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第 1 讲 物质的性质及变化
学习目标
1．了解分子、原子、离子和原子团等概念。
2．理解物理变化与化学变化的区别与联系。
3．理解混合物和纯净物、单质和化合物、金属和非金属的概念。
4．理解酸、碱、盐、氧化物的概念及其相互联系。
5．了解胶体是一种常见的分散系，了解溶液和胶体的区别。
知识清单
知识点 1 物质的组成与分类
1．物质的组成
(1)原子、分子、离子的概念
原子是化学变化中的最小微粒。分子是保持物质化学性质的最小微粒，一般分子由原子通过
共价键构成，但稀有气体是单原子分子。离子是带电荷的原子或原子团。
(2)元素、物质及微粒间的关系
①宏观上物质是由元素组成的，微观上物质是由原子、分子或离子构成的。
②元素：具有相同核电荷数的一类原子的总称。
③元素与物质的关系
组成 单质：由同种元素组成的纯净物
元素――→
化合物：由不同种元素组成的纯净物
④元素在物质中的存在形态
a．游离态：元素以单质形式存在的状态。
b．化合态：元素以化合物形式存在的状态。
⑤原子构成物质的形式
(3)同素异形体
①概念：由同种元素形成的不同单质叫同素异形体。
②性质差异
物理性质差别较大，同素异形体之间的转化属于化学变化。
(4)纯净物与混合物
①纯净物：由同种单质或化合物组成的物质。
②混合物：由几种不同的单质或化合物组成的物质。
③纯净物和混合物的区别
纯净物 混合物
有固定的组成和结构 无固定的组成和结构
有一定的熔、沸点 无一定的熔、沸点
保持一种物质的性质 保持原有物质各自的性质
[名师点拨] 只含一种元素的物质不一定是单质，如 O2和 O3的混合物、金刚石与石墨的混
合物等。只含一种元素的纯净物才是单质。
2．简单分类法
(1)树状分类法
①明确分类标准是对物质正确树状分类的关键
[名师点拨] 酸、碱、盐、氧化物的概念
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
电离出的阴离子全部是 OH－的化合物是碱，分为强碱与弱碱、可溶性碱与难溶性
碱
碱等
由金属阳离子(或铵根离子)与酸根离子组成的化合物是盐， 分为可溶性盐与难溶
盐
性盐，酸式盐、碱式盐与正盐等
由两种元素组成的化合物，其中一种是氧元素，分为金属氧化物与非金属氧化物，
氧化物
酸性氧化物、碱性氧化物与两性氧化物等
②树状分类法在无机物分类中的应用
酸性氧化物（SO2、CO2等）
氧化物 碱性氧化物（Na2O、MgO 等）
两性氧化物（Al2O3等）
其他（Na2O2、CO等）
强酸（HCl、HNO3、H2SO4等）
按强弱
弱酸（H2SO3、H2CO3等）
一元酸（HCl、HI等）
酸 按电离出
H＋ 二元酸（H2SO4、H2CO3等）的 数
三元酸（H3PO4等）
化合物 强碱（NaOH、KOH等）
按强弱
弱碱[NH3·H2O、Fe（OH）3等]
一元碱（NaOH、KOH等）
碱 按电离出
的 OH－ 二元碱[Ba（OH）2、Ca（OH）2等]数
三元碱[Fe（OH）3等]
正盐（Na2CO3、Na2SO4等）
盐 酸式盐（NaHCO3、NaHSO4等）
碱式盐[Cu2（OH）2CO3等]
(2)交叉分类法——从不同角度对物质进行分类(如图为氧化物的分类)
[名师点拨] (1)碱性氧化物一定是金属氧化物，但金属氧化物不一定是碱性氧化物，如
Mn2O7为酸性氧化物。
(2)酸性氧化物不一定是非金属氧化物，如 Mn2O7；非金属氧化物也不一定是酸性氧化
物，如 CO、NO。
(3)酸性氧化物、碱性氧化物不一定都能与水反应生成相应的酸、碱，如 SiO2、Fe2O3。
经典例题
例 1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)由同种元素组成的物质一定是纯净物( )
(2)冰水混合物、明矾[KAl(SO4)2·12H2O]、铝热剂、纤维素均为混合物( )
(3)纯碱属于碱，硫酸氢钠、碳酸氢钠属于酸式盐( )
(4)已知 NaH2PO2是正盐，其水溶液呈碱性，则 H3PO2属于二元弱酸( )
(5)SiO2既能与 NaOH溶液反应，又能与氢氟酸反应，因此 SiO2是两性氧化物( )
答案：(1)× (2)× (3)× (4)× (5)×
例 2．分类法在化学学科的发展中起到重要的作用。下列分类标准合理的是( )
A．根据纯净物的元素组成，将纯净物分为单质和化合物
B．根据溶液导电能力的强弱，将电解质分为强电解质、弱电解质
C．根据是否具有丁达尔效应，将分散系分为溶液、浊液和胶体
D．根据反应中的能量变化，将化学反应分为“化合、分解、复分解、置换”四类
解析：选 A 强、弱电解质的分类标准是电解质在水溶液中的电离程度，B错误；溶液、浊
液和胶体的分类标准是分散质粒子的大小，C错误；根据反应中的能量变化，只能将化学反
应分为放热反应和吸热反应，D错误。
例 3．有下列物质：①二氧化碳 ②硝酸钾晶体 ③铝 ④空气 ⑤熔融氯化钠 ⑥稀硫酸
⑦氢氧化钠固体。请用序号回答下列问题：
(1)属于混合物的是________；属于盐的是________。
(2)属于电解质的是________；能够导电的是________。
(3)①～⑦中，有一种物质能与稀盐酸发生氧化还原反应，该反应的离子方程式为
________________________________________________________________________。
解析：(1)由两种或两种以上物质构成的是混合物，④空气、⑥稀硫酸是混合物；阴离子是
酸根离子、阳离子是金属离子或铵根离子的化合物是盐，②硝酸钾晶体、⑤熔融氯化钠是盐。
(2)在水溶液中或熔融状态下能自身电离出自由移动离子而导电的化合物为电解质，①二氧
化碳在水溶液中和熔融状态下均不能导电，不是电解质；②硝酸钾晶体在水溶液中和熔融状
态下均能导电，是电解质；③铝是单质，不是电解质；④空气是混合物，不是电解质；⑤熔
融氯化钠能导电，是电解质；⑥稀硫酸是混合物，不是电解质；⑦氢氧化钠固体在水溶液中
和熔融状态下均能导电，是电解质。物质中有自由移动的离子或电子则能导电，③铝中有自
由移动的电子，⑤熔融氯化钠、⑥稀硫酸中有自由移动的离子，均能导电。(3)稀盐酸中的
H＋有氧化性，故能和具有还原性的物质发生氧化还原反应，而这七种物质中，只有③铝有
还原性，故铝和稀盐酸能发生氧化还原反应，离子方程式为 2Al＋6H＋===2Al3＋＋3H2↑
答案：(1)④⑥ ②⑤ (2)②⑤⑦ ③⑤⑥ (3)2Al＋6H＋===2Al3＋＋3H2↑
知识点 2 物质的性质与变化
1．物质性质与变化之间的关系
(1)图示
(2)判断
从宏观
有新物质生成的是化学变化，反之是物理变化
上判断
从微观 有旧化学键断裂，同时有新化学键形成的是化学变化；有化学键断裂的不一定是
上判断 化学变化，如 NaCl晶体的熔化
二者关
化学变化过程中一定伴随着物理变化，但物理变化过程中一般没有化学变化
系
[名师点拨] (1)常见易混的物理变化与化学变化
