第一讲　物质的分类及转化

物质及其变化第一讲物质的分类及转化【课标要求】1.认识化学是在原子、分子水平上研究物质的组成、结构、性质、转化及其应用的一门基础学科。2.认识元素可以组成不同种类的物质，根据物质的组成和性质对物质进行分类。3.认识胶体是一种常见的分散系。4.同类物质具有相似的性质，一定条件下各类物质可以相互转化。5.认识元素在物质中可以具有不同的价态，可通过氧化还原反应实现含有不同价态同种元素的物质的相互转化。一、物质的组成与分类1.物质的组成(1)元素与物质的组成①元素：具有相同核电荷数的一类原子的总称。②物质：宏观上物质是由元素组成的，微观上物质是由分子、原子或离子构成的。③元素的存在形态(2)同素异形体①概念：由同种元素形成的不同单质。②常见的同素异形体：O2与O3，石墨、C60与金刚石，白磷与红磷等。③性质特点：同素异形体间的物理性质差别较大，其原因是结构不同，同素异形体之间的变化属于化学变化。(3)纯净物与混合物❶由同位素的不同原子构成的单质(或化合物)是纯净物，如H2和D2、H2O和D2O，由12C和13C组成的石墨也是纯净物。❷冰水混合物、结晶水合物(如CuSO4·5H2O)属于纯净物而不是混合物；高分子化合物(如聚乙烯CH2—CH2)属于混合物而不是纯净物。2.物质的分类(1)交叉分类法——从不同角度对物质进行分类(2)树状分类法——从不同层次对物质进行分类①树状分类法②酸、碱、盐的含义酸电离出的阳离子全部是H＋的化合物是酸，分为强酸与弱酸，含氧酸与无氧酸等碱电离出的阴离子全部是OH－的化合物是碱，分为强碱和弱碱，可溶性碱和难溶性碱等盐由金属阳离子(或铵根离子)与酸根离子构成的化合物是盐，分为可溶性盐与难溶性盐，酸式盐、碱式盐与正盐等【诊断1】判断下列叙述的正误(正确的划“√”，错误的划“×”)。(1)(2020·浙江1月选考)金刚石和石墨互为同素异形体(√)(2)用于环境消毒的漂白粉是纯净物(×)(3)胆矾(CuSO4·5H2O)属于混合物(×)(4)SiO2既能与NaOH溶液反应，又能和氢氟酸反应，所以SiO2属于两性氧化物(×)二、分散系、胶体1.分散系(1)组成(2)分类把分散系分为溶液、胶体和浊液的本质标准是分散质粒子大小。可用如下方式直观地表示：(3)三种分散系的比较分散系溶液胶体浊液性质稳定性稳定较稳定不稳定能否透过滤纸能能不能能否透过半透膜能不能不能实例食盐水、蔗糖溶液Fe(OH)3胶体泥水提纯净化胶体的方法是渗析，如除去淀粉溶液中的NaCl，可将混合物放入半透膜袋并置于蒸馏水中，利用Na＋、Cl－能透过半透膜而淀粉不能透过半透膜来提纯淀粉胶体。2.胶体的制备与性质(1)Fe(OH)3胶体的制备①制备原理：FeCl3＋3H2Oeq\o(=,\s\up7(△))Fe(OH)3(胶体)＋3HCl不能用“”②图示③操作方法：将烧杯中的蒸馏水(40mL)加热至沸腾，向沸水中逐滴加入5～6滴饱和氯化铁溶液，继续煮沸至液体呈红褐色，停止加热，即制得Fe(OH)3胶体。(2)胶体的性质及应用丁达尔效应是物理变化而不是化学变化，胶体产生丁达尔效应的原因是胶体粒子对光线散射(光波偏离原来方向而分散传播)形成的。【诊断2】判断下列叙述的正误(正确的划“√”，错误的划“×”)。(1)鸡蛋的蛋白溶液、血液、淀粉溶液均能发生丁达尔效应(√)(2)明矾净水时发生了化学及物理变化，能起到杀菌、消毒作用(×)(3)1molFeCl3充分水解可得到NA个Fe(OH)3胶粒(×)(4)江河入海口三角洲的形成通常与胶体的性质有关(√)三、物质的性质与转化1.物质的性质与变化(1)物质的变化宏观有新物质生成的是化学变化，反之应是物理变化核裂变、核聚变微观有旧化学键断裂，同时有新化学键生成的是化学变化；只有化学键断裂或生成的过程不是化学变化，如NaCl晶体的熔化和溶液中晶体的析出二者关系化学变化中一般伴随着物理变化，但物理变化过程中一定没有化学变化(2)常见酸、碱、盐的性质①酸的通性(以稀硫酸为例)使紫色石蕊溶液变红色；与活泼金属(如铁)反应(写离子方程式，下同)Fe＋2H＋=Fe2＋＋H2↑；与碱性氧化物(如CuO)反应CuO＋2H＋=Cu2＋＋H2O；与碱(如NaOH)反应H＋＋OH－=H2O；与某些盐(如Na2CO3)反应COeq\o\al(2－,3)＋2H＋=CO2↑＋H2O。②碱的通性(以NaOH为例)使紫色石蕊溶液变蓝色，使酚酞溶液变红色；与酸性氧化物(如SiO2)反应(写离子方程式，下同)SiO2＋2OH－=SiOeq\o\al(2－,3)＋H2O；与酸(如醋酸)反应CH3COOH＋OH－=CH3COO－＋H2O；与某些盐(如CuSO4)反应Cu2＋＋2OH－=Cu(OH)2↓。