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1、专题一物质及其变化第1讲物质的分类与转化内容要求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.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。3.认识胶体是一种分散系。知识点1物质的组成与分类一、物质的组成1.构成粒子2.元素与物质的关系元素单质:只由一种元素组成的纯净物化合物:由多种元素组成的纯净物3.元素在物质中的存在形态4.同素异形体(1)由同一种元素形成的几种性质不同的单质叫同素异形体。同素异形体的形成有两种方式:原子个数不同,如O2和O3;原子排列方式不同,如金刚石和石墨。(2)同素异形体之间的性质差异主要体现在物理性质上,同素异形体之
2、间的转化属于化学变化。5.纯净物和混合物(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二、物质的分类1.交叉分类法从不同角度对物质进行分类如图为氧化物的分类2.树状分类法按不同层次对物质进行逐级分类1.某物质经科学测定只含有一种元素,该物质一定是纯净物。()2.冰水混合物属于化合物,高分子化合物属于混合物。()3.胆矾(CuSO45H2O)、CuSO4溶液都属于混合物。()4.Na、CaCl2、SiO2、H
3、2SO4都称为分子式。()5.能与酸反应的氧化物,一定是碱性氧化物。()6.盐都是由金属阳离子和酸根离子组成的。()7.纯碱属于碱,硫酸氢钠、碳酸氢钠属于酸式盐。()8.含有金属元素的离子不一定是阳离子。()答案:1.2.3.4.5.6.7.8.题点一物质的组成1.下列化学式既能表示物质的组成,又能表示物质的一个分子的是(D)A.KOHB.SiCC.FeD.CO2解析:A.KOH是氢氧化钾的化学式,它是由钾离子和氢氧根离子构成的,不能表示物质的一个分子,不符合题意;B.SiC 属于共价晶体,SiC只能表示碳化硅晶体中Si、C原子的个数比为11,不能表示物质的一个分子,不符合题意;C.Fe 是铁
4、的化学式,它是由铁原子直接构成的,不能表示物质的一个分子,不符合题意;D.CO2是二氧化碳的化学式,能表示一个二氧化碳分子,符合题意。2.经分析,某物质由不同种原子构成,则此物质(D)A.一定是化合物B.一定是纯净物C.一定是混合物D.可能是纯净物也可能是混合物解析:某物质由不同种原子构成,可能是同种元素的不同核素形成的单质,如HD,也可能是不同元素的原子形成的化合物,如HF;某物质由不同种原子构成,可能是不同元素的原子形成的一种化合物,如NaCl,为纯净物,也可能是不同元素的原子形成的多种化合物,如NaCl和KCl,是混合物,故选D。3.下列物质中:金刚石石墨冰水混合物纯净的空气红磷白磷过氧
5、化钠氧化钠胆矾CuSO4溶液氧化钙(1)属于混合物的是;属于单质的是;属于化合物的是。(2)属于由相同元素组成的不同物质的是;。(3)属于由同种元素组成的不同单质的是;。解析:(1)纯净的空气属于混合物,因为空气本身就是混合物;CuSO4溶液是混合物,因为溶液是由溶质和溶剂组成的,故属于混合物的是;金刚石、石墨、红磷、白磷分别属于碳元素和磷元素的单质,故属于单质的是;冰水混合物,虽有混合两个字,但冰和水属于同一种物质,是纯净物,是化合物,过氧化钠(Na2O2)、氧化钠、氧化钙是氧化物,属于化合物,胆矾是盐,是结晶水合物,是纯净物,是化合物,故属于化合物的是。解析:(2)属于由相同元素组成的不同
