
?第01講 物質(zhì)的分類及轉(zhuǎn)化
【學(xué)習(xí)目標(biāo)】
1.認識元素可以組成不同種類的物質(zhì),能抓住所給的不同物質(zhì)在某些物理性質(zhì)或化學(xué)性質(zhì)上的共同點,將其進行分類。
2.能根據(jù)分散系中分散質(zhì)大小的不同,理解膠體的概念及膠體與其他分散系的本質(zhì)區(qū)別,認識膠體是一種常見的分散系。
3.同類物質(zhì)具有相似的化學(xué)性質(zhì),能書寫陌生物質(zhì)反應(yīng)的化學(xué)方程式。
4.知道一定條件下各類物質(zhì)可以相互轉(zhuǎn)化,理解其轉(zhuǎn)化所需的條件。
【基礎(chǔ)知識】
圖一 圖書館
圖二 超市
圖三 智能機器人對快遞物品分揀
上述三幅圖,是人們利用物質(zhì)的某種屬性進行了分類,以提高工作效率。據(jù)統(tǒng)計截止到2020年,人們發(fā)現(xiàn)和合成的物質(zhì)已超過1億種。為了認識和研究的方便,人們常根據(jù)物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)或用途等進行分類。如從碳元素看,可形成以下幾種單質(zhì):
金剛石晶體結(jié)構(gòu)模型 石墨結(jié)構(gòu)模型 碳60結(jié)構(gòu)模型 石墨烯結(jié)構(gòu)模型 碳納米管結(jié)構(gòu)示意圖
一、物質(zhì)的分類
1.同素異形體
定義
由同一種元素形成的幾種性質(zhì)不同的單質(zhì),叫做這種元素的同素異形體。
①“同”——指元素相同;②“異”——指形成單質(zhì)不同,結(jié)構(gòu)不同,性質(zhì)有差異。
實例
金剛石、石墨和C60;O2和O3;紅磷和白磷
產(chǎn)生原因
①組成分子的原子數(shù)目和成鍵方式不同,如氧氣(O2)和臭氧(O3)。
②原子的排列方式不同,如金剛石(空間網(wǎng)狀)和石墨(層狀)。
研究對象
同素異形體是指單質(zhì),不是指化合物。
溫馨提醒
①物理性質(zhì)不同,化學(xué)性質(zhì)有的相似,有的相差較大。
②由同種元素組成的物質(zhì),不一定是純凈物。如氧氣(O2)和臭氧(O3)的混合物。
③同素異形體之間的轉(zhuǎn)化屬于化學(xué)變化。
④同素異形體之間的轉(zhuǎn)化既有單質(zhì)參加,又有單質(zhì)生成,但沒有涉及化合價的變化。
2.物質(zhì)的分類方法
根據(jù)物質(zhì)
的組成
樹狀分類法
按照一定標(biāo)準(zhǔn)對同類事物進行再分類,如:
交叉分類法
對同一物質(zhì)按不同的標(biāo)準(zhǔn)進行分類,如
根據(jù)物質(zhì)的性質(zhì)
(如氧化物)
酸性氧化物
與堿反應(yīng)只生成一種鹽和水的氧化物。
如:SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O
堿性氧化物
與酸反應(yīng)只生成一種鹽和水的氧化物。
如:Na2O+2HCl=2NaCl+H2O
兩性氧化物
既與堿反應(yīng)只生成一種鹽和水,又能與酸反應(yīng)只生成一種鹽和水的氧化物。
如:Al2O3+6HCl=2AlCl3+3H2O
Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O
(1)堿性氧化物:一定是金屬氧化物。
(2)酸性氧化物:多數(shù)是非金屬氧化物(如CO2),少數(shù)是金屬氧化物(如Mn2O7)。
(3)金屬氧化物:不一定是堿性氧化物(如Mn2O7是酸性氧化物,Al2O3是兩性氧化物)。
(4)非金屬氧化物:不一定是酸性氧化物(如CO、NO等)。
硫酸銅溶液
泥水懸濁液
氯化鐵溶液
氫氧化鐵膠體
重慶大足濃濃秋霧 城市若隱若現(xiàn)如夢幻仙境
珍珠明目滴眼液
(膠體溶液)
上述圖片中展示的都是一種或幾種物質(zhì)分散于另一種物質(zhì),此種混合物叫分散系;通常根據(jù)被分散的物質(zhì)的粒子直徑的大小,將其分為三類——溶液、膠體、濁液。
晨曦的光穿過樹林
唯美絢麗的彩虹
