第2章 元素与物质世界
第1节 元素与物质分类
第2课时 一种重要的混合物——胶体
基础过关练
题组一 分散系
1.下列各组物质,按溶液、浊液、胶体的顺序排列的是( )
A.食盐水、有色玻璃、稀牛奶
B.碘酒、泥水、血液
C.白糖水、食盐水、茶叶水
D.CaCO3悬浊液、澄清石灰水、石灰浆
2.下列分散系中最不稳定的是( )
A.向CuSO4溶液中加入NaOH溶液得到的分散系
B.向水中加入少量食盐得到的分散系
C.向沸水中滴入饱和FeCl3溶液得到的红褐色液体
D.向NaOH溶液中通入少量CO2得到的无色液体
3.下列叙述中正确的是( )
A.FeCl3溶液、Fe(OH)3胶体与Fe(OH)3悬浊液三种分散系的颜色相同,且均能与盐酸反应
B.根据分散系的稳定性大小,将分散系分为胶体、溶液和浊液
C.根据能否产生丁达尔效应,将分散系分为溶液、浊液和胶体
D.胶体、分散系、混合物概念间的从属关系如图:
题组二 胶体的性质与应用
4.(教材习题改编)下列事实中,与胶体有关的是( )
①将植物油倒入水中,用力搅拌形成油水混合物
②一束平行光线射入鸡蛋清溶液中,从侧面可以看到一条光亮的“通路”
③向石灰水中通入二氧化碳气体产生白色浑浊
④向稀豆浆中加入石膏可使其发生聚沉
⑤水泥厂和冶金厂常用高压直流电除去大量烟尘,减少对空气的污染
⑥同一支钢笔先后吸入不同牌子的墨水易造成钢笔堵塞
A.①②⑤⑥ B.②④⑤⑥
C.①④⑤⑥ D.②③④⑤
5.一种TiO2复合氧化铁量子点的粒径范围为40~60 nm,可用于高效率降解有机污染物。有关上述材料的说法中错误的是( )
A.该量子点属于混合物
B.该量子点中的氧化铁属于碱性氧化物
C.该量子点是一种具有特殊功能的金属材料
D.该量子点分散于水中所得的分散系具有丁达尔效应
6.氯化铁饱和溶液因久置而变浑浊,将所得分散系从如图所示装置的A区流向B区,其中C区是不断更换中的蒸馏水。下列说法不正确的是( )
A.实验室制备Fe(OH)3胶体的化学方程式为FeCl3+3H2O Fe(OH)3(胶体)+3HCl
B.滤纸上残留的红褐色物质为Fe(OH)3固体颗粒
C.在B区的深红褐色分散系为Fe(OH)3胶体
D.C区溶液中无Fe3+
7.(易错题)向硝酸银溶液中加入适量碘化钾后制得的一种碘化银溶胶的微观结构如图所示,下列说法正确的是( )
A.碘化银胶体粒子能吸附阳离子,从而使碘化银胶体带正电荷
B.用过滤的方法可除去碘化银胶体中的硝酸钾溶液
C.碘化银胶体可作为水处理剂,吸附水体中的悬浮杂质
D.将碘化银胶体放置一段时间后,会出现浑浊
题组三 与胶体制备有关的实验
8.某课外活动小组甲、乙、丙、丁四名同学进行氢氧化铁胶体的制备及其性质探究的实验如下:
Ⅰ.Fe(OH)3胶体的制备
甲:向40 mL沸腾的蒸馏水中逐滴加入6滴30% FeCl3饱和溶液;乙:向40 mL沸腾的自来水中逐滴加入6滴30% FeCl3饱和溶液;丙:直接加热30% FeCl3饱和溶液;丁:向40 mL蒸馏水中滴入6滴10% FeCl3溶液,然后滴入1滴10% NaOH溶液,边滴边搅拌。
(1)检验以上四名同学胶体制备是否成功,可利用 ,经检验发现只有乙同学没有成功,试分析不成功的原因: 。
(2)甲、丙、丁三位同学胶体制备成功,但所用时间长短是丙>甲>丁。
①丁与甲对比,除了胶体制备所用时间较短,丁的优点还有 (写出2条)。
②综合上述实验:制备Fe(OH)3胶体时,提供OH-的物质可以是 ,只要控制反应条件即可。
Ⅱ.Fe(OH)3胶体的性质
(3)甲同学向Fe(OH)3胶体中逐滴滴加稀H2SO4至过量,观察到的现象是 。
9.现有甲、乙、丙三名同学分别进行硅酸胶体的制备实验。
分组 实验操作 实验现象
甲 将1%硅酸钠溶液滴入沸水中,冷却后用激光笔进行照射 无明显现象,未出现光亮的“通路”
乙 向1%硅酸钠溶液中先加入几滴酚酞溶液,再缓慢滴入稀盐酸,溶液红色褪去后停止滴加,用激光笔进行照射 出现光亮的“通路”
丙 向1%硅酸钠溶液中加入与硅酸钠溶液等体积的稀盐酸,用激光笔进行照射 未出现光亮的“通路”,溶液中出现浑浊
已知:Ⅰ.硅酸钠(Na2SiO3)溶液呈碱性;Ⅱ.常温下硅酸(H2SiO3)的溶解度为5×10-5 g/100 g水。
试回答下列问题:
(1)成功制备硅酸胶体的是 同学,出现光亮的“通路”这种现象称为 。
(2)形成硅酸胶体的化学方程式为 。
