專題一物質的分類及轉化

【核心素養(yǎng)】

課標要求核心素養(yǎng)

1.了解分子、原子、離子等概念的含義。了解原子團的定義宏觀辨識與微觀探析

2.理解混合物和純凈物、單質和化合物、金屬和非金屬的概念

3.理解酸、堿、鹽、氧化物的概念及其相互聯(lián)系

4.理解物理變化與化學變化的區(qū)別與聯(lián)系

5.了解膠體是一種常見的分散系，了解溶液和膠體的區(qū)別

【思維導圖】

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【知識點精準記憶】

一、物質的組成與分類

(一)物質的組成

1.元素與物質的組成

(1)元素：具有相同核電荷數(shù)的一類原子的總稱。

(2)物質：宏觀上物質是由元素組成的，微觀上物質是由分子、原子或離子構成的。

(3)元素的存在形態(tài)

①游離態(tài)：元素以單質形式存在的狀態(tài)。

②化合態(tài)：元素以化合物形式存在的狀態(tài)。

2.純凈物和混合物的辨析

(1)純凈物：由同種單質或化合物組成的物質。

(2)混合物：由幾種不同的單質或化合物組成的物質。

3.同素異形體的解讀

⑴概念：同種元素形成的不同單質叫同素異形體。

⑵形成方式

原子個數(shù)不同如02和。3

原子排列方式不同如金剛石和石墨

(3)性質差異：物理性質差別較大，同素異形體之間的轉化屬于化學變化。

［微點撥］

①由同種元素組成的物質不一定是純凈物。若某物質是由一種元素組成的不同單質混合而成,

如02、03組成的混合氣體就是混合物。

②由同位素的不同原子構成的單質(或化合物)是純凈物，如H2和D2、H20和D2。，由12c和

13c組成的石墨也是純凈物。

③冰水混合物、結晶水合物(如CuSO4-5H2O)屬于純凈物而不是混合物；高分子化合物(如聚乙

烯)屬于混合物而不是純凈物。

(二)物質的分類

I.交叉分類法——從不同角度對物質進行分類

按金屬陽離子NaCl按陰肉子是否含有多元酸的不

進行分類完全電離酸根離子進行分類

X________________________________

CaCO3

酸式鹽

NallCO；

含輒酸秸

Na2c。3

;按酸根陰面子；按酸根高子是否含仃氧原子

;進行分類

KIICO3;進行分類

2.樹狀分類法一從不同層次對物質進行分類

(1)樹狀分類法

按

細

成

物

J純

的

質

凈

素

N元

物

類

種

(按是

否

由

物

同

種

物

質

質

紐

成

混合物

(2)酸、堿、鹽的含義

電離出的陽離子全部是H+的化合物是酸，分為強酸與弱酸、含氧酸與無氧

酸

酸等；但能電離出H+的物質不一定是酸，如NaHSCh是種鹽

電離出的陰離子全部是OH」的化合物是堿，分為強堿與弱堿、可?溶性堿與

堿

難溶性堿等

由金屬陽離子(或鏤根離子)與酸根離子構成的化合物是鹽，分為可溶性鹽

鹽

與難溶性鹽，酸式鹽、堿式鹽與正鹽等

（二）物質之間的轉化與轉化規(guī)律

1.化學反應的分類

〃化合反應

分解反應

按反應物、生成物種類及數(shù)目多少分為，

置換反應

、復分解反應

化離子反應

按反應中有無離子參與分為

學<非離子反應

反氧化還原反應

按反應中有無電子轉移分為口

應非氧化還原反應

‘可逆反應

按反應進行的程度和方向分為

.不可逆反應

吸熱反應

按反應的能量變化分為

?放熱反應

2.物質間的轉化關系

(1)單質、氧化物、酸(或堿)和鹽的轉化關系

①金屬單質及其化合物的轉化：

金屬單質二堿性氧化物」旦堿」^鹽