物理变化——金属导电、溶解、潮解、萃取、分液、蒸馏、分馏、挥发、升华、吸附、盐析、
渗析、焰色反应、物质三态变化等。化学变化——风化、同素异形体间的相互转化、脱水、
变性、干馏、显色反应、颜色反应、钝化、煤的气化和液化等。
(2)原子核的变化(核裂变、核聚变)不属于化学变化。
2．物质转化及其规律
单质、氧化物、酸(或碱)和盐的转化关系
①金属单质及其化合物的转化
O2 H2O 酸
金属单质――→ 碱性氧化物――→ 碱――→ 盐
O2 H2O H2SO4
如 Na――→ Na2O――→ NaOH――→ Na2SO4
②非金属单质及其化合物的转化
O2 H2O 碱
非金属单质――→ 酸性氧化物――→ 酸――→ 盐
O2 H2O NaOH
如 S――→ SO2――→ H2SO3――→ Na2SO3
经典例题
例 1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)有化学键断裂的变化一定是化学变化( )
(2)碘的升华、煤的气化都是物质状态的改变，都属于物理变化( )
(3)232Th转化成 233U是化学变化( )
(4)用铂丝蘸取 Na2SO4、Na2CO3、NaCl溶液进行焰色反应是化学变化( )
高温
(5)3CO＋Fe2O3===== 2Fe＋3CO2既属于置换反应，又属于氧化还原反应( )
答案：(1)× (2)× (3)× (4)× (5)×
例 2．(2021·唐山模拟)中华传统文化中蕴含着诸多化学知识。下列说法正确的是( )
A．“杨花榆荚无才思”中的“榆荚”主要成分为蛋白质
B．“三月打雷麦谷堆”是指在雷电作用下氮气转化为能被作物吸收的物质
C．“日照香炉生紫烟”中的紫烟指“碘的升华”
D．“火树银花不夜天”指的是金属单质的焰色反应，属于化学变化
解析：选 B 榆荚又称榆钱，是植物的果实，纤维素是植物细胞壁的主要成分，“榆荚”的
主要成分是纤维素，故 A错误；氮气跟氧气在放电作用下能直接化合生成无色的一氧化氮
气体，一氧化氮不溶于水，在常温下易跟空气中的氧气化合，生成红棕色的二氧化氮气体，
二氧化氮易溶于水，它溶于水后生成硝酸和一氧化氮，硝酸进一步转化为可以被植物吸收的
硝酸盐，增加土壤中氮的含量，有利于作物生长，故 B正确；水产生的雾气是由水蒸发产
生的水蒸气遇冷液化而成的小液滴，是一种液化现象，不是碘升华，故 C错误；“火树银
花”指的是金属元素的焰色反应，焰色反应是原子中电子的跃迁，不属于化学变化，故 D
错误。
例 3．盐是一种常见的物质，下列物质通过反应可直接形成盐的是( )
①金属单质 ②碱性氧化物 ③碱 ④非金属单质
⑤酸性氧化物 ⑥酸
A．①②③ B．①④⑥
C．②⑤⑥ D．①②③④⑤⑥
解析：选 D 金属单质能与酸反应生成对应的盐和氢气；碱性氧化物能与酸反应生成盐和水；
非金属单质和金属单质化合可得到盐；酸性氧化物与碱反应可生成盐和水。
知识点 3 分散系 胶体
1．分散系
(1)含义：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)组成
分散质：分散系中被分散的物质；
分散剂：分散系中容纳分散质的物质。
(3)分类
分散剂是水或其他液体时，按分散质粒子的大小有 3种类型：溶液、胶体和浊液。
分散质粒子小于 1 nm的是溶液，1～100 nm的是胶体，大于 100 nm的是浊液。
2．溶液、胶体、浊液性质比较
分散系 溶液 胶体 浊液
分散质粒子大小 小于 1 nm 1～100 nm 大于 100 nm
许多分子集
单个小分子 巨大数目分子
分散质粒子 合体或高分
或离子 集合体
子
不均一，不透
外观 均一，透明 均一
明
稳定性 稳定 介稳体系 不稳定能否通
性
过滤纸 能 能 不能
质
能否通过半透膜 能 不能 不能
能否发生丁达尔效
不能 能 不能
应
3．胶体
(1)胶体的分类
按分 气溶胶 雾、云、烟
散剂 液溶胶 Fe(OH)3胶体、蛋白质溶液
状态 固溶胶 烟水晶、有色玻璃
粒子 分散质粒子是很多小分子或离子的集合体，如
按分
胶体 Fe(OH)3胶体
散质
分子 分散质粒子是高分子化合物，如淀粉溶液、蛋白质
胶体 溶液
(2)胶体的性质及应用
丁达尔 当可见光束通过胶体时，出现一条光亮的“通路”的现象
效应 (应用：鉴别溶液和胶体)
胶体粒子聚集成较大的颗粒，形成沉淀从分散剂里析出的过程。使胶体聚
聚沉 沉的方法：①加入电解质；②加入与胶粒带相反电荷的胶体；③加热
(应用：三角洲的形成；明矾、铁盐溶液净水；盐卤制豆腐)
在电场作用下，胶体粒子在分散剂中作定向移动的现象。如带正电荷的
电泳 Fe(OH)3胶体粒子向阴极移动
(应用：工厂静电除尘)
[名师点拨] (1)丁达尔效应是物理变化而不是化学变化。
(2)胶体不带电，胶体中的胶粒能够吸附体系中的带电粒子而使胶粒带电荷，但整个分
散系仍呈电中性。
(3)Fe(OH)3胶体的制备
①图示
②方法：将烧杯中的蒸馏水加热至沸腾，向沸水中逐滴加入 5～6 滴氯化铁饱和溶液，
继续煮沸至溶液呈红褐色，停止加热，即制得 Fe(OH)3胶体。
△
③原理：FeCl3＋3H2O===== Fe(OH)3(胶体)＋3HCl。
[名师点拨] (1)不能用自来水制备 Fe(OH)3胶体，因为自来水中有电解质，会使胶体发生聚
沉，应用蒸馏水。
(2)不能过度加热，否则 Fe(OH)3胶体会发生聚沉生成 Fe(OH)3沉淀。
(3)书写制备胶体的化学方程式时，生成的胶体不加沉淀符号“↓”，应注明“胶体”
二字。
经典例题
例 1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)依据丁达尔效应可将分散系分为溶液、胶体与浊液( )
(2)溶液是电中性的，胶体是带电的( )
(3)向 FeCl3饱和溶液中滴加过量氨水，可制取 Fe(OH)3胶体( )
(4)用激光笔照射鸡蛋清溶液，从侧面可以观察到明显的光路( )
(5)1 mol Fe3＋完全水解得到的 Fe(OH)3胶体粒子数为 NA( )
答案：(1)× (2)× (3)× (4)√ (5)×
例 2．下列有关胶体的叙述，错误的是( )
A．卤水点豆腐，运用了胶体遇电解质溶液聚沉的原理
B．用激光笔照射淀粉溶液，可以从侧面看到光亮的“通路”
C．静电除尘的原理是胶体带电，可以发生电泳
D．从外观上可以区分 Fe(OH)3胶体和饱和 FeCl3溶液
解析：选 C 卤水点豆腐，是向胶体中加入电解质溶液发生聚沉的过程，A正确；淀粉溶液
属于胶体，可以发生丁达尔效应，B正确；静电除尘的原理是胶体粒子带电，在电场作用下
定向移动，C 错误；Fe(OH)3胶体为红褐色，饱和 FeCl3溶液为黄色，可以从颜色上进行区
分，D正确。
例 3．燃料电池是一种连续地将燃料和氧化剂的化学能直接转化为电能的化学电源。一般化
学电源的活性物质储存在电池内部，所以限制了电池的容量。而燃料电池则不同，它在工作
时，燃料和氧化剂连续地由外部供给并在电极上进行反应，生成物不断地被排出，于是就可
以连续不断地提供电能(如图)。
如氢氧燃料电池在工作时，从负极连续通入 H2，从正极连续通入 O2，电池内部含有
