考点01 物质的分类及转化（考点归纳）——2023年高中化学学业水平考试专项精讲+测试（人教版2019必修1+必修2）

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考点01 物质的分类及转化

1．了解两种常见的分类方法——树状分类法和交叉分类法。
2．认识元素可以组成不同种类的物质，能根据物质的组成和性质对物质进行分类。
3．了解分散系的概念及其组成，能够根据分散质粒子的大小和分散剂状态的不同对分散系进行分类。
4．认识胶体是一种常见的分散系，掌握Fe(OH)3胶体的制备方法，了解胶体的丁达尔效应及其应用。
5．认识到同类物质具有相似的性质，一定条件下各类物质间可以相互转化。
6．熟悉单质、氧化物、酸、碱和盐等各类物质的性质及其反应类型。
7．掌握单质、氧化物、酸、碱和盐等各类物质间的相互转化的关系和规律。

考点一　物质分类
1．元素与物质的关系
(1)元素是物质的基本组成成分，物质都是由元素组成的。
(2)每一种元素都能自身组成单质，有的单质有多种形态，如碳元素形成的单质有金刚石、石墨和C60等，像这样由同一种元素形成的几种性质不同的单质，叫做这种元素的同素异形体。
【温馨提示】①同素异形体之间的转换是化学变化；②同素异形体之间由于结构不同，物理性质有差异，但由于同种元素组成，化学性质相似或略有差异；③由一种元素组成的物质不一定是纯净物。如氧气和臭氧。
2．物质与微粒的关系
物质都是由微粒构成的，构成物质的微粒有分子、原子和离子，如水和酒精是由分子构成的，铜、金刚石和石墨是由原子构成的，氯化钠、硫酸铜是由离子构成的。
3．分类方法
常用的两种分类法是交叉分类法和树状分类法。
(1)含义：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。
(2)举例：试从不同的角度对下列各组物质进行分类，将其类别名称分别填在相应的空格内。

(2)树状分类法。

①酸的分类：酸可依据电离出氢离子的个数，将酸分为一元酸、二元酸、多元酸。也可按照酸分子中是否含氧元素，将酸分为含氧酸和无氧酸。
一元酸：HCl、HNO3、CH3COOH等 含氧酸：HNO3、、H2SO4等
酸 二元酸：H2CO3、H2SO4等 酸
多元酸：H3PO4 无氧酸：HCl、H2S等
②碱的分类：可依据电离出OH-的个数，将碱分为一元碱、二元碱、多元碱。 也可按照溶解性，将碱分为可溶性碱、难溶性碱。
一元碱：NaOH、NH3·H2O 可溶性碱：NaOH、Ba(OH)2等
碱 二元碱：Mg(OH)2、Cu(OH)2 碱
多元碱:Fe(OH)3、Al(OH)3 难溶性碱：Mg(OH)2、Cu(OH)2 等
③盐的分类
正盐：既不能电离出H+，也不能电离出OH-的盐，如Na2CO3、CuSO4
盐 酸式盐：酸根能电离出H+的盐，如NaHCO3、NaHSO4
碱式盐：能电离出OH-的盐，如Cu2(OH)2CO3
④氧化物的分类：依据氧化物的性质，可将氧化物分为酸性氧化物、碱性氧化物、两性氧化物及不成盐氧化物。
酸性氧化物：与碱反应只生成盐和水。如CO2、SO2、SiO2等
碱性氧化物：与碱反应只生成盐和水。如Fe2O3、CaO等
氧化物 两性氧化物：既能与酸反应又能与碱反应。如Al2O3
不成盐氧化物：既不与酸反应也不与碱反应。如NO、CO等
【温馨提示】①NO2不属于酸性氧化物；②Na2O2、Fe3O4不属于碱性氧化物。Na2O2属于过氧化物，Fe3O4属于复杂氧化物。
考点二　分散系及其分类
1．分散系
(1)分散系

