版化学新教材导学鲁科必修第一册讲义第2章+第1节+第1课时+元素和物质的分类及答Word格式.docx
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2.根据物质类别研究物质性质
单质、氧化物、酸、碱、盐之间的相互关系
化学反应举例
单质―→氧化物
2H2+O2
2H2O
酸性氧化物―→酸
SO3+H2O===H2SO4
酸―→盐
BaCl2+H2SO4===BaSO4↓+2HCl
碱性氧化物―→碱
Na2O+H2O===2NaOH
CaO+H2O===Ca(OH)2
而MgO不与H2O反应,但Mg(OH)2
MgO+H2O,Fe2O3也是如此。
碱―→盐
NaOH+HCl===NaCl+H2O
盐―→盐
AgNO3+NaCl===AgCl↓+NaNO3
微判断
(1)Na2SO4既属于钠盐,又属于硫酸盐。
(√)
(2)Na2CO3属于氧化物。
(×
)
(3)CuSO4·
5H2O属于混合物。
(4)只有一种元素组成的物质是纯净物。
(5)金属铁和盐酸反应生成FeCl2和H2的反应是置换反应。
微训练
1.下列化合物中依次属于氧化物、碱、盐的一组是( )
A.Na2CO3、KOH、CaO
B.CO、NaOH、KCl
C.H2O、H2SO4、NaCl
D.CuO、Cu2(OH)2CO3、CaCO3
答案 B
2.下列判断正确的是( )
A.由同一种元素组成的物质一定是纯净物
B.两种元素只能组成一种化合物
C.一种元素在同一种化合物中只能显示一种价态
D.金属元素在化合物中只显示正化合价,而非金属元素在化合物中可以显示正化合价或负化合价
解析 只由一种元素组成的物质可能是纯净物,如O2,也可能是混合物(O2和O3的混合物),A项错误;
两种元素可以组成不同的化合物,如SO2和SO3,B项错误;
一种元素在同一化合物中不一定只显一种价态,如NH4NO3中,N有-3价和+5价,C项错误;
金属元素只有正价,非金属元素在化合物中可以显正价,也可以显负价,如SO2中S为+4价,H2S中S为-2价。
答案 D
3.有物质①O2 ②Fe ③H2SO4
④NaOH ⑤CuCl2,请回答:
(1)写出一个上述物质发生化合反应的化学方程式_________________________
___________________________________________________________;
(2)写出两个上述物质发生复分解反应的化学方程式____________________
________________________________________________________;
(3)写出两个上述物质发生置换反应的化学方程式________________________
___________________________________________________________。
答案
(1)2O2+3Fe
Fe3O4
(2)H2SO4+2NaOH===Na2SO4+2H2O
CuCl2+2NaOH===Cu(OH)2↓+2NaCl
(3)Fe+H2SO4===FeSO4+H2↑
Fe+CuCl2===Cu+FeCl2
微思考
1.分类标准是唯一的吗?
以酸为例说明。
提示 分类标准不是唯一的,一定要注意分类标准,如酸按酸性强弱可以分为强酸、弱酸,按电离出H+的个数可以分为一元酸、二元酸、三元酸等,按是否含氧可分为含氧酸和无氧酸,一种酸可以有多个身份,如H2SO4:
强酸、二元酸、含氧酸。
2.带结晶水的化合物是纯净物吗?
常见的带结晶水的化合物有哪些?
提示 带结晶水的化合物是纯净物,如CuSO4·
5H2O(蓝矾、胆矾)、KAl(SO4)2·
12H2O(明矾)、FeSO4·
7H2O(绿矾)等。
学习任务1 常用的分类方法
【情景】
(1)走进化学实验室,你是如何找到你所需要的药品的?
提示 实验室的药品都是分类存放的。
(2)处于丰富多彩的物质世界中,为了更好地探讨物质的性质和用途,应该怎样对物质分类?
提示 交叉分类法、树状分类法。
(3)从哪些角度认为Na2CO3和Na2SO4是同类物质?
