第1课时 物质的量 摩尔质量
一、物质的量与阿伏加德罗常数
1．物质的量：
2. 阿伏加德罗常数：
1．1 mol H、1 mol H＋、1 mol H2的意义一样吗？为什么？
提示：意义不同。尽管都是1 mol微粒，但微粒种类不同，它们分别表示1 mol氢原子、1 mol氢离子和1 mol氢分子。
2．(教材开发)教材中描述“n mol某种微粒集合体中所含微粒数约为n×6.02×1023”， 1 mol H2SO4分子中含有的氢、氧原子数目分别为多少？
提示：2×6.02×1023 4×6.02×1023。
3．NA与6.02×1023有何不同？
提示：NA是单位为mol－1的物理量，其值约为6.02×1023。
【自主探索】
(情境思考)唐僧师徒四人在学习了“物质的量”这一物理量并做了大量的相关练习后根据个人学习体会，对物质的量这一概念展开了热烈的讨论。以下是四人的谈话记录。你认为谁的观点是错误的？
提示：物质的量是只能用来描述微观粒子多少的物理量，而质量是既可描述微观物质又可描述宏观物质多少的物理量，两者不可相互替代，所以孙悟空的描述是错误的。
二、摩尔质量与方程式中的物质的量关系
1．摩尔质量：
2．化学方程式中的物质的量关系：
(1)关系 aA＋ bB===cC＋dD
化学计量数 a b c d
物质的量之比 a∶ b∶ c∶ d
结论：反应物或生成物的物质的量之比等于化学计量数之比。
(2)示例：2 mol H2与 1__mol O2恰好反应，生成2__mol H2O。
1．(知识关联)质量是国际7大基本物理量之一， 摩尔质量是否就是1 mol物质的质量？为什么？
提示：不是。摩尔质量是单位物质的量的物质所具有的质量，单位是g·mol－1；而1 mol物质的质量的单位是g。
2．(情境思考)2020年，全球暴发了大规模的新冠病毒肺炎疫情，威胁着人们的身体健康。疫情期间，次氯酸钠(NaClO)是常用的消毒剂。
1 mol NaClO的质量为______g。
提示：74.5
物质的量有关概念理解
概念 应用注意事项
物质的量 “物质的量”四个字是一个整体，不能拆开，也不能添字，如不能说成“物质量”或“物质的数量”等
摩尔 只用来描述微观粒子，如原子、分子、离子、中子、质子、电子等，也可以是特定组合，如1 mol NaCl
阿伏加德罗常数 (1)NA的基准是0.012 kg 12C中的碳原子个数(2)NA是一个实验值，现阶段常取6.02×1023作计算
摩尔质量 (1)适用于任何一种微观粒子(2)纯净物和混合物都有摩尔质量，混合物的摩尔质量一般称为平均摩尔质量
【规律方法】1.物质的量的“四化”：
2．阿伏加德罗常数——“三量”
(1)基准量：0.012 kg12C中所含的碳原子数。
(2)准确量：是一个物理量，用NA表示，单位是mol－1。
(3)近似量：6.02×1023 mol－1。
3．摩尔质量——“三性”
(1)等值性：摩尔质量只是以g·mol－1作单位时，在数值上与相对分子质量或相对原子质量相等。
(2)近似性：由于电子的质量非常微小，所以离子的摩尔质量以g·mol－1为单位时，其数值近似等于相对分子质量或相对原子质量，如Na和Na＋的摩尔质量都为23 g·mol－1。
(3)确定性：对于指定的物质来说，其摩尔质量的值是一个定值，不随物质的物质的量多少而改变。
【特别警示】判断有关概念的注意事项
(1)指向性——粒子的具体化；恒久性——相对分子(原子)质量、摩尔质量不随微粒的变化而变化；一致性——物理单位与指代物质及概念要一致。
(2)物质的摩尔质量(M)与1 mol物质的质量(m)以及物质的相对分子(原子)质量(Mr)是不同的。如水的摩尔质量为18 g·mol－1，1 mol H2O的质量为18 g，H2O的相对分子质量为18，三者单位不同，分别是g·mol－1、g和1。
1. (思维升华)1 mol任何物质都含有6.02×1023个分子吗？为什么？(宏观辨识与微观探析)
提示：不一定，物质不一定由分子构成，有些物质不含有分子，如NaCl。
2．(教材开发)教材中描述“摩尔质量在数值上等于该物质的相对原子质量或相对分子质量”。2 mol H2O的摩尔质量是1 mol H2O的摩尔质量的2倍吗？为什么？
提示：不是，物质的分子构成确定，其摩尔质量就是个确定的值。
【合作探究】
(情境思考)曹冲称象的故事大家耳熟能详，讲的是孙权给曹操送来了一头大象，曹操想知道这象的重量，询问属下，都不能说出称象的办法。曹冲说：“把象放到大船上，在水面所达到的地方做上记号，再让船装载其他东西，当水面也达到记号的时候，称一下这些东西，那么比较下就能知道了。”
(1)曹冲在称象时的主导思想是什么？
(2)已知托盘天平的最小刻度为0.1克，你能用它称量一粒大米的质量吗？你的主导思想又是什么？
(3)如何把微观的不可见的粒子与宏观的可称量的物质之间联系起来？
提示：(1)曹冲在称象时的主导思想是化整为零，化大为小。(2)用托盘天平称量一粒大米的质量的主导思想是积小成大，聚微为宏。(3)国际科学界用物质的量来表示含有一定数目的粒子的集合体，用它来联系微观的不可见的粒子和宏观的可称量物。
【典例】(2021·盐城高一检测)下列叙述正确的是( )
A．摩尔是国际单位制中七个基本物理量之一
B．1 mol 任何物质中均含有阿伏加德罗常数个粒子
C．摩尔不能用来描述宏观物质
D．1摩尔的基准是0.012 kg C 14中所含有的碳原子数
【解题指南】解答本题应注意理解以下两个方面：
(1)物质的量是物理量，其单位是摩尔。
(2)1摩尔任何粒子中含有阿伏加德罗常数个该粒子，阿伏加德罗常数是以C 12为基准的。
【解析】选C。A项，摩尔是物质的量的单位，不是物理量，错误；B项，题中粒子指代不明确，如1 mol H2O分子中含有NA个分子，但含有3NA个原子，错误；C项，摩尔只能用来描述微观粒子，正确；D项，阿伏加德罗常数是指与0.012 kg C 12中所含有的碳原子数相等，不是14C，错误。
(1)1 mol二氧化碳分子中含有的质子数或电子数是多少？
提示：1个碳原子中含有6个电子、6个质子。1个氧原子中含有8个电子、8个质子。所以1个二氧化碳分子中含有电子数＝6＋8×2＝22个，质子数＝6＋8×2＝22个。1 mol二氧化碳分子中含有的质子数或电子数是22 NA。
(2)4 g CH4的物质的量是多少？含有氢原子数多少？与多少mol HCl气体所含原子数相同？
提示：0.25 mol、6.02×1023 、0.5 mol。甲烷的摩尔质量为16 g·mol－1，4 g甲烷的物质的量为4 g/16 g·mol－1＝0.25 mol，含有氢原子个数为N＝0.25×4×6.02×1023＝6.02×1023；含有6.02×1023 个原子，需要氯化氢物质的量为0.5 mol。
下雪时，常用融雪剂清理路面，醋酸钾(CH3COOK)是效果较好的融雪剂。下列关于1 mol CH3COOK的叙述正确的是( )
A.1 mol CH3COOK含有1 mol钾元素
B．CH3COOK的摩尔质量为98 g
C．1 mol CH3COOK含有2 mol氧
D．1 mol CH3COOK含有3×6.02×1023个H
【解析】选D。A项，元素是一个宏观概念，错误；B项，CH3COOK的摩尔质量为98 g·mol－1，错误；C项，“2 mol氧”中“氧”是指氧原子还是指氧分子，题目中不明确，错误；D项，1 mol CH3COOK含有3 mol H，所以1 mol CH3COOK含有3×6.02×1023个H，正确。
与物质的量有关的计算
1．物质的量与微粒数、质量之间的关系：
计算关系式 主要应用 注意事项
n＝ 在n、N和NA中，已知任意两项求第三项 ①NA有单位：mol－1②求n或N时，概念性问题用NA；数字性问题用6.02×1023 mol－1
M＝ ①在M、n和m中，已知任意两项求第三项②先求M，后求相对原子(分子)质量 M的单位取g·mol－1，m的单位取g
m nN ①在m、M、NA和N中已知任意三项求第四项②以n恒等列代数方程式解决较复杂的问题 与N有关的问题莫忽视微粒的组成和种类
2.物质的量在化学方程式计算中的应用：
(1)推导过程(以H2与O2反应生成H2O为例)
2H2 ＋ O2 2H2O
质量之比 4 g ∶ 32 g ∶ 36 g
计量数之比 2 ∶ 1 ∶ 2
微粒数之比 2 ∶ 1 ∶ 2
扩大NA倍 2NA ∶ NA ∶ 2NA
物质的量之比 2 mol ∶ 1 mol ∶ 2 mol
(2)结论：化学方程式中，各物质的化学计量数之比等于相应物质的微粒数之比，也等于物质的量之比。
(3)应用：根据化学方程式中物质的化学计量数之比等于相应物质的物质的量之比，可以列比例式计算各反应物或生成物的物质的量。
【特别警示】计算摩尔质量的三种方法
(1)已知任意状态物质的质量时：M＝。
(2)已知一个分子的质量时：M＝m(分子)×NA。
(3)已知一个分子的质量和一个12C原子的质量时：M＝×12g·mol－1。
1．(思维升华)a个H2分子的物质的量为多少？其质量为多少？(宏观辨识与微观探析)
提示：n＝mol，m＝ g。
2．(思维升华)27.2 g某二价金属氯化物(ACl2)中含有0.4 mol Cl－，则ACl2的摩尔质量是____________；A的相对原子质量是________；ACl2的化学式是________________________。
【解析】n(ACl2)＝＝＝0.2 mol，M(ACl2)＝＝＝136 g·mol－1，所以A的相对原子质量为136－35.5×2＝65，A为Zn，ACl2为ZnCl2。
答案：136 g·mol－1 65 ZnCl2
【典例】(2021·泰州高一检测)下列关于NH3的叙述正确的是( )
A．NH3的摩尔质量是17 g
B．1 mol NH3含有氢原子数约为6.02×1023
C．17 g NH3的物质的量是1 mol
D．1 g NH3中含有的电子数为17 mol
【解析】选C。 A项，摩尔质量的单位为g·mol－1，错误；B项，1 mol NH3中含有3 mol H原子，H原子数目约为3×6.02×1023，共1.806×1024，错误；C项，n(NH3) ＝ ＝1 mol，正确；D项，n(NH3)＝＝ mol，1个NH3中含有10个电子，1 g NH3共含有电子数 mol×10＝ mol，错误。
用太阳能等可再生能源分解水制氢，是实现绿色氢能经济的必由之路，也是未来氢燃料电池的氢源发展方向。2019年，中科院大连化学物理研究所催化基础国家重点实验室和太阳能研究部李灿院士团队开发出新一代电解水催化剂，达到目前已知的规模化电解水制氢的最高效率。
