第一节 物质的分类
(本栏目内容,在学生用书中以活页形式分册装订!)
一、选择题
1.下列家庭小实验不能制得溶液的是……………………………………………………( )
【解析】 食盐、蔗糖溶于水得到溶液,分散质(溶质)粒子分别是Na+、Cl-和蔗糖分子。泥土加入水中得到悬浊液。植物油溶于汽油得到溶液。
【答案】 B
2.对下列物质分类全部正确的是…………………………………………………………( )
①纯碱 ②食盐水 ③石灰水 ④NaOH ⑤液态氧 ⑥KClO3
A.碱——①④ B.纯净物——③④⑤
C.盐——①⑥ D.混合物——②⑤
【解析】 ①纯碱是Na2CO3,是盐类,属纯净物;②食盐水是NaCl的水溶液,属混合物;③石灰水是Ca(OH)2的水溶液,属混合物;④NaOH是碱类,属纯净物;⑤液态氧是单质,属纯净物;⑥KClO3是盐类,属纯净物。
【答案】 C
3.(2009年合肥高一期末)近年来我国不少地区多次出现大雾天气,致使高速公路关闭,航班停飞。从物质分类角度来看,雾属于下列分散系中的………………………………( )
A.溶液 B.悬浊液
C.乳浊液 D.胶体
【解析】 雾是水的小液滴分散到空气中所形成的一种分散系,小液滴直径在1~100 nm之间,属于胶体(气溶胶),D项正确。
【答案】 D
4.下列说法中不正确的是…………………………………………………………………( )
A.鉴别Al(OH)3胶体(无色)和食盐水,可以不用任何试剂
B.鉴别白糖水和食盐溶液,可以不用任何试剂
C.鉴别粉笔末与水、豆油与水组成的浊液,可以不用任何试剂
D.鉴别NaCl与CuSO4两种溶液,可以不用任何试剂
【解析】 A项,可在暗室里用光照法鉴别;B项,不能用品尝的方法来鉴别化学药品, 且二者都是稳定、均一、透明的无色溶液;C项,静置以后,粉笔末与水的浊液中产生沉淀,豆油与水的浊液分层;D项,NaCl溶液没有颜色,CuSO4溶液显蓝色。
【答案】 B
5.下列应用或事实与胶体的性质没有关系的是…………………………………………( )
A.用明矾净化饮用水
B.用石膏或盐卤点制豆腐
C.在FeCl3溶液中滴加NaOH溶液出现红褐色沉淀
D.清晨的阳光穿过茂密的林木枝叶所产生的美丽的光线
【解析】 A项用明矾净水,是利用明矾在水中形成的Al(OH)3胶体的吸附性;B项利 用石膏或盐卤使豆浆中的胶体发生聚沉;C项在FeCl3溶液中滴加NaOH溶液出现沉淀是因为发生化学反应FeCl3+3NaOH===Fe(OH)3↓+3NaCl;D项是气溶胶产生的丁达尔效应。
【答案】 C
6.向下列溶液中滴加稀硫酸,生成沉淀,继续滴加稀硫酸,沉淀又溶解的是……………( )
A.Na2CO3溶液 B.BaCl2溶液
C.Ba(OH)2溶液 D.Fe(OH)3胶体
【解析】 聚沉,Fe(OH)3与H2SO4发生酸碱中和反应。
【答案】 D
二、非选择题
7.半透膜与滤纸一样有许多小孔,但孔径比滤纸小,为证实半透膜只能通过离子和较小的分子,胶体分散质不能通过半透膜。现把10 mL淀粉胶体和50 mL KCl溶液的混合液体加入用半透膜制成的袋内,将此袋浸入蒸馏水中。2 min后,用两支试管各取5 mL烧杯中的液体做如下实验。
(1)向其中一支试管里滴加少量AgNO3溶液,其现象是_________________________
________________________________________________________________________。
(2)向另一支试管里滴加少量碘水,其现象是__________________________________。
(3)由上述实验现象得出的结论是____________________________________________
________________________________________________________________________。
【解析】 本题考查溶液和胶体的透过性。由于溶液可透过半透膜,故试管内含Cl-,Ag++Cl-===AgCl↓;而淀粉胶体不能透过半透膜,故试管内不含淀粉,加入碘水后,不变蓝。
【答案】 (1)出现白色沉淀 (2)无明显变化
(3)Cl-能透过半透膜,淀粉胶体粒子不能透过半透膜
8.在稀硫酸、小苏打、二氧化碳、铜片、食盐、生石灰、三氧化钨、铁片和木炭粉9种物质中,存在下面的相互关系,选择①~⑤为适当的物质,使有连线的两种物质能发生反应。
(1)请推断出它们的化学式分别为:①________;②________;③________;④________;⑤________。
(2)写出下列序号之间反应的化学方程式:
①和②:___________________________________________________________________;
②和④:___________________________________________________________________;
②和⑤:___________________________________________________________________;
③和④:___________________________________________________________________。
【解析】 结合物质的性质,考查物质分类的应用。
【答案】 (1)①Fe ②稀H2SO4 ③CO2 ④CaO ⑤Na2CO3
(2)①和② Fe+H2SO4===FeSO4+H2↑
②和④ H2SO4+CaO===CaSO4+H2O
②和⑤ H2SO4+Na2CO3===Na2SO4+H2O+CO2↑
③和④ CO2+CaOCaCO3
9.(能力提高)将饱和FeCl3溶液滴入沸水时,液体变为红褐色,得到的是Fe(OH)3胶体。用此分散系进行实验:
(1)将其装入U形管内,用石墨做电极,接通直流电源,通电一段时间后发现阴极附近颜色________,这表明______________,这种现象称为________。
(2)向其中加入饱和(NH4)2SO4溶液,发生的现象是_______________________________,
原因是____________________________________________________________________。
(3)向其中逐滴加入过量稀硫酸,现象是________________________________________
________________,原因是__________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)提纯此分散系的方法叫________。
【解析】 该题考查胶体的制备、性质、提纯等内容。
【答案】 (1)逐渐变深 Fe(OH)3胶体带正电荷 电泳
(2)形成红褐色沉淀 电解质(NH4)2SO4电离出的SO42-中和了胶体粒子所带电荷,使Fe(OH)3胶体聚沉
(3)先出现红褐色沉淀,后沉淀溶解形成黄色溶液 电解质H2SO4使Fe(OH)3胶体聚沉,随着H2SO4的加入,H2SO4与Fe(OH)3发生反应:2Fe(OH)3+3H2SO4===Fe2(SO4)3+6H2O,使沉淀溶解
(4)渗析
课件40张PPT。第一节 物质的分类1.了解分类法的意义及分类方法。
2.了解分类法在化学中的应用,并实践对所学的化学物质和化学反应进行分类。
3.了解分散系的含义及分类。
4.掌握胶体的特性及其应用。一、简单分类方法及其应用
1.常见的分类方法
(1)交叉分类法:对物质以不同的标准进行分类。(2)树状分类法:对同类事物进行再分类。 1.交叉分类法或树状分类法中所涉及的类别之间是什么关系?
【提示】 交叉分类法中所涉及的不同类别之间是并列与交叉关系,它们之间不能相互包含,如钠盐和钾盐,它们是并列关系,但可以在硫酸盐这一类别上进行交叉;而树状分类法中的类别之间有并列关系,也有从属关系:如金属单质和非金属单质是并列关系,不是从属关系,也不是交叉关系;但金属单质属于单质,单质又属于纯净物。2.分类法的应用
可以帮助我们更好地认识物质的性质,找出各类物质之间的关系。二、分散系及其分类
1.概念
把 物质分散在 物质中所得到的体系。
2.组成
(1)分散质:分散系中 的物质。
(2)分散剂:分散系中
的物质。
3.分类
(1)以分散质和分散剂的状态为分类标准共分为9种分散系:
(2)以分散质粒子大小为分类标准
①溶液:分散质粒子 。
②胶体:分散质粒子 。
③浊液:分散质粒子 。一种(或多种)另一种(或多种) 具有容纳分散质
作用 通常小于1 nm1~100 nm之间通常大于100 nm被分散4.胶体的制备和性质
(1)制备:Fe(OH)3胶体的制备
向沸水中逐滴加入5~6滴 ,继续煮沸至溶液呈 色,停止加热,得到的分散系即为Fe(OH)3胶体。
(2)性质
①介稳性:胶体的稳定性介于 和 之间,在一定条件下能稳定存在,属于 体系。
②丁达尔效应
当光束通过胶体时,可以看到 ,这是由于胶体粒子对光线 形成的。
丁达尔效应可用来区分 。
③电泳现象
胶体微粒带电荷,胶体微粒在电场的作用下发生定向移动。FeCl3饱和溶液溶液浊液介稳一条光亮的“通路”胶体和溶液散射红褐④聚沉:胶体形成沉淀析出的现象。
其方法主要有:a.加入电解质溶液,b.加入带相反电荷的胶粒,c.加热或搅拌。 2.丁达尔效应是胶体和溶液的本质区别吗?