提示 纯净物,化合物,盐,正盐,钠盐,含氧酸盐。
1.交叉分类法和树状分类法的区别
(1)交叉分类法中的类别之间存在交叉关系,如Na2SO4、K2SO4分别属于钠盐、钾盐,但它们又都属于硫酸盐;
(2)树状分类法中的物质类别间存在从属关系,如盐属于化合物,而化合物又属于纯净物等。
2.物质分类的几点注意事项
(1)根据不同标准可以对化学物质和化学反应进行不同的分类,因此没有固定的分类标准,就会出现错误的分类。
如:
把物质分为混合物、纯净物、化合物,就是分类标准不统一导致的错误。
混合物和纯净物是并列关系,而纯净物包含化合物。
(2)概念间的关系——“并列”与“包含”。
①并列关系:
纯净物与混合物,单质与化合物,酸与碱、盐;
②包含关系:
纯净物>
化合物>
氧化物。
(3)酸的元数是酸电离出H+的个数,而不是分子中氢原子的个数,如CH3COOH是一元酸而不是四元酸。
(4)非金属氧化物不一定是酸性氧化物,如CO,酸性氧化物也不一定是非金属氧化物,如Mn2O7为酸性氧化物。
(5)金属氧化物不一定是碱性氧化物,如Mn2O7为酸性氧化物。
但碱性氧化物一定是金属氧化物。
【例题1】 纯净物根据其组成和性质可进行如下分类。
(1)如图所示的分类方法属于________(填字母)。
A.交叉分类法 B.树状分类法
(2)以H、O、S、N、K、Ca六种元素中任意两种或三种元素组成合适的常见物质,分别将其中一种常见物质的化学式填在下表相应类别中:
物质类别
酸
碱
盐
氧化物
化学式
(3)从上表中选出一种酸和一种氧化物,写出其反应的化学方程式:
_____________________________________________________________
__________________________________________________________。
解析
(1)图中是对同类事物按照某种属性进行再分类的分类法,属于树状分类法。
(2)题干中的六种元素可以形成H2SO4、HNO3、H2S等酸;
可以形成KOH、Ca(OH)2、NH3·
H2O等碱;
可以形成Ca(NO3)2、KNO3、K2SO4、CaSO4、NH4NO3等盐;
可以形成的氧化物有H2O、SO2、NO、NO2、K2O、CaO等。
(3)能够与酸反应的氧化物一般为金属氧化物,如CaO+2HNO3===Ca(NO3)2+H2O、K2O+H2SO4===K2SO4+H2O。
答案
(1)B
(2)H2SO4 KOH KNO3 K2O(其他合理答案也可以)
(3)K2O+H2SO4===K2SO4+H2O
变式训练1 下列物质分类的正确组合是( )
酸性氧化物
A
纯碱
盐酸
胆矾
二氧化硫
B
烧碱
硫酸
食盐
一氧化碳
C
苛性钠
醋酸
石灰石
水
D
碳酸
碳酸镁
三氧化硫
解析 A项中纯碱属于盐而不属于碱;
B项中CO不能与碱反应,不属于酸性氧化物;
C项中水不属于酸性氧化物。
学习任务2 常见分类法的应用
生活中,我们往往用到分类记忆法,如:
水果:
苹果、桃、梨
人物:
王峰、鲍雲、王昱珩
球类:
足球、篮球、乒乓球
动物:
狗、马、猫
化学学习也用到分类法掌握物质的性质。
1.金属单质(以Fe为例)的通性是什么?
提示
2.氧化物(以CO2、CaO为例)的通性是什么?
3.酸(以稀盐酸为例)的通性是什么?
4.碱[以Ca(OH)2为例]的通性是什么?
—
5.盐(以Na2CO3为例)的通性是什么?