若光解0.02 mol水：
(1)生成H2的质量为______________；
(2)可生成氢的原子数为____________；
(3)生成O2的物质的量为____________；
(4)生成H2的量理论上等于__________mol Fe与稀硫酸反应产生H2的量。
【解析】根据2H2O2H2↑＋O2↑，光解0.02 mol水，可产生0.02 mol H2和0.01 mol O2；生成H2的质量为0.04 g；可生成氢的原子数为2.408×1022个；0.02 mol Fe与稀硫酸反应产生0.02 mol H2。
答案：(1)0.04 g (2)2.408×1022个 (3)0.01 mol (4)0.02
三言两语话重点
(1)物质的量：符号为n，单位为摩尔。
(2)阿伏加德罗常数：符号为NA，单位为mol－1，NA近似为6.02×1023 mol－1。
(3)摩尔质量：以g·mol－1为单位时，其数值等于相对分子质量或相对原子质量。
(4)物质的微粒数、质量与物质的量的关系：n＝＝。
(5)化学方程式中各物质的化学计量数之比等于相应物质的微粒数之比和物质的量之比。
1．(2021·泉州高一检测)清末成书的《化学鉴原》中有一段描述：“各原质(元素)化合所用之数名曰′分剂数′。养气(氧气)以八分为一分剂(即分剂数为八)……一分剂轻气(氢气)为一……并之即水，一分剂为九”。其中与“分剂数”一词最接近的现代化学概念是( )
A．摩尔质量 B．物质的量
C．化合价 D．质量分数
【解析】选A。根据“各原质(元素)化合所用之数名曰′分剂数′。氧气八分为一分剂，氢气一分为一分剂，水九分为一分剂”，则氧气的分剂数为八，氢气的分剂数为一，水的分剂数为九，即八份氧气与一份氢气化合生成九份水，满足O2＋2H2===2H2O中的质量守恒，因此与“分剂数”一词最接近的现代化学概念为摩尔质量。
2．(2021·淮安高一检测)下列说法正确的是( )
A．物质的量就是物质的数量
B．物质的量是国际单位制的一个基本单位
C．0.012 kg 12C中所含的碳原子数为阿伏加德罗常数个碳原子
D．1 mol任何物质都含有约6.02×1023个分子
【解析】选C。 A项，物质的量不是物质的数量，而表示含有一定数目粒子的集合体，错误；B项，物质的量属于物理量，摩尔是其单位，错误；C项，0.012 kg 12C中的碳原子数为1 mol 碳原子，正确；D项，不是所有物质均含有分子，有些物质是由原子或是离子构成，错误。
3．(2021·南通高一检测)下列说法正确的是( )
A．镁原子的质量等于镁的相对原子质量
B．一个氧原子的实际质量等于16 g/NA
C．水的相对分子质量等于18 g
D．二氧化硫的摩尔质量是64 g
【解析】选B。A项，质量不等于相对原子质量，错误；B项，NA个氧原子的质量为16 g，则1个氧原子的质量为16 g/NA，正确；C项，相对分子质量没有单位，错误；D项，摩尔质量的单位为g·mol－1，错误。
4．(2021·雅安高一检测)用NA表示阿伏加德罗常数的值。下列说法中正确的是( )
A．2.4 g金属镁变成镁离子时失去的电子数为0.1 NA
B．2 g氢气中含有的原子数为NA
C．3.01×1023个氮分子中含有的原子数为2 NA
D．17 g氨气中含有的电子数为10 NA
【解析】选D。2.4 g镁的物质的量为0.1 mol，变成镁离子失去0.2 mol电子，所以2.4 g金属镁变为镁离子时失去的电子数为0.2 NA，A错误； 2 g氢气中含有的原子数为2 NA，B错误；3.01×1023个氮气分子中含有的原子数为NA，C错误；每个氨分子含有10个电子，17 g氨气中含有的电子数为10 NA，D正确。
【规律方法】
解答有关一定质量的混合气体中所含原子数目的方法
以常温常压下，求算32 g O2和O3混合气体中所含的原子数目为例：
方法一：代数法。假设O2的质量为a g，O3的质量为b g，共含有的O原子的物质的量为×2＋×3＝ mol，两者的质量之和为a＋b＝32，则 mol＝ mol＝2 mol。
方法二：极值法。假设32 g全是O2，求O原子数为2 mol，再假设32 g全是O3，求O原子数为2 mol，故32 g的两者混合物的原子数为2 mol。
方法三：通式法。O2和O3可以用通式(O)n表示，32g (O)n的物质的量为 mol，32 g (O)n中含有的O原子的物质的量为 mol×n＝2 mol。即32 g O2和O3混合气体中所含的原子数目为2NA。
5．下列哪种物质所含原子数与0.2 mol H3PO4所含原子数相等( )
A．0.4 mol H2O2 B．0.2 mol H2SO4
C．0.8 mol CO2 D．0.3 mol HNO3
【解析】选A。因0.2 mol H3PO4分子中所含原子数为0.2 mol×8×NA mol－1＝1.6 NA，A项所含原子数为0.4 mol×4×NA mol－1＝1.6 NA，正确；B项所含原子数为0.2 mol×7×NA mol－1＝1.4 NA，错误；C项所含原子数为0.8 mol×3×NA mol－1＝2.4 NA，错误；D项所含原子数为0.3 mol×5×NA mol－1＝1.5 NA，错误。
【补偿训练】
147 g H2SO4的物质的量是__________；0.5 mol H2SO4的质量是__________g，其中含有__________mol H，含有__________mol O；2 mol H2SO4中含有硫酸分子数为__________个，含氢原子数为__________个。
【解析】n(H2SO4)＝＝＝1.5 mol；0.5 mol H2SO4质量为49 g，其中含2×0.5 mol H，4×0.5 mol O；按N＝n·NA得2 mol H2SO4中有H2SO4分子数为2 mol×6.02×1023 mol－1＝1.204×1024，同理可得氢原子数。
答案：1.5 mol 49 1 2 1.204×1024 2.408×1024
6．20世纪80年代，物理学家们发现了一种新的陶瓷材料，其可以在零下200 ℃左右的环境下实现超导性，也因此被称作高温超导体。这些陶瓷材料中有一种是钇钡铜氧化合物。这是一种最有前景的超导材料，未来或可应用于超导电缆，马达以及发电机等设备。
某超导陶瓷的化学组成为YBa2Cu3O7。试回答：
(1)66.7 g该超导陶瓷的物质的量是多少？(相对原子质量为Y：89，Ba：137，Cu：64)
提示：0.1 mol。该超导陶瓷的摩尔质量为667 g·mol－1，根据公式n＝计算可得66.7 g该超导陶瓷的物质的量为0.1 mol。
(2)0.6mol该晶体中含有的氧原子数目约是_____________________________。
提示：2.53×1024。根据公式N＝n·NA计算。
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- 13 -第2课时 气体摩尔体积
一、物质的聚集状态
1．物质的聚集状态、性质及微观结构：
物质的聚集状态 微观结构 微粒的运动方式 宏观性质
固态 微粒排列紧密，微粒间空隙小 在固定的位置上振动 有固定的形状，几乎不能被压缩
液态 微粒间排列较紧密，微粒间空隙较小 可以自由移动 没有固定的形状，但不易被压缩
气态 微粒间距离较大 可以自由移动 没有固定的形状，容易被压缩
2.影响物质体积的因素(在温度和压强一定时)：
(1)影响因素
(2)物质体积大小比较
(教材开发)结合教材“交流讨论”，对影响物质体积大小的因素进行分析，思考一定温度和压强下，为何1 mol 不同气体体积大致相同？
提示：
当温度、压强一定时，气体中微粒间的距离近似相等，故在温度、压强一定时，任何具有相同微粒数的气体都具有大致相同的体积。
二、气体摩尔体积
1．(知识关联)标准状况下，1 mol任何物质的体积都约是22.4 L吗？
提示：不是。物质的状态有气态、固态或液态，在标准状况下，1 mol气体的体积约为22.4 L，而1 mol固体或液体的体积均不是22.4 L。
2．气体摩尔体积适用范围是气体，是否必须为纯净气体？
提示：气体摩尔体积的适用范围是气体，可以是单一气体，也可以是混合气体，但是以混合气体中气体之间不发生化学反应为前提。如标准状况下0.2 mol H2和0.8 mol O2的混合气体约为22.4 L。
3．(情境思考)CO2是植物光合作用的必需原料。某研究机构测定CO2含量如图所示。
则本次测定样品每立方米气体中CO2的体积是多少？
提示：44.8 L。从图示中可以得出测量是在标准状况下进行的，CO2的含量为88 g·m－3，因此含有的CO2的体积为×22.4 L·mol－1＝44.8 L。
“Vm＝22.4 L·mol－1”的使用条件及其应用
1．使用“Vm＝22.4 L·mol－1”应注意的问题：
(1)忽视外界条件是标准状况，如常温、常压下，1 mol H2的体积不是22.4 L。
(2)忽视研究对象是气体，如标准状况下，H2O、酒精等不是气体。
(3)将1 mol气体的体积与气体摩尔体积的单位混淆，前者单位为L，后者单位为L·mol－1。
2．利用公式n＝＝＝(标准状况)进行换算：
(1)气体物质的量与体积：n＝。
(2)气体的摩尔质量：M＝Vm·ρ＝ρ标×22.4 L·mol－1。
(3)气体的分子数与体积：N＝n·NA＝·NA。
(4)气体质量与体积：m＝n·M＝·M＝ρ标·V标。
(思维升华)当1 mol气体的体积为22.4 L时，能否说明该气体一定处于标准状况下？为什么？(证据推理与模型认知)
提示：不能。标准状况下，1 mol气体的体积均约为22.4 L，但1 mol气体的体积为22.4 L时，并不一定说明该气体处于标准状况下，比如适当升高温度(气体膨胀)、增大压强(压缩气体)，也能使1 mol气体的体积变为22.4 L。
【合作探究】
(情境思考)足球被誉为“世界第一运动”，是全球体育界具有影响力的体育运动。足球起源于中国东周时期的齐国，当时把足球称为“蹴鞠”，汉代蹴鞠是训练士兵的手段，唐宋时期蹴鞠活动达到高潮，甚至出现了按照场上位置分工的踢法。
用打气筒给足球打气时，气体源源不断被打进去，而足球的体积却不发生很大变化。气体体积与什么因素有关？两种气体体积相同，含有的气体分子数一定相同吗？
提示：影响气体体积大小的主要因素是气体分子之间的距离，给足球打气时，足球的体积不发生很大变化是因为气体分子之间的距离在不断缩小。两种气体体积相同，含有的气体分子数不一定相同，因为气体的体积还受温度和压强的影响。
