高考化学一轮复习第1讲物质的组成及分类(知识梳理)

1 / 17 第 1 讲 物质的组成及分类 【知识梳理】 一、物质的组成 1.元素与物质的组成 (1)元素:具有相同① 核电荷数 的一类原子的总称。 (2)物质:宏观上物质是由② 元素 组成的,微观上物质是由③ 分子 、④ 原子 或⑤ 离子 构成的。 (3)元素与物质的关系 元素 单质 :⑥ 只由一种元素组成 的纯净物 化合物 :⑦ 由多种元素组成 的纯净物 (4)元素的存在形态 游离态:元素以⑧ 单质 形式存在的状态; 化合态:元素以⑨ 化合物 形式存在的状态。 2.纯净物和混合物的辨析 (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。 ▶思考 1 只由一种元素组成的物质一定是纯净物吗?“冰水混合物”属于混合物吗? 2 / 17 提示 只由一种元素组成的物质不一定是纯净物,如氧气和臭氧的混合气体,虽然只含有氧 元素,但是属于混合物。“冰水混合物”不属于混合物,因为该物质中只有一种分子,即水分子。 3.同素异形体 (1)概念:由⑩ 同种元素形成的不同单质 叫同素异形体。 (2)形成方式 每个分子中原子个数不同 如 O2 和 O3 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 。 二、物质的分类 1.交叉分类法——从不同角度对物质分类(如下图) 2.树状分类法——从不同层次对物质进行分类(如下图) 3 / 17 ▶思考 2 请把下列物质的序号填写到下图的括号中: ①硫黄 ②HClO ③苛性钠 ④铁 ⑤小苏打 ⑥过氧化钠 提示 ④ ① ② ③ ⑤ ⑥ 3.酸、碱、盐、氧化物的含义 酸 电离出的阳离子全部是 H+的化合物是酸,分为强酸与弱酸、含氧酸与无氧酸等;但能电离 出 H+的物质不一定是酸,如 NaHSO4 是一种盐 碱 电离出的阴离子全部是 OH-的化合物是碱,分为强碱与弱碱、可溶性碱与难溶性碱等 盐 由金属阳离子(或铵根离子)与酸根离子构成的化合物是盐,分为可溶性盐与难溶性盐,酸式 4 / 17 盐、碱式盐与正盐等 氧化 物 由两种元素组成的化合物,其中一种是氧元素,分为金属氧化物与非金属氧化物,酸性氧化 物、碱性氧化物与两性氧化物等 三、物质的性质与变化 1.物质的性质与变化 2.化学反应的分类 5 / 17 按反应物、生成物的种类及数目多少分为 ㉙ 化合反应 ㉚ 分解反应 ㉛ 置换反应 ㉜ 复分解反应 按反应中㉝ 有无离子参与 分为 离子反应 非离子反应 按反应中㉞ 有无电子转移 分为 氧化还原反应 非氧化还原反应 按反应进行的程度分为 ㉟ 可逆反应 ㊱ 不可逆反应 按反应的能量变化分为 ㊲ 吸热反应 ㊳ 放热反应 3.常见物质之间的相应转化关系 (1)单质、氧化物、酸、碱、盐之间的转化关系 ▶思考 3 根据单质、氧化物、酸、碱、盐之间的转化,各列举一个化学反应填在横线上(用 化学方程式表示): 6 / 17 提示 4Na+O2 2Na2O Na2O+H2O 2NaOH NaOH+HCl NaCl+H2O (2)部分转化规律 分类 实例 离子方程式 强酸制弱酸 CH3COONa+HCl CH3COO-+H+ CH3COOH 强碱制弱碱 FeCl3+NaOH Fe3++3OH- Fe(OH)3↓ 强氧化剂 制弱氧化剂 Cl2+KI Cl2+2I- I2+2Cl- 强还原剂 制弱还原剂 Fe+CuSO4 Cu2++Fe Cu+Fe2+ 易溶制难溶 Na2SO4+BaCl2 Ba2++S O4 2− BaSO4↓ 四、分散系及胶体 7 / 17 1.分散系 (1)定义: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:按照分散质粒子的大小 2.胶体的性质及应用 (1)丁达尔效应:可见光束通过胶体时,在垂直于入射光方向可看到 光亮的通路 ,这是胶 体粒子对光线散射而形成的,可用此性质来鉴别溶液和胶体。 ▶思考 4 丁达尔效应是化学变化吗? 