高考化学新课改一轮复习 物质的组成性质与分类.docx
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高考化学新课改一轮复习物质的组成性质与分类
第二章化学物质及其变化
第一节
物质的组成、性质与分类
考点
(一) 物质的组成与分类【精讲精练快冲关】
[知能学通]
1.元素、物质及微粒间的关系
(1)宏观上物质是由元素组成的,微观上物质是由分子、原子或离子构成的。
(2)元素:
具有相同核电荷数的同一类原子的总称。
(3)元素与物质的关系
元素
(4)元素在物质中的存在形态
①游离态:
元素以单质形式存在的状态。
②化合态:
元素以化合物形式存在的状态。
2.同素异形体
(1)概念:
同种元素形成的不同单质叫同素异形体。
(2)形成方式:
①原子个数不同,如O2和O3;②原子排列方式不同,如金刚石和石墨。
(3)性质差异:
物理性质差别较大,同素异形体之间的转化属于化学变化。
3.混合物和纯净物
(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)常见的混合物举例:
①气体混合物
水煤气
爆鸣气
天然气
焦炉气
高炉煤气
石油气
主要成分
CO、H2
H2、O2
CH4
H2、CH4等
CO、CO2、N2等
丙烷、H2等
②液体混合物
氨水
王水
硬水
水玻璃
福尔马林
汽油
主要成分
NH3·H2O
NH3、H2O
盐酸、
硝酸
含Ca2+、Mg2+较多的水
Na2SiO3、
H2O
甲醛、
H2O
C5~C11
的烃
③固体混合物
碱石灰
漂白粉
玻璃
水泥
铝热剂
主要成分
CaO、
NaOH
Ca(ClO)2、
CaCl2
Na2O·CaO·
6SiO2
3CaO·SiO2、
2CaO·SiO2、
3CaO·Al2O3
Al、金属
氧化物
4.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
Na2SiO3的水溶液
水玻璃
FeSO4·7H2O
绿矾
CH4
天然气、沼气
KAl(SO4)2·12H2O
明矾
CH3CH2OH
酒精
CaCO3
石灰石
C6H12O6
葡萄糖或果糖
CaO
生石灰
C12H22O11
蔗糖或麦芽糖
Ca(OH)2
熟石灰、消石灰
(C6H10O5)n
淀粉或纤维素
NaCl
食盐
CO(NH2)2
尿素
CaSO4·2H2O
生石膏
2CaSO4·H2O
熟石膏
1.交叉分类法的应用示例
2.常见无机化合物的树状分类
无机化合物
[题点练通]
1.(2018·浙江11月选考)下列属于碱的是( )
A.CO2 B.H2SO4
C.Mg(OH)2D.NaCl
解析:
选C A选项CO2属于氧化物;B选项H2SO4属于酸;C选项Mg(OH)2属于碱;D选项NaCl属于盐。
2.下列说法正确的是( )
A.化学变化中分子可以再分,离子和原子不可以再分
B.同一种元素可能有多种不同原子,同一种原子也可能形成不同的离子
C.物质的化学性质一定是由分子保持的
D.只由一种元素的阳离子与另一种元素的阴离子组成的物质一定为纯净物
解析:
选B A项,化学变化中的单原子分子不能再分,如He、Ne等,错误;C项,有些物质是由离子构成的,如NaCl,它们的化学性质不是由分子保持的,错误;D项,可能为混合物,如Na2O、Na2O2,错误。
3.下列物质分类正确的是( )
A.SO2、SiO2、CO均为酸性氧化物
B.稀豆浆、硅酸、氯化铁溶液均为胶体
C.烧碱、冰醋酸、四氯化碳均为电解质
D.福尔马林、水玻璃、氨水均为混合物
解析:
选D 酸性氧化物是指能和碱反应生成盐和水的氧化物,CO不属于酸性氧化物,A项错误;氯化铁溶液不是胶体,B项错误;四氯化碳为非电解质,C项错误;福尔马林是35%~40%的甲醛水溶液,属于混合物,水玻璃是硅酸钠的水溶液,属于混合物,氨水是氨气溶于水形成的混合物,D项正确。
4.(2019·银川联考)关于一些重要的化学概念有下列说法:
