2022高考化学一轮复习讲义-第2章第3讲元素与物质分类

第二章元素与物质世界第3讲元素与物质分类考点一物质的组成与分类1．原子、分子、离子概念比较(1)原子、分子、离子的概念原子是化学变化中的最小微粒。分子是保持物质化学性质的最小微粒，一般分子由原子通过共价键构成，但稀有气体是单原子分子。离子是带电荷的原子或原子团。(2)原子是怎样构成物质的？2．元素与物质的关系(1)元素具有相同核电荷数的一类原子的总称。在自然界的存在形式有游离态和化合态。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)元素组成物质元素eq\o(→,\s\up7(组成))eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(单质：同种元素组成的纯净物,化合物：不同种元素组成的纯净物))(3)纯净物与混合物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3.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。4．简单分类法——交叉分类法和树状分类法(1)交叉分类法的应用示例(2)明确分类标准是对物质正确树状分类的关键(1)Na、NaCl、SiO2、H2SO4都称为分子式()(2)含有金属元素的离子不一定是阳离子()(3)人们可以利用先进的化学技术，选择适宜的条件，利用化学反应制造新的原子()(4)某物质经科学测定只含有一种元素，不可以断定该物质一定是一种纯净物()(5)用于环境消毒的漂白粉是混合物()(6)冰水共存物为纯净物()(7)胆矾(CuSO4·5H2O)属于混合物()(8)能与酸反应的氧化物，一定是碱性氧化物()(9)纯碱属于碱，硫酸氢钠、碳酸氢钠属于酸式盐()(10)已知NaH2PO2是正盐，其水溶液呈碱性，则H3PO2属于三元弱酸()答案(1)×(2)√(3)×(4)√(5)√(6)√(7)×(8)×(9)×(10)×解析(2)MnOeq\o\al(－,4)、AlOeq\o\al(－,2)均为阴离子。(3)原子是化学变化中的最小微粒。(8)SiO2是酸性氧化物，但能与氢氟酸反应。(9)纯碱属于盐。(10)H3PO2为一元酸。请把下列物质的序号填写到下图的横线上：①硫黄②HClO③苛性钠④明矾⑤小苏打⑥氧化钠⑦Fe(OH)3⑧NaCl溶液⑨H2SO3⑩淀粉溶液⑪泥水答案①②⑨③⑦④⑤⑥⑧⑩⑪1．熟悉常见的混合物(1)气体混合物：空气、水煤气(CO和H2)、爆鸣气(H2和O2)、天然气(主要成分是CH4)、焦炉气(主要成分是H2和CH4)、高炉煤气、石油气、裂解气。(2)液体混合物：氨水、氯水、王水、天然水、硬水、软水、水玻璃、福尔马林、浓硫酸、盐酸、汽油、植物油、胶体。(3)固体混合物：大理石、碱石灰、漂白粉、高分子化合物、玻璃、水泥、合金、铝热剂。2．正确理解几个“一定”“不一定”(1)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Mn2O7为酸性氧化物。(2)酸性氧化物不一定是非金属氧化物，如Mn2O7；非金属氧化物也不一定是酸性氧化物，如CO、NO。(3)酸性氧化物、碱性氧化物不一定都能与水反应生成相应的酸、碱，如SiO2、Fe2O3。3．确定某酸是几元酸，不能依据分子中氢原子的个数，如CH3COOH不是四元酸，而是一元酸。归纳总结(教师用书独具)树状分类法在无机化合物分类中的应用eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(氢化物：HCl、H2S、H2O、NH3等,氧化物\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(不成盐氧化物：CO、NO等,成盐氧化物\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(碱性氧化物：Na2O、CaO等,酸性氧化物：CO2、P2O5等,两性氧化物：Al2O3等)),过氧化物：Na2O2、H2O2等)),酸\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(按电离出的H＋数\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(一元酸：HCl、HNO3等,二元酸：H2SO4、H2S等,三元酸：H3PO4等)),按酸根是否含氧\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(无氧酸：HCl、H2S等,含氧酸：HClO4、H2SO4等)),按酸性强弱\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(强酸：HCl、H2SO4、HNO3等,弱酸：CH3COOH、HF等)),按有无挥发性\