6、物质的是和,碳元素的同素异形体;和,磷元素的同素异形体;和是由氧元素和钠元素组成的氧化物;胆矾的化学式是CuSO45H2O,因此它和CuSO4溶液的组成元素相同。(3)属于由同种元素组成的不同单质的是和,碳元素的同素异形体,和,磷元素的同素异形体。答案:(1)答案:(2)(3) 元素、物质、微粒间关系题点二物质的分类4.(2021宁波适应性测试)下列属于碱的是(C)A.C2H5OHB.Na2CO3C.Ca(OH)2D.Cu2(OH)2CO3解析:C2H5OH属于有机物中的醇,Na2CO3属于盐,Ca(OH)2属于碱,Cu2(OH)2CO3属于盐,选C。5.按照交叉分类法,下列物质的分类正确的是
7、(A)解析:CuSO4为硫酸盐,可溶性盐,Ag2CO3为难溶性盐,B错误;NaHCO3属于盐,CH3COOH属于酸,C错误;Mn2O7属于金属氧化物,D错误。 物质分类的“三”误区1.误认为一种物质只有一种分类结果。实际上同一种物质按不同的分类标准,可属于不同的类别,如Na2CO3属于钠盐、碳酸盐、含氧酸盐、正盐等。2.误认为溶液呈酸性的物质一定是酸,溶液呈碱性的物质一定是碱。如:(1)NaHSO4、CuSO4、NH4Cl溶液呈酸性,这些物质均属盐。(2)Na2CO3、NaHCO3溶液呈碱性,这些物质均属盐。3.误认为金属氧化物、非金属氧化物与碱性氧化物、酸性氧化物相对应。如:(1)酸性氧化物
8、不一定是非金属氧化物,如Mn2O7。非金属氧化物不一定是酸性氧化物,如CO、NO。(2)碱性氧化物一定是金属氧化物,但金属氧化物不一定是碱性氧化物,如Al2O3属于两性氧化物。知识点2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、浊液(乳浊液或悬浊液)和胶体,可用如图直观地表示。二、三种分散系比较分散系溶液胶体浊液分散质微粒直径大小100 nm分散质微粒成分粒子或小分子大分子或粒子集合体巨大分子或粒子集合体外观特征均匀、透明均匀、(半)透明不均匀、不透明稳定性稳定,静置无沉淀较稳定不稳定,静置有沉淀或分层分散质能否透过滤纸能能不能分散质能否透过半透膜能不能不
9、能分类饱和溶液、不饱和溶液固溶胶、液溶胶、气溶胶悬浊液、乳浊液实例食盐水、蔗糖溶液Fe(OH)3胶体泥水三、胶体的性质1.丁达尔效应当一束光通过胶体时,从垂直于光线的方向可以看到一条光亮的通路。常用于区分溶液和胶体。2.吸附性胶粒具有巨大的比表面积,有很强的吸附作用,能吸附水中的悬浮物。如Al(OH)3胶体和Fe(OH)3胶体可用于净水。四、Fe(OH)3胶体的制备1.实验操作2.反应原理FeCl3+3H2OFe(OH)3(胶体)+3HCl(写出化学方程式)。操作要点:(1)不能过度加热,否则Fe(OH)3胶体易生成Fe(OH)3沉淀。(2)FeCl3饱和溶液加入氨水或NaOH溶液中因c(OH
10、-)较大,生成Fe(OH)3沉淀而不能得到胶体。1.直径介于1100 nm之间的微粒称为胶体。()2.CuSO4溶液、Al(OH)3胶体、CaCO3粉末均为混合物。()3.将1 mL 1 molL-1的FeCl3溶液滴入沸水中制备 Fe(OH)3 胶体,若FeCl3完全水解,则制得的Fe(OH)3胶体粒子少于0.001NA个。()4.明矾水解时产生具有吸附性的胶体粒子,可作漂白剂。()5.胶体区别于其他分散系的本质特征是有丁达尔效应。()6.用半透膜可分离出淀粉溶液中的分散质。()7.将NaCl晶体研磨成纳米颗粒溶于水形成的分散系具有丁达尔效应。()答案:1.2.3.4.5.6.7.1.下列分