③盐的性质(以NaHCO3为例)与酸(如醋酸)反应(写离子方程式，下同)CH3COOH＋HCOeq\o\al(－,3)=CH3COO－＋CO2↑＋H2O；与碱(如NaOH)反应HCOeq\o\al(－,3)＋OH－=COeq\o\al(2－,3)＋H2O；与某些盐(如NaHSO4)反应HCOeq\o\al(－,3)＋H＋=CO2↑＋H2O。2.物质的转化(1)单质、氧化物、酸(或碱)和盐的转化关系(2)转化实例①Caeq\o(→,\s\up7(O2))CaOeq\o(→,\s\up7(H2O))Ca(OH)2eq\o(→,\s\up7(CO2))CaCO3；②Seq\o(→,\s\up7(O2))SO2eq\o(→,\s\up7(O2))SO3eq\o(→,\s\up7(H2O))H2SO4eq\o(→,\s\up7(Zn))ZnSO4。3.化学反应的分类可以依据不同的标准对化学反应进行分类。【诊断3】判断下列叙述的正误(正确的划“√”，错误的划“×”)。(1)蛋白质的变性、焰色试验都是化学变化(×)(2)能使紫色石蕊试纸变红的溶液一定是酸(×)(3)所有酸性氧化物都能与水反应生成对应的酸(×)(4)工业上用CO还原Fe2O3冶炼铁的反应属于置换反应(×)考点一物质组成与分类的判断题组一物质组成的判断1.下列各组物质能真实表示物质分子组成的是()A.CO、C2H5OH、H2SO4、I2B.CaO、H2、HCl、H2OC.SO3、H2S、Si、COD.CO2、SiO2、CH3COOH、H2SO4答案A解析CaO是离子化合物，不存在分子；而Si和SiO2都是由原子直接构成的。2.下列说法正确的是()A.纯净物只由一种元素组成，而混合物由两种或两种以上元素组成B.纯净物只由一种原子组成，而混合物由多种原子组成C.只由一种分子组成的物质一定为纯净物，组成混合物的物质可能只有一种元素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一定为纯净物答案C解析氧气、臭氧可组成由一种元素形成的混合物，A错误；HD由两种原子组成，但属于纯净物，B错误；FeCl2、FeCl3可形成一种元素的阳离子与另一种元素的阴离子组成的混合物，D错误。题组二物质分类的判断3.(2021·深圳二调)下列有关物质分类的说法错误的是()A.SiO2、P2O5均为酸性氧化物B.碘酒、水玻璃均为混合物C.糖类、蛋白质均为高分子化合物D.NaCl晶体、HCl气体均为电解质答案C解析SiO2和P2O5均可与碱反应产生相应的盐和水，故二者均是酸性氧化物，A项正确；碘酒是碘的酒精溶液、水玻璃是Na2SiO3的水溶液，二者都是混合物，B项正确；糖类中的蔗糖、葡萄糖等都是小分子物质，C项错误；NaCl、HCl在水中都能电离，故均为电解质，D项正确。4.(双选)(2021·荆州模拟)酸式盐是盐的一种，可看作是多元酸中的氢离子未被完全中和所得到的盐，常见的有NaHCO3、NaHSO4、KH2PO4、K2HPO4等。已知H3PO2(次磷酸)与足量的NaOH反应只生成一种盐NaH2PO2。则下列说法正确的是()A.H3PO2属于一元酸B.H3PO2属于三元酸C.NaH2PO2属于酸式盐D.NaH2PO2属于正盐答案AD解析由于H3PO2(次磷酸)与足量的NaOH反应只生成一种盐NaH2PO2，故H3PO2为一元酸，A正确，B错误；由于H3PO2为一元酸，故NaH2PO2属于正盐，C错误，D正确。❶氧化物判断中的“一定”与“不一定”①金属氧化物不一定是碱性氧化物，如Mn2O7是酸性氧化物，Al2O3是两性氧化物。②非金属氧化物不一定是酸性氧化物，如NO、CO是不成盐氧化物。③酸性氧化物不一定是非金属氧化物，如Mn2O7是金属氧化物。④碱性氧化物一定是金属氧化物。⑤酸性氧化物、碱性氧化物不一定能与水反应生成相应的酸或碱，如SiO2、Fe2O3都不溶于水，也不与水反应。⑥与碱反应生成盐和水的氧化物不一定是酸性氧化物，如2NO2＋2NaOH=NaNO3＋NaNO2＋H2O，NO2不是酸性氧化物。❷不能依据酸中氢原子的数目确定酸的元数，如H3PO2(次磷酸)是一元酸不是三元酸，H3BO3(硼酸)是一元酸不是三元酸。考点二胶体的性质与应用1.有关胶体的制备和性质，下列说法正确的是()A.根据是否具有丁达尔效应，将分散系分为溶液、胶体和浊液B.用过滤的方法可以除去Fe(OH)3胶体中的FeCl3溶液C.为了加快反应，可以采用加热的方法制备Fe(OH)3胶体，加热过度没有影响D.不可以用自来水代替蒸馏水制备Fe(OH)3胶体答案D解析将分散系分成溶液、胶体和浊液的依据是分散质微粒的直径大小，A项错误；胶体粒子可以透过滤纸，无法用过滤方法分离胶体和溶液，B项错误；为加快反应速率，可以采用加热的方法制备Fe(OH)3胶体，但加热过度会造成胶体聚沉，C项错误；自来水中含有电解质，电解质可以使胶体聚沉，故D项正确。