(2)分类：按照分散质粒子的大小

分散系
溶液
胶体
浊液
分散质粒子直径
100nm
外观
均一、透明
较均一、透明或半透明
不均一、不透明
稳定性
稳定
介稳定
不稳定
能否透过滤纸
能
能
不能
实例
NaCl溶液
Fe(OH)3胶体
泥水
2．胶体
(1)胶体的分类：按照分散剂的状态不同可分为三类
分散剂状态
液体
气体
固体
胶体类别
液溶胶
气溶胶
固溶胶
举例
Fe(OH)3胶体
烟、云、雾
有色玻璃
常见胶体：牛奶、豆浆、空气、血液、墨水、土壤、蛋白质溶液、淀粉溶液等。
(2)Fe(OH)3胶体的配制
试剂：蒸馏水、饱和FeCl3溶液
过程：向沸水中逐滴滴加饱和FeCl3溶液，加热直到溶液变为红褐色时，停止加热，即得到Fe(OH)3胶体。
化学方程式：FeCl3 + 3H2O Fe(OH)3(胶体)+3HCl。
【温馨提示】不可用自来水配制，不能加热时间过长，防止胶体变成沉淀。
(3)胶体的性质及应用
丁达尔效应：可见光束通过胶体时，在入射光的侧面可看见胶体中有一条光亮的“通路”，这种现象称为丁达尔效应。这是由胶体粒子对光线散射而形成的。
应用：可用于鉴别溶液和胶体。
实例：放电影、光线透过树叶间的缝隙射入密林等。
考点三　物质的转化
1．酸、碱、盐的主要化学性质
同类事物往往具有相似的性质。
(1)酸的主要化学性质(以H2SO4为例)
酸的主要化学性质
反应实例(写出化学方程式)
酸与活泼金属反应
H2SO4+Zn==ZnSO4+H2↑
酸与碱性氧化物的反应
H2SO4+CuO==CuSO4+H2O
酸与碱反应
H2SO4+2NaOH==Na2SO4+2H2O
酸与某些盐反应
H2SO4+BaCl2== BaSO4↓+2HCl
(2)碱的主要化学性质(以NaOH为例)
碱的主要化学性质
反应实例(写出化学方程式)
碱与某些酸性氧化物的反应
2NaOH+CO2==Na2CO3+H2O
碱与酸反应
2NaOH+H2SO4==Na2SO4+2H2O
碱与某些盐反应
2NaOH+CuSO4== Cu(OH)2↓+Na2SO4
(3)盐的主要化学性质(以CuSO4为例)
盐的主要化学性质
反应实例(写出化学方程式)
盐与活泼金属反应
Zn+CuSO4==ZnSO4+Cu
盐与碱反应
CuSO4+2NaOH ==Cu(OH)2↓+Na2SO4
盐与某些盐反应
CuSO4+BaCl2== BaSO4↓+CuCl2
2．不同酸或碱或盐性质相似的微观解释
从微观角度来看，不同的酸溶液都含有H+，不同碱溶液都含有OH-，所以不同的酸或碱性质相似；不同的碳酸盐溶液都含有CO32-，所以不同的碳酸盐也有相似的化学性质。
3．酸、碱、盐的反应类型
从反应类型看，我们初中学过的酸与金属、盐与金属的反应都属于置换反应，酸与碱、盐与酸、盐与碱、盐与盐之间的反应都属于复分解反应。
4．物质的转化