H2SO4或 KOH 等物质的溶液，H2、O2在电池内部发生反应生成 H2O，同时产生电能，除
H2外，CH4、C2H5OH等也可以作为燃料电池的燃料。
[问题探究]
(1)上述燃料电池涉及到的相关物质中，属于酸的是________(填化学式，下同)，属于有
机物的是____________________。
提示：属于酸的物质为 H2SO4，属于有机物的是 CH4、C2H5OH。
(2)从物质类别来看，H2、O2都属于________；请写出 O2与其同素异形体转化的化学方
程式：________________________________________________________________________。
提示：单质 3O2===2O3
(3)请写出氢氧燃料电池在以 KOH溶液为电解质溶液时的电极反应式。
提示：负极：2H2－4e－＋4OH－===4H2O；
正极：O ＋4e－2 ＋2H2O===4OH－。
(4)若以 CH4为负极反应物，H2SO4溶液为电解质溶液，则负极反应式为_______________
________________________________________________。
提示：CH －4－8e ＋2H2O===CO2＋8H＋
课堂闯关
1．(2020·全国卷Ⅱ)北宋沈括《梦溪笔谈》中记载：“信州铅山有苦泉，流以为涧。挹其水
熬之则成胆矾，烹胆矾则成铜。熬胆矾铁釜，久之亦化为铜”。下列有关叙述错误的是( )
A．胆矾的化学式为 CuSO4
B．胆矾可作为湿法冶铜的原料
C．“熬之则成胆矾”是浓缩结晶过程
D．“熬胆矾铁釜，久之亦化为铜”是发生了置换反应
解析：选 A 胆矾的化学式为 CuSO4·5H2O，A 项错误；湿法冶铜的原理是 CuSO4＋
Fe===FeSO4＋Cu，即胆矾可作为湿法冶铜的原料，B项正确；CuSO4溶液经熬制可以得到
胆矾，是 CuSO4溶液浓缩结晶的过程，C项正确；熬胆矾的铁釜中发生的反应为 CuSO4＋
Fe===FeSO4＋Cu，属于置换反应，D项正确。
2．(2020·浙江 7月选考)下列说法不正确的是( )
A．天然气是不可再生能源
B．用水煤气可合成液态碳氢化合物和含氧有机物
C．煤的液化属于物理变化
D．火棉是含氮量高的硝化纤维
解析：选 C 煤、石油、天然气是不可再生能源，A 项正确；水煤气的主要成分是 CO 和
H2，用水煤气可以合成液态碳氢化合物和甲醇等含氧有机物，B项正确；煤的液化是在一定
条件下将固体煤炭转化为液体燃料的过程，属于化学变化，C项错误；火棉是含氮量高的硝
化纤维，D项正确。
3．(2019·全国卷Ⅱ)“春蚕到死丝方尽，蜡炬成灰泪始干”是唐代诗人李商隐的著名诗句，
下列关于该诗句中所涉及物质的说法错误的是( )
A．蚕丝的主要成分是蛋白质
B．蚕丝属于天然高分子材料
C．“蜡炬成灰”过程中发生了氧化反应
D．古代的蜡是高级脂肪酸酯，属于高分子聚合物
解析：选 D A正确，蚕丝的主要成分是蛋白质；B正确，蚕丝属于天然高分子材料；C正
确，蜡烛燃烧属于氧化还原反应；D错误，高级脂肪酸酯不属于高分子聚合物。
4．(2019·海南高考)下列说法正确的是( )
A．MgO 和 Al2O3都属于两性氧化物
B. 悬浊液和乳浊液的分散质均为液态
C. Fe3O4和 Pb3O4中的金属都呈现两种价态
D. 葡萄糖溶液和淀粉溶液都具有丁达尔效应
解析：选 C MgO是碱性氧化物，A错误；悬浊液的分散质是固体小颗粒，B错误； Fe3O4
可表示为 FeO·Fe2O3，Fe 元素的化合价为＋2、＋3价，Pb3O4可表示为 2PbO·PbO2，Pb元素
的化合价为＋2、＋4 价，因此两种化合物中的金属都呈现两种价态，C正确；葡萄糖分子
是小分子，葡萄糖溶液中的溶质分子小于 1 nm，所以葡萄糖溶液不能产生丁达尔效应，D
错误。
5．(2019·浙江高考)下列属于置换反应的是( )
催化剂
A．4NH3＋5O2===== 4NO＋6H2O
△
B．2Na2SO3＋O2===2Na2SO4
C．2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2
D．2KI＋Cl2===2KCl＋I2
解析：选 D 置换反应是指单质与化合物反应，生成另外一种单质和化合物的化学反应。D
项中 Cl2与 KI反应生成 I2和 KCl，属于置换反应，其余选项均不是置换反应。
6．物质分类的依据通常有组成和性质。下列物质分类中，只考虑组成的是( )
A．Na2SO4是钠盐、硫酸盐、正盐
B．HNO3是一元酸、强酸、挥发性酸
C．Mg(OH)2是二元碱、难溶性碱、中强碱
D．Al2O3是两性氧化物、金属氧化物、最高价氧化物
解析：选 A A项，都是根据其组成而划分的；B项，根据组成分为一元酸，而依据不同性
质可分为强酸和挥发性酸；C项，难溶性碱、中强碱是根据其不同性质划分的；D项，Al2O3
依据不同性质可分别属于两性氧化物、最高价氧化物。
7．(2021·武汉模拟)我国科学家在世界上第一次为一种名为“钴酞菁”的分子(直径为
1.3×10－9 m)恢复了磁性，其结构和性质与人体内的血红素及植物内的叶绿素非常相似。下
列关于“钴酞菁”分子的说法正确的是( )
A．“钴酞菁”分子在水中形成的分散系能产生丁达尔效应
B．“钴酞菁”分子既能透过滤纸，又能透过半透膜
C．“钴酞菁”分子在水中形成的分散系属于悬浊液
D．“钴酞菁”分子直径比 Na＋的直径小
解析：选 A 胶体粒子的大小介于 1～100 nm之间，“钴酞菁”分子的直径为 1.3 nm，所以
在水中形成的分散系属于胶体，具有胶体的性质，如产生丁达尔效应等，A正确；“钴酞菁”
分子直径为 1.3 nm，小于滤纸的缝隙，大于半透膜的缝隙，所以能透过滤纸，但不能透过半
透膜，B错误；“钴酞菁”分子的直径为 1.3 nm，形成的分散系属于胶体，C错误；“钴酞
菁”分子的直径为 1.3 nm，Na＋半径小于 1 nm(在水中形成的分散系为溶液)，故“钴酞菁”
分子的直径比 Na＋的直径大，D错误。
8．(2021·衡阳模拟)在一定条件下进行的下列化学反应，已知 A、B、C中均含有同种元素，
则下列对应物质不正确的是( )
选项 A物质 B物质 C物质 D物质
A NaOH溶液 Na2CO3溶液 NaHCO3溶液 CO2
B Fe FeCl2 FeCl3 Cl2
C AlCl3溶液 Al(OH)3 NaAlO2溶液 NaOH溶液
D H2S S SO2 O2
解析：选 B 若 A 为 NaOH 溶液，D 为 CO2，NaOH 可与 CO2反应生成 Na2CO3，Na2CO3
可与 H2O和 CO2反应生成 NaHCO3，NaOH 可与 NaHCO3反应生成 Na2CO3，A正确；若 A
为 Fe，D为 Cl2，Fe与 Cl2反应生成 FeCl3而不是 FeCl2，B错误；若 A为 AlCl3溶液，D为
NaOH 溶液，AlCl3可与 NaOH 反应生成 Al(OH)3，Al(OH)3可与 NaOH 反应生成 NaAlO2，
AlCl3可与 NaAlO2反应生成 Al(OH)3，C正确；若 A为 H2S，D为 O2，H2S可与 O2反应生