①Fe(OH)3胶体和CuSO4溶液都是混合物 ②BaSO4是一种难溶于水的强电解质 ③冰醋酸、纯碱、小苏打分别属于酸、碱、盐 ④离子化合物中可能含有共价键 ⑤置换反应都属于离子反应 ⑥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 ⑦由同种元素组成的物质不一定属于纯净物。
其中正确的是( )
A.①②⑤⑥ B.①②④⑦
C.②③④⑥D.③④⑤⑦
解析:
选B 胶体和溶液均为混合物,①正确;BaSO4是盐,属于强电解质,②正确;纯碱是碳酸钠,属于盐,③错误;铵盐、含氧酸盐中含有共价键,④正确;木炭还原氧化铜是置换反应,但不是离子反应,⑤错误;金属氧化物Mn2O7是酸性氧化物,CO既不是酸性氧化物,也不是碱性氧化物,⑥错误;金刚石粉末与石墨粉末均由C元素组成,但二者混合后是混合物,⑦正确。
5.有下列物质:
①氧气 ②二氧化碳 ③臭氧(O3) ④盐酸⑤铁 ⑥碳酸钠 ⑦空气 ⑧氢氧化钠 ⑨冰水混合物⑩乙醇 ⑪甲醚
(1)其中由分子直接构成的纯净物有________________________________________。
(2)由原子直接构成的纯净物有____________________________________________。
(3)由离子直接构成的纯净物有____________________________________________。
(4)互为同素异形体的是__________________________________________________。
(5)属于单质的有________________________________________________________。
(6)属于化合物的有______________________________________________________。
(7)属于混合物的有______________________________________________________。
(8)互为同分异构体的是__________________________________________________。
答案:
(1)①②③⑨
⑪
(2)⑤ (3)⑥⑧ (4)①③
(5)①③⑤ (6)②⑥⑧⑨
⑪ (7)④⑦ (8)⑩⑪
[易错提醒] 物质分类的三大误区
误区1 由相同元素组成的物质一定是纯净物
(1)若某物质是由一种元素的单质混合而成,如O2、O3组成的混合气体就是混合物,由12C和13C组成的石墨则是纯净物。
(2)分子式相同的化合物可能存在同分异构体,最简式相同的化合物不一定是同一物质。
如C4H10的结构有正丁烷和异丁烷,二者组成混合物;C2H4与C3H6最简式相同,但前者为乙烯,后者为丙烯或环丙烷。
误区2 溶液呈酸性的物质一定是酸,溶液呈碱性的物质一定是碱
(1)NaHSO4、CuSO4、NH4Cl溶液呈酸性,这些物质均属于盐。
(2)Na2CO3、NaHCO3溶液呈碱性,这些物质均属于盐。
误区3 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
(1)酸性氧化物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。
(3)能与酸反应生成盐和水的氧化物不一定是碱性氧化物,如Fe3O4不属于碱性氧化物。
考点
(二) 物质的性质、用途及转化关系【精讲精练快冲关】
[知能学通]
1.物质的变化与性质
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
焰色反应
显色反应、颜色反应、指示剂变色反应
五解
潮解
分解、电解、水解、裂解
十五化
熔化、汽化、液化、升华
氧化、风化、炭化、钝化、催化、皂化、歧化、硝化、酯化、裂化、油脂的硬化
3.谨记常见物质的性质与用途
常见物质
日常应用
利用的性质
钠
核反应堆的传热介质
熔点较低,导热性好
过氧化钠
呼吸面具或潜水艇中作为氧气来源