如：Na—^>Na2O-5^NaGH^^Na2SO4

符合上述轉化關系的常見金屬有Na、K、Ca、Ba等，但Mg、Fe、Al、Cu等不符合上述轉化。

②非金屬單質及其化合物的轉化：

非金屬單質一S一酸性氧化物二旦酸一遐一鹽

如：S-^->SO2上亞*H2so3地51Na2s03

符合上述轉化關系的常見非金屬有C、S、P等，但N、Si等不符合上述轉化。

⑵同一元素、不同價態(tài)的代表物間的轉化關系

H2s①S,②SO2③SO3—>H2S@O4

寫出上述關系中標號的化學方程式：

①2H2s+O2==2S1+2H2O；

②2H2s+SCh=3sl+2H2O；

催化劑

③2so2+02A2so3；

④Cu+2H2so4(濃)△=CuS04+SO2T+2H2Oo

［微點撥］

物質間轉化的5個常見易錯點

①S燃燒不能直接生成SO3而是生成SOzo

②AI2O3、SiCh、FezCh與H2O不反應,不能直接轉化為A1(OH)3、H2SQ、Fe(0H)3o

③NH3催化氧化不能直接生成N02O

@Fe與C12反應不能直接生成FeCho

⑤Fe與H卜、Cu2\S、I2反應不能直接生成Fe3+。

3.常見物質的轉化規(guī)律

(1)“強制弱”規(guī)律

分類實例離子方程式

酸CHsCOONa+HClCH3coe)一+H^=CH3COOH

堿FeCh+NaOHFe3++3OH-=Fe(OH)3；

氧化劑Ch+KIci2+2r=i2+2cr

還原劑Fe+CuS04Cu2++Fe——Cu+Fe21

(2)“易溶制難溶”規(guī)律

如Na2sCU溶液與BaCL溶液反應，其離子方程式為Ba?+SOFBaSO41o

(3)“難揮發(fā)制易揮發(fā)“規(guī)律

如濃磷酸與NaBr固體反應:

H3PCh+NaBr=^=NaH2PCM+HBrf

三、分散系、膠體

(一)分散系

I.概念：把種(或多種)物質以粒了形式分散到另種(或多種)物質中所形成的混合物。

2.分類

⑴若按分散質或分散劑的狀態(tài)分類，可分為9種分散系，如圖:

分散偵：氣液固

分散劑：氣液同

煙屬于固氣分散系；霧屬于液氣分散系;

懸濁液屬于固液分散系；合金屬于固固分散系。

⑵根據(jù)分散質粒子的直徑大小將分散系分為溶液、濁液和膠體，可用如下直觀地表示。

—溶液一十——膠體+濁液——>

0Inm100nni分散質粒子直徑

3.三種分散系的比較

分散系溶液膠體濁液

單個小分子或離高分子或多分子集巨大數(shù)目的分子集

分散質粒子

子合體合體

外觀均一、透明均一不均一、不透明

性穩(wěn)定性穩(wěn)定較穩(wěn)定不穩(wěn)定

質能否透過濾紙能能不能

能否透過半透膜能不能不能

鑒別無丁達爾效應有丁達爾效應靜置分層或沉淀

(二)膠體

1.本質特征:分散質粒子的直徑為1?100_nm。

2.制備Fe(OH)3膠體的實驗

(1)操作圖示：

⑵制備過程：

將燒杯中的蒸鐳水加熱至沸唇，向沸水中逐滴加入5?6滴FeCh飽和溶液，繼續(xù)煮沸至液體

呈紅褐色，停止加熱，即制得Fe(OH)3膠體。

(3)化學方程式：

FcCh+3H2O心JFe(0H)3(膠體)+3HC1。

3.膠體的分類

按分氣溶膠霧、云、煙

散劑液溶膠Fc(OH)3膠體、蛋白質溶液

狀態(tài)固溶膠煙水晶、有色玻璃

粒子膠分散質粒子是很多小分子或離子的集合體，如Fe(0H)3膠

按分體體

散質分子膠

分散質粒子是高分子化合物，如淀粉溶液、蛋白質溶液

體

4.膠體的性質及應用

丁達爾可見光束通過膠體時，會出現(xiàn)一條光亮的“通路”的現(xiàn)象(應用：鑒

效應別溶液和膠體)