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(挥发性酸：HNO3、HCl等,难挥发性酸：H2SO4、H3PO4等)))),碱\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(按水溶性\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(可溶性碱：NaOH、KOH、BaOH2等,难溶性碱：MgOH2、CuOH2等)),按碱性强弱\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(强碱：NaOH、BaOH2、KOH等,弱碱：NH3·H2O等)))),盐\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(正盐：BaSO4、KNO3、NaCl等,酸式盐：NaHCO3、KHSO4等,碱式盐：Cu2OH2CO3等,复盐：KAlSO42·12H2O等))))1．化学与社会、生活联系密切。下列有关说法不正确的是()A．天然气、沼气、液化石油气都是清洁能源，它们的主要成分都是烃类B．加碘食盐中添加的含碘物质是KIC．碘酒、“84消毒液”、75%的酒精都可用于消毒D．生活中常用的淀粉、蔗糖、葡萄糖的组成元素相同答案B解析天然气、沼气的主要成分是甲烷，液化石油气的主要成分是丙烷、丁烷等，都属于烃类，A项正确；加碘食盐中添加的含碘物质是KIO3，B项错误；“84消毒液”的有效成分是次氯酸钠，碘酒、“84消毒液”、75%的酒精都可用于消毒，C项正确。2．下列与化学概念有关的说法正确的是()A．CO2、P2O5、NO均为酸性氧化物B．NaH、NaBH4、NaClO均为离子化合物C．NH3·H2O是弱碱，所以NH4NO3为弱电解质D．磁性氧化铁、水玻璃、液氨均为混合物答案B解析NO既不与酸反应也不与碱反应，不是酸性氧化物，A项错误；硝酸铵是易溶于水的盐，属于强电解质，C项错误；磁性氧化铁是四氧化三铁的俗称，液氨是氨的液态存在形式，均属于纯净物，D项错误。3．下列物质的分类正确的是()选项碱酸盐碱性氧化物酸性氧化物ANa2CO3H2SO4NaOHSO2CO2BNaOHHClNaClNa2ONOCKOHHNO3CaCO3CaOMn2O7DNaOHHClCaF2Na2O2SO2答案C解析A项，Na2CO3属于盐，NaOH属于碱，SO2属于酸性氧化物；B项，NO属于不成盐氧化物；D项，Na2O2不是碱性氧化物。考点二物质的性质与变化物理变化和化学变化的判断方法从宏观上判断有新物质生成的是化学变化，反之是物理变化从微观上判断有旧化学键断裂，同时有新化学键形成的是化学变化；只有化学键断裂的不一定是化学变化，如NaCl晶体的熔化根据上述判断方法，回答下列问题：①石油的分馏②煤的干馏③钠的焰色反应④碘的升华⑤氯化铵分解⑥蛋白质的变性⑦蛋白质的颜色反应⑧电解食盐水⑨CaCl2的潮解⑩冰的熔化⑪FeCl3的水解⑫石油的裂化、裂解⑬蛋白质的盐析⑭食物的缓慢氧化⑮同素异形体间的转化其中属于物理变化的是______________________；属于化学变化的是__________________。答案①③④⑨⑩⑬②⑤⑥⑦⑧⑪⑫⑭⑮2．化学反应的分类化学反应eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(按反应物、生成物种类及数目多少分为\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(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分为\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(离子反应,非离子反应)),按反应中有无电子转移分为\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(氧化还原反应,非氧化还原反应)),按反应进行的程度和方向分为\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(可逆反应,不可逆反应)),按反应的能量变化分为\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(吸热反应,放热反应))))3．根据物质类别，树立物质转化思想形成知识一条线：氢化物—单质—氧化物—酸或碱—盐。构建网络一大片：从物质的分类上，纵向、横向构建知识分类意识。横向以化合价为基础，结合氧化还原反应性。物质变化类型(1)蛋白质的变性、纳米银粒子的聚集都是化学变化()(2)用铂丝蘸取Na2SO4、Na2CO3、NaCl溶液进行焰色反应是化学变化()(3)232Th转化成233U是化学变化()(4)Na2CO3·10H2O的风化是化学变化()(5)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()(6)激光法蒸发石墨得C60发生的是化学变化()(7)有化学键断裂的变化一定是化学变化()答案(1)×(2)×(3)×(4)√(5)√(6)√(7)×1．