【同步讲义】高中化学（鲁科版2019）必修第一册--第09讲 元素与物质的分类 讲义

第09讲  元素与物质的分类

知识点01  元素与物质的关系

1．元素与物质的关系

2．元素的存在形态

（1）存在形态

（2）元素的化合价

①金属元素只有0价和___价，非金属元素一般有0价、___价和___价

②在不同的化合物中同一元素的化合价可以相同，也可以不相同。

③在化合物中各元素的化合价的代数和等于__。单质中元素的化合价为___。

【即学即练1】下列物质中，碳元素全部以游离态存在的是（     ）。

    A．碳酸钙、石墨、二氧化碳

    B．金刚石、石墨、富勒烯（C60）

    C．一氧化碳、金刚石、碳黑

    D．碳酸氢钠、甲烷、金刚砂（SiC）

知识点02  物质分类与物质性质

1．根据物质组成分类

2．根据物质的性质分类

3．其他分类方法

【即学即练2】下列物质不属于酸性氧化物的是（     ）。

    A．SO3    B．CO2    C．CO    D．P2O5

考法01  物质的分类

【典例1】（2021~2022学年上学期嘉兴高一期中）下列物质分类的正确组合是（     ）。

【思维拓展】酸、碱、盐的分类

1．酸的分类

2．碱的分类

3．盐的分类

4．两种物质的分类方法

（1）交叉分类法

交叉分类法是对同一物质按照不同的标准分类。如硫酸钠，从其组成的阳离子来看，属于钠盐；从其组成的阴离子来看，属于硫酸盐。

（2）树状分类法

树状分类法是对同类物质按照某种标准再进行分类。如化合物可以分为酸、碱、盐和氧化物等。可以将繁杂的化学物质及其变化过程清晰地表示出来，方便我们学习研究。树状分类法是一种很形象的分类法，按照层次，一层一层来分，就像一棵大树，有叶、枝、茎、根。总体来说，树状分类是对一个确定范围内的物质之间所包含的关系进行分类，有子概念与母概念。

考法02  氧化物的性质及分类

【典例2】有下列四种物质：①二氧化硫；②二氧化硅；③五氧化二磷；④氧化钙。

（1）从组成元素的类别来看，有一种物质与其他三种有明显的不同，它是________。

（2）从氧化物分类来看，有一种物质与其他三种有明显的不同，它是________。

（3）从四种物质在常温下的存在状态看，有一种物质与其他三种有明显的不同，它是________。

（4）从化合价上看，有一种物质与其他三种有明显的不同，它是________。

【思维拓展】对氧化物的理解

1．酸性氧化物

（1）酸性氧化物不一定是非金属氧化物，如Mn2O7。

（2）非金属氧化物不一定都是酸性氧化物，如CO、NO。

（3）酸性氧化物的通性

2．碱性氧化物

（1）碱性氧化物一定是金属氧化物。

（2）金属氧化物不一定是碱性氧化物，如Mn2O7是酸性氧化物。

（3）碱性氧化物的通性

考法03  各类物质间的转化关系

【典例3】（2021·邯郸高一检测）“探险队员”——稀硫酸，不小心走进了有许多“吃人的野兽”如图所示（即能与硫酸发生化学反应的物质）的小山，逃生线路有多种，但有一种线路是完全行不通，处处为陷阱，即为入口→③→⑤→⑦→⑨→出口，则该线路涉及的物质为（     ）。