(3)根据三位同学的实验操作可知,成功制备硅酸胶体的关键是 (填字母)。
A.硅酸钠溶液中溶质的质量分数 B.稀盐酸的加入量
C.激光笔进行照射 D.酚酞溶液的加入
(4)丙同学的制备实验中,溶液出现浑浊的原因是 。
(5)制备的胶体中含有的主要杂质是 ,除去此杂质可采取的操作方法为 。
答案与分层梯度式解析
第2章 元素与物质世界
第1节 元素与物质分类
第2课时 一种重要的混合物——胶体
基础过关练
1.B 食盐水是氯化钠的水溶液,有色玻璃、稀牛奶都是胶体,A错误;碘酒是碘单质的酒精溶液,泥水是浊液,血液为胶体,B正确;食盐水为氯化钠的水溶液,茶叶水不是胶体,C错误;CaCO3悬浊液为浊液,澄清石灰水为溶液,石灰浆为浊液,D错误。
2.A 向CuSO4溶液中加入NaOH溶液得到的分散系是浊液,不稳定;向水中加入少量食盐得到的分散系是溶液,稳定;向沸水中滴入饱和FeCl3溶液得到的红褐色液体是胶体,具有介稳性;向NaOH溶液中通入少量CO2得到的分散系是溶液,稳定。最不稳定的是浊液,A符合题意。
3.D FeCl3溶液呈棕黄色,Fe(OH)3胶体与Fe(OH)3悬浊液均为红褐色,且FeCl3溶液不与盐酸反应,故A错误;根据分散系的分散质微粒直径的大小不同,将分散系分为胶体、溶液和浊液,故B、C错误;分散系属于混合物,胶体属于分散系,故D正确。
4.B 植物油不溶于水,植物油与水混合得到的是乳浊液,与胶体无关,①不符合题意;鸡蛋清溶液为胶体,当一束平行光线射入鸡蛋清溶液中时,产生丁达尔效应,从侧面可以看到一条光亮的“通路”,与胶体有关,②符合题意;向石灰水中通入二氧化碳气体,二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀,使石灰水变浑浊,与胶体无关,③不符合题意;稀豆浆是胶体,向其中加入石膏发生聚沉,与胶体有关,④符合题意;利用胶体的电泳性质,水泥厂和冶金厂常用高压直流电除去大量烟尘,减少对空气的污染,与胶体有关,⑤符合题意;墨水属于胶体,同一支钢笔先后吸入不同牌子的墨水,胶体可能会发生聚沉,造成钢笔堵塞,与胶体有关,⑥符合题意。综上,选B。
5.C 题给TiO2复合氧化铁量子点,属于混合物,故A正确;氧化铁可以和酸反应仅生成盐和水,属于碱性氧化物,故B正确;该量子点不是金属材料,故C错误;该量子点的粒径范围为40~60 nm,则该量子点分散于水中所得的分散系属于胶体,具有丁达尔效应,故D正确。
6.D 实验室制备氢氧化铁胶体的化学方程式为FeCl3+3H2O Fe(OH)3(胶体)+3HCl,A正确;浊液中分散质微粒不能透过滤纸,滤纸上残留的红褐色物质为Fe(OH)3固体颗粒,B正确;胶体粒子不能透过半透膜,在B区的深红褐色分散系为Fe(OH)3胶体,C正确;氯化铁溶液中的Fe3+不能全部转化为Fe(OH)3,Fe3+能透过滤纸和半透膜,则C区溶液中有Fe3+,D错误。
7.C 根据碘化银溶胶的微观结构图可知,碘化银胶体粒子能吸附阳离子,从而使碘化银胶粒带正电荷,碘化银胶体不带电,故A错误;胶体粒子能透过滤纸,不能用过滤的方法除去碘化银胶体中的硝酸钾溶液,故B错误;碘化银胶体具有较强的吸附能力,可以吸附水体中的悬浮杂质,做水处理剂,故C正确;胶体具有介稳性,将碘化银胶体放置一段时间后,不会出现浑浊,故D错误。
易错分析 对胶体性质认识不清从而错选。注意胶体不带电,胶体粒子可能因吸附带电粒子而带电;胶体和溶液均能透过滤纸,除去胶体中的杂质离子时,不能用过滤的方法。
8.答案 (1)丁达尔效应 自来水中含有较多阴离子,易使制备的Fe(OH)3胶体发生聚沉 (2)①不需要加热,节约能源;所需氯化铁浓度小 ②H2O或NaOH (3)先出现红褐色沉淀,后沉淀溶解,溶液变成棕黄色
解析 (1)检验四名同学胶体制备是否成功,利用丁达尔效应;在胶体中加入酸、碱、盐等物质可以使胶体发生聚沉,乙同学实验中用的是自来水,自来水中含有较多阴离子,易使制备的Fe(OH)3胶体发生聚沉,所以乙同学没有成功制备胶体。(2)①丁同学用的FeCl3溶液浓度小,滴加NaOH溶液,常温下就可以反应生成Fe(OH)3胶体,不需要加热,节约能源。②甲同学和丙同学制备Fe(OH)3胶体的原理是FeCl3+3H2O Fe(OH)3(胶体)+3HCl,丁同学制备Fe(OH)3胶体的原理是FeCl3+3NaOH Fe(OH)3(胶体)+3NaCl,故制备Fe(OH)3胶体时,提供OH-的物质可以是H2O或NaOH。(3)Fe(OH)3胶体中加入H2SO4溶液,先发生胶体的聚沉,后H2SO4与Fe(OH)3发生反应使沉淀溶解,所以现象为先出现红褐色沉淀,后沉淀溶解,溶液变成棕黄色。
