1化学家眼中的物质世界.docx
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1化学家眼中的物质世界
专题一 化学家眼中的物质世界
考点一 物质的组成
[知识梳理]
1.元素、物质及微粒间的关系
(1)宏观上物质是由元素组成的,微观上物质是由、或构成的。
(2)元素:
具有相同的一类原子的总称。
(3)元素与物质的关系
元素
(4)元素在物质中的存在形态
①游离态:
元素以形式存在的状态。
②化合态:
元素以形式存在的状态。
2.同素异形体
(1)叫同素异形体。
同素异形体的形成有两种方式:
①原子个数不同,如___________;②原子排列方式不同,如______________。
(2)同素异形体之间的转化属于变化。
3.混合物和纯净物
(1)纯净物:
由同种组成的物质。
(2)混合物:
由几种不同的组成的物质。
A组练习
1.判断下列说法是否正确?
若不正确,说出理由。
①元素在自然界中的存在形式有原子、分子或离子。
②在化学变化中,分子可以再分,离子和原子不可以再分。
③同一种元素可能有多种不同原子,同一种原子也可能形成不同的离子。
④原子与该原子形成的离子相对原子质量几乎相等。
⑤由同一种元素组成的物质一定是同一种物质。
⑥物质的化学性质一定是由分子保持的。
⑦质子数、中子数和电子数都相同的粒子一定是同一种粒子。
2.下列各组物质能真实表示物质分子组成的是( )
A.NO、C2H5OH、HNO3、I2B.CaO、N2、HCl、H2O
C.NH3、H2S、Si、COD.CO2、SiO2、CH3COOH、H2SO4
3.下列物质中肯定为纯净物的是( )
A.只由一种元素组成的物质B.只由一种原子组成的物质
C.只由一种分子组成的物质
D.只由一种元素的阳离子与另一种元素的阴离子组成的物质
4.关于某混合物的说法正确的是( )
A.物质的组成元素一定是两种或两种以上B.构成物质一定是化合物
C.构成物质一定是单质D.构成物质可能只有一种元素
5.下列物质中属于纯净物的一组是( )
①冰水混合物 ②爆鸣气 ③铝热剂 ④普通玻璃 ⑤水玻璃 ⑥漂白粉 ⑦二甲苯 ⑧TNT ⑨溴苯 ⑩C5H10⑪含氧40%的氧化镁 ⑫花生油 ⑬福尔马林 ⑭密封保存的NO2气体
A.②③④⑥B.⑦⑩⑫⑬⑭C.①⑧⑨⑪D.①④⑧⑨⑪⑫
考点二 物质的分类
[知识梳理]
熟记常见无机化合物的分类
[思考]
判断下列说法是否正确,若不正确,请简述理由。
①非金属氧化物一定是酸性氧化物。
②酸性氧化物不一定是非金属氧化物。
③金属氧化物一定是碱性氧化物。
④碱性氧化物一定是金属氧化物。
⑤Na2O和Na2O2均能与H2O反应生成NaOH,故二者都是碱性氧化物。
⑥能与酸反应生成盐和水的氧化物一定是碱性氧化物。
⑦能与碱反应生成盐和水的氧化物一定是酸性氧化物。
A组练习
1.分类是化学学习和研究的常用手段,下列分类依据和结论都正确的是( )
A.H2O、HCOOH、Cu2(OH)2CO3均含有氧元素,都是氧化物
B.HClO、H2SO4(浓)、HNO3均具有氧化性,都是氧化性酸
C.HF、CH3COOH、CH3CH2OH都易溶于水,都是电解质
D.HCOOH、H2CO3、H2SO4分子中均含有两个氢原子,都是二元酸
2.下表中每组均有4个选项,请从中挑选出1个选项,它跟另3个选项属于不同的分类,请将挑选出的选项的序号及挑选依据填入下表:
组别
备选项
挑出选项序号
挑选依据
(1)
A.S2-B.I-C.Fe D.SO
(2)
A.HClB.CO2C.NH3D.CaO
(3)
A.蒸馏 B.分液C.蒸发 D.中和
3.下表所列物质或概念间的从属关系不符合如图所示关系的是( )
X
Y
Z
A
光导纤维
酸性氧化物
复合材料
B
纯碱
盐
化合物
C
电解质
化合物
纯净物
D
淀粉溶液
胶体
分散系
5.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.化合物与电解质属于重叠关系B.化合物与碱性氧化物属于交叉关系
C.溶液与胶体属于并列关系D.离子化合物和电解质属于交叉关系
考点三 物质间的转化
[知识梳理]
1.物质的性质和变化
根据是否有新物质生成辨析物理变化和化学变化。
应注意:
升华、萃取、分液、蒸馏(分馏)、吸附、盐析、金属导电、焰色反应、电离等都归为物理变化,脱水、蛋白质变性、水解、同素异形体互变、电解、熔融盐导电、电解质溶液导电等都归为化学变化。
2.化学反应的分类
[思考]
1.化学变化中一定存在化学键的断裂和形成,有化学键断裂或形成的变化是否一定是化学变化?