膠體粒子聚集成較大顆粒，形成沉淀從分散劑里析出的過程。使

膠體聚沉的方法：①加入電解質；②加入與膠粒帶相反電荷的膠

聚沉

體；③加熱(應用：三角洲的形成；明磯、鐵鹽溶液凈水；鹽鹵制

豆腐)

在電場作用下，膠體粒子在分散劑中作定向移動的現(xiàn)象。如帶正

電泳

電荷的Fe(OH)3膠體粒子向陰極移動(應用：工廠靜電除塵)

膠體粒子不能透過半透膜，而溶液中的溶質分子或離子可以透過

滲析

半透膜的現(xiàn)象(應用：除去膠體中的電解質)

【微點撥I

對膠體性質的理解

⑴膠體具有介穩(wěn)性的主要原因是膠體粒子可以通過吸附帶電粒子而帶有電荷，且同種電荷相

互排斥，不易聚集成較大的顆粒。

(2)膠體粒子的直徑決定了膠體的性質，如因膠體粒子較大不能透過半透膜，可用滲析法提純膠

體。

(3)丁達爾效應是物理變化而不是化學變化。

(4)膠體不帶電，膠體中的膠粒能夠吸附體系中的帶電粒子而使膠粒帶電荷，但整個分散系仍呈

電中性。

(5)膠體聚沉屬于物理變化，如蛋白質的鹽析就屬于肢體聚沉現(xiàn)象。但蛋白質的變性不屬于膠體

的聚沉，此過程屬于化學變化。

(6)不是所有膠體都有電泳現(xiàn)象，如淀粉膠體粒子不帶電荷。有電泳現(xiàn)象的膠體是因為膠粒吸附

帶電的粒子而帶電。

【典例剖析】

考點一：物質的組成與分類

1.按照物質的樹狀分類和交叉分類，硫酸應屬于

①酸②能導電的純凈物③含氧酸④混合物

⑤化合物⑥二元酸⑦強電解質

A.①?③④⑦B.①?⑤⑥⑦C.①②③⑤⑥⑦D.②③⑤⑥⑦

2.“混鹽”是指一種金屬陽離子(或錢根)與多種酸根離子構成的鹽，氯化硝酸鈣Ca(NCh)Cl

就是一種混鹽。"復鹽''是指含有兩種或者兩種以上金屬陽離子(或錢根)和一種酸根離子構

成的鹽如KA1(SO4)2,12H2O。下列化合物中屬于混鹽的是()

A.CaOChB.(NH4)2Fe(SO4)2C.Na3AlF6D.Cs(OH)2cO3

3”遠上寒山石徑斜，白云生處有人家”是唐代詩人杜牧的詩句，下列關于該詩句中所涉及物質

的說法正確的是()