提示 丁达尔效应是物理现象,不是化学变化。 (2)聚沉 a.概念:使胶体粒子凝聚形成 沉淀 析出的现象。 b.方法:加入 电解质溶液 或 带相反电荷的胶体粒子 。 c.应用:如制作豆腐等。 (3)电泳:由于胶体粒子带有电荷,在电场作用下,胶体粒子在分散剂中作 定向 移动的现 象。此性质可用于工业上的静电除尘。 3.Fe(OH)3 胶体的制备 向沸水中逐滴加入 饱和 FeCl3 溶液 ,继续煮沸至液体呈 红褐色 ,停止加热,即制得 Fe(OH)3 胶体,化学方程式为: FeCl3+3H2O Fe(OH)3(胶体)+3HCl 。 8 / 17 ▶思考 5 胶体与其他分散系的本质区别是什么?向沸水中逐滴加入饱和 FeCl3 溶液的方法 中,有部分氯化铁不能转化为氢氧化铁胶体,如何提纯获得比较纯净的胶体? 提示 胶体分散质粒子的直径在 1~100 nm 之间,这是胶体区别于其他分散系的本质特征;可 用渗析法提纯胶体,由于胶体粒子较大不能透过半透膜,而离子、分子较小,可以透过半透膜,用此 法可以获得较纯净的胶体。 【课前自测】 1.易错易混辨析(正确的画“√”,错误的画“✕”) (1)冰水混合物属于化合物,高分子属于纯净物 ( ) (2)胆矾(CuSO4·5H2O)、明矾[KAl(SO4)2·12H2O]属于混合物 ( ) (3)氧气和臭氧互为同素异形体 ( ) (4)纯碱属于碱、甘油属于油脂 ( ) (5)NaHSO4、NaHCO3 都属于酸式盐,溶液都呈酸性 ( ) (6)直径介于 1~100 nm 之间的微粒称为胶体 ( ) (7)利用丁达尔效应可以区分溶液与胶体 ( ) (8)胶体粒子很小,可以透过半透膜 ( ) (9)溶液是电中性的,胶体是带电的 ( ) (10)盐卤可用于制豆腐 ( ) 答案 (1)✕ (2)✕ (3)√ (4)✕ (5)✕ (6)✕ (7)√ (8)✕ (9)✕ (10)√ 9 / 17 2.古丝绸之路贸易中的下列商品,主要成分属于无机物的是 ( ) A.瓷器 B.丝绸 C.茶叶 D.中草药 答案 A 3.下列过程属于物理变化的是 ( ) A.平行光照射胶体产生丁达尔效应 B.紫外线照射下,液态蛋白质凝固 C.铁在潮湿的空气中生锈 D.铝遇到冷的浓硝酸发生钝化 答案 A 【考点突破】 考点一 物质的组成、分类 1.已知:①中国古代四大发明之一的黑火药是由硫黄、木炭粉和硝石组成的;②油条无铝配方由碳 酸氢钠(小苏打)和臭粉组成。下列关于硝石和臭粉的成分组合正确的是 ( ) A.KNO3、NH4HCO3 B.KNO3、Na2CO3 C.HNO3、(NH4)2CO3 D.NH4NO3、Na2CO3 10 / 17 答案 A 硝石的主要成分是 KNO3,油条无铝配方的作用是产生气体,结合题意及选项知,臭粉的 成分应是 NH4HCO3。 2.下列物质分类正确的是 ( ) A.胶体:分散质粒子直径为 1~100 mm 的分散系 B.弱电解质:HClO、NH3·H2O、AgCl、NH4NO3 C.混合物:空气、盐酸、王水、氯水、水玻璃 D.有机物:丙醇、丙酸、1,2-二溴戊烷、碳酸钠 答案 C 分散质粒子直径在 1~100 nm 之间的分散系属于胶体,故 A 错误;HClO、NH3·H2O 为弱 电解质,AgCl、NH4NO3 属于强电解质,故 B 错误;丙醇、丙酸、1,2-二溴戊烷属于有机物,碳酸钠 属于无机物,故 D 错误。 3.(2020 甘肃月考)下列各组物质按照纯净物、混合物、强电解质、弱电解质和非 电解质顺序排列的是 ( ) A.氯水,水煤气,硫酸,醋酸,干冰 B.冰醋酸,福尔马林,硫酸钡,次氯酸,乙醇 C.纯碱,绿矾,水玻璃,氢硫酸,三氧化硫 D.胆矾,漂白粉,氯化钾,氢氟酸,氯气 答案 B 氯水、水煤气均为混合物,醋酸、硫酸、干冰均属于化合物,硫酸是强电解质,醋酸属 于弱电解质,干冰属于非电解质,故 A 错误;冰醋酸属于纯净物,福尔马林属于混合物,硫酸钡属于 强电解质,次氯酸属于弱电解质,乙醇属于非电解质,故 B 正确;纯碱、绿矾、水玻璃、氢硫酸、三 氧化硫分别属于纯净物、纯净物、混合物、弱电解质、非电解质,故 C 错误;胆矾、漂白粉、氯 11 / 17 化钾、氢氟酸分别属于纯净物、混合物、强电解质、弱电解质,氯气既不是电解质也不是非电解 质,故 D 错误。 