2.(双选)下列现象或应用不能用胶体知识解释的是()A.肾功能衰竭等疾病引起的血液中毒，可利用血液透析进行治疗B.将植物油倒入水中用力搅拌形成油水混合物C.氯化铝溶液中加入小苏打溶液会产生白色沉淀和气体D.水泥厂、冶金厂常用静电除尘法除去工厂烟尘，减少对空气的污染答案BC解析人体的血液是胶体，不能透过半透膜，因此可以用血液透析来治疗肾衰竭引起的血液中毒，A项不符合题意；油和水混合形成乳浊液，与胶体无关，B项符合题意；氯化铝与碳酸氢钠溶液反应属于相互促进的水解反应，不属于胶体的性质，C项符合题意；工厂里的烟尘属于胶体，其粒子带电荷，可以发生电泳，因此用高压电除去烟尘，D项不符合题。❶胶体不带电，胶体中的微粒能吸附体系中的带电粒子而使胶粒带电荷，但整个体系仍呈电中性。❷并不是所有的胶体都有电泳现象，如淀粉胶体粒子不带电荷而无电泳现象。❸胶体聚沉属于物理变化。❹明矾[KAl(SO4)2·12H2O]、FeCl3·6H2O等净化水的原因是Al3＋、Fe3＋水解生成Al(OH)3、Fe(OH)3胶体，胶体粒子具有较大的表面积，能在水中吸附悬浮固体形成沉淀，从而达到净化水的目的。考点三物质的转化题组一物质的性质与变化判断1.(2021·1月湖南适应性考试)化学与生活、环境和能源密切相关，下列过程没有涉及化学变化的是()A.垃圾焚烧发电，废物利用B.风力发电，发展新能源C.环境消毒杀菌，阻断病毒传播D.稻草发酵肥田，发展绿色农业答案B解析垃圾焚烧发电过程，生成新物质，涉及化学变化，故A不选；风力发电，依靠风的动力将风能转化为电能，没有新物质生成，不涉及化学变化，故B选；环境消毒杀菌，利用物质的强氧化性，使细菌蛋白质变性，有新物质生成，涉及化学变化，故C不选；稻草发酵的过程，有新物质生成，涉及化学变化，故D不选。2.化学与生产、生活密切相关。下列说法中正确的是()A.醋酸除水垢，纯碱去油污都发生了化学变化B.古文：“以曾青涂铁，铁赤色如铜”说的反应是化合反应C.任何元素在自然界中的存在形式都有化合态和游离态D.煤的气化、液化和石油的分馏都为物理变化答案A解析醋酸能够与碳酸钙反应，纯碱水解产生的碱能够促进油脂的水解，均属于化学变化，A正确；B是置换反应，B错误；有的元素在自然界只存在化合态，如钠元素，有的元素既存在游离态又存在化合态，如碳元素，C错误；煤的气化、液化为化学变化，分馏属于物理变化，D错误。❶常见的物理变化：金属导电、溶解、潮解、萃取、分液、蒸馏、挥发、升华、吸附、盐析、渗析、焰色试验、物质的三态变化。❷常见的化学变化：风化、脱水、变性、干馏、钝化、皂化、硝化、酯化、裂化、裂解、煤的气化、液化、显色反应、同素异形体间的转化等。题组二物质之间的转化3.(2022·惠州一调)在给定条件下，下列选项所示的物质间转化均能实现的是()A.NaCl(aq)eq\o(→,\s\up7(电解))Cl2(g)eq\o(→,\s\up7(Fe(s)),\s\do5(△))FeCl2(s)B.S(s)eq\o(→,\s\up7(O2(g)),\s\do5(点燃))SO3(g)eq\o(→,\s\up7(H2O(l)))H2SO4(aq)C.MgCl2(aq)eq\o(→,\s\up7(石灰乳))Mg(OH)2(s)eq\o(→,\s\up7(煅烧))MgO(s)D.N2(g)eq\o(→,\s\up7(H2(g)),\s\do5(高温高压、催化剂))NH3(g)eq\o(→,\s\up7(O2(g)),\s\do5(点燃))NO2(g)答案C解析氯气与铁反应时生成FeCl3，A项错误；S单质在氧气中燃烧只能生成SO2，不能生成SO3，B项错误；MgCl2溶液和石灰乳反应生成Mg(OH)2沉淀，煅烧Mg(OH)2生成MgO，C项正确；NH3和O2在点燃条件下反应生成N2和H2O，D项错误。4.(2021·徐汇区二模)下列转化在给定条件下能通过一步反应实现的是()A.N2eq\o(→,\s\up7(O2),\s\do5(点燃))NO2B.Fe(OH)2eq\o(→,\s\up7(H2O),\s\do5(O2))Fe(OH)3C.SiO2eq\o(→,\s\up7(H2O))H2SiO3D.Al2O3eq\o(→,\s\up7(H2O))Al(OH)3答案B解析A.氮气与氧气在高温或放电条件下生成一氧化氮，所以N2eq\o(→,\s\up7(O2),\s\do5(点燃))NO2不能一步实现，A不选；B.氢氧化亚铁与氧气和水化合生成氢氧化铁，所以Fe(OH)2eq\o(→,\s\up7(H2O),\s\do5(O2))Fe(OH)3能一步实现，B选；C.SiO2与水不反应，SiO2eq\o(→,\s\up7(H2O))H2SiO3不能一步实现，C不选；D.