9.答案 (1)乙 丁达尔效应
(2)Na2SiO3+2HCl H2SiO3(胶体)+2NaCl
(3)B
(4)过量的盐酸导致胶体发生聚沉
(5)NaCl 渗析
解析 (1)乙同学用激光笔照射,出现光亮的“通路”,所以成功制备硅酸胶体的是乙同学,出现光亮的“通路”这种现象称为丁达尔效应。(2)向1%硅酸钠溶液中缓慢滴入稀盐酸,可以形成硅酸胶体,形成硅酸胶体的化学方程式为Na2SiO3+2HCl H2SiO3(胶体)+2NaCl。(3)由题表信息可知,三位同学所用硅酸钠溶液中溶质的质量分数均为1%,A错误;由题表信息可知,甲同学未加稀盐酸、乙同学滴加少量的稀盐酸、丙同学加入与硅酸钠溶液等体积的稀盐酸,故稀盐酸的加入量是制备硅酸胶体的关键,B正确;用激光笔进行照射是用来检验是否成功制备硅酸胶体,与制备过程无关,且三位同学均用激光笔进行了照射,C错误;酚酞溶液的加入是用于控制滴加稀盐酸的量,与制备胶体的反应无关,D错误。(4)比较乙和丙同学的实验操作不难发现,丙同学加入的稀盐酸过量,过量的盐酸使胶体发生聚沉,导致丙同学的制备实验中溶液出现浑浊。(5)硅酸钠和HCl反应生成硅酸胶体和氯化钠,所以制备的胶体中含有的主要杂质是NaCl,胶体粒子不能透过半透膜,氯离子、钠离子能透过半透膜,所以除去NaCl可采取的操作方法为渗析。
11第2章 元素与物质世界
第1节 元素与物质分类
第1课时 元素与物质的关系 物质的分类
基础过关练
题组一 元素与物质的关系
1.下列说法正确的是( )
A.有多少种元素就有多少种单质
B.钠元素在自然界中既有游离态也有化合态
C.同一元素在化合物中的化合价一定比游离态时高
D.“加碘食盐”“含氟牙膏”“补铁剂”中,碘、氟、铁指元素
2.常温下,经测定,一瓶气体中只含有C、O两种元素,通常情况下此瓶中的气体不可能是( )
A.一种化合物
B.一种单质和一种化合物的混合物
C.两种化合物
D.两种单质
题组二 物质的分类
3.物质的分类如图所示:
甲
乙
由图判断下列说法中不正确的是( )
A.甲图所示的分类方法属于树状分类法
B.乙图所示的分类方法属于交叉分类法
C.碱性氧化物一定是金属氧化物
D.非金属氧化物一定是酸性氧化物
4.下列选项中物质的类别属于图中阴影部分的是( )
A.Na2SO4 B.Na2SO3 C.K2SO4 D.NaHSO4
5.(教材习题改编)下列物质的分类正确的是( )
酸 碱 盐 碱性氧化物 酸性氧化物
A 硫酸 纯碱 食盐 氧化镁 冰
B 醋酸 烧碱 石灰石 生石灰 干冰
C 硝酸 熟石灰 硫酸铜 一氧化碳 二氧化碳
D 乙醇 氢氧化钾 氯化铜 氨气 氧化钠
6.碳元素以多种形态存在于自然界中,其化合价与物质类别间的关系如图所示。下列说法错误的是( )
A.图中只有c为酸性氧化物
B.若e是钠盐,其溶于水时溶液显碱性,可用来除油污
C.若e和f都是钠盐,热稳定性:f>e
D.用同一物质可实现a→b→c的转化
7.下表是某地市场上销售的一种“加碘盐”包装上的部分文字说明。
配料表 精制海盐、碘酸钾(KIO3)
含碘量 20~40 mg·kg-1
储藏方法 密封、避光、防潮
食用方法 烹调时待食品熟后加入加碘盐
回答下列问题:
(1)根据物质的组成对物质进行分类:在下列五种 (填“混合物”“化合物”或“氧化物”)中,与碘酸钾(KIO3)同属于盐的是 (填序号)。
①HIO3 ②NaIO3 ③KOH ④I2O5 ⑤NaCl
(2)根据题中信息推测碘酸钾的性质:碘酸钾(KIO3) (填“能”或“不能”)溶于水;在受热时 (填“易分解”或“不易分解”)。
题组三 物质的性质
8.(经典题)某同学要在五连环中填入物质,使相连物质间能发生反应,不相连物质间不能发生反应。你认为五连环中有空缺的一环应填入的物质是( )
A.稀硫酸 B.氧气
C.二氧化碳 D.氧化钙
9.如图是小红学习“常见的碱”课题后,总结出的氢氧化钙的化学性质。下列说法不正确的是( )
A.若酸碱指示剂为酚酞溶液,则①中现象为溶液变红
B.若酸为盐酸,反应②的化学方程式为Ca(OH)2+2HCl CaCl2+2H2O
C.若盐为硝酸钠,能发生反应③
D.在空气中放置的澄清石灰水变浑浊可用反应④解释
