高考化学一轮复习第2章物质及其变化第1讲物质的分类及转化学案

第1讲　物质的分类及转化

[课程标准]

1．认识元素可以组成不同种类的物质，根据物质的组成和性质可以对物质进行分类。

2．认识同类物质具有相似的性质，一定条件下各类物质可以相互转化。

3．能利用电离、离子反应、氧化还原反应等概念对常见的反应进行分类和分析说明。

4．能从物质类别、元素价态的角度，依据复分解反应和氧化还原反应原理，预测物质的化学性质和变化。

5．认识胶体是一种常见的分散系，能举例说明胶体的典型特征。

考点一　物质的组成与分类

1．物质的组成

(1)理解几组概念

[点拨]　①只含一种元素的物质不一定是单质，如O2和O3的混合物、金刚石和石墨的混合物等。只含一种元素的纯净物才是单质。

②常见的混合物

a．气体混合物：空气、水煤气(CO和H2)、爆鸣气(H2和O2)、天然气(主要成分是CH4)、焦炉气(主要成分是H2和CH4)、高炉煤气、石油气、裂解气。

b．液体混合物：氨水、氯水、王水、天然水、水玻璃、福尔马林、浓硫酸、盐酸、汽油、植物油、胶体。

c．固体混合物：大理石、碱石灰、漂白粉、高分子、玻璃、水泥、合金、铝热剂。

(2)元素、物质及微粒间的关系

2．简单分类法

(1)树状分类法

[点拨]　①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Mn2O7为酸性氧化物。

②酸性氧化物不一定是非金属氧化物，如Mn2O7；非金属氧化物也不一定是酸性氧化物，如CO、NO。

③酸性氧化物、碱性氧化物不一定都能与水反应生成相应的酸、碱，如SiO2、Fe2O3。

(2)交叉分类法——从不同角度对物质进行分类

应用示例如下：

题组一　物质的组成

1．(2021·益阳高三调研)《神农本草经》记载：“水银……熔化(加热)还复为丹。”《黄帝九鼎神丹经》中的“柔丹”“伏丹”都是在土釡中加热Hg制得的。这里的“丹”指的是(　　)

A．合金 B．氧化物

C．氯化物 D．硫化物

解析：选B。汞和空气中的氧气在加热条件下发生反应生成氧化汞，故为氧化物。

2．化学与社会、生活联系密切。下列有关说法不正确的是(　　)

A．天然气、沼气、液化石油气都是清洁能源，它们的主要成分都是烃类

B．加碘食盐中添加的含碘物质是KI

C．碘酒、“84”消毒液、75%的酒精都可用于消毒

D．生活中常用的淀粉、蔗糖、葡萄糖的组成元素相同

解析：选B。天然气、沼气的主要成分是甲烷，液化石油气的主要成分是丙烷和丁烷，都属于烃类，A项正确；加碘食盐中添加的含碘物质是KIO3，B项错误；“84”消毒液的有效成分是次氯酸钠，碘酒、“84”消毒液、75%的酒精都可用于消毒，C项正确。

题组二　物质的分类

3．(2019·浙江4月选考)下列属于碱的是(　　)

A．C2H5OH B．Na2CO3

C．Ca(OH)2 D．Cu2(OH)2CO3

解析：选C。C2H5OH属于醇，Na2CO3属于盐，Ca(OH)2属于碱，Cu2(OH)2CO3属于碱式盐，故选C。

4．下列各物质所属类别的判断均正确的一组是(　　)

解析：选D。A中的液氨是液态氨，属于纯净物，A错误；B中的二氧化氮不是酸性氧化物(不是对应酸的酸酐)，B错误；C中的纯碱是碳酸钠，不属于碱，氨为氢化物，不是氧化物，水与碱不反应，不属于酸性氧化物，C错误；D中的物质所属类别均正确，D正确。

对物质正确分类的关键——明确分类标准

考点二　物质的性质与变化

1．物质的性质与变化的相关概念及关系

[点拨]　原子是化学变化中的最小微粒，原子核遭到破坏的过程不属于化学变化，核裂变、核聚变虽有新物质生成，但均不属于化学变化。

2．常见的物理变化和化学变化

[点拨]　(1)升华、萃取、分液、吸附、盐析、金属导电、电离、渗析等均为物理变化。

(2)脱水、蛋白质变性、同素异形体互变、熔融盐导电、电解质溶液导电等均为化学变化。

3．化学反应的分类

4．单质、氧化物、酸、碱、盐的转化关系

题组一　物理变化和化学变化

1．(2021·广东省选择考模考)“古诗文经典已融入中华民族的血脉”。下列诗文中隐含化学变化的是(　　)