【典例】下列说法正确的是( )
A．22.4 L任何气体的物质的量均为1 mol
B．0.2 mol H2和0.8 mol CO2组成的混合气体在标准状况下的体积约为22.4 L
C．标准状况下，1 mol任何物质的体积必定是22.4 L
D．22.4 L CO2和18 g H2O所含的分子数相等
【解题指南】解答本题需注意以下3点：
(1)使用Vm＝22.4 L·mol－1计算时，必须是标准状况下。
(2)气体摩尔体积只适用于气体，不适用于固体与液体。
(3)气体摩尔体积的使用对象可以是单一气体，也可以是混合气体。
【解析】选B。没有指明标准状况，A项错误；气体摩尔体积既适用于单一气体，也可以是混合气体，只要符合物质的量为1 mol，且为标准状况下，体积就约为22.4 L，B项正确；标准状况下，1 mol任何气体的体积必定是22.4 L，C项错误；18 g H2O是1 mol H2O，但22.4 L CO2不一定是1 mol，因为其条件不确定，D项错误。
B项中，0.2 mol H2和0.8 mol CO2的体积比是多少？
提示：1∶4。相同条件下，气体的体积与物质的量成正比，V(H2)∶V( CO2)＝ n(H2)∶n( CO2)＝ 0.2 mol ∶0.8 mol ＝1∶4。
【规律方法】
1．使用“22.4 L·mol－1”要“三看”：
(1)看所处条件：必须为标准状况。非标准状况下，1 mol 气体的体积不一定是22.4 L。
(2)看物质状态：必须为气态。如标准状况下水、酒精、四氯化碳等为非气体物质。
(3)看数值单位：单位是L·mol－1，而不是L；数值“22.4”为近似值。
2．求气体的摩尔质量M的常用方法：
(1)根据标准状况下气体的密度ρ：M＝ρ×22.4(g·mol－1)。
(2)根据气体的相对密度(D＝ρ1/ρ2)：M1/M2＝D。
(3)根据物质的质量(m)和物质的量(n)：M＝m/n。
(4)根据一定质量(m)的物质中微粒数目(N)和阿伏加德罗常数(NA)：M＝NA·m/N。
(5)对于混合气体，求其平均摩尔质量，上述计算式仍然成立；还可以用下式计算：＝M1×a%＋M2×b%＋M3×c%……，a%、b%、c%指混合物中各成分的物质的量分数(或体积分数)。
随着人们生活水平的提高，家用轿车已成为每个家庭的常用交通工具。汽车尾气的排放会给环境带来一定的影响，汽车尾气的主要成分是CO、NO、NO2等有毒气体，因此汽车尾气是否达标是衡量汽车性能的重要指标之一。
(1)标准状况下，1 000 L汽车尾气的物质的量约为多少？
提示：n＝＝≈44.6 mol。
(2)与4.6 g NO2中氧原子个数相等的CO气体在标准状况下的体积是多少？
提示：4.6 g NO2中氧原子的物质的量为×2＝0.2 mol，因此CO的物质的量为0.2 mol，在标准状况下的体积为0.2 mol×22.4 L·mol－1＝4.48 L。
阿伏加德罗定律及其推论
1．阿伏加德罗定律：
相同温度相同压强下，相同体积的任何气体都含有相同数目的粒子(分子)。
2．阿伏加德罗定律的基本推论：
推论 公式
同温同压下，气体的体积之比等于其物质的量之比 ＝
同温同体积时，气体的压强之比等于其物质的量之比 ＝
同温同压下，任何气体的密度之比等于其摩尔质量之比 ＝
1．(1)在同温、同压下1 L H2和1 L O2所含的分子数相同吗？
提示：相同。同温同压下，1 L H2和1 L O2的物质的量相同，则二者所含的分子数相同。
(2)同温同压下，相同质量的H2和O2所占的体积相同吗？其体积比是多少？
提示：不相同。其体积比为∶＝16∶1。
(3)相同温度下，向相同容积的密闭容器中分别充入1 mol H2和2 mol O2，容器中H2和O2的压强比是多少？
提示：同温同容下，气体的压强比等于气体的物质的量之比，即容器中H2和O2的压强比为1∶2。
2．(思维升华)某同学在元旦晚会上表演的化学节目为猜气球——他先在实验室中用等质量的CH4、CO2、O2、SO2分别吹出四个气球，然后在晚会的现场让同学猜测气球是用哪种气体吹起的。
如果你在晚会现场，你会怎样猜出呢？
提示：等质量的CH4、CO2、O2、SO2的物质的量之比为∶∶∶，因此在相同的条件下它们的体积比为∶∶∶。因此A、B、C、D四个气球中的气体分别为SO2、CO2、O2、CH4。
【补偿训练】
(实验探究)气体体积与物质的量关系的实验探究
(1)实验观察
电解水的实验装置如图所示：
由图可知：A试管中收集到的气体是________，B试管中收集到的气体是____，二者的体积之比是________。
(2)计算推理
若有1.8 g水电解，产生氢气的质量为________g，物质的量为________mol；产生氧气的质量为________g，物质的量为________mol；二者物质的量之比为________。
(3)相关结论
①同温同压下，气体的物质的量之比等于________之比。
②同温同压下，1 mol的不同气体，其体积______。
(科学探究与创新意识)
提示：(1)氢气 氧气 2∶1 (2) 0.2 0.1 1.6
0．05 2∶1 (3)①体积 ②相同
【典例】在体积相同的两个密闭容器中分别充满O2、O3气体，当这两个容器内温度和气体密度相等时，下列说法正确的是( )
A．两种气体的压强相等
B．O2比O3质量小
C．两种气体的分子数目相等
D．两种气体的氧原子数目相等
【解题指南】解答本题需要注意理解以下两个方面：
(1)正确运用阿伏加德罗定律，解题思路如下。
(2)注意两种气体的相同条件。
【解析】选D。相同体积相同密度时，两容器气体的质量相等，且都由氧元素组成，则氧原子的质量、个数以及物质的量相等，则氧原子个数相等时，气体的物质的量之比为n(O2)∶n(O3)＝3∶2，由PV＝nRT可知，两种气体的压强之比为3∶2，故A错误；相同体积相同密度时，两容器气体的质量相等，故B错误；氧原子个数相等时，气体的物质的量之比为n(O2)∶n(O3)＝3∶2，故C错误；相同体积相同密度时，两容器气体的质量相等，且都由氧元素组成，则氧原子数目相等，故D正确。
【规律方法】使用阿伏加德罗定律的三个易错点
易错点一、适用范围：任何气体，可以是单一气体，也可以是混合气体。
易错点二、定律中的同温同压，不一定指在标准状况下；气体摩尔体积为22.4 L·mol－1只是一种特殊情况。
易错点三、定律中包含四同(同温、同压、同体积、同物质的量)，只要其中有任意三个相同，则必有第四个相同，即“三同定一同”；若只有两个相同，则另外两个必定成比例，即“二同定比例”。
若将“温度与密度相等”改为“温度与压强相等”，判断B、C、D选项的正误？
提示：根据阿伏加德罗定律，O2、O3气体的分子数相等，即物质的量相等，故O3比O2质量大，所含有的氧原子数目不相等，B、C项正确，D项错误。
(2021·苏州高一检测)下列四幅图中(小白球代表的是氢原子，大黑球代表的是氦原子)，最适合表示同温同压下等质量的氢气与氦气的混合气体的图示是( )
【解析】选C。氦气为单原子分子，化学式为He，排除B、D项。同温同压下，等质量的H2和He，物质的量之比为2∶1，C项正确。
三言两语话重点
(1)决定物质体积大小的因素：微粒的数目、微粒的大小及微粒间的距离。
(2)气体摩尔体积：用Vm表示，在0 ℃和101 kPa条件下，即标准状况下，Vm＝22.4 L·mol－1。
(3)V、Vm、n之间的关系：V＝n·Vm。
(4)阿伏加德罗定律：在温度、压强一定时，任何具有相同微粒数的气体都具有相同的体积。
1．(2021·盐城高一检测)同温同压下，两种气体的体积如果不同，请你推测主要原因是( )
A．气体分子的大小不同
B．气体分子的物质的量不同
C．气体分子的化学性质不同
D．气体分子间的距离不同
【解析】选B。气体的体积取决于粒子之间的距离和粒子数目。温度和压强一定，则气体粒子之间的距离就一定。如果粒子数目一定，则气体的体积就一定。
2．(2021·盐城高一检测)用NA表示阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A．32 g O2占有的体积约为22.4 L
B．常温常压下，22.4 L Cl2含有分子数为NA
C．标准状况下，22.4 L H2O所含有原子数为3NA
D．同温同压下，NA个N2分子所占的体积与0.5 NA个H2分子所占的体积比一定是2∶1
【解析】选D。 A项，32 g O2为1 mol，但未指明标准状况，故无法计算出体积，错误；B项，标准状况下22.4 L Cl2含有分子数为NA，常温常压下22.4 L Cl2所含有分子数小于NA，错误；C项，H2O在标准状况下为液态，错误；D项，同温同压下，气体的体积之比等于气体分子数之比，正确。
3．下列叙述正确的是( )
A．标准状况下任何气体的摩尔体积都是22.4 L
B．1 mol气体的体积若是22.4 L，它必定处于标准状况
C．两种气体的物质的量之比等于其原子个数比
D．标准状况下，1 mol H2和O2的混合气体的体积是22.4 L
【解析】选D。标准状况下任何气体的摩尔体积都约为22.4 L·mol－1，A错误；1 mol气体的体积在其他状况下也可以是22.4 L，B错误；两种气体的物质的量之比等于分子个数比，C错误。
【补偿训练】
(2021·南通高一检测)28g氮气和NA个一氧化碳气体相互比较可能不相同的是( )
A．原子数 B．物质的量
C．质子数 D．体积
【解析】选D。 28 g N2为1 mol，NA个CO也为1 mol，两者原子均为2 mol，N2和CO的质子数均为14个，所以等物质的量两者的质子数相等。气体的体积除了取决于物质的量外，还与外界的温度和压强有关，而题干没有指明两者各处的外界条件，故两者的体积不一定相同。
4．(2021·南通高一检测)同温同压下两个容积相等的贮气瓶，一个装有C2H4气体，另一个装有C2H2和C2H6的混合气体，两瓶内的气体一定具有相同的( )
A．质量 B．原子总数
C．碳原子数 D．密度
【解析】选C。 同温同压同体积，则两容器中气体的物质的量分别相等，即C2H4的物质的量与C2H2和C2H6的总物质的量相等。由于C2H2和C2H6各自的物质的量未知，所以不能求出混合气体的质量，也不能求出混合气体中的总原子数目。质量未知，体积相等，则密度无法计算。C2H2和C2H6中碳原子数目均为2，所以1 mol C2H2和C2H6中碳原子数为2NA，1mol C2H4中碳原子数为2NA，C项正确。
【补偿训练】
在标准状况下，质量为m g的气体A与质量为n g的气体B的分子数相同，下列说法中不正确的是( )
