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简单分类法及其应用
第一节 物质的分类
第1课时 简单分类法及其应用
[学习目标定位] 学会物质分类方法,会从不同角度对物质进行分类,熟悉酸、碱、盐、氧化物等之间的转化关系。
一 物质的分类方法
1.对物质进行分类,首先要确定分类的标准,然后按标准进行分类。
例如对下列化合物进行分类:
①NaCl ②HCl
③CaCl2 ④CuO ⑤H2O ⑥Fe2O3
(1)依据通常状况下物质的存在状态为标准,可分为固体:
①③④⑥、液体:
⑤、气体:
②。
(2)依据物质的元素组成为标准,可分为氯化物:
①②③、氧化物:
④⑤⑥。
(3)依据物质的组成和性质为标准,可分为酸:
②、盐:
①③、氧化物:
④⑤⑥。
2.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。
归纳总结
物质的分类方法
(1)单一分类法:
选定某一标准,对物质进行分类。
对于同一组物质,选用不同的分类标准,其分类结果不同。
(2)交叉分类法:
用多种不同的单一分类法对物质进行分类。
(3)树状分类法:
采用树状形式对同类物质进行再分类。
如按照物质的组成和性质分类:
物质
1.
(1)将下列Ⅰ中的物质与Ⅱ中的物质类型用短线连起来。
Ⅰ,Na2SO4,KHSO4,NaCl,BaSO4,NaHCO3 Ⅱ含氧酸盐,无氧酸盐,钠盐,硫酸盐,酸式盐
(2)在Ⅰ中所列出的物质里,从组成与性质上看,有一种物质可以与H2SO4归为同一类,这种物质的化学式是________。
答案
(1)
(2)KHSO4
解析 分类连线时,一定要明确分类的标准,同一种物质分类标准不同,会有不同的归类。
H2SO4的组成中含有H原子和SO
,在Ⅰ中的五种物质里,含有H原子和SO
的是KHSO4。
理解感悟 交叉分类法能弥补单一分类法的不足。
应用交叉分类法就是要寻找同一类型的不同物质的特有属性、共有属性、交叉属性,从而发散式地、多角度地、多侧面地对物质进行分类。
2.请按下列线索提示画出Fe、Cu、S、H2、HCl、NaOH、H2SO4、Ba(OH)2、NaHCO3、K2O、CuO、NaCl的树状分类图:
答案 Fe、Cu S、H2 HCl、H2SO4 NaOH、Ba(OH)2
NaCl、NaHCO3 K2O、CuO
解析 要正确填写树状分类图,必须首先明确各物质的组成和性质差异。
依据基本化学知识即可解决。
依次为Fe、Cu;S、H2;HCl、H2SO4;NaOH、Ba(OH)2;NaCl、NaHCO3;K2O、CuO。
二 分类法的应用
1.同类物质常常具有许多共性。
因此可以通过物质所属类别,推测其具有的性质。
(1)SO2和CO2同为酸性氧化物,试根据酸性氧化物具有的通性(或CO2的性质),推测SO2具有的性质,用化学方程式表示:
①SO2+H2OH2SO3,②SO2+CaO===CaSO3,③SO2+Ca(OH)2===CaSO3↓+H2O。
(2)实验室用碳酸钙与盐酸反应制取CO2气体的化学方程式是CaCO3+2HCl===CaCl2+CO2↑+H2O;若实验室没有盐酸时,可选用硝酸代替。
2.通过物质分类,可以建立物质间的从属关系,分析物质间的本质区别和联系,寻找各类物质之间的转化关系。
以钙为例,用化学方程式表示钙及其化合物之间的转化关系以及反应类型。
Ca
CaO
Ca(OH)2
Ca③CO3
Ca⑤Cl2
①2Ca+O2===2CaO,化合反应;
②CaO+H2O===Ca(OH)2,化合反应;
③CaO+CO2===CaCO3,化合反应;
④Ca(OH)2+CO2===CaCO3↓+H2O,复分解反应;
⑤Ca(OH)2+2HCl===CaCl2+2H2O,复分解反应;
⑥CaCO3+2HCl===CaCl2+CO2↑+H2O,复分解反应。
归纳总结
单质、氧化物、酸、碱、盐之间的转化关系图
3.根据酸、碱、盐、氧化物之间的转化关系,写出硫酸分别与镁及其化合物(类别不同)反应生成硫酸镁的化学方程式。
答案 Mg+H2SO4===MgSO4+H2↑
MgO+H2SO4===MgSO4+H2O
Mg(OH)2+H2SO4===MgSO4+2H2O