    A．Na2CO3、Fe（OH）3、Zn、Fe2O3

    B．SO3、Cu、BaCl2、HCl

    C．Zn、Fe（OH）3、KNO3、CuO

    D．SO3、Cu、NaCl、CuO

【思维拓展】各类物质的化学通性及转化关系

1．金属单质、酸、碱、盐的化学通性

（1）一般金属单质的化学通性

（2）酸的化学通性

（3）碱的化学通性

（4）盐的化学通性

2．单质、氧化物、酸、碱和盐之间的转化关系

（1）上述转化关系并非包含全部反应，某些反应不能体现，如C还原CuO或Fe2O3，CuSO4+5H2O＝CuSO4·5H2O等。

（2）上述转化关系是共性，但学习时还要关注特殊性。如金属+酸盐+氢气，但铜与盐酸就不反应。

（3）应用单质、酸、碱、盐之间的转化规律时应注意某些物质的特性，如活泼金属可将比它活泼性弱的金属从它们的盐溶液中置换出来这一规律就不适合钠等。

题组A  基础过关练

1．（2021·浙江7月学考真题）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

2．（2021年7月·湖南合格考真题）某食品包装袋内有一小包标有“干燥剂”字样的固体物质，主要成分为CaO，它属于（     ）。

    A．单质    B．金属氧化物    C．非金属氧化物    D．盐

3．（衢州市2022年1月高一年级教学质量检测）下列属于碱性氧化物的是（     ）。

    A．Na2O2    B．Al2O3    C．CO2    D．CaO

4．（2021~2022湖南湘潭高一上学期期中）吉州窑黑釉木叶纹盏是中华名瓷，传统制作过程如下。其中以化学反应为主的是（     ）。

5．炼铁过程中存在反应：CaO+SiO2CaSiO3．该反应属于（     ）。

    A．化合反应    B．分解反应    C．置换反应    D．复分解反应

6．（2021·广西凭祥高一检测）碱溶液中都含有OH－，因此不同的碱表现出一些共同的性质。下列关于Ba（OH）2性质的描述中不属于碱的共同性质的是（     ）。

    A．能使紫色石蕊试液变蓝色

    B．能与盐酸反应生成水

    C．能与Na2SO4溶液反应生成BaSO4沉淀

    D．能与CO2反应生成水

7．已知碘元素及其化合物的性质与氯元素的相似。下表是某地市场上销售的一种“加碘盐”包装上的部分文字说明。请根据此表，结合中学学过的化学知识，回答下列问题：

（1）据物质分类中的树状分类法有关知识，在：①HIO3；②碘酸钠；③KOH；④I2O5；⑤HI五种______________（填“混合物”或“化合物”或“盐”或“氧化物”）中与碘酸钾（KIO3）属于同类物质的有______________（填序号）。

（2）推测出碘酸钾（KIO3）的物理性质：碘酸钾（KIO3）_______溶于水（填“能”或“不能”），化学性质：碘酸钾（KIO3）在受热时______________。

8．（2021·聊城高一检测）三组物质中每组均有甲、乙、丙三种物质（酸、碱、盐均为溶液）。

根据该表回答问题：

（1）第Ⅲ组中有一种物质能与第__________组中的所有物质反应，这种物质是__________。

（2）第Ⅱ组物质中，跟第Ⅰ组中所有物质都不能发生反应的是__________，该物质能与第Ⅲ组中所有物质发生反应，其化学方程式分别为_________________________、__________________________、__________________。

题组B  能力提升练

1．（2022年1月江苏合格考模拟四）我国科学家预言的T－碳（四个碳原子构成的正四面体分别取代金刚石结构中所有碳原子，如右图）最近在实验室成功合成。T－碳属于（     ）。

    A．混合物    B．化合物    C．氧化物    D．单质

2．《宋史·食货志》记载：“浸铜之法，以生铁煅成薄铁片，排置胆水槽中，浸渍数日，铁片为胆水所薄，上生赤煤。去刮赤煤，入炉三炼成铜。”下列说法不正确的是（     ）。

    A．生铁属于混合物

    B．文中“胆水”可能是硫酸铜溶液

    C．文中“赤煤”可能是铜单质

    D．上述过程涉及置换、化合、分解等反应

3．（2021·南京高一检测）下列变化不能通过一步反应实现的是（     ）。

    A．C→CO2              B．FeCl3→Fe（OH）3

    C．BaCl2→Ba（OH）2    D．CaCO3→CaCl2

4．以下表示的是碳及其化合物的转化关系，其中涉及的基本反应类型依次是（     ）。

CCO2H2CO3CaCO3CO2

    A．化合、置换、分解、复分解

    B．置换、复分解、化合、分解

    C．置换、化合、复分解、分解

    D．置换、化合、分解、复分解

5．归纳法是学习化学的重要方法之一，下列图示不正确的是（     ）。

6．（2021~2022学年上学期嘉兴高一期中）已知：物质X与Ca（OH）2在水溶液中能发生反应，反应的化学方程式如下：X+Ca（OH）2＝Y+Cu（OH）2↓。下列分析错误的是（     ）。

