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2023-2023学年高一化学《化学物质及其变化》专题突破(知识点归纳+典例解析).docx

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2023-2023学年高一化学《化学物质及其变化》专题突破(知识点归纳+典例解析).docx

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2023-2023学年高一化学《化学物质及其变化》专题突破(知识点归纳+典例解析).docx

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?化学物质及其变化?专题突破
一 物质常见的分类方法
对物质进行分类的常见方法有以下两种:树状分类法和交叉分类法。

[特别提示] (1)纯洁物和混合物的区别
纯洁物
混合物
有固定的组成和结构
无固定的组成和结构
有固定的熔、沸点
无固定的熔、沸点
保持一种物质的性质
保持原有物质各自的性质
(2)常见混合物
①溶液、浊液等。
②空气、植物油、汽油等。

如HCl是一元酸、无氧酸;H2SO4是二元酸、含氧酸。
[特别提示] 物质的交叉分类是应用最广泛的分类方法,因为一种物质具有多种性质,可以按某一种性质分类,也可以按另一种性质分类,在以后的学****中注意应用交叉分类学****物质的性质;物质的树状分类是宏观把握物质的一种分类方法,尤其是学****化学概念时一般应用这种分类方法。
【典例1】 以下十种物质:①水 ②空气 ③铁 ④二氧化碳 ⑤H2SO4 ⑥熟石灰[Ca(OH)2] ⑦胆矾 ⑧FeCl3溶液 ⑨碱式碳酸铜[Cu2(OH)2CO3] ⑩碳酸氢钠(NaHCO3)
其中属于混合物的是________(填序号,下同);属于氧化物的是________;属于碱的是________;属于酸的是________;属于盐的是________。
解析 碱式盐[Cu2(OH)2CO3]、酸式盐(NaHCO3)、结晶水合物(如胆矾CuSO4·5H2O),都有固定的组成,均为纯洁物,而FeCl3溶液包含FeCl3和水,属于混合物。
第2页
答案 ②⑧ ①④ ⑥ ⑤ ⑦⑨⑩
理解感悟 物质分类的标准较多,类别较多,但是都是以物质的根本概念进行区别和联系的。如:有固定组成的物质就是纯洁物,如CuSO4·5H2O,其中CuSO4与结晶水的个数比是1∶5,组成固定,属于化合物,所以CuSO4·5H2O是纯洁物,不是混合物。由一种元素与氧元素组成的化合物是氧化物;在水溶液中电离出来的阴离子均为OH-的化合物是碱;在水溶液中电离出来的阳离子均为H+的化合物是酸;由金属阳离子(或铵根离子)与酸根离子组成的化合物为盐。因此,只要我们把握好概念的内涵和外延,从本质理解概念,就可以把繁杂的分类知识掌握了。
二 比照三种分散系 学会制备胶体
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叫分散系,其中被分散的物质称作分散质,分散其他物质的物质称作分散剂,即:分散系=分散质+分散剂。
三种分散系的比拟
分散系
溶液
胶体
浊液
分散质粒子的种类
分子、离子
较多分子的集合体或大分子
大量分子的集合体(固体小颗粒或小液滴)
分散质粒子的直径
d<1nm
1nm<d<100nm
d>100nm
外部特征
均一、透明、
稳定
均一、透明、较稳定
不均一、不透明、不稳定
能否透过滤纸


不能
鉴别方法
无丁达尔效应
有丁达尔效应
静置分层
实例
食盐水、碘酒
氢氧化铁胶体、淀粉溶胶
泥水
【典例2】 我国科学家在世界上第一次为一种名为“钴酞菁〞的分子(×10-9m)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体内的叶绿素非常相似。以下说法中不正确的选项是( )
A.“钴酞菁〞分子所形成的分散系具有丁达尔效应
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B.“钴酞菁〞分子不能透过滤纸

