本专题知识体系构建与核心素养提升
1.物质及其反应的分类
2.物质的化学计量
3.物质的分散系
多角度对物质和化学反应进行分类,使科学探究的思路更开阔,在科学探究物质的性质和转化的过程中,培养科学探究的思维品质和创新意识,利用物质的量,可以把物质的宏观量与构成微观粒子的数量联系起来,从微观角度认识分散系的本质区别,为分析物质的宏观性质和变化找到根本原因,使宏观辨识更透彻,从微观角度揭示物质变化的本质。
例1 (2019·湖北普通高中联考)下图表示的一些物质或概念间的从属关系,不正确的是( )
选项
X
Y
Z
A
氧化物
化合物
纯净物
B
CO
非电解质
化合物
C
NaCl溶液
电解质
能导电物质
D
NaOH
碱
纯净物
答案 C
解析 A项,氧化物属于化合物,化合物属于纯净物,符合图示从属关系;B项,非电解质属于化合物,一氧化碳是非电解质中的一种,符合图示从属关系;C项,氯化钠溶液属于混合物,电解质一定是纯净物,不符合图示从属关系;D项,NaOH属于碱,碱属于纯净物,符合图示从属关系。
考点 物质分类
题点 物质类别间关系
例2 下列化学反应中,既属于四种基本反应类型又属于氧化还原反应的是( )
A.NH4Cl+NaOH NH3↑+H2O+NaCl
B.3CO+Fe2O32Fe+3CO2
C.Cl2+2KBr===Br2+2KCl
D.NH3+CO2+H2O===NH4HCO3
答案 C
解析 选项A中各元素化合价没有发生变化,不属于氧化还原反应;选项B中碳、铁元素化合价发生变化,属于氧化还原反应,但不属于四种基本反应类型;选项C为置换反应,属于氧化还原反应;选项D为无单质参加的化合反应,不属于氧化还原反应。
例3 “纳米技术”广泛应用于催化及军事科学中,“纳米材料”是粒子直径在1~100 nm(纳米)之间的材料,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,所形成的体系( )
①是溶液 ②是胶体 ③是浊液 ④不能透过滤纸 ⑤能透过滤纸 ⑥能产生丁达尔效应 ⑦静置会析出黑色沉淀
A.②⑤⑥ B.②⑥⑦ C.①⑤ D.③④⑦
答案 A
解析 分散质粒子的直径为1~100 nm的分散系为胶体,胶体粒子能通过滤纸,胶体具有丁达尔效应,具有介稳性,静置后不会析出黑色沉淀。
例4 下列各组均为两种化合物溶于水时电离出的离子,其中按照仅由酸、碱、盐依次电离的是( )
①Na+、OH-、SO ②H+、Cl-、SO
③Na+、K+、OH- ④Na+、K+、NO
A.②③④ B.②①④
C.②③① D.②①③
答案 A
解析 此题从电离的角度理解酸、碱、盐的概念。酸电离出的阳离子只有H+,②符合要求;碱电离出的阴离子只有OH-,③符合要求;盐电离出金属阳离子(或铵根离子)和酸根离子,④符合要求。
例5 设NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.在常温常压下,11.2 L 氮气含有的分子数为0.5NA
B.在常温常压下,1 mol氧气含有的原子数为2NA
C.在常温常压下,11.2 L氧气所含的原子数目为NA
D.在同温同压下,相同体积的任何气体单质所含的原子数相同
答案 B
解析 选项A、C中气体处于非标准状况下,不能直接用标准状况下的气体摩尔体积进行计算;选项D中,同温同压下,相同体积的任何气体单质所含的分子数相同,所含原子数不一定相同(如氧气和臭氧)。
例6 计算填空:
(1)已知某气体的摩尔质量为M g·mol-1,在标准状况下的体积为V L,该气体的质量为________。
(2)如果a g某气体中含有的分子数为b,则c g该气体在标准状况下的体积是____________。
(3)标准状况下,1.6 g某气态氧化物RO2的体积为0.56 L,该气体的摩尔质量是____________。
答案 (1) g (2) L (3)64 g·mol-1
解析 (2)由n=可知a g气体的物质的量为 mol,那么c g气体的物质的量为· mol,则V=n·Vm= L。(3)由=可知,M==64 g·mol-1。
例7 硫酸、碳酸钠、二氧化碳、铜片、氧氧化钡、氢氧化钠、铁片、生石灰和木炭粉9种物质中的几种存在如图所示关系,选择适当的物质,使连线的两种物质能发生反应(酸、碱、盐均配制成稀溶液)。
(1)判断出它们的化学式分别为
①____;②______;③______;④________;⑤________。
(2)写出下列序号对应物质之间发生反应的化学方程式:
①和②:________________________________________________________________________;
②和④:________________________________________________________________________;
②和⑤:________________________________________________________________________;
④和⑤:________________________________________________________________________。
答案 (1)①Fe ②H2SO4 ③CO2 ④Ba(OH)2 ⑤Na2CO3 (2)Fe+H2SO4===FeSO4+H2↑ H2SO4+Ba(OH)2===BaSO4↓+2H2O H2SO4+Na2CO3===Na2SO4+H2O+CO2↑ Ba(OH)2+Na2CO3===BaCO3↓+2NaOH
解析 Cu、Fe、C三种单质中,只有Fe能与稀硫酸反应,生成FeSO4和H2,故①为Fe,②为硫酸,碱可能是NaOH或Ba(OH)2,盐只有Na2CO3,而NaOH不能与Na2CO3反应,故④为Ba(OH)2,⑤为Na2CO3,③为氧化物,且能与碱反应,则应该为酸性氧化物,即CO2。