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考点1 物质及其反应的分类
【核心考点梳理】
一、物质的分类
1.物质分类的意义
(1)通过比较物质的相似性,把某些具有共同点或相似特征的事物归为一类,以提高研究的效率。
(2)使众多复杂的事物高度有序化,有助于我们按照物质的类别进一步研究物质的组成、结构和性质。
2.根据物质的物理性质分类
(1)根据物质存在的状态:分为气态物质、液态物质、固态物质;(2)根据物质的导电性:分为导体、半导体、绝缘体;(3)根据物质在水中的溶解性:分为可溶性物质、微溶性物质、难溶性物质。
3.根据物质的组成和性质特点分类
3.应用分类法对氧化物进行分类:
根据氧化物的性质,将氧化物分为碱性氧化物和酸性氧化物:
碱性氧化物:能与酸反应生成盐和水的氧化物,如CaO、Na2O等。
酸性氧化物:能与碱反应生成盐和水的氧化物,如CO2、SO2等。
写出下列化学方程式:CaO与盐酸反应:CaO+2HCl=CaCl2+H2O。
CO2与Ca(OH)2反应:CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O。
4.对物质依据不同的标准进行分类。
(1)酸的分类
①根据组成,将酸分为无氧酸和含氧酸
无氧酸:不含氧元素的酸,如HCl等。
含氧酸:含氧元素的酸,如H2SO4、HNO3等。
②根据在水溶液中电离出的H+个数,分为一元酸(如HCl、HNO3)、二元酸(如H2SO4、H2CO3)和三元酸(如H3PO4)。
③根据酸性强弱,分为强酸(如HCl、H2SO4)和弱酸(如H2CO3)。
(2)碱的分类
①根据溶解性,NaOH、KOH和Ba(OH)2为可溶性碱;Cu(OH)2、Fe(OH)3为难溶性碱或难溶性氢氧化物;Ca(OH)2为微溶性碱。
②根据碱性强弱,KOH、NaOH、Ca(OH)2、Ba(OH)2为强碱;NH3·H2O、Cu(OH)2等为弱碱。
(3)盐的分类
【核心归纳】
(1)纯净物:只由一种成分(分子)组成的物质。有化学式,有固定熔、沸点。
(2)混合物:由多种成分(分子)组成的物质。无化学式,无固定熔、沸点。
(3)单质:由同一种元素组成的纯净物。
(4)化合物:由不同种元素组成的纯净物。几种元素组成化合物时,有的只能组成一种化合物,有的可以组成不同的化合物。
(5)氧化物:由两种元素组成其中一种是氧元素的纯净物。
-+ (1)对于同一物质,分类标准不同,物质类别也不同。
如NaHSO4既属于盐、钠盐、酸式盐,又属于含氧酸盐等。
(6)依据组成和性质判断物质的类别时应注意:
①纯碱(Na2CO3)不属于碱,属于盐。
②结晶水合物如CuSO4·5H2O等为纯净物。
③只含有一种元素的物质可能是纯净物,也可能是混合物(如O2、O3同素异性体的混合物)。
(7)氧化物的分类中的特殊物质
①碱性氧化物都是金属氧化物,但金属氧化物不一定都是碱性氧化物,如Mn2O7为酸性氧化物。Na2O2与酸反应不仅生成盐和水,还生成了O2,不属于碱性氧化物
②非金属氧化物不一定都是酸性氧化物,如CO、H2O等;酸性氧化物也不一定都是非金属氧化物,如Mn2O7。
③CO、NO等不能与碱反应生成盐,属于不成盐氧化物。
【典型例题】
例1.(2022·北京房山·高一期末)2022年6月,我国神州十四号载人飞船成功发射。神州十四号载人飞船的太阳电池翼选用长寿命的柔性三结砷化镓太阳电池片。砷化镓(GaAs)属于
A.单质 B.化合物 C.酸 D.碱
例2.下列物质分类的正确组合是( )
选项
混合物
化合物
单质
盐
A
盐酸
NaOH固体
石墨
食盐
B
碱石灰
金刚石
O3
纯碱(Na2CO3)
C
空气
澄清石灰水
铁
石灰石
D
CuSO4·5H2O
CaCl2
水银
CaO
二、物质的转化
1.以碳、钙两种元素的单质和化合物为例,按要求完成物质间的转化。
物质的转化反应
实例(化学方程式)
单质→化合物
C+O2CO2或
2Ca+O22 CaO
碱性氧化物→碱
CaO+H2O=== Ca(OH)2
