第一部分 基本概念.docx
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第一部分基本概念
第一部分基本概念
专题一物质的组成、分类、性质和变化
能够从宏观和微观的角度认识物质的组成和变化,掌握物质的一般分类方法和酸、碱、盐、氧化物之间的反应规律,为元素化合物的复习打好基础。
知识点
《高考考试大纲》
对应教科书内容
分子、原子、离子
了解分子、原子、离子等概念的含义。
了解原子团的定义。
义务教育教材
物理变化与化学变化
理解物理变化与化学变化的区别与联系。
混合物和纯净物、单质和化合物、金属和非金属
理解混合物和纯净物、单质和化合物、金属和非金属的概念。
酸、碱、盐、氧化物
理解酸、碱、盐、氧化物的概念及其相互联系。
物质及变化的分类方法
了解常见物质及变化的分类方法,能根据物质的组成和性质对物质进行分类。
化学1第二章第一节
有机化合物的分类方法
认同分类法对于化学科学研究和化学学习的重要作用。
选修5第一章第一节
一、知识整理
知识网络:
1.物质的组成
2.物质的分类
3.物质的性质和变化
4.酸、碱、盐、氧化物之间的反应规律
注:
此规律指一般情况下的反应,还有许多物质间的反应不符合此规律。
二、重点知识解析
1.分子与原子的区别
分子是保持物质化学性质的最小粒子,在化学反应中可分。
原子是化学变化中的最小粒子,在化学变化中不可分。
2.元素与同位素的区别
元素是指具有相同核电荷数(或质子数)的一类原子的总称。
元素只有种类之分,无数量概念。
同位素是指具有相同质子数和不同中子数的同种元素的不同原子。
元素种类仅由质子数决定,而同位素是由质子数和中子数共同决定。
3.混合物与纯净物的区别
混合物由不同种分子组成,它没有固定的组成,没有固定的熔、沸点。
由同种元素构成的物质不一定是纯净物,例如同素异形体。
如由O2和O3组成的混合物,由白磷、红磷组成的混合物。
具有相同组成的物质(如最简式、分子式相同)也不一定是纯净物。
因此,不能仅由化学式来判断是否是纯净物,要充分考虑其结构,要考虑同素异形体或同分异构体。
4.氧化物分类的依据
氧化物有不同的分类。
按氧化物的性质,通常分酸性氧化物、碱性氧化物和两性氧化物。
凡是只能与碱反应生成盐和水的氧化物为酸性氧化物,即酸酐。
多数非金属氧化物、金属高价态氧化物(如Mn2O7、CrO3)都属于酸性氧化物。
凡是只能与酸反应生成盐和水的氧化物称为碱性氧化物。
碱性氧化物一定是金属氧化物。
既能与酸反应,又能与碱反应生成盐和水的氧化物称为两性氧化物,如Al2O3等。
氧化物还有过氧化物、超氧化物等。
要注意有机酸酐不一定是氧化物,如醋酸酐(CH3CO)2O。
还要注意NO2不是酸性氧化物。
5.酸的分类与酸式盐
酸是指电离时生成的阳离子全部是氢离子的化合物。
根据酸的结构、组成、性质,酸可以有多种分类方法,如强酸、弱酸、氧化性酸、非氧化性酸、含氧酸、无氧酸、一元酸、多元酸等。
含氧酸的分子结构决定了酸的元数,通常是由羟基(-OH)的数目决定。
如H3PO4的结构式为,为三元酸;而亚磷酸H3PO3的结构为,为二元酸,因此Na2HPO3是正盐而非酸式盐。
6.盐的分类
盐有含氧酸盐和无氧酸盐。
酸式盐分为强酸的酸式盐和弱酸的酸式盐。
强酸的酸式盐只能电离不能水解(例:
NaHSO4Na++H++),弱酸的酸式盐既能电离又能水解(例如NaHCO3,H++;+H2OH2+OH-)
通常弱酸的酸式盐既能与强酸反应,又能与强碱反应;而强酸的酸式盐只能与碱反应。
复盐 如明矾KAl(SO4)2·12H2O,莫尔盐(NH4)2Fe(SO4)2。
络盐 如Fe(SCN)3,Ag(NH3)2Cl,Na3AlF6。
三、典型例题解析
【例1】物质经分析知道它仅含一种元素,则该物质不可能是