氧化物的分类中的特殊物质
(1)碱性氧化物指能与酸反应生成盐和水的氧化物。
碱性氧化物都是金属氧化物,但金属氧化物不一定都是碱性氧化物,如Mn2O7为酸性氧化物。
(2)酸性氧化物指能与碱反应生成盐和水的氧化物。
非金属氧化物不一定都是酸性氧化物,如CO、H2O等;
酸性氧化物也不一定都是非金属氧化物,如Mn2O7。
(3)CO、NO等不能与碱反应生成盐,故属于不成盐氧化物。
(4)Na2O2、Na2O都能与酸反应,如:
Na2O+2HCl===2NaCl+H2O;
2Na2O2+4HCl===4NaCl+2H2O+O2↑,Na2O2和Na2O不都是碱性氧化物。
与酸反应生成盐和水的氧化物属于碱性氧化物,Na2O符合概念,Na2O2与酸反应不仅生成盐和水,还生成了O2,故Na2O2不属于碱性氧化物。
【例题2】 在稀硫酸、二氧化碳、铜片、食盐、生石灰、一氧化碳、纯碱、铁片和木炭粉9种物质间存在如图所示的相互关系,选择①~⑤中适当的物质,使有连线的两物质能发生反应。
(1)请推断它们的化学式分别为①________;
②________;
③________;
④________;
⑤________。
(2)写出下列序号之间的化学方程式:
①和②:
______________________________________________;
②和④:
_____________________________________________;
②和⑤:
③和④:
_____________________________________________。
解析 据单质①能和酸②发生化学反应,推知①应为活泼金属单质即为铁,而酸只有稀H2SO4,即②为稀H2SO4,则氧化物④应为金属氧化物CaO,从而氧化物③为酸性氧化物,即CO2,⑤属于盐且其溶液既能与H2SO4反应,又能与CaO反应,则⑤应为Na2CO3。
答案
(1)Fe H2SO4 CO2 CaO Na2CO3
(2)Fe+H2SO4===FeSO4+H2↑
CaO+H2SO4===CaSO4+H2O
Na2CO3+H2SO4===Na2SO4+CO2↑+H2O
CO2+CaO===CaCO3
变式训练2 A、B、C、D、E中都含有同一种元素,它们之间的相互转化关系如图所示,其中所含的相同元素是( )
A.铜 B.碳 C.铁 D.钙
解析 A为CaO,B为Ca(OH)2,C为Ca(NO3)2,D为CaCl2,E为CaCO3。
学习任务3 (核心素养)常见酸、碱分类
一、知识要点
强酸
HCl、H2SO4、HNO3、HI、HBr、HClO4
弱酸
H2CO3、H2S、H2SO3、HNO2、H3PO4、CH3COOH、HCN、HF
强碱
NaOH、KOH、Ba(OH)2、Ca(OH)2
弱碱
NH3·
H2O、Mg(OH)2、Fe(OH)2、Fe(OH)3、Cu(OH)2
二、核心素养
(1)物质的分类⇒提升学生的宏观辨识素养
(2)交叉分类的融合⇒培养学生的科学意识与科学精神
【素养解题】
[典例示范] 依据物质的分类标准,下列有关说法正确的是( )
A.同种元素组成的物质一定是纯净物
B.酸性氧化物不一定是非金属氧化物,非金属氧化物也不一定是酸性氧化物
C.能电离出H+的一定是酸
D.在酸中有几个H原子就一定是几元酸
[分类问题解题思维模型]
明晰分类标准
特例举证
易错防范
A项,纯净物——只含一种组分
O2、O3混合
(1)同素异形体混合只含一种元素
(2)酸性氧化物可能为非金属氧化物如CO2,也可能为金属氧化物如Mn2O7
(3)酸为几元酸取决于电离出的H+个数而非含H原子个数
B项,酸性氧化物——与碱反应生成盐和水
非金属氧化物—含非金属元素的氧化物
Mn2O7是酸性氧化物
CO是不成盐氧化物
C项,酸——电离出的阳离子全部为H+
NaHSO4溶于水电离出H+
D项,几元酸——电离出H+的个数
CH3COOH是一元酸
三、对点训练
1.墨鱼骨粉(主要成分为CaCO3)可作治疗胃酸过多的药剂。
CaCO3属于( )
A.氧化物B.酸