A．气体A与气体B的相对分子质量比为m∶n
B．同质量气体A与气体B的分子数比为n∶m
C．同温同压下，A气体与B气体的密度比为n∶m
D．相同状况下，同体积的A气体与B气体的质量比为m∶n
【解析】选C。A、B气体的分子数相同，则两者的物质的量相同。设A、B的摩尔质量分别为MA、MB。＝，得＝，A项正确；若质量相等，NA∶NB＝n(A)∶n(B)＝∶＝n∶m，B项正确；密度之比等于质量之比，即为m∶n，C项错误；相同状况，体积相等时，物质的量相等，质量之比等于摩尔质量之比，为m∶n，D项正确。
5．提起能源，人们想到的往往是煤、石油、天然气等，不会是冷冷的冰块。但我国科技工作者已经可以将蕴藏在海底的“冰块”(可燃冰)点燃成熊熊燃烧的火焰。可燃冰学名为天然气水合物，是以甲烷为主的有机分子被水分子包裹而成，既含水又呈固体，看起来像冰，很容易被点燃。
CH4是21世纪的重要能源，NH3是重要的工业原料，请回答下列问题。
现工业生产中需要一定量的CH4和NH3：
(1)若有等物质的量的两种气体，试完成下表：
质量比 分子个数比 原子个数比 氢原子个数比
CH4∶NH3
(2)若有等质量的两种气体，试完成下表：
物质的量比 分子个数比 原子个数比 氢原子个数比
CH4∶NH3
【解析】(1)因物质的量相同，故其质量之比等于摩尔质量之比，为16∶17；物质的量相同，故分子数相同，分子个数比为1∶1；1 mol CH4含有5 mol原子(1 mol C＋4 mol H)，1 mol NH3含有4 mol原子(1 mol N＋3 mol H)，原子个数比为5∶4，氢原子个数比为4∶3。(2)若质量均为m g，CH4和NH3的物质的量比为()∶()＝17∶16；分子个数比为17∶16；原子个数比为(17×5)∶(16×4)＝85∶64；氢原子个数比为(17×4)∶(16×3)＝17∶12。
答案：(1)16∶17 1∶1 5∶4 4∶3
(2)17∶16 17∶16 85∶64 17∶12
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- 12 -第三单元 物质的分散系
一、分散系及其分类
1．分散系：
(1)概念：由一种或几种物质分散到另一种物质中形成的混合体系称为分散系。
(2)组成：分散系包括分散质和分散剂。
(3)分类：依据分散质粒子直径大小分为三类分散系
2．胶体的性质：
(1)丁达尔效应：当光束通过胶体时，可以看到一束光亮的通路，这是由于胶体粒子对光线散射形成的。丁达尔效应可用来区分溶液和胶体。
(2)吸附性：可以利用胶体的吸附性来净水。
3．胶体的用途：
自来水厂常用某些含铁的化合物作净水剂。当这些物质溶解于水后，产生的Fe(OH)3胶体吸附水中的悬浮颗粒并沉降，从而达到净水的目的。
(情境思考)当阳光从窗隙射入暗室，或者光线透过树叶间的缝隙射入密林中时，可以观察到丁达尔效应；放电影时，放映室射到银幕上的光柱的形成也属于丁达尔效应。
(1)分散系是不是都能产生丁达尔效应？
(2)如何快速简单区别溶液和胶体？
提示：(1)丁达尔效应是胶体特有的性质。
(2)利用能否产生丁达尔效应可以快速简单区别溶液和胶体。
二、电解质和非电解质
1．电解质与非电解质的区别：
电解质 非电解质
定义 在水溶液中或熔融状态下能导电的化合物 在水溶液中和熔融状态下都不导电的化合物
化合物类型 酸、碱、大多数的盐，金属氧化物、水等 非金属氧化物、葡萄糖等有机物
实例 H2SO4、NaOH、Na2CO3、CaO等 C2H5OH、SO3、NH3、CH4等
2.电解质的电离：
(1)电离：电解质在水溶液中或熔融状态下产生自由移动的离子的过程。
(2)电离方程式：用化学符号来表示电解质电离的式子。如
H2SO4的电离方程式： H2SO4===2H＋＋SO；
NaOH的电离方程式：NaOH===Na＋＋OH－；
CuSO4的电离方程式：CuSO4===SO＋Cu2＋。
(3)从电离角度理解酸、碱、盐的概念。
①酸：电离时生成的阳离子全部是H＋的化合物。
②碱：电离时生成的阴离子全部是OH－的化合物。
③盐：在水溶液中可电离出金属阳离子(或铵根离子)和酸根阴离子的化合物。
1．(知识关联)CO2、SO3同属于酸性氧化物，它们的水溶液可以导电，它们是电解质吗？
提示：CO2、SO3不是电解质。因为在CO2、SO3的水溶液中，起导电作用的是CO2、SO3和水反应生成的H2CO3和H2SO4，CO2、SO3是非电解质，H2CO3、H2SO4是电解质。
2．能导电的物质是电解质吗？
提示：电解质必须是化合物。NaCl溶液、石墨、铜均可以导电，但它们不是化合物，所以不属于电解质。
【自主探索】
(情境思考)分别用相同浓度的①蔗糖溶液、②盐酸、③氢氧化钠溶液、④氯化钠溶液、⑤酒精溶液做导电性对比实验。
(1)如图闭合开关K，现象是灯泡亮的一组有________；灯泡不亮的一组有________。
提示：②③④ ①⑤
(2)灯泡亮的一组是电解质吗？
提示：不是，因为都是混合物。
(3)只根据这一现象能否来判断该溶质是电解质或非电解质？
提示：不能，水溶液能导电的，该溶质不一定是电解质，如SO2、CO2的水溶液都导电，但SO2、CO2是非电解质。
胶体的制备、主要性质及应用
1. 胶体与其他分散系的本质区别：
胶体与其他分散系的本质区别是分散质微粒直径的大小，而不是有无丁达尔效应，但利用丁达尔效应可用来鉴别胶体。
2．三种分散系的比较：
分散系 溶液 胶体 浊液
分散质微粒直径 <10-9m 10-9～10-7 m >10-7 m
分散质微粒种类 单个小分子或离子 高分子或多分子聚合体 巨大数目的分子聚合体
性质 外观 均一、透明 均一、透明 不均一、不透明
稳定性 稳定 较稳定 不稳定
分散质微粒能否透过滤纸 能 能 不能
分散质微粒能否透过半透膜 能 不能 不能
鉴别 无丁达尔效应 有丁达尔效应 静置分层或沉淀
1．(思维升华)利用FeCl3溶液和NaOH溶液发生复分解反应可以制备Fe(OH)3胶体吗？(证据推理与模型认知)
提示：不能；因为FeCl3和NaOH溶液反应。
2. 淀粉溶液属于胶体，如何除去淀粉溶液中的少量NaCl？(宏观辨识与微观探析)
提示：半透膜能允许直径在1 nm以下的小分子或离子透过，1 nm以上的胶体粒子不透过，因此可以用半透膜除去淀粉溶液中的NaCl。
【合作探究】
(情境应用)(实验1)把盛有CuSO4溶液和Fe(OH)3胶体的烧杯置于暗处，分别用激光笔(或手电筒)照射烧杯中的液体，在与光束垂直的方向进行观察。
(实验2)在两只烧杯中分别加入相同量的含有悬浮颗粒物的浑浊污水，再向其中一只烧杯中加入10 mL 氢氧化铁胶体，搅拌后静置、观察。
(1)实验1和实验2的现象分别是什么？结论是什么？
提示：实验1：当光束通过CuSO4溶液时，无法观察到光亮通路；当光束通过Fe(OH)3胶体时，可以看到一条光亮的通路；胶体能发生丁达尔效应。
实验2：加入Fe(OH)3胶体的烧杯中溶液变得澄清而透明。
(2)除去NaCl溶液或Fe(OH)3胶体中的泥沙采用什么方法？
提示：过滤。
(3)氢氧化铁胶体常用来净水的原因是什么？
提示：胶体的表面积很大，具有吸附性，能吸附水中的悬浮物形成沉淀。
【典例】丁达尔效应是区分胶体与溶液的一种最常用的方法。
(1)如图是在实验室中进行氢氧化铁胶体丁达尔效应实验的示意图，该图中有一处明显错误是____________________________________________，原因是____
______________(试从分散系的分类进行讨论说明)。
(2)欲在树林中观察到丁达尔效应，你认为一天中最有可能观察到该现象的时间是________，理由是____________________________________________。
(3)去树林观察丁达尔效应有诸多不便，聪明的你想出了许多在家里看到丁达尔效应的方法，其中最简单、最环保的方法是______________________________
__________________________________________________________________。
【解题指南】解答本题需要注意理解以下两个方面：
(1)生活中常见的胶体。
(2)鉴别胶体的方法。
【解析】(1)进入烧杯前，光穿过的空气不是胶体，不会产生丁达尔效应，所以该图中的明显错误是空气中也出现了光柱。(2)清晨树林中存在水雾，阳光透过树叶间隙形成光束，穿过这些水雾会产生丁达尔效应，所以一天中最有可能观察到该现象的时间是清晨。(3)由题可知水雾在空气中形成胶体。打开暖瓶(内有热水)让水汽升腾起来，用一束光照射即可。
答案：(1)空气中也出现了光柱 进入烧杯前，光穿过的空气不是胶体，不会产生丁达尔效应 (2)清晨 清晨树林中存在水雾，雾是胶体，阳光透过树叶间隙形成光束，穿过这些水雾会产生丁达尔效应 (3)打开暖瓶(或加热水)让水汽升腾起来，用一束光照射即可
(1)将1mol FeCl3制成Fe(OH)3胶体，所得胶体中分散质的物质的量为1 mol，这种说法是否正确？
提示：不正确。Fe(OH)3胶体的胶粒是许多Fe(OH)3微粒的聚集体，将1 mol FeCl3制成Fe(OH)3胶体，所得胶体中分散质的物质的量小于1 mol。
(2)实验中制取到的纯净的Fe(OH)3胶体是纯净物还是混合物？
提示：混合物。胶体属于分散系，都是混合物。
【规律方法】胶体常识中的三个易错点
(1)胶体微粒一般是离子、分子或难溶物的聚集体，因此在Fe(OH)3胶体中，Fe(OH)3胶体粒子的数目要远远小于原FeCl3溶液中Fe3＋的数目。
(2)胶体不带电荷，呈电中性。胶体粒子(分散质)可带电荷，有些胶体粒子不带电，如淀粉胶体。
(3)胶体粒子的直径一般在1～100 nm之间，它决定了胶体粒子具有较大的表面积，吸附力很强，能在水中吸附悬浮固体或毒素形成沉淀，从而达到净化水的目的。
(2021·武汉高一检测)朱自清在《荷塘月色》中写道：“薄薄的青雾浮起在荷塘里……月光是隔了树照过来的，高处丛生的灌木，落下参差的斑驳的黑影……”从化学的角度对这段文字的解读错误的是( )
A．“薄薄的青雾”是一种分散系
B．“薄薄的青雾”中某些微粒的直径在10－9～10－7 m
C．“参差的斑驳黑影”是一种丁达尔效应
D．“云雾润蒸华不注”与“薄薄的青雾”中“雾”的主要成分相同