氧化铝不溶于水，与水不反应，所以Al2O3eq\o(→,\s\up7(H2O))Al(OH)3不能实现，D不选。❶常见物质的转化规律(1)“强制弱”规律类型实例相对“强”的酸制相对“弱”的酸CH3COONa＋HCl=NaCl＋CH3COOH相对“强”的碱制相对“弱”的碱NH4Cl＋NaOH=NaCl＋NH3·H2O强氧化剂制弱氧化剂Cl2＋2KI=I2＋2KCl强还原剂制弱还原剂Fe＋CuSO4=Cu＋FeSO4(2)“易溶制难溶”规律如Na2SO4溶液与BaCl2溶液反应，其离子方程式为Ba2＋＋SOeq\o\al(2－,4)=BaSO4↓。(3)“难挥发制易挥发”规律如浓磷酸与NaBr固体反应：H3PO4＋NaBreq\o(=,\s\up7(△))NaH2PO4＋HBr↑❷物质转化中的“五个不能”。(1)硫燃烧不能直接一步转化成SO3，而是生成SO2。(2)SiO2、Al2O3、Fe2O3等不能直接与水反应一步转化成H2SiO3、Al(OH)3、Fe(OH)3。(3)氨气(NH3)、N2不能直接一步氧化成NO2，而是生成NO。(4)Fe与氯气反应不能直接生成FeCl2。(5)Fe与H＋、Cu2＋、S、I2反应不能直接生成Fe3＋而是生成Fe2＋。微专题1核心价值——传统文化中的化学物质及变化一、传统文化中的化学物质【考查方式】借助传统文化考查物质成分的试题大致有两种类型：一种是“文献”中直接描述被考查的物质的用途、性质，由此判断其成分，另外一种是“文献”中给出了有关物质的化学反应，通过化学反应所呈现的信息推断反应过程中有关物质的成分。通过古代文献中对某物质的描述，判断物质组成及成分，属于推断类型的题目，解答这类题时，要把文献中表示物质颜色、性质等的关键字与自己掌握的化学知识进行对比，从而判断选项是否正确。【案例分析】①《汉书》中“高奴县有洧水可燃”，这里的“洧水”指的是石油。②《黄白第十六》中“曾青涂铁，铁赤如铜”，“曾青”是可溶性铜盐。③《本草纲目》中“冬月灶中所烧薪柴之灰，令人以灰淋汁，取碱浣衣”中的碱是K2CO3。④《天工开物》中“凡石灰，经火焚炼为用”里的“石灰”指的CaCO3。⑤《本草纲目拾遗》中的“强水”指硝酸。【对点训练1】(2022·广东四校联考)宋代《千里江山图》描绘了山清水秀的美丽景色，历经千年色彩依然，其中绿色来自孔雀石颜料[主要成分为Cu(OH)2·CuCO3]，青色来自蓝铜矿颜料[主要成分为Cu(OH)2·2CuCO3]。下列说法错误的是()A.《千里江山图》的颜料难溶于水，且不易被空气氧化B.铜是人类最早使用的金属之一，由孔雀石与焦炭共热可获得粗铜C.孔雀石、蓝铜矿颜料主要成分属于盐、难溶于水、酸、碱D.《千里江山图》的材质为麦青色的蚕丝织品——绢，蚕丝主要成分属于蛋白质答案C解析根据题目信息可知，Cu(OH)2·CuCO3和Cu(OH)2·2CuCO3均难溶于水，不易被空气氧化，A正确；孔雀石与焦炭共热可以制备粗铜，B正确；Cu(OH)2·CuCO3和Cu(OH)2·2CuCO3均属于碱式盐，可以和强酸反应，即易溶于强酸，C错误；蚕丝的主要成分为蛋白质，D正确。二、传统文化中的物质变化【考查方式】古诗词中描述的往往是生活中的某现象，有些现象与化学知识密切相关。写者无意，学者有心，根据诗词中的现象分析其蕴含的化学知识，对古诗词的“花样”理解，其中考查诗词中的物质变化(化学变化和氧化还原反应)是常见命题方式之一。有关化学变化的判断中，要抓住诗词歌赋中的关键词、字里行间能读出与“爆炸”“燃烧”有关的含义时，则该诗词描述的现象中一定涉及化学变化。【案例分析】①“莫道雪融便无迹，雪融成水水成冰。”描述的冰融化、水结冰的情景。属于物理变化。②“曾青(硫酸铜)涂铁，铁赤色如铜”译文：铜盐硫酸铜涂在铁器上，铁器变成红色像铜一样。该反应是铁与铜离子的置换反应。③《馀冬录》中对胡粉[主要成分为2PbCO3·Pb(OH)2]的制法有如下描述：“嵩阳产铅，居民多造胡粉。其法：铅块悬酒缸内，封闭四十九日，开之则化为粉矣。化不白者，炒为黄丹。黄丹滓为密陀憎。”其中黄丹的主要成分为Pb3O4，密陀憎的主要成分为PbO。胡粉中铅的化合价为＋2价，黄丹(Pb3O4)中铅的化合价有＋2价和＋4价两种化合价，铅的价态发生了变化。故胡粉炒为黄丹的过程中发生了氧化还原反应。【对点训练2】(2021·1月广东适应性考试)古诗文经典已融入中华民族的血脉，下列诗文中隐含化学变化的是()A.月落乌啼霜满天，江枫渔火对愁眠B.掬月水在手，弄花香满衣C.飞流直下三千尺，疑是银河落九天D.举头望明月，低头思故乡答案A解析A.渔火为物质燃烧发的光，燃烧属于化学变化，A符合题意；B.“掬月水在手”为光线的反射，“弄花香满衣”为分子的扩散，均为物理变化，B与题意不符；C.“飞流直下三千尺”，为水的自由落体运动，为物理变化，C与题意不符；D.