A.白云和霧箱的組成成分相同

B.白云和霧霾都只通過物理變化形成

C.若山石的主要成分為石灰石，則水泥、玻璃和煉鐵工業(yè)上都要用到它

D.若山石的主要成分為正長石(KO.ALOjGSiOj,則該物質在分類上屬于氧化物

4.閱讀下列科普短文并填空；燃料電池是一種活性電池，具有能量轉化率高、對環(huán)境友好等特

點。例如，氫氧燃料電池在工作時，從負極連續(xù)通入①氫氣，從正極連續(xù)通入②氧氣，二者在

電池內部(含有③H2sO,或④KOH等物質的溶液)發(fā)生反應生成⑤凡O,同時產生電能。除了出、

⑥CH4、⑦CzHQH等也可以作為燃料電池的燃料。目前已研制成功⑧A1⑨空氣燃料電池，它可

以代替⑩汽油為汽車提供動力，也可以用做照明電源。

⑴在上述短文標有序號的物質中，屬于混合物的是______(填序號，下同)；屬于氧化物的是

;屬于酸的是______;屬于堿的是_______;屬于非電解質的是_______;屬于有機物

的是

⑵從物質的類別來看，也、。2、A1都屬于o

（3）除H?O外，電解質還有o

5.分類法是研究物質性質的重要方法。現(xiàn)有NH*CO、Na2O2>Cu、月、SOC'等物質，根據(jù)它們的

組成及性質進行如下分類：

r-到->生能成否屋與工乩化化物合不廠能一一出同

組成物質的

元案種類多少

1-671能否與型Ji組|

能■而I與笆。反應后所

—I得到的溶病心餐性隹"fn用|

（1）淡黃色固體最終位于組，它的電子式為該物質與水反應，若有2moi電子轉移，

則有mol該物質參與反應。

（2）寫出實驗室制備I組中氣體的化學方程式。

（3）B組中的物質能與稀硝酸反應，寫出該反應的離子方程式o

（4）I【組中的物質滴入水中后與水劇烈反應產生大量酸霧，寫出該反應的化學方程式

6.下圖是依據(jù)一定的分類標準，對某些物質與水反應情況進行分類的分類圖。請根據(jù)你所學的

知識，按要求填空：

水溶液呈酸性水溶液呈堿性水作氧化劑水既不作氧化劑

也不作還原劑

（1）根據(jù)物質與水反應的情況，分成A、B組的分類依據(jù)是

（2）A組中的CaO常用作食品包裝袋中的干燥劑，CaO所屬類別為—（填序號）。

①金屬氧化物②酸性氧化物③堿性氧化物④兩性氧化物

（3）D組中的氣體水溶液呈弱堿性，用電離方程式表示其水溶液呈弱堿性的原因:

（4）F組中與水反應，氧化劑與還原劑的數(shù)量之比為1：1的物質是—o（填化學式）。

（5）寫出水既做氧化劑又做還原劑的化學方程式o

考點二：物質的性質、變化及轉化關系

1.同態(tài)單質甲及其化合物之間的轉化如圖所示（某些產物及反應條件略去）。下列分析中錯誤

A.甲在空氣中燃燒產生淡藍色火焰

B.工業(yè)上乙一丙的條件是高溫、高壓、催化劑

C.乙和丙的相對分子質量之比為4:5

D.戊既有還原性又有氧化性

2.曰、乙、丙、丁四種物質之間的轉化關系如圖所示，則下列說法錯誤的是（）

乙一乙

甲-------?丙------->T

L-一一」__________I

A.若甲是C,則乙可能是

B.若甲是Fe,則乙可能是Cl?

C.若甲是NaOH溶液，則乙可能是SO?

D.若甲是％S,則乙可能是

3.在給定條件下，下列選項所示的物質間轉化均能實現(xiàn)的是（）

NaOH

A.N2麻tNO,比Q_>HNO3->NaNO3

B.S—^SO3—^^H2SO4—^->Na2SO4

C.C—^->H.CO,^->Na?CO,

D.CaCO,—^->CaCI,—^Ca（CIO）2

4.科研人員提出CeO?催化合成碳酸二甲酯（DMC）需經歷三步反應，示意圖如圖;

