第1讲物质的分类及转化

第1讲物质的分类及转化导课标要求.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；.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；.认识元素在物质中可以具有不同价态，可通过氧化还原反应实现含有不同价态同种元素的物质的相互转化。认识胶体是一种常见的分散系。媛知识网络媛：知识详解一、根据物质的组成和性质分类.常见的分类方法分类有一定的标准，根据不同的标准，人们对研究对象进行不同的分类。.物质的元素组成根据元素组成对物质进行分类是化学研究的基础。3.物质分类的常用方法(I)树状分类根据物质的组成可对物质进行如下分类(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「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(3)氧化物的分类二、分散系及其分类I.分散系的概念与组成(1)概念：把一种(或多种)物质以粒子形式分散到另一种(或多种)物质中所形成的混合物。(2)组成：分散系中被分散成粒子的物质叫做分散质，另一种物质叫做分散剂。2.分散系的分类及其依据按照分散质粒子直径的大小分类B.Fe(0H)3胶体带正电C.胶体能够稳定存在是因为吸附层微粒(即胶粒)存在静电斥力D.电泳现象出现的原因是：扩散层与吸附层分离，带正电的胶粒向阴极移动.下列判断不合理的一组是()①NO?是酸性氧化物②根据分散系是否具有丁达尔现象将分散系分为溶液、胶体和浊液③不是所有物质都含有化学键④根据反应条件是否需要加热将化学反应分为吸热反应和放热反应⑤氯化氢溶于水的过程中发生了共价键的破坏，该过程属于化学变化⑥C02、P05分子中各原子都满足8电子稳定结构A.①③④⑤B.②④⑤⑥C.®®®®D.①②④⑤⑥.一些重要的化学概念，下列叙述中错误的是()①酸性氧化物一定为非金属氯化物，非金属氧化物不一定为酸性氧化物②漂白粉、水玻璃、铝热剂均为混合物③C60、碳纳米管、石墨烯、金刚石互为同素异形体④某溶液焰色反应呈黄氯色，则一定为铁盐溶液⑤利用丁达尔效应可以判断胶体是否带电A.②③④B.①②④C.①®⑤D.②®⑤.下列物质分类正确的有几项()①混合物：铝热剂、氯水、水玻璃、漂白粉②胶体：饱和氯化铁溶液、淀粉溶液、牛奶③酸性氧化物：Mn2c)7、SO:、SiO2,NO2④同素异形体：Cg、C70.金刚石、石墨⑤电解质：BaSO,、N%、NaOH、冰醋酸⑥硅酸盐产品：水晶、水泥、陶瓷⑦碱：苛性钠、纯碱、熟石灰⑧盐：胆矶、小苏打、铜绿⑨放热反应：盐酸与氢氧化钠、碳与二氧化碳高温化合成一氧化碳、甲烷燃烧A.2B.3C.4D.5二、综合题.现有甲、乙、丙三名同学分别进行Fe(0H)3胶体的制备实验。甲同学：向1mobL-'的氯化铁溶液中加入少量的NaOH溶液。乙同学：宜接加热饱和FeCh溶液。丙同学：向25mL沸水中逐滴加入5〜6滴FeCh饱和溶液；继续煮沸至溶液呈红褐色，停止加热。试问答下列问题：⑴其中操作正确的同学是(填“甲乙"或"丙”)。(2)涉及到的化学方程式是⑶证明有Fe(OH)3胶体生成的实验操作是,此现象利用了胶体的一种性质，称为(4)向制得的Fe(OH)3股体中加入饱和的硫酸锈溶液，产生的现象是,原因是:若加入逐滴加入过量稀硫酸，产生的现象.取一定量Fe?O3粉末(红棕色)加入适量盐酸，配成饱和溶液，用此溶液进行以下实验：(1)配制时所发生反应的化学方程式为O(2)取少量该饱和溶液置于试管中，滴入小苏打溶液，可观察到有红褐色沉淀和无色气体生成，反应的原理是两溶液中分别存在水解反应、(用离子方程式表示)，混合时，两水解相互促进而生成沉淀和气体。