C.碱D.盐
解析 CaCO3是由钙离子和碳酸根离子构成的化合物,属于盐,D项正确。
2.下列物质中属于氧化物的是( )
A.冰水混合物B.氧气
C.氯酸钾D.乙醇
解析 A项,冰水混合物是水,水是由氧元素和氢元素组成的化合物,属于氧化物,A项正确;
B项,只含有氧元素,是单质,B项错误;
C项,氯酸钾是由三种元素组成的化合物,不属于氧化物,C项错误;
D项,乙醇含有三种元素,是含氧化合物,D项错误。
答案 A
3.原油是一种没有固定沸点的液态物质,加热原油使不同沸点的组分分别汽化,然后冷凝,就能得到汽油、煤油、柴油等产品。
由此可以判断原油属于( )
A.化合物B.混合物
C.单质D.纯净物
解析 由题干所给信息可知,原油没有固定的沸点,汽化冷凝后能得到不同的产品,所以原油属于混合物。
4.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:
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。
答案 Fe、Cu S、H2 HCl、H2SO4 NaOH、Ba(OH)2 NaCl、NaHCO3 K2O、CuO
[学考练]
1.下列对Na2CO3的叙述中不正确的是( )
A.该物质属于盐类
B.该物质既含金属元素又含非金属元素
C.该物质不能发生化合反应
D.该物质有时候能和NaOH划为一类
解析 Na2CO3既含金属元素又含非金属元素(酸根离子),属于盐类,与NaOH具有相同的阳离子。
Na2CO3能和水、二氧化碳发生化合反应生成NaHCO3。
答案 C
2.Na2O、NaOH、Na2CO3、NaCl、Na2SO4可按某种标准划为同一类物质,下列分类标准正确的是(已知Na2O与水反应生成NaOH)( )
①钠的化合物 ②能与硝酸反应的物质 ③可溶于水的物质 ④水溶液导电 ⑤钠盐 ⑥钠的含氧化合物
A.①④⑤B.①②⑤⑥
C.①③④D.②⑤⑥
解析 物质都是钠的化合物,①对;
NaCl、Na2SO4都不能与硝酸反应,②错误;
都是可溶于水的物质,③对;
Na2O与水反应生成NaOH,酸、碱、盐的水溶液导电,④对;
Na2O、NaOH不属于钠盐,⑤错误;
NaCl不属于钠的含氧化合物,⑥错误。
3.下列各组物质按酸、碱、盐依次排列的是( )
A.醋酸、乙醇、氯化钠
B.硝酸、烧碱、纯碱
C.碳酸氢钠、氢氧化铜、硫酸钾
D.盐酸、熟石灰、苛性钠
解析 A.醋酸电离出的阳离子全部是H+,属于酸;
乙醇是有机物,不属于碱;
氯化钠是由钠离子和氯离子组成的化合物,属于盐,故A错误;
B.硝酸电离出的阳离子全部是H+,属于酸;
烧碱即NaOH电离出的阴离子全部是OH-,属于碱;
纯碱即碳酸钠是由钠离子和碳酸根离子组成的化合物,属于盐,故B正确;
C.碳酸氢钠是钠离子和碳酸氢根离子组成的化合物,属于盐;
氢氧化铜电离出的阴离子全部是OH-,属于碱;
硫酸钾是由钾离子和硫酸根离子组成的化合物,属于盐,故C错误;
D.盐酸是HCl和水的混合物;
熟石灰即氢氧化钙电离出的阴离子全部是OH-,属于碱;
苛性钠即NaOH电离出的阴离子全部是OH-,属于碱,故D错误。
4.实验室里有4个药品橱,已经存放以下物品:
药品橱
甲橱
乙橱
丙橱
丁橱
药品
盐酸,硫酸
氢氧化钠,
氢氧化钙
红磷,硫
铜,锌
实验室新购进一些碘,应该将这些碘放在( )
A.甲橱B.乙橱
C.丙橱D.丁橱
解析 碘是非金属单质。
5.下列选项中各物质的分类、名称(或俗名)、化学式都正确的是( )
选项
分类
名称(或俗名)
碱性氧化物
氧化铁
FeO
碳酸气
CO
H2SO3
Na2CO3
解析 A项中氧化铁的化学式为Fe2O3;
B项中碳酸气应为CO2;
C项中硫酸的化学式为H2SO4。
6.下列说法正确的是( )
A.纯净物一定由分子构成
B.同种分子构成的物质一定是纯净物
C.混合物肯定由两种以上元素组成
D.含有氧元素的化合物都是氧化物
解析 纯净物可以由同种分子构成,如水、O2等,也可以由同种原子构成,如稀有气体,还可以由离子构成,A错误,B正确;