    A．X肯定不可能是酸

    B．X和Y的相对分子质量之差为24

    C．X可能是单质，也可能是化合物

    D．Y可以是CaCl2或Ca（NO3）2

7．有下列十种物质：①草木灰、②纯碱、③金刚石、④苛性钠、⑤生石灰、⑥硫酸、⑦碘酒、⑧氯化钠、⑨金属钠、⑩氧气和臭氧的混合气体，回答下列问题（填序号）：

（1）只由一种元素组成的是___________，只由两种元素组成的是___________。

（2）属于混合物的是_______，属于纯净物的是_________。

（3）属于单质的是_______，属于化合物的是___________。

（4）属于酸的是________，属于碱的是________，属于盐的是________。

8．价类二维图反映的是元素化合价与物质类别之间的关系，构建价类二维图是化学学习的重要方法。下图是某同学绘制的关于碳元素的价类二维图。

（1）甲为天然气的主要成分，其化学式为___________。

（2）根据碳元素的价类二维图完成下表：

（3）以CO2为原料，与H2经催化可转化为A物质，反应原理如下图所示：

①写出A的化学式_____。

②在催化剂Ⅰ（Fe3O4）作用下发生反应的化学方程式为_________________。

题组C  培优拔尖练

1．（2021~2022河北承德高一上学期期末）最近，科学家用一种称为“超酸”的化合物［H（CB11H6Cl6）］和C60反应，使C60获得一个H+，得到一种新型化合物［HC60］+［CB11H6Cl6］－。该反应看起来很陌生，但反应类型可以跟你熟悉的某个化学反应所属类型相似，你熟悉的这个化学反应是（     ）。

    A．Zn+2HClZnCl2+H2↑

    B．NH3+HClNH4Cl

    C．NaOH+HClNaCl+H2O

    D．CaCO3CaO+CO2↑

2．有关物质之间的部分转化关系如图所示，其中“—”表示物质间能发生化学反应，“→”表示物质间的转化关系，根据所学知识判断下列转化错误的是（     ）。

3．如图是按一定的方法给物质进行的分类，以下说法中错误的是（     ）。

    A．该种分类方法是交叉分类法

    B．标准1是根据所含物质的种类

    C．标准2是根据所含元素的种类

    D．类别1是混合物，类别2是单质

4．（2021·齐齐哈尔高一检测）酸式盐是盐的一种，可看作是多元酸中的氢离子未被完全中和所得到的盐，常见的有NaHCO3、NaHSO4、KH2PO4、K2HPO4等。已知H3PO2（次磷酸）与足量的NaOH反应只生成一种盐NaH2PO2，则下列说法正确的是（     ）。

    A．H3PO2属于二元酸      B．H3PO2属于三元酸

    C．NaH2PO2属于酸式盐    D．NaH2PO2属于正盐

5．我们平常所说的“五氧化二磷”，其分子结构呈“笼”状：

（图中代表磷原子，代表氧原子）。五氧化二磷溶于水得磷酸（H3PO4），每摩尔“五氧化二磷”溶解得磷酸需水的物质的量为（     ）。

    A．2mol    B．4mol    C．3mol    D．6mol

6．（2021·徐州高一检测）我国古代炼丹中用的红丹又名铅丹，在一定条件下，铅丹（本题中用X表示）与硝酸能够发生如下反应：X+4HNO3＝PbO2+2Pb（NO3）2+2H2O。

（1）铅丹的化学式为_______________。

（2）已知铅丹中铅元素的化合价为+2价和+4价，Fe3O4可以看做“混合氧化物”，用氧化物的形式可以表示为FeO·Fe2O3，则铅丹用氧化物的形式可以表示为_____。

（3）由此反应可以推断：PbO是________氧化物（填“酸性”或“碱性”，下同），PbO2是________氧化物。

（4）铅元素和碳元素的化学性质相似，请写出PbO2和NaOH溶液反应的化学方程式_____________________________________________。

7．有一包白色粉末状混合物，可能含有Na2CO3、NaCl、CaCO3、CuSO4、KCl、Na2SO4、MgCl2、KNO3中的某几种，现进行如下实验：①将混合物溶于水，得到无色透明溶液．②取少量上述溶液两份，其中一份加入BaCl2溶液，立即产生白色沉淀，再加上稀硝酸，沉淀不溶解，在另一份中加入NaOH溶液，也产生白色沉淀。根据上述实验现象回答：

（1）原混合物中肯定没有______________。

（2）原混合物中肯定有_____________________。

（3）不能确定是否含有____________________。

8．（2021·呼和浩特高一检测）为了将混有硫酸钠、碳酸氢铵（不稳定，受热易分解生成氨气、二氧化碳和水）的氯化钠提纯，某同学设计的实验流程如图：

试回答下列问题：

（1）操作①的目的是_______。操作②能否用硝酸钡溶液？________（填“能”或“否”）。

（2）进行操作②后，如何判断SO42－已除尽，方法是_______。

（3）写出操作③有关的化学反应方程式___________________________。操作④的名称是_______。

（4）此设计方案是否严密，说明理由________。

（5）原固体样品中含NaClm1g，最后得到的NaCl固体m2g，则m1_______m2（填“＞”、“＜”或“＝”）。