(3)在小烧杯中加入20mL蒸储水，加热至沸腾后，向沸水中滴入几滴该饱和溶液，继续煮沸直至液体呈红褐色，制得Fe(OH)3胶体，生成胶体所发生的反应的化学方程为：o(4)取少量该饱和溶液进行蒸发，加热开始后出现黄褐色沉淀并不断增多，继续加热，蒸发皿中最后剩余红棕色固体，生成红棕色固体所发生的反应的化学方程式是。.研究不同价态硫元素之间的转化是合理利用硫元素的基本途径。.以下是硫元素形成物质的价类二维图及含硫物质相互转化的部分信息。(l)C有毒，实验室可以用NaOH溶液吸收，反应的离子方程式是一。(2)检验H中阴离子的实验操作及现象是一o(3)CtD—E以及C-F-E都是造成酸雨的可能途径，请写出C-D-E的化学方程式：—、—°.某小组同学设计实验实现不同价态硫元素的转化。可选用的实验药品如下：①Na2s03溶液②浓硫酸③Na2s溶液④稀硫酸⑤酸性KMnCh⑥品红溶液⑦铜片(4)实验I选择的试剂是①和—(填序号)，证明实现转化的现象是一。该转化利用了Na2s03的一性。实验序号预期转化选择试剂(填序号)证明实现转化的现象IS—SIIS—S(5)实验n中发生反应的化学方程式是一，证明实现转化的现象是一o24.I、铜器久置于空气中会和空气中的水蒸气、CO?、02作用产生“绿锈”，该“绿锈''俗称“铜绿”，又称“孔雀石”［化学式为CMOH)2co3］，"铜绿''能跟酸反应生成铜盐和CO?、H2Oo某同学利用下述系列反应实现了：“铜->铜绿一……铜''的转化：铜铜绿g^A⑦>Cu(0H)2④Cu⑴从三种不同分类标准回答，“铜绿”属于哪类物质：。(2)请写出“铜绿”与盐酸反应的化学方程式：o(3)上述转化过程中属于化合反应的是,属于分解反应的是oII、某化学兴趣小组的同学按照下面的实验方法制备氢氧化铁胶体：首先取少量蒸储水于洁净的烧杯中，用酒精灯加热至沸腾，向烧杯中逐滴滴加饱和的FeC13溶液继续煮沸，至液体呈透明的红褐色。反应原理为AFeC13+3H2O=Fe(OH)3(胶体)+3HCl。(4)判断肢体制备是否成功，可利用胶体的。(5)在做制备氯氧化铁胶体的实验时，有些同学没有按要求进行，结果没有观察到胶体，请你预测其现象并分析原因：丙同学向沸水中滴加饱和氯化铁溶液后，长时间加热，现象是。(6)丁同学按要求制备了Fc(OH)3胶体，但是他乂向Fe(0H)3胶体中逐滴加入了稀H2sO4溶液，结果出现了一系列变化。①先出现红褐色沉淀，原因是。②随后沉淀溶解，此反应的离子方程式是03.胶体(1)胶体的分类‘气溶胶：如烟、云、雾根据分散剂的状态分类液溶胶：如豆浆、稀牛奶.固溶胶：如烟水晶、有色玻璃(2)氢氧化铁胶体的制备①实验操作：在小烧杯中加入40mL蒸储水，加热至沸腾，向沸水中逐滴加入5〜6滴氯化铁饱和溶液，继续煮沸至溶液呈红褐色，停止加热，即可得到氢氧化铁胶体。②反应原理：FeCb+3H?O=A=Fe(OH)3(胶体)+3HC1。(3)丁达尔效应①实验探究：操作在光束垂直的方向观察现象原因分析手电筒.亍亍』Fe(OH)股体一条光亮的“通路”胶粒的直径为1-100nm,能对光线散射CuSO,溶液无明显现象溶液中粒子的直径小于1nm,散射极其微弱②应用：X分胶体和溶液。溶液、胶体、浊液三类分散系的比较分散系溶液胶体浊液分散质粒子种类分子、离子大量分子聚集体或大分子大量粒子聚集体分散质粒子直径小于1nm介于1〜100nm大于100nm外部特征均一、透明、稳定较均一、透明、较稳定不均一、不透明、不稳定，久置沉淀(或分层)能否透过滤纸能能不能鉴别方法胶体和浊液通近二静置鉴别；胶体和溶液可通过丁达尔效应鉴别二、酸、碱、盐的性质I.