2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2
2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑
氢氧化钠
制肥皂
与油脂发生皂化反应生成高级脂肪酸钠
氯化钠
制取钠、氯气、
氢氧化钠
2NaCl+2H2O
H2↑+Cl2↑+2NaOH
2NaCl(熔融)
2Na+Cl2↑
氨碱法制纯碱
NaCl+H2O+NH3+CO2===NaHCO3↓+NH4Cl
2NaHCO3
Na2CO3+H2O+CO2↑
调味剂
具有咸味
配制生理盐水(0.9%)
体液替代物
碳酸氢钠
发酵粉、膨松剂
2NaHCO3
Na2CO3+H2O+CO2↑
胃酸中和剂
HCO
+H+===H2O+CO2↑
用于泡沫灭火器
Al2(SO4)3+6NaHCO3===
2Al(OH)3↓+6CO2↑+3Na2SO4
碳酸钠
清洗油污
水解,溶液显碱性
制玻璃
Na2CO3+SiO2
Na2SiO3+CO2↑
氧化铝
耐火材料
熔点高
铝
铝制品
表面易生成致密的氧化膜
铝热剂(焊接钢轨)
2Al+Fe2O3
Al2O3+2Fe(放出大量热量)
氢氧化铝
胃酸中和剂
碱性较弱Al(OH)3+3H+===Al3++3H2O
明矾、铁盐
净水剂
在水中生成Al(OH)3[或Fe(OH)3]胶体,其可以和悬浮的泥沙形成絮状不溶物沉降下来
氧化铁
红色油漆和涂料
氧化铁是一种红棕色粉末
硫酸铜
配制农药、杀菌消毒
铜离子(重金属离子)能使蛋白质变性
二氧化硅
光导纤维
透明度高
石英坩埚
熔点高
硅胶
干燥剂、催化剂载体
多孔,表面积大,吸附性强
氢氟酸
玻璃蚀刻剂
HF能与SiO2反应
硅酸钠溶液
黏合剂、防火剂、
防腐剂
—
硅
制作硅芯片、
制作光电池
硅是半导体
氯气
杀菌消毒剂、漂白剂
Cl2溶于水,产生具有强氧化性的次氯酸
臭氧、ClO2
杀菌消毒剂
具有强氧化性
漂白液、
漂白精
杀菌消毒剂、漂白剂
与空气中的CO2反应,产生具有强氧化性的次氯酸
碘化银
人工降雨
分解吸热
二氧化硫
漂白纸浆、毛、
丝、草帽辫
与某些有色物质生成不稳定的无色物质
浓硫酸
酸性或中性
气体的干燥剂
具有吸水性
碳化硅
作砂纸、砂轮的磨料
硬度大
干冰
人工降雨
升华吸热
乙烯
作果实的催熟剂
具有催熟作用
氨气
制冷剂
液氨汽化时吸收大量的热
1.化学反应的分类
2.物质间的转化关系
(1)单质、氧化物、酸(或碱)和盐的转化关系
①金属单质及其化合物的转化:
金属单质
碱性氧化物
碱
盐
如:
Na
Na2O
NaOH
Na2SO4
符合上述转化关系的常见金属有Na、K、Ca、Ba等,但Mg、Fe、Al、Cu不符合上述转化关系。
②非金属单质及其化合物的转化:
非金属单质
酸性氧化物
酸
盐
如:
S
SO2
H2SO3
Na2SO3
符合上述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)同一元素、不同价态的代表物间的转化关系
写出上述转化关系中标号的化学方程式:
①2H2S+O2===2S↓+2H2O;
②2H2S+SO2===3S↓+2H2O;
③2SO2+O2
2SO3;
④Cu+2H2SO4(浓)
CuSO4+SO2↑+2H2O。
3.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+。
[题点练通]
1.判断下列说法的正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)蛋白质的变性、纳米银粒子的聚集都是化学变化( )
(2)通过化学变化可将水直接变为汽油( )
(3)用铂丝蘸取Na2SO4、Na2CO3、NaCl溶液进行焰色反应是化学变化( )
(4)232Th转化成233U是化学变化( )
(5)Na2CO3·10H2O的风化属于化学变化,NaOH的潮解属于物理变化( )
(6)从海水中提取物质都必须通过化学反应才能实现( )
(7)用鸡蛋壳膜和蒸馏水除去淀粉胶体中的食盐不涉及化学变化( )