777777777777777表示催化制

下列說法正確的是（）

A.①、②、③中均有O-H的斷裂

B.合成DMC的總反應為：2CH.OH+CO,^CH.OCOOCH.+H2O

C.該催化劑可有效提高反應物的平衡轉化率

D.DMC在堿性條件下完全水解消耗NaOH的物質的量為Imol

5.利用銅鈾氧化物（xCuOy.Ce。?,Ce是活潑金屬）催化氧化除去H2中少量CO的可能機理如圖

所示。下列說法正確的是（）

?化陽收體催化的IK體

A.反應（iii）中Cu、Ce化合價均降低

B.銅鈾氧化物減小了反應2C0+0,^2CO2的反應熱

C.若用參與反應，一段時間后，^0］不可能出現(xiàn)在銅鈾氧化物中

D.反應一段時間后催化劑活性下降，可能是CuO被還原成Cu所致

6.硫化氫的轉化是資源利用和環(huán)境保護的重要研究課題。將H2s和空氣的混合氣體通入FeCl,、

CuJ的混合溶液中反應回收S,其物質轉化過程如圖所示。下列敘述錯誤的是（）

A.反應過程中，CuC%、FeQ,可以循環(huán)利用

B.反應的總方程式為2H盧+0]:=催化劑2SJ+2H?O

c.由圖示的轉化可得出：氧化性的強弱順序為O2〉ca>s

D.保持溶液中Fd+的量不變，反應中消耗22.4L（標準狀況）的。2,可以生成64g硫

7.研究表明，氮氧化物和二氧化硫在形成霧霾時與大氣中的氨有關（如下圖所示）。下列敘述

錯誤的是（）

(0]K0

NO.-NR-

N叫

SO2J2L海雪H2s0』/~不朧0,

A.霧和霾的分散劑相同B.霧霾中含有硝酸筱和硫酸鉉

C.NH；是形成無機顆粒物的催化劑D.霧霾的形成與過度施用氮肥有關

8.其工業(yè)煙氣中含有CO、COrN?、SO?等氣體，用Na2sO'溶液吸收并回收SO?的過程如下圖所

/J\o

（1）SO2的濃度：III（填“>”或“V”）。

（2）在這個過程中可以循環(huán)使用的物質是一

（3）上述吸收過程中主要反應的化學方程式是

（4）解吸過程需要加熱，在這個過程中常伴有少量SO：產牛.，產牛SO：的原因是

考點三：分散系、膠體

1.磁流體是電子材料的新秀，它既具有固體的磁性，乂具有液體的流動性。制備時將含等量的

硫酸亞鐵和硫酸鐵的溶液混合，再滴入稍過量的氫氧化鈉溶液，隨后加入油酸鈉溶液，即可生

成黑色的、分散質粒子直徑在36?55nm之間的磁流體。下列說法中正確的是（）

A.該磁流體是一種純凈物B.該磁流體比較穩(wěn)定

C.該磁流體為懸濁液D.該磁流體不能產生丁達爾效應

2.科研人員發(fā)現(xiàn)在50℃環(huán)境中，用水可制得直徑在800nm?的光纖，其性能與石英光纖相

似。下列說法正確的是（）o

A.石英光纖的主要成分是硅B.lmol冰比Imol液態(tài)水含有更多的氫鍵

C.冰光纖是一種膠體，具有丁達爾現(xiàn)象D.冰光纖和石英光纖都是分子晶體

3.唐代陳子昂詩句“山水丹（丹砂：HgS）青［石青：Cu（OH）,.2CuCOj雜，煙云紫翠浮''中相關化學

物質說法錯誤的是（）

A.丹砂常溫下性質穩(wěn)定B.石青不與強酸發(fā)生反應

C.石青被譽為“水藍寶石'’卻不耐高溫D.煙、云均屬于氣溶膠

4.朱自清先生在《荷塘月色》中寫到“青霧浮起在荷塘里……月光是隔了樹照過來的，高處叢生

的灌木，落下參差的斑駁的黑影……”月光穿過薄霧所形成的種種美景的本質原因是（）

A.光是一種膠體

B.霧是種膠體

C.發(fā)生丁達爾效應

D.空氣中的小水滴顆粒大小約為10'm

5.我國科學家在世界上第一次為一種名為“鉆儆菁”的分子（直徑為1.3xl（Tm、分子式為

Cl2H16NKCo）恢復了磁性?！般@獻菁”分子結構和性質與人體內的血紅素及植物體內的葉綠素非

常相似。下列說法中正確的是（）

A.分子直徑比鈉離子小

B.“鉆醐菁”分子既能透過濾紙，也能透過半透膜

C.在水中所形成的分散系屬于懸濁液