“举头望明月”，月光为反射的太阳光，为物理变化，D与题意不符。三、传统文化中的化学工艺【考查方式】中华传统文化沉积着中华五千年的文化底蕴，博大精深，其中一部分隐含着化学工艺，古代的陶瓷文化、酿酒工艺、冶金工艺、炼丹术等构成了我国丰富的古代化学史，依据高考命题中重视传统文化对于立德树人的独特功能，因此高考试题中会对我国古代的传统文化工艺有所体现。【案例分析】①烧制陶器。陶瓷是传统的硅酸盐材料，它的基本原料是黏土。釉料中主要含有一些金属及其化合物，在高温烧制时金属及其化合物发生了不同的氧化还原反应，产生不同颜色的物质。②冶金工艺胆水炼铜用胆水炼铜是中国古代冶金化学中的一项重要发明。早在西汉时就已有人觉察到这一化学反应，《淮南万毕术》《神农本草经》就提到：“白青(碱式碳酸铜)得铁化为铜”，“石胆……能化铁为铜”冶炼青铜冶炼青铜的过程较复杂，大致为先把选好的矿石加入熔剂，再放在炼炉内，燃木炭熔炼，等火候成熟，弃去炼渣得初铜。初铜经提炼才能获得纯净的红铜。红铜加锡、铅熔成合金，即是青铜炼锌明初中国已掌握了从炉甘石炼取金属锌的技术，那时称这种金属为“倭铅”。明代著作《天工开物》中有世界上现存最早的关于炼锌术的文字记载【对点训练3】(2021·辽宁卷)《天工开物》中记载：“凡乌金纸由苏、杭造成，其纸用东海巨竹膜为质。用豆油点灯，闭塞周围，只留针孔通气，熏染烟光而成此纸。每纸一张打金箔五十度……”。下列说法错误的是()A.“乌金纸”的“乌”与豆油不完全燃烧有关B.“巨竹膜”为造纸的原料，主要成分是纤维素C.豆油的主要成分油脂属于天然高分子化合物D.打金成箔，说明金属具有良好的延展性答案C解析结合题意可知，乌金纸的“乌”是豆油不完全燃烧造成的，A项正确；根据题意可知，巨竹膜是制造乌金纸的原料，其主要成分为纤维素，B项正确；油脂不属于高分子化合物，C项错误；由打金成箔可知金具有良好的延展性，D项正确。突破物质转化“环式”历程题的方法【方法导引】“环式”反应历程题一般取材于真实的科研成果的情境素材，充分体现了化学反应和物质转化的本质，高考常以此为载体考查催化剂、中间产物的判断、化学反应方程式的书写及反应过程中化学键断裂与形成情况，此类试题的难点是从陌生转化图中提取解题信息。“环式”反应过程图如下：位于“环上”的物质一定是催化剂或中间体，如⑤⑥⑦和⑧，“入环”的物质为反应物，如①和④；“出环”的物质为生成物，如②和③，由反应物和生成物可快速得出总反应。【方法应用】据文献报道：Fe(CO)5催化某反应的一种反应机理如图所示。下列叙述错误的是()A.OH－在反应中做催化剂B.该反应可产生清洁燃料H2C.该反应属于氧化还原反应D.该催化循环中Fe的成键数目未发生变化【图形分析】“环上”共7种物质，其中随反应物一起加入，但最后又生成，故该物质为催化剂，这与题目已知信息Fe(CO)5催化某反应的信息一致，“环上”的另外六种物质都是先生成，随后又消耗，故均为中间产物。“入环”的物质有：CO、OH－、H2O；“出环”的物质有：CO2、OH－、H2；既入又出是催化剂，如OH－；只入不出是反应物，如CO和H2O；只出不入是生成物，如H2和CO2，故反应方程式为CO＋H2Oeq\o(=,\s\up7(催化剂))CO2＋H2。答案D解析根据流程，OH－在加入，在生成，因此起到催化循环的作用，故A正确；B.该反应在时生成了氢气，可产生清洁燃料H2，故B正确；C.总反应为CO＋H2Oeq\o(=,\s\up7(催化剂))CO2＋H2，元素的化合价发生变化，属于氧化还原反应，故C正确；D.由反应机理图可知，Fe的成键数目变化为：5个共价键→6个共价键→5个共价键→4个共价键→5个共价键，该催化循环中有Fe(CO)4，Fe(CO)5等，成键数目有4、5、6条化学键形成的化合物，成键数目发生变化，故D错误。1.(2021·浙江6月选考)下列物质属于纯净物的是()A.汽油 B.食醋C.漂白粉 D.小苏打答案D解析A.汽油是碳原子个数在5～11的烃的混合物，故A错误；B.食醋是乙酸的水溶液，属于混合物，故B错误；C.漂白粉主要成分为氯化钙和次氯酸钙的混合物，故C错误；D.小苏打是碳酸氢钠的俗称，属于纯净物，故D正确。2.(2021·广东卷)广东有众多国家级非物质文化遗产，如广东剪纸、粤绣、潮汕工夫茶艺和香云纱染整技艺等。下列说法不正确的是()A.广东剪纸的裁剪过程不涉及化学变化B.冲泡工夫茶时茶香四溢，体现了分子是运动的C.制作粤绣所用的植物纤维布含有天然高分子化合物D.染整技艺中去除丝胶所用的纯碱水溶液属于纯净物答案D解析剪纸的过程中没有新物质生成，不涉及化学变化，A说法正确；茶香四溢说明有香味的分子在空气中扩散，体现了分子是运动的，B说法正确；植物纤维是纤维素，其属于天然高分子化合物，C说法正确；纯碱水溶液是碳酸钠和水的混合物，不是纯净物，D说法错误。