(8)激光法蒸发石墨得C60发生的是化学变化( )
(9)NH4Cl溶液除铁锈是化学变化,食盐水导电是物理变化( )
答案:
(1)×
(2)× (3)× (4)× (5)√ (6)×
(7)√ (8)√ (9)×
2.下列诗句或谚语可能与化学现象有关,其中说法不正确的是( )
A.“水乳交融,火上浇油”前者包含物理变化,而后者包含化学变化
B.“落汤螃蟹着红袍”肯定发生了化学变化
C.“滴水石穿,绳锯木断”不包含化学变化
D.“看似风平浪静,实则暗流涌动”形象地描述了溶解平衡的状态
答案:
C
3.下列物质加工或应用中未利用其化学性质的是( )
A.油脂的硬化 B.玉米酿酒
C.石英传输光信号D.漂白精消毒
解析:
选C A项,油脂的硬化是加成反应;B项,玉米酿酒是淀粉水解生成的葡萄糖再转化成乙醇;C项,石英传输光信号,没有化学反应;D项,漂白精消毒利用了强氧化性,是化学反应。
4.(2018·江苏高考)下列有关物质性质与用途具有对应关系的是( )
A.NaHCO3受热易分解,可用于制胃酸中和剂
B.SiO2熔点高硬度大,可用于制光导纤维
C.Al2O3是两性氧化物,可用作耐高温材料
D.CaO能与水反应,可用作食品干燥剂
解析:
选D NaHCO3能与胃酸中的盐酸反应,可用于中和胃酸,但与NaHCO3受热易分解无关,A项错误;SiO2制光导纤维是利用了SiO2可以对光进行全反射的性质,与其熔点和硬度无关,B项错误;Al2O3的熔点很高,可用作耐高温材料,与Al2O3的两性无关,C项错误;CaO无毒,能与水反应生成Ca(OH)2,常用作食品干燥剂,D项正确。
5.在给定条件下,下列选项所示的物质间转化均能实现的是( )
A.SiO2
SiCl4
Si
B.FeS2
SO2
H2SO4
C.N2
NH3
NH4Cl(aq)
D.MgCO3
MgCl2(aq)
Mg
解析:
选C A项,SiO2和HCl(aq)不发生反应,错误;B项,SO2和H2O反应不能直接生成H2SO4,应生成H2SO3,错误;D项,电解MgCl2(aq)得不到Mg,电解熔融的MgCl2可得到Mg,错误。
6.如图W、X、Y、Z为四种物质,若箭头表示能一步转化的常见反应,其中常温下能实现图示转化关系的是( )
选项
W
X
Y
Z
A
N2
NH3
NO2
HNO3
B
Na
Na2O2
NaOH
NaCl
C
Fe
FeCl3
Fe(OH)2
FeCl2
D
Al
AlCl3
NaAlO2
Al2(SO4)3
解析:
选D 常温下N2不能直接转化为NH3、NO2、HNO3,A项错误;常温下Na与O2反应生成Na2O而不是Na2O2,B项错误;常温下Fe不能一步转化为Fe(OH)2,Fe和Cl2在点燃时发生反应生成FeCl3,C项错误;Al与盐酸反应转化为AlCl3,与NaOH溶液反应转化为NaAlO2,与硫酸反应转化为Al2(SO4)3,AlCl3与过量NaOH溶液反应转化为NaAlO2,NaAlO2与过量硫酸反应转化为Al2(SO4)3,Al2(SO4)3与BaCl2溶液反应转化为AlCl3,D项正确。
考点(三) 分散系、胶体【精讲精练快冲关】
[知能学通]
1.分散系
(1)概念:
把一种(或多种)物质分散在另一种(或多种)物质中所得到的体系。
(2)分类
①按照分散质粒子直径
②按照分散质和分散剂的状态
如:
烟属于气固分散系;雾属于气液分散系;悬浊液属于固液分散系;合金属于固固分散系。
2.三种分散系的比较
分散系
溶液
胶体
浊液
分散质粒子直径大小
<1_nm
1~100_nm
>100_nm
分散质粒子成分
离子或小分子
高分子化合物或分子集合体
大量分子集合体
外观特征
均匀、透明
均匀、透明或半透明
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
3.胶体的制备与性质
(1)Fe(OH)3胶体的制备
①过程:
将烧杯中的蒸馏水加热至沸腾,向沸水中逐滴加入1~2mL饱和FeCl3溶液,继续煮沸至溶液呈红褐色,停止加热,即制得Fe(OH)3胶体。