【提示】 不是,胶体和溶液的本质区别是分散质粒子的大小。5.纳米科技的发展
纳米科技发展迅速,纳米粒子的大小与胶体粒子大致相当,胶体化学原理和方法有助于纳米科技的发展。一、简单分类方法及其应用 为什么要对物质进行分类?
[师生互动]
【提示】 ①分类可以使大量繁杂的材料系统化、条理化,可以使科学研究对象之间建立起立体的从属关系。这样,既有利于存入和提取资料,为人们分门别类、深入地进行研究打下基础,又便于人们利用分类找出事物之间的本质区别和联系,进而探讨各类事物之间的转化关系,为科学研究提供了更加丰富的线索。
②由于科学分类系统反映了事物内部的规律性联系,因而可以根据系统的特性推出某些未被发现的事物的性质,进而为科学预见奠定基础。 常见分类方法有哪些?下列分类方法属于哪一种类型?①②Na2CO3③石油加工产品及其用途的分类
④某些碱的分类[学生交流]
【提示】 常见分类方法有:交叉分类法和树状分类法。
其中②④属于交叉分类法,它的依据是对同一种事物(或物质)以不同的标准进行分类,存在并列与交叉关系;①③属于树状分类法,它是对同类事物进行再分类、细分类的一种方法,存在并列和从属关系。 分类法在研究物质性质中有何应用?试举例说明。
[师生互动]
【提示】 分类是一种简单有效的科学方法。合理地分类可以帮助我们对事物的处理举一反三,触类旁通。
(1)用分类法判断或预测物质的性质,例如锌和铁都是金属单质,已知它们均能跟某些非金属单质反应、跟某些酸反应、跟某些盐反应等等。又知铝、锰也是金属单质,则它们也应具有锌、铁等金属单质的一般性质。
(2)用分类法寻找具有相同或相似性质的物质。例如盐酸(HCl)、硫酸(H2SO4)都是酸,具有酸的通性。在①磷酸(H3PO4)、②氢氧化镁[Mg(OH)2]、③高氯酸(HClO4)、④氧化钙(CaO)、⑤碘(I2)、⑥氢溴酸(HBr)等物质中,具有酸的通性的是①③⑥。(3)应用分类法对物质进行鉴别。例如选择化学试剂鉴别H2SO4溶液、HCl溶液、NaOH溶液、BaCl2溶液、KNO3溶液、Ca(OH)2溶液等六种溶液时,可将它们按酸、碱性的差异分为三类,用石蕊试液作为化学试剂将六种溶液划分为A.HCl溶液、H2SO4溶液;B.NaOH溶液、Ca(OH)2溶液;C.BaCl2溶液、KNO3溶液三组。然后再将六种溶液按是否能在溶液中生成碳酸盐沉淀分为两类,用Na2CO3溶液作试剂从B组中区别出Ca(OH)2溶液和NaOH溶液,从C组中区别出BaCl2溶液和KNO3溶液。最后将A组溶液按是否能在溶液中生成钡盐沉淀分为两类,用BaCl2溶液和KNO3溶液,最后将A组溶液按是否在溶液中生成钡盐沉淀分为两类,用BaCl2溶液试剂从A组中区别出H2SO4溶液和HCl溶液。 同学们吃的零食的包装袋中经常有一个小纸袋,上面写着“干燥剂”,其主要成分是生石灰(CaO)。
(1)生石灰属于哪种类别的物质:__________________________。
(2)生石灰可作干燥剂的理由是(用化学方程式表示)___________
_______________________________________________________。
(3)生石灰还可以跟哪些类别的物质发生化学反应?列举三例,并写出化学方程式。
(4)小纸袋中的物质能否长期、持续地作干燥剂?为什么?