【易错点拨】 1.记住常见的几种混合物 石油、煤、漂白粉、碱石灰、福尔马林、天然气、水煤气、铝热剂、氨水、氯水、王水等 都是混合物。 2.常见的物质分类的几个误区 (1)误认为溶液呈酸性的物质一定是酸,溶液呈碱性的物质一定是碱。 ①NaHSO4、CuSO4、NH4Cl 属于盐,其溶液均呈酸性。 ②Na2CO3、NaHCO3 属于盐,其溶液均呈碱性。 (2)误认为金属氧化物、非金属氧化物与碱性氧化物、酸性氧化物相对应。 ①酸性氧化物不一定是非金属氧化物,如 Mn2O7 属于酸性氧化物,非金属氧化物也不一定是 酸性氧化物,如 CO、NO 不属于酸性氧化物。 ②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 属于两性氧化 物。 (3)误认为由相同元素组成的物质一定是纯净物,由不同原子构成的物质一定是混合物。如 O2、O3 组成的混合气体就是混合物,由 12C 和 13C 组成的石墨则是纯净物。 (4)误认为能与酸反应生成盐和水的氧化物就是碱性氧化物,如 Na2O2。 (5)某酸的 1 个分子中含有 n 个氢原子,不一定是 n 元酸(如 CH3COOH 是一元酸)。 12 / 17 考点二 物质的性质与变化 1.(2020 山东月考)据报道,科学家已经研制出世界上最薄的材料——碳膜片,其厚度 大约只有一根头发的二十万分之一。如图所示,这种碳膜片形状如蜂巢,是由碳原子构成的六边 形单元向外延展而成,下列有关碳膜片的说法中正确的是 ( ) A.碳膜片属于一种新型的化合物 B.碳膜片与石墨的结构相同 C.碳膜片与 C60 互为同素异形体 D.碳膜片在氧气中完全燃烧的产物和碳在氧气中完全燃烧的产物不同 答案 C 碳膜片是由碳原子构成的,属于单质,故 A 错误;碳膜片和石墨都是由碳原子构成的单 质,但是碳膜片与石墨的结构不同,故 B 错误;碳膜片是由碳原子构成的单质,与 C60 互为同素异形 体,故 C 正确;碳膜片在氧气中完全燃烧的产物和碳在氧气中完全燃烧的产物相同,都是二氧化碳, 故 D 错误。 2.据《易经》记载:“泽中有火”“上火下泽”。泽,指湖泊池沼。“泽中有火”是对“M 气体”在湖泊池 沼水面上起火现象的描述。这里“M 气体”是指 ( ) A.甲烷 B.一氧化碳 C.乙烯 D.氢气 13 / 17 答案 A “泽中有火”“上火下泽”。泽,指湖泊池沼。“泽中有火”是对甲烷在湖泊池沼水面上燃 烧现象的描述,A 项正确。 考点三 分散系 胶体 1.下列有关说法正确的是 ( ) A.溶液和胶体的本质区别是能否发生丁达尔效应 B.含 0.1 mol FeCl3 的溶液形成胶体后,胶体粒子为 0.1 mol C.分散系中分散质粒子的直径:Fe(OH)3 悬浊液>Fe(OH)3 胶体>FeCl3 溶液 D.可通过观察液体是否澄清透明来区分溶液和胶体 答案 C A 项,溶液和胶体的本质区别是分散质粒子直径大小不同,错误;B 项,氢氧化铁胶粒是 少量氢氧化铁分子的集合体,含 0.1 mol FeCl3 的溶液形成胶体后,胶体粒子小于 0.1 mol,错误;C 项, 分散系中分散质粒子的直径:Fe(OH)3 悬浊液>Fe(OH)3 胶体>FeCl3 溶液,正确;D 项,不能通过观察 液体是否澄清透明来区分溶液和胶体,错误。 2.(2020 安徽全国示范高中名校联考)制备氢氧化铁胶体以及在胶体中滴加适量 HI 溶液,其过程 如下图所示,下列说法错误．．的是 ( ) A.氢氧化铁胶体带正电荷 14 / 17 B.乙转化为丙过程中发生聚沉、复分解反应、氧化还原反应 C.利用丁达尔效应可验证乙中是否生成了胶体 D.