（配套练习）【优化指导】2024高考化学一轮复习高中总复习第1轮（鲁科版 新教材 新高考）

（配套练习）【优化指导】2024高考化学一轮复习高中总复习第1轮（鲁科版新教材新高考）第1章化学科学与物质的分类第1节化学科学与化学研究方法1.化学科学的特点与价值化学科学的创造性化学是一门具有创造性的科学，它能创造出自然界中不存在的物质。例如，通过有机合成，化学家们合成了许多新型的药物，如治疗癌症的紫杉醇类似物。紫杉醇最初是从红豆杉树皮中提取的，资源有限且提取困难。化学家通过有机合成方法，成功合成出具有相似抗癌活性的类似物，解决了药物来源问题。化学科学的实用性化学在人类的生产和生活中有着广泛的应用。在农业方面，合成氨工业为农业提供了大量的氮肥，提高了农作物的产量。工业上，以铁为原料，通过加入不同的合金元素，如铬、镍等，可以制造出具有不同性能的合金钢，用于制造汽车、桥梁等。2.化学研究方法实验法实验是化学研究的重要方法。例如，在探究铁生锈的条件时，我们可以设计三组对比实验。第一组，将铁钉放在干燥的空气中；第二组，将铁钉完全浸没在蒸馏水中；第三组，将铁钉一半浸没在蒸馏水中，一半暴露在空气中。通过观察三组铁钉生锈的情况，得出铁生锈需要氧气和水同时存在的结论。模型法化学中常用的模型有分子模型、原子模型等。例如，用球棍模型可以直观地表示分子的空间结构。在学习甲烷分子的结构时，通过球棍模型可以清晰地看到碳原子位于正四面体的中心，四个氢原子位于正四面体的四个顶点，键角为109°28′。假说与理论在化学发展过程中，许多理论都是在假说的基础上发展而来的。例如，道尔顿的原子学说，最初是一种假说。他认为物质是由原子组成的，原子是不可再分的实心球体。随着科学的发展，人们发现原子是由原子核和核外电子组成的，对原子结构的认识不断深入和完善。3.练习题下列关于化学科学的说法中，不正确的是（）A.化学科学是一门具有创造性的科学B.化学科学可以创造出自然界中不存在的物质C.化学科学的发展对人类的健康没有影响D.化学科学的发展推动了其他科学的进步答案：C。化学科学的发展在药物研发等方面对人类健康起到了至关重要的作用，如合成新的药物治疗疾病，所以C选项说法错误。下列化学研究方法中，属于实验法的是（）A.建立分子模型B.提出假说C.做对比实验D.总结规律答案：C。做对比实验是通过控制变量进行实验操作来研究问题，属于实验法；建立分子模型是模型法；提出假说是一种理论探索的方式；总结规律是对研究结果的归纳，不属于实验法，所以选C。第2节物质的分类与转化1.物质的分类纯净物与混合物纯净物是由一种物质组成的，有固定的组成和性质。例如，氯化钠（NaCl）是纯净物，它由钠离子和氯离子按1:1的比例组成，具有固定的熔点和沸点。混合物是由两种或两种以上的物质组成的，没有固定的组成和性质。例如，空气是混合物，它主要由氮气、氧气、二氧化碳等气体组成，其组成会随地点、时间等因素而变化。单质与化合物单质是由同种元素组成的纯净物。单质又可分为金属单质和非金属单质。金属单质如铁（Fe）、铜（Cu）等，具有金属光泽、良好的导电性、导热性和延展性等性质。非金属单质如氧气（O₂）、氢气（H₂）等。化合物是由不同种元素组成的纯净物。化合物可分为无机化合物和有机化合物。无机化合物又可分为氧化物、酸、碱、盐等。氧化物的分类氧化物可分为金属氧化物和非金属氧化物。金属氧化物如氧化铜（CuO）、氧化铁（Fe₂O₃）等。非金属氧化物如二氧化碳（CO₂）、二氧化硫（SO₂）等。根据氧化物的性质，还可分为酸性氧化物、碱性氧化物和两性氧化物。酸性氧化物能与碱反应生成盐和水，如二氧化碳能与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水：CO₂+2NaOH=Na₂CO₃+H₂O。碱性氧化物能与酸反应生成盐和水，如氧化铜能与盐酸反应生成氯化铜和水：CuO+2HCl=CuCl₂+H₂O。两性氧化物既能与酸反应又能与碱反应，如氧化铝（Al₂O₃），它与盐酸反应生成氯化铝和水：Al₂O₃+6HCl=2AlCl₃+3H₂O，与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠和水：Al₂O₃+2NaOH=2NaAlO₂+H₂O。