11、散系,不会产生丁达尔效应的是(C)有色玻璃Fe(OH)3悬浊液硫酸钠溶液云、雾蔗糖溶液A.B.C.D.解析:只有胶体分散系能够产生丁达尔效应,有色玻璃、云、雾都是常见胶体分散系,能产生丁达尔效应,Fe(OH)3悬浊液、硫酸钠溶液、蔗糖溶液都不是胶体分散系,不能产生丁达尔效应。2.磁流体是电子材料的新秀,它既具有固体的磁性,又具有液体的流动性。制备时将等物质的量的FeSO4和Fe2(SO4)3的溶液混合,滴入稍过量的氢氧化钠溶液,随后加入油酸钠溶液,即可生成黑色的分散质粒子直径为5.536 nm的磁流体。下列说法中正确的是(C)A.所得的分散系属于溶液B.所得的分散系中分散质为Fe2O3C.当一
12、束强可见光通过该分散系时会出现光亮的“通路”D.该分散系很不稳定解析:该磁流体分散质粒子直径为5.536 nm,则该磁流体属于胶体,A不正确;具有磁性的铁的化合物是Fe3O4,B不正确;胶体具有一定的稳定性,D不正确。3.某同学在实验室进行了如图所示的实验,下列说法中错误的是(B)A.利用过滤的方法,可将Z中固体与液体分离B.X、Z烧杯中分散质相同C.Y中反应的离子方程式为3CaCO3+2Fe3+3H2O2Fe(OH)3(胶体)+3CO2+3Ca2+D.Z中分散系能产生丁达尔效应解析:X烧杯中的分散质为氯化铁,而Z烧杯中的分散质为氢氧化铁胶粒和氯化钙,故B错误。 胶体知识“四”提醒1.胶体与其
13、他分散系的本质区别是分散质粒子的直径大小。胶体粒子的直径在1100 nm之间,这是胶体的本质特征,决定了胶体的性质。2.区别胶体与其他分散系的方法是“丁达尔效应”,该变化属于物理变化。3.胶粒不是胶体,为分散质,一般是大量难溶物质(分子)的聚集体或高分子化合物(淀粉、蛋白质等)。4.分散质粒子直径介于1100 nm之间的分散系称为胶体,与存在状态无关,如:云、烟、雾、Fe(OH)3胶体、有色玻璃都属于胶体。知识点3物质的性质与转化一、物质的变化1.物理变化和化学变化的区别与联系2.常见的物理变化和化学变化物理变化化学变化三馏蒸馏、分馏干馏四色焰色试验显色反应、颜色反应、指示剂变色反应七解溶解、
14、潮解分解、裂解、水解、电解、降解十九化熔化、汽化、液化氧化、氢化、水化、风化、钝化、皂化、炭化、磺化、酯化、硝化、裂化、卤化、橡胶老化、歧化、煤的液化、油脂的硬化二、物质的转化1.化学反应的分类化学反应按反应物、生成物种类及数目的多少化合反应分解反应置换反应复分解反应按反应中有无离子参与离子反应非离子反应按反应中有无电子转移氧化还原反应非氧化还原反应按反应进行的程度和方向可逆反应不可逆反应按反应的能量变化吸热反应放热反应2.酸、碱、盐、氧化物和单质之间的转化1.232Th转化成233U是化学变化。()2.有化学键破坏的变化一定是化学变化。()3.石油裂解、煤的干馏、玉米制醇、蛋白质的变性都是化
15、学变化。()4.电解和电离均有新物质生成,均属于化学变化。()5.两种盐反应一定生成两种新盐。()6.C、S在足量O2中充分燃烧均能生成最高价氧化物。()答案:1.2.3.4.5.6.题点一物质的变化1.(2021舟山中学月考)下列属于物理变化的是(A)A.氯气的液化B.由海水生产氯化镁C.乙烯生产聚乙烯D.由煤焦油得到的苯、甲苯制硝基苯、TNT解析:A.氯气的液化是状态的变化,没有新物质生成,属于物理变化,正确;B.由海水生产氯化镁过程中涉及镁离子的沉淀和氢氧化镁的溶解等过程,属于化学变化,错误;C.乙烯生产聚乙烯过程中生成了新物质,属于化学变化,错误;D.由煤焦油得到的苯、甲苯制硝基苯、T