D.在水中形成的分散系能產生丁達爾效應

6“PM2.5”是指大氣中直徑小于或等于2.5微米（1微米等于10一6米）的細小顆粒物，也稱為可

入肺顆粒物。下列有關說法中錯誤的是（）

A.PM2.5表面積大能吸附大量的有毒、有害物質

B.PM2.5在空氣中形成的分散系為膠體

C.實施綠化工程，可以有效地防治PM2.5污染

D.云、霧、煙屬于膠體，能產生丁達爾效應

7.如下圖所示的實驗進行一段時間后，只取燒杯內的液體進行分析，下列描述合理的是（）

淀粉溶液和少量稀NaCl

溶液混合物

半透膜

蒸儲水

A.滴入幾滴碘水，溶液變藍色B.滴入幾滴AgNO,溶液，有白色沉淀產生

C.光束通過時可產生丁達爾現(xiàn)象D.燒杯內半透膜外的液體不導電

8.詩詞是中華民族的文化瑰寶，下列分析中不正確的是（）

A.“白云深處有人家”：“白云”是一種膠體

B.“蠟炬成灰淚始干該過程中只發(fā)生了物理變化

C.“爆竹聲中一歲除"：燃放瀑竹過程中涉及氧化還原反應

D.“烈火焚燒若等閑”：描述了碳酸鈣的分解，碳酸鈣是一種電解質

考點四：中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化在化學中的考查

1.下列有關傳統(tǒng)文化的化學解讀錯誤的是（）

選項傳統(tǒng)文化摘要從化學視角解讀

投泥潑水愈光明，媒玉流金見精悍——蘇軾描述了水煤氣的生成與燃

A

《石炭》燒

《天工開物》描述：“世間絲、麻、裘、褐皆文中“裘”的主要成分是纖

B

具素質……”維素

《周易》記載：“澤中有火”，”上火卜一澤

C文中“火”指甲烷的燃燒

“澤''指湖泊池沼

日照澄洲江霧開，淘金女伴滿江限——劉禹錫

D此現(xiàn)象與膠體性質有關

《浪淘沙》

2.中華傳統(tǒng)文化蘊含著很多化學知識，下列說法正確的是（）

A.《千里江山圖》中的綠色顏料銅綠的主要成分是堿式碳酸銅

B.“火樹銀花不夜天”指的是金屬元素的焰色反應，屬于化學變化HNO?

C.“°可用于文物鑒定，“'與“c互為同素異形體

D.“指南針”可由天然磁石Fe2O3制成

3.成語、古詩詞、諺語等都是我國傳統(tǒng)文化的瑰寶。下列有關解讀錯誤的是（）

選

傳統(tǒng)文化化學角度解讀

項

A蘭陵美酒郁金香，玉碗盛來琥珀光，，香，，主要因為美酒含有酯類物質

“司南之杓（勺），投之于地，其柢（勺柄）指

B司南中“杓”的材質為Fe2O3

南”

在雷電作用下N2轉化成能被作物吸收的氮

C三月打雷麥谷堆

元素

《本草經集注》記載“如握鹽雪不冰，強燒利用物理方法（焰色反應）可以檢驗鈉鹽和

D

之，紫青煙起...云是真硝石也鉀鹽

4.近年來，我國大力弘揚中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化，現(xiàn)了中華民族“文化自信”。下列說法不正確的是

（）

A.“春蠶到死絲方盡，蠟炬成灰淚始干”，詩中涉及氧化還原反應

B.“熬膽研鐵釜，久之亦化為銅”，該過程發(fā)生了置換反應

C.“粉身碎骨渾不怕，要留清白在人間”，該過程中只發(fā)生分解反應

D.《荷塘月色》中“薄薄的青霧浮起在荷塘里”中的“青霧”屬于膠體

5.中華傳統(tǒng)文化源遠流長，古代化學與生產生活密切相關。下列對描述內容分析錯誤的是（）

選項描述分析

A“丹砂（HgS）燒之成水銀，積變又還成丹砂”此過程涉及化學變化

B“用濃酒和糟入甑，蒸令氣上……其清如水”涉及的操作是蒸饌

C“以火燒之，紫青煙起,乃真硝石也”硝石中含碘單質

D“采蒿蓼之屬，曬干燒灰，以水淋汁，浣衣發(fā)面，去垢”利用其水解顯堿性去污

［知識拓展］

（一）中國古代化學的工藝簡介

1.中國占代的釀

（1）釀酒起源：據(jù)《禮記》記載，西周已有相當豐富的釀酒經驗和完整的釀酒技術規(guī)程，其中“月

令篇”敘述了負責釀酒事宜的官“大酋”在仲冬釀酒時必須