【解析】选C。薄雾是小液滴，是一种胶体，本质特征是分散质直径的大小为10－9～10－7 m，具有丁达尔效应，据此分析判断。A.“薄薄的青雾”是胶体分散系，故A正确；B.“薄薄的青雾”是胶体分散系，“薄薄的青雾”中某些微粒的直径在10－9～10－7 m，故B正确；C.“参差的斑驳黑影”不是光线下的光路，不是丁达尔效应，故C错误；D.“云雾润蒸华不注”与“薄薄的青雾”中“雾”都是胶体分散系，它们的主要成分相同，故D正确。
电解质的判断与电离
1．电解质和非电解质比较：
电解质 非电解质
相同点 均为化合物
不同点 水溶液或熔融状态能导电 水溶液和熔融状态都不能导电
本质区别 在水溶液中或熔融状态下自身能发生电离，常用电离方程式表示 在水溶液中和熔融状态下自身不能发生电离
物质类别 ①酸 ②碱 ③盐④活泼金属氧化物⑤水 ①非金属氧化物②非酸性气态氢化物③多数有机物
2.电离方程式书写注意事项：
(1)符合客观事实，不能随意书写离子符号，要注意正确标注离子所带的电荷及其数目。
(2)质量守恒，即电离方程式左右两侧元素的种类、原子或原子团的个数相等。
(3)电荷守恒，即电离方程式左右两侧的正负电荷数相等，溶液呈电中性。
1．电离需要通电条件下才可以发生，这种说法对吗？
提示：不正确。电离在水溶液中或熔融状态下可以进行，不需要通电。
2. (教材开发)教材中描述“HCl、H2SO4等酸在水溶液中都能电离出H＋”，NaHSO4在水溶液中也电离生成H＋，NaHSO4是酸吗？为什么？
提示：不是。NaHSO4属于盐，其电离方程式为NaHSO4===Na＋＋H＋＋SO，根据酸的定义，NaHSO4 的阳离子并不都是H＋，所以不属于酸。
【典例】①氢氧化钠固体；②铜丝；③氯化氢气体；④稀硫酸；⑤二氧化碳气体；⑥氨水；⑦碳酸钠粉末；⑧蔗糖晶体；⑨熔融氯化钠；⑩胆矾晶体
请用序号填空：
(1)上述状态下可导电的是__________。
(2)属于电解质的是__________。
(3)属于非电解质的是__________。
(4)上述状态下的电解质不能导电的是__________。
【解题指南】解答本题需要注意理解以下两个方面：
(1)电解质是在一定条件下自身电离而导电的化合物。
(2)电解质本身不导电，溶于水或熔融状态下才导电。
【解析】化合物酸(如氯化氢)、碱(如氢氧化钠)、盐(如碳酸钠、胆矾)都是电解质；化合物非金属氧化物(如二氧化碳)、有机物(如蔗糖)都是非电解质；单质(如铜)和混合物(如氨水)既不是电解质，也不是非电解质。能导电的物质有金属(如铜)、熔融电解质(如熔融氯化钠)、电解质溶液(如稀硫酸、氨水)。
答案：(1)②④⑥⑨ (2)①③⑦⑨⑩ (3)⑤⑧
(4)①③⑦⑩
(1)写出碳酸钠和氢氧化钠的电离方程式？
提示：Na2CO3===2Na＋＋CO；NaOH===Na＋＋OH－。
(2)上述物质中属于盐的有哪些？
提示：⑦⑨⑩。在水溶液中可电离出金属阳离子(或铵根离子)和酸根阴离子的化合物属于盐。
【规律方法】
1．电解质、非电解质的判断方法
2．电解质与导电的关系
(1)电解质导电的条件是溶于水或熔融状态，两个条件具备一个即可。
(2)电解质溶液的导电能力与溶液中离子的浓度及离子所带电荷多少有关，离子浓度越大，离子所带电荷越多，溶液导电能力越强。
(3)有些电解质溶于水能导电，熔融状态不能导电，如HCl。
(4)有些电解质只在熔融状态导电，如BaSO4，其水溶液不导电是因为BaSO4难溶于水。
(5)电解质本身不一定能导电，如NaCl晶体；能导电的物质不一定是电解质，如石墨、Fe、Cu、NaCl溶液。
(2021·盐城高一检测)下列各组物质，前者属于电解质，后者属于非电解质的是( )
A．NaCl晶体、石墨
B．液态的醋酸、酒精
C．铜、二氧化硫
D．熔融的KNO3、硫酸溶液
【解析】选B。A项，石墨属于单质，既不是电解质，也不是非电解质，错误；B项，醋酸在水中可以电离出H＋和CH3COO－，属于电解质，酒精只存在分子，属于非电解质，正确；C项，铜是单质，既不是电解质，也不是非电解质，错误；D项，硫酸溶液属于混合物，不是非电解质，错误。
三言两语话重点
(1)分散系：由一种或几种物质(称为分散质)分散到另一种物质(称为分散剂)中形成的混合体系。
(2)胶体是一种常见的分散系，其区别于溶液、浊液的本质为分散质微粒直径为10－9～10－7 m。
(3)胶体具有丁达尔效应和吸附性。
(4)电解质在水溶液中或熔融状态下能导电。
(5)酸、碱、盐、大多数金属氧化物和水都是电解质，而多数非金属氧化物、NH3、蔗糖、酒精等有机物为非电解质。
1．下列分散系能产生丁达尔效应的是( )
A．稀盐酸 B．氢氧化铁胶体
C．泥浆 D．硫酸钾溶液
【解析】选B。胶体是能产生丁达尔效应的分散系。A项，稀盐酸为溶液，不能产生丁达尔效应，错误；B项，氢氧化铁胶体能产生丁达尔效应，正确；C项，泥浆为悬浊液，不能产生丁达尔效应，错误；D项，硫酸钾溶液不能产生丁达尔效应，错误。
2．下列物质中，含有自由移动Cl－的是( )
A．KClO3溶液 B．CaCl2溶液
C．KCl晶体 D．液态HCl
【解析】选B。KClO3溶液中存在K＋、ClO；KCl晶体中Cl－不能自由移动；液态HCl中只存在HCl分子。
3．下列物质的电离方程式错误的是( )
A．NaOH===Na＋＋OH－
B．CuCl2===Cu2＋＋2Cl－
C．Fe2(SO4)3===Fe＋(SO4)
D．Ba(NO3)2===Ba2＋＋2NO
【解析】选C。根据电解质的化学式，可把其拆写成阳离子和阴离子，C项的电离方程式应为Fe2(SO4)3===2Fe3＋＋3SO。
4．(2021·南京高一检测)下列物质属于非电解质的是( )
A．硝酸 B．氢氧化钠
C．硫酸铵 D．蔗糖
【解析】选D。 硝酸、氢氧化钠、硫酸铵在水溶液中均可以发生电离，是可以导电的化合物，属于电解质。蔗糖在水溶液或熔融状态下均不能导电，属于非电解质，选D项。
5.室内污染物主要分为甲醛、苯、氨(NH3)和氡(Rn)四种，其中甲醛在中国有毒化学品优先控制名单上高居第二位，已经被世界卫生组织确定为致癌和致畸形物质。
根据上述信息，回答下列问题：
(1)甲醛、苯两种物质的分子式分别为CH2O和C6H6。上述材料背景中提及的甲醛、苯、氨和氡四种物质中属于含碳物质的是__________，属于含氢物质的是____________，属于化合物的是______________，属于单质的是__________。
(2)从甲醛的分子式中可以看出该物质中含有氧元素，那么甲醛属于氧化物吗？为什么？____________________________________________________________________
__________________________________________________________________。
(3)甲醛、苯燃烧后的产物都是水和二氧化碳，下列关于水和二氧化碳的说法中不正确的是__________________________________________________________________。
A．水和二氧化碳都是酸性氧化物
B．水和二氧化碳都是纯净物
C．水和二氧化碳都能与NaOH反应
D．水和二氧化碳中的氧元素都是化合态
【解析】(1)甲醛、苯、氨和氡四种物质的分子式分别为CH2O、C6H6、NH3、Rn。由此可见只有甲醛、苯属于含碳物质，甲醛、苯和氨都是含氢物质，而且都是化合物，氡是稀有气体，属于单原子单质气体。(2)从甲醛的分子式尽管可以看出其中含有氧元素，但该物质含有三种元素(碳、氢、氧)，因此不是氧化物。(3)水和二氧化碳都属于氧化物，但只有二氧化碳是酸性氧化物，A错、B正确；水不与NaOH反应，CO2与NaOH反应生成Na2CO3和H2O，C错误；水中氧原子与氢原子构成了水分子，是化合态，二氧化碳中的氧原子与碳原子构成了二氧化碳分子，也是化合态，D正确。
答案：(1)甲醛、苯 甲醛、苯、氨 甲醛、苯、氨 氡
(2)甲醛不属于氧化物，因为氧化物是由两种元素组成，其中一种元素为氧元素
(3)AC
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- 11 -第一单元 物质及其反应的分类
一、物质的分类
1．根据物质存在的状态分类：
物质分为气态物质、液态物质、固态物质。
2．根据物质的导电性分类：
物质分为导体、半导体、绝缘体。
3．根据物质在水中的溶解性分类：
类别 易溶物 可溶物 微溶物 难溶物
溶解度/g >10 g 1～10 g 0.01～1 g <0.01 g
4.根据物质的组成分类：
物质
5．根据物质的性质分类：
(1)氧化物可分为酸性氧化物和碱性氧化物。
①酸性氧化物(如CO2、SO2等)：与碱反应生成盐和水的氧化物。
②碱性氧化物(如MgO、CaO等)：与酸反应生成盐和水的氧化物。
(2)碱按溶解性分为可溶性碱(如KOH、NaOH等)和难溶性碱[如Cu(OH)2、Fe(OH)3等]。
1．非金属氧化物均为酸性氧化物，这种说法是否正确？为什么？举例证明。
提示：不正确。如CO不是酸性氧化物。
2．CuSO4·5H2O属于混合物吗？
提示：不属于。CuSO4·5H2O有固定的组成，可以用化学式表示，故属于纯净物。
3．(情境思考)2020年，全球暴发了新冠肺炎疫情。国家对这次疫情高度重视，全国上下都采取了严格的抗疫措施。疫情期间，75%酒精(主要成分乙醇)和“84”消毒液(主要成分NaClO)是常用的消毒剂，属于有机物的是______，属于盐的是________。
提示：乙醇 NaClO
二、物质的转化
1．物质转化的条件：
反应物 生成物 反应所需条件
CO与Fe2O3 Fe和CO2 高温
CaCO3 CaO和CO2 高温
2.常见单质及其化合物之间的转化：
根据下列转化写出有关化学方程式
3．无机化合物转化为有机化合物：
1828年，德国化学家维勒通过蒸发氰酸铵得到了尿素，揭开了人工合成有机化合物的序幕。
(情境思考)古诗词中蕴含着丰富的化学变化，明朝诗人于谦的《石灰吟》是一首托物言志诗。作者以石灰作比喻，表达自己为国尽忠、不怕牺牲的意愿和坚守高洁情操的决心。
(1)上述诗句中涉及了哪些化学物质？它们分别属于哪类物质？
提示：诗句中涉及了碳酸钙、氧化钙，分别属于盐和氧化物。
(2)以上述物质为例，描述各类化合物之间的转化关系。
提示：常见含钙化合物的转化关系为
三、化学反应的分类
1．四种基本反应类型：
反应类型 实例
A＋B===AB 化合反应 2H2＋O22H2O
AB===A＋B 分解反应 CaCO3CaO＋CO2↑
AB＋C===A＋CB 置换反应 H2＋CuOCu＋H2O
AB＋CD===AD＋CB 复分解反应 NaOH＋HCl===NaCl＋H2O
