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考点1

物质的分类

建模导学

1.根据物质的组成和性质分类

(1)树状分类法:对同类事物按照某些属性进行再分类的分类方法,即对同类事物进行再分类。

①根据物质的组成对常见物质进行分类

注意: 由同种元素形成的性质不同的单质叫作这种元素的同素异形体,如金刚石、石墨和富勒烯是碳元素的同素异形体,分别属于非金属单质,它们混合后虽然只含一种元素,却属于混合物。

②无机化合物根据物质的组成和性质分类

(2)交叉分类法:根据不同的分类标准,对同一事物进行多种分类的一种分类方法。即对事物以不同的标准进行分类。标准不同,同一事物所属类别不同。

例如

②将不同的物质与它所属的类别进行连线

研1 (★★)依据物质的分类标准,下列有关说法正确的是( )

A.同种元素组成的物质一定是纯净物

B.酸性氧化物一定是非金属氧化物

C.金属氧化物可能是碱性氧化物

D.在酸分子中有几个H原子就一定是几元酸

解析 根据分类问题解题思维模型解析如下:

答案 C

思维点评 物质分类是根据物质的共同点和差异点,将物质区分为不同种类和层次的科学思维方法,也是学好化学的常用方法。“明晰分类标准→特例举证→易错警示”这是解答物质分类题的基本思路。

研2 (★★)氧化物的分类如图1-1所示,由图判断下列说法中不正确的是( )

图1-1

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.金属氧化物从属于碱性氧化物

D.图1-1所示分类都能预测氧化物的性质

解析 甲图是根据同一个标准——氧化物的化学性质分类,属于树状分类法,A正确;乙图是既根据氧化物的组成分类,又根据氧化物的化学性质分类,属于交叉分类法,B正确;碱性氧化物均为金属氧化物,后者从属于前者,C不正确;图1-1所示分类都依据氧化物的化学性质,都能预测氧化物的性质及可能发生的变化,D正确。

答案 C

思维点评 根据物质的不同属性进行分类,可以有不同的分类方法,并且不同的分类方法都能预测物质的性质及可能发生的变化。

研3 (★★★)由于新冠肺炎疫情的蔓延,除了口罩紧缺外,84消毒液和75%医用酒精(C 2 H 5 OH)也成了紧缺的产品。表1-1是某地市场上最新销售的一种84消毒液的包装部分说明。

表1-1 84消毒液说明

请根据上述信息,结合已学知识,回答下列问题。

(1)根据树状分类法将上述信息涉及的物质进行分类:_________。

(2)根据交叉分类法,84消毒液的有效成分(NaClO)属于_________。

(3)活性成分为盐酸的洁厕剂与84消毒液混合后会发生化学反应,生成氯化钠、氯气和水,反应的化学方程式是_________、_________。

(4)84消毒液和75%医用酒精合用,不等于双倍效果。二者混合会发生化学反应而失去自身杀菌消毒的能力,酒精被氧化时,很有可能会引起_________现象。

(5)一般物体表面消毒时用1份84消毒液与24份水相融合,所得稀溶液中NaClO的质量分数为_________。

解析 (1)上述信息涉及的物质有84消毒液、75%医用酒精、NaClO、NaCl、NaOH、C 21 H 38 NCl、H 2 O、C 2 H 5 OH、HCl、Cl 2 ,根据树状分类法可分为混合物、纯净物、单质、化合物、有机化合物、无机化合物、氧化物、酸、碱、盐;(2)根据交叉分类法,NaClO可属于正盐、钠盐、次氯酸盐、含氧酸盐、易溶盐等;(3)写出NaOH、NaClO分别与HCl反应生成NaCl、Cl 2 和H 2 O的化学方程式;(4)酒精属于易燃物,被氧化时,很有可能会引起燃烧现象;(5)

答案 (1)如图1-2 (2)正盐、钠盐、次氯酸盐、含氧酸盐、易溶盐(合理均可) (3)NaOH+HCl=NaCl+H 2 O、NaClO+2HCl=NaCl+Cl 2 ↑+H 2 O (4)燃烧 (5)1.2%