【思路点拨】 解答本题要注意以下两点:
(1)CaO属于碱性氧化物。
(2)该类氧化物的通性是与酸反应生成盐和水。【解析】 (1)CaO按组成属于金属氧化物,按性质分类属于碱性氧化物;(2)(3)CaO作为碱性氧化物具有碱性氧化物的通性,其干燥原理就是能吸收H2O并和H2O反应;(4)当CaO完全和H2O反应后就不再具有干燥作用。
【答案】 (1)生石灰属于金属氧化物,又是碱性氧化物
(2)CaO能与水反应,故可使被干燥的物质得以干燥
CaO+H2O===Ca(OH)2
(3)CaO还可与酸、酸性氧化物、某些盐反应。
CaO+2HCl===CaCl2+H2O
CaO+CO2===CaCO3(或CaO+SiO2 CaSiO3)
H2O+CaO+Na2CO3===CaCO3+2NaOH(答案合理即可)
(4)不能。当CaO与水反应全部生成Ca(OH)2[Ca(OH)2也有吸水性],Ca(OH)2再潮解,表面呈黏稠状时,即失去吸水干燥物质的能力。 在你所认识的化学物质中还有哪些可以用作干燥剂?举出一例,并指出它属于哪类物质。
【提示】 还可以用作干燥剂的有:无水CaCl2,属于盐类;NaOH,属于碱;P2O5,属于酸性氧化物;浓硫酸,属于混合物。二、分散系及其分类
下列分散系属于溶液、胶体还是浊液?本质区别是什么?
①石灰乳 ②澄清的石灰水 ③豆浆 ④牛奶 ⑤饱和食盐水 ⑥Cu(OH)2悬浊液 ⑦植物油滴入水中 ⑧淀粉溶液 ⑨酒精(75%) ⑩蔗糖水
[学生交流]
【提示】 溶液有:②⑤⑨⑩
胶体有:③④⑧
浊液有:①⑥⑦
这些分散系分为三类,它们的本质区别在于分散质粒子大小不同。溶液中的溶质粒子通常小于1 nm,浊液中的粒子通常大于100 nm,而胶体粒子其大小在1~100 nm之间。 如何制备Fe(OH)3胶体?
[师生互动]
【提示】 (1)原理:FeCl3+3H2O Fe(OH)3(胶体)+3HCl。
(2)步骤:往一个烧杯里注入蒸馏水20 mL,加热使水沸腾,然后往沸水里滴加FeCl3饱和溶液5~6滴,继续煮沸,待溶液呈红褐色后,停止加热,得到透明的、红褐色的氢氧化铁胶体。 下列现象或事实能否用有关胶体的知识解释?
(1)在河流入海口处易形成三角洲。
(2)将FeCl3饱和溶液滴到沸水中,得到红褐色胶体。
(3)在NaCl溶液中加入KNO3溶液看不到沉淀。
(4)同一钢笔同时使用不同牌号的墨水可能发生堵塞。
(5)明矾净水的原理,制豆腐的原理。
(6)制有色玻璃材料。
(7)一束光线通过淀粉溶液产生一条光亮的通路。
[学生交流]
【提示】 只有(3)不能用胶体的知识解释,其余均与胶体知识有关。(1)胶体的聚沉,(2)胶体的制备,(4)胶体的聚沉,(5)胶体的吸附和聚沉,(6)胶体(固溶胶)的制备,(7)胶体的丁达尔效应。[归纳小结]
一、溶液、胶体、浊液三类分散系的比较【温馨提示】 (1)分散质粒子大小不同是各种分散系的本质区别。
(2)胶体可透过滤纸但不能透过半透膜,因此可用过滤法分离胶体和浊液,用渗析法分离和提纯胶体。
(3)胶体具有介稳性的主要原因是分散质粒子带同种电荷而相互排斥,从而无法聚集成较大颗粒而聚沉。布朗运动也是胶体具有介稳性的原因之一。二、胶体的性质及应用 清晨,阳光射入密林中的现象如右图。请分析其隐含的化学道理,然后完成(1)~(3)小题。
(1)上图中的现象在化学上称作________________,这说明森林中的空气具有________的性质。
(2)产生上述现象的根本原因是:_______________________________
___________________________________________________________。
(3)此现象在化学上可用来_____________________________________。
【解析】 由图可知,森林中的空气在太阳光的照射下产生了明亮的光路,这是胶体的特性。可以用来区分胶体与其他分散系,也可以用来检验一种分散系是不是胶体。
【答案】 (1)胶体的丁达尔效应 胶体
(2)空气中含有的胶体粒子的大小介于1~100 nm之间,能使光产生散射
