素养提升
物质及其变化
◆ 探究点一 物质的分类与转化
例1 [2025·四川雅安中学高一检测] 构建元素化合价和物质类别的二维图是学习化学的一种重要方法。碳元素的“价—类”二维图如图所示,下列说法不正确的是 ( )
A.A点和E点对应的物质都可通过化学反应生成C点物质
B.B点对应的物质与C点对应的物质可以相互转化
C.C点对应的物质可以使干燥的紫色石蕊试纸变红
D.D点对应的物质不稳定,易分解
[归纳总结]
(1)从物质类别和元素化合价两个角度进行综合考虑,可以构建起元素的物质家族。基于核心元素认识物质,是研究物质的重要视角,为我们认识物质性质和实现物质转化提供了思路。碳及其化合物的“价—类”二维图如图所示:
(2)横向以物质类别为基础,结合化学反应规律,学会分析物质的化学转化关系;纵向则对比同类物质的性质差异,把握物质性质差异性,形成基于“价—类”二维的元素观。
◆ 探究点二 氧化还原反应与离子反应的综合应用
例2 KMnO4是实验室常见的氧化剂,实验室用MnO2等作原料制取少量KMnO4的实验流程如下:
下列说法错误的是 ( )
A.“熔融”过程中氧化剂是KClO3,还原剂是MnO2
B.“溶解”后的溶液中存在大量的K+、Cl-、Mn
C.“K2MnO4歧化”反应的离子方程式为3Mn+4H+MnO2↓+2Mn+2H2O
D.“过滤”时使用的玻璃仪器主要有漏斗、玻璃棒、烧杯等
[归纳总结] 有关氧化还原型离子反应的注意事项
(1)书写氧化还原反应型的离子方程式
首先要考虑得失电子守恒,同时还要考虑电荷守恒、质量守恒。
(2)判断离子共存时要考虑氧化还原反应原理
强还原性离子(如Fe2+、I-等)与强氧化性离子(如Mn等)之间可发生氧化还原反应而不能大量共存。例如,已知Fe2+与N在酸性条件下能够发生反应N+3Fe2++4H+3Fe3++NO↑+2H2O,据此则可判断Fe2+、N、H+在同一溶液中不能大量共存。
(3)分析离子反应的先后顺序时要考虑氧化还原反应原理
在含有多种粒子的溶液中,粒子发生氧化还原反应时有先后顺序。氧化性强的粒子和还原性强的粒子之间优先反应。
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【素养提升】
例1 C [解析] 由图可知,A点对应物质为C、B点对应物质为CO、C点对应物质为CO2、D点对应物质为H2CO3、E点对应物质为碳酸盐或碳酸氢盐。C能在充足O2中燃烧生成CO2,C或HC能与强酸反应生成CO2,A正确;CO能在O2中燃烧生成CO2,CO2能与C在高温下反应生成CO,B正确;CO2是非电解质,不能电离出自由移动的离子,不能电离出使干燥的紫色石蕊试纸变红的H+,C错误;H2CO3是不稳定性酸,易分解生成CO2和H2O,D正确。
例2 B [解析] 由图可知,“熔融”过程中MnO2与KClO3、KOH反应生成K2MnO4,还生成KCl和H2O,MnO2→K2MnO4发生氧化反应,则MnO2是还原剂,KClO3是氧化剂,A正确;“溶解”后的溶液中含有KCl、K2MnO4,故不含Mn,B错误;“K2MnO4歧化”,加入H2SO4起酸化作用,K2MnO4→MnO2+KMnO4,结合得失电子守恒规律可得3Mn+4H+MnO2↓+2Mn+2H2O,C正确;“过滤”时使用的玻璃仪器主要有漏斗、玻璃棒、烧杯等,D正确。
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