酸的性质⑴酸的主要化学性质(2)酸的通性酸的主要化学性质现象或化学方程式(以H2s04为例)基本反应类型与指示剂作用紫色石蕊溶液遇酸显红色，酚儆溶液遇酸不变色与活泼金属反应(Mg)Mg+H2SO4=MgSO4+H2T置换反应与碱性氧化物反应(CuO)CuO+H2SO4=CuSO4+H20复分解反应与碱反应(NaOH)2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O复分解反应与某些盐反应(Na2co3)Na2cO3+H2SO4=Na2SO4+CO2t+H20复分解反应酸错误！(3)酸具有相似化学性质的原因：从微观角度来看，不同的酸溶液中都含有H：.碱的通性(1)碱具有相似化学性质的原因：从微观角度来看，不同的碱溶液中都含有OH，(2)碱的通性'+酸碱指示剂，如使酚醐溶液变红色+酸性氧化物一＞盐+水,+酸►盐+水，复分解反应、+盐一新碱+新盐,.盐的通性(1)同•类盐具有相似化学性质的原因：从微观角度来看，组成上含有相同阴离子或阳离子。(2)盐的化学性质常涉及的化学反应+酸t新盐+新酸.盐|+碱T新盐+新碱:复分解反应.+盐一新盐+新盐，四、物质的转化.基本依据：化学变化过程中，元素是不会改变的。即化学反应中的质量守恒。.应用：确定制取某类物质的可能方法。.实例：(I)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；@CaO+H2O=Ca(OH)2,化合反应；@CaO+CO2=CaCO3，化合反应；@Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO31+2NaOH,复分解反应；⑤Ca(OH)2+2HCl=CaCl2+2H2O,复分解反应；©CaCO34-2HCl=CaCl2+C021+H20,复分解反应。(2)碳及其化合物间的转化关系如下图所示：写出图中序号所示转化所需反应物的化学式：①02②HzO③Ca(0H)2④CaO©Ca(OH)2(答案合理即可)。(3)单质到盐的一般转化关系：部分金属单质一5一碱性氧化物也幺碱鼓蟹睥鳗盐部分非金属单质一色一酸性氧化物也9酸碱或碱：性氧化物盐.工业生产中的其他因素：原料来源、成本高低、设备要求和环保要求等。奏典例分析物质的分类(2022•广东•深圳市光明区高级高三)中华文化源远流长、博大精深。下列有关诗词中蕴含的化学知识不正确的是()A.普植的“磁石引铁，于金不连''——"磁石''为四氧化三铁，能吸引铁，不能吸引金B.苏轼的“庭下如积水空明，水中藻、存交横，盖竹柏影也”——句中对月光的描述体现了丁达尔现象C.杨万里的“庐山山南刷铜绿”——铜锈俗称“铜绿”，其主要成分为铜的氧化物D.杜牧的“折戟沉沙铁未销”一铁生锈的条件是与水和氧气同时接触举一反三.部分含氮物质的分类与相应氮元素的化合价关系如图所示。下列说法错误的是()N2转化成a或b都属于固氮反应a的浓溶液可溶解氯化银沉淀C.室温下，a与d反应能生成b或N2D.d的浓溶液与炽热的碳反应可生成c.下列关于化学学习和研究的说法错误的是()A.化学模型有助于解释一些化学现象B.化学家提出的假设都能被实验证实C.运用分类的方法，可根据物质所属的类别预测物质的性质D.化学基本原理的应用是有一定条件的.下列说法不正确的是()A.胶体与其他分散系的本质区别是胶体粒子的直径在l~100nmB.向沸水中逐滴加入几滴FeCb饱和溶液，继续煮沸至液体呈红褐色，停止加热，即制得Fe(OH)3胶体C.