A．月落乌啼霜满天，江枫渔火对愁眠

B．掬月水在手，弄花香满衣

C．飞流直下三千尺，疑是银河落九天

D．举头望明月，低头思故乡

解析：选A。A.“渔火”为物质燃烧发的光，燃烧属于化学变化，A符合题意；B.捧起泉水、月影倒映在水中、花香溢满衣衫均描述的是物理变化，B与题意不符；C.“飞流直下三千尺”为水的自由落体运动，为物理变化，C与题意不符；D.“举头望明月”，月光为反射的太阳光，为物理变化，D与题意不符。

2．下列各组变化中，前者是物理变化，后者是化学变化的是(　　)

A．碘的升华、石油的分馏

B．用NH4Cl溶液除铁锈、食盐水导电

C．蛋白质溶液中加饱和(NH4)2SO4溶液、蓝色的胆矾常温下变白

D．热的饱和KNO3溶液降温析出晶体、用二硫化碳洗涤试管内壁上的硫

解析：选C。选项A、D都是物理变化，不符合题意。选项B，前者是化学变化，电解质溶液的导电过程就是电解的过程，电解必然会产生新物质，故食盐水导电是化学变化，不符合题意。选项C，蛋白质的盐析是物理变化；胆矾变白，说明胆矾失去结晶水，发生的是化学变化，符合题意。

题组二　化学反应类型及物质的转化

3．下图是某反应在密闭容器中反应前后的分子状况示意图，“”和“”分别表示不同的原子。下列对该过程的相关描述正确的是(　　)

A．有一种物质过量 B．发生的是分解反应

C．发生的是置换反应 D．生成了两种产物

解析：选A。由题图可知，该反应为与化合生成了，而反应物过量。

4．盐是一种常见的物质，下列物质通过反应可直接形成盐的是(　　)

①金属单质   碱性氧化物

③碱   非金属单质

⑤酸性氧化物   酸

A．①②③ B．①④⑥

C．②⑤⑥ D．①②③④⑤⑥

解析：选D。金属单质与酸反应生成对应的盐和氢气；碱性氧化物与酸反应生成盐和水；非金属单质和金属单质化合可得到盐；酸性氧化物或酸与碱反应可生成盐。

考点三　分散系　胶体

1．分散系

(1)概念：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：根据分散质粒子的直径大小将分散系分为溶液、胶体和浊液，直观表示如下：

[点拨]　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(1～100 nm)。

(3)三种分散系比较

[点拨]　胶体粒子一般是离子、分子或难溶物的聚集体，1 mol FeCl3水解形成的Fe(OH)3胶粒数目远小于NA，但有些高分子，一个分子就可能形成一个胶体粒子。

2．胶体的性质及应用

(1)丁达尔效应：当可见光束通过胶体时，胶体中的现象为出现一条光亮的“通路”，产生丁达尔效应的原因是胶体粒子对光线有散射作用。可用此性质鉴别溶液和胶体。

(2)介稳性：胶体的稳定性介于溶液与浊液之间，在一定条件下能稳定存在，属于介稳体系，但改变条件就有可能发生聚沉。

(3)聚沉：在一定条件下，胶体粒子聚集成较大的颗粒，形成沉淀从分散剂中析出。此性质常用于制作豆腐、净水等。使胶体聚沉的常用方法有①加入电解质溶液；②加入胶粒带相反电荷的胶体；③加热或搅拌。

(4)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做定向移动的现象。此性质可用于工业上的静电除尘。

3．Fe(OH)3胶体的制备

(1)操作：将烧杯中的蒸馏水加热至沸腾，向沸水中逐滴加入FeCl3饱和溶液。继续煮沸至液体呈红褐色，停止加热，即可制得Fe(OH)3胶体。

(2)化学方程式：FeCl3＋3H2OFe(OH)3(胶体)＋3HCl。

题组一　三种分散系的比较

1．下列分散系中的分散质能透过滤纸，但不能透过半透膜的是(　　)