MgCO3+H2SO4===MgSO4+CO2↑+H2O
解析 根据酸、碱、盐、氧化物之间的转化关系,酸能与金属单质、碱性氧化物、碱、盐等反应生成盐,故硫酸可与Mg、MgO、Mg(OH)2、MgCO3等反应生成MgSO4。
4.单质、氧化物、酸、碱和盐的相互关系,可以用图简单表示。
限选择铁、碳、氧气、盐酸、氧化钙、二氧化碳、水、氢氧化钙8种物质作为反应物,将图中指定序号的转变用化学方程式表示(所写化学方程式不得重复)。
①C+O2
CO2;
②________________________________________________________________________;
③________________________________________________________________________;
④________________________________________________________________________;
⑤________________________________________________________________________;
⑥________________________________________________________________________;
⑦________________________________________________________________________。
答案 ②CO2+H2OH2CO3
③CO2+Ca(OH)2===CaCO3↓+H2O
④Fe+2HCl===FeCl2+H2↑
⑤CaO+2HCl===CaCl2+H2O
⑥Ca(OH)2+2HCl===CaCl2+2H2O
⑦CaO+H2O===Ca(OH)2
解析 属于同一类的物质必定符合同一标准,就会有某一共同的性质,利用一类物质和另一类物质之间的关系,就可以找出物质之间转化的方法:
非金属
酸性氧化物
;金属
碱性氧化物
,该题对各类物质之间的转化限定了8种物质,从这8种物质中选出符合条件的物质进行各类物质间的转化。
1.由一种元素组成的物质( )
A.一定是一种单质
B.一定是纯净物
C.一定是化合物
D.可能是纯净物也可能是混合物
答案 D
解析 单质是同一种元素形成的纯净物,但同素异形体之间形成的物质虽含有同一种元素,但分属不同的单质,是混合物;化合物必须是由两种或两种以上不同元素形成的纯净物。
2.下列各组物质中前一种是化合物,后一种是混合物的是( )
A.氧化钙,澄清的泉水
B.氢氧化钾,含铜质量分数为80%的氧化铜
C.澄清的石灰水,粗盐
D.红磷,空气
答案 A
解析 氧化钙为氧化物,澄清的泉水中含有盐类,为混合物,A正确;含铜质量分数80%的CuO为纯净物,B错误;澄清石灰水、粗盐都是混合物,C错误;红磷为单质,空气为混合物,D错误。
3.将下列各组物质,按酸、碱、盐顺序排列正确的是( )
A.硫酸、纯碱、食盐B.氢硫酸、烧碱、硫酸铜
C.碳酸、氧化铜、碳酸钠D.醋酸、熟石灰、苛性钾
答案 B
解析 A项中纯碱属于盐类而不属于碱类;B项符合题意;C项中氧化铜不属于碱类;D项中苛性钾属于碱类而不属于盐类。
4.物质的分类是化学研究的重要方法之一。
化学工作者经常要根据物质的组成对物质进行分类研究。
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、O3B.H2SO4、H2CO3
C.SO2、NOD.Na2SO3、KClO3
答案 C
解析 C2O3属于氧化物,故C项正确;而A项中都属于单质;B项中都属于含氧酸;D项中都属于含氧酸盐,故A、B、D均错误。
5.无机化合物可根据其组成和性质进行分类。
(1)上图所示的物质分类方法名称是________。
(2)以Na、K、H、O、C、S、N中任两种或三种元素组成合适的物质,分别填在下表中。
物质类别
酸
碱
盐
氧化物
氢化物
化学式
①HCl
②____
③______
④Ba(OH)2
⑤Na2CO3⑥______
⑦CO2
⑧Na2O
⑨NH3
⑩H2O2