酸性氧化物→酸
CO2+H2O===H2CO3
酸→盐
Ca(OH)2+2HCl===MgCl2+2H2O
2.物质转化中的常见反应类型
(1)酸、碱、盐在溶液中发生复分解反应,通常有沉淀析出、气体放出或水等物质生成。例如:MgCl2+2NaOH=== Mg(OH)2↓+2NaCl。
(2)酸性氧化物与碱性氧化物可以发生化合反应,生成盐类物质。例如:CaO+CO2===CaCO3。
(3)排在金属活动性顺序表中氢前面的金属与稀盐酸(或稀硫酸)发生置换反应,生成氢气和盐。例如:Mg+2HCl===MgCl2+H2↑。
3.无机化合物转化为有机化合物
1828年,德国化学家维勒通过蒸发无机化合物氰酸铵(NH4CNO)水溶液得到了尿素[CO(NH2)2]。尿素的合成揭开了人工合成有机化合物的序幕。
【核心归纳】
(1)物质间的转化一般可以按照下列思路进行考虑
①金属及其化合物的转化:单质→氧化物→碱→盐。
②非金属及其化合物的转化:氢化物→单质→氧化物→酸→盐。
③按照酸的通性、碱的通性等进行转化。
(2)各类无机物间的典型转化
【典型例题】
例1.(2022·全国·高一专题练习)三种物质在密闭容器中发生反应,反应前后质量比例的变化关系如图所示。下列说法正确的是
A.反应中CaO为催化剂
B.该反应是复分解反应
C.反应后容器中固体质量减少
D.反应后容器中氧元素质量分数增大
例2.现有A、B、C、D四种物质,它们分别是Fe、HCl(稀)、NaOH(溶液)、AgNO3(溶液)四种物质中的一种,它们之间的反应关系及所发生反应的反应类型如图:
则物质B为( )
A.Fe B.HCl(稀)
C.NaOH(溶液) D.AgNO3(溶液)
三、化学反应的分类
1.化学反应的类型
反应通式
反应类型
实例(化学方程式)
A+B===C
化合反应
2H2+O22H2O
C===A+B
分解反应
CaCO3CaO+CO2↑
AB+C===A+CB
置换反应
H2+CuOCu+H2O
AB+CD===AD+CB
复分解反应
NaOH+HCl===NaCl+H2O
2.氧化还原反应
根据化学反应中元素的化合价是否发生变化,可将化学反应重新进行分类:
(1)有元素化合价发生变化的反应,称为氧化还原反应。
(2)元素化合价不发生变化的反应,称为非氧化还原反应。
氧化还原反应与四种基本反应类型之间的关系
【典型例题】
例1.(2022·全国·高一专题练习)根据微观粒子反应示意图,下列说法正确的是
A.反应①的化学方程式:C+O2CO
B.反应②的化学方程式:CO+O2CO2
C.反应②为复分解反应 D.反应①为化合反应
例2. (1)A图是“四种基本反应类型与氧化还原反应的关系”图,请在A图中用阴影部分表示反应:H2+CuOCu+H2O所属的区域。
(2)“四种基本反应类型与氧化还原反应的关系”也可用B图表达。其中Ⅰ为化合反应,则Ⅱ为____________反应。写出有水生成的符合反应类型Ⅲ的一个化学方程式:___________。
微专题1 物质转化中反应能否发生的分析判断
【核心考点归纳】
物质的性质和反应的条件是判断反应能否发生及生成产物的重要依据,要特别注意的有:
1. 如果物质的转化发生的是复分解反应,一定要符合或有沉淀析出或有气体放出或有水等物质生成。
2. 如果物质的转化发生的是置换反应要符合:排在金属活动性顺序表中氢前面的金属与稀盐酸(或稀硫酸)发生置换反应,生成氢气和盐等“以强制弱”原则。
3.某些酸性氧化物可以直接与水反应生成对应的酸,如CO2,SO2等,但SiO2等与水不反应;同样某些碱性性氧化物可以直接与水反应生成对应的酸,如CaO,Na2O等,但MgO、CuO等与水不反应。
4.有些物质的转化需要条件,条件有时决定反应能否发生及产物的不同。
解答本类试题思维流程如下:
【典型例题】
1.下列物质间的转化能一步实现的是( )
A.Na2CO3→NaOH B.CaCO3→Ca(OH)2
C.NaNO3→NaCl D.FeSO4→CuSO4
3.下列物质间的转化,不能通过一步反应完成的是( ).