10.下列反应不能用划线反应物所属类别的通性解释的是( )
A.碱:NaOH+HNO3 NaNO3+H2O
B.金属单质:Zn+CuSO4 Cu+ZnSO4
C.酸:HCl+NaClO NaCl+HClO
D.酸性氧化物:CO2+C 2CO
11.“探险队员”——稀硫酸,不小心走进了有许多“吃人的野兽”(即能与稀硫酸发生化学反应的物质)的“迷宫”,如图所示线路有多种,但有一种线路是完全行不通的,处处为陷阱,即入口→③→⑤→⑦→⑨→出口,则该线路涉及的物质为( )
A.CO2、Cu、NaCl、CuO
B.CO2、Cu、BaCl2、HCl
C.Zn、Fe(OH)3、KNO3、CuO
D.Na2CO3、Fe(OH)3、Zn、Fe2O3
12.甲、乙、丙、丁分别是Na2CO3溶液、AgNO3溶液、BaCl2溶液、盐酸中的一种,它们两两反应后的现象如下:甲+乙→沉淀;甲+丙→沉淀;乙+丙→沉淀;丙+丁→沉淀;乙+丁→无色无味气体。则甲、乙、丙、丁的溶质依次是( )
A.BaCl2、Na2CO3、HCl、AgNO3
B.BaCl2、Na2CO3、AgNO3、HCl
C.Na2CO3、HCl、AgNO3、BaCl2
D.AgNO3、HCl、BaCl2、Na2CO3
能力提升练
题组一 物质的性质和转化
1.(不定项)图中相连物质间在一定条件下可以发生反应,下表提供的四组物质符合要求的是( )
甲 乙 丙 丁
A H2 O2 CO CuO
B Mg 盐酸 CuCl2 NaOH
C Ca(OH)2 CO2 NaOH CuSO4
D Na2CO3 BaCl2 HCl Ca(OH)2
2.有关物质之间的部分转化关系如图所示,其中“—”表示物质之间能发生化学反应,“→”表示物质之间的转化关系。下列说法中正确的是( )
A.物质X一定是一种常见的酸性氧化物
B.反应②一定有盐参加反应
C.向Ca(OH)2溶液中加入CaO,所得溶液的溶质质量分数一定增大
D.图中所有反应均不属于置换反应
3.铜器久置于空气中会和空气中的水蒸气、CO2、O2作用产生“铜绿”[化学式为Cu2(OH)2CO3],“铜绿”能跟酸反应生成铜盐、CO2和H2O。某同学利用下述反应实现了“铜→铜绿→……→铜”的转化:
铜铜绿ACu(OH)2BCu
(1)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: 。
(3)写出④⑤的化学方程式:
④: ;
⑤: 。
(4)上述转化过程中属于化合反应的是 (填序号,下同),属于复分解反应的是 ,属于分解反应的是 。
(5)以Cu为原料,其他试剂自选,设计制备CuSO4的实验方案,并用流程图表示出来。
题组二 根据物质类别预测物质性质
4.对于化学反应:A+B C+D,下列说法不正确的是( )
A.若A、B为酸和碱,则C、D中有一个一定是水
B.若A、B为两种化合物,则C、D不一定都是化合物
C.若C、D均为沉淀,则A、B可能为盐和碱
D.若C、D中有一种为单质,则该反应一定是置换反应
5.磷及其化合物在生产、生活中有重要的用途。已知:磷的一种化合物亚磷酸(H3PO3)为二元酸,次磷酸(H3PO2)与足量NaOH溶液反应只生成一种盐NaH2PO2。回答下列问题:
(1)H3PO2为 (填“一元酸”“二元酸”或“三元酸”)。
(2)Na2HPO3为 (填“正盐”或“酸式盐”,下同),NaH2PO2为 。
(3)写出H3PO3与少量NaOH溶液反应的化学方程式: 。
答案与分层梯度式解析
第2章 元素与物质世界
第1节 元素与物质分类
第1课时 元素与物质的关系 物质的分类
基础过关练
1.D 同一种元素可能形成多种单质,如碳元素可形成金刚石、石墨和C60等,故A错误;钠的化学性质活泼,在自然界中都是以化合态形式存在的,故B错误;游离态时元素化合价为0价,同一元素在不同化合物中的化合价可能是正价,也可能是负价,不一定比游离态时高,故C错误;“加碘食盐”“含氟牙膏”“补铁剂”中,碘、氟、铁指元素,故D正确。
2.D 该瓶气体中只含有C、O两种元素,若为一种化合物,则该气体是CO或CO2,A正确;由于C单质在常温下为固体,O元素的单质O2、O3在常温下为气体,若该瓶中的气体是一种单质和一种化合物的混合物,则可能是O2或O3与CO的混合物,也可能是O2或O3与CO2的混合物,B项正确;该瓶气体中只含有C、O两种元素,若是两种化合物,则该瓶中的气体是CO、CO2的混合物,C项正确;由于C单质在常温下是固体,O元素的单质O2、O3在常温下为气体,所以这瓶气体中若只含有C、O两种元素,不可能是两种单质,D项错误。