(3)写出⑦转化为⑤的化学方程式_____________________________________________。
(4)实验室制备⑦常用________和________反应,检验该气体的方法是________________________________________________________________________。
答案
(1)树状分类法
(2)②H2SO4(或HNO3等均可) ③NaOH(或KOH)
⑥Na2SO4(或K2CO3或Na2SO3或NaNO3等均可)
(3)2NaOH+CO2===Na2CO3+H2O
(4)稀盐酸 大理石(或石灰石) 将气体通入澄清石灰水中,若变浑浊,即可证明是CO2
解析
(1)常见的分类法有两种:
交叉分类法和树状分类法,由图可知为树状分类法。
(2)酸可以填写H2S、H2SO4、HNO3、H2CO3等中的一种,碱可以填写KOH或NaOH;盐可填写K2CO3、Na2SO4、NaNO3、KNO3、K2SO4等中的一种。
(3)CO2是酸性氧化物,可与NaOH反应生成Na2CO3。
即CO2(少量)+2NaOH===Na2CO3+H2O。
(4)实验室制备CO2常利用大理石或石灰石(CaCO3)与稀盐酸反应:
CaCO3+2HCl===CaCl2+CO2↑+H2O。
CO2通入澄清的石灰水,发生反应CO2+Ca(OH)2===CaCO3↓+H2O若澄清的石灰水变浑浊,则可证明是CO2。
40分钟课时作业
[经典基础题]
题组一 物质的分类及应用
1.下列物质属于纯净物的是( )
A.高锰酸钾完全分解后的残留物
B.洁净的食盐水
C.冰水混合物
D.氨水
答案 C
解析 纯净物是由一种物质组成的,若是由分子构成的纯净物可以说是由一种分子构成的物质,如O2、H2O都是纯净物。
A中的残留物是锰酸钾和二氧化锰的混合物,不是纯净物;B中的物质是氯化钠和水组成的混合物;C中的物质从外观上看状态不同,一种是液体,另一种是固体,但实际上冰和水都是由同一种分子——水分子构成的,所以是纯净物;D中氨水是溶液,是混合物。
2.符合如图中阴影部分的物质是( )
A.NaHCO3B.Cu2(OH)2CO3
C.NaClD.Na2CO3
答案 D
解析 A项属于酸式盐;B项为碱式盐、铜盐;C项不属于碳酸盐。
3.实验室中的药品常按物质的性质、类别等不同而有规律地放置。
在做“酸的性质”实验时,实验桌上部分药品的摆放如下图所示。
某同学取用KOH溶液后应把它放回的位置是( )
答案 D
解析 KOH属于碱类物质,应与NaOH放在一起,故选D。
4.下列每组物质中都有一种物质与其他物质在分类上不同。
试分析每组中物质的组成规律,将这种不同于其他物质的物质找出来。
(1)NaCl、KCl、NaClO、BaCl2______________________________________________。
(2)HClO3、KClO3、Cl2、NaClO3_________________________________________________。
(3)H3PO4、H4SiO4、HCl、H2SO4_______________________________________________。
(4)浊液、溶液、水__________________________________________________。
(5)空气、氮气、HCl气体、CuSO4·5H2O_____________________________________。
(6)铜、金、汞、钠_______________________________________________。
答案
(1)NaClO
(2)Cl2 (3)HCl(或H4SiO4)
(4)水 (5)空气(或CuSO4·5H2O) (6)钠(或汞)
5.在下表的空格中写出相应物质的名称或化学式,并指出物质的类别(指单质、氧化物、酸、碱、盐)。
物质名称
硫酸
氢氧化钡
铝
化学式
MgO
FeCl2
物质类别
答案
物质名称
氧化镁
氯化亚铁
化学式
H2SO4
Ba(OH)2
Al
物质类别
酸
氧化物
碱
盐
单质
解析 根据定义即可判断出铝属于单质,氯化亚铁属于盐,氢氧化钡属于碱,氧化镁属于氧化物,硫酸属于酸。