2.核裂变、核聚变均有新物质生成,是否是化学变化?
3.化学变化不能实现的是________。
①一种原子变成另一种原子 ②一种离子变成另一种离子③一种分子变成另一种分子 ④一种单质变成另一种单质⑤一个质子变成一个中子 ⑥混合物变成纯净物 ⑦有毒有污染的物质变成无毒无污染的物质 ⑧金属变成非金属
A组练习
1.化学工业是国民经济的支柱产业,下列生产过程中不涉及化学变化的是( )
A.氮肥厂用氢气和氮气合成氨B.钢铁厂用热还原法冶炼铁
C.硫酸厂用接触法生产硫酸D.炼油厂用分馏法生产汽油
2.下列变化或过程属于化学变化的是( )
A.激光法蒸发石墨得C60B.丁达尔效应
C.紫色石蕊试液通过活性炭变成无色D.用铂丝蘸取NaCl溶液进行焰色反应
3.下列各组物质依次满足如图所示转化关系的是(图中箭头表示一步转化)( )
a
b
c
d
①
Si
SiO2
H2SiO3
Na2SiO3
②
Al
AlCl3
NaAlO2
Al(OH)3
③
Cu
CuO
Cu(OH)2
CuSO4
④
Na
NaOH
Na2CO3
NaHCO3
A.①②B.②③C.③④D.②④
4.能实现下列物质间直接转化的元素是( )
单质
氧化物
酸或碱
盐
A.硅B.硫C.铜D.铁
考点四 分散系、胶体
[知识梳理]
1.分散系
(1)概念:
把一种(或多种)物质分散在另一种(或多种)物质中所得到的体系。
(2)分类:
按照分散质粒子的大小
2.三种分散系比较
分散系
溶液
胶体
浊液
分散质微粒直径大小
分散质微粒成分
离子或小分子
大分子或分子集合体
大量分子集合体
外观特征
稳定性
稳定,静置无沉淀
较稳定
不稳定,静置有沉淀
分散质能否透过滤纸
分类
饱和溶液、不饱和溶液
固溶胶、液溶胶、气溶胶
悬浊液、乳浊液
实例
[思考]
1.胶体与其他分散系的本质区别是什么?
2.两只烧杯中分别盛有氢氧化铁胶体和氯化铁溶液,如何区别它们?
写出实验步骤、实验现象及结论。
答案 用激光笔分别照射两烧杯中的液体,从垂直于光线的方向观察,液体中出现光亮通路的是氢氧化铁胶体,无光亮通路的是氯化铁溶液。
A组练习
1.2011年12月5日,环保部制定的《环境空气质量标准》第二次公开征求意见结束,大家普遍赞成将PM2.5(PM2.5是指大气中直径接近于2.5×10-6m的颗粒物)纳入常规空气质量评价,下列有关PM2.5说法不正确的是( )
A.PM2.5表面积大能吸附大量的有毒、有害物质B.PM2.5在空气中形成气溶胶
C.实施绿化工程,可以有效地防治PM2.5污染
D.研制开发燃料电池汽车,降低机动车尾气污染,某种程度上可以减少PM2.5污染
2.根据下列物质的化学性质,判断其应用错误的是( )
A.酒精能使蛋白质变性,可用于杀菌消毒
B.CaO能与SO2反应,可作工业废气的脱硫剂
C.明矾水解时产生具有吸附性的胶体粒子,可作漂白剂
D.镧镍合金能大量吸收H2形成金属氢化物,可作储氢材料
3.下列各选项中,不能利用置换反应通过Y得到W的一组化合物是( )
选项
化合物
A
B
C
D
Y
CO2
Fe2O3
C2H5OH
FeCl3
W
MgO
Al2O3
C2H5ONa
CuCl2
考点五 物质的量、摩尔质量、气体摩尔体积
[知识梳理]
1.物质的量
(1)物质的量(n)
物质的量是表示含有的物理量,单位为。
(2)物质的量的规范表示方法:
(3)阿伏加德罗常数(NA)
0.012kg12C所含原子数为阿伏加德罗常数,其数值约为,单位为。
公式:
NA=
2.摩尔质量
(1)摩尔质量是的物质所具有的质量。
单位是。
公式:
M=
。
(2)数值:
以为单位时,任何粒子的摩尔质量在数值上都等于该粒子的。
3.影响物质体积大小的因素
2.气体摩尔体积
(1)含义:
单位物质的量的气体所占的体积,符号,标准状况下,Vm=。
(2)影响因素:
气体摩尔体积的数值不是固定不变的,它决定于气体所处的温度和压强。
3.阿伏加德罗定律及其推论应用
(1)阿伏加德罗定律:
同温同压下,相同的任何气体,含有数目的分子(或气体的物质的量相同)。
(2)阿伏加德罗定律的推论(可通过pV=nRT及n=
、ρ=
导出)
相同条件
结论
公式
语言叙述
T、p相同
=
T、V相同
=
T、p相同
=
A组练习
1.设NA为阿伏加德罗常数,如果ag某气态双原子分子的分子数为p,则bg该气体在标准状况下的体积V(L)是( )
A.