【温馨提示】在认识一类物质的共性的同时，还要注意某种物质的特性，如大多数酸和金属活动顺序表中氢前面的金属反应时都能发生置换反应生成氢气，但硝酸不能发生该类反应。

【例1】按物质的组成进行分类，次氯酸钠(NaClO)属于( )
A．盐 B．氧化物 C．酸 D．有机物
【答案】A
【解析】A项，盐是指一类金属离子或铵根离子(NH4+)与酸根离子结合的化合物；次氯酸钠(NaClO)由钠离子和次氯酸跟离子所组成的化合物，则次氯酸钠(NaClO)属于盐，故A正确；B项，氧化物：由两种元素所组成的纯净物其中一种为氧元素；所以次氯酸钠(NaClO)不属于氧化物，故B错；C项，酸：电离时生成的阳离子全部是氢离子(H+)的化合物叫做酸；次氯酸钠(NaClO)电离出的阳离子全都为钠离子，所以不属于酸，故C错；D项，有机化合物主要是指由碳元素、氢元素组成，一定是含碳的化合物，但是不包括碳的氧化物和硫化物、碳酸 、碳酸盐、氰化物等；所以次氯酸钠(NaClO)不属于有机化合物，故D错；故选A。
【例2】按物质的组成进行分类，蔗糖(C12H22O11)属于( )
A．有机物 B．氧化物 C．单质 D．盐
【答案】A
【解析】A项，有机物主要是指由碳元素、氢元素组成，一定是含碳的化合物，但是不包括碳的氧化物和硫化物、碳酸、碳酸盐等无机物，蔗糖(C12H22O11)含有C元素，属于糖类，是有机物，A选；B项，氧化物是指含有两种元素，且其中一种元素含有O元素的化合物，而蔗糖(C12H22O11)含有C、H、O三种元素，不属于氧化物，B不选；C项，单质是指有一种元素组成的纯净物，而蔗糖(C12H22O11)含有C、H、O三种元素，不属于单质，C不选；D项，盐是指由金属阳离子(或NH4+)与酸根阴离子构成的化合物，而蔗糖(C12H22O11)分子中不含有阴阳离子，不属于盐，D不选；故选A。
【例3】当光束通过下列分散系时，会出现丁达尔效应的是( )
A．澄清石灰水 B．Fe(OH)3胶体 C．CH3COOH溶液 D．NaOH溶液
【答案】B
【解析】A项，酒精溶液属于溶液，不能使光束产生丁达尔效应，A不符合题意；B项，当光束通过Fe(OH)3胶体时，胶粒能够使光线发生散射作用而沿直线传播，即发生丁达尔效应，B符合题意；C项，醋酸溶液属于溶液，不能使光束产生丁达尔效应，C不符合题意；D项，NaOH溶液属于溶液，不能使光束产生丁达尔效应，D不符合题意；故选B。
【例4】我国在国际上首次实现从一氧化碳到蛋白质的合成。已经形成万吨级的工业生产能力，获得首个饲料和饲料添加剂新产品证书。蛋白质是高分子有机化合物，其分子直径在2nm-20nm。下列分散质粒子直径在1nm-100nm之间的是( )
A．稀硫酸 B．硫酸铜溶液 C．有色玻璃 D．酒精溶液
【答案】C
【解析】稀硫酸、硫酸铜溶液、酒精溶液均属于溶液，分散质粒子直径小于1nm， 有色玻璃为胶体，分散质粒子直径在1nm-100nm之间，故选C项；故选C。
【例5】从物质类别的视角认识物质间的转化关系是学习化学的重要方法之一。单质X经下图所示过程可转化为含氧酸W。下列说法正确的是( )
XYZW
A．X是金属钠 B．Y一定能使品红溶液褪色
C．W的浓溶液见光一定会分解 D．Z中氧元素的质量分数一定高于Y
【答案】D
【解析】单质X经XYZW过程可转化为含氧酸W，X可能为C、S、N2。A项，若X是金属钠，则W为碱，故A不符合题意；B项，若X为S，则Y为二氧化硫，能使品红溶液褪色，但是X不一定为S，故B不符合题意；C项，若X为N2，则W为硝酸，浓硝酸见光分解，但X不一定为氮气，故C不符合题意；D项，若X为C，则Y为一氧化碳，Z为二氧化碳；若X为S，则Y为二氧化硫，Z为三氧化硫；若X为N2，则Y为一氧化氮，Z为二氧化氮；故Z中氧元素的质量分数都高于Y，故D符合题意；故选D。
【例6】有关物质之间的部分转化关系如图所示，其中“—”表示物质之间能发生化学反应，“→”表示物质之间的转化关系。下列说法中正确的是( )