露天放電影
夜晚城市風(fēng)景
光線通過硫酸銅溶液
光線氫氧化鐵膠體溶液
丁達爾
1869年,丁達爾發(fā)現(xiàn),若令一束匯聚的光通過溶膠,則從側(cè)面(即與光束垂直的方向)可以看到一個發(fā)光的圓錐體,這就是丁達爾效應(yīng)。
3.分散系及其分類
(1)分散系
概念
一種(或多種)物質(zhì)以粒子形式分散到另一種(或多種)物質(zhì)中所形成的混合物
組成
分散質(zhì)
被分散成粒子的物質(zhì)
分散劑
容納分散質(zhì)的物質(zhì)
分類
分散劑的狀態(tài)
可分為氣溶膠、液溶膠、固溶膠。
分散質(zhì)粒子直徑的大小
(2)幾種液體分散系的比較
(3)Fe(OH)3膠體的制備
實驗操作
實驗現(xiàn)象
燒杯中液體呈紅褐色
制備原理
FeCl3+3H2OFe(OH)3(膠體)+3HCl
注意事項
①用蒸餾水而不能用自來水
②用飽和FeCl3溶液不能用稀溶液
③蒸餾水要加熱至沸騰(呈紅褐色即停止加熱)
(4)性質(zhì)與應(yīng)用
性質(zhì)
應(yīng)用
丁達爾效應(yīng)
當(dāng)光束通過膠體時,可以看到光亮的“通路”
(形成原因:膠體粒子對光線的散射作用)
區(qū)別溶液與膠體
吸附性
膠體粒子表面積很大,可吸附水中的浮懸小顆粒形成大晶粒沉降下來
凈化水
(1)利用丁達爾效應(yīng)可以快速鑒別溶液與膠體,但膠體區(qū)別于其他分散系的本質(zhì)特征是膠體粒子的直徑介于1~100 nm之間,而不是丁達爾效應(yīng)。
(2)三種分散系中溶液和膠體均能透過濾紙。
(3)膠體不帶電,膠體中的膠體粒子能夠吸附體系中的帶電粒子而使膠體粒子帶電荷,但整個分散系仍是電中性的。淀粉膠體的膠體粒子不帶電荷。
―→
鋁土礦的主要成分是氧化鋁還含有雜質(zhì)(氧化鐵、二氧化硅),工業(yè)上需除去雜質(zhì)得到純凈的氧化鋁,再電解氧化鋁即得純凈的鋁單質(zhì)。
此提純的過程中,涉及了物質(zhì)的轉(zhuǎn)化。
二、物質(zhì)的轉(zhuǎn)化
1.酸、堿、鹽的性質(zhì)
(1)酸的通性
性質(zhì)
反應(yīng)實例
反應(yīng)類型
與指示劑反應(yīng)
使紫色石蕊試劑變紅,不能使酚酞試劑變色
——
與活潑金屬反應(yīng)
Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑
置換反應(yīng)
與金屬氧化物反應(yīng)
CuO+H2SO4=CuSO4+H2O
復(fù)分解反應(yīng)
與堿反應(yīng)
2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O
復(fù)分解反應(yīng)
與某些鹽反應(yīng)
CuCO3+H2SO4=CuSO4+H2O+CO2↑
復(fù)分解反應(yīng)
(2)堿的通性
性質(zhì)
反應(yīng)實例
反應(yīng)類型
與指示劑反應(yīng)
使紫色石蕊變藍,無色酚酞變紅
——
與酸性氧化物反應(yīng)
2NaOH+SiO2=Na2SiO3+H2O
復(fù)分解反應(yīng)
與酸反應(yīng)
2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O
復(fù)分解反應(yīng)
與某些鹽反應(yīng)
2NaOH+MgSO4=Na2SO4+Mg(OH)2↓
復(fù)分解反應(yīng)
(3)鹽的通性
性質(zhì)
反應(yīng)實例
反應(yīng)類型
與金屬反應(yīng)
CuSO4+Zn=ZnSO4+Cu
置換反應(yīng)
與酸反應(yīng)
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
復(fù)分解反
與堿反應(yīng)
MgCl2+2NaOH=2NaCl+Mg(OH)2↓
復(fù)分解反應(yīng)
與鹽反應(yīng)
BaCl2+MgSO4=MgCl2+BaSO4↓
復(fù)分解反應(yīng)
2.化學(xué)反應(yīng)類型
