2.4　物质的分类

1.分类方法

分类法就是根据事物的特点把事物分别归类。分类时需要依据一定的标准，根据不同的标准可以把事物分为不同的类别。如：

(1)根据物质的物理性质不同，如颜色、状态、气味、硬度、密度、溶解性等，对物质进行分类。

(2)根据纯净物的化学性质不同，如可燃性、氧化性、还原性、热稳定性、酸碱性等，对纯净物进行分类。

以对氯化钠、硫酸、氧气、醋酸、氯气、氧化镁、高锰酸钾进行分类为例：

①按颜色分类：                      ②按状态分类：

此外对物质还可按照溶解性、导电性等不同的标准进行分类。

2.物质按组成分类

(1)单质

概念：由一种元素组成的纯净物。如：O2、H2、Fe、S等。

特征：①同种元素组成；②是纯净物。

判别依据：①先确定是不是纯净物；②是否由一种元素组成。

分类：按性质不同可分为金属单质和非金属单质。

【注意】由同种元素组成的物质，可能是单质，也可能是混合物。如O2、O3都是单质，混合在一起，仍只有一种元素，但属于混合物。

(2)化合物

概念：由两种或两种以上元素组成的纯净物。如：H2O、P2O5、硫酸、烧碱、纯碱等。

特征：不同种元素组成；是纯净物。

判别依据：先确定是不是纯净物；是否由不同种元素组成。

①无机化合物：

概念：由碳以外的其他元素组成的化合物。

组成特征：一般不含碳元素(碳的氧化物、碳酸和碳酸盐除外)。

注意事项：少数含碳的化合物如CO、CO2、H2CO3、碳酸盐等属于无机化合物。

②有机化合物：

概念：含碳的化合物(碳的氧化物、碳酸和碳酸盐除外)。

组成特征：一定含有碳元素。

化学性质：具有可燃性，燃烧时生成CO2和H2O。

③氧化物：

概念：由两种元素组成，其中一种必是氧元素。如H2O、P2O5、Na2O等。

特征：两种元素组成的化合物；必含氧元素。

判别依据：先确定是不是属于化合物；是否由“二元一氧”(两种元素，其中一种为氧元素)组成。

分类：根据组成的元素不同，可分为金属氧化物和非金属氧化物。

(3)物质分类图

根据物质的组成不同，可将物质分为纯净物和混合物。研究物质的分类主要是把纯净物进行分类，可以分类如下：

1.分类的主要原则

(1)每一次分类必须按同一个标准进行，如果分类不依据统一的标准，容易犯分类重叠或分类过宽的错误，尤其是在连续分类的过程中，如果不遵守这一规则，将会使分类陷入混乱之中。

(2)分类的子项应当互不相容，把母项分为若干个子项，各子项必须有全异关系，不允许出现交叉或从属关系。

(3)各子项之和必须等于母项。如将单质划分为金属单质和非金属单质两类就错了，因为单质还包括稀有气体单质。

2.物质的鉴别(I)

物质的鉴别是根据几种物质的不同特性，区别它们各是什么物质。物质鉴别的方法有物理方法和化学方法。

(1)物理方法：物质的颜色、状态、气味、(厨房用品)味道、溶解性等均可作为物质的鉴别依据。

(2)化学方法：根据物质的特征、化学性质对物质进行鉴别的方法。如氧气能使带火星的木条复燃，碳酸盐与盐酸反应产生能使澄清石灰水变浑浊的气体，Cl-与AgNO3溶液反应生成不溶于稀HNO3的白色沉淀等。

(3)蔗糖、食盐、冰醋酸、无水硫酸铜粉末、色拉油、高锰酸钾、碳酸钠溶液的鉴别步骤示例：

①首先观察物质的颜色，紫红色的固体是高锰酸钾，亮黄色的油状液体是色拉油。另外有三种固体和两种无色液体。

②取三种固体各一匙，分别倒入烧杯中，每只烧杯里倒入20mL水，搅拌，出现蓝色溶液的原固体是无水硫酸铜粉末。③分别取另两种固体于蒸发皿中加热，易熔化的是蔗糖，不易熔化的是食盐(可用化学方法鉴别蔗糖溶液和NaCl溶液)。

④取两种无色液体1～2mL于试管中，加入少量稀盐酸，有气泡产生的是Na2CO3溶液，无明显现象的是冰醋酸。

【常考1】  学会按一定分类依据对物质进行分类。

例1   现有10种物质：Fe、Cu、C、CuO、CaCO3、H2SO4、Ba(OH)2、NaOH、NaCl和 AgCl。小王和小方根据不同的标准对它们进行如下分类，请你在他们分类的基础上 再提出新的分类方法(每一类中不少于三种物质)，并填写下表：