3.D 图甲属于树状分类法,故A正确;图乙属于交叉分类法,故B正确;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为两性氧化物,Na2O2为过氧化物,故C正确;非金属氧化物不一定是酸性氧化物,如CO为不成盐氧化物,故D不正确。
4.A Na2SO4属于正盐、钠盐、硫酸盐,A正确;Na2SO3不属于硫酸盐,B错误;K2SO4不属于钠盐,C错误;NaHSO4不属于正盐,D错误。
5.B 纯碱(Na2CO3)不是碱,属于盐类;冰既不是酸性氧化物也不是碱性氧化物,故A错误。一氧化碳既不是酸性氧化物也不是碱性氧化物,故C错误。乙醇不是酸,氨气不是碱性氧化物,氧化钠属于碱性氧化物,故D错误。
6.C 根据碳元素的化合价与物质类别间的关系可知,a为碳单质,b为CO,c为CO2,d为H2CO3,e为碳酸盐,f为碳酸氢盐。CO2能与碱反应仅生成盐和水,为酸性氧化物,故A正确;若e为碳酸钠,溶于水时溶液显碱性,可用来除油污,故B正确;若e是碳酸钠,f为碳酸氢钠,碳酸钠的热稳定性强于碳酸氢钠,故C错误;碳和氧气在点燃条件下可以反应生成一氧化碳,一氧化碳和氧气在点燃条件下可以反应生成二氧化碳,用氧气可实现a→b→c的转化,故D正确。
7.答案 (1)化合物 ②⑤
(2)能 易分解
解析 (1)根据物质的组成对物质进行分类,①HIO3、②NaIO3、③KOH、④I2O5、⑤NaCl都是化合物,属于盐的是NaIO3和NaCl。
(2)根据食盐中含有碘酸钾,推测碘酸钾能溶于水;根据“烹调时待食品熟后加入加碘盐”,推测碘酸钾在受热时易分解。
8.C 根据题意可知,应填入的物质既能与NaOH溶液反应,又能与C反应,但不能与Fe、稀盐酸反应。稀硫酸与铁反应,氧气与铁和碳均反应,氧化钙与稀盐酸反应,故A、B、D均不符合题意;二氧化碳与氢氧化钠溶液、碳均反应,与铁和稀盐酸均不反应,故C符合题意。
9.C Ca(OH)2能使酚酞溶液变红,A正确;Ca(OH)2与盐酸反应的化学方程式为Ca(OH)2+2HCl CaCl2+2H2O,B正确;NaNO3与Ca(OH)2不反应,C错误;在空气中放置的澄清石灰水变浑浊的原因是Ca(OH)2+CO2 CaCO3↓+H2O,CO2属于典型非金属氧化物,D正确。
名师点睛 本题考查氢氧化钙的化学性质,掌握碱的通性(能使酸碱指示剂变色,与酸性氧化物、酸、部分盐等反应)是解答本题的关键。
10.D 碱可以与酸反应仅生成盐和水:NaOH+HNO3 NaNO3+H2O,A正确;较活泼金属单质可与较不活泼金属的盐溶液发生置换反应,金属活动性:Zn>Cu,则 Zn+CuSO4 Cu+ZnSO4,B正确;用强酸可制取弱酸,酸性:HCl>HClO,则HCl+NaClO NaCl+HClO,C正确;CO2与C在高温条件下发生反应生成CO,与酸性氧化物的通性无关,D错误。
11.D 线路完全行不通,说明③⑤⑦⑨处涉及物质均能与稀硫酸反应,据此分析。CO2、Cu、NaCl不能与稀硫酸反应,故A不符合题意;CO2、Cu、HCl不能与稀硫酸反应,故B不符合题意;KNO3不能与稀硫酸反应,故C不符合题意;Na2CO3、Fe(OH)3、Zn、Fe2O3都能与稀硫酸反应,故D符合题意。
12.B 甲+丙→沉淀、乙+丙→沉淀、丙+丁→沉淀,故丙为AgNO3溶液;乙+丁→无色无味气体,则乙、丁分别为Na2CO3溶液、HCl溶液中的一种,甲为BaCl2溶液;甲+乙→沉淀,则乙为Na2CO3溶液,丁为HCl溶液;综上,甲、乙、丙、丁的溶质分别是BaCl2、Na2CO3、AgNO3、HCl,故选B。
能力提升练
1.AC A项,氢气能与氧气反应,氢气能与氧化铜反应,氧气能与一氧化碳反应,一氧化碳能与氧化铜反应,符合图示;B项,氯化铜与盐酸不反应,镁与氢氧化钠不反应,不符合图示;C项,氢氧化钙能与二氧化碳反应,二氧化碳能与氢氧化钠反应,氢氧化钠和氢氧化钙都能与硫酸铜反应,符合图示;D项,氯化钡与氯化氢不反应,不符合图示。