按照生成物、反應(yīng)物的種類和數(shù)目,化學(xué)反應(yīng)可分為:化合反應(yīng)、分解反應(yīng)、置換反應(yīng)和復(fù)分解反應(yīng)。
(1)置換反應(yīng)
規(guī)律
反應(yīng)條件
H2+金屬氧化物―→金屬+H2O
加熱;K、Ca、Na、Mg、Al等的金屬氧化物除外
C+金屬氧化物→金屬+CO2
高溫;K、Ca、Na、Mg、Al等的金屬氧化物除外
金屬+酸→鹽+H2
金屬位于金屬活動順序表H的前面;濃硫酸和硝酸除外
金屬+鹽→新鹽+新金屬
一般鹽可溶;在金屬活動順序表前面的的金屬才能置換后面的金屬;K、Ca、Na例外(是和水先反應(yīng))
(2)復(fù)分解反應(yīng)
規(guī)律
反應(yīng)條件
酸+堿―→鹽+H2O
酸、堿中至少有一種可溶
酸+鹽→新鹽+新酸
酸可溶;有沉淀、氣體或更弱的酸生成
堿+鹽→新堿+新鹽
堿與鹽都溶于水;生成物中有沉淀生成
鹽+鹽→新鹽+新鹽
反應(yīng)物都溶于水;生成物中有沉淀生成
3.物質(zhì)的轉(zhuǎn)化關(guān)系
物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化一般可以按照下列思路進行考慮:
金屬及其化合物的轉(zhuǎn)化
金屬單質(zhì)→金屬氧化物→堿→鹽。
如Ca→CaO→Ca(OH)2→CaCO3
金屬活動順序表鋁及以后金屬的氧化物與水不反應(yīng)
非金屬及其化合物的轉(zhuǎn)化
非金屬單質(zhì)→非金屬氧化物→酸→鹽。
如:C→CO2→H2CO3→Na2CO3
酸性氧化物中
只有SiO2與水不反應(yīng)
按照各物質(zhì)的通性進行轉(zhuǎn)化
3.物質(zhì)轉(zhuǎn)化的應(yīng)用
根據(jù)物質(zhì)的組成和性質(zhì),以及物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系,我們可以確定制備某種物質(zhì)的可能方法。
例如,制備氫氧化鈉,可采取以下方法:
(1)堿性氧化物與水反應(yīng):Na2O+H2O=2NaOH
(2)堿與鹽反應(yīng):Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+2NaOH
(3)電解飽和食鹽水:2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑
【考點剖析】
考點一:同素異形體的判斷
例1.(2022年北京市第四中學(xué)期中)2001年5月化學(xué)家Kroto訪問我校,他曾因發(fā)現(xiàn)C60獲諾貝爾獎。以下表述正確的是
A.金剛石、石墨、C60都是碳單質(zhì)
B.Na2O和Na2O2是同素異形體
C.白磷和紅磷是同一物質(zhì)
D.由石墨制備C60是物理變化
【答案】A
【解析】A項,金剛石、石墨、C60都是碳單質(zhì)都是由碳元素組成的單質(zhì),正確;B項,同素異形體指的是單質(zhì),而Na2O和Na2O2是化合物,錯誤;C項,白磷和紅磷是由磷元素組成的兩種結(jié)構(gòu)、性質(zhì)不同的單質(zhì),錯誤;C項,石墨與C60是碳元素形成的兩種單質(zhì),由石墨制備制備C60是化學(xué)變化,錯誤。
考點二:物質(zhì)的分類
例2.(2022年貴州省畢節(jié)市第一次聯(lián)考)下列物質(zhì)中不屬于酸性氧化物的是
A.CO2 B.CO C.SO2 D.SO3
【答案】B
【解析】A項,CO2能夠與堿反應(yīng)產(chǎn)生鹽和水,屬于酸性氧化物,不符合題意;B項,CO不能與酸、堿發(fā)生反應(yīng),屬于不成鹽氧化物,符合題意;C項,SO2能夠與堿反應(yīng)產(chǎn)生鹽和水,屬于酸性氧化物,不符合題意;D項,SO3能夠與堿反應(yīng)產(chǎn)生鹽和水,屬于酸性氧化物,不符合題意。
考點三:分散系的判斷
例3.(2022年河北省唐山市遵化市期中)“云蒸霞蔚”出自《世說新語·寓言》,表示霞光透過云層的絢麗燦爛?!霸啤睆幕瘜W(xué)角度分析屬于下列分散系中的
A.溶液 B.懸濁液 C.乳濁液 D.膠體