2. 氧化还原反应和非氧化还原反应：
(1)从化合价升降上将化学反应分为氧化还原反应和非氧化还原反应。
(2)凡元素化合价发生变化的化学反应称为氧化还原反应。反之，为非氧化还原反应。
1．氧化还原反应中一定有氧气参与反应吗？如何判断氧化还原反应与非氧化还原反应？
提示：氧化还原反应中不一定有氧气参加。反应前后元素化合价是否发生变化是判断反应是否为氧化还原反应的依据。
2．(情境思考)钙及其化合物在生产、生活中具有广泛的应用。如可用作药物和建筑材料。
用化学方程式表示钙及其化合物之间的转化关系。
(1)上述反应中，属于化合反应的是①②③(填序号，下同)，属于复分解反应的是⑤⑥。
(2)上述反应①～⑥中属于氧化还原反应的是①。
物质的分类
1．(思维升华)由同种分子构成的物质一定是纯净物吗？只含一种元素的物质一定是纯净物吗？(宏观辨识与微观探析)
提示：由同种分子构成的物质一定是纯净物，只含一种元素的物质可能是纯净物(单质)，也可能是混合物(如O2和O3的混合气体)。
2．(思维升华)有的同学认为其水溶液显酸性的物质就是酸，水溶液显碱性的就是碱。这种观点对吗？请举例说明。(宏观辨识与微观探析)
提示：不对。物质属于酸或者碱，是从其结构和形成的微粒的角度来分析，不是从其水溶液的角度来分析。例如NaHSO4的水溶液显酸性，Na2CO3的水溶液显碱性，但是它们都属于盐类。
【典例1】(2021· 南通高一检测)化学家维勒通过蒸发氰酸铵(NH4CNO)得到尿素，从而揭开了有机合成的序幕。从物质分类的角度看，氰酸铵属于( )
A．酸 B．碱
C．盐 D．有机化合物
【解题指南】解答本题应注意理解以下两个方面：
(1)明确物质分类的依据。
(2)明确有机物与无机物的区别。
【解析】选C。氰酸铵属于盐类。
从物质分类的角度看，尿素属于无机化合物还是有机化合物？
提示：有机化合物。无机化合物可以转化为有机化合物，尿素是人工合成的第一种有机化合物。
【典例2】下图是对物质进行分类的图示。
(1)上图应用的分类法是______________法。
(2)下表是利用上述图中涉及的元素组成的几种常见的物质，请你按照“酸”“碱”“盐”“氧化物”的分类标准进行分类。
物质 类别
酸 碱 盐 氧化物
H2SO4
Cu(OH)2
MgSO4
CuO
(3)请利用图中展示的物质，用化学反应方程式说明CO2和MgO分别属于酸性氧化物和碱性氧化物的理由。
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
【解题指南】解答本题应注意理解以下两个方面：
(1)明确物质分类的依据。
(2)明确酸性氧化物、碱性氧化物的含义。
【解析】(1)由图示可知，该分类方法是树状分类法。
(2)根据酸、碱、盐、氧化物的定义进行区分。H2SO4属于酸，Cu(OH)2属于碱，MgSO4属于盐，CuO为氧化物。
(3)CO2属于酸性氧化物是因为能和碱反应生成盐和水，反应方程式为CO2＋2NaOH===Na2CO3＋H2O；MgO属于碱性氧化物是因为能与酸反应生成盐和水，反应方程式为MgO＋2HCl===MgCl2＋H2O。
答案：(1)树状分类
(2)酸 碱 盐 氧化物
(3)CO2＋2NaOH===Na2CO3＋H2O，
MgO＋2HCl===MgCl2＋H2O
利用上图中的物质，写出符合下列要求的化学反应方程式。
反应类型及要求 反应方程式
置换反应
化合反应，产物为气体
复分解反应
提示：Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑ C＋O2CO2 HCl＋NaOH===NaCl＋H2O
【规律方法】
物质的分类中易错易混问题
(1)对于同一种物质，分类的标准不同，所属的物质类别也不同。如NaHSO4既属于盐、钠盐、酸式盐，又属于含氧酸盐等。因此在分类时必须明确分类的依据。
(2)并不是所有的金属氧化物都是碱性氧化物，如Mn2O7为酸性氧化物；并不是所有的非金属氧化物都是酸性氧化物，如CO、NO等就不是酸性氧化物。
(3)分类时注意物质的真实组成，不要被俗名迷惑，如盐酸是HCl的水溶液，是混合物；纯碱是Na2CO3，属于盐；结晶水合物，如CuSO4·5H2O，是纯净物。
(4)只有一种元素组成的物质，可能是纯净物，也可能是混合物。例如，O2、O3均是纯净物，而O2和O3混合后就是混合物。
(5)冰和水混合在一起仍是纯净物，因为二者仅是状态不同，但组成相同，都是H2O。
“牙好，胃口就好，吃嘛嘛香”。我们都希望自己有一口好牙，所以，养成良好的刷牙习惯很重要！牙膏是日常生活中常用的清洁用品，由粉状摩擦剂、湿润剂、表面活性剂、黏合剂、香料、甜味剂及其他特殊成分构成。下表列出了三种牙膏中的摩擦剂。
牙膏 X牙膏 Y牙膏 Z牙膏
摩擦剂 氢氧化铝 碳酸钙 二氧化硅
摩擦剂物质类别(指酸、碱、盐、氧化物)
(1)将上述摩擦剂所属物质的正确类别填入空格。
(2)你推测上述三种摩擦剂都________(填“溶于”或者“不溶于”)水，理由是____________________________________________________________________
__________________________________________________________________。
(3)已知二氧化硅的化学式为SiO2 ，该物质能与NaOH溶液反应，反应方程式为2NaOH＋SiO2===Na2SiO3＋H2O，Na2SiO3属于________(填“酸”“碱”或“盐”)类。由此可知SiO2属于________(填“酸性”或“碱性”)氧化物。非金属氧化物SO2也具有类似的性质，请你写出SO2与NaOH溶液反应的化学方程式____________________________________________________________________
__________________________________________________________________。
【解析】(1)三种摩擦剂分别属于碱、盐和氧化物。(2)三者都不溶于水，因为摩擦剂是通过牙刷的运动摩擦以清洁牙齿，所以均不溶于水。(3)Na2SiO3属于盐类。因为SiO2能与碱反应生成盐和水，所以属于酸性氧化物，根据类比，可知SO2与NaOH溶液反应的化学方程式为2NaOH＋SO2===Na2SO3＋H2O。
答案：(1)碱 盐 氧化物 (2)不溶于 因为摩擦剂是通过牙刷的运动摩擦以清洁牙齿，所以均不溶于水(合理即可) (3)盐 酸性 2NaOH＋SO2===Na2SO3＋H2O
【补偿训练】
(2021·南通高一检测)下列关于物质的分类组合正确的是( )
分类组合 酸 碱 盐 酸性氧化物 碱性氧化物
A 盐酸 纯碱 K2CO3 CO2 CaO
B 硝酸 Ca(OH)2 NaHSO4 MgO CO
C 硫酸 一水合氨 NaHCO3 SO2 Na2O
D H2CO3 烧碱 CaCO3 SO2 Mn2O7
【解析】选C。 A项，纯碱不是碱，属于盐，错误；B项，CO属于不成盐氧化物，MgO是碱性氧化物，错误；D项，Mn2O7属于酸性氧化物，错误。
物质的转化与反应类型
1．化学反应基本类型与氧化还原反应的关系：
2．常见物质间的转化：
1．(思维升华)有单质参与的化学反应是否是氧化还原反应？(宏观辨识与微观探析)
提示：判断一个化学反应是否是氧化还原反应，其标准是根据反应前后元素的化合价是否发生变化。若一个反应中同时既有单质，又有化合物则一定是氧化还原反应；若一个反应中只有单质之间的转化，则该反应是非氧化还原反应(例如：2O3===3O2)。
【合作探究】
(教材二次开发)结合教材“学以致用”， 镁及其化合物(氧化物、碱、盐)可分别与硫酸反应生成硫酸镁。
(1)以Mg、MgO、Mg(OH)2、MgCO3为例写出上述各反应的化学方程式，并注明其属于四种基本反应类型中的哪一种。
提示：①Mg＋H2SO4===MgSO4＋H2↑(置换反应)，
②MgO＋H2SO4===MgSO4＋H2O(复分解反应)，
③Mg(OH)2＋H2SO4===MgSO4＋2H2O(复分解反应)，
④MgCO3＋H2SO4===MgSO4＋CO2↑＋H2O(复分解反应)。
(2)上述各反应中属于氧化还原反应的是________。
提示：①。
2．每年9月20日为全国“爱牙日”。牙齿保健越来越受到人们的重视。每天养成刷牙的好习惯，早晨起床和晚上睡觉之前都必须刷牙，这样能将口腔及牙齿上面的食物碎渣、软白污物和牙菌斑消除。
某品牌牙膏中的摩擦剂是碳酸钙，可以用石灰石制备。
(1)某同学设计了一种制备碳酸钙的实验方案，流程图为
写出上述方案中有关反应的化学方程式。
提示：①CaCO3CaO＋CO2↑，②CaO＋H2O===Ca(OH)2，③Ca(OH)2＋Na2CO3===CaCO3↓＋2NaOH。
(2)请你仍然用石灰石为原料(其他试剂自选)，设计另一种制备碳酸钙的实验方案，并用流程图的形式表示出来。
提示：
【典例】有以下9种熟悉的元素的单质及熟悉的化合物：稀硫酸、二氧化碳、铜片、食盐、生石灰、一氧化碳、纯碱、铁片和木炭粉， 结合下图中①～⑤选择适当的物质，使有连线的两物质能发生反应。
(1)请推断它们的化学式分别为②______________；③________________；⑤________________。
(2)写出下列序号之间的化学方程式：
①和②：__________________________________________________________；
②和④：__________________________________________________________；
③和④：__________________________________________________________。
【解题指南】解答本题需要注意理解以下两个方面：
(1)注意物质所属类别。
(2)碱性氧化物与酸反应生成盐和水。
【解析】(1)在题目提供的物质中，单质①与酸②反应，则①为Fe、②为H2SO4，酸能与盐⑤反应，则⑤为Na2CO3，氧化物④能与盐⑤反应，则④为CaO，氧化物③能与氧化物④反应，则③为CO2，综上所述，②为H2SO4；③为CO2；⑤为Na2CO3。(2)据以上分析可知：①和②反应的化学方程式为Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑；②和④反应的化学方程式为CaO＋H2SO4===CaSO4＋H2O；③和④反应的化学方程式为CO2＋CaO===CaCO3。