2.D CaCO3高温分解生成CO2、CaO,CO2与Ca(OH)2反应生成CaCO3;又因为存在反应CaCO3+CO2+H2O Ca(HCO3)2、Ca(HCO3)2+Ca(OH)2 2CaCO3↓+2H2O,故X可能为CO2,也可能为Ca(HCO3)2,所以X不一定是酸性氧化物,A错误。Ca(OH)2与CO2反应生成CaCO3和水,CO2属于氧化物而不属于盐,故反应②不一定有盐参加,B错误。向Ca(OH)2溶液中加入CaO,CaO与水反应生成Ca(OH)2,若原溶液是饱和溶液,则所得溶液仍然是该温度下的饱和溶液,溶质的质量分数不会增大,C错误。题图中各物质均为化合物,所有反应均不属于置换反应,D正确。
3.答案 (1)碳酸盐、铜盐、碱式盐(其他合理答案也可)
(2)Cu2(OH)2CO3+4HCl 2CuCl2+CO2↑+3H2O
(3)Cu(OH)2 CuO+H2O CuO+H2 Cu+H2O
(4)① ②③ ④ (5)Cu CuO CuSO4
解析 (1)“铜绿”的化学式是Cu2(OH)2CO3,属于铜盐、碱式盐和碳酸盐等。(2)“铜绿”与盐酸反应的化学方程式为Cu2(OH)2CO3+4HCl 2CuCl2+CO2↑+3H2O。(3)Cu(OH)2受热分解,故④的化学方程式为Cu(OH)2 CuO+H2O;反应⑤是H2还原CuO,化学方程式为CuO+H2 Cu+H2O。(4)反应①Cu与O2、CO2和H2O化合生成“铜绿”;反应②“铜绿”与酸反应生成A,属于复分解反应;反应③A与NaOH反应生成Cu(OH)2,是复分解反应;反应④Cu(OH)2受热分解生成B(CuO) ,是分解反应;反应⑤CuO与H2反应生成Cu,是置换反应。(5)注意Cu与稀硫酸不能直接反应,可先将Cu转化为CuO,再用CuO与稀硫酸反应制CuSO4。
4.D 酸和碱发生中和反应生成盐和水,若A、B为酸和碱,C、D中有一个一定是水,故A正确;若A、B为两种化合物,生成物C、D不一定都是化合物,如CO2与Na2O2反应生成Na2CO3和O2,故B正确;盐和碱反应生成的另一种盐和另一种碱可能都是沉淀,如氢氧化钡与硫酸铜反应生成BaSO4和Cu(OH)2,故C正确;若C、D中有一种为单质,两种反应物可能均为化合物,题给反应不一定是置换反应,如H2O与Na2O2反应生成O2和NaOH的反应不是置换反应,故D错误。
5.答案 (1)一元酸 (2)正盐 正盐 (3)H3PO3+NaOH NaH2PO3+H2O
解析 (1)H3PO2与足量NaOH溶液反应只生成一种盐NaH2PO2,说明H3PO2是一元酸。(2)H3PO3为二元酸,说明Na2HPO3为正盐;H3PO2是一元酸,说明NaH2PO2为正盐。(3)H3PO3与少量NaOH溶液反应生成NaH2PO3和H2O。
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1.物质的元素组成
(1)单质:仅由一种元素组成的纯净物;其中,由金属元素组成的单质称为金属单质,由非金属元
素组成的单质称为非金属单质。
(2)化合物:由两种或两种以上元素组成的纯净物称为化合物。
2.元素在物质中的存在
同一种元素可以存在于不同类别的物质中,有些元素在不同化合物中可能呈现不同的化合
价,可以基于物质类别和核心元素化合价研究物质。
第1节 元素与物质分类
知识点 1 元素与物质的关系
必备知识 清单破
第1章 元素与物质世界
1.常用的物质分类的方法(详见定点1)
(1)树状分类法:根据物质的组成对物质进行分类的一种方法,又称“家谱”式的分类方法。
(2)交叉分类法:根据不同的分类标准对同一物质进行分类的一种方法。如以Na2CO3为例:
知识点 2 物质分类
分类标准 组成的阳离子 组成的阴离子 溶解性
所属类别 钠盐 碳酸盐 可溶性盐
2.氧化物的分类
(1)根据元素组成分类
①金属氧化物,如CuO、CaO等。
②非金属氧化物,如CO、SO2等。
(2)根据物质性质分类
①酸性氧化物:能与碱反应生成盐和水的氧化物,如CO2、SO2等。多数非金属氧化物属于酸
性氧化物。
②碱性氧化物:能与酸反应生成盐和水的氧化物,如CaO、Fe2O3等。多数金属氧化物属于碱
性氧化物。
特别提醒 正确理解氧化物中的“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,Al2O3为两性氧化物。
(2)酸性氧化物不一定是非金属氧化物,如Mn2O7;非金属氧化物不一定是酸性氧化物,如CO、
NO等为不成盐氧化物。
1.金属单质的主要化学性质(以Fe为例)
(1)与氧气反应:3Fe+2O2 Fe3O4。
(2)与氯气反应:2Fe+3Cl2 2FeCl3。