【答案】D
【解析】太陽照在地球的表面,水蒸發(fā)形成水蒸氣,一旦水汽過飽和,水分子就會聚集在空氣中的微塵(凝結(jié)核)周圍,由此產(chǎn)生的水滴或冰晶將陽光散射到各個方向,這就產(chǎn)生了云的外觀。由此可見,云對光能產(chǎn)生散射作用,從而形成丁達爾效應(yīng),所以云屬于膠體。故選D項。
膠體有氣溶膠、液溶膠、固溶膠之分,分類的依據(jù)是分散劑的狀態(tài)。煙、云、霧的分散劑都是空氣,所以它們都屬于氣溶膠。
考點四:膠體的性質(zhì)與本質(zhì)
例4.(2022年浙江省寧波中學(xué)期中)下列關(guān)于膠體的說法不正確的是
A.直徑為1.3×10-9 m的“鈷鈦菁”分子分散在水中能形成膠體,該分子直徑比Na+的直徑大
B.丁達爾效應(yīng)是區(qū)分溶液和膠體的一種常用物理方法
C.可以用濾紙分離除去Fe(OH)3膠體中的FeCl3
D.膠體在一定條件下能穩(wěn)定存在
【答案】C
【解析】A項,“鈷酞菁”分子(直徑為1.3×10-9 m)的微粒直徑屬于膠體分散系范圍內(nèi),屬于膠體分散系,溶液中分散質(zhì)直徑小于1 nm,所以“鈷酞菁”分子的直徑比Na+大,正確;B項,丁達爾效應(yīng)是膠體所特有的性質(zhì),所以丁達爾現(xiàn)象可以用來區(qū)別膠體和溶液,且為物理方法,正確;C項,膠體、溶液中分散質(zhì)粒子直徑小于濾紙孔徑,二者都能透過濾紙,達不到提純的目的,不正確;D項,膠體在一定條件下也能穩(wěn)定存在,屬介穩(wěn)體系,正確。
考點五:丁達爾效應(yīng)的判斷
例5.(2022年北京市豐臺區(qū)期中)當(dāng)光束通過下列分散系時,能觀察到丁達爾效應(yīng)的是
A.KCl溶液 B.蔗糖溶液 C.Fe(OH)3膠體 D.NaOH溶液
【答案】C
【解析】KCl溶液、蔗糖溶液、NaOH溶液均為溶液,不能觀察到丁達爾效應(yīng)。Fe(OH)3膠體屬于膠體,因而具有丁達爾效應(yīng)。答案選C項。
能觀察到丁達爾效應(yīng)的分散系為膠體。
考點六:酸、堿、鹽的性質(zhì)
例6.(2021年全國高一專題練習(xí))A、B、C、D四種物質(zhì),它們之間的反應(yīng)關(guān)系及所發(fā)生反應(yīng)的反應(yīng)類型如圖:
則物質(zhì)B為
A.Fe B.HCl(稀)
C.NaOH(溶液) D.AgNO3(溶液)
【答案】B
【解析解析】物質(zhì)B與A發(fā)生中和反應(yīng),則B為酸或堿,又由于B與C可發(fā)生置換反應(yīng),可判斷B為酸,因此B可能是稀鹽酸,選B項。
考點七:反應(yīng)類型的判斷
例7.(2022年河北省承德市雙灤區(qū)實驗中學(xué)期中)以下表示的是碳及其化合物的轉(zhuǎn)化關(guān)系,其中涉及的基本反應(yīng)類型依次是
CCO2H2CO3 CaCO3CO2
A.化合、置換、分解、復(fù)分解 B.置換、復(fù)分解、化合、分解
C.置換、化合、分解、復(fù)分解 D.置換、化合、復(fù)分解、分解
【答案】D
【解析】該轉(zhuǎn)化關(guān)系涉及的化學(xué)反應(yīng)依次為:C+2CuO2Cu+CO2↑、CO2+H2O=H2CO3、H2CO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+2H2O、CaCO3CaO+CO2↑,各反應(yīng)的基本反應(yīng)類型依次為:置換反應(yīng)、化合反應(yīng)、復(fù)分解反應(yīng)、分解反應(yīng),答案為D項。
考點八:物質(zhì)的轉(zhuǎn)化判斷
例8.(2022年河南省鄭州市中牟縣期中)下列各組內(nèi)物質(zhì)的轉(zhuǎn)化,只通過一步反應(yīng)不能完成的是
A.Zn→H2 B.CaO→CaCl2 C.CO2→CaCO3 D.Cu→Cu(OH)2
【答案】D