6.下列叙述中,不正确的是( )
A.CaCO3、Ca(HCO3)2、Cu2(OH)2CO3都属于碳酸盐
B.HCl、纯碱、醋酸钠和生石灰分别属于酸、碱、盐和氧化物
C.蓝矾(CuSO4·5H2O)和干冰属于化合物,铁矿石属于混合物
D.通过化学反应,可由Ba(OH)2一步转化生成NaOH
答案 B
解析 A中CaCO3是碳酸的正盐、Ca(HCO3)2是碳酸的酸式盐、Cu2(OH)2CO3是碳酸的碱式盐,三者都属于碳酸盐;B中纯碱属于盐类;C中蓝矾是含结晶水的化合物,干冰是固态CO2,二者都属于化合物;D中,Ba(OH)2+Na2CO3===BaCO3↓+2NaOH,可一步转化生成NaOH。
题组二 物质的转化
7.下列有关物质的说法正确的是( )
A.不能与酸反应的氧化物一定能跟碱反应
B.能与金属镁反应产生氢气的溶液一定是酸溶液
C.一种元素可能有多种氧化物,同种化合价也可能对应多种氧化物
D.酸性氧化物肯定是非金属氧化物
答案 C
解析 CO既不能跟酸反应,也不能与碱反应,A错误;NaHSO4溶液能与Mg反应产生氢气,但属于盐溶液,B错误;N元素有多种氧化物,其中NO2和N2O4即为同种价态的氧化物,C正确;Mn2O7为酸性氧化物,但其为金属氧化物。
8.在Zn、ZnO、ZnCO3、盐酸和CaCl2溶液五种物质中,每两种物质反应能生成ZnCl2的组合有( )
A.2种B.3种C.4种D.5种
答案 B
解析 以上物质之间发生Zn+2HCl===ZnCl2+H2↑、ZnO+2HCl===ZnCl2+H2O、ZnCO3+2HCl===ZnCl2+H2O+CO2↑,故选B。
题组三 化学反应的分类
9.下列反应方程式中有一个与其他三个在分类上不同,这个反应是( )
A.S+O2
SO2
B.Na2CO3+CO2+H2O===2NaHCO3
C.NH4HCO3
NH3↑+CO2↑+H2O
D.CO2+C
2CO
答案 C
解析 考查反应类型,明显看出A、B、D三项都属于化合反应,而C项属于分解反应。
10.KOH是我国古代纺织业常用于漂洗的洗涤剂。
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.化合反应B.分解反应
C.置换反应D.复分解反应
答案 C
解析 该过程中发生的反应依次是
CaCO3
CaO+CO2↑(分解反应);
CaO+H2O===Ca(OH)2(化合反应);
Ca(OH)2+K2CO3===CaCO3↓+2KOH(复分解反应)。
[能力提升题]
11.分类法是一种重要的学习方法。
下列4组物质中均有一种物质的类别与其他三种不同,请分别填出其化学式。
甲:
Na、H2、O2、Cl2;
乙:
CO、Na2O、CO2、SO2;
丙:
NaOH、K2CO3、KHCO3、K2SO4;
丁:
NaOH、Ca(OH)2、KOH、NaCl。
(1)甲________,乙________,丙________,丁________。
(2)问题
(1)中四种物质转化如下图,写出序号所示反应的化学方程式:
①________________________________________________________________________;
②________________________________________________________________________;
③________________________________________________________________________。
(3)请指出问题
(2)中甲、乙、丙、丁物质的种类。
甲________,乙________,丙________,丁________。
(4)问题
(2)中反应③,除了利用酸碱中和反应外,还可以通过什么方法来实现?
(用化学方程式表示)
答案
(1)Na Na2O NaOH NaCl
(2)①4Na+O2===2Na2O
②Na2O+H2O===2NaOH
③NaOH+HCl===NaCl+H2O
(3)金属(单质) 碱性氧化物(金属氧化物) 碱 盐
(4)2NaOH+CuCl2===2NaCl+Cu(OH)2↓(答案合理即可)
12.