B.
C.
D.
2.某气体的摩尔质量为Mg·mol-1,NA表示阿伏加德罗常数的值,在一定的温度和压强下,体积为VL的该气体所含有的分子数为X。
则
表示的是( )
A.VL该气体的质量(以g为单位)
B.1L该气体的质量(以g为单位)
C.1mol该气体的体积(以L为单位)
D.1L该气体中所含的分子数
3.下列两种气体的分子数一定相等的是( )
A.质量相等、密度不同的N2和C2H4B.体积相等的CO和N2
C.等温、等体积的O2和N2D.等压、等体积的N2和CH4
4.常温常压下,两个容积相同的烧瓶中分别盛满X和Y两种气体,打开开关a,使两烧瓶内的气体相通,最后容器内的压强由大到小的顺序排列正确的是( )
编号
①
②
③
④
气体X
HI
NH3
H2
NO
气体Y
Cl2
HCl
Cl2
O2
A.②>③>①>④B.③>①=④>②
C.③>①>④>②D.④>①>②>③
5.设nA为阿伏加德罗常数的数值,下列说法正确的是( )
A.常温下,4gCH4含有nA个C—H共价键
B.1molFe与足量的稀HNO3反应,转移2nA个电子
C.1molFe2+与足量的H2O2溶液反应,转移2nA个电子
D.常温常压下,22.4L的NO2和CO2混合气体含有2nA个O原子
6.NA为阿伏加德罗常数的数值,下列说法中正确的是( )
A.在密闭容器中加入1.5molH2和0.5molN2,充分反应后可得到NH3分子数为NA
B.一定条件下,2.3g的Na完全与O2反应生成3.6g产物时失去的电子数为0.1NA
C.1.0L的0.1mol·L-1AlCl3溶液中含有的Al3+离子数为0.1NA
D.标准状况下,22.4L的CCl4中含有的CCl4分子数为NA
8.科学家刚刚发现了某种元素的原子,其质量是ag,12C的原子质量是bg,NA是阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.该原子的摩尔质量是aNA
B.Wg该原子的物质的量一定是
mol
C.Wg该原子中含有
×NA个该原子
D.由已知信息可得:
NA=
9.同温同压下,ag甲气体和2ag乙气体所占体积之比为1∶2,根据阿伏加德罗定律判断,下列叙述不正确的是( )
A.同温同压下甲和乙的密度之比为1∶1
B.甲与乙的相对分子质量之比为1∶1
C.同温同体积下等质量的甲和乙的压强之比为1∶1
D.等质量的甲和乙中的原子数之比为1∶1
10.用NA表示阿伏加德罗常数的值。
下列说法正确的是( )
A.如果5.6LN2中含有n个氮气分子,则阿伏加德罗常数一定为4n
B.标准状况下,22.4L空气中含有NA个单质分子
C.60gSiO2晶体中含有Si—O键的数目为4NA
D.1molAl3+完全水解生成Al(OH)3胶体粒子的数目为NA
11.如图所示,两个连通容器用活塞分开,左右两室(体积相同)各充入一定量NO和O2,且恰好使两容器内气体密度相同。
打开活塞,使NO与O2充分反应。
(不考虑NO2与N2O4的转化)
(1)开始时左右两室分子数____________(填“相同”或“不相同”)。
(2)反应前后NO室压强________(填“增大”或“减小”)。
(3)最终容器内密度与原来____________(填“相同”或“不相同”)。
(4)最终容器内____(填“有”或“无”)O2存在。
答案
(1)不相同
(2)减小 (3)相同 (4)有
解析
(1)由左右两室体积相同,两容器内气体密度相同可知,两容器中气体的质量相等,但NO和O2的摩尔质量不相等,故其物质的量不相等,开始时左右两室分子数不相同。
(2)由于反应前后NO室的气体物质的量减小,故压强减小。
(3)体系的体积和气体的质量均未变化,密度不变。
(4)由于NO和O2反应,O2过量,故最终容器内有O2存在。
12.化合物A是一种不稳定的物质,它的分子组成可用OxFy表示。
10mLA气体能分解生成15mLO2和10mLF2(同温同压)。
(1)A的化学式是__________,推断的依据是_________________________。
(2)已知A分子中x个氧原子呈…O—O—O…链状排列,则A分子的电子式是________________,结构式是____________。
考点六 物质的量浓度及相关计算
[知识梳理]
物质的量浓度与溶质质量分数的比较
内容
物质的量浓度
质量分数
定义
以单位体积溶液里含有多少摩尔溶质来表示溶液组成的物理量
用溶质质量与溶液质量之比来表示溶液组成的物理量
溶质的单位
溶液的单位
计算公式
A组练习
1.在80g密度为dg·cm-3的硫酸铁溶液中,含有2.8gFe3+,则此溶液中SO
的物质的量浓度(mol·L-1)为( )
A.