2.物质的转化化学反应的分类根据反应物和生成物的类别以及反应前后物质种类的多少，化学反应可分为化合反应、分解反应、置换反应和复分解反应。化合反应是由两种或两种以上的物质生成一种物质的反应，如碳在氧气中燃烧生成二氧化碳：C+O₂$\stackrel{点燃}{=\!=\!=}$CO₂。分解反应是由一种物质生成两种或两种以上其他物质的反应，如碳酸钙高温分解生成氧化钙和二氧化碳：CaCO₃$\stackrel{高温}{=\!=\!=}$CaO+CO₂↑。置换反应是一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的反应，如铁与硫酸铜溶液反应生成铜和硫酸亚铁：Fe+CuSO₄=FeSO₄+Cu。复分解反应是两种化合物相互交换成分生成另外两种化合物的反应，如氢氧化钠与盐酸反应生成氯化钠和水：NaOH+HCl=NaCl+H₂O。物质的转化规律不同类别的物质之间可以通过化学反应相互转化。例如，金属单质可以通过与氧气反应转化为金属氧化物，金属氧化物可以通过与酸反应转化为盐，盐可以通过与碱反应转化为碱等。以铁为例，铁在空气中生锈生成氧化铁（Fe₂O₃），氧化铁与盐酸反应生成氯化铁（FeCl₃），氯化铁与氢氧化钠反应生成氢氧化铁（Fe(OH)₃）。3.练习题下列物质中，属于纯净物的是（）A.空气B.碘酒C.蒸馏水D.石灰水答案：C。蒸馏水是由一种物质水组成的，属于纯净物；空气是由多种气体组成的混合物；碘酒是碘和酒精的混合物；石灰水是氢氧化钙的水溶液，属于混合物，所以选C。下列化学反应中，属于置换反应的是（）A.2H₂O₂$\stackrel{MnO_2}{=\!=\!=}$2H₂O+O₂↑B.CaO+H₂O=Ca(OH)₂C.Fe+CuSO₄=FeSO₄+CuD.Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑答案：C。A选项是分解反应；B选项是化合反应；C选项是一种单质铁和一种化合物硫酸铜反应生成另一种单质铜和另一种化合物硫酸亚铁，属于置换反应；D选项是复分解反应，所以选C。第2章化学物质及其变化第1节离子反应1.电解质与非电解质电解质的概念在水溶液里或熔融状态下能够导电的化合物叫做电解质。酸、碱、盐等都是电解质。例如，盐酸在水溶液中能电离出氢离子（H⁺）和氯离子（Cl⁻），所以盐酸是电解质；氢氧化钠在水溶液中能电离出钠离子（Na⁺）和氢氧根离子（OH⁻），氢氧化钠是电解质；氯化钠在熔融状态下能电离出钠离子和氯离子，氯化钠也是电解质。非电解质的概念在水溶液里和熔融状态下都不能导电的化合物叫做非电解质。例如，蔗糖、酒精等在水溶液和熔融状态下都不能电离出自由移动的离子，它们是非电解质。电解质的电离电解质在水溶液或熔融状态下离解成自由移动离子的过程叫做电离。例如，硫酸在水溶液中的电离方程式为：H₂SO₄=2H⁺+SO₄²⁻；氢氧化钠的电离方程式为：NaOH=Na⁺+OH⁻。2.离子反应离子反应的概念有离子参加或生成的反应叫做离子反应。例如，在硫酸铜溶液中加入氢氧化钠溶液，会产生蓝色沉淀，该反应的实质是铜离子（Cu²⁺）和氢氧根离子（OH⁻）结合生成氢氧化铜沉淀：Cu²⁺+2OH⁻=Cu(OH)₂↓。离子反应发生的条件离子反应发生的条件主要有生成沉淀、生成气体、生成水等。例如，碳酸钠溶液与盐酸反应，会产生二氧化碳气体，其离子方程式为：CO₃²⁻+2H⁺=H₂O+CO₂↑；氯化钡溶液与硫酸钠溶液反应，会产生硫酸钡沉淀，其离子方程式为：Ba²⁺+SO₄²⁻=BaSO₄↓。离子方程式的书写离子方程式的书写步骤为：写、拆、删、查。以碳酸钠与盐酸反应为例，写：写出化学方程式Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑；拆：将易溶于水、易电离的物质拆写成离子形式，2Na⁺+CO₃²⁻+2H⁺+2Cl⁻=2Na⁺+2Cl⁻+H₂O+CO₂↑；删：删去方程式两边不参加反应的离子，CO₃²⁻+2H⁺=H₂O+CO₂↑；查：检查方程式两边各元素的原子个数和电荷总数是否相等。