、生物技术等方面
解析 ×10-9m符合胶体微粒直径范围,所以具有丁达尔效应,A对;胶体能透过滤纸,不能透过半透膜,B错;磁性为物理性质,C对。
答案 B
理解感悟 分散质粒子直径介于1~100nm之间是胶体的本质特征,所以先从分散质粒子的大小确定其是哪种分散系,再据此判断各项是否正确。
三 电解质中的“是与非〞
电解质中的“是与非〞
(1)电解质、非电解质的相同之处在于它们都是化合物,单质和混合物既不属于电解质,又不属于非电解质;电解质、非电解质的不同之处是在水溶液里或熔融状态下能否导电。
(2)电解质概念中的“或〞,指两种情况任取一种即可;非电解质中的“无论〞和“都〞,指两种情况必须同时满足。
(3)从物质类别上把握概念更清晰明了。如:酸、碱、金属氧化物、大多数盐以及H2O为电解质。酒精、蔗糖和大多数非金属氧化物是非电解质。
(4)能导电的物质不一定是电解质,如石墨等;电解质本身不一定能导电,如食盐晶体。
(5)NH3、SO2溶于水均能导电,但并非它们本身能电离出自由离子,而是它们与水反响的生成物NH3·H2O、H2SO3能电离出离子,所以NH3、SO2都是非电解质。
【典例3】 以下状态的物质,既能导电又属于电解质的是( )


解析 B项是混合物,不是电解质;A、C、D项都是电解质,但MgCl2晶体中离子不能自由移动,不能导电;C项中是分子,没离子,也不导电。
答案 D
第4页
四 离子方程式的书写与正误判断方法

抓住两易、两等、两查
两易:即易溶、易电离的物质(包括强酸、强碱、大多数可溶性盐)以实际参加反响的离子符号表示,非电解质、难电离的物质(包括弱酸、弱碱、水等)、难溶物、单质、气体、氧化物等用化学式表示。
两等:离子方程式两边的原子个数、电荷总数均对应相等。
两查:检查各项是否都有公约数,是否漏写必要的反响条件。

(1)看是否符合客观事实。如Fe跟稀H2SO4反响,写成2Fe+6H+===2Fe3++3H2↑是错误的。
(2)看化学式拆写是否正确。如NaHCO3与稀HCl反响写成2H++CO===CO2↑+H2O是错误的。
(3)看是否遵循质量守恒和电荷守恒。如Zn+Ag+===Zn2++Ag电荷不守恒。
(4)看是否漏掉局部离子反响。如H2SO4溶液与Ba(OH)2溶液的反响,写成Ba2++SO===BaSO4↓或H++OH-===H2O都是错误的。
【典例4】判断以下离子方程式是否正确,错误者指明原因,并写出正确的离子方程式。
①铁粉溶于稀硫酸中:2Fe+6H+===2Fe3++3H2↑
②用三***化铁溶液制取Fe(OH)3胶体:Fe3++3H2O===Fe(OH)3↓+3H+
③氢氧化铜溶于盐酸:OH-+H+===H2O
④氢氧化钡溶液与硫酸铜溶液混合:2OH-+Cu2+===Cu(OH)2↓
⑤铝与***化铜溶液发生置换反响:Al+Cu2+===Al3++Cu
⑥硫酸溶液与氢氧化钡溶液混合:H++OH-+SO+Ba2+===BaSO4↓+H2O
⑦碳酸钙溶于***溶液:CaCO3+2H+===Ca2++CO2↑+H2O
⑧碳酸氢钙溶液与足量氢氧化钠溶液混合:HCO+OH-===CO+H2O
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答案
序号
正误判断
错误原因
正确的离子方程式

×
不符合反响事实,产物应为Fe2+,不是Fe3+
Fe+2H+===Fe2++H2↑

×
产物为Fe(OH)3胶体,不是沉淀
Fe3++3H2OFe(OH)3(胶体)+3H+

×
氢氧化铜不能写成OH-,应写化学式
Cu(OH)2+2H+===Cu2++2H2O

×
生成Cu(OH)2沉淀的同时生成BaSO4沉淀
Ba2++2OH-+Cu2++SO===BaSO4↓+Cu(OH)2↓

×
反响方程式两边电荷不守恒
2Al+3Cu2+===2Al3++3Cu

×
生成BaSO4与H2O的物质的量之比应为1∶2
2H++SO+Ba2++2OH-===BaSO4↓+2H2O



×
Ca2+应参加反响,有CaCO3沉淀生成
Ca2++2HCO+2OH-===CaCO3↓+CO+2H2O
五 离子在水溶液中能否大量共存的判断
,假设反响,那么不能大量共存。
(1)看离子间能否生成难溶物、微溶物。要熟练记忆酸、碱、盐的溶解性,特别是难溶性的盐类。
(2)看离子间能否反响生成气体。气体又有酸性气体和碱性气体两种,具体表现为易挥发弱酸的酸根与H+不能大量共存;铵盐与强碱不能大量共存。
(3)看离子间能否反响生成难电离的物质(弱酸、弱碱、水等)。酸中的盐酸、硫酸和***易电离,其他的酸一般难电离;碱中的氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钙、氢氧化钡易电离,其他的碱均认为是难电离。
第7页
(4)看离子间能否发生氧化复原反响等。