成 S，S可与 O2反应生成 SO2，H2S可与 SO2反应生成 S，D正确。
9．(2021·西安模拟)对于数以千万计的化学物质和为数众多的化学反应，分类法的作用几乎
是无可代替的。
Ⅰ.现有以下物质：①H2O ②Cu ③BaCO3
④Fe(OH)3胶体 ⑤酒精 ⑥CO2 ⑦稀硫酸
(1)以上物质中属于混合物的是________(填序号，下同)，属于电解质的是________。
(2)向④中逐滴滴加⑦，可观察到的现象是______________________________________。
Ⅱ.虽然分类的方法不同，但四种基本反应类型和离子反应、氧化还原反应之间也存在着一
定的关系。
(3)下图为离子反应、氧化还原反应和置换反应三者之间的关系，其中表示离子反应的
是________(填字母)。
(4)有同学认为所有酸碱中和反应均可表示为 H＋＋OH－===H2O。请举个例子反驳上述观
点(用离子方程式表示)__________________________________________________________。
解析：Ⅰ.(1)由多种物质组成的是混合物，④⑦是混合物；在水溶液中或熔融状态下能导电
的化合物为电解质，①③为电解质；②Cu 是金属单质，不属于电解质，也不是非电解质；
⑤酒精和⑥CO2都是化合物，二者都属于非电解质；故属于混合物的是④⑦；属于电解质的
是①③。(2)电解质溶液能使胶体发生聚沉，故向氢氧化铁胶体中加入稀硫酸能发生胶体聚
沉产生氢氧化铁红褐色沉淀；继续滴加稀硫酸，则氢氧化铁沉淀会与硫酸发生酸碱中和反应
生成可溶性的 Fe2(SO4)3而使沉淀溶解，得到黄色溶液，故反应现象是先出现红褐色沉淀，
后沉淀溶解，得到黄色溶液。Ⅱ.(3)所有的置换反应都是氧化还原反应，与氧化还原反应的
关系是被包含和包含的关系，所以 A是氧化还原反应，B是置换反应，所以 C是离子反应。
(4)离子反应 H＋＋OH－===H2O表示强酸、强碱混合生成可溶性强电解质和弱电解质水的反
应，若是弱酸、弱碱发生中和反应，或者酸碱中和反应生成的盐是难溶性的沉淀，则不能用
此离子方程式来表示，例如 H2SO4、Ba(OH)2发生的中和反应的离子方程式为 Ba2＋＋2OH－
＋2H＋＋SO2－4 ===BaSO4↓＋2H2O。
答案：(1)④⑦ ①③ (2)先出现红褐色沉淀，后沉淀溶解，得到黄色溶液 (3)C (4)Ba2＋
＋2OH－＋2H＋ －＋SO24 ===BaSO4↓＋2H2O
自我挑战
1．(2021·昆明模拟)化学与生产、生活密切相关。下列叙述不正确的是( )
A．石油的裂解和煤的干馏都属于化学变化
B．用热的纯碱溶液能清除灶具上的油污
C．工厂的静电除尘利用了胶体带电的性质
D．用活性炭为糖浆脱色和用臭氧漂白纸浆的原理不同
解析：选 C 石油的裂解是以获得短链不饱和烃为主要目的的石油加工过程，是深度裂化；
煤的干馏是煤在隔绝空气条件下加强热分解的过程，均为化学变化，A正确；纯碱的水解使
溶液呈碱性，且加热水解程度增大，碱性溶液能促进油脂水解而除去，B正确；静电除尘利
用的是胶体粒子的带电性，而胶体总体不显电性，C错误；活性炭使糖浆褪色、臭氧漂白纸
浆分别利用活性炭的吸附性和臭氧的氧化性，原理不同，D正确。
2．(2021·天津模拟)改革开放 40多年以来，化学科学技术的发展大大提高了我国人民的生活
质量。下列过程没有涉及化学变化的是( )
A.太阳能分解水制取 B.开采可燃冰获取燃 C.新能源汽车燃料电 D.运载“嫦娥四号”
氢气 料 池供电 的火箭发射
解析：选 B 水分解产生氢气和氧气，有新物质生成，发生的是化学变化，A不符合题意；
从海底开采可燃冰获取燃料，没有新物质生成，发生的是物理变化，B符合题意；新能源汽
车燃料电池供电，是化学能转化为电能，有新物质生成，发生的是化学变化，C不符合题意；
运载“嫦娥四号”的火箭发射，化学能转化为热能、机械能， 发生的是化学反应，有新物
质生成，D不符合题意。
3．(2021·赣州模拟)化学与生产、生活和环境密切相关。下列有关说法正确的是( )
A．编织渔网的尼龙绳的主要成分是纤维素
B．文房四宝中的砚台，用石材磨制的过程是化学变化
C．丝绸的主要成分是蛋白质，它属于天然高分子化合物
D．月饼中的油脂易被氧化，保存时常放入装有硅胶的透气袋
解析：选 C 尼龙的成分为合成纤维，是己二酸和己二胺缩聚形成的高分子化合物，而纤维
素为多糖，故 A错误；生成新物质的变化是化学变化，用石材制作砚台的过程没有新物质
生成，属于物理变化，故 B错误；丝绸的主要成分是蛋白质，属于天然高分子化合物，故 C
正确；硅胶具有吸水性，不具有还原性，不能防止食品氧化变质，故 D错误。
4．分类法是化学学习中经常用到的方法，下列对一些物质或化学反应的分类以及依据正确
的是( )
A．H2SO4是酸，因为 H2SO4中含有氢元素
B．豆浆是胶体，因为豆浆中的分散质粒子的大小在 1～100 nm之间
C．Na和 H2O的反应不是离子反应，因为反应中没有离子参加
D．Na 在 Cl2中燃烧不是氧化还原反应，因为没有得氧或失氧
解析：选 B 酸是电离出的阳离子全部为 H＋的化合物，A选项错误；Na和 H2O的反应中，
有 H2O电离出的 H＋参加反应，所以是离子反应，C选项错误；有电子转移(化合价发生变化)
的反应属于氧化还原反应，Na在 Cl2中燃烧是氧化还原反应，D选项错误。
5．(2021·长沙模拟)向含有 c(FeCl3)＝0.2 mol·L－1、c(FeCl2)＝0.1 mol·L－1的混合溶液中滴加
稀 NaOH溶液，可得到一种黑色分散系，其中分散质粒子是直径约为 9.3 nm的金属氧化物。
下列有关说法中正确的是( )
A．该黑色分散系为胶体，分散系的分散质为 Fe2O3
B．可用过滤的方法分离出黑色分散系中的金属氧化物
C．向沸水中逐滴滴加饱和 FeCl3溶液也可得到该黑色分散系
D．形成该黑色分散系时发生的反应为 Fe2＋＋2Fe3＋＋8OH－===Fe3O4(胶体)＋4H2O
解析：选 D 三氧化二铁为红棕色，而本题中得到的是一种黑色分散系，A错误；胶体、溶
液都可以透过滤纸，不能用过滤的方法分离，B错误；向沸水中滴加饱和 FeCl3溶液可得到
氢氧化铁胶体，C错误；氯化亚铁、氯化铁与氢氧化钠反应生成四氧化三铁、水和氯化钠，
离子反应方程式为 Fe2＋＋2Fe3＋＋8OH－===Fe3O4(胶体)＋4H2O，D正确。
6．(2021·泰宁模拟)化学与人类生产、生活、社会可持续发展密切相关。下列说法正确的是
( )
A．凡含有添加剂的食物对人体健康均有害，不宜食用
B．“霾尘积聚难见路人”，雾霾所形成的气溶胶有丁达尔效应
C．人体缺乏铁元素，可以补充硫酸亚铁，且多多益善
D．“青蒿一握，以水二升渍，绞取汁”，屠呦呦对青蒿素的提取属于化学变化
解析：选 B 我国把营养强化剂也归为食品添加剂的范畴，包括对人体有益的某些氨基酸类、
盐类、矿物质类、膳食纤维等，A错误；雾霾所形成的气溶胶属于胶体，具有丁达尔效应，
B正确；人体缺乏铁元素，可以补充硫酸亚铁，但不是多多益善，因为人体内铁过量，也会
