高中化学人教版 (2019)必修 第一册第一节 物质的分类及转化习题

第一节　物质的分类及转化

第1课时　物质的分类

一、根据物质的组成和性质分类

1．物质的元素组成

(1)物质都是由元素组成，单质都是由同一种元素组成，化合物是由不同种元素组成。

(2)金刚石、石墨和C60都是由碳元素组成的单质，它们的性质不同。

(3)同素异形体是由同一种元素形成的几种性质不同的单质。

(4)CO和CO2是由碳元素和氧元素以不同的方式组成的化合物，它们都属于非金属氧化物。

(1)只由一种元素组成的物质一定是纯净物吗？

(2)从宏观上看物质由元素组成，从微观上看构成物质的微粒有哪些？

元素、物质及微粒间的关系图

2．树状分类法

指出上图中序号所示物质的分类依据：

①按是否由同种物质组成；

②按是否由同种元素组成；

③按元素性质；

④按是否含有碳元素；

⑤按化合物性质。

3．交叉分类法

4．氧化物的分类

(1)氧化物的分类方法

(2)各类氧化物之间的关系

(1)①酸、②碱、③盐、④氧化物四类物质的组成一定含有氧元素的是②④(　　)

(2)纯碱是碱(　　)

(3)CuSO4·5H2O属于混合物(　　)

(4)H2SO4既属于含氧酸又属于二元酸，这种分类方法是树状分类法(　　)

(1)非金属氧化物一定是酸性氧化物吗？酸性氧化物一定是非金属氧化物吗？

(2)金属氧化物一定是碱性氧化物吗？碱性氧化物一定是金属氧化物吗？

(3)碳元素的物质家族如下表所示，请指出各物质的常见类别及碳元素的化合价：

(1)分类是根据研究对象的共同点和差异点，将它们区分为不同种类和层次的科学方法。

(2)物质的分类标准不同，其分类方式不同。对物质及其变化既可以从物质的组成和性质等宏观的角度进行分类，也可从物质的构成和参加化学反应的粒子等微观的角度分类。

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(1)根据物质的组成和性质对物质进行分类

(2)分类的标准不同，同一物质可以属于不同的类别：如NaHSO4可以属于纯净物、钠盐、硫酸氢盐、酸式盐、含氧酸盐、水溶性盐等。

二、分散系及其分类

1．分散系的概念与组成

(1)概念：把一种(或多种)物质以粒子形式分散到另一种(或多种)物质中所形成的混合物。

(2)组成：分散系中被分散成粒子的物质叫做分散质，另一种物质叫做分散剂。

(3)常见分散系及其组成

2.分散系的分类及其依据

(1)按分散质和分散剂的状态不同，共有9种分散系。

(2)当分散剂是水或者其他液体时，根据分散质粒子直径的大小，分散系可分为三类：

①分散质粒子直径小于1 nm的分散系是溶液；

②分散质粒子直径大于100 nm的分散系是浊液；

③分散质粒子直径在1～100 nm之间的分散系是胶体。

3．胶体的制备和性质

(1)氢氧化铁胶体的制备

①制备实验：

在小烧杯中加入40 mL 蒸馏水，加热至沸腾，向沸水中慢慢滴入5～6滴氯化铁饱和溶液，继续煮沸至溶液呈红褐色，停止加热。即可得到氢氧化铁胶体。

②反应的化学方程式为

FeCl3＋3H2OFe(OH)3(胶体)＋3HCl。

(2)胶体的性质

①丁达尔效应

②聚沉

③电泳

(1)根据丁达尔效应将分散系分为溶液、浊液和胶体(　　)

(2)直径介于1～100 nm之间的粒子称为胶体(　　)

(3)Fe(OH)3胶体聚沉生成沉淀，发生了化学变化(　　)