图1-2

思维点评 本题要求从不同层次认识物质的多样性,并对物质进行分类;能从宏观和微观相结合的视角分析实际问题;同时培养安全意识,能对与化学有关的社会热点问题做出正确的价值判断。

易错点评 本题(1)易漏答,(5)易错答,错因是对题目信息的处理能力比较欠缺。

2.分散系及其分类

(1)分散系的概念:把一种(或多种)物质以粒子形式分散到另一种(或多种)物质中所形成的混合物,叫作分散系。其中被分散成粒子的物质叫作分散质,另一种物质叫作分散剂。

(2)分散系的分类

①根据分散质粒子直径的大小分类

②根据分散质和分散剂的状态分类

其中分散剂是气体的叫作气溶胶,如云、雾;分散剂是液体的叫作液溶胶,如Fe(OH) 3 胶体、鸡蛋清溶液、淀粉溶液、肥皂水、血液;分散剂是固体的叫作固溶胶,如有色玻璃。

(3)Fe(OH) 3 胶体的制备

向沸水中逐滴加入几滴FeCl 3 饱和溶液,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FeCl 3 +3H 2 O Fe(OH) 3 (胶体)+3HCl。

(4)胶体的性质及应用

①丁达尔效应:可见光束通过胶体时,在与入射光垂直方向可看到一条光亮的“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。

②介稳性:胶体的稳定性介于溶液和浊液之间,属于介稳体系。同种胶体粒子所带电荷相同,互相排斥,这是胶体较稳定的主要原因,胶体粒子的布朗运动是胶体较稳定的次要原因。此性质可用于制作墨水等。

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会做定向移动。此性质可用于工业上的静电除尘、医疗上的血清电泳等。

④聚沉:使胶体凝聚形成沉淀析出的现象。加热,搅拌,加入酸、碱、盐溶液或加入带相反电荷的胶体粒子,均可使胶体聚沉。此性质可用于制作豆腐,解释江河入海口形成的三角洲等。

⑤吸附性:胶体粒子的直径为1~100 nm,它决定了胶体粒子具有巨大的比表面积,吸附力很强,能在水中吸附悬浮固体或色素形成沉淀,从而使水净化,这就是胶体净水的主要原理。

⑥渗析:又称透析。利用半透膜能透过小分子和离子但不能透过胶体粒子的性质从溶胶中除掉作为杂质的小分子或离子的过程。此性质可用于实验室除去淀粉溶液中的食盐杂质及医疗上的血液透析等。

研4 (★★)下列有关胶体的说法中正确的是( )

A.胶体区别于其他分散系的本质特征是丁达尔效应

B.新冠肺炎病毒形成的气溶胶能透过三层滤纸

C.往沸水中滴入过量FeCl 3 饱和溶液立即可制得胶体

D.丁达尔效应是由于胶体粒子对光线反射

解析 胶体区别于其他分散系的本质特征是分散质粒子的直径大小为1~100 nm,即10 -9 ~10 -7 m,A错;气溶胶中的分散质粒子能透过滤纸,B对;往沸水中滴入过量FeCl 3 饱和溶液时,过量FeCl 3 会使胶体发生聚沉,C错;丁达尔效应是由于胶体粒子对光线的散射,D错。

答案 B

思维点评 对分散系的分类标准将从物质的组成和性质等宏观视角拓展到物质的构成粒子等微观视角。

研5 (★★★)某班同学在化学实验课上利用必修一教材的实验方法制备Fe(OH) 3 胶体,方法如下:在一个洁净的烧杯中加入蒸馏水,用酒精灯加热至沸腾,向烧杯中逐滴加入几滴FeCl 3 饱和溶液并继续煮沸,得到透明的红褐色液体。

(1)发生反应的化学方程式为_________,判断胶体制备是否成功,比较简单的方法就是利用胶体的_________进行验证,在与入射光垂直方向可看到_________现象的是胶体。