煮沸的目的是促进 Fe3+水解生成更多的 Fe(OH)3 答案 A 氢氧化铁胶体不带电,A 项错误;乙转化为丙的过程中,氢氧化铁胶体在 HI 的作用下,先 发生聚沉生成氢氧化铁沉淀,后氢氧化铁与 HI 发生复分解反应,I-被铁离子氧化,发生氧化还原反 应,B 项正确;胶体能发生丁达尔效应,溶液不能,因此可利用丁达尔效应验证乙中是否生成了胶 体,C 项正确;煮沸能促进氯化铁水解,则煮沸的目的是促进 Fe3+水解生成更多的 Fe(OH)3,D 项正 确。 3.下列关于胶体的说法正确的是 ( ) A.将可见光通过胶体出现“光路”是因为发生了光的折射 B.由于胶体粒子带有电荷,故在电场作用下会产生电泳现象 C.牛奶、墨水、氯化铁溶液均为胶体 D.向沸水中逐滴加入少量饱和 FeCl3 溶液,继续长时间加热、搅拌可制得 Fe(OH)3 胶体 答案 B 将可见光通过胶体出现“光路”是因为发生了光的散射,故 A 错误;牛奶、墨水属于胶体、 氯化铁溶液不是胶体,故 C 错误;向沸水中逐滴加入少量饱和 FeCl3 溶液,可制得 Fe(OH)3 胶体,继 续加热搅拌,发生聚沉,得到氢氧化铁沉淀,故 D 错误。 方法规律 溶液、胶体、浊液的比较 分散系 溶液 胶体 浊液 15 / 17 分散质粒子直径大小 100 nm 分散质粒子 分子、原子或离 子 许多分子的集合体或单个分 子 巨大数目分子的集合 体 外观 均一、透明 均一、有的透明 不均一、不透明 稳定性 稳定 介稳体系 不稳定 滤纸 能 能 不能 半透膜 能 不能 不能 是否有丁达尔效 应 无 有 无 实例 NaCl 溶液 稀豆浆 泥水、油水混合物 特别提醒 (1)胶体是分散质粒子的直径介于 1~100 nm 之间的分散系,并不是颗粒直径介于 1~100 nm 之间的物质就是胶体。 (2)因为胶体有的也是均一、透明的分散系,所以不能用是否均一、透明来区分胶体和溶液。 【素养专练】 1.(2020 浙江 7 月选考,6,2 分)下列说法不正确的是 ( ) A.天然气是不可再生能源 B.用水煤气可合成液态碳氢化合物和含氧有机物 C.煤的液化属于物理变化 16 / 17 D.火棉是含氮量高的硝化纤维 答案 C A 项,天然气是不可再生能源,正确;B 项,水煤气可合成液态碳氢化合物如辛烷等,也可 合成含氧有机物如甲醇等,正确;C 项,煤的液化是化学变化,错误;D 项,火棉的成分是硝化纤维,含 氮量高,正确。 2.中国不少古诗词清晰地描绘了当时人民的生活和社会的发展状况,如刘禹锡的《浪淘沙》:“日 照澄洲江雾开,淘金女伴满江隈。美人首饰侯王印,尽是沙中浪底来。”下列有关化学知识正确的 是 ( ) A.“沙中浪底来”指的是金的氧化物 B.由沙子到计算机芯片发生了氧化还原反应 C.淘金原理与化学上的萃取一致 D.雾的分散质粒子直径范围是 10-9~10-7 cm 答案 B 金性质稳定,通常在自然界中以游离态存在,“沙中浪底来”指的是金单质,A 项错误;由 沙子到计算机芯片的过程为二氧化硅与碳反应生成硅和一氧化碳,属于氧化还原反应,B 项正确; 淘金原理为金的密度较大,且不溶于水,与萃取原理不同,C 项错误;雾属于胶体,雾的分散质粒子直 径范围是 10-9~10-7m,D 项错误。 3.(不定项)纳米 Fe3O4 晶体材料可以作为核磁共振造影增强剂,用于疾病的诊断和治疗,其制备过 程如图所示,下列叙述不合理的是 ( ) 17 / 17 A. 属于无机化合物 B.直接加热 FeCl3 溶液也可以得到 Fe3O4 C.反应③的化学方程式是 6FeOOH+CO 2Fe3O4+3H2O+CO2 D.纳米四氧化三铁形成的分散系,可产生丁达尔效应 答案 AB A 项, 属于有机化合物;B 项,直接加热 FeCl3 溶液,促进了氯化铁的水解,HCl 易 挥发,最终得到氧化铁,不会得到四氧化三铁;C 项,由题给制备过程图可知,反应③的反应物为 FeOOH 和 CO,一种生成物为 Fe3O4,根据得失电子守恒和质量守恒定律可知反应③的化学方程式 为 6FeOOH+CO 2Fe3O4+3H2O+CO2;D 项,纳米四氧化三铁分散在适当的分散剂中,形成胶体, 可产生丁达尔效应。