混合物可以由两种以上元素组成,也可以由一种元素组成,如金刚石和石墨的混合物,只含碳元素,C错误;
含氧元素的化合物不一定是氧化物,如Na2CO3、H2SO4等,D错误。
7.下列分类正确的是( )
A.酸:
CH3COOH、H2SO3、NaHCO3、HF
B.碱:
Cu2(OH)2CO3、NaOH、Fe(OH)2、Mg(OH)2
C.盐:
AgCl、BaSO4、NaH2PO4、Mg(NO3)2
D.氧化物:
FeO、N2O5、COCl2、SiO2
解析 A项中NaHCO3属于盐;
B项中Cu2(OH)2CO3属于碱式盐;
氧化物是指由两种元素组成,其中一种元素为氧元素的化合物,D项中COCl2不属于氧化物。
8.如下图所示,“——”表示相连的物质间在一定条件下可以反应,“―→”表示丁在一定条件下可以转化为乙。
下面四组选项中,符合图示要求的是( )
甲
乙
丙
丁
H2SO4
Na2SO4
NaOH
NaCl
KCl
K2CO3
KOH
HCl
O2
CuO
FeCl2
CuCl2
Zn
解析 A中甲和乙、乙和丙、丙和丁、丁和甲均不能反应,丁也不能转化为乙;
B中甲和乙、乙和丙、丁和甲之间也不能反应,丁也不能转化为乙,故A、B不符合题意。
C中反应依次为甲和乙:
2CO+O2
2CO2;
乙和丙:
CO+CuO
Cu+CO2;
丙和丁:
2CuO+C
2Cu+CO2↑;
甲和丁:
C+O2
CO2;
丁→乙:
2C+O2
2CO。
D中,甲和乙、丁和甲均不能反应,故D不符合题意。
9.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
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)。
10.
(1)将碳酸钙、稀盐酸、铁、氧气四种物质填写到下面的适当位置。
(2)从
(1)中的四种物质中选出一种或几种为反应物,按下述反应类型,各写一个化学方程式。
①分解反应:
______________________________________________________。
②化合反应:
______________________________________________。
③置换反应:
___________________________________________。
④复分解反应:
________________________________________________。
解析
(1)碳酸钙属于化合物,稀盐酸属于混合物,铁属于金属单质,氧气属于非金属单质。
(2)CaCO3可以受热分解,Fe和O2可以化合生成Fe3O4,盐酸和铁可以发生置换反应。
CaCO3与盐酸可以发生复分解反应。
答案
(1)①碳酸钙 ②铁 ③氧气 ④稀盐酸
(2)①CaCO3
CaO+CO2↑
②3Fe+2O2
③Fe+2HCl===FeCl2+H2↑
④CaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+CO2↑
11.现有下列八种物质:
①纯碱,②盐酸,③稀硫酸,④氯化钙溶液,⑤烧碱,⑥二氧化碳,⑦氧化铁,⑧氢氧化铁。
按下列要求写出反应的化学方程式:
(1)无氧酸与钠盐:
________________________________________。
(2)可溶性碱与无氧酸:
____________________________________________。
(3)两种盐溶液:
_______________________________________________________。
(4)酸性氧化物与可溶性碱:
(5)含氧酸与不溶性碱:
_________________________________________________。
解析 根据要求选择合适的物质。
盐酸是无氧酸,纯碱是钠盐,碱有可溶性的烧碱和不溶性的氢氧化铁,硫酸是含氧酸,二氧化碳是酸性氧化物。