引起各种疾病，C错误；对青蒿素的提取利用的是萃取原理，萃取过程中没有新物质生成，
属于物理变化，D错误。
7．(2021·荆州模拟)2020年世界范围内爆发新冠肺炎，许多国家采取封城封镇的措施阻止了
冠状病毒蔓延。新冠病毒主要的传播方式是经飞沫传播、接触传播(包括手污染)以及不同大
小的呼吸道气溶胶近距离传播。冠状病毒对热敏感，56℃ 30分钟、75%酒精、含氯消毒剂、
过氧乙酸、乙醚和氯仿等脂溶剂均可有效灭活病毒。下列有关说法正确的是( )
A.因过氧乙酸能灭活病毒，所以在家每天进行醋熏能杀死家里的新冠肺炎病毒
B．在空气质量检测中的 PM2.5，属于气溶胶
C．电解食盐水制取次氯酸钠喷洒房间能杀死新冠肺炎病毒
D．含氯消毒剂、过氧乙酸、乙醚和氯仿等都属于有机物
解析：选 C 醋酸为弱酸，不能杀死新冠肺炎病毒，而且会刺激呼吸道黏膜，不宜长期熏醋，
故 A错误；胶体粒子的直径范围为 1～100 nm，PM2.5是指大气中直径小于或等于 2.5微米
的颗粒物，若粒子直径大于 100 nm，则不能形成胶体，故 B错误；次氯酸钠具有强氧化性，
能杀死新冠肺炎病毒，故 C正确；含氯消毒剂，如 84消毒液(有效成分为次氯酸钠)和漂白
粉(有效成分为次氯酸钙)都属于无机物，过氧乙酸、乙醚和氯仿等都属于有机物，故 D错误。
8．在宏观—微观—符号之间建立联系，是化学学科特有的思维方式。汽车尾气是造成大气
污染的主要原因之一，在汽车排气管上安装“催化转换器”便可以使汽车的尾气转换成无毒
气体。如用 表示碳原子，用 表示氧原子，用 表示氮原子，如图为气体转换的微观过
程。请你根据图示回答下列问题：
(1)A、B、C三种物质可以归为一类的依据是_________________________________。
(2)将 C归为化合物，将 D归为单质的理由是_________________________________。
(3)图示反应用化学方程式表示为________________________________________。化学变化
过程中消耗的 A物质和生成的 C物质的质量比为________。
(4)从微观的角度去描述你获得的关于化学变化的有关信息：_______________________
___________________________________________(答出一条即可)。
解析：根据题意及图示可知，A为 NO、B为 CO、C为 CO2、D为 N2。然后结合题意解答
即可。
答案：(1)都含有氧原子
(2)二氧化碳是由不同种原子构成的分子，而氮气是由同种原子构成的分子
催化剂
(3)2NO＋2CO===== 2CO2＋N2 15∶22
△
(4)化学变化中原子的种类、数目、质量都没有发生改变(其他合理答案也可)
9．以下是依据一定的分类标准，对某些物质与水反应的情况进行分类的分类图。请根据你
所学的知识，按要求填空：
(1)上述第一级分类标准(分成 A、B组的依据)是_______________________________。
(2)F组中物质除了 Cl2外，还有______________(填化学式)。
(3)D组中的氨水呈弱碱性，用电离方程式表示其呈弱碱性的原因：______________。
(4)由 Al3＋制备 Al(OH)3最好不选择 D组中的 NaOH溶液，说明理由：_________________
________________________________________________________________________。
解析：(1)根据两组物质与水反应的特点可知，第一级分类标准是依据物质与水是否发生氧
化还原反应。(2)NO2与水反应时，H2O既不作氧化剂也不作还原剂，所以 F组中物质除了
Cl2外，还有 NO2。(3)D组中的氨水呈弱碱性，原因是 NH3·H2O电离生成 OH－，电离方程
式为 NH ·H ＋ － ＋3 2O NH4 ＋OH 。(4)由 Al3 制备 Al(OH)3最好不选择 NaOH 溶液的原
因是过量的 NaOH会溶解生成的 Al(OH)3沉淀。
答案：(1)是否与 H2O发生氧化还原反应 (2)NO2
(3)NH3·H2O NH
＋
4 ＋OH
－
(4)过量的 NaOH溶液会溶解生成的 Al(OH)3沉淀
10．生活和生产中常用到胶体的性质。
(1)做实验时，手指不慎被玻璃划破，可从急救箱中取氯化铁溶液应急止血，其原理是
_____________________________________________________________________________。
(2)在陶瓷工业上常遇到因陶土里混有氧化铁而影响产品质量的问题。解决方法之一是把这
些陶土和水一起搅拌，使微粒直径在 10－9～10－7 m之间，然后插入两根电极，再接通直流
电源。这时阳极聚集陶土胶粒，阴极聚集氧化铁胶粒，理由是_____________________。
(3)水泥和冶金工厂常用高压电对气溶胶作用以除去大量烟尘，减少对空气的污染，这种作
用运用了________原理。
(4)四氧化三铁在强碱性溶液中与次氯酸盐反应，生成高铁酸盐(FeO2－ )，FeO 2－4 4 有强氧化
性，可以杀菌消毒。高铁酸盐还有净化水的作用，原因是________________________
________________________________________________________________________。
解析：(2)由于陶土胶粒带负电荷，氧化铁胶粒带正电荷，所以电解时前者胶粒向阳极移动，
(4)FeO 2－后者胶粒向阴极移动。 4 有强氧化性，对应的还原产物 Fe3
＋水解生成的 Fe(OH)3胶
体可以凝聚水中的悬浮物而净水。
答案：(1)电解质氯化铁能使血液中的蛋白质胶体聚沉
(2)陶土胶粒带负电荷，向阳极移动，氧化铁胶粒带正电荷，向阴极移动
(3)电泳
(4)其还原产物 Fe3＋水解生成的 Fe(OH)3胶体可以凝聚水中的悬浮物，从而有净水作用第 1 讲 物质的性质及变化
学习目标
1．了解分子、原子、离子和原子团等概念。
2．理解物理变化与化学变化的区别与联系。
3．理解混合物和纯净物、单质和化合物、金属和非金属的概念。
4．理解酸、碱、盐、氧化物的概念及其相互联系。
5．了解胶体是一种常见的分散系，了解溶液和胶体的区别。
知识清单
知识点 1 物质的组成与分类
1．物质的组成
(1)原子、分子、离子的概念
原子是化学变化中的最小微粒。分子是保持物质化学性质的最小微粒，一般分子由原子通过
共价键构成，但稀有气体是单原子分子。离子是带电荷的原子或原子团。
(2)元素、物质及微粒间的关系
①宏观上物质是由元素组成的，微观上物质是由原子、分子或离子构成的。
②元素：具有相同核电荷数的一类原子的总称。
③元素与物质的关系
组成 单质：由同种元素组成的纯净物
元素――→
化合物：由不同种元素组成的纯净物
④元素在物质中的存在形态
a．游离态：元素以单质形式存在的状态。
b．化合态：元素以化合物形式存在的状态。