(2)在制备Fe(OH) 3 胶体时,有些同学没有按要求进行,结果没有成功,请你推测其现象并分析原因。

①甲同学是将稀的FeCl 3 溶液滴入沸水中,结果没有观察到_________,其原因是_________。

②乙同学在实验中没有使用蒸馏水,而是使用自来水,结果会_________,原因是_________。

③丙同学向沸水中滴加FeCl 3 饱和溶液后,长时间加热,结果会_________,原因是_________。

(3)丁同学按要求制备了Fe(OH) 3 胶体,但是他又向Fe(OH) 3 胶体中逐滴加入稀硫酸,结果先出现红褐色沉淀,原因是___________;随后沉淀又溶解,原因是_________。

解析 (1)利用丁达尔效应来鉴别溶液和胶体;(2)①若用稀的FeCl 3 溶液,则水解产生的Fe(OH) 3 量太少,看不到红褐色液体;②自来水中含有较多的电解质,易使胶体聚沉;③长时间加热会使胶体聚沉;(3)加入稀H 2 SO 4 后,Fe(OH) 3 会聚沉而产生红褐色沉淀,随后H 2 SO 4 会与Fe(OH) 3 发生中和反应,使沉淀溶解。

答案 (1)FeCl 3 +3H 2 O Fe(OH) 3 (胶体)+3HCl;丁达尔效应;一条光亮的“通路” (2)①红褐色液体;FeCl 3 溶液太稀,生成的Fe(OH) 3 太少;②生成红褐色沉淀;自来水中含有电解质,使胶体聚沉;③生成红褐色沉淀;长时间加热使胶体聚沉 (3)H 2 SO 4 使Fe(OH) 3 胶体聚沉而产生沉淀;H 2 SO 4 与Fe(OH) 3 发生酸碱中和反应,使沉淀溶解

易错点评 书写生成Fe(OH) 3 胶体的化学方程式时,若注明“△”,则不用“ ”;若不注明“△”,则用“

建模小结

1.思路建模

(1)分类问题解题思维模型:明晰分类标准→特例举证→易错警示。

(2)区别交叉分类法和树状分类法的思路:“交叉”与“从属”。

①交叉分类法中类别间存在交叉关系:如Na 2 SO 4 、K 2 SO 4 分别属于钠盐、钾盐,又都属于硫酸盐。

②树状分类法中物质类别间存在从属关系:如盐属于化合物,而化合物属于纯净物等。

(3)区别类别概念间的思路:“并列”“包含”与“交叉”。

①并列关系:纯净物与混合物,单质与化合物,酸、碱与盐。

②包含关系:纯净物>化合物>氧化物。

③交叉关系:如大多数非金属氧化物属于酸性氧化物,大多数金属氧化物属于碱性氧化物。

(4)有关胶体的答题思路:制备(氢氧化铁胶体)→外观(均一、多数透明、较稳定)→本质(分散质粒子的直径为1~100 nm)→鉴别(丁达尔效应)→应用(明矾净水、静电除尘、血液透析等)。

(5)处理题给信息的基本思路

2.观念建模

建模认知

1.(★★)分类法在化学科学中起着非常重要的作用。下列各组物质中,在物质分类里,前者从属于后者的一组是( )

A.单质,化合物

B.金属氧化物,碱性氧化物

C.泥沙,胶体

D.单质,纯净物

2.(★★)下列关于氧化物分类的说法不正确的组合为( )

①金属氧化物也可以形成酸性氧化物;②非金属氧化物一定是酸性氧化物;③SiO 2 是酸性氧化物,硅酸是它与水反应形成的水化物;④碱性氧化物一定是金属氧化物;⑤Na 2 O和Na 2 O 2 均能与H 2 O反应生成NaOH,故二者都是碱性氧化物;⑥能与酸反应生成盐和水的氧化物一定是碱性氧化物;⑦能与碱反应生成盐和水的氧化物一定是酸性氧化物。

A.②③⑤⑥⑦

B.①④

C.②④⑤

D.①②④⑥⑦

3.(★★)某中德联合研究小组设计制造了一种“水瓶”,用富勒烯(C 60 )的球形笼子作“瓶体”,一种磷酸盐作“瓶盖”,恰好可将一个水分子关在里面。下列说法正确的是( )