利用丁达尔现象可以鉴别胶体和溶液D.NaQ溶液、葡萄糖溶液和纯水都属于分散系受典例分析胶体（2022•江西•三模）2022年1月15日，汤加海底火山喷发，对地球环境造成巨大影响。下列说法错误的是（）A.火山灰形成“气溶胶”的分散质粒子直径大于lOOnmB.火山喷发产生的气体会导致酸雨的形成C.岩浆中的硅酸盐经过复杂的物理、化学变化可以形成玉石D.火山周围存在大量的矿产资源，其中硫铁矿可以用于工业制硫酸媛^举一反三I.（2022•海南高三）用下列实验装置（部分夹持装置略去）进行相关的实验，能达到实验目的的是（）A.用装置甲检验该条件下铁发生了吸氧腐蚀B.用装置乙可以来加热熔融的烧碱固体C.用装置丙可分离Fe（OH）3胶体和氯化铁溶液D.用装置丁可分离苯（沸点80.1℃）和浪苯（沸点156.2℃）2.截至2020年12月14日，天问一号探测器已在轨飞行144天，距离火星约1200万公里，飞行状态良好。针对“天问一号”火星车不同结构部件的工作要求，要求所使用的材料具有高强韧性、高尺寸稳定性、耐冲击性等特性。下列说法错误的是（）A.火星车结构采用的新型铝基碳化硅复合材料具有高强韧性B.火星车使用的热控材料是新型保温材料——纳米气凝胶，纳米气凝胶具有丁达尔效应C.火星车中的卫星抛物面天线采用的是具有负膨胀系数的石墨纤维和芳纶，石墨纤维和芳纶均是有机高分子材料D.火星车搭载了基于形状记忆聚合物智能复合材料结构的可展开柔性太阳能电池系统，太阳能电池的主要成分为Si3.（2022•广东•模拟预测）劳动成就梦想。下列劳动项目中的物质应用与对应所述化学原理没有关联的是（）选项物质应用化学原理A社区服务：用纯碱溶液除水垢盐类水解B实践活动：用明研处理浑水中的悬浮物胶体吸附性C学农活动：将KMnOj溶液浸泡过的砖块放置在储果仓库氧化还原D自主探究：用盐酸标准液测定未知浓度NaOH溶液酸碱中和滴定A.AB.BC.CD.D导典例分析物质的转化(2022•江苏•扬州三模)液氨是一种很好的溶剂，液氨可以微弱的电离产生NH；和NH；。NFh中的一个H原子若被-NH2取代可形成N2H”联氨)，若被-OH取代可形成NH20H(羟胺)。在有NH：存在时，Cu(OH)2能溶于氨水形成[Cu(NH3)4]2+。NH3经过一定的转化可以形成N?、NO、NO?、NzO”无色)、HNCh等。在题给条件下，下列选项所示的物质间转化可以实现的是()A.N2HMaq)C1.(g)>NH3(g)B.NH：(aq)啊岁>N2(g)C.NH3(g)—NO(g)D.NO2(g)—HNO3(aq)/1举一反三(2022•江苏南通•模拟预测)皴催化氧化是工业制硝酸的重要反应：4NH3(g)+5O2(g)^^4NO(g)+6H2O(g)AH<0o在T℃时，向1L密闭容器中投入4moiN%、5moiO2,平衡时测得NH3的转化率为60%。在指定条件下，下列选项所示的物质间转化不能实现的是()A.NHvH2O(aq)>NH4HSO4B.HNCh(浓)——缕一—>NO2C.NH4CI—^->NH3D.NO———>N2(2022•江苏省如皋三模)氮及其化合物在生产生活中具有广泛的应用。氨气可用于生产氮肥和处理NOx等气体，氨水可用于吸收SO2,NO、可用于制取硝酸，硝酸可洗涤试管上的银镜。NCh能与悬浮在大气中海盐粒子相互作用，反应为2NCh+NaC仁NaNCh+CINOCNO中N为中心原子,各原子均达到8电子稳定结构)。NO能被FeSCh溶液吸收生成[Fe(NO)H2O)5]SO4。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.NH.vH2O(aq)>NH4HSO3(aq)B.NH3催湍八>NChC.NO出Q—HNO3D.Ag产地酸_>H2(2022•四川省南充高级高三)下列物质的转化在给定条件下能实现的是()A.