A.Zn→H2 B.CO2→CaCO3
C.Fe→Fe(OH)3 D.Ca(OH)2→CaCO3
3.下列物质在给定条件下的转化均能一步实现的是( )
A.Fe3O4FeFeCl3
B.H2O2H2H2O
C.CaCl2溶液CaCO3CO2
D.CuSO4溶液CuCuO
4.如图所示,“——”表示相连的物质间在一定条件下可以发生反应,“―→”表示丁在一定条件下可以转化为乙。下面四组选项中,符合图示要求的是( )
选项
甲
乙
丙
丁
A
H2SO4
Na2SO4
NaOH
NaCl
B
KCl
K2CO3
KOH
HCl
C
O2
CO
CuO
C
D
FeCl2
CuCl2
Zn
HCl
【考点达标针对练】
1.纪录片《我在故宫修文物》表现了文物修复者穿越古今与百年之前的人进行对话的职业体验,让我们领略到历史与文化的传承。下列文物修复和保护的过程中涉及化学变化的是( )
A
B
C
D
银器用除锈剂除锈
变形的金属香炉复原
古画水洗除尘
木器表面擦拭烫蜡
2.下列各组物质中,第一种是酸,第二种是混合物,第三种是碱的是
A.硫酸、、苛性钠 B.硫酸、空气、纯碱
C.氧化铁、胆矾、熟石灰 D.硝酸、食盐水、烧碱
3.实验室中的药品常按物质的性质、类别等有规律地摆放。现有部分药品按某种规律摆放在实验桌上,如下图。做“硫酸的性质”的实验时,某同学取用BaCl2溶液后,应把它放回的位置是
4.所列各组物质中,物质之间按箭头方向不能通过一步反应实现所示转化的是( )
A.甲为CuO、乙为CO2、丙为H2O
B.甲为C、乙为CO、丙为CO2
C.甲为CaCO3、乙为CaO、丙为Ca(OH)2
D.甲为H2SO4、乙为H2O、丙为H2
5.物质的分类是化学研究的重要方法之一,近年来发现,在金星大气层中存在三氧化二碳。下列物质与它属于同类的是( )
A. H2、O3 B. H2SO4、H2CO3 C. SO2、NO D. Na2SO3、KClO3
6.实验室里有4个药品橱,已经存放以下物品:
药品橱
甲橱
乙橱
丙橱
丁橱
药品
盐酸,硫酸
氢氧化钠,氢氧化钙
红磷,硫
铜,锌
实验室新购进一些碘,应该将这些碘放在( )
A.甲橱 B.乙橱 C.丙橱 D.丁橱
7.将下列各组物质,按单质、氧化物、酸、碱、盐分类顺序排列正确的是( )
A.银、二氧化硫、硫酸、烧碱、食盐
B.碘酒、冰、硫酸氢钠、烧碱、碳酸钙
C.氢气、干冰、硝酸、烧碱、硝酸钾
D.铜、氧化铜、醋酸、石灰水、碳酸氢钠
8.化学概念在逻辑上存在如下关系:
对下列概念的说法正确的是( )
A.化合物与纯净物属于重叠关系
B.化合物与碱性氧化物属于交叉关系
C.分解反应与复分解反应属于并列关系
D.钠盐与碳酸盐属于并列关系
9.无色溶液X是下列四种物质中的一种。将其分成等量的三份,向其中分别加入少量AgNO3溶液、CuO固体、NaOH溶液,产生的现象如下表。则物质X是下列选项中的( )
AgNO3溶液
CuO固体
NaOH溶液
现象
白色沉淀
溶解,溶液变蓝
无明显现象
A.NaCl溶液 B.Ca(OH)2溶液
C.稀硝酸 D.稀盐酸
10.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 ②碱性氧化物 ③碱 ④非金属单质 ⑤酸性氧化物 ⑥酸
A.①②③ B.①④⑥ C.②⑤⑥ D.①②③④⑤⑥
11.下列反应中既属于化合反应,又属于氧化还原反应的是( )
A.SO2+H2O2=H2SO4 B.Zn+2AgNO3=Zn(NO3) 2+2Ag
C.2HClO=2HCl+O2↑ D.CO2+2NaOH=Na2CO3+H2 O
12.KOH是我国古代纺织业常用作漂洗的洗涤剂。古代制取KOH的流程如下:
上述流程中没有涉及的化学反应类型是( )
A.化合反 B.分解反应 C.置换反应 D.复分解反应
13.中国科学技术大学的钱逸泰教授等以四氯化碳和金属钠为原料,在700 ℃时可制得纳米级金刚石粉末,发生的反应是4Na+CCl4C+4NaCl,这一成果被誉为“稻草变黄金”。对此反应的理解中有错误的是( )
A.反应过程中元素种类没有改变 B.金刚石属于非金属单质
C.四氯化碳和氯化钠都属于盐 D.该反应为置换反应