⑤原子构成物质的形式
(3)同素异形体
①概念：由同种元素形成的不同单质叫同素异形体。
②性质差异
物理性质差别较大，同素异形体之间的转化属于化学变化。
(4)纯净物与混合物
①纯净物：由同种单质或化合物组成的物质。
②混合物：由几种不同的单质或化合物组成的物质。
③纯净物和混合物的区别
纯净物 混合物
有固定的组成和结构 无固定的组成和结构
有一定的熔、沸点 无一定的熔、沸点
保持一种物质的性质 保持原有物质各自的性质
[名师点拨] 只含一种元素的物质不一定是单质，如 O2和 O3的混合物、金刚石与石墨的混
合物等。只含一种元素的纯净物才是单质。
2．简单分类法
(1)树状分类法
①明确分类标准是对物质正确树状分类的关键
[名师点拨] 酸、碱、盐、氧化物的概念
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
电离出的阴离子全部是 OH－的化合物是碱，分为强碱与弱碱、可溶性碱与难溶性
碱
碱等
由金属阳离子(或铵根离子)与酸根离子组成的化合物是盐， 分为可溶性盐与难溶
盐
性盐，酸式盐、碱式盐与正盐等
由两种元素组成的化合物，其中一种是氧元素，分为金属氧化物与非金属氧化物，
氧化物
酸性氧化物、碱性氧化物与两性氧化物等
②树状分类法在无机物分类中的应用
酸性氧化物（SO2、CO2等）
氧化物 碱性氧化物（Na2O、MgO 等）
两性氧化物（Al2O3等）
其他（Na2O2、CO等）
强酸（HCl、HNO3、H2SO4等）
按强弱
弱酸（H2SO3、H2CO3等）
一元酸（HCl、HI等）
酸 按电离出
H＋ 二元酸（H2SO4、H2CO3等）的 数
三元酸（H3PO4等）
化合物 强碱（NaOH、KOH等）
按强弱
弱碱[NH3·H2O、Fe（OH）3等]
一元碱（NaOH、KOH等）
碱 按电离出
的 OH－ 二元碱[Ba（OH）2、Ca（OH）2等]数
三元碱[Fe（OH）3等]
正盐（Na2CO3、Na2SO4等）
盐 酸式盐（NaHCO3、NaHSO4等）
碱式盐[Cu2（OH）2CO3等]
(2)交叉分类法——从不同角度对物质进行分类(如图为氧化物的分类)
[名师点拨] (1)碱性氧化物一定是金属氧化物，但金属氧化物不一定是碱性氧化物，如
Mn2O7为酸性氧化物。
(2)酸性氧化物不一定是非金属氧化物，如 Mn2O7；非金属氧化物也不一定是酸性氧化
物，如 CO、NO。
(3)酸性氧化物、碱性氧化物不一定都能与水反应生成相应的酸、碱，如 SiO2、Fe2O3。
经典例题
例 1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)由同种元素组成的物质一定是纯净物( )
(2)冰水混合物、明矾[KAl(SO4)2·12H2O]、铝热剂、纤维素均为混合物( )
(3)纯碱属于碱，硫酸氢钠、碳酸氢钠属于酸式盐( )
(4)已知 NaH2PO2是正盐，其水溶液呈碱性，则 H3PO2属于二元弱酸( )
(5)SiO2既能与 NaOH溶液反应，又能与氢氟酸反应，因此 SiO2是两性氧化物( )
例 2．分类法在化学学科的发展中起到重要的作用。下列分类标准合理的是( )
A．根据纯净物的元素组成，将纯净物分为单质和化合物
B．根据溶液导电能力的强弱，将电解质分为强电解质、弱电解质
C．根据是否具有丁达尔效应，将分散系分为溶液、浊液和胶体
D．根据反应中的能量变化，将化学反应分为“化合、分解、复分解、置换”四类
例 3．有下列物质：①二氧化碳 ②硝酸钾晶体 ③铝 ④空气 ⑤熔融氯化钠 ⑥稀硫酸
⑦氢氧化钠固体。请用序号回答下列问题：
(1)属于混合物的是________；属于盐的是________。
(2)属于电解质的是________；能够导电的是________。
(3)①～⑦中，有一种物质能与稀盐酸发生氧化还原反应，该反应的离子方程式为
________________________________________________________________________。
知识点 2 物质的性质与变化
1．物质性质与变化之间的关系
(1)图示
(2)判断
从宏观
有新物质生成的是化学变化，反之是物理变化
上判断
从微观 有旧化学键断裂，同时有新化学键形成的是化学变化；有化学键断裂的不一定是
上判断 化学变化，如 NaCl晶体的熔化
二者关
化学变化过程中一定伴随着物理变化，但物理变化过程中一般没有化学变化
系
[名师点拨] (1)常见易混的物理变化与化学变化
物理变化——金属导电、溶解、潮解、萃取、分液、蒸馏、分馏、挥发、升华、吸附、盐析、
渗析、焰色反应、物质三态变化等。化学变化——风化、同素异形体间的相互转化、脱水、
变性、干馏、显色反应、颜色反应、钝化、煤的气化和液化等。
(2)原子核的变化(核裂变、核聚变)不属于化学变化。
2．物质转化及其规律
单质、氧化物、酸(或碱)和盐的转化关系
①金属单质及其化合物的转化
O2 H2O 酸
金属单质――→ 碱性氧化物――→ 碱――→ 盐
O H O H SO
如 Na 2 2 2 4――→ Na2O――→ NaOH――→ Na2SO4
②非金属单质及其化合物的转化
O2 H2O 碱
非金属单质――→ 酸性氧化物――→ 酸――→ 盐
O
S 2
H2O NaOH
如 ――→ SO2――→ H2SO3――→ Na2SO3
经典例题
例 1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)有化学键断裂的变化一定是化学变化( )
(2)碘的升华、煤的气化都是物质状态的改变，都属于物理变化( )
(3)232Th转化成 233U是化学变化( )
(4)用铂丝蘸取 Na2SO4、Na2CO3、NaCl溶液进行焰色反应是化学变化( )
高温
(5)3CO＋Fe2O3===== 2Fe＋3CO2既属于置换反应，又属于氧化还原反应( )
例 2．(2021·唐山模拟)中华传统文化中蕴含着诸多化学知识。下列说法正确的是( )
A．“杨花榆荚无才思”中的“榆荚”主要成分为蛋白质
B．“三月打雷麦谷堆”是指在雷电作用下氮气转化为能被作物吸收的物质
C．“日照香炉生紫烟”中的紫烟指“碘的升华”
D．“火树银花不夜天”指的是金属单质的焰色反应，属于化学变化
例 3．盐是一种常见的物质，下列物质通过反应可直接形成盐的是( )
①金属单质 ②碱性氧化物 ③碱 ④非金属单质
⑤酸性氧化物 ⑥酸
A．①②③ B．①④⑥
C．②⑤⑥ D．①②③④⑤⑥
知识点 3 分散系 胶体
1．分散系
(1)含义：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)组成
分散质：分散系中被分散的物质；
分散剂：分散系中容纳分散质的物质。
(3)分类
分散剂是水或其他液体时，按分散质粒子的大小有 3种类型：溶液、胶体和浊液。
分散质粒子小于 1 nm的是溶液，1～100 nm的是胶体，大于 100 nm的是浊液。
2．溶液、胶体、浊液性质比较
分散系 溶液 胶体 浊液
分散质粒子大小 小于 1 nm 1～100 nm 大于 100 nm