答案：(1)②H2SO4 ③CO2 ⑤Na2CO3 (2)①和②：Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑ ②和④：CaO＋H2SO4===CaSO4＋H2O ③和④：CO2＋CaO===CaCO3
(1)第二问反应的类型，其中属于氧化还原反应的是哪一个？
提示：①和②：Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑，置换反应；
②和④：CaO＋H2SO4===CaSO4＋H2O，复分解反应；
③和④：CO2＋CaO===CaCO3，化合反应；
①和②的反应属于氧化还原反应。
(2)《梦溪笔谈》中记载“信州铅山县有苦泉，流以为涧。挹其水熬之，则成胆矾。烹胆矾则成铜；熬胆矾铁釜，久之亦化为铜。水能为铜，物之变化，固不可测”。该记载中涉及的化学反应类型有哪些？有无发生氧化还原反应？
提示：硫酸铜溶液蒸发得硫酸铜晶体(胆矾)，为化合反应；将胆矾加热分解则成铜，涉及分解反应；“熬胆矾铁釜，久之亦化为铜”，说的是用铁锅熬硫酸铜溶液，铁将转化为铜，涉及置换反应。胆矾加热分解则成铜及铁转化为铜，均为氧化还原反应。
【规律方法】
1.化学反应的分类
判断一个反应是否为氧化还原反应的依据是看该反应中各元素的化合价有没有发生变化。
2.氧化还原反应和四种基本反应类型判断中的易错点：
(1)四种基本反应类型不能包括所有的化学反应，如反应3CO+Fe2O32Fe+3CO2不属于四种基本反应类型中的任何一种。
(2)有单质参加或生成的反应中，如O2与O3的转化等不是氧化还原反应。
孔雀石是一种古老的玉料，主要成分为碱式碳酸铜。孔雀石的英文名称为Malachite，来源于希腊语Mallache，意思是“绿色”。中国古代称孔雀石为“绿青”“石绿”或“青琅玕”。
据考证，商代炼铜主要矿物原料是孔雀石，主要燃料是木炭，冶炼温度估计在
1 000 ℃左右，可能涉及的反应有
①Cu2(OH)2CO32CuO＋CO2↑＋H2O
②2CuO＋C2Cu＋CO2↑
③CuO＋COCu＋CO2
④CO2＋C2CO
(1)从四种基本反应类型看，①②④分别属于________、__________、__________。
(2)在上述反应中，属于氧化还原反应的是__________(填序号)。
(3)冶炼生成的铜__________(填“能”或“不能”)与稀硫酸发生置换反应生成氢气。
【解析】①是分解反应，②是置换反应，④是化合反应；其中②③④均有单质参与或生成(化合价必变)，是氧化还原反应。在金属活动性顺序中，铜排在氢的后面，不能与稀硫酸发生置换反应生成氢气。
答案：(1)分解反应 置换反应 化合反应 (2)②③④ (3)不能
1．(2021·深圳高一检测)新冠肺炎疫情防控指挥部要求居家人员要定期测量体温，从化学组成分，水银属于( )
A．银溶液 B．非金属单质
C．金属单质 D．化合物
【解析】选C。从化学组成分，水银是金属汞，属于金属单质。
【补偿训练】
实验室中药品均按某种方式分类摆放，既安全，又便于查找取用。某学校化学实验室有4个药品橱，且已经知道以下几种药品及其摆放的橱柜：
药品橱 甲橱 乙橱 丙橱 丁橱
药品 盐酸、硫酸 氢氧化钠 红磷、硫 铜、锌
实验室新购进一些碘，应该将这些碘放在( )
A．甲橱 B．乙橱 C．丙橱 D．丁橱
【解析】选C。甲橱、乙橱、丙橱、丁橱四个橱中的药品分别为酸、碱、非金属单质、金属单质。碘属于非金属单质，所以应放在非金属单质的药品橱内。
2．(2021·泰州高一检测)天然气燃烧反应的微观示意图如图所示。由图可得到的结论是( )
A．反应前后共有6种物质
B．反应物中没有单质
C．反应前后分子数目有增减
D. 反应过程中共涉及2种氧化物
【解析】选D。 由图示可以写出反应方程式为2O2＋CH4CO2 ＋ 2H2O。A项，反应前后共4种物质，错误；B项，O2为单质，错误；C项，反应前和反应后的分子数目没有变化，错误；D项，CO2和H2O为氧化物，O2不是氧化物，共有两种氧化物，正确。
3．下列反应中既属于分解反应又属于氧化还原反应的是( )
A．S＋O2SO2
B．Cu2(OH)2CO32CuO＋CO2↑＋H2O
C．2KMnO4K2MnO4＋MnO2＋O2↑
D．Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑
【解析】选C。判断氧化还原反应最基本的方法是看反应前后有无元素化合价的变化。A中反应是化合反应；D中反应是置换反应；B中反应属于分解反应，但各元素的化合价在反应前后均没有变化，故其不属于氧化还原反应；C中反应属于分解反应，且锰元素和氧元素的化合价发生改变，故C属于氧化还原反应。
4．(2021·宁德高一检测)以下表示的是碳及其化合物的转化关系，其中涉及的基本反应类型依次是( )
CCO2H2CO3CaCO3CO2
A．化合 置换 分解 复分解
B．置换 复分解 化合 分解
C．置换 化合 复分解 分解
D．置换 化合 分解 复分解
【解析】选C。涉及反应为碳和氧化铜发生置换反应生成二氧化碳，二氧化碳和水反应生成碳酸，碳酸和氢氧化钙发生复分解反应生成碳酸钙，碳酸钙高温分解生成二氧化碳，反应方程式分别为C＋2CuO2Cu＋CO2，该反应为置换反应；CO2＋H2O===H2CO3，该反应为化合反应；H2CO3＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋2H2O，该反应为复分解反应；CaCO3CaO＋CO2↑，该反应为分解反应。
【补偿训练】
1．景泰蓝正名“铜胎掐丝珐琅”，俗名“珐蓝”，又称“嵌珐琅”，是中国的著名特种金属工艺品类之一，到明代景泰年间这种工艺制作技术达到了巅峰，故后人称这种金属器物为“景泰蓝”。叶圣陶在《景泰蓝的制作》中详细描写了制景泰蓝的工艺程序。下列工艺不涉及化学变化的是( )
A．掐丝：粘铜丝→烧焊→硫酸煮→清水洗
B．点蓝：将铅丹、硼酸盐等化合熔制后填色
C．烧蓝：高温焙烧、三填三烧
D．打磨：用金刚砂、磨刀石、椴木炭三次水磨
【解析】选D。A.在烧焊时铜能被氧气氧化为CuO，用硫酸煮时CuO能和硫酸反应生成硫酸铜和水，均为化学变化，A错误；B.铅丹、硼酸盐等原料化合再经过烧熔而制成不透明的或是半透明的有独特光泽物质，该过程有新物质生成，属于化学变化，B错误；C.烧制陶瓷过程有新物质生成，属于化学变化，C错误；D.打磨是物理过程，无新物质生成，D正确。
2．(1)将碳酸钙、稀盐酸、铁、氧气四种物质填写到适当的位置。
物质
(2)从(1)中的四种物质中选出一种或几种为反应物，按下述反应类型，各写一个化学方程式。
①分解反应：_______________________________________________________。
②化合反应：_______________________________________________________。
③置换反应：_______________________________________________________。
④复分解反应：_____________________________________________________。
(3)(2)中属于氧化还原反应的是________。
【解析】(1)碳酸钙属于化合物，稀盐酸属于混合物，铁属于金属单质，O2属于非金属单质。(2)CaCO3高温下分解，Fe和O2可以化合生成Fe3O4，盐酸和铁可以发生置换反应，CaCO3与盐酸可以发生复分解反应。
答案：(1)①碳酸钙 ②铁 ③氧气 ④稀盐酸
(2)①CaCO3CaO＋CO2↑ ②3Fe＋2O2Fe3O4 ③Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑ ④CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑ (3)②③
5．(2021·南通高一检测)近两年我国在航天领域取得了举世瞩目的成就。
(1)2019年12月27日被称为“胖五”的长征五号遥五运载火箭在文昌发射场顺利升空，“胖五”的燃料大部分是零下183 ℃的液氧①和零下253 ℃的液氢②——这已经接近低温的极限，所以又被称为“冰箭”。“胖五”的动力心脏——大推力氢氧发动机和液氧煤油③发动机都是全新研制的。
(2)2019年1月，长征三号乙运载火箭将嫦娥四号探测器发射升空，实现了人类探测器首次在月球表面的软着陆。火箭的氧化剂为四氧化二氮④(N2O4)，推进剂为偏二甲肼[(CH3)2NNH2]。
(3)2020年11月24日，我国在文昌航天发射场，用长征五号遥五运载火箭成功发射探月工程嫦娥五号探测器。探测器使用钛合金⑤等新材料，太空舱中利用NiFeO4⑥转化呼出的废气。
在上述短文标有序号的物质中，属于混合物的是__________，属于单质的是______________，属于氧化物的是________，其主要成分属于有机物的是________，属于盐的是____________。
【解析】煤油是多种有机物的混合物，钛合金是几种金属的混合物；液氧为O2，液氢为H2，属于单质；N2O4为氧化物；煤油主要成分为有机物；NiFeO4为镍盐，也是高铁酸盐。
答案：③⑤ ①② ④ ③ ⑥
6．氢氧化钙，俗称熟石灰或消石灰，是一种白色粉末状固体。氢氧化钙是重要的建筑材料。农药中的波尔多液正是利用石灰乳(溶于水的氢氧化钙)和硫酸铜水溶液按照一定的比例配制而成的。冬天，树木过冬防虫，树木根部以上涂80 cm的石灰浆。
树木根部以上涂石灰浆 石灰窑
工业上常用下列方法制备氢氧化钙。具体过程为：
将石灰石煅烧成氧化钙后，经精选与水按1∶(3～3.5)的比例混合，生成氢氧化钙料液经净化分离除渣，再经离心脱水，干燥，即为氢氧化钙成品。
根据上述材料，回答下列问题：
(1)选择上述短文中提供的物质，完成下表(每空仅填一种物质)。
类别 混合物 碱 氧化物
名称
化学式 /
(2)写出生成波尔多液的化学反应方程式，并注明反应类型。__________________
(3)写出工业制备氢氧化钙的化学方程式，并注明物质类别的转化关系。示例如下：
A(氧化物)＋B(氧化物)→C(盐)________________________________________
(4)请写出与题目不相同的制备氢氧化钙的方法，并说明工业生产方法的优点。_________________________________________________________________