A．蛋白质溶液 B．FeCl3 溶液

C．生理盐水 D．AgCl悬浊液

解析：选A。蛋白质溶液属于胶体，能透过滤纸，不能透过半透膜，A正确；FeCl3溶液属于溶液，既能透过滤纸又能透过半透膜，B错误；生理盐水属于溶液，既能透过滤纸又能透过半透膜，C错误；AgCl悬浊液属于浊液，既不能透过滤纸，也不能透过半透膜，D错误。

2．下列关于溶液和胶体的叙述正确的是(　　)

A．溶液是电中性的，胶体是带电的

B．通电时，溶液中的溶质粒子分别向两极移动，胶体中的分散质粒子向某一极移动

C．溶液中溶质粒子的运动有规律，胶体中分散质粒子的运动无规律，即布朗运动

D．一束光线分别通过溶液和胶体时，后者会出现明显的光带，前者则没有

解析：选D。A项，胶体粒子带电荷，而胶体呈电中性。B项，当溶质能电离产生阴、阳离子时，阴、阳离子才会分别向两极移动，当溶质以分子形式存在不发生电离时，即使在电场作用下，溶质分子也不会做定向移动；有的胶体中的分散质粒子不带电，在电场作用下不会做定向移动。C项，溶液中溶质粒子的运动是没有规律的。

题组二　胶体的性质及其应用

3．将饱和FeCl3溶液滴入沸水并煮沸一段时间，可得到红褐色液体，此液体不具有的性质是(　　)

A．光束通过该液体时形成光亮的“通路”

B．插入石墨电极通直流电后，有一极附近液体颜色加深

C．向该液体中加入硝酸银溶液，无沉淀产生

D．将该液体加热、蒸干、灼烧后，有氧化物生成

解析：选C。将饱和FeCl3溶液滴入沸水中，可制得Fe(OH)3胶体，光束通过胶体时会形成光亮的“通路”，即产生丁达尔效应，A项正确；Fe(OH)3胶体粒子吸附正电荷而带正电，通直流电后，在阴极附近液体颜色加深，B项正确；向Fe(OH)3胶体中加入电解质溶液，会发生聚沉现象，C项错误；将Fe(OH)3胶体加热、蒸干、灼烧后，会得到Fe2O3，D项正确。

4．下列解释与胶体性质无关的是(　　)

A．向饱和氯化铁溶液中逐滴加入烧碱溶液，产生红褐色沉淀

B．豆制品厂用石膏或盐卤点制豆腐

C．水泥厂用先进的静电除尘技术除去空气中的粉尘

D．洪灾发生地的农民用明矾净化河水作为生活用水

解析：选A。A.向氯化铁溶液中逐滴加入NaOH溶液，会发生复分解反应产生红褐色沉淀氢氧化铁，与胶体性质无关；B.用石膏或盐卤点制豆腐，利用的是胶体聚沉形成的凝胶，与胶体性质有关；C.水泥厂用先进的静电除尘技术除去空气中的粉尘，利用的是电泳现象，与胶体性质有关；D.用明矾净化河水，是利用铝离子水解生成的氢氧化铝胶体具有吸附作用，与胶体性质有关。

1．(2020·浙江7月选考)下列物质对应的组成不正确的是(　　)

A．干冰：CO2

B．熟石灰：CaSO4·2H2O

C．胆矾：CuSO4·5H2O

D．小苏打：NaHCO3

解析：选B。干冰的组成为CO2，A项正确；熟石灰的组成为Ca(OH)2，B项错误；胆矾的组成为CuSO4·5H2O，C项正确；小苏打的组成为NaHCO3，D项正确。

2．(2019·高考海南卷)下列说法正确的是(　　)

A．MgO和Al2O3都属于两性氧化物

B．悬浊液和乳浊液的分散质均为液态

C．Fe3O4和Pb3O4中的金属都呈现两种价态

D．葡萄糖溶液和淀粉溶液都具有丁达尔效应

解析：选C。MgO是碱性氧化物，A错误；悬浊液的分散质是固体小颗粒，B错误；Fe3O4可表示为FeO·Fe2O3，Fe元素化合价为＋2、＋3价；Pb3O4可表示为2PbO·PbO2，Pb元素化合价为＋2、＋4价，因此二者中的金属都呈现两种价态，C正确；葡萄糖分子是小分子，葡萄糖溶液中溶质分子的直径小于1 nm，所以葡萄糖溶液不能产生丁达尔效应，D错误。