A.混合物B.化合物C.纯净物D.单质
【知识点】物质的组成
【能力层次】理解
【答案】B
【思路解析】仅含一种元素的物质,可能是单质,是单质必为纯净物;也可能是混合物,比如金刚石、石墨等互为同素异形体的单质混合在一起。
对于同素异形体要给予足够的关注。
【例2】下列各组物质均由分子组成的是
A.金刚石、氨气、氧气B.二氧化碳、二氧化硅、二氧化硫
C.空气、冰、碘蒸气D.液氯、液氨、熔化的食盐
【知识点】物质的组成
【能力层次】理解
【答案】C
【思路解析】离子化合物以及由共价键构成的原子晶体中不存在分子,像A中的金刚石、B中的二氧化硅以及D中的食盐;构成物质的间接微粒有质子、中子和电子,这些基本微粒又可形成不同的分子、原子和离子,要会分析它们之间的数量关系。
【例3】下列说法正确的是
A.酸酐不一定是氧化物
B.酸性氧化物一定不和酸反应
C.能和水反应生成酸的氧化物必为酸性氧化物
D.不能和酸反应的氧化物一定能和碱反应
【知识点】物质的组成和分类
【能力层次】理解
【答案】A
【思路解析】本题考查对氧化物概念的深刻理解,注意解题时采用反证法以及事物的一般性和特殊性的关系。
乙酸酐不是氧化物,所以A正确。
酸性氧化物SiO2可以和HF反应,所以B错。
NO2和水反应生成HNO3,但NO2不是酸性氧化物,所以C错。
CO、NO等不成盐氧化物与酸、与碱均不反应,所以D错。
【例4】下列物质中,直接由原子构成的是________。
①二氧化硅 ②二氧化碳 ③钠 ④金刚石 ⑤单晶硅 ⑥白磷 ⑦硫 ⑧氨气 ⑨溴化氢 ⑩碘蒸气
【知识点】物质的构成
【能力层次】理解
【答案】①、④、⑤
【思路解析】本题应由晶体结构思考:
②、⑥、⑦、⑧、⑨、⑩能形成分子晶体,是由分子构成的;③金属离子和自由电子构成;①、④、⑤都是原子晶体,构成的基本微粒是原子,原子间靠共价键形成原子晶体。
【例5】BGO是我国研制的一种闪烁晶体材料,曾用于诺贝尔奖获得者丁肇中的著名实验,它是锗酸铋的简称。
若知:
①在BGO中,锗处于其最高价态;②在BGO中,铋的价态与铋跟氯形成某种共价氯化物时所呈的价态相同,在此氯化物中铋具有最外层8电子稳定结构;③BGO可看成由锗和铋两种元素的氧化物所形成的复杂氧化物,且在BGO晶体的化学式中,这两种氧化物所含氧的总质量相同。
请填空:
(1)锗和铋的元素符号分别是________和________。
(2)BGO晶体的化学式是________。
(3)BGO晶体中所含铋氧化物的化学式是________。
【知识点】物质的组成
【能力层次】综合应用
【答案】
(1)Ge、Bi
(2)2Bi2O3·3GeO2或Bi4(GeO4)3(3)Bi2O3
【思路解析】本题为考查物质结构的综合试题。
从化学键的高度认识化合价实质至关重要。
(1)必须熟练掌握主族元素的名称和元素符号,越是不常见的元素,越要格外重视。
(2)BGO晶体化学式的确定要从两个方面突破。
一是Bi的价态,因为铋为变价金属元素;二是氧化锗与氧化铋物质的量之比。
由已知①确定Ge为+4价;由已知②确定铋的氯化物为BiCl3,铋才满足最外层8电子的稳定结构,氧化物与氯化物中铋的化合价相同,则晶体BGO中铋为+3价;由条件③中可知两种氧化物中含氧元素质量相同,应迅速转化为氧化物中氧原子数相同,由此可确定两种氧化物的物质的量之比,化学式可知。
注意:
含氧酸盐从组成上可看成是酸性氧化物与碱性氧化物所形成,注意只是从化合价上可以这样看,与其结构真实性无关,不要误解,更不能由此将含氧酸盐看成混合物。
【例6】下列变化中属于物理变化的是
A.氧气在放电条件下变成臭氧B.加热胆矾变成白色的无水硫酸铜
C.SO2使品红液褪色D.氢氧化镁胶体加入MgSO4后产生沉淀
【知识点】物质的变化
【能力层次】理解
【答案】D