dB.
dC.
dD.
d
2.有硫酸镁溶液500mL,它的密度是1.20g·cm-3,其中镁离子的质量分数是4.8%,则有关该溶液的说法不正确的是( )
A.溶质的质量分数是24.0%B.溶液的物质的量浓度是2.4mol·L-1
C.溶质和溶剂的物质的量之比是1∶40D.硫酸根离子的质量分数是19.2%
3.在标准状况下,将VLA气体(摩尔质量为Mg·mol-1)溶于0.1L水中,所得溶液的密度为ρg·cm-3,则此溶液的物质的量浓度(mol·L-1)为( )
A.
B.
C.
D.1000VρM(MV+2240)
4.在t℃时,将agNH3完全溶于水,得到VmL溶液,假设该溶液的密度为ρg·mL-1,质量分数为w,其中含有NH
的物质的量是bmol,下列叙述正确的是( )
A.溶质的质量分数w=
×100%
B.溶质的物质的量浓度c=
mol·L-1
C.溶液中c(OH-)=
mol·L-1+c(H+)
D.向上述溶液中加入VmL水,所得溶液的质量分数大于0.5w
考点七 一定物质的量浓度溶液的配制
[知识梳理]
1.有关仪器的使用
(1)容量瓶的使用
①特点
②使用方法及注意事项
a.容量瓶使用前一定要检查。
b.不能将固体或浓溶液直接在容量瓶中溶解或稀释;不能作为反应容器或长期贮存溶液的容器;不能加入过冷或过热的液体。
(2)托盘天平的使用
若配制0.2mol·L-1NaCl溶液500mL,应用托盘天平称取NaClg。
(3)量筒的使用
量筒0刻度;量取7.2mL溶液,应选用量筒,量筒上标有使用温度、容量、刻度;加热,将固体或浓溶液直接在量筒中溶解或稀释。
2.操作步骤
(1)计算:
计算所需固体的质量。
(2)称量:
根据计算结果,称量固体质量。
(3)溶解:
将称量好的固体放入烧杯中,加适量水溶解,并用搅拌。
(4)转移:
待恢复到后,将溶液转移到中。
(5)洗涤:
用适量蒸馏水将烧杯及玻璃棒洗涤次,将每次洗涤后的溶液也注入容量瓶中,并振荡容量瓶。
(6)定容:
往容量瓶中缓慢加蒸馏水,等液面离容量瓶瓶颈刻度线cm时,改用
滴加蒸馏水至液面与刻度线。
塞好瓶塞,反复上下颠倒,摇匀。
A组练习
1.实验室用密度为1.25g·mL-1,质量分数为36.5%的浓盐酸配制240mL0.1mol·L-1的盐酸,请回答下列问题:
(1)浓盐酸的物质的量浓度为____________。
(2)配制240mL0.1mol·L-1的盐酸应量取浓盐酸体积________mL,应选用容量瓶的规格________mL。
(3)配制时,其正确的操作顺序是(用字母表示,每个字母只能用一次)________。
A.用30mL水洗涤________2~3次,洗涤液均注入容量瓶,振荡
B.用量筒准确量取所需的浓盐酸的体积,沿玻璃棒倒入烧杯中,再加入少量水(约
30mL),用玻璃棒慢慢搅动,使其混合均匀
C.将已冷却的盐酸沿玻璃棒注入容量瓶中
D.将容量瓶盖紧,振荡,摇匀
E.改用________加水,使溶液凹液面恰好与刻度线相切
F.继续往容量瓶内小心加水,直到液面接近刻度线______处
(4)操作A中,将洗涤液都移入容量瓶,其目的是______________________________。
(5)若实验过程中出现如下情况如何处理?