铝土矿出邈——>AIO2毡晒——^AIOHX—AI2O3B.盐卤(含MgCL)——皿一>Mg(OH)2——幽一>MgCb溶液施发给晶>无水MgCbSO2>SO?H>°>H2SO4SiOz——型逊~~>NaSiO3溶液飞>H?SiO3巩固练习一、单选题.下列生活中的常见物质，能产生丁达尔效应的是()A.食盐水溶液B.食醋溶液C.小苏打溶液D.淀粉溶胶.书法是中华文化之瑰宝，“无色而具图画的灿烂，无声而有音乐的和谐”，书法之美尽在笔墨纸砚之间。下列关于传统文房四宝的相关说法正确的是()A.墨汁是一种胶体B.宣纸是合成高分子材料C.砚石的成分与水晶相同D.制笔用的狼亳主要成分是纤维素.下列说法正确的是()A.过量的Fe在CL中燃烧生成FeCbB.NO2可与水发生反应生成硝酸，NCh为酸性氧化物C.硫酸可用于化肥、医药、农药的生产，金属矿石的处理D.NE与02的混合气体经过灼热的催化剂层生成NO：和H20.分类是学习和研究化学的一种重要方法，下列物质的分类错误的是()A.CaO和NazOz都属于碱性氧化物B.HNO3和H2s都属于酸C.Fe(OH”和NEMO都属于碱D.NaHSCh和NHiQ都属于盐.下列说法不正确的是()A.分散质粒子的直径为纳米级(l~100nm)的分散系是胶体B.胶体的本质特征是能够发生丁达尔效应C.氢氧化铁胶体可以稳定存在的原因是胶粒带正电荷D.利用丁达尔现象可以区别溶液与胶体.2021年11月，南非发现了新冠变异毒株"Omicron”，它是新冠病毒的变异种。新型冠状病毒可通过咳嗽、打喷嚏、说话等形成的飞沫传播，飞沫直径在1-IOOnm之间，进入到空气中形成的分散系属于气溶胶，口罩可以预防和降低感染的风险性。对此说法，下列叙述正确的是()A.胶体的本质特征是具有丁达尔效应B.依据分散质粒子的直径大小可将分散系分为溶液、胶体与浊液C.向饱和FeCh溶液中滴加过量的NaOH溶液可以制备Fe(OH)3胶体D.酒精用于消毒时，浓度越高，消毒效果越好.下列有关说法正确的是()A.蛋白质是生命活动必不可少的物质，完全燃烧的产物只有CO2、H20.纤维素在人体内可以被酶催化水解生成葡萄糖，为人体生命活动提供营养物质Fe(OH)a胶体的电泳实验中，阴极区红褐色加深，说明Fe(OH%胶体粒子带正电荷SiO?用于制作光导纤维是因为它能导电.臭碱(主要成分是Na2S)、纯碱是两种重要的化工产品。下列说法错误的是()A.Na2s在空气中易被氧化B.臭碱和纯碱都属于碱C.电解Na2s溶液时，在阴极有烧碱生成D.热的纯碱溶液可清洗餐具表面的油污.化学与生产生活、社会密切相关，下列说法正确的是()A.嫦娥五号带回的月壤含有氧、硅铝、铁等元素，其成分属于氧化物B.果蔬汁(浆)类饮料中的添加剂苯甲酸及其钠盐属于抗氧化剂C.疫情期间的“84”消毒液，适用于钢和铝制品的消毒D.北京冬奥会吉祥物“冰墩墩”使用的聚乙烯属于有机高分子材料10.将NazSiO,饱和溶液按1：2或1：3的体枳比用水稀释，滴入酚献，边逐滴加入稀盐酸边振荡至红色接近消失。下列关于硅胶的叙述正确的是OA.硅酸胶体是纯净物B.硅酸胶体粒子直径在I〜100nm之间C.胶体区别于其他分散系的本质特征是有丁达尔效应D.硅酸胶体的胶粒不能通过滤纸11.生活离不开化学。下列处理过程均未涉及化学变化的是()A.用四氯化碳可擦去圆珠笔油渍B.宣纸长时间接触空气氧化变黄，可以用少最稀草酸(H2c2。4)溶液轻轻冲洗C,用热的纯碱溶液除去油污D.古画中的白色PbSCh颜料变黑，