(1)溶液、浊液、胶体三种分散系的本质区别是什么？

(2)可用过滤的方法除去氢氧化铁胶体中的泥沙吗？

(3)下列事实与胶体性质有关的是________(填序号)。

①水泥厂和冶金厂常用高压直流电除去大量烟尘，减少对空气的污染

②一束平行光线射入蛋白质溶液里，从侧面可以看到一条光亮的通路

③往Fe(OH)3胶体中滴入稀硫酸，先看到红褐色沉淀生成，而后沉淀溶解

④医院里用血液透析的方法治疗肾功能衰竭等疾病引起的血液中毒

⑤FeCl3溶液和烧碱溶液混合会产生红褐色沉淀

溶液、胶体、浊液三类分散系的比较

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(1)分散系的组合方式及其实例

(2)胶体的分类

胶体

(3)图解胶体的制备与性质

随堂练习：

1．下列分散系属于胶体的是（　　）

A．淀粉溶液        B．食盐水        C．牛奶        D．碘酒

2．下列制备溶胶的方法可行的是（　　）

①0.5 mol·L－1的BaCl2溶液和等体积2 mol·L－1的H2SO4溶液混合并振荡

②把1 mL饱和的FeCl3溶液逐滴加入20 mL的沸水中，边加边振荡

③把1 mL Na2SiO3溶液加入10 mL 1mol·L－1 HCl溶液中用力振荡

A．只有①②        B．只有①③        C．只有②③        D．都可行

3．FeCl3溶液和Fe(OH)3胶体具有的共同性质是（　　）

A．都能透过滤纸                B．都呈红褐色

C．具有相同的颗粒直径          D．都存在布朗运动

4．下列事实与胶体性质无关的是（　　）

A．在豆浆里加入盐卤做豆腐

B．在河流入海处易形成沙洲

C．一束平行光线照射蛋白质溶液时，从侧面可以看到一束光亮的通路

D．三氯化铁溶液中滴入氢氧化钠溶液出现红褐色沉淀

5．根据中央电视台报道，近年来，我国的一些沿江或沿海城市多次出现大雾天气，致使高速公路关闭，航班停飞，雾属于下列分散系中的（　　）

A．溶液        B．悬浊液        C．乳浊液        D．胶体

6．关于胶体和溶液的区别，下列叙述中正确的是（　　）

A．溶液呈电中性，胶体带有电荷

B．溶液中溶质粒子能通过滤纸，胶体中分散质粒子不能通过滤纸

C．溶液中通过一束光线没有特殊现象，胶体中通过一束光线出现明显光带

D．溶液稳定，放置后不会生成沉淀；胶体不稳定，放置会生成沉淀

7．下列反应进行分类时（按初中的方法），既属于氧化反应又属于化合反应的是（　　）

A．Zn＋H2SO4＝ZnSO4＋H2↑

B．2KClO32KCl＋3O2↑

C．S＋O2SO2

D．H2＋Cl22HCl

8．下列物质中属于纯净物、化合物、无机化合物、盐、钙盐的是（　　）

A．石灰石        B．Ca(OH)2        C．CaCO3        D．CH4

9．胶体的最本质的特征是（　　）

A．丁达尔效应                B．可以通过滤纸

C．布朗运动                  D．分散质颗粒的直径在1 nm～100 nm之间。

10．区别溶液和胶体的最简单的方法是（　　）

A．观察外观          B．丁达尔效应

C．布朗运动          D．加热

11．下列物质中既属于无机物，又属于碱的是（　　）

A．Na2CO3        B．CH3OH        C．CH3CH2OH        D．Cu(OH)2

12．用特殊方法把固体物质加工到纳米级（1 nm～100 nm）的超细粉末粒子，然后制得纳米材料。下列分散系中的分散质的粒子的大小和这种纳米粒子大小具有相同的数量级的是（　　）

A．溶液        B．悬浊液        C．胶体        D．乳浊液

13．土壤胶体颗粒带负电荷，因此土壤中施用含氮总量相同的下列化肥时，肥效最差的是（　　）

A．硫铵        B．氯化铵        C．碳铵        D．硝酸铵

14．下列关于胶体的说法中正确的是（　　）

A．胶体外观不均匀

B．胶体不能通过滤纸

C．胶粒做不停的、无秩序的运动

D．胶体不稳定，静置后容易产生沉淀

15．浊液中分散质粒子的直径       （填“＞”或“＜”）100 nm，溶液中分散质粒子的直径       （填“＞”或“＜”）1 nm，而胶体颗粒的直径介于_       之间。这个尺寸与现代材料科学中         的直径大致相当，从而使胶体的研究更具有现实意义。布朗运动       （“是”或“不是”）胶体的特有性质。