【解析】(1)短文中提供了多种混合物，如波尔多液，石灰乳等。碱有氢氧化钙，氧化物是氧化钙。
(2)生成波尔多液的化学方程式为：CuSO4＋Ca(OH)2===Cu(OH)2↓＋CaSO4，该反应为复分解反应。
(3)工业制备氢氧化钙的化学方程式CaCO3CaO＋CO2↑，CaO＋H2O===Ca(OH)2，涉及的物质转化关系如下：盐→氧化物＋氧化物，氧化物＋氧化物→碱。
(4)制备氢氧化钙的另外一种方法有：2Ca＋O2===2CaO，然后CaO＋H2O===Ca(OH)2，通过比较可知，工业生产方法有原料(石灰石)来源丰富，价格低廉，生产成本低等优点。
答案：(1)
类别 混合物 碱 氧化物
名称 石灰乳 氢氧化钙 氧化钙
化学式 / Ca(OH)2 CaO
(2)CuSO4＋Ca(OH)2===Cu(OH)2↓＋CaSO4，复分解反应
(3)CaCO3(盐)CaO(氧化物)＋CO2(氧化物)↑，CaO(氧化物)＋H2O(氧化物)===Ca(OH)2(碱)
(4)2Ca＋O2===2CaO，CaO＋H2O===Ca(OH)2，工业生产方法有原料(石灰石)来源丰富，价格低廉，生产成本低等优点。
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- 18 -阶段素养提升课 专题1
以“宏观辨识与微观探析”为核心复习物质的分类与计量
1. 物质的分类及变化的分类：
2. 常用化学计量之间的关系：
世界从宏观方面来看是由千万种物质组成，从微观来看是由原子、分子、离子等微粒构成。要学好化学，必须会对常见物质及变化进行分类，会从原子、分子水平分析常见物质及其反应的微观特征，能运用化学符号和定量计算等手段说明物质的组成及其变化，能分析物质化学变化。能从宏观和微观相结合的视角分析与解决实际问题。
(一)从宏观辨识的角度研究物质的类别及反应类别(物质及其变化的分类)
(1)如图为一“铁链”图案，小明在图案上分别写了H2、CO2、Na2O、NaCl、FeCl3五种物质，图中相连的两种物质均可归属为一类，相交部分A、B、C、D为其相应的分类依据代号。请回答下列问题：
请将分类依据代号填入相应的括号内：
( )两种物质都不是电解质
( )两种物质都是钠的化合物
( )两种物质都是氧化物
( )两种物质都是盐
提示： A C B D。依据相邻物质的组成和性质特点，判断其分类依据。
(2)从H、O、C、Fe四种元素组成的物质中，选择适当的物质填空。
①碱性氧化物__________；②酸性氧化物__________；③含氧酸__________；④碱__________；⑤酸式盐____________。
提示：①Fe2O3或FeO ②CO2 ③H2CO3 ④Fe(OH)3 ⑤NaHCO3
(3)写出(2)中的金属单质与稀盐酸反应的化学方程式。
提示：Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑。
(4)上述方程式属于什么反应类型？是氧化还原反应吗？
提示：置换反应，属于氧化还原反应。
(5)将Fe(OH)3分散于水中能否形成胶体？
提示：Fe(OH)3分散于水中不能形成胶体，形成浊液。
(二)氧气摩尔质量的测定(常见的化学计量)
某学生利用氯酸钾分解制氧气的反应，测定氧气的摩尔质量，实验步骤如下：
①把适量的氯酸钾粉末和少量二氧化锰粉末混合均匀，放入干燥的试管中，准确称量，质量为a g。
②装好实验装置。
③检查装置气密性。
④加热，开始反应，直到产生一定量的气体。
⑤停止加热(如图所示，导管出口高于液面)。
⑥测量收集到气体的体积。
⑦准确称量试管和残留物的质量为b g。
⑧测量实验室的温度。
⑨把残留物倒入指定的容器中，洗净仪器，放回原处，把实验桌面收拾干净。
⑩处理实验数据，求出氧气的摩尔质量。
回答下列问题：
(1)如何检查装置的气密性？
___________________________________________________________________。
提示：将导管的出口浸入水槽的水中，手握住试管，有气泡从导管口逸出，放开手后，有少量水进入导管，表明装置不漏气。
(2)以下是测量收集到的气体体积必须包括的几个步骤：①调整量筒内外液面高度使之相同；②使试管和量筒内的气体都冷却至室温；③读取量筒内气体的体积。这三步操作的正确顺序是__________(请填写步骤代号)。
提示：②①③。
(3)测量收集到的气体体积时，如何使量筒内外液面的高度相同？
提示：将量筒向下压或向上提，使内外液面高度相同，即读得的气体体积是处于外界大气压下的体积。
(4)如果实验中得到的氧气体积是c L(标准状况)，水蒸气的影响忽略不计，计算氧气的摩尔质量(含a、b、c，不必化简)。
提示：。该实验的反应原理为2KClO32KCl＋3O2↑，计算原理为M(O2)＝，m(O2)＝a g－b g，n(O2)＝。
(三)宏观与微观联系的桥梁(阿伏加德罗常数)
阿伏加德罗常数是联系宏观物质与微观微粒的桥梁。设NA为阿伏加德罗常数的值。
(1)1.8 g NH中含有的电子数为多少？
提示：N(e－)＝×10 NA＝NA；
(2)2.2 g CO2和N2O的混合气体中原子数为多少？
提示：M(CO2)＝M(N2O)＝44 g·mol－1，N(原子)＝×3 NA＝0.15 NA；
(3)常温常压下28 g N2含有的原子数为多少？
提示：N(氮原子)＝×2NA＝2NA；
(4)标准状况下，11.2 L H2O中含有的分子数是否为0.5 NA？
提示：不是。标准状况下，H2O为非气态。11.2 L H2O的物质的量不是0.5 mol，含有的分子数不是0.5 NA。
1．(2021·南通高一检测)下列各组物质中分子数一定相同的是( )
A．2 g O3和2 g O2
B．9 g H2O和0.5NA个CO2
C．标准状况下1 mol O2和22.4 L H2O
D．0.2 mol H2和4.48 L HCl
【解析】选B。 A项，O3和O2的摩尔质量不等，质量相等时，两者的物质的量不等，分子数不等，错误；B项，n(H2O)＝＝0.5 mol，n(CO2)＝0.5NA/NA＝0.5 (mol)，物质的量相等，分子数相等，正确；C项，H2O在标准状况下为液体，不适用于气体摩尔体积，错误；D项，HCl没有指明在标准状况下，错误。
2．下列分类标准和分类结果不科学的是( )
【解析】选B。氧化还原反应是元素化合价发生变化的反应，A项正确；根据分散质粒子直径的大小把混合物分为胶体、溶液和浊液，C项正确；根据化合物在水溶液中或熔融状态下能否导电，化合物分为电解质和非电解质，D项正确。
3．计算填空：
(1)标准状况下，1.92 g某气体的体积为672 mL，则此气体的相对分子质量为__________。
(2)在25 ℃、101 kPa的条件下，等质量的CH4和A气体的体积之比为15∶8，则A的摩尔质量为________。
(3)含0.27 g Al3＋的Al2(SO4)3溶液中的SO的数目为____________。
【解析】(1)n(气体)＝＝0.03 mol，M(气体)＝＝
64 g·mol－1，该气体的相对分子质量为64。
(2)T、p相同时，气体的体积之比等于物质的量之比，即＝＝，质量相同，则n(CH4)·M(CH4)＝n(A)·M(A)，M(A)＝×M(CH4)＝×16 g·mol－1＝30 g·mol－1。
(3)n(Al3＋)＝＝0.01 mol，0.005 mol Al2(SO4)3含有0.01 mol Al3＋，
0.015 mol SO，N(SO)＝0.015×6.02×1023＝9.03×1021。
答案：(1)64 (2)30 g·mol－1 (3)9.03×1021
4．(2021·龙岩高一检测)Ⅰ.胶体金即金溶胶，其具有光吸收性、呈色性和胶体性等特点。免疫胶体金技术作为胶体金标记物， 可实现对抗原抗体的测定。
用白磷还原法可制得一种金的分散系，该分散系在临床诊断及药物检测等方面有着广泛的应用。
其操作步骤如下：
a．取20%白磷(①)的乙醚溶液0.5 mL，加蒸馏水(②)60 mL。
b．先滴加1%氯化金水溶液(③)0.75 mL，再滴加0.1 mol·L－1的K2CO3(④)0.6 mL，振荡变成棕红色。
c．加热煮沸至溶液变成透明红色。
d．分离提纯，除去无机溶质。
所得分散系中，金颗粒直径为5～12 nm。
请回答下列问题：
(1)上述物质①②③④中属于单质的是____________(填序号，下同)，属于化合物的是____________，属于盐的是____________。
(2)该分散系属于__________，其分散质是__________。
(3)所得红色溶液__________(填“能”或“不能”)继续加热。
Ⅱ.对牙膏中物质的探究要用到许多化学知识。
(4)牙膏中的摩擦剂碳酸钙可以用石灰石来制备。某学生设计了一种实验室制备碳酸钙的实验方案，其流程图如下：
请写出上述方案中有关反应的化学方程式：
①________________________________________________________________；
②________________________________________________________________；
③_________________________________________________________________。
【解析】(1)上述物质中，①为白磷，由P元素组成，为单质；②为蒸馏水，由H、O两种元素组成的纯净物，属于化合物；③为氯化金水溶液，由氯化金和水两种物质组成，属于混合物；④为K2CO3，属于纯净物，也属于化合物。从而得出结论：属于单质的是①，属于化合物的是②④，属于盐的是④。(2)由金颗粒直径介于1～100 nm之间，确定该分散系属于胶体，其分散质是金颗粒。
(3)分析所得红色溶液属于胶体，加热会发生凝聚，所以不能继续加热。(4)所发生的反应依次为①CaCO3CaO＋CO2↑；②CaO＋H2O===Ca(OH)2；③Ca(OH)2＋Na2CO3===CaCO3↓＋2NaOH。
答案：(1)① ②④ ④ (2)胶体 金颗粒 (3)不能
(4)①CaCO3CaO＋CO2↑
②CaO＋H2O===Ca(OH)2
③Ca(OH)2＋Na2CO3===CaCO3↓＋2NaOH
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