【解析】A項,鋅和稀硫酸反應(yīng)生成氫氣,Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑,不符合題意;B項,氧化鈣和鹽酸反應(yīng)生成氯化鈣和水,CaO+2HCl=CaCl2+H2O,不符合題意;C項,二氧化碳和氫氧化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣,Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O,不符合題意;D項,銅與水或與堿等反應(yīng),不能一步生成氫氧化銅,符合題意。
【真題演練】
1.(2022年云南省玉溪市峨山一中期中)下列物質(zhì)互為同素異形體的是
A.H2O2和H2O B.CO2和CO
C.O2和O3 D.Fe2+和Fe3+
【答案】C
【解析】同素異形體是同種元素形成的不同單質(zhì),據(jù)此分析。A項,H2O2和H2O是兩種不同的化合物,不是同素異形體,錯誤;B項,CO2和CO是兩種不同的化合物,不是同素異形體,錯誤;C項,O2和O3是氧元素形成的兩種單質(zhì),互為同分異構(gòu)體,正確;D項,F(xiàn)e2+和Fe3+是兩種不同的離子,不是同素異形體,錯誤。
2.(2022年江蘇省南通、鹽城、淮安、宿遷等地部分學(xué)校高一上學(xué)期第一月考)下列各組物質(zhì)中,按單質(zhì)、化合物、混合物的順序排列的是
A.鐵、四氧化三鐵、冰水混合物 B.氯氣、小蘇打、純凈的空氣
C.水銀、純堿、五水合硫酸銅 D.水蒸氣、硫酸、酒精
【答案】B
【解析】A項,冰水混合物實際上是物質(zhì)為水,為純凈物而不是混合物,不符合題意;B項,氯氣是單質(zhì)、小蘇打是化合物、純凈的空氣是N2、O2等氣體的混合物,符合題意;C項,五水合硫酸銅是純凈物而不是混合物,不符合題意;D項,酒精是純凈物不是混合物,錯誤。
3.(2022年北京市豐臺區(qū)期中)屠呦呦因發(fā)現(xiàn)抗瘧藥物青蒿素(化學(xué)式為C15H22O5)獲得諾貝爾獎。從物質(zhì)分類看,青蒿素屬于
A.單質(zhì) B.氧化物 C.化合物 D.混合物
【答案】C
【解析】青蒿素的化學(xué)式為C15H22O5,它由C、H、O三種元素組成,具有固定的組成,屬于化合物,且為有機化合物,故選C項。
4.(2022年安徽省池州市貴州區(qū)期中)2021年10月30日中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院飼料研究所發(fā)布,我國在國際上首次實現(xiàn)從一氧化碳到蛋白質(zhì)的合成。已經(jīng)形成萬噸級的工業(yè)生產(chǎn)能力,獲得首個飼料和飼料添加劑新產(chǎn)品證書。蛋白質(zhì)是高分子有機化合物,其分子直徑在2 nm~20 nm。下列分散質(zhì)粒子直徑在1 nm~100 nm之間的是
A.稀硫酸 B.硫酸銅溶液 C.有色玻璃 D.酒精溶液
【答案】C
【解析】分散質(zhì)粒子直徑在1 nm~100 nm之間的分散系屬于膠體。稀硫酸、硫酸銅溶液、酒精溶液均屬于溶液,分散質(zhì)粒子直徑小于1 nm,有色玻璃為膠體,分散質(zhì)粒子直徑在1 nm~100 nm之間,故C項符合題意。
5.(2022年江蘇省揚州中學(xué)期中)金剛石硬度高、耐磨性好,可廣泛用于切割、磨削、鉆探等工業(yè)中。一種人造金剛石的生產(chǎn)方法為:4Na+CCl4C+4NaCl。該反應(yīng)屬于
A.化合反應(yīng) B.復(fù)分解反應(yīng) C.置換反應(yīng) D.分解反應(yīng)
【答案】C
【解析】根據(jù)反應(yīng)方程式4Na+CCl4C+4NaCl可知,這是一個單質(zhì)與化合物反應(yīng)生成新的單質(zhì)和新的化合物的反應(yīng),符合置換反應(yīng)的定義,所以屬于置換反應(yīng),C項符合題意。
6.(2022年黑龍江省齊齊哈爾市第十六中學(xué)期中)下列說法正確的是
A.泥水——懸濁液,可以用蒸發(fā)的方法分離分散質(zhì)和分散劑
B.豆?jié){——膠體,具有丁達爾效應(yīng)
C.海水——純凈物,具有水的所有性質(zhì)
D.食鹽水——分散質(zhì)微粒直徑在1 nm~100 nm之間