16．已知氢氧化铁胶体是氢氧化铁胶粒吸附多余Fe3＋生成的。现将氢氧化铁固体粉碎使粒子直径在10－9～10－7 m，并悬浮于水中，再向悬浊液中加入       或       ，即可制得Fe(OH)3胶体。（填两类不同物质）

课后作业：

一、选择题：本题包括14小题，每小题4分，共56分。

1．下列说法中正确的是(　　)

A．从组成上来说Na2SO4是钠盐、硫酸盐、正盐

B．氧化物不是碱性氧化物就是酸性氧化物

C．非金属氧化物一定是酸性氧化物

D．不含杂质的盐酸是纯净物

2．按照物质的树状分类和交叉分类，HNO3应属于(　　)

①酸　②氢化物　③氧化物　④含氧酸

⑤难挥发性酸　⑥强氧化性酸　⑦一元酸　⑧化合物

A．①②③④⑤⑥⑦⑧   B．①④⑥⑦⑧

C．①⑧   D．①④⑤⑥⑦

3．符合如图中阴影部分的物质是(　　)

A．NaHCO3

B．Cu2(OH)2CO3

C．NaCl

D．Na2CO3

4．盐是一类常见的物质，下列物质通过一步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．全部

5．下列反应方程式中有一个与其他三个在分类上不同，该反应是(　　)

A．3Fe＋2O2Fe3O4                    B．CO2＋C2CO

C．NH4HSNH3↑＋H2S↑        D．Na2CO3＋CO2＋H2O===2NaHCO3

6．下列各组物质中，按酸、碱、盐、碱性氧化物、酸性氧化物的顺序排列正确的是(　　)

A．盐酸、纯碱、氯酸钾、氧化镁、二氧化硅

B．硝酸、烧碱、次氯酸钠、氧化钙、二氧化硫

C．次氯酸、消石灰、硫酸铵、过氧化钠、二氧化碳

D．醋酸、过氧化钠、碱式碳酸铜、氧化铁、一氧化碳

7．下列说法正确的是(　　)

A．硫酸、纯碱、碳酸氢钠和生石灰分别属于酸、碱、盐和氧化物

B．只含一种元素的物质可能为混合物，也可能为纯净物

C．生石灰与水混合的过程只发生物理变化

D．H2O、HCOOH、Cu(NH3)4SO4均含有氧元素，都是氧化物

8．某校实验室将试剂分类后放在不同的试剂柜里，已存放的部分试剂如下：

该实验室新购进部分生石灰和纯碱应将它们分别放在(　　)

A．③和①  B．④和①

C．①和②  D．③和④

9.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

10．某化学兴趣小组欲研究H2SO4、NaCl、KCl、Na2CO3、FeCl3、NaOH的性质，对于如何研究，他们设计了两种实验方案：

方案①：将它们按照酸、碱、盐分类，然后分别溶于水得到溶液，进行实验；

方案②：将它们按照钠盐、钾盐、铁盐和其他化合物分类，然后分别溶于水得到溶液，进行实验。

下列说法正确的是(　　)

A．常温时，将少量铜粉分别投入上述溶液中，按照方案①的分类，能够完全溶解铜粉的只有酸(稀硫酸)溶液

B．设计方案②的同学取某种溶液，在其中加入上述的钾盐溶液，有白色沉淀产生，再加入稀硝酸，沉淀不消失，则该溶液中可能含有Ag＋

C．按照方案①的分类，属于碱的有Na2CO3、NaOH

D．该化学兴趣小组同学在研究物质性质时只使用了实验法、观察法

11．有一胶体，在电泳实验中其胶粒向阴极移动，对这种胶体进行下列处理，不发生聚沉的是(　　)

A．加硫酸钠溶液　　　　　 B．加热

C．加硅酸胶体   D．加氢氧化铁胶体

12．淀粉溶液是一种胶体，并且淀粉遇到碘单质可以出现明显的蓝色特征。现将淀粉和稀Na2SO4溶液混合，装在半透膜袋中，浸泡在盛蒸馏水的烧杯内，过一段时间后，取烧杯中液体进行实验，能证明半透膜完好无损的是(　　)