【答案】小方的分类标准：水溶性(或溶解性)

新的分类标准：　是否含氧元素　

类别一：CuO、CaCO3、H2SO4、Ba(OH)2、NaOH

类别二：Fe、Cu、C、NaCl、AgCl(分类合理即可)

【解析】小王是按照单质、化合物进行分类，小方是按照物质的溶解性进行分类，还可以从是否含氧元素(或含氢元素、金属元素)进行分类，并且每一类中不少于三种物质。

方法归纳  从不同角度(如组成、性质、用途等)找出物质之间的相同点和不同点，这有助于我们认识物质，也是给物质进行分类的基础。

【常考2】 能根据物质的组成对纯净物进行分类，通过对比逐一进行物质分类。

例2下列每组物质中，它们的名称、俗名、化学式和所属的物质类别均正确的一组是(　　)

【答案】B

【解析】碳酸钠的俗名为纯碱，化学式为Na2CO3，物质分类为盐，而非碱；汞的俗名为水银，其化学式为Hg，物质分类为单质，所以名称、俗名、化学式和所属的物质类别都正确；氢氧化钠的俗名为苛性钠或烧碱，其化学式为NaOH，物质分类为碱，而非氧化物；氧化钙的俗名为生石灰，其化学式为CaO ，物质分类为氧化物，而非盐。

方法归纳  熟记纯净物的分类及各物质类别的定义，如单质、化合物等，并且熟悉常见物质的俗称。

例3 下表中甲、乙、丙各项之间能构成如图所示包含关系的是(　　)

【答案】D

【解析】从图中可知，丙表示的范围最大，包含乙，乙包含甲，甲的范围最小。A选项中，水银是金属的一种；B选项中，单质和化合物应是并列关系。C选项中，三个概念是并列关系。

1.从物质的组成分析，在下列几种物质中，与另外三种物质不相同的是( A  )

A.二氧化硫   B. 空气    C.稀硫酸      D. 河水

【答案】A

【解析】从物质的组成分析，二氧化硫是纯净物，而空气、稀硫酸、河水是混合物。

2.下列物质中，属于氧化物的是    (   C  )

A.O2    B.KClO3    C.Fe3O4    D.KMnO4

【答案】C

【解析】氧化物是由两种元素组成，且其中一种是氧元素的化合物。

3.科学家发现“土卫六”表面遍布“湖海河流”，这些“湖海河流”中的液体并非水，而是液态甲烷和液态乙烷(C2H6)。甲烷和乙烷均属于    ( A  )

A.有机物   B.氧化物   C.酸   D.碱

【答案】A

【解析】甲烷和乙烷是由碳元素组成的化合物，属于有机物。

4.下列液态物质中，属于纯净物的是( C  )

A.食盐水   B.碘酒     C.液氢   D.矿泉水

【答案】C

【解析】A、B、D三个选项中的物质都是由多种物质组成的混合物，其主要组成成分分别为食盐与水、碘与酒精、矿物质与水.

5.下列关于“单质”的理解错误的是 (  D  )

A.一定是纯净物

B.只含一种元素，且以游离态存在

C.可能存在于混合物中

D.由同种元素组成的物质一定是单质

【答案】D

【解析】只由一种元素组成的纯净物是单质，即A、B的说法正确；单质也可能存在于混合物中，如空气中的氧气属于单质，即C的说法也正确；由同种元素组成的物质不一定是单质，如氧气和臭氧的混合物。故选D。

6.下列各组物质按照单质、氧化物、混合物的顺序排列的是(  D ) 

A.钢、氧化镁、空气          B.氮气、氧气、食醋

C.干冰、水、果汁            D.金刚石、冰水共存物、稀硫酸

【答案】D

【解析】单质是由一种元素组成的纯净物；氧化物是由两种元素组成且一种元素是氧元素的化合物；混合物是由两种或两种以上的物质组成的。A中的钢是混合物，故不正确；B选项中的氮气和氧气都是单质，也不正确；C选项中的干冰和水都是氧化物。故D选项正确。

7.下列各图中“”和“O”分别表示不同元素的原子，选项中表示化合物的是(  B)

【答案】B

【解析】图A表示一种单质，该单质的一个分子由两个相同的原子构成；图B表示一种化合物，该化合物的一个分子由两个不同的原子构成；图C表示一种单质，该单质是由原子直接构成的；图D表示两种单质组成的混合物。

8.填表：(类别填“单质”“氧化物”“酸”“碱”或“盐”)