物质变化与性质的关系下列用途体现物质物理性质的是________；体现物质化学性质的是________。①用铝箔包装物品②NaHCO3作为食品工业的膨松剂③浓氨水检验输送氯气的管道是否泄漏④SO2漂白纸浆⑤液态丙烷做制冷剂答案①⑤②③④2．单质、氧化物、酸(或碱)和盐的转化关系。如：写出上述反应的化学方程式：①2HCl＋Fe=FeCl2＋H2↑；②6HCl＋Al2O3=2AlCl3＋3H2O；③2HCl＋CaCO3=CaCl2＋H2O＋CO2↑；④HCl＋NaOH=NaCl＋H2O。题组一传统文化涉及物质变化的判断1．(2018·汉中高三检测)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解析C项，包含了CaCO3＋CO2＋H2O=Ca(HCO3)2，Ca(HCO3)2eq\o(=,\s\up7(△))CaCO3↓＋CO2↑＋H2O两个化学过程。2．(2018·合肥二模)化学知识无处不在，下列与古诗文记载对应的化学知识不正确的是()常见古诗文记载化学知识A《荀子·劝学》：冰水为之，而寒于水冰的能量低于水，冰变为水属于吸热反应B《泉州府志》：元时南安有黄长者为宅煮糖，宅垣忽坏，去土而糖白，后人遂效之泥土具有吸附作用，能将红糖变白糖C《天工开物》：凡研硝(KNO3)不以铁碾入石臼，相激火生，祸不可测性质不稳定，撞击易爆炸D《本草纲目》：采蒿蓼之属，晒干烧灰，以原水淋汁，久则凝淀如石(石碱)，浣衣发面石碱具有碱性，遇酸产生气体答案A解析冰变为水，没有新物质生成，属于物理变化，因而不能称为吸热反应。3．华夏文明源远流长，勤劳智慧的中国人民探索认知世界，创造美好生活的过程贯穿始终。以下说法从化学视角理解，错误的是()A日照澄洲江雾开，淘金女伴满江隈(唐)诗中包含了丁达尔效应B高奴出脂水，颇似淳漆，燃之如麻(宋)文中提到的“脂水”指油脂C水银乃至阴之毒物，因火煅丹砂而出(明)这段记载中，涉及氧化还原反应D百宝都从海舶来，玻璃大镜比门排(清)制玻璃的某成分可用于制造光导纤维答案B解析A项，雾属于胶体，可见光通过时会产生丁达尔效应，正确；B项，根据描述可知“脂水”指的是石油，错误；C项，丹砂的主要成分是HgS，由丹砂煅烧制水银(Hg)，涉及氧化还原反应，正确；D项，制玻璃的成分之一二氧化硅可用于制造光导纤维，正确。题组二生产、生活中涉及物质变化的判断4．下列用途体现物质物理性质的是________；体现物质化学性质的是________。①用铝箔包装物品②NaHCO3作为食品工业的膨松剂③浓氨水检验输送氯气的管道是否泄漏④SO2漂白纸浆⑤液态丙烷做制冷剂答案：①⑤②③④5．下列各组变化中，前者是物理变化，后者是化学变化的是()A．碘的升华、石油的分馏B．NH4Cl溶液除铁锈、食盐水导电C．蛋白质溶液中加入饱和(NH4)2SO4溶液、蓝色的胆矾在常温下变白D．热的饱和KNO3溶液降温析出晶体、二硫化碳洗涤试管内壁上的硫答案C解析A项涉及的都是物理变化；B项中涉及的都是化学变化；D项中涉及的都是物理变化。6．(2018·邯郸一模)化学与生活密切相关，下列说法中正确的是()A．铝制容器不宜长时间存放酸性食物、碱性食物以及含盐腌制食物B．生活中常用热的小苏打溶液除油污，利用的是水解反应吸热的特点C．Mg可通过电解MgCl2的水溶液来制取，Al可通过电解熔融的Al2O3来制取D．用来煎炸食物的花生油和牛油都是可以发生皂化反应的饱和脂肪酸甘油酯答案A解析Al与酸、碱均能反应，则铝制容器不宜用来长时间存放酸性和碱性食物，也不可长时间存放含盐腌制食物，A项正确；小苏打为碳酸氢钠，其溶液显碱性，油污在碱性条件下发生水解，达到除去油污的目的，B项错误；工业上电解熔融的MgCl2、熔融的Al2O3制备金属镁和铝，C项错误；花生油和牛油均属于高级脂肪酸甘油酯，但花生油中高级脂肪酸的烃基不饱和程度较大，而牛油中高级脂肪酸的烃基饱和程度相对较大，D项错误。考点三分散系、胶体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：根据分散质粒子的大小将分散系分为溶液、浊液和胶体，可用如下直观地表示。三种分散系比较分散系溶液胶体浊液分散质粒子直径大小＜1_nm1～100_nm>100_nm分散质微粒成分离子或小分子大分子或离子集合体巨大分子或离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.胶体的性质及应用4．Fe(OH)3胶体的制备化学方程式为FeCl3＋3H2Oeq\o(=,\s\up7(△))Fe(OH)3(胶体)＋3HCl。