【思路解析】同素异形体之间的变化是结构发生变化,为化学反应;加热胆矾使结晶水合物失去水,同样是结构的变化;SO2的漂白是因为SO2与色素结合成无色物质,是生成新物质的变化;而氢氧化镁胶体遇到电解质发生凝聚,虽然由胶体转化为浊液,但前后都是Mg(OH)2,并无新物质生成,因此答案为D。
【例7】某溶液中有银离子、镁离子、亚铁离子和铝离子四种离子,若向其中加入过量的氨水,水浴加热并搅拌后过滤出沉淀,再向沉淀中加入足量的盐酸,则所得溶液中大量减少的阳离子是
A.银离子B.镁离子C.亚铁离子D.铝离子
【知识点】物质的变化和性质
【能力层次】理解
【答案】AC
【思路解析】加入过量氨水,水浴加热,得到的沉淀成分为氢氧化镁、氢氧化铁、氢氧化铝。
银离子变为银氨络离子,留在滤液中。
再向沉淀中加入足量盐酸,溶液中有大量Mg2+、Al3+、Fe3+。
【例8】已知工业上真空炼铷的反应方程式为:
2RbCl+MgMgCl2+2Rb(g),对于此反应,能够进行正确解释的是
A.铷比镁金属性强
B.氯化镁比氯化铷难溶
C.高温下,镁离子得电子能力比铷离子弱
D.铷的沸点比镁低,当把铷蒸气抽走时,平衡向右反应方向移动
【知识点】物质的性质和变化
【能力层次】综合应用
【答案】D
【思路解析】A.铷比镁金属性强,所以镁应该不能置换出铷,无法解释题中反应。
B.提到溶解度,该反应不是复分解反应,不适用复分解反应发生的条件来衡量此反应能否发生。
C.镁离子得电子能力比铷离子应该强,此反应不发生。
D.控制条件,镁为液体,铷为气体,抽走铷蒸气,平衡右移,生成更多的铷。
【例9】已知:
Cu2O固态稳定,在溶液中不稳定,发生歧化反应。
(1)完成反应:
Cu2O+H2SO4________
(2)H2还原CuO时,固体由黑色变红,CuO全被还原,还原产物可能有铜或氧化亚铜,如何证明红色物质中有氧化亚铜?
【知识点】物质的性质和变化
【能力层次】综合应用
【答案】Cu2O+H2SO4CuSO4+Cu+H2O;加稀硫酸,有蓝色溶液生成,证明是Cu2O生成了CuSO4。
【思路解析】本题主要考查对歧化反应的理解和应用,以及运用基础知识设计实验的能力。
取少量固体粉末于试管中,加稀硫酸,若有Cu2O即会发生Cu2O+H2SO4CuSO4+Cu+H2O反应,溶液变蓝,证明有Cu2O生成。
【例10】下列变化一定属于化学变化的是________。
①导电②爆炸③缓慢氧化④品红褪色⑤无水硫酸铜变蓝⑥工业制氧气⑦白磷转化为红磷⑧久置浓硝酸变黄⑨煤干馏⑩从煤焦油中提取苯和苯的同系物⑾溴水中滴入CCl4,振荡后褪色⑿制肥皂后期加入氯化钠得肥皂⒀加热氯化铵固体,在试管上部又出现白色晶体⒁纯碱晶体风化⒂渗析⒃明矾净水⒄硬水软化⒅生物固氮⒆电镀
【知识点】物质的化学变化
【能力层次】理解
【答案】③⑤⑦⑧⑨⒀⒁⒃⒄⒅⒆
【思路解析】导电分为自由电子导电和自由离子导电,前者是物理变化,后者是化学变化;爆炸有轮胎爆炸、氢弹爆炸、黑火药爆炸等类型,前两者属于物理变化,后者因瞬间化学反应产生大量气体,体积迅速膨胀而引起爆炸,属于化学变化;缓慢氧化属于化学变化;无水硫酸铜吸水变蓝,生成新的纯净物CuSO4·5H2O,是化学变化;工业制氧是分离液态空气法;白磷转化为红磷,有结构改变的同素异形体的转化,是化学变化;久置硝酸变黄是因为硝酸分解出NO2所致;煤干馏,是隔绝空气加强热使之分解的过程,是化学变化;提取苯及其同系物是利用沸点不同分馏,是物理变化;溴水中滴入CCl4,振荡后褪色原理为萃取;制肥皂后期加入氯化钠得肥皂是盐析,是溶解度降低所致,是物理变化;加热氯化铵固体,在试管上部又出现白色晶体,是氯化铵固体受热分解成氨气和氯化氢,在试
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