16、NT过程中有新物质生成,属于化学变化,错误。2.下列有关变化过程的叙述不正确的是(C)A.利用废弃的秸秆生产燃料乙醇必须通过化学反应才能实现B.用侯氏制碱法制纯碱必须通过化学反应才能实现C.用“地沟油”分馏获得“生物燃油”的过程发生的是化学变化D.激光法蒸发石墨得C60发生的是化学变化解析:秸秆的主要成分是纤维素,生产乙醇,其中发生了化学变化,A项正确;侯氏制碱法的过程是NaClNaHCO3Na2CO3,其中发生了化学变化,B项正确;“地沟油”的分馏是物理变化,C项错误;石墨与C60的结构不同,在转化的过程中有旧化学键的断裂与新化学键的形成,发生的是化学变化,D项正确。题点二物质间的转化3.下
17、列酸碱盐之间的转化不能一步完成的是(B)A.Fe(OH)3Fe2(SO4)3B.BaSO4Ba(NO3)2C.Na2CO3NaOHD.H2SO4CuSO4解析:A.Fe(OH)3和硫酸反应生成Fe2(SO4)3和水,不符合题意;B.BaSO4和硝酸不反应,BaSO4Ba(NO3)2不能一步完成,符合题意;C.Na2CO3和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和NaOH,不符合题意;D.H2SO4和氧化铜反应生成 CuSO4和水,不符合题意。4.已知X和Y能发生如下反应:X+YH2O+盐,下列有关X和Y所属种类的说法中一定不正确的是(D)ABCDX酸性氧化物碱性氧化物盐酸性氧化物Y碱酸碱碱性氧化物解析:酸
18、性氧化物和碱性氧化物反应生成盐,D项不正确。5.某化工厂按如下步骤进行生产:以煤为燃料,煅烧石灰石;用饱和Na2CO3溶液充分吸收步骤中产生的CO2气体,发生反应为Na2CO3+CO2+H2O2NaHCO3;使步骤中产生的CaO与水反应;将步骤中得到的产物与Na2CO3溶液反应。(1)该工厂生产过程中没有涉及的化学反应类型有(填字母,下同)。A.氧化还原反应B.分解反应C.置换反应D.化合反应(2)该厂生产过程中涉及的物质有石灰石;纯碱;小苏打;烧碱;二氧化碳;消石灰。下列叙述正确的是。A.起始原料是B.起始原料是C.最终产品是D.最终产品是解析:(1)石灰石煅烧发生分解反应生成氧化钙和二氧化
19、碳;煤的燃烧属于氧化还原反应;饱和Na2CO3溶液与H2O、CO2气体发生化合反应生成碳酸氢钠;CaO与水发生化合反应生成氢氧化钙;氢氧化钙与Na2CO3溶液反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,属于复分解反应,生产过程中没有涉及置换反应。(2)该厂生产过程中起始原料是石灰石和纯碱,石灰石煅烧发生分解反应生成氧化钙和二氧化碳,反应生成的二氧化碳与饱和Na2CO3溶液反应生成碳酸氢钠,CaO与水发生化合反应生成氢氧化钙,氢氧化钙与Na2CO3溶液反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,最终产品是碳酸氢钠和氢氧化钠。答案:(1)C(2)AD 常见物质的转化规律1.强酸制弱酸:CH3COONa+HClNaCl+CH3
20、COOH2.强碱制弱碱:NH4Cl+NaOHNaCl+NH3H2O3.强氧化性物质制弱氧化性物质:Cl2+2Fe2+2Cl-+2Fe3+4.易溶物制难溶物:Na2SO4+BaCl2BaSO4+2NaCl5.难挥发物制挥发物:NaCl+H2SO4(浓)NaHSO4+HCl6.难溶物转化为更难溶物:3Mg(OH)2+2FeCl33MgCl2+2Fe(OH)3当堂检测1.(2021浙江1月选考)下列含有共价键的盐是(D)A.CaCl2B.H2SO4C.Ba(OH)2D.Na2CO3解析:CaCl2为只含离子键的盐,H2SO4为只含共价键的酸,Ba(OH)2为既含离子键又含共价键的碱,Na2CO3为既