3.(2021·湖南卷)下列有关湘江流域的治理和生态修复的措施中，没有涉及化学变化的是()A.定期清淤，疏通河道B.化工企业“三废”处理后，达标排放C.利用微生物降解水域中的有毒有害物质D.河道中的垃圾回收分类后，进行无害化处理答案A解析清理江河淤泥，没有新物质生成，不涉及化学变化，A符合题意；化工企业“三废”指的是废水、废气、废渣，“三废”处理是指将有害固体、液体、气体转化为无害物质或可回收利用的物质，此过程涉及化学变化，B不符合题意；微生物降解使有毒有害物质转化为无毒无害物质，有新物质生成，涉及化学变化，C不符合题意；垃圾无害化处理，是指通过物理、化学、生物热处理等方式处理垃圾，此过程涉及化学变化，D不符合题意。4.(2019·天津卷)近年我国在科学技术领域取得了举世瞩目的成就。对下列成就所涉及的化学知识的判断错误的是()A.北斗三号卫星搭载了精密计时的铷原子钟，铷(Rb)是金属元素B.奋斗者号潜水器载人舱外壳使用了钛合金，钛合金属于无机非金属材料C.长征五号B遥二运载火箭把天和核心舱送入太空，火箭动力源于氧化还原反应D.天问一号探测着陆火星过程中使用了芳纶制作的降落伞，芳纶是高分子材料答案B解析钛合金属于金属材料，B项错误。5.(2021·辽宁卷)含S元素的某钠盐a能发生如图转化。下列说法错误的是()A.a可能为正盐，也可能为酸式盐B.c为不溶于盐酸的白色沉淀C.d为含极性键的非极性分子D.反应②中还可能生成淡黄色沉淀答案C解析盐a溶液能与Cl2发生反应，说明a具有还原性，再结合a和稀盐酸反应生成的气体d能使KMnO4溶液褪色，可推断盐a为Na2SO3、Na2S2O3或NaHSO3。结合上述分析可知a可能是正盐Na2SO3、Na2S2O3，也可能是酸式盐NaHSO3，A项正确；溶液b中含有SOeq\o\al(2－,4)，与BaCl2溶液反应生成不溶于盐酸的白色沉淀，B项正确；结合上述分析可知d为SO2，SO2是含有极性键的极性分子，C项错误；当a为Na2S2O3时，反应②中生成SO2和淡黄色沉淀S，D项正确。1.(2022·惠州一调)下列物质与类别不对应的是()ABCD小苏打食用油淀粉“84”消毒液盐高分子化合物糖类混合物答案B解析NaHCO3俗称小苏打，属于盐，A项正确；食用油是混合物，其主要成分油脂不属于高分子化合物，B项错误；淀粉是一种多糖，属于糖类，C项正确；“84”消毒液属于混合物，D项正确。2.(2021·佛山二模)国画《牧牛图》的颜料有“石色”、“水色”，“石色”从矿物中提取，如石绿[化学式Cu(OH)2·CuCO3]，“水色”从植物中提取，如花青(分子式C15H11O6)。下列说法错误的是()A.Cu(OH)2·CuCO3属于纯净物B.“石色”耐酸、耐碱 C.从蓝草中提取花青，可用有机溶剂萃取D.保存不善的国画，“水色”容易变色答案B解析A.石绿[化学式Cu(OH)2·CuCO3]，只含一种物质，属于化合物，属于纯净物，故A正确；B.碱式碳酸铜能够与酸反应，所以“石色”不耐酸，故B错误；C.花青(分子式C15H11O6)为有机物，易溶于有机溶剂，从蓝草中提取花青，可用有机溶剂萃取，故C正确；D.依据分子式C15H11O6可知含有不饱和键，所以容易被氧化，所以保存不善的国画，“水色”容易变色，故D正确。3.(2022·泉州质监)2021年4月29日，“中国空间站天和核心舱”成功进入预定轨道，这与化学有着密切联系。下列说法错误的是()A.中国空间站推进器的推进剂氙气(Xe)属于稀有气体B.“天和核心舱”推进器的氮化硼陶瓷基材料属于新型无机非金属材料C.宇航服材料中的聚氯乙烯属于有机高分子材料D.空间站太阳能电池板的主要材料属于硅酸盐答案D解析空间站太阳能电池板的主要材料是Si单质，D项错误。4.(2021·肇庆模拟)新冠肺炎的传播途径之一是飞沫传播，喷嚏、呼出的水蒸气形成的飞沫属于气溶胶。下列有关气溶胶的说法错误的是()A.气溶胶是一种分散系B.气溶胶能发生丁达尔效应C.喷嚏气溶胶的分散剂是其中的水蒸气D.气溶胶中存在直径为1～100nm的粒子答案C解析A.气溶胶属于胶体，是一种分散系，故A正确；B.气溶胶是胶体分散系，能发生丁达尔效应，故B正确；C.气溶胶的分散剂是其中的空气，故C错误；D.胶体中存在直径为1～100nm的粒子，故D正确。5.(2022·惠州一调)我国四川广汉的三星堆遗址距今已有3000～5000年历史，截至2021年3月20日，三星堆遗址新发现的6座“祭祀坑”已出土了500多件重要文物，如黄金面具、丝绸“黑炭”、青铜神树、陶瓷碎片等。下列有关叙述错误的是()A.考古时利用eq\o\al(14,6)C测定文物的年代，eq\o\al(14,6)C的中子数为8B.黄金面具、青铜神树的成分均为纯金属C.