【答案】

【解析】见知识点扫描部分物质的分类。

9.现有八种物质，将每种物质的序号填在相应的横线上：

①稀盐酸 ②石墨 ③冰水共存物 ④K2CO3 ⑤CO ⑥酸奶 ⑦铜丝 ⑧氧气

(1)混合物                     ；

(2)纯净物                     ；

(3)金属单质           ；非金属单质          。

(4)化合物           ；氧化物          。

【答案】(1)①⑥

(2)②③④⑤⑦⑧

(3)⑦   ②⑧

(4)③④⑤   ③⑤

【解析】见知识点扫描部分物质的分类。

10.请你仔细阅读下表中的例子，并回答问题。

此表体现了许多规律，如：“单质中只含有一种元素”“化合物中含有不同种元素”，相信你在物质的分类和组成方面会发现其他规律：

(1)                                          ；

(2)                                          。

【答案】(1)氧化物中只含两种元素    (2)金属单质由原子直接构成(答案合理均可)

【解析】见知识点扫描部分物质的分类。

11.如图表示物质的分类和转化关系，请填空。

物质类别：①              ，②              ；

变化类型：③               ；

物质名称：④            ;⑤            (注：④、⑤两空所填的物质之间不必存在联系)

【答案】①纯净物，②单质；③化学变化  ④氧气(或O2，答案合理即可)  ⑤水(或H，O，答案合理即可)

【解析】见知识点扫描部分物质的分类。

12.归纳总结是学习科学的重要方法。下面是某同学对有关知识的总结，请回答下列问题：

(1)逻辑关系：物质类别间存在着如下关系，其中酸和盐属于            关系。

甲图                                           乙图

(2)转化关系：图乙表所示几种化合物能通过一步反应转化为含镁化合物M。

上图中物质M属于          (填“单质”“氧化物”“酸”“碱”或“盐”)；从①～③表示的化学反应中任选一个，写出化学反应方程式：                                    。

【答案】(1)并列  (2)盐   MgO＋H2SO4===MgSO4＋H2O

【解析】　(1)酸和盐属于无机化合物，为并列关系。(2)硫酸锌、氧化镁、硫酸都能转化生成M，M是含镁化合物，故M是硫酸镁，属于盐。氧化镁能与硫酸反应生成硫酸镁和水。

13.以化合价为纵坐标，以物质的类别为横坐标所绘制的图像叫价类图。如图为铁的价类图，例如E点可表示＋2价的亚铁盐。请回答：

(1)A点表示的物质所属的类别是                 。

(2)请写出B点表示的物质的化学式：               。

(3)已知C点表示的化合物在常温下能与氧气、水发生化合反应生成D，写出相应的化学方程式：

                              。

【答案】(1)单质  (2) FeO  (3) 4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3

【解析】　由图可知，A的化合价为零，是单质；B为＋2价，为氧化亚铁；C、D都属于碱，根据化合价不同，C为氢氧化亚铁，D为氢氧化铁。

1.下列各选项中，物质的分类均正确的是    (  C  )

【答案】C

【解析】A选项中铝合金属于混合物，不属于单质；B选项中冰水共存物属于纯净物；D选项中硫酸钡属于盐。

2.石油没有固定的沸点，加热经汽化、冷凝、分离后可得到汽油、煤油等产品，由此可以判定石油属于( D)

A.化合物 B.纯净物  C.单质 D.混合物

【解析】石油是由多种成分组成的混合物。

【答案】D

3.前者属于化合物，后者属于混合物的是 (B  )

A.天然气、加碘食盐    B.液态氯化氢、碘酒

C.生理盐水、水银      D.烧碱、液态氮

【答案】B

【解析】天然气和加碘食盐都是混合物；生理盐水是食盐的水溶液，是混合物，水银是金属汞的俗名，属于单质；烧碱是氢氧化钠，液态氮是单质。

4.经检测某瓶气体中只含有C、H两种元素，则下列对这瓶气体的分析错误的是    ( B )

A.含有一种单质   B.含有两种单质  C.可能是混合物   D.可能是纯净物

【答案】B

【解析】所有的碳单质在常温下都是固体，所以B项是不可能的。

5.“分类”可以使人们有序的研究物质，以下分类正确的是(  A  )

A.合金：生铁、锰钢、青铜

B.碱：纯碱、烧碱、消石灰

C.盐：氯化银、氯化钠、氯化氢

D.合成材料：塑料、合成纤维、铝合金

【答案】A

【解析】B选项中纯碱属于盐；C选项中氯化氢不属于盐；D选项中铝合金属于金属材料。

6.柠檬酸(C6H8O7) 是一种常用于制汽水、果冻、水果糖的添加剂。柠檬酸属于  (  C )