(3)确定一种分散系是不是胶体 胶体具有许多不同于溶液或浊液的特殊性,是因为它们分散质粒子大小不同,故区别溶液和胶体可以采取丁达尔效应,这是胶体不同于溶液的性质之一。 “纳米材料”是粒子直径为1~100 nm(纳米)的材料,纳米碳就是其中的一种。若将纳米碳均匀地分散到蒸馏水中,所形成的物质…………………………………………( )
①是溶液 ②是胶体 ③能产生丁达尔效应 ④能透过滤纸
⑤不能透过滤纸 ⑥静置后,会析出黑色沉淀
A.①④⑥ B.②③④
C.②③⑤ D.①③④⑥
【解析】 分散质的直径为1~100 nm的粒子的分散系为胶体,胶体能产生丁达尔效应;微粒能透过滤纸,不能透过半透膜。
【答案】 B一、简单分类法二、分散系及其分类【点拨】 1.物质分类
按照一定的分类标准,为了研究或处理问题时更加方便、快捷、清晰、条理、人类对化学物质或化学反应都进行了分类,不同分类标准,则有不同的分类方法,如交叉分类法、树状分类法等。我们在认识事物时需要采用多种分类方法,这样可以克服依据单一标准对物质分类的局限性。
2.溶液、胶体、浊液三大分散系
联系:溶液、胶体、浊液是三种不同的分散系,都是混合物。区别:分散质粒子的大小不同。分散系的性质,如是否透明、均一、稳定均与此有关。
其中胶体与溶液和浊液在性质方面有它的特殊性,故在工农业生产科学技术方面和日常生活中应用越来越广泛。1.下列各组中前者属于后者的是………( )
A.化合物、单质 B.元素、原子
C.氧化物、化合物 D.纯净物、化合物
【解析】 氧化物属于化合物,化合物属于纯净物。
【答案】 C2.下列分散系属于胶体的是……………( )
A.石灰水 B.豆浆
C.泥水 D.蔗糖水
【解析】 Ca(OH)2和蔗糖分散到水中均形成均一、稳定的水溶液;泥水中夹带泥沙,属浊液;豆浆是一种胶体。
【答案】 B3.下列各组,可用交叉分类法进行分类的是( )
A.Na2CO3、Na2SO4、K2CO3、K2SO4
B.石灰石、氯化钙、纯碱、氯化钠
C.干冰、一氧化碳、石墨、金刚石
D.氢气、盐酸、苛性碱、小苏打
【解析】 按碳酸盐、硫酸盐、钾盐、钠盐进行分类。
【答案】 AB4.下列现象或应用中,不涉及胶体性质的是……………( )
A.在饱和氯化铁溶液中逐滴加入NaOH溶液,产生红褐色沉淀
B.清晨,在茂密的树林中,常常可以看到从枝叶间透过的道道光柱
C.用半透膜分离淀粉和食盐的混合液
D.肾功能衰竭等疾病引起的血液中毒,可利用血液透析进行治疗
【解析】 A项发生了复分解反应,B项气溶胶发生的丁达尔效应,C项是利用渗析法分离和提纯胶体,D项是利用胶体粒子不能透过半透膜而毒素离子能够透过来净化血液胶体。
【答案】 A5.(1)在①金属铁 ②氯化铵 ③硝酸钾 ④单质碘 ⑤二氧化硅
⑥烧碱 ⑦盐酸 ⑧氧化钙中,属于金属单质的是__________(填序号,下同);属于非金属单质的是__________;属于盐的是________;属于碱的是________;属于酸的是________;属于氧化物的是________。
(2)根据分类的方法和知识,将(Ⅰ)中的反应与(Ⅱ)中的反应类型用短线连接起来。
Ⅰ Ⅱ
A.CuO+H2 Cu+H2O ①置换反应
B.CaCO3 CaO+CO2↑ ②复分解反应
C.AgNO3+KCl===AgCl↓+KNO3 ③分解反应
D.Na2O+H2O===2NaOH ④化合反应【解析】 正确把握物质的分类方法。
【答案】 (1)① ④ ②③ ⑥ ⑦ ⑤⑧
(2)6.(2009年北师附中高一检测)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:
_________________________________________________________。
【解析】 (1)进入烧杯前,光穿过的空气是溶液,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)打开暖瓶(加热水)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,光穿过的空气是溶液,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(加热水)让水汽升腾起来,用一束光照射即可