3．(2019·浙江4月选考)下列属于置换反应的是(　　)

A．4NH3＋5O24NO＋6H2O

B．2Na2SO3＋O2===2Na2SO4

C．2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2

D．2KI＋Cl2===2KCl＋I2

解析：选D。置换反应指一种单质与一种化合物反应，生成另一种单质和另一种化合物的化学反应。D项中Cl2与KI反应生成I2和KCl，属于置换反应，其余选项均不是，故选D。

4．(2019·高考天津卷)化学在人类社会发展中发挥着重要作用，下列事实不涉及化学反应的是(　　)

A．利用废弃的秸秆生产生物质燃料乙醇

B．利用石油生产塑料、化纤等高分子材料

C．利用基本的化学原料生产化学合成药物

D．利用反渗透膜从海水中分离出淡水

解析：选D。利用废弃的秸秆生产乙醇的过程中，秸秆中的纤维素水解生成葡萄糖，葡萄糖再转化成乙醇，A项不符合题意；利用石油生产塑料、化纤等高分子材料的过程中，发生加聚反应或缩聚反应，B项不符合题意；利用基本的化学原料生产化学合成药物的过程中，发生了化学反应，C项不符合题意；利用反渗透膜从海水中分离出淡水，属于物理变化，D项符合题意。

1．改革开放以来，化学科学技术的发展大大提高了我国人民的生活质量。下列过程没有涉及化学变化的是(　　)

解析：选B。水分解产生氢气和氧气，有新物质产生，发生的是化学变化，A不符合题意；从海底开采可燃冰获取燃料，没有新物质产生，发生的是物理变化，B符合题意；新能源汽车燃料电池供电，化学能转化为电能，有新物质产生，发生的是化学变化，C不符合题意；运载“嫦娥五号”的火箭发射，化学能转化为热能、机械能，有新物质产生，发生的是化学变化，D不符合题意。

2．有人设想将碳酸钙通过特殊的加工方法使之变为纳米碳酸钙(碳酸钙粒子直径是几纳米至几十纳米)，这将使建筑材料的性能发生巨变。下列关于纳米碳酸钙的推测正确的是(　　)

A．纳米碳酸钙的水溶液会浑浊不清

B．纳米碳酸钙分散到水中能产生丁达尔效应

C．纳米碳酸钙的化学性质已与原来的碳酸钙完全不同

D．纳米碳酸钙的粒子不能透过滤纸

解析：选B。纳米碳酸钙的水溶液属于胶体，是澄清透明的液体，故A错误；纳米碳酸钙分散到水中形成胶体，能产生丁达尔效应，故B正确；纳米碳酸钙的化学性质与原来的碳酸钙相同，故C错误；胶体粒子能透过滤纸，所以纳米碳酸钙的粒子能透过滤纸，故D错误。

3．(2021·三亚高三模拟)下列说法中正确的是(　　)

A．Na2O、Na2O2为相同元素组成的金属氧化物，都属于碱性氧化物

B．碱石灰是NaOH和CaO的混合物，其中CaO属于碱性氧化物

C．FeO、Fe2O3均为碱性氧化物，与氢碘酸反应均只发生复分解反应

D．将Fe(OH)3胶体和泥水分别进行过滤，分散质均不能通过滤纸孔隙

解析：选B。能与酸反应生成盐和水的氧化物是碱性氧化物，Na2O、Na2O2为相同元素组成的金属氧化物，前者属于碱性氧化物，后者不属于碱性氧化物，A错误；碱石灰是NaOH和CaO的混合物，其中CaO属于碱性氧化物，B正确；FeO、Fe2O3均为碱性氧化物，与氢碘酸反应时前者只发生复分解反应，后者发生氧化还原反应，铁离子具有氧化性，碘离子具有还原性，C错误；将Fe(OH)3胶体和泥水分别进行过滤，胶体中分散质能通过滤纸孔隙，泥水中分散质不能通过滤纸孔隙，D错误。