丝绸转化为“黑炭”的过程涉及化学变化D.三星堆中含有大量的陶瓷碎片，属于无机非金属材料答案B解析eq\o\al(14,6)C的质子数为6、质量数为14，中子数为14－6＝8，A项正确；青铜神树的成分为铜合金，B项错误；丝绸转化为“黑炭”的过程中有新物质生成，涉及化学变化，C项正确；陶瓷碎片的主要成分是硅酸盐，硅酸盐属于无机非金属材料，D项正确。6.(2021·绵阳模拟)下列有关物质的俗称、分类和用途的说法都正确的是()物质俗称分类用途ANaHCO3纯碱盐常用于中和发酵面团产生的酸BCaO生石灰碱性氧化物加入煤中可减少温室气体的排放CKAl(SO4)2·12H2O明矾电解质作净水剂使水中的悬浮物沉降DNa2SiO3水溶液水玻璃非电解质是制备硅胶和木材防火剂的原料答案C解析A.NaHCO3俗称小苏打，纯碱为Na2CO3，故A错误；B.加入氧化钙可与煤燃烧生成的二氧化硫在氧气中发生反应生成硫酸钙，二氧化硫排放量减少，但在高温下反应生成二氧化碳，燃煤中加入CaO后可减少酸雨的发生，但不能减少温室气体的排放量，故B错误；C.明矾溶于水发生水解，生成氢氧化铝胶体，氢氧化铝胶体可以吸附杂质，故C正确；D.硅酸钠水溶液俗称水玻璃，为混合物，既不是电解质，也不是非电解质，具有粘性、不易燃烧，是制备硅胶和木材防火剂的原料，故D错误。7.硫代硫酸钠(Na2S2O3)溶液与盐酸混合，生成单质硫并沉淀出来。若将硫代硫酸钠溶液先与界面活性剂(不参与反应)均匀混合于烧杯中，再加入盐酸并立刻搅拌、静置后无沉淀产生，得到含硫单质的胶体(硫分散在体系中)。下列叙述错误的是()A.界面活性剂减缓了硫生成的速率B.加入界面活性剂后生成的单质硫颗粒直径约为1～100nmC.硫代硫酸钠与盐酸反应中，盐酸作氧化剂D.用光束照射烧杯中液体，将观察到光亮的“通路”答案C解析加入界面活性剂后，反应变慢，A项正确；该分散系是含硫单质的胶体，分散质粒子直径在1～100nm之间，则单质硫颗粒的直径约为1～100nm，B项正确；该反应前后盐酸没有化合价变化，氧化剂、还原剂均为硫代硫酸钠，C项错误；该分散系为胶体，具有丁达尔效应，用光束照射烧杯中液体时，可以观察到光亮的“通路”，D项正确。8.(2020·江苏卷)下列选项所示的物质间转化均能实现的是()A.NaCl(aq)eq\o(→,\s\up7(电解))Cl2(g)eq\o(→,\s\up7(石灰水))漂白粉(s)B.NaCl(aq)eq\o(→,\s\up7(CO2(g)))NaHCO3(s)eq\o(→,\s\up7(加热))Na2CO3(s)C.NaBr(aq)eq\o(→,\s\up7(Cl2(g)))Br2(aq)eq\o(→,\s\up7(NaI(aq)))I2(aq)D.Mg(OH)2(s)eq\o(→,\s\up7(HCl(aq)))MgCl2(aq)eq\o(→,\s\up7(电解))Mg(s)答案C解析Cl2与石灰乳反应可制得漂白粉，A项错误；NaCl＋NH3＋CO2＋H2O=NaHCO3↓＋NH4Cl，2NaHCO3eq\o(=,\s\up7(△))Na2CO3＋CO2↑＋H2O，B项错误；由于氧化性Cl2>Br2>I2，则Cl2＋2NaBr=2NaCl＋Br2，Br2＋2NaI=2NaBr＋I2，C项正确；电解MgCl2溶液不能得到单质镁，要得到单质Mg，需电解熔融态的MgCl2，D项错误。9.合成新物质是研究化学的主要目的之一。意大利科学家最近合成了一种新型的氧分子O4，下列关于O4的说法中正确的是()A.O4是一种新型的化合物B.红磷和白磷是同素异形体，而O4和O3不是同素异形体C.等质量的O4和O2含氧原子数目相同D.O4和O2可通过氧化还原反应实现转化答案C解析A.O4是单质，不是化合物，故A错误；B.O4和O2是氧元素的不同单质，互为同素异形体，故B错误；C.O4和O2分子均由O原子构成，所以等质量的O4和O2含氧原子数目相等，故C正确；D.O4和O2之间的转化过程中元素化合价不变，通过非氧化还原反应实现转化，故D错误。10.(2021·菏泽模拟)钯的配合物离子[PdCl4]2－可催化合成H2O2，反应历程如图，下列说法错误的是()A.[PdCl4]2－在此过程中作为催化剂B.该过程的总反应为H2＋O2eq\o(=,\s\up7(催化剂))H2O2C.双氧水(H2O2)属于混合物D.历程中发生了Pd＋O2＋2Cl－=[PdCl2O2]2－答案C解析A.依据过程图可知[PdCl4]2－先消耗后生成，反应前后物质不变，是催化剂，故A正确；B.依据图示可知氢气与氧气在[PdCl4]2－作用下生成过氧化氢，方程式：H2＋O2eq\o(=,\s\up7(催化剂))H2O2，故B正确；C.双氧水(H2O2)属于化合物，故C错误；D.