(3)与酸反应:H2SO4+Fe FeSO4+H2↑。
(4)与某些盐反应:CuSO4+Fe FeSO4+Cu。
2.非金属单质的主要化学性质(以Cl2为例)
(1)与金属单质反应:Cu+Cl2 CuCl2。
(2)与非金属单质反应:H2+Cl2 2HCl。
(3)与碱反应:Cl2+2NaOH NaCl+NaClO+H2O。
知识点３ 物质的性质及相互转化
3.氧化物的主要化学性质
(1)酸性氧化物(以CO2为例)
①与碱反应:Ca(OH)2+CO2 H2O+CaCO3↓。
②与水反应:CO2+H2O H2CO3。
(2)碱性氧化物(以CaO为例)
①与酸反应:CaO+2HCl CaCl2+H2O。
②与水反应:CaO+H2O Ca(OH)2。
4.酸的主要化学性质(以稀H2SO4为例)
(1)与酸碱指示剂作用:酚酞溶液遇酸不变色,紫色石蕊溶液遇酸变红色。
(2)与活泼金属反应:H2SO4+Zn ZnSO4+H2↑。
(3)与碱性氧化物反应:H2SO4+CuO CuSO4+H2O。
(4)与碱反应:H2SO4+2NaOH Na2SO4+2H2O。
(5)与某些盐反应:H2SO4+Na2CO3 Na2SO4+CO2↑+H2O。
5.碱的主要化学性质(以NaOH为例)
(1)与酸碱指示剂作用:酚酞溶液遇碱变红色,紫色石蕊溶液遇碱变蓝色。
(2)与酸性氧化物反应:2NaOH+CO2 Na2CO3+H2O。
(3)与酸反应:NaOH+HCl NaCl+H2O。
(4)与某些盐反应:2NaOH+CuSO4 Na2SO4+Cu(OH)2↓。
6.盐的主要化学性质(以CuSO4为例)
(1)与某些金属反应:CuSO4+Zn ZnSO4+Cu。
(2)与碱反应:CuSO4+2NaOH Na2SO4+Cu(OH)2↓。
(3)与某些盐反应:CuSO4+BaCl2 BaSO4↓+CuCl2。
特别提醒 学习物质性质应注意的3个问题
(1)学习物质的通性时要注意一般情况,也要注意特殊情况,如铜与稀硫酸不反应,与硝酸反应
不生成氢气。
(2)酸与盐反应、碱与盐反应、盐与盐反应时一般要满足复分解反应发生的条件。
(3)金属单质能够置换出盐溶液中的金属的条件是活泼性强的金属置换活泼性弱的金属,且
常温下该活泼性强的金属不能与水反应。
7.单质、氧化物、酸、碱、盐间的相互转化(详见定点2)
1.分散系
(1)定义:一种(或几种)物质(分散质)分散到另一种物质(分散剂)里形成的混合物叫分散系。
(2)分散系的组成
①分散质:分散系中被分散的物质。
②分散剂:分散系中起容纳分散质作用的物质。
知识点４ 一种重要的混合物——胶体
特别提醒 分散质一般为分散系中量少的物质;水溶液中一般将水看作分散剂,非水体系中
一般将量大的物质看作分散剂。
(3)分散系的分类
①分散质和分散剂各有固、液、气三种状态,以其状态为分类标准共分为9种分散系:
②根据分散质微粒直径的大小可将分散系分为溶液、浊液和胶体。
(4)溶液、浊液、胶体的比较(详见定点3)
2.胶体
(1)定义:分散质的微粒直径介于1~100 nm的分散系。
(2)胶体的分类
(3)胶体的性质
①丁达尔效应
a.概念:当可见光束通过胶体时,在入射光侧面可观察到光亮的“通路”,这种现象称为丁达
尔现象或丁达尔效应。
b.形成:胶体中分散质微粒对可见光(波长为400~700 nm)散射而形成的。
c.丁达尔效应的应用:区分溶液和胶体,属于物理方法。
②电泳:有些胶体的分散质粒子吸附带有正电荷的离子,有些则吸附带有负电荷的离子,这些
带电粒子在外电场作用下会发生定向移动。
应用:电泳电镀等。
③聚沉:在酸、碱、盐等物质,加热或搅拌等作用下胶体粒子聚集成较大的微粒形成沉淀。
应用:制豆腐、明矾净水等。
(4)Fe(OH)3胶体的制备
①实验操作:向烧杯中加入40 mL蒸馏水,加热至沸腾,向沸水中逐滴加入5~6滴饱和FeCl3溶
液,继续煮沸至液体呈透明的红褐色,立即停止加热。
②反应原理:FeCl3+3H2O Fe(OH)3(胶体)+3HCl。
特别提醒 (1)制备Fe(OH)3胶体时不能用自来水代替蒸馏水,因为自来水中含有的阴离子会
使Fe(OH)3胶体粒子聚集成更大的颗粒,发生聚沉。
(2)通过渗析法提纯Fe(OH)3胶体。将混合液装入半透膜袋,然后浸入蒸馏水中,半透膜中的离
子能透过半透膜袋进入蒸馏水中,而胶体不能透过半透膜袋。为了充分提纯,可多次更换蒸