A.单质   B.氧化物  C.有机物   D.混合物

【答案】C

【解析】柠檬酸由C、H、O三种元素组成，含有碳元素，属于有机物，故选C。

7.某实验室有四个药品橱，已存放药品如下：

该实验室新购进了一些镁条，应将它存放在 ( D )

A.甲橱 B.乙橱 C.丙橱 D.丁橱

【答案】D

【解析】解题时，先要对甲、乙、丙、丁四个药品橱中的药品进行观察和归类，不难看出，甲橱中的药品都是酸，乙橱中的药品都是碱，丙橱中的药品都是非金属单质，丁橱中的药品都是金属单质。

8.下列三组物质中，各有一种物质在分类上与组内其他物质不同，这三种物质分别是    ( C )

①Cu、Mg、C、Hg  ②CO2、CuO、P2O5、H2O  ③HCl、H2SO4、HNO3、Na2SO4

A.Cu、P2O5、H2SO4   B.Hg、CO2、HCl

C.C、CuO、Na2SO4    D.Mg、H2O、HNO3

【答案】C

【解析】①中除了C为非金属，其余三种都是金属；②中除了CuO是金属氧化物， 其余三种都是非金属氧化物； ③中除了Na2SO4是盐， 其余都是酸。

9.下列各图中“”和“”分别表示两种质子数不同的原子，其中能表示由两种化合物组成的混合物的图是(  B  )

【答案】B

【解析】A为两种单质组成的混合物，C为一种化合物组成的纯净物，D为一种单质和一种化合物组成的混合物。

10.同学们从科学课本和课外资料中获悉：有些元素有多种不同的单质，如O2、O3；H2、H4；C60、C90、C240等。由此他们作出了推测：①同种元素可以形成多种单质；②单质可能存在着复杂的结构；③单质的研究前景广阔；④同种元素形成的这些单质也可能是同种物质，如红磷、白磷只是颜色不同。你认为以上推测正确的是( A )

A.只有①②③   B. ①②③④   C.只有①②  D.只有①

【答案】A

【解析】红磷与白磷都由磷元素组成，但它们是具有不同物理性质和化学性质的两种物质，并不只是颜色不同。

11.如图表示的是纯净物、单质、化合物、含氧化合物、氧化物之间的包含与不包含关系，若最大圆圈代表纯净物，下列选项正确的是 (   C  )

A.①单质、③氧化物

B.②化合物、④含氧化合物

C.①单质、②化合物

D.②含氧化合物、④氧化物

【答案】C

【解析】若最大圆圈代表纯净物，则①代表单质、②代表化合物、③代表含氧化合物、④代表氧化物。

12.据报道，我国长征五号“冰箭”运载火箭于2016年9月试射，这种无污染的火箭采用液氢和液氧作为推进剂。其中液氧属于( A )

A.单质   B.氧化物   C.化合物  D.混合物

【答案】A

【解析】液氧是由氧气一种物质组成的，属于纯净物，且是由氧元素一种元素组成，属于单质。故选A.

13.根据物质的组成对物质进行分类，请将均匀混合物、非均匀混合物、有机化合物、无机化合物、单质、化合物、金属单质、非金属单质分别填入图所示的方框中。

【答案】

【解析】混合物由两种或两种以上物质组成，纯净物由一种物质组成，所以可以将物质分为纯净物和混合物；混合物包括均匀混合物和非均匀混合物；只含一种元素的纯净物为单质，由两种或多种元素组成的纯净物为化合物，则根据纯净物中所含元素种类将纯净物分为单质和化合物；根据元素是否为金属元素将单质分为金属单质和非金属单质；根据化合物中是否含有碳元素(碳酸、一氧化碳、二氧化碳及碳酸盐等除外)将化合物分为有机化合物和无机化合物。

14.利用结构图对一些科学概念进行梳理是常用的学习方法。某同学用如图表示了一些概念间的关系，试回答：

(1)若图中A、B、C代表酸、碱盐三类物质，则大圈可代表             。

(2)若图中大圈表示吸热的物态变化，则A、B、C不可能代表的物态变化是               (写出一个名称即可)。

【答案】(1)化合物(或纯净物)  (2)凝固(或液化、凝华)

【解析】(1)酸、碱、盐三类物质都属于纯净物中的化合物，所以若图中A、B、C代表酸、碱、盐三类物质，则大圈可代表化合物或纯净物。(2)若图中大圈表示吸热的物态变化，则A、B、C应该都是吸热变化。在物态变化的六个过程中，熔化、汽化和升华过程都需要吸收热量，凝固、液化和凝华过程都需要放出热量，则不可能代表的物态变化是凝固、液化、凝华。