(1)直径介于1～100nm之间的微粒称为胶体()(2)“钴酞菁”的分子(直径为1.3×10－9m)在水中形成的分散系能产生丁达尔效应()(3)溶液是电中性的，胶体是带电的()(4)碳纳米管属于胶体分散系，该材料具有超强的吸附能力()(5)胶体不一定是液态，胶体的丁达尔效应属于物理变化()(6)将1mL1mol·L－1的FeCl3溶液滴入沸水中制备Fe(OH)3胶体，若FeCl3完全水解，则可制得Fe(OH)3胶体粒子少于0.001NA个()答案(1)×(2)√(3)×(4)×(5)√(6)√1.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：首先取少量蒸馏水于洁净的烧杯中，用酒精灯加热至沸腾，向烧杯中逐滴滴加饱和的FeCl3溶液继续煮沸，至液体呈透明的红褐色。反应原理为FeCl3＋3H2Oeq\o(=,\s\up7(△))Fe(OH)3(胶体)＋3HCl。(1)判断胶体的制备是否成功，可利用胶体的_________________________________。(2)在做制备氢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：①甲同学没有选用饱和氯化铁溶液，而是将稀氯化铁溶液滴入沸水中，结果没有观察到________________，其原因是___________________________________________。②乙同学在实验中没有使用蒸馏水，而是用自来水，结果会_________，原因是__________。③丙同学向沸水中滴加饱和氯化铁溶液后，长时间加热，结果会__________，原因__________。(3)丁同学按要求制备了Fe(OH)3胶体，但是他又向Fe(OH)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___________________________________________。答案(1)丁达尔效应(2)①红褐色液体FeCl3溶液太稀，生成的Fe(OH)3太少②生成红褐色沉淀自来水中含有电解质，胶体发生聚沉③生成红褐色沉淀长时间加热使胶体发生聚沉(3)①电解质H2SO4使Fe(OH)3胶体聚沉而产生沉淀②Fe(OH)3＋3H＋=Fe3＋＋3H2O解析(2)①若用稀FeCl3溶液，则水解产生的Fe(OH)3的量太少，看不到红褐色液体；②自来水中含有较多的电解质，使胶体发生聚沉；③长时间加热使胶体发生聚沉。(3)加入稀H2SO4后，Fe(OH)3会发生聚沉而产生红褐色沉淀，随后H2SO4会与Fe(OH)3发生中和反应，使沉淀溶解。(1)胶体区别于其他分散系的本质特征是分散质粒子的直径大小(1～100nm)。(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胶体中，Fe(OH)3胶粒数目远小于铁原子的数目。(4)胶粒有很大的比表面积，吸附能力很强。题组一胶体的性质与制备1．磁流体是电子材料的新秀，它是由直径为纳米量级(1到10nm之间)的磁性固体颗粒、基载液以及界面活性剂三者混合而成的分散系，既具有固体的磁性，又具有液体的流动性，下列关于纳米Fe3O4磁流体的说法中不正确的是()A．纳米Fe3O4磁流体分散系属于溶液B．纳米Fe3O4磁流体可以通过半透膜得到提纯C．当一束可见光通过该磁流体时会出现光亮的通路D．纳米Fe3O4磁流体比较稳定答案A解析根据题意磁流体分散系分散质粒子直径在1到10nm之间，属于胶体的范畴，具备胶体的性质。2．(2018·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、乙分散系的判断合理的是()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答案C解析由题意可知，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。题组二胶体性质的应用3．下列事实与胶体性质无关的是()A．土壤中离子的吸附和交换过程，有保肥作用B．将植物油倒入水中用力搅拌形成油水混合物C．一束平行光线射入蛋白质溶液里，从侧面可以看到一条光亮的通路D．向氢氧化铁胶体中滴入稀硫酸，先看到红褐色沉淀生成而后沉淀溶解答案B解析A项利用土壤胶粒的吸附作用；B项形成乳浊液，与胶体无关；C项为丁达尔效应；D项先是Fe(OH)3胶体聚沉，而后Fe(OH)3又溶于稀硫酸。4．关于胶体的性质与应用，下列相关说法错误的是()A．静电除尘器除去空气或工厂废气中的飘尘是利用胶体粒子的带电性而加以除去B．明矾净水是利用胶体的吸附性C．从颜色上无法区别FeCl3溶液和Fe(OH)3胶体D．由于胶粒之间的排斥作用，胶粒不易聚集成大的颗粒，所以胶体的性质相对比较稳定答案C1．(2018·全国卷Ⅲ，7)化学与生活密切相关。下列说法错误的是()A．泡沫灭火器可用于一般的起火，也适用于电器起火B．疫苗一般应冷藏存放，以避免蛋白质变性C．家庭装修时用水性漆替代传统的油性漆，有利于健康及环境D．电热水器用镁棒防止内胆腐蚀，原理是牺牲阳极的阴极保护法答案A解析泡沫灭火器喷出的液体能导电，不适用于电器起火，A项错误；疫苗是生物制品，温度过高，会导致蛋白质变性，使疫苗效果降低或失去作用，