①加蒸馏水时不慎超过了刻度线_________________________________________。
②向容量瓶中转移溶液时不慎有溶液溅出_________________________________。
2.实验室需要450mL0.1mol·L-1NaOH溶液,根据溶液配制情况回答下列问题:
(1)实验中除了托盘天平、量筒、烧杯、药匙外还需要的其他仪器有______________。
(2)根据计算得知,所需NaOH的质量为________g。
(3)下图是某同学在实验室配制该NaOH溶液的过程示意图,其中有错误的是________(填操作序号)。
3.用“偏大”“偏小”或“无影响”填空
(1)配制450mL0.1mol·L-1的NaOH溶液,用托盘天平称取NaOH固体1.8g_______。
(2)配制500mL0.1mol·L-1的硫酸铜溶液,用托盘天平称取胆矾8.0g________。
(3)用Na2CO3·10H2O晶体配制Na2CO3溶液,Na2CO3晶体已部分失去结晶水。
用该晶体所配Na2CO3溶液的物质的量浓度________。
(4)配制NaOH溶液时,NaOH固体中含有Na2O杂质________。
(5)配制NaOH溶液时,天平的两个托盘上放两张质量相等的纸片,其他操作均正确________。
(6)配制NaOH溶液时,NaOH固体放在烧杯中称量时间过长,________。
(7)天平砝码有锈蚀,其他均正确________。
(8)配制一定物质的量浓度NaOH溶液,需称量溶质4.4g,称量时放置颠倒,________。
(9)配制一定物质的量浓度的硫酸溶液时,用不干燥的量筒量取浓硫酸,________。
(10)用量筒量取浓硫酸倒入小烧杯后,用蒸馏水洗涤量筒并将洗涤液转移至小烧杯中,________。
(11)用量筒量取浓硫酸时,仰视读数________。
(12)配制NaOH溶液时,将称量好的NaOH固体放入小烧杯中溶解,未经冷却立即转移到容量瓶中并定容________。
(13)转移到容量瓶的过程中,有少量的溶液溅出________。
(14)转移后,未洗涤小烧杯和玻璃棒,或者未将洗涤液一并转移至容量瓶中________。
(15)定容时,加水超过刻度线,用胶头滴管吸取多余的液体至刻度线________。
(16)定容摇匀后,发现液面下降,继续加水至刻度线_________________________。
(17)定容时仰视刻度线________。
(18)称量溶质的小烧杯没有干燥________。
(19)配制前容量瓶中有水滴__________。
(20)定容摇匀后少量溶液外流________。
B组练习
1.某合作学习小组讨论辨析以下说法,其中正确的是( )
①粗盐和酸雨都是混合物 ②沼气和水煤气都是可再生能源 ③冰和干冰既是纯净物又是化合物 ④不锈钢和目前流通的硬币都是合金 ⑤盐酸和食醋均既是化合物又是酸
⑥纯碱和熟石灰都是碱 ⑦有色玻璃、雾、烟都是胶体 ⑧利用丁达尔效应可以区分溶液和胶体
A.①②③④⑥B.①③④⑦⑧C.③④⑤⑥⑦D.①②④⑤⑧
2.下列有关物质变化和分类的说法正确的是( )
A.电解熔融态的Al2O3、12C转化为14C都属于化学变化
B.胆矾、冰水混合物、四氧化三铁都不是混合物
C.葡萄糖溶液和淀粉溶液的本质区别是能否发生丁达尔效应
D.SiO2、NO2、Al2O3都属于酸性氧化物
答案 B
解析 12C转化为14C不属于化学变化;葡萄糖溶液和淀粉溶液的本质区别是溶液中分散质微粒直径的大小;NO2不是酸性氧化物,Al2O3是两性氧化物。
3.下列说法正确的是( )
A.过氧化钠、烧碱、纯碱分别属于碱性氧化物、碱、盐
B.Na、Al、Cu可以分别用热还原法、热分解法和电解冶炼法得到
C.天然气、沼气和液化石油气分别属于化石能源、不可再生能源和二次能源
D.氯化银、冰醋酸、酒精、水银分别属于强电解质、弱电解质、非电解质、既不是电解质也不是非电解质
4.下列逻辑关系图中正确的是( )
A
B
C
D
5.按照物质的树状分类和交叉分类,HNO3应属于( )
①酸 ②氧化物 ③含氧酸 ④一元酸 ⑤电解质