(1)无色透明的溶液中,不能存在有色离子,如Cu2+(蓝色)、Fe3+(棕黄色)、Fe2+(浅绿色)、MnO(紫色)等。
(2)在强酸性溶液中,与H+起反响的离子不能大量存在。
(3)在强碱性溶液中,与OH-起反响的离子不能大量存在。
【典例5】在无色透明的溶液中,可以大量共存的离子组是( )
、Fe2+、K+、Cl-
+、Na+、Cl-、SO
+、Cl-、NO、K+
+、H+、OH-、CO
解析 MnO、Fe2+、Cu2+在溶液中均显一定的颜色,A、B项不合题意;D项中H++OH-===H2O,2H++CO===CO2↑+H2O,Ca2++CO===CaCO3↓,故D项不合题意。
答案 C
理解感悟 溶液中的离子共存,是一种要求较高的题型,所涉及的知识多且广,特别要求能熟练掌握一些边缘零碎知识。同时在答题时要注意题目中的一些附加的、隐含的条件。
【典例6】某溶液的溶质可能由以下离子组成:Cl-、SO、CO、H+、Ba2+、Na+,某同学进行了如下实验:
(1)向溶液中参加过量的BaCl2溶液,有白色沉淀产生,过滤;
(2)向(1)中滤液里参加AgNO3溶液,有白色沉淀产生;
(3)将(1)中的沉淀参加稀盐酸中,沉淀局部消失,有气体产生。
依据以上实验可以推断,原溶液中一定含有________;一定没有____________;可能含有__________________。
解析 推断溶液中肯定存在、肯定不存在及可能存在什么离子,是考查离子反响的又一种重要题型。其命题形式通常是给出实验现象或实验事实,要求通过对题述实验、离子性质、离子共存的分析而得出结论。实验(1)说明原溶液中没有Ba
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2+;由实验(3)(白色沉淀局部消失、产生气体)可知一定含有SO(BaSO4不溶于盐酸)、CO;由于参加BaCl2溶液引入了Cl-,所以不能由实验(2)确定原溶液中含Cl-;而CO与H+不能大量共存,所以肯定不含有(大量)H+;3种阳离子中只剩下Na+了,那么必然含有Na+。
答案 SO、CO、Na+ H+、Ba2+ Cl-
理解感悟 解这类题要充分分析离子的性质、实验现象和离子共存(离子共存是重要的隐含条件)等因素,并特别注意在实验中参加某试剂时,是否引入或生成了原溶液中可能存在的离子,以及当只剩下一种阳(阴)离子时,一定含有这种阳(阴)离子。
六 快速准确熟记氧化复原反响有关概念的方法
氧化复原反响是有电子转移(得失或偏移)的反响,其表现特征是元素的化合价发生变化,实质是电子转移。氧化复原反响中的概念较多,极易混淆。运用以下方法,可以快速准确的掌握氧化复原反响的有关概念。


(1)记忆口诀:“升失氧还、降得还氧〞。其含义即:化合价升高→失去电子(电子对偏离)→被氧化→复原剂→具有复原性(失电子能力);化合价降低→得到电子(电子对偏向)→被复原→氧化剂→具有氧化性(得电子能力)。
(2)记忆口诀:“剂性一致,其他相反〞。其含义即:氧化剂具有氧化性,复原剂具有复原性;“其他相反〞即氧化剂被复原,发生复原反响,得复原产物;复原剂被氧化,发生氧化反响,得氧化产物。