【答案】B
【解析】A項,泥水為懸濁液,應(yīng)選過濾法分離,錯誤;B項,豆?jié){為膠體分散系,具有丁達爾效應(yīng),正確;C項,海水中含水及鹽類物質(zhì)等,為混合物,無固定熔沸點,而水有固定熔沸點,錯誤;D項,食鹽水為溶液,分散質(zhì)的直徑小于1 nm,錯誤。
7.(2021年江蘇省徐州市期中)下列酸堿鹽之間的轉(zhuǎn)化不能一步完成的是
A.Fe(OH)3→Fe2(SO4)3 B.BaSO4→Ba(NO3)2
C.Na2CO3→NaOH D.H2SO4→CuSO4
【答案】B
【解析】A項,F(xiàn)e(OH)3與H2SO4反應(yīng)能生成Fe2(SO4)3和水,不符合題意;B項,BaSO4不溶于HNO3,BaSO4與硝酸鹽也不能發(fā)生復(fù)分解反應(yīng),此轉(zhuǎn)化不能一步實現(xiàn),符合題意;C項,Na2CO3與Ca(OH)2反應(yīng)可生成CaCO3和NaOH,不符合題意;C項,H2SO4與CuO、Cu(OH)2、CuCO3均能發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)生成CuSO4,不符合題意。
8.(2021年全國高一專題練習(xí))A、B、C、D、E中都含有同一種元素,它們之間的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示,其中所含的相同元素是
A.銅
B.碳
C.鐵
D.鈣
【答案】D
【解析】E高溫會生成A,A和水反應(yīng)生成的B和二氧化碳反應(yīng)會生成A,可以猜測E是碳酸鈣,A為氧化鈣,B為氫氧化鈣,氫氧化鈣和鹽酸會生成氯化鈣,所以D是氯化鈣;氧化鈣和硝酸會生成硝酸鈣,氯化鈣和硝酸銀會生成硝酸鈣,所以C是硝酸鈣;碳酸鈣在高溫的條件下生成氧化鈣和二氧化碳,氧化鈣和水反應(yīng)生成氫氧化鈣,氧化鈣和硝酸反應(yīng)生成硝酸鈣和水,氫氧化鈣和鹽酸反應(yīng)生成氯化鈣和水,氯化鈣和硝酸銀反應(yīng)生成硝酸鈣和氯化銀沉淀,氫氧化鈣和二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和水,氯化鈣和碳酸鈉反應(yīng)會生成碳酸鈣沉淀和氯化鈉,硝酸鈣和碳酸鈉反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和硝酸鈉,推出的各種物質(zhì)均滿足題中的轉(zhuǎn)化關(guān)系,所以A是氧化鈣,B是氫氧化鈣,C是硝酸鈣,D是氯化鈣,E是碳酸鈣,其中所含的相同元素是:鈣元素;D項符合題意。
【過關(guān)檢測】
1.(2022年江蘇省鹽城市響水中學(xué)期中)科學(xué)家用某有機分子和球形籠狀分子C60制成了“納米車”,每輛 “納米車”是由一個有機分子和4個C60分子構(gòu)成,直徑約到9納米?!凹{米車”可以用來運輸單個有機分子。下列說法正確的是
A.人們用肉眼可以清晰看到“納米車”的運動
B.C60是一種新型的化合物
C.將若干輛“納米車”分散在水中形成分散系,用激光筆照射時會產(chǎn)生一條光亮的通路
D.“納米車”是膠體
【答案】C
【解析】A項,因納米車很小,直徑約到9納米,不能直接用肉眼清晰地看到這種“納米車”的運動,錯誤;B項,C60是由一種元素組成的純凈物,屬于單質(zhì),不屬于化合物,錯誤;C項,納米材料分散到水中形成膠體,所以用激光筆照射該物質(zhì)分散在蒸餾水中形成的分散系,光線通過時出現(xiàn)明亮的光路,正確;D項,“納米車”是純凈物,不是膠體,錯誤。
2.(2022年云南省麗江市期末)當(dāng)一束光通過下列分散系時,能看到一條明亮的“通路”的是
A.硫酸銅溶液 B.泥水
C.乙醇與水的混合物 D.Al(OH)3膠體
【答案】D
【解析】當(dāng)一束光通過分散系時,能看到一條明亮的“通路”的分散系是膠體,據(jù)此回答。A項,硫酸銅溶液屬于溶液,不符合題意;B項,泥水屬于濁液,不符合題意;C項,乙醇與水的混合物屬于溶液,不符合題意;D項,Al(OH)3膠體屬于膠體,符合題意。
3.(2022年江蘇省無錫市宜興中學(xué)期中)關(guān)于膠體的下列說法不正確的是