A．物质X是一种常见的酸性氧化物
B．反应②一定有盐参加反应
C．向Ca(OH)2溶液中加入CaO，所得溶液的溶质质量分数一定增大
D．图中的部分反应可能是置换反应
【答案】A
【解析】各反应如下：①CaO+H2O=Ca(OH)2；②可以是Ca(OH)2与碳酸盐反应，也可以是Ca(OH)2与CO2反应；③CaCOCaO+CO2↑；X可以与CaCO3相互转化，故X可能是CO2也可能是CaCl2，同时X可以与Ca(OH)2反应，故X应为CO2，则反应④Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O；⑤CaCO3CaO+CO2↑或CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O⑥Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O。A项，物质X是CO2是一种常见的酸性氧化物，A项正确；B项，②可以是Ca(OH)2与CO2反应，B项错误；C项，若Ca(OH)2溶液饱和，加入CaO后所得溶液的溶质质量分数不变，C项错误；D项，图中的所有反应均为酸、碱、盐、酸性氧化物之间的反应，不可能存在置换反应，D项错误；故选A。

1．下列物质属于电解质的是( )
A．酒精 B．NaCl C．稀硫酸 D．Cu
【答案】B
【解析】A项，酒精溶于水不导电，不属于电解质，故A不符合题意；B项，NaCl溶于水能导电，属于电解质，故B符合题意；C项，稀硫酸是混合物，不属于电解质，故C不符合题意；D项，Cu是金属单质，不属于电解质，故D不符合题意；故选B。
2．下列物质属于电解质的是( )
A．盐酸 B．NaCl C．CO2 D．Cl2
【答案】B
【解析】A项，盐酸是混合物，不属于电解质，也不属于非电解质，选项A不符合题意；B项，NaCl是化合物，在熔融状态下和水溶液中都能导电，属于电解质，选项B符合题意；C项，CO2的水溶液能导电，但电离出自由移动离子的是碳酸不是二氧化碳，所以二氧化碳不是电解质、是非电解质，选项C不符合题意；D项，Cl2为单质，既不属于电解质，也不属于非电解质，选项D不符合题意；故选B。
3．下列物质属于电解质且溶于水后能导电的是( )
A．Na B．AlCl3 C．SO3 D．CO2
【答案】B
【解析】A项，Na属于单质，故A不符；B项，AlCl3属于电解质且溶于水后能导电，故B符合；C项，SO3属于非电解质且溶于水后能导电，故C不符合；D项，CO2属于非电解质且溶于水后能导电，故D不符合；故选B。
4．为充分利用资源和保护环境，近年来逐步实施了生活垃圾的分类处理。废弃的塑料袋、纸张、橡胶制品均属于（ ）
A. 单质 B. 有机物 C. 盐 D. 氧化物
【答案】B
【解析】塑料袋、废纸、旧橡胶制品，其中塑料是塑料的主要成分是合成树脂，是合成高分子化合物；废纸主要是天然纤维；旧橡胶制品主要成分是天然橡胶和合成橡胶，天然橡胶主要来源于三叶橡胶树，合成橡胶则由各种单体经聚合反应而得。所以塑料、橡胶、纤维均是有机物。故选B。
5．大米是中国人的主食之一，其中含量最高的营养物质是淀粉。淀粉属于（ ）
A. 糖类 B. 油脂 C. 蛋白质 D. 无机盐
【答案】A
【解析】淀粉的化学式是（C6H10O5）n，水解生成葡萄糖，所以是糖类，故选A。
6．石灰石脱硫过程中发生的反应之一：2CaSO3+O2=2CaSO4，该反应属于
A. 化合反应 B. 置换反应 C. 分解反应 D. 复分解反应
【答案】A
【解析】2CaSO3+O2=2CaSO4，该反应中反应物为多个，生成物只有一个，是化合反应，故选A。
7．实验室有少量汞不慎撒落，处理方法是将硫黄粉撒在汞的表面，发生反应的化学方程式为Hg+S=HgS，该反应属于（ ）
A. 置换反应 B. 化合反应 C. 分解反应 D. 复分解反应
【答案】B
【解析】分解反应是一种物质分解生成两种或两种以上新物质的反应；置换反应是一种单质和一种化合物生成另一种单质和另一种化合物。复分解反应是两种化合物相互交换成分生成另外两种化合物的反应。化合反应是两种或两种以上的物质生成一种物质的化学反应，根据化学方程式反应物有两种，生成物是一种，所以是化合反应，故选B。
8．在给定条件下，下列选项所示的物质间转化不能实现的是( )
A．
B．
C．
D．
【答案】C
【解析】A项，氮气和氢气化合生成氨气，氨气和氯化氢生成氯化铵，故A不符合题意；B项，氯化铵和氢氧化钙反应生成氨气，氨气与氯化镁溶液反应生成氢氧化镁沉淀，故B不符合题意；C项，氮气和氧气放电生成一氧化氮气体，一氧化氮和水不反应，故C符合题意；D项，碳和浓硝酸加热反应生成二氧化碳气体，过量二氧化碳与氢氧化钠溶液反应生成碳酸氢钠，故D不符合题意；故选C。