(1)下表是某同学对有关物质进行的分类:
碱
酸
盐
碱性氧化物
酸性氧化物
第一组
Na2CO3
H2SO4
NaHCO3
CaO
CO2
第二组
NaOH
HCl
NaCl
Na2O
CO
第三组
NaOH
CH3COOH
CaF2
Al2O3
SO2
每组分类均有错误,其错误的物质分别是________、__________、__________(填化学式)。
(2)化工生产中常常用到“三酸两碱”,“三酸”指硝酸、硫酸和盐酸,“两碱”指烧碱和纯碱。
①从物质的分类角度看,不恰当的一种物质是______________(填化学式);
②“三酸”与“两碱”之间均可反应,请用化学方程式表示硫酸与烧碱和纯碱的反应:
_____________________________________、______________________________。
答案
(1)Na2CO3 CO Al2O3
(2)①Na2CO3
②H2SO4+2NaOH===Na2SO4+2H2O H2SO4+Na2CO3===Na2SO4+CO2↑+H2O
解析
(1)第一组中的碳酸钠是盐,而不是碱;第二组中的CO与碱不反应,不是酸性氧化物;第三组中的氧化铝是两性氧化物,不是碱性氧化物。
(2)①从物质的分类角度看,不恰当的一种物质是纯碱(Na2CO3),因为纯碱不是碱而是盐;②根据酸碱中和与强酸制弱酸的原理,可写出H2SO4分别与NaOH、Na2CO3反应的方程式。
13.
(1)从H、O、S、K四种元素中选择合适的元素,组成属于表中第一栏类型的物质,将其化学式填在表中相应的空格内(只要求举一例)。
类型
酸性氧化物
碱性氧化物
含氧酸
碱
含氧酸盐
化学式
(2)用你在上表中所填的物质,写出符合下列要求的化学方程式:
①酸性氧化物+碱性氧化物:
_______________________________________。
②酸性氧化物+足量的碱:
_______________________________。
③碱性氧化物+足量的酸:
_________________________________。
答案
(1)
类型
酸性氧化物
碱性氧化物
含氧酸
碱
含氧酸盐
化学式
SO2(或SO3)
K2O(或H2SO4)
H2SO3(或K2SO4、KHSO3、KHSO4)
KOH
K2SO3
(2)①SO3+K2O===K2SO4
②SO3+2KOH===K2SO4+H2O
③K2O+H2SO4===K2SO4+H2O(答案合理即可)
14.同学们吃的零食的包装袋中经常有一个小纸袋,上面写着“干燥剂”,其主要成分是生石灰(CaO)。
(1)生石灰属于________(填字母,下同)。
A.酸 B.碱 C.盐 D.纯净物 E.化合物 F.金属氧化物 G.非金属氧化物 H.碱性氧化物 I.酸性氧化物
(2)某同学将浓硫酸、NaOH固体、生石灰等物质划分为一类。
该同学的分类依据为________。
A.酸类B.碱类
C.氧化物D.干燥剂
(3)生石灰可作干燥剂的理由是______________________________(用化学方程式表示)。
(4)生石灰还可以跟哪些类别的物质发生化学反应?
请列举三例并填表。
物质差别
化学反应方程式
(5)小纸袋中的物质能否长期持续地作干燥剂?
答案
(1)D、E、F、H
(2)D
(3)CaO+H2O===Ca(OH)2
(4)酸 CaO+2HCl===CaCl2+H2O 酸性氧化物 CaO+CO2===CaCO3 盐 H2O+CaO+Na2CO3===CaCO3+2NaOH
(5)不能
解析 CaO属于纯净物、化合物、金属氧化物、碱性氧化物。
CaO具有碱性氧化物的共性,能与水、酸、酸性氧化物、盐等反应。
CaO吸水性强,常作干燥剂。
当CaO与H2O或CO2反应完全后,不再具有干燥作用。
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