馏水。
1.只由一种元素组成的物质一定是单质,这种说法正确吗 ( )
如氧气与臭氧的混合气体,虽然只含有氧元素,但属于混合物。只由一种元素组成
的纯净物才是单质。
2.胆矾(CuSO4·5H2O)中含有CuSO4和H2O两种物质,所以属于混合物,这种说法正确吗 ( )
胆矾只由一种物质组成,它属于纯净物。
3.溶液与胶体的本质区别是能否发生丁达尔效应,这种说法正确吗 ( )
溶液与胶体的本质区别是分散质微粒直径的大小不同,溶液中分散质微粒直径小
于1 nm,胶体中分散质微粒直径介于1~100 nm。
4.溶液是呈电中性的,胶体是带电的,这种说法正确吗 ( )
大多数胶体分散质比表面积大,吸附能力较强,可吸附离子从而带有电荷,但胶体
本身呈电中性。
知识辨析 判断正误，正确的画“ √” ，错误的画“ ” 。
提示
提示
提示
提示
1.分类思想的应用
(1)交叉分类法涉及的不同类别之间是并列与交叉关系。
(2)树状分类法中的类别之间存在并列关系和包含关系。
关键能力 定点破
定点 1 物质的分类及应用
(3)同类物质常具有许多共性。通过物质所属类别(如酸、碱、盐、氧化物等),可以推测它们
所具有的性质。
2.利用树状分类法对物质进行分类
1.各物质的转化关系
定点 2 单质、氧化物、酸、碱、盐间的相互转化
特别提醒 (1)上述转化关系并非包括所有反应,如H2、CO、C还原CuO或Fe2O3,CuSO4转化
为CuSO4·5H2O等反应均未包含。
(2)上述转化关系表示的是一般规律,但学习时还需关注特殊性。如金属+酸 盐+氢气,但
Cu与盐酸或稀硫酸均不反应。
2.化学反应的分类
物质转化涉及多种类型的化学反应,对化学反应进行分类,能更好地理解各类物质的性
质及其转化关系。
(1)化合反应
①金属与非金属反应:如2Na+Cl2 2NaCl。
②碱性氧化物与水反应:如CaO+H2O Ca(OH)2。
③酸性氧化物与水反应:如CO2+H2O H2CO3。
④碱性氧化物与酸性氧化物反应:如CaO+CO2 CaCO3。
(2)分解反应
如盐的分解:CaCO3 CaO+CO2↑。
(3)置换反应
①金属与酸反应:如Mg+2HCl MgCl2+H2↑。
②金属与盐反应:如Cu+2AgNO3 Cu(NO3)2+2Ag。
(4)复分解反应
①酸与盐反应:如2HCl+Na2CO3 2NaCl+H2O+CO2↑。
②碱与盐反应:如Ca(OH)2+Na2CO3 CaCO3↓+2NaOH。
③酸与碱反应:如HCl+NaOH NaCl+H2O。
④盐与盐反应:如NaCl+AgNO3 AgCl↓+NaNO3。
典例 下列各选项不能满足如图关系(各步转化均为一步转化)的是 ( )
A.X为铜、Y为氧化铜、Z为硫酸铜
B.X为二氧化碳、Y为碳酸钠、Z为碳酸氢钠
C.X为碳酸钙、Y为氧化钙、Z为氢氧化钙
D.X为氢氧化钠、Y为氯化钠、Z为碳酸钠
思路点拨 单质、氧化物、酸、碱、盐间可以相互转化,根据物质的性质并结合图示的转化
关系逐项进行分析解答。
解析 铜与氧气在加热条件下反应生成氧化铜,氧化铜能与硫酸反应生成硫酸铜,硫酸铜溶
液与铁反应可生成铜,A项满足图示转化关系;少量二氧化碳和氢氧化钠反应可生成碳酸钠,
碳酸钠和二氧化碳、水反应生成碳酸氢钠,碳酸氢钠受热分解可生成二氧化碳,B项满足图示
转化关系;碳酸钙高温分解可生成氧化钙,氧化钙与水反应可生成氢氧化钙,氢氧化钙与少量
CO2反应可生成碳酸钙,C项满足图示转化关系;氢氧化钠与盐酸反应可生成氯化钠,氯化钠不
能直接转化为碳酸钠,碳酸钠和氢氧化钙反应可生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,D项不满足图示
转化关系。
答案 D
不同的分散系性质不相同,其根本原因是分散质粒子直径的大小不同。现将三种分散系
的比较列于表中:
定点３ 溶液、胶体、浊液的比较
溶液 胶体 浊液 悬浊液 乳浊液
分散质粒子的直径 <1 nm 1~100 nm >100 nm >100 nm
性 质 特点 均一、透明 大多均一、透明 不均一、不透明,久置沉淀 不均一、不透明,久置分
层
稳定性 稳定 介稳性 不稳定 不稳定
能否透过滤纸 能 能 不能 不能
能否透过半透膜 能 不能 不能 不能
丁达尔效应 无 有 无 无
实例 碘酒、食盐水 Fe(OH)3胶体 泥水、石灰乳 油水混合物
鉴别方法 胶体和溶液可通过丁达尔效应鉴别 —