依据图示可知，过程中存在反应Pd＋O2＋2Cl－=[PdCl2O2]2－，故D正确。11.甘肃马家窑遗址出土的青铜刀是我国最早冶炼的青铜器，由于时间久远，其表面有一层“绿锈”，该“绿锈”俗称“铜绿”，是铜和空气中的水蒸气、CO2、O2作用产生的，化学式为[Cu2(OH)2CO3]，“铜绿”能跟酸反应生成铜盐、CO2和H2O。某同学利用以下反应实现了“铜→铜绿→……→铜”的转化。铜eq\o(→,\s\up7(①))铜绿eq\o(→,\s\up7(②))Aeq\o(→,\s\up7(③))Cu(OH)2eq\o(→,\s\up7(④))Beq\o(→,\s\up7(⑤))Cu(1)从物质分类标准看，“铜绿”属于________(填字母)。A.酸 B.碱C.盐 D.氧化物(2)写出B的化学式：_____________________________________________________________________。(3)请写出铜绿与盐酸反应的化学方程式：_____________________________________________________________________。(4)上述转化过程中属于化合反应的是________，属于氧化还原反应的是________。答案(1)C(2)CuO(3)Cu2(OH)2CO3＋4HCl=2CuCl2＋3H2O＋CO2↑(4)①①⑤解析根据题意，铜被腐蚀生成铜绿，铜绿溶于酸生成铜盐，然后加碱生成氢氧化铜，氢氧化铜受热分解生成CuO，最后氢气还原CuO得到Cu。(1)“铜绿”是碱式碳酸铜，属于盐。(2)Cu(OH)2eq\o(→,\s\up7(④))B是氢氧化铜受热分解生成氧化铜和水。(3)依据转化过程，知碱式碳酸铜和盐酸反应，生成氯化铜、水和二氧化碳。(4)在反应过程中①铜→铜绿发生了化合反应，也是氧化还原反应；②铜绿→A是铜绿跟酸反应生成铜盐、CO2和H2O，A为铜盐，是复分解反应；③A→Cu(OH)2是铜盐和碱反应生成氢氧化铜沉淀，是复分解反应；④Cu(OH)2→B是氢氧化铜受热分解生成氧化铜和水，是分解反应；⑤B→Cu是氧化铜和还原剂反应生成铜，是氧化还原反应。12.某课外活动小组以Fe、CuO和稀H2SO4三种物质为原料，设计了如下两种制取单质铜的实验方案：方案Ⅰ：CuOeq\o(→,\s\up7(稀H2SO4),\s\do5(①))CuSO4eq\o(→,\s\up7(Fe),\s\do5(②))Cu方案Ⅱ：Feeq\o(→,\s\up7(稀H2SO4),\s\do5(③))H2eq\o(→,\s\up7(CuO/△),\s\do5(④))Cu(1)写出方案Ⅰ中发生反应的离子方程式，并指明反应类型。①__________________________________________________________________，_____________________________________________________________________；②____________________________________________________________________，_____________________________________________________________________。(2)写出方案Ⅱ中发生反应的化学方程式，并指明反应类型。③___________________________________________________________________，_____________________________________________________________________；④___________________________________________________________________，_____________________________________________________________________。(3)试评价两个实验方案的优劣，并指明理由__________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案(1)①CuO＋2H＋=Cu2＋＋H2O复分解反应②Cu2＋＋Fe=Fe2＋＋Cu置换反应(2)③Fe＋H2SO4(稀)=FeSO4＋H2↑置换反应④H2＋CuOeq\o(=,\s\up7(△))Cu＋H2O置换反应(3)方案Ⅰ优于方案Ⅱ；理由是：制取等量的单质铜，方案Ⅰ需要的Fe、H2SO4两种原料的量少，且方案Ⅱ中有可燃性气体(H2)参与反应，存在安全隐患13.(双选)向含有c(FeCl3)＝0.3mol·L－