3.练习题下列物质中，属于电解质的是（）A.铜B.蔗糖C.氯化钠溶液D.氢氧化钠答案：D。铜是单质，既不是电解质也不是非电解质；蔗糖是非电解质；氯化钠溶液是混合物，不是电解质；氢氧化钠在水溶液或熔融状态下能导电，是电解质，所以选D。下列离子方程式书写正确的是（）A.铁与稀硫酸反应：2Fe+6H⁺=2Fe³⁺+3H₂↑B.碳酸钙与稀盐酸反应：CO₃²⁻+2H⁺=H₂O+CO₂↑C.氢氧化钡溶液与稀硫酸反应：Ba²⁺+SO₄²⁻=BaSO₄↓D.氢氧化钠溶液与盐酸反应：OH⁻+H⁺=H₂O答案：D。A选项铁与稀硫酸反应生成亚铁离子，正确的离子方程式为Fe+2H⁺=Fe²⁺+H₂↑；B选项碳酸钙是难溶物，不能拆写成离子形式，正确的离子方程式为CaCO₃+2H⁺=Ca²⁺+H₂O+CO₂↑；C选项氢氧化钡溶液与稀硫酸反应除了生成硫酸钡沉淀外，还有水生成，正确的离子方程式为Ba²⁺+2OH⁻+2H⁺+SO₄²⁻=BaSO₄↓+2H₂O；D选项正确，所以选D。第2节氧化还原反应1.氧化还原反应的基本概念氧化还原反应的特征氧化还原反应的特征是反应前后元素的化合价发生变化。例如，在铁与硫酸铜溶液的反应中，铁元素的化合价从0价升高到+2价，铜元素的化合价从+2价降低到0价。氧化反应与还原反应氧化反应是指物质所含元素化合价升高的反应，还原反应是指物质所含元素化合价降低的反应。在上述铁与硫酸铜的反应中，铁发生了氧化反应，硫酸铜中的铜发生了还原反应。氧化剂与还原剂在氧化还原反应中，所含元素化合价降低的反应物是氧化剂，所含元素化合价升高的反应物是还原剂。在铁与硫酸铜反应中，硫酸铜是氧化剂，铁是还原剂。氧化产物与还原产物氧化反应的产物是氧化产物，还原反应的产物是还原产物。在铁与硫酸铜反应中，硫酸亚铁是氧化产物，铜是还原产物。2.氧化还原反应的实质氧化还原反应的实质是电子的转移（得失或偏移）。在离子化合物的形成过程中，电子发生得失。例如，钠与氯气反应生成氯化钠，钠原子失去一个电子形成钠离子，氯原子得到一个电子形成氯离子。在共价化合物的形成过程中，电子发生偏移。例如，氢气与氯气反应生成氯化氢，共用电子对偏向氯原子，偏离氢原子。3.氧化还原反应的表示方法双线桥法双线桥法是用两条线桥来表示氧化还原反应中电子转移的方向和数目。例如，在铜与浓硫酸的反应中：Cu+2H₂SO₄(浓)$\stackrel{\triangle}{=\!=\!=}$CuSO₄+SO₂↑+2H₂O从铜原子指向硫酸铜中的铜离子，标“失去2e⁻，被氧化”；从浓硫酸中的硫原子指向二氧化硫中的硫原子，标“得到2e⁻，被还原”。单线桥法单线桥法是用一条线桥来表示氧化还原反应中电子转移的方向和数目。例如，在铁与硫酸铜反应中，从铁原子指向硫酸铜中的铜离子，线上标“2e⁻”。4.氧化还原反应的规律守恒规律在氧化还原反应中，得失电子总数相等，化合价升高总数与化合价降低总数相等。例如，在2KMnO₄+16HCl=2KCl+2MnCl₂+5Cl₂↑+8H₂O反应中，锰元素从+7价降低到+2价，得到5个电子，有2个锰原子，共得到10个电子；氯元素从1价升高到0价，失去1个电子，生成5个氯气分子，共失去10个电子。强弱规律氧化性：氧化剂＞氧化产物；还原性：还原剂＞还原产物。例如，在氯气与碘化钾溶液的反应中：Cl₂+2KI=2KCl+I₂，氯气是氧化剂，碘是氧化产物，所以氧化性Cl₂＞I₂；碘化钾是还原剂，氯化钾是还原产物，所以还原性KI＞KCl。5.练习题下列反应中，属于氧化还原反应的是（）A.CaCO₃$\stackrel{高温}{=\!=\!=}$CaO+CO₂↑B.Na₂O+H₂O=2NaOHC.Fe+CuSO₄=FeSO₄+CuD.Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑答案：C。A、B、D选项中各元素的化合价在反应前后都没有发生变化，不属于氧化还原反应；C选项中铁元素和铜元素的化合价发生了变化，属于氧化还原反应，所以选C。在反应2Na+2H₂O=2NaOH+H₂↑中