②化学方程式:
FeCl3+3H2O
Fe(OH)3(胶体)+3HCl。
(2)胶体的性质及应用
丁达尔
效应
可见光束通过胶体时,会出现一条光亮的“通路”的现象
应用:
鉴别溶液和胶体
聚沉
胶体粒子聚集成较大颗粒,形成沉淀从分散剂里析出的过程
使胶体聚沉的方法:
①加入电解质;②加入与胶粒带相反电荷的胶体;③加热
应用:
三角洲的形成;明矾、铁盐溶液净水;盐卤制豆腐
电泳
在电场作用下,胶体粒子在分散剂中做定向移动的现象。
如带正电荷的Fe(OH)3胶体粒子向阴极移动
应用:
工厂静电除尘
[题点练通]
1.(2017·浙江11月选考)下列分散系属于悬浊液的是( )
A.牛奶 B.蔗糖溶液
C.泥浆水D.氢氧化铁胶体
解析:
选C 分散系中,分散质粒子直径小于1nm的称为溶液,介于1nm到100nm之间的称为胶体,大于100nm的称为浊液,A、D属于胶体;B为溶液;C为悬浊液。
2.下列关于胶体和溶液的说法不正确的是( )
A.胶体和溶液都是分散系,静置不易产生沉淀
B.蔗糖、淀粉、蛋白质的水溶液均能产生丁达尔效应
C.光线通过时,胶体产生丁达尔效应,溶液则无丁达尔效应
D.向Fe(OH)3胶体中逐滴加入稀硫酸先产生沉淀而后沉淀逐渐溶解
解析:
选B 蔗糖的水溶液不属于胶体,不能产生丁达尔效应。
3.(2019·石家庄模拟)“纳米材料”是粒子直径为1~100nm的材料,纳米碳就是其中一种,若将纳米碳均匀地分散到蒸馏水中,所形成的物质( )
①是溶液 ②是胶体 ③能产生丁达尔效应 ④能透过滤纸 ⑤不能透过滤纸 ⑥静置后会析出黑色沉淀
A.①④⑤B.②③⑤
C.②③④D.①③④⑥
解析:
选C 纳米材料的粒子直径为1~100nm,满足胶体粒子的直径大小,故形成的分散系为胶体。
4.下列现象或应用不能用胶体知识解释的是( )
A.肾功能衰竭等疾病引起的血液中毒,可利用血液透析进行治疗
B.牛油与NaOH溶液共煮,向反应后所得的溶液中加入食盐有固体析出
C.氯化铝溶液中加入小苏打溶液会产生白色沉淀和气体
D.水泥厂、冶金厂常用静电除尘法除去工厂烟尘,减少对空气的污染
解析:
选C 人体的血液是胶体,不能透过半透膜,因此可以用血液透析来治疗肾衰竭引起的血液中毒,A项不符合题意;牛油与NaOH溶液反应是皂化反应,生成高级脂肪酸钠,加食盐,使前者溶解度变小,所以会析出,这叫盐析,属于胶体的性质,B项不符合题意;氯化铝与碳酸氢钠溶液反应属于相互促进的水解反应,不属于胶体的性质,C项符合题意;工厂里的烟尘属于胶体,其粒子带电荷,可以发生电泳,因此用高压电除去烟尘,D项不符合题意。
5.(2019·郑州联考)500mL2mol·L-1FeCl3溶液和500mL2mol·L-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1~100nm之间,乙分散系中分散质的粒子直径大小在10-9~10-7m之间。
下列关于甲、乙分散系的判断正确的是( )
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,现象都是“先沉淀,后溶解”
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:
选C 由题意可知,甲、乙分散系都是胶体,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FeCl3溶液得到Fe2O3,蒸干、灼烧明矾溶液得到KAl(SO4)2,D项错误。
(1)利用丁达尔效应可以快速鉴别溶液与胶体,但胶体区别于其他分散系的本质特征是胶体粒子的直径介于1~100nm之间,而不是丁达尔效应。
(2)胶体不带电荷,胶体粒子(分散质)带电荷,但淀粉胶体的胶体粒子也不带电荷。
(3)Fe(OH)3胶体粒子是分子的集合体,因此1molFe3+完全水解得到Fe(OH)3胶体粒子数小于NA。
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