化合价变化是分析一切氧化复原反响问题的前提和根底,正确标出各元素的化合价是分析氧化复原反响的关键和突破口。具体方法是找变价,判类型(是否为氧化复原反响);分升降,定其他(化合价升高,失去电子,发生氧化反响,化合价降低,得到电子,发生复原反响)。
【典例7】 单质钛(Ti)抗腐蚀能力强(放在大海中几周后仍金光闪闪),机械强度高,有“未来金属〞之称。又因用它制的“骨头〞置入人体后可以在上面长肉,所以又有“亲生物金属〞之美誉。工业上常用硫酸分解钛铁矿(FeTiO3,铁为+2价)的方法来制取TiO2,再由TiO2制金属钛。主要反响有:
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①FeTiO3+3H2SO4===Ti(SO4)2+FeSO4+3H2O
②Ti(SO4)2+3H2O===H2TiO3↓+2H2SO4
③H2TiO3TiO2+H2O
④TiO2+2C+2Cl2TiCl4↑+2CO↑
⑤TiCl4+2Mg2MgCl2+Ti
上述反响中,属于氧化复原反响的有( )
A.①②B.①⑤C.③④D.④⑤
解析 氧化复原反响的判断依据是有化合价变化,否那么就是非氧化复原反响。①中Fe反响前后都是+2价,Ti反响前后都是+4价,是非氧化复原反响。②③中Ti都是+4价。④中C、Cl2是单质,化合价肯定有变化。⑤中Ti、Mg的化合价都有变化。
答案 D
【典例8】 分析以下反响中元素在反响前后的化合价升降、电子得失及被氧化、被复原情况,并指出氧化剂、复原剂、氧化产物、复原产物。
(1)Cl2+H2O===HCl+HClO
(2)CH4+2O2CO2+2H2O
(3)3Cu+8HNO3===3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
解析 (1)中Cl2中的Cl是0价,反响后分别是-1价和+1价,是歧化反响,所以Cl2的化合价是既升又降,它既是氧化剂又是复原剂。
(2)C从-4→+4价,共失8e-,CH4为复原剂;O原子从0→-2价,每个原子降2价,4个氧原子,共降8价。
(3)HNO3中的N为+5价,要注意Cu(NO3)2中的N也是+5价(没变价),变价的是NO中的N(+2价)。
答案 (1) Cl2既是氧化剂又是复原剂,HCl是复原产物,HClO是氧化产物。
第9页
(2) CH4为复原剂,CO2为氧化产物,O2为氧化剂,CO2、H2O为复原产物。
(3)
Cu为复原剂,HNO3为氧化剂,Cu(NO3)2为氧化产物,NO为复原产物。
七 守恒法在氧化复原反响计算中的应用
,计算参加反响的氧化剂或复原剂的量,确定反响前后某一元素的价态变化或物质的化学式等。其计算的关键是依据氧化剂得电子总数与复原剂失电子总数相等(即得失电子守恒)。
:首先找出氧化剂、复原剂及其物质的量以及每摩尔氧化剂、复原剂得失电子的量,然后根据电子守恒列等式:氧化剂的物质的量×每摩尔氧化剂得电子数=复原剂的物质的量×每摩尔复原剂失电子数,利用这一等式,解氧化复原反响计算题,可化难为易,化繁为简。
【典例9】 实验室用MnO2和浓盐酸制***气的反响为MnO2+4HCl(浓)MnCl2+2H2O+Cl2↑。反响中,%的MnO2被复原,那么:
(1)被氧化的***化氢的质量为___________________________________________。
(2)转移电子的物质的量为____________________________________________。
(3)纺织工业中常用***气作漂白剂,漂白布匹后,过量的***需要除去,通常可用Na2SO3作“脱***剂〞,脱***后的产物为Na2SO4,***变为-1价。假设把此题中产生的Cl2完全转化,需要Na2SO3的质量为______________________________________________________。
解析 (1)设被氧化的HCl的质量为x,那么有如下关系:
MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O~被氧化2HCl
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那么:= 解得:x=
(2)该方程式中转移电子数为2,所以电子数(未知量)与MnO2(量)的关系为MnO2~2e-
(3)Na2SO3与Cl2的反响为Na2SO3+Cl2+H2O===Na2SO4+2HCl,所以MnO2(量)与Na2SO3(待求量)的物质的量比关系为MnO2~Cl2~Na2SO3。
综合上述关系,有如下关系式:
MnO2~2e-~Na2SO3
即==
解之得:n(e-)= m(Na2SO3)=
答案 (1)
(2)
(3)