A.水和双氧水都是纯净物

B.石墨和富勒烯互为同素异形体

C.磷酸钙是可溶性盐

D.金刚石和富勒烯的性质完全不相同

4.(★★)下列物质分类正确的组合是( )

5.(★★)下列有关物质分类的说法不正确的是( )

①只含有一种元素的物质一定是纯净物;②质子数相同,电子数也相同的粒子,不可能是一种分子和一种离子;③Fe 3 O 4 和酸反应生成盐(铁盐、亚铁盐)和水,故Fe 3 O 4 属于碱性氧化物;④NO 2 与NaOH反应生成盐(NaNO 3 、NaNO 2 )和水,故NO 2 属于酸性氧化物;⑤NaHSO 4 溶于水时产生Na + 、H + ,故NaHSO 4 既属于钠盐,又属于含氧酸。

A.①④

B.②④

C.①③⑤

D.①③④⑤

6.(★★)下列液体中,不会出现丁达尔效应的分散系是( )

①鸡蛋清溶液 ②水 ③淀粉溶液 ④蔗糖溶液 ⑤Fe(OH) 3 溶胶 ⑥肥皂水 ⑦脱脂牛奶

A.①③

B.⑤⑥

C.②④⑦

D.②④

7.(★★)FeCl 3 溶液与Fe(OH) 3 胶体具有的共同性质是( )

A.分散质粒子的直径都为1~100 nm

B.都能透过半透膜

C.加热蒸干、灼烧后都有氧化铁生成

D.都具有丁达尔效应

8.(★★)化学与科技、生产、生活密切相关。下列说法正确的是( )

A.气象环境报告中的“PM2.5”形成的分散系一定是气溶胶

B.静电除尘、明矾净水、汽车尾气催化净化都与胶体性质有关

C.血液属于液溶胶,可利用血液透析治疗由肾功能衰竭等疾病引起的血液中毒

D.图1-3为雾霾的主要成分示意图,其中SO 2 和N x O y 都属于酸性氧化物,可用碱液吸收

图1-3

9.(★★)无机化合物可根据其组成和性质进行分类。

(1)图1-4所示的物质分类方法的名称是_________。

(2)以Na、K、H、O、C、S、N中任两种或三种元素组成一种化合物,分别填在下表中。

图1-4

(3)Na、K、H、O、C、S、N元素中任四种元素可组成多种盐类化合物,根据盐的组成分类,其中_________不可能与其他任一种化合物归为同一类盐类化合物,理由是__________。

(4)根据氢化物的性质进行分类,H 2 S可属于_________、_________。

10.(★★★)无水FeCl 3 是黑色粉末,FeCl 3 ·6H 2 O是橘黄色晶体,其工业制备的一种工艺如图1-5:

图1 - 5

(1)反应炉、吸收塔中反应的化学方程式分别是_________、_________。

(2)FeCl 3 ·6H 2 O在水中的溶解度如表:

从FeCl 3 溶液制得FeCl 3 ·6H 2 O晶体的操作步骤是:加入少量盐酸_________、_________、过滤、洗涤、干燥。

(3)无水FeCl 3 可用作净水剂,原理与明矾净水类似,请用化学方程式表示:_________。

(4)FeCl 3 ·6H 2 O可用于制备Fe(OH) 3 (胶体),用40 mL蒸馏水配制20℃时的FeCl 3 饱和溶液,需要称取FeCl 3 ·6H 2 O_________g。

(5)在100 mL小烧杯中加入40 mL蒸馏水,加热至沸腾后,向沸水中滴入5~6滴FeCl 3 饱和溶液,继续煮沸直至溶液呈_________色,即可制得Fe(OH) 3 胶体,该反应的化学方程式是_________,Fe(OH) 3 胶体和FeCl 3 饱和溶液的颜色比较接近,鉴别的操作方法是_________。 raHUDEQwa0LbDN3iHhHBnB1xtAea27qi8M+EIf7syr+QVErCJRUf+4g4aE0XFN8x

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