A.膠體區(qū)別于其他分散系的本質(zhì)特征是分散質(zhì)微粒直徑在10―9~10―7 m之間
B.用一束紅色聚光分別照射CuSO4溶液和Fe(OH)3膠體時,均能產(chǎn)生丁達爾效應(yīng)
C.液溶膠體和溶液一樣,澄清、透明、久置不分層。
D.溶液、膠體、濁液均屬于混合物
【答案】B
【解析】A項,膠體區(qū)別于其它分散系的本質(zhì)是膠體分散質(zhì)微粒直徑的大小,分散質(zhì)粒子直徑在1 nm~100 nm之間的分散系屬于膠體,正確;B項,CuSO4溶液不具有丁達爾效應(yīng),而Fe(OH)3膠體具有丁達爾效應(yīng),用平行光照射CuSO4溶液和Fe(OH)3膠體時現(xiàn)象不相同,錯誤;C項,液溶膠體和溶液都是一種比較均一、穩(wěn)定的混合物,正確;D項,溶液、膠體、濁液都是一種物質(zhì)分散到另一種物質(zhì)中去形成的混合物均為分散系,都屬于混合物,正確。
4.(2022年北京市豐臺區(qū)期中)生石灰(CaO)可作食品干燥劑,屬于堿性氧化物,不能與其發(fā)生反應(yīng)的物質(zhì)是
A.H2SO4 B.SO2 C.H2O D.NaOH
【答案】D
【解析】A項,CaO是堿性氧化物,可以和H2SO4反應(yīng)生成CaSO4和水,不符合題意;B項,CaO是堿性氧化物,可以和酸性氧化物SO2反應(yīng)生成CaSO3,不符合題意;C項,CaO可以和水反應(yīng)生成Ca(OH)2,不符合題意;D項,CaO是堿性氧化物,不能和堿NaOH反應(yīng),符合題意。
5.(2021年四川省成都市期末)膠體是生活中常見的分散系。下列說法錯誤的是
A.將FeCl3飽和溶液加熱煮沸制備Fe(OH)3膠體
B.可用丁達爾效應(yīng)區(qū)分膠體和溶液
C.過濾Fe(OH)3膠體,膠體粒子可以通過濾紙
D.膠體粒子的直徑在10-9~10-7 m之間
【答案】A
【解析】A項,應(yīng)將FeCl3飽和溶液滴入沸水加熱,至出現(xiàn)紅褐色色時停止加熱,即得Fe(OH)3膠體溶液,錯誤;B項,丁達爾效應(yīng)是是膠體特有的性質(zhì),溶液不具有此性質(zhì),故可用丁達爾效應(yīng)來區(qū)分膠體溶液和溶液,正確;C項,膠體分散質(zhì)的微粒直徑小于濾紙空隙,故過濾Fe(OH)3膠體,膠體粒子可可通過濾紙,正確;D項,膠體粒子的直徑在10-9~10-7 m之間,正確正確。
6.(2021年山西省長治市第一中學(xué)校高一期末)物質(zhì)之間的相互轉(zhuǎn)化,可以直接實現(xiàn),也可以間接實現(xiàn),下列轉(zhuǎn)化可以一步實現(xiàn)的是
A.C―→CaCO3 B.CuO―→Cu(OH)2
C.CuSO4―→Cu D.CaCO3―→CO
【答案】C
【解析】A項,碳在氧氣中燃燒生成二氧化碳,二氧化碳通入石灰水中生成碳酸鈣,C不能直接反應(yīng)產(chǎn)生CaCO3,不符合題意;B項,CuO難溶于水,與水也不發(fā)生反應(yīng),氧化銅不能直接反應(yīng)產(chǎn)生Cu(OH)2,不符合題意;C項,F(xiàn)e與CuSO4發(fā)生置換反應(yīng)產(chǎn)生Cu和FeSO4,可以一步實現(xiàn)上述轉(zhuǎn)化,符合題意;D項,CaCO3高溫煅燒反應(yīng)產(chǎn)生CaO和CO2,二氧化碳與碳高溫下反應(yīng)生成一氧化碳,碳酸鈣不能直接反應(yīng)轉(zhuǎn)化為CO,不符合題意。
7.(2022年江蘇省鹽城市響水中學(xué)期中)化學(xué)變化多姿多彩,美麗如花。如圖所示,甲、乙、丙、X分別是Fe2O3、C、CO、鹽酸中的某一種,甲、乙、丙均能與X發(fā)生化學(xué)反應(yīng),則X是
A.C
B.Fe2O3
C.CO
D.鹽酸
【答案】B
【解析】甲、乙、丙、X分別是Fe2O3、C、CO、鹽酸中的某一種,甲、乙、丙均能與X發(fā)生化學(xué)反應(yīng),從四種物質(zhì)的兩兩反應(yīng)關(guān)系可知,只有Fe2O3能與其它三種物質(zhì)分別反應(yīng),則X是Fe2O3,故答案選B項。