A．加入BaCl2溶液产生白色沉淀             B．加入碘水不变蓝

C．加入BaCl2溶液没有白色的沉淀产生        D．加入碘水变蓝

13．将饱和FeCl3溶液滴入沸水并煮沸一段时间，可得到红褐色液体，此液体不具有的性质是(　　)

A．光束通过该液体时形成光亮的“通路”

B．插入石墨电极通直流电后，有一极附近液体颜色加深C．向该液体中加入硝酸银溶液，无沉淀产生

D．将该液体加热、蒸干、灼烧后，有氧化物生成

14．某胶体遇盐卤(MgCl2)或石膏水易发生聚沉，而遇食盐水或硫酸钠溶液不易发生聚沉。由所给信息可以判断下列有关的说法中正确的是(　　)

A．此胶体粒子的直径大于100 nm

B．遇BaCl2溶液，此胶体不能发生聚沉

C．此胶体粒子带有正电荷

D．Na＋使此胶体聚沉的效果不如Ca2＋、Mg2＋

二、填空题：本题包括4小题，共44分。

15．（10分）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)根据下图写出序号所表示反应的化学方程式：

①____________________________________________________；

②____________________________________________________；

③____________________________________________________。

16．(10分)取少量Fe2O3粉末(红棕色)加入适量盐酸，所发生反应的化学方程式为______________，反应后得到的FeCl3溶液呈棕黄色。用此溶液进行以下实验：

(1)取少量溶液置于试管中，滴入NaOH溶液，可观察到有红褐色沉淀生成，反应的化学方程式为__________________________，此反应属于________反应。

(2)在小烧杯中加入20 mL蒸馏水，加热至沸腾后，向沸水中滴入几滴FeCl3溶液，继续煮沸至溶液成________色，停止加热，制得的分散系为________。

(3)向(2)中烧杯中的分散系中逐滴滴入过量盐酸，会再出现一系列变化：

①先出现红褐色沉淀，原因是__________________________。

②随后沉淀逐渐溶解，溶液呈棕黄色，反应的化学方程式为________________________。

17．（12分）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)。

写出下列反应的化学方程式，指明反应类型：

(1)硫酸和氢氧化钡：_____________________________________________________。

(2)硫酸和铁：___________________________________________________________。

18.（12分）取少量Fe2O3粉末(红棕色)加入适量盐酸，用此溶液进行以下实验：

步骤Ⅰ：取少量溶液置于试管中，滴入NaOH溶液。

步骤Ⅱ：在小烧杯中加入20 mL蒸馏水，加热至沸腾后，向沸水中滴入几滴FeCl3溶液，继续煮沸，即可制得Fe(OH)3胶体。

步骤Ⅲ：取另一小烧杯也加入20 mL蒸馏水，向烧杯中加入1 mL FeCl3溶液，振荡均匀后，将此烧杯(编号甲)与盛有Fe(OH)3胶体的烧杯(编号乙)一起放置于暗处，分别用激光笔照射烧杯中的液体。

步骤Ⅳ：取乙烧杯中少量Fe(OH)3胶体置于试管中，向试管中逐滴滴加一定量稀盐酸，边滴边振荡。

根据实验回答问题：

(1)Fe2O3与盐酸反应方程式为____________________________________________。

(2)在步骤Ⅰ中能观察到怎样的实验现象？请写出发生反应的化学方程式。

现象：______________________________________________________________________，

化学方程式：______________________________________________。

(3)在步骤Ⅱ中继续煮沸到什么程度？能否一直加热？

(4)在步骤Ⅲ中哪个烧杯产生丁达尔效应？据此现象可以区分哪两种分散系？

(5)在步骤Ⅳ中会产生怎样的现象？为什么？写出反应的化学方程式。

(6)已知Fe(OH)3胶粒带正电荷，Al(OH)3胶粒也带正电荷，而H2SiO3胶粒带负电荷，则下列实验的现象分别是

①Fe(OH)3胶粒和Al(OH)3胶粒混合：__________________________________________；

Fe(OH)3胶粒和H2SiO3胶粒混合：______________________________________________。

②已知Al(OH)3胶粒能够净水，则Fe(OH)3胶粒______________________________(填“能”或“不能”)净水。