9．FeCl3溶液、Fe(OH)3胶体、Fe(OH)3浊液是三种重要的分散系，下列叙述中不正确的是( )
A．Fe(OH)3胶体区别于其他分散系的本质特征是分散质粒子的直径在10-9～10-7m之间
B．用丁达尔效应区分FeCl3溶液和Fe(OH)3胶体
C．FeCl3和Fe(OH)3均属于电解质
D．在沸水中滴加饱和FeCl3溶液至液体至呈红褐色，并长时间加热可得Fe(OH)3胶体
【答案】D
【解析】A项，分散系的本质区别在于是分散质微粒直径的大小，分散质粒子直径在1nm ~ 100nm(10-9～10-7m)之间的分散系属于胶体，A正确；B项，丁达尔效应的是胶体特有的性质，溶液和浊液无丁达尔效应，B正确；C项，氯化铁、氢氧化铁均为电解质，C正确；D项，在沸水中滴加饱和FeCl3溶液，继续加热至液体至呈红褐色时，停止加热可得Fe(OH)3胶体，D错误；故选D。
10．我国科学家在世界上第一次为一种名为“钴酞菁”的分子(直径为1.3×10－9 m)恢复了磁性。“钴酞菁”分子结构和性质与人体内的血红素及植物内的叶绿素非常相似。下列关于“钴酞菁”的分子的说法中正确的是(　　)
A．在水中所形成的分散系属悬浊液
B．“钴酞菁”分子既能透过滤纸，也能透过半透膜
C．分子直径比Na＋小
D．在水中形成的分散系能产生丁达尔现象
【答案】D
【解析】“钴酞菁”分子的直径处于1 nm到100 nm之间，所以在水中所形成的分散系属胶体，能透过滤纸，不能透过半透膜，分子直径比Na＋大，能产生丁达尔效应。
11．由工业明胶制成的胶囊往往含有超标的重金属铬，从而对人体造成伤害。明胶是水溶性蛋白质混合物，溶于水形成胶体。
(1)已知Fe(CrO2)2中铬元素是+3价，则其中铁元素是___________价。
(2)明胶的水溶液和K2SO4溶液共同具备的性质是___________(填字母)。
a、都不稳定，密封放置沉淀 b、两者均有丁达尔效应 c、分散质粒子可通过滤纸
(3)现有10mL明胶的水溶液与5mLNa2SO4溶液混合装入半透膜内，将此半透膜袋浸入盛蒸馏水的烧杯中，设计实验证明Na2SO4中硫酸根离子能够透过半透膜：______________________。
(4)取少量Fe2O3粉末(红棕色)加入适量盐酸，反应后得到的FeCl3溶液呈棕黄色。用此溶液进行以下实验：
①取少量溶液置于试管中，滴入NaOH溶液，可观察到有红褐色沉淀生成，反应的化学方程式为_______。
②在小烧杯中加入20mL蒸馏水，加热至沸腾后，向沸水中滴入几滴FeCl3溶液，继续煮沸至溶液呈红褐色，停止加热，制得的分散系为___________，鉴别此分散系和溶液的方法名称是___________。写出制备Fe(OH)3胶体的化学方程式___________。
【答案】(1)+2 (2)c
(3)取烧杯中的液体，加入少量氯化钡溶液，出现白色沉淀，再加入稀硝酸，白色沉淀不溶解，证明硫酸根离子透过了半透膜
(4)  FeCl3+3NaOH=Fe(OH)3↓+3NaCl     Fe(OH)3胶体(只答胶体也对)     丁达尔效应     FeCl3+3H2OFe(OH)3(胶体)+3HCl
【解析】(1)Fe(CrO2)2中铬元素是+3价，氧元素化合价-2价，化合物中元素化合价代数和为0，设铁元素化合价为x，x+2×[+3+(-2)×2]=0，x=+2；(2)根据题意，明胶的水溶液是胶体，较稳定，密封放置不会产生沉淀，具有丁达尔效应，分散质粒子可通过滤纸，K2SO4溶液很稳定，钾离子和硫酸根离子可通过滤纸，故明胶的水溶液和K2SO4溶液共同具备的性质是分散质粒子可通过滤纸，即选c；(3)硫酸根离子可以和钡离子之间反应产生白色不溶于硝酸的白色沉淀，证明硫酸根离子能透过半透膜的方法：取烧杯中的液体，加入少量的氯化钡溶液，出现白色沉淀，再加入稀硝酸，白色的沉淀不溶解，证明硫酸根离子透过了半透膜；(4)①NaOH溶液与FeCl3溶液发生复分解反应生成红褐色沉淀氢氧化铁和氯化钠，反应的化学方程式为FeCl3+3NaOH=Fe(OH)3↓+3NaCl；②Fe(OH)3胶体的制法：向沸水中滴加饱和的氯化铁溶液，继续煮沸至溶液呈红褐色，即可制得Fe(OH)3胶体，反应的方程式为FeCl3+3H2OFe(OH)3(胶体)+3HCl，可以用丁达尔效应鉴别胶体和溶液。
12．我国“蓝天保卫战”成果显著，肆虐的雾霾逐渐被遏止。科学家研究发现含氮化合物和含硫化合物在形成雾霾时与大气中的氨有关，转化关系如图所示：