14.将稀硫酸、硫酸铜溶液、氯化镁溶液、氢氧化钡溶液两两混合,最多能发生的反应个数及生成沉淀的种类数分别为( )
A.2、2 B.2、3 C.3、3 D.3、2
15.一同学设计了两种由CuO→Cu的实验方案:
方案一:ZnH2Cu;
方案二:CuOCuSO4Cu。
大家认为方案二优于方案一,理由是:①节约能源;②Cu产率高;③产品纯净;④操作安全。其中,评价正确的是( )
A.①②③ B.①②④
C.①③④ D.②③
16.下列各组物质中,满足图所示物质一步转化关系的是( )
选项
X
Y
Z
A
CO
CO2
H2CO3
B
Cu
CuO
Cu(OH)2
C
CaO
Ca(OH)2
CaCO3
D
CuSO4
Cu(OH)2
CuCl2
17.(双选)学习化学不是靠一味背诵的,要学会运用合适的方法,如“类推”,这样才能事半功倍。下列类推不正确的是( )
A.已知CO2通入Ca(OH)2溶液中溶液变浑浊,CO2通入Ba(OH)2溶液中溶液也会变浑浊
B.已知CO2能与CaO反应生成CaCO3,CO2也能与BaO反应生成BaCO3
C.已知CaO能与H2O反应生成Ca(OH)2,CuO也能与H2O反应生成Cu(OH)2
D.已知CaCl2溶液能与NaOH溶液反应生成Ca(OH)2沉淀和NaCl,BaCl2溶液也能与NaOH溶液反应生成Ba(OH)2沉淀和NaCl
18.(双选)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、KHPO4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属于一元酸 B.H3PO2属于三元酸
C.NaH2PO2属于酸式盐 D.NaH2PO2属于正盐
19.对牙膏的探究要用到许多化学知识。
(1)下表列出了两种牙膏中的摩擦剂,请在表中填写两种摩擦剂所属的物质类别:
X牙膏
Y牙膏
摩擦剂
碳酸钙
二氧化硅
摩擦剂的物质类别(指酸、碱、盐、氧化物)
(2)根据你的推测,牙膏摩擦剂在水中的溶解性是______(填“易溶”或“难溶”)。
(3)X牙膏中的摩擦剂——碳酸钙可以用石灰石来制备。某学生设计了一种实验室制备碳酸钙的实验方案,其流程如下图所示:
请写出上述方案中有关反应的化学方程式:
①________________________________________________________________________;
②________________________________________________________________________;
③________________________________________________________________________。
20.(2022·上海·高一专题练习)回答下列问题:
(1)填写有关物质分类空格:_______、_______、_______、_______、_______、_______、_______。
(2)(交叉分类法)把“物质”与“物质类别”连接起来:_______。
物质
物质类别
Na2CO3
钠盐
Na2SO4
钾盐
K2SO4
硫酸盐
K2CO3
碳酸盐
21.(2022·云南·昆明一中高一开学考试)昆一中化学竞赛班和理科学社(chemistryking)的学长特别设计了如图所示的图案欢迎你加入百年名校,成为昆华园的一员。图中A~G均为初中化学常见物质,“-”表示物质之间能够相互反应,“→”表示物质之间的转化关系(所涉及反应均为初中常见的化学反应)。A、B、C、D、E分别属于酸、碱、盐、氧化物、单质中的一种,其中A、B均为黑色固体,A具有吸附性,C、E在农业上常用于配制农药波尔多液。
请回答:
(1)A的化学式为____。
(2)D属于题中所述物质类别中的____。
(3)B→C的化学方程式为_____。
(4)F和G对应的物质可能是_____。(填序号)
①水和氧气 ②氢氧化钠和碳酸钠 ③二氧化碳和一氧化碳
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