许多分子集
单个小分子 巨大数目分子
分散质粒子 合体或高分
或离子 集合体
子
不均一，不透
外观 均一，透明 均一
明
稳定性 稳定 介稳体系 不稳定能否通
性
过滤纸 能 能 不能
质
能否通过半透膜 能 不能 不能
能否发生丁达尔效
不能 能 不能
应
3．胶体
(1)胶体的分类
按分 气溶胶 雾、云、烟
散剂 液溶胶 Fe(OH)3胶体、蛋白质溶液
状态 固溶胶 烟水晶、有色玻璃
粒子 分散质粒子是很多小分子或离子的集合体，如
按分
胶体 Fe(OH)3胶体
散质
分子 分散质粒子是高分子化合物，如淀粉溶液、蛋白质
胶体 溶液
(2)胶体的性质及应用
丁达尔 当可见光束通过胶体时，出现一条光亮的“通路”的现象
效应 (应用：鉴别溶液和胶体)
胶体粒子聚集成较大的颗粒，形成沉淀从分散剂里析出的过程。使胶体聚
聚沉 沉的方法：①加入电解质；②加入与胶粒带相反电荷的胶体；③加热
(应用：三角洲的形成；明矾、铁盐溶液净水；盐卤制豆腐)
在电场作用下，胶体粒子在分散剂中作定向移动的现象。如带正电荷的
电泳 Fe(OH)3胶体粒子向阴极移动
(应用：工厂静电除尘)
[名师点拨] (1)丁达尔效应是物理变化而不是化学变化。
(2)胶体不带电，胶体中的胶粒能够吸附体系中的带电粒子而使胶粒带电荷，但整个分
散系仍呈电中性。
(3)Fe(OH)3胶体的制备
①图示
②方法：将烧杯中的蒸馏水加热至沸腾，向沸水中逐滴加入 5～6 滴氯化铁饱和溶液，
继续煮沸至溶液呈红褐色，停止加热，即制得 Fe(OH)3胶体。
△
③原理：FeCl3＋3H2O===== Fe(OH)3(胶体)＋3HCl。
[名师点拨] (1)不能用自来水制备 Fe(OH)3胶体，因为自来水中有电解质，会使胶体发生聚
沉，应用蒸馏水。
(2)不能过度加热，否则 Fe(OH)3胶体会发生聚沉生成 Fe(OH)3沉淀。
(3)书写制备胶体的化学方程式时，生成的胶体不加沉淀符号“↓”，应注明“胶体”
二字。
经典例题
例 1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)依据丁达尔效应可将分散系分为溶液、胶体与浊液( )
(2)溶液是电中性的，胶体是带电的( )
(3)向 FeCl3饱和溶液中滴加过量氨水，可制取 Fe(OH)3胶体( )
(4)用激光笔照射鸡蛋清溶液，从侧面可以观察到明显的光路( )
(5)1 mol Fe3＋完全水解得到的 Fe(OH)3胶体粒子数为 NA( )
例 2．下列有关胶体的叙述，错误的是( )
A．卤水点豆腐，运用了胶体遇电解质溶液聚沉的原理
B．用激光笔照射淀粉溶液，可以从侧面看到光亮的“通路”
C．静电除尘的原理是胶体带电，可以发生电泳
D．从外观上可以区分 Fe(OH)3胶体和饱和 FeCl3溶液
例 3．燃料电池是一种连续地将燃料和氧化剂的化学能直接转化为电能的化学电源。一般化
学电源的活性物质储存在电池内部，所以限制了电池的容量。而燃料电池则不同，它在工作
时，燃料和氧化剂连续地由外部供给并在电极上进行反应，生成物不断地被排出，于是就可
以连续不断地提供电能(如图)。
如氢氧燃料电池在工作时，从负极连续通入 H2，从正极连续通入 O2，电池内部含有
H2SO4或 KOH 等物质的溶液，H2、O2在电池内部发生反应生成 H2O，同时产生电能，除
H2外，CH4、C2H5OH等也可以作为燃料电池的燃料。
[问题探究]
(1)上述燃料电池涉及到的相关物质中，属于酸的是________(填化学式，下同)，属于有
机物的是____________________。
(2)从物质类别来看，H2、O2都属于________；请写出 O2与其同素异形体转化的化学方
程式：________________________________________________________________________。
(3)请写出氢氧燃料电池在以 KOH溶液为电解质溶液时的电极反应式。
(4)若以 CH4为负极反应物，H2SO4溶液为电解质溶液，则负极反应式为_______________
________________________________________________。
课堂闯关
1．(2020·全国卷Ⅱ)北宋沈括《梦溪笔谈》中记载：“信州铅山有苦泉，流以为涧。挹其水
熬之则成胆矾，烹胆矾则成铜。熬胆矾铁釜，久之亦化为铜”。下列有关叙述错误的是( )
A．胆矾的化学式为 CuSO4
B．胆矾可作为湿法冶铜的原料
C．“熬之则成胆矾”是浓缩结晶过程
D．“熬胆矾铁釜，久之亦化为铜”是发生了置换反应
2．(2020·浙江 7月选考)下列说法不正确的是( )
A．天然气是不可再生能源
B．用水煤气可合成液态碳氢化合物和含氧有机物
C．煤的液化属于物理变化
D．火棉是含氮量高的硝化纤维
3．(2019·全国卷Ⅱ)“春蚕到死丝方尽，蜡炬成灰泪始干”是唐代诗人李商隐的著名诗句，
下列关于该诗句中所涉及物质的说法错误的是( )
A．蚕丝的主要成分是蛋白质
B．蚕丝属于天然高分子材料
C．“蜡炬成灰”过程中发生了氧化反应
D．古代的蜡是高级脂肪酸酯，属于高分子聚合物
4．(2019·海南高考)下列说法正确的是( )
A．MgO 和 Al2O3都属于两性氧化物
B. 悬浊液和乳浊液的分散质均为液态
C. Fe3O4和 Pb3O4中的金属都呈现两种价态
D. 葡萄糖溶液和淀粉溶液都具有丁达尔效应
5．(2019·浙江高考)下列属于置换反应的是( )
催化剂
A．4NH3＋5O2===== 4NO＋6H2O
△
B．2Na2SO3＋O2===2Na2SO4
C．2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2
D．2KI＋Cl2===2KCl＋I2
6．物质分类的依据通常有组成和性质。下列物质分类中，只考虑组成的是( )
A．Na2SO4是钠盐、硫酸盐、正盐
B．HNO3是一元酸、强酸、挥发性酸
C．Mg(OH)2是二元碱、难溶性碱、中强碱
D．Al2O3是两性氧化物、金属氧化物、最高价氧化物
7．(2021·武汉模拟)我国科学家在世界上第一次为一种名为“钴酞菁”的分子(直径为
1.3×10－9 m)恢复了磁性，其结构和性质与人体内的血红素及植物内的叶绿素非常相似。下
列关于“钴酞菁”分子的说法正确的是( )
A．“钴酞菁”分子在水中形成的分散系能产生丁达尔效应
B．“钴酞菁”分子既能透过滤纸，又能透过半透膜
C．“钴酞菁”分子在水中形成的分散系属于悬浊液
D．“钴酞菁”分子直径比 Na＋的直径小
8．(2021·衡阳模拟)在一定条件下进行的下列化学反应，已知 A、B、C中均含有同种元素，
则下列对应物质不正确的是( )
选项 A物质 B物质 C物质 D物质
A NaOH溶液 Na2CO3溶液 NaHCO3溶液 CO2
B Fe FeCl2 FeCl3 Cl2
C AlCl3溶液 Al(OH)3 NaAlO2溶液 NaOH溶液
D H2S S SO2 O2
9．(2021·西安模拟)对于数以千万计的化学物质和为数众多的化学反应，分类法的作用几乎