回答下列问题：
(1)从物质分类的角度看，图中的物质属于酸性氧化物的有_______(写化学式)。
(2)写出SO2转化为SO3的化学方程式：_______。
(3)工业上合成氨的化学方程式为_______。
(4)实验室长期保存浓硝酸，需使用棕色试剂瓶，并放置在阴凉处，其原因为_______(用化学方程式表示)。
(5)氨与一氧化氮(NO)在一定条件下反应可生成对空气无污染的物质，该反应的化学方程式为_______。
【答案】(1) SO2、SO3、N2O5 (2) 2SO2+O22SO3
(3) N2+3H22NH3 (4) 4HNO34NO2↑+O2↑+2H2O
(5) 6NO+4NH35N2+6H2O
【解析】(1)酸性氧化物是能与碱反应得到盐和水的氧化物，符合要求的有SO2、SO3和N2O5；(2)二氧化硫在催化剂存在条件下可以转化为三氧化硫：2SO2+O22SO3；(3)工业上用氮气和氢气合成氨气：N2+3H22NH3；(4)浓硝酸见光或受热时易分解，因此要保存在棕色试剂瓶中：4HNO34NO2↑+O2↑+2H2O；(5)氨气中的氮为-3价，一氧化氮中的氮为+2价，因此二者可以在一定条件下发生归中反应得到氮气：6NO+4NH35N2+6H2O。