8.(2022年江蘇省常熟市期中)隨著人們對物質(zhì)組成和性質(zhì)研究的深入,物質(zhì)的分類更加多樣化。下列說法正確的是
A.Na2O、Mn2O7、Fe2O3都是堿性氧化
B.磁鐵礦、鹽酸、膽礬都是混合物
C.NaHSO4、HCl、HNO3在水中能電離出氫離子,按分類屬于酸
D.燒堿、苛性鉀、一水合氨都是堿
【答案】D
【解析】A項,Mn2O7是酸性氧化物,錯誤;B項,膽礬是純凈物,錯誤;C項,NaHSO4是鹽類物質(zhì),屬于酸式鹽,錯誤;D項,NaOH、KOH、NH3·H2O都屬于堿類物質(zhì),正確。
9.(2022年江蘇省宿遷市沭陽縣期中改編)KOH是我國古代紡織業(yè)常用作漂洗的洗滌劑。古代制取KOH的流程如下:
上述流程中沒有涉及的化學(xué)反應(yīng)類型是
A.化合反應(yīng) B.分解反應(yīng) C.置換反應(yīng) D.復(fù)分解反應(yīng)
【答案】C
【解析】由制備流程可知,發(fā)生的反應(yīng)依次為CaCO3CaO+CO2↑、CaO+H2O=Ca(OH)2、K2CO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+2KOH,其反應(yīng)類型依次為分解反應(yīng)、化合反應(yīng)、復(fù)分解反應(yīng),上述三個反應(yīng)中均沒有涉及到置換反應(yīng);答案選C項。
10.(2022年北京市豐臺區(qū)期中)分類法在化學(xué)學(xué)習(xí)中應(yīng)用廣泛。
(1)為了保護環(huán)境,應(yīng)減少SO2在大氣中的排放。SO2屬于酸性氧化物,可與NaOH、________(填與NaOH不同類別的一種具體物質(zhì))等反應(yīng)。寫出SO2與NaOH反應(yīng)的化學(xué)方程式__________________。
(2)氯化鐵(FeCl3)可用于金屬蝕刻、污水處理等,是重要的化工原料。寫出兩個生成FeCl3的化學(xué)方程式(以含鐵元素的不同類別物質(zhì)為原料)。
①________________________________。
②____________________________________。
【答案】(1)①H2O或Na2O ②SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O (2)①2Fe+3Cl22FeCl3[或Fe(OH)3+3HCl=FeCl3+3H2O] ②Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O[或3BaCl2+Fe2(SO4)3=2FeCl3+3BaSO4↓]
【解析】(1)SO2屬于酸性氧化物,具有酸性氧化物的性質(zhì),可與NaOH、H2O、Na2O等反應(yīng)。SO2與NaOH反應(yīng)生成亞硫酸鈉和水,其反應(yīng)的化學(xué)方程式SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O;故答案為:H2O或Na2O;SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O;(2)①根據(jù)題意,以鐵單質(zhì)和鐵的化合物中鹽、堿、氧化物分別書寫,2Fe+3Cl22FeCl3[或Fe(OH)3+3HCl=FeCl3+3H2O];故答案為:2Fe+3Cl22FeCl3[或Fe(OH)3+3HCl=FeCl3+3H2O];②根據(jù)前面分析得到Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O[或3BaCl2+Fe2(SO4)3=2FeCl3+3BaSO4↓];故答案為:Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O[或3BaCl2+Fe2(SO4)3=2FeCl3+3BaSO4↓]。
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