是无可代替的。
Ⅰ.现有以下物质：①H2O ②Cu ③BaCO3
④Fe(OH)3胶体 ⑤酒精 ⑥CO2 ⑦稀硫酸
(1)以上物质中属于混合物的是________(填序号，下同)，属于电解质的是________。
(2)向④中逐滴滴加⑦，可观察到的现象是______________________________________。
Ⅱ.虽然分类的方法不同，但四种基本反应类型和离子反应、氧化还原反应之间也存在着一
定的关系。
(3)下图为离子反应、氧化还原反应和置换反应三者之间的关系，其中表示离子反应的
是________(填字母)。
(4)有同学认为所有酸碱中和反应均可表示为 H＋＋OH－===H2O。请举个例子反驳上述观
点(用离子方程式表示)__________________________________________________________。
自我挑战
1．(2021·昆明模拟)化学与生产、生活密切相关。下列叙述不正确的是( )
A．石油的裂解和煤的干馏都属于化学变化
B．用热的纯碱溶液能清除灶具上的油污
C．工厂的静电除尘利用了胶体带电的性质
D．用活性炭为糖浆脱色和用臭氧漂白纸浆的原理不同
2．(2021·天津模拟)改革开放 40多年以来，化学科学技术的发展大大提高了我国人民的生活
质量。下列过程没有涉及化学变化的是( )
A.太阳能分解水制取 B.开采可燃冰获取燃 C.新能源汽车燃料电 D.运载“嫦娥四号”
氢气 料 池供电 的火箭发射
3．(2021·赣州模拟)化学与生产、生活和环境密切相关。下列有关说法正确的是( )
A．编织渔网的尼龙绳的主要成分是纤维素
B．文房四宝中的砚台，用石材磨制的过程是化学变化
C．丝绸的主要成分是蛋白质，它属于天然高分子化合物
D．月饼中的油脂易被氧化，保存时常放入装有硅胶的透气袋
4．分类法是化学学习中经常用到的方法，下列对一些物质或化学反应的分类以及依据正确
的是( )
A．H2SO4是酸，因为 H2SO4中含有氢元素
B．豆浆是胶体，因为豆浆中的分散质粒子的大小在 1～100 nm之间
C．Na和 H2O的反应不是离子反应，因为反应中没有离子参加
D．Na 在 Cl2中燃烧不是氧化还原反应，因为没有得氧或失氧
5．(2021·长沙模拟)向含有 c(FeCl )＝0.2 mol·L－1、c(FeCl )＝0.1 mol·L－3 2 1的混合溶液中滴加
稀 NaOH溶液，可得到一种黑色分散系，其中分散质粒子是直径约为 9.3 nm的金属氧化物。
下列有关说法中正确的是( )
A．该黑色分散系为胶体，分散系的分散质为 Fe2O3
B．可用过滤的方法分离出黑色分散系中的金属氧化物
C．向沸水中逐滴滴加饱和 FeCl3溶液也可得到该黑色分散系
D．形成该黑色分散系时发生的反应为 Fe2＋＋2Fe3＋＋8OH－===Fe3O4(胶体)＋4H2O
6．(2021·泰宁模拟)化学与人类生产、生活、社会可持续发展密切相关。下列说法正确的是
( )
A．凡含有添加剂的食物对人体健康均有害，不宜食用
B．“霾尘积聚难见路人”，雾霾所形成的气溶胶有丁达尔效应
C．人体缺乏铁元素，可以补充硫酸亚铁，且多多益善
D．“青蒿一握，以水二升渍，绞取汁”，屠呦呦对青蒿素的提取属于化学变化
7．(2021·荆州模拟)2020年世界范围内爆发新冠肺炎，许多国家采取封城封镇的措施阻止了
冠状病毒蔓延。新冠病毒主要的传播方式是经飞沫传播、接触传播(包括手污染)以及不同大
小的呼吸道气溶胶近距离传播。冠状病毒对热敏感，56℃ 30分钟、75%酒精、含氯消毒剂、
过氧乙酸、乙醚和氯仿等脂溶剂均可有效灭活病毒。下列有关说法正确的是( )
A.因过氧乙酸能灭活病毒，所以在家每天进行醋熏能杀死家里的新冠肺炎病毒
B．在空气质量检测中的 PM2.5，属于气溶胶
C．电解食盐水制取次氯酸钠喷洒房间能杀死新冠肺炎病毒
D．含氯消毒剂、过氧乙酸、乙醚和氯仿等都属于有机物
8．在宏观—微观—符号之间建立联系，是化学学科特有的思维方式。汽车尾气是造成大气
污染的主要原因之一，在汽车排气管上安装“催化转换器”便可以使汽车的尾气转换成无毒
气体。如用 表示碳原子，用 表示氧原子，用 表示氮原子，如图为气体转换的微观过
程。请你根据图示回答下列问题：
(1)A、B、C三种物质可以归为一类的依据是_________________________________。
(2)将 C归为化合物，将 D归为单质的理由是_________________________________。
(3)图示反应用化学方程式表示为________________________________________。化学变化
过程中消耗的 A物质和生成的 C物质的质量比为________。
(4)从微观的角度去描述你获得的关于化学变化的有关信息：_______________________
___________________________________________(答出一条即可)。
9．以下是依据一定的分类标准，对某些物质与水反应的情况进行分类的分类图。请根据你
所学的知识，按要求填空：
(1)上述第一级分类标准(分成 A、B组的依据)是_______________________________。
(2)F组中物质除了 Cl2外，还有______________(填化学式)。
(3)D组中的氨水呈弱碱性，用电离方程式表示其呈弱碱性的原因：______________。
(4)由 Al3＋制备 Al(OH)3最好不选择 D组中的 NaOH溶液，说明理由：_________________
________________________________________________________________________。
10．生活和生产中常用到胶体的性质。
(1)做实验时，手指不慎被玻璃划破，可从急救箱中取氯化铁溶液应急止血，其原理是
_____________________________________________________________________________。
(2)在陶瓷工业上常遇到因陶土里混有氧化铁而影响产品质量的问题。解决方法之一是把这
些陶土和水一起搅拌，使微粒直径在 10－9～10－7 m之间，然后插入两根电极，再接通直流
电源。这时阳极聚集陶土胶粒，阴极聚集氧化铁胶粒，理由是_____________________。
(3)水泥和冶金工厂常用高压电对气溶胶作用以除去大量烟尘，减少对空气的污染，这种作
用运用了________原理。
(4) (FeO2－ ) FeO 2－四氧化三铁在强碱性溶液中与次氯酸盐反应，生成高铁酸盐 4 ， 4 有强氧化
性，可以杀菌消毒。高铁酸盐还有净化水的作用，原因是________________________
________________________________________________________________________。

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