21、含共价键又含离子键的盐,D项符合题意。2.(2021广东卷)广东有众多国家级非物质文化遗产,如广东剪纸、粤绣、潮汕工夫茶艺和香云纱染整技艺等。下列说法不正确的是(D)A.广东剪纸的裁剪过程不涉及化学变化B.冲泡工夫茶时茶香四溢,体现了分子是运动的C.制作粤绣所用的植物纤维布含有天然高分子化合物D.染整技艺中去除丝胶所用的纯碱水溶液属于纯净物解析:A.广东剪纸的裁剪过程中没有新物质生成,故不涉及化学变化,正确;B.冲泡工夫茶时茶香四溢,是因为茶水的香味分子不停地做无规则运动,扩散到空气中,正确;C.制作粤绣所用的植物纤维布含有纤维素,属于天然高分子化合物,正确;D.染整技艺中去除丝胶所用的纯碱水
22、溶液属于混合物,错误。3.500 mL 2 molL-1 FeCl3溶液和500 mL 2 molL-1明矾溶液分别滴入沸水中,加热制成甲、乙两种分散系,经测定,甲分散系中分散质的粒子直径大小在1100 nm,乙分散系中分散质的粒子直径大小在10-910-7 m。下列关于甲、乙分散系的判断合理的是(C)A.在暗室里用一束明亮的强光照射甲、乙,发现甲有丁达尔效应,乙没有丁达尔效应B.向甲、乙中分别滴加过量的氢氧化钠溶液,最终均可得到澄清透明溶液C.向甲、乙中分别滴加过量的氢碘酸,最终现象分别是深褐色溶液、无色溶液D.蒸干、灼烧FeCl3溶液和明矾溶液会得到对应的固体盐解析:由题意可知,甲、乙分散
23、系都是胶体,A项错误;氢氧化铝溶于氢氧化钠溶液,而氢氧化铁不溶,B项错误;FeCl3中的Fe3+能氧化I-生成I2,I2溶于水呈深褐色,C项正确;蒸干、灼烧氯化铁溶液得到氧化铁,蒸干、灼烧明矾溶液得到KAl(SO4)2,D项错误。4.分别能实现下列从左到右转化的单质是(B)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.Na和Cl2B.Ca和CC.Fe和N2D.Al和S解析:A.Na能完成题中的转化,但是Cl2与氧气不反应,不符合题意;B.Ca与氧气反应生成CaO,CaO是碱性氧化物,CaO与水反应生成Ca(OH)2,Ca(OH)2
24、是碱,Ca(OH)2与盐酸反应生成盐CaCl2,C与氧气反应生成CO2,CO2是酸性氧化物,CO2与水反应生成碳酸,碳酸与碱反应生成碳酸盐,符合题意;C.Fe与氧气反应生成Fe3O4,Fe3O4不属于碱性氧化物且与水不反应,不符合题意;D.Al与氧气反应生成Al2O3,Al2O3属于两性氧化物,不符合题意。5.商代炼铜时,所用的矿物原料主要是孔雀石,主要燃料是木炭,在温度1 000 左右冶炼,可能涉及的反应有Cu2(OH)2CO32CuO+CO2+H2O;2CuO+C2Cu+CO2;CuO+COCu+CO2;CO2+C2CO。(1)从四种基本反应类型来看,的反应类型分别为,。(2)从氧化还原反应的角度看,属于氧化还原反应的有(填序号)。解析:Cu2(OH)2CO32CuO+CO2+H2O,没有元素发生化合价变化,属于分解反应;2CuO+C2Cu+CO2,是置换反应,铜和碳元素化合价都发生变化,属于氧化还原反应;CuO+COCu+CO2,不属于四种基本反应类型,但反应中碳和铜元素化合价发生变化,属于氧化还原反应;CO2+C2CO,属于化合反应,其中碳元素化合价发生变化,属于氧化还原反应。答案:(1)分解反应置换反应化合反应(2)