1.1物质的分类与转化-(2019人教版)(原卷版+解析版)高中化学 人教版(2019) 必修 第一册

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1.1物质的分类与转化-(2019人教版)(原卷版+解析版)高中化学 人教版(2019) 必修 第一册

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物质的分类及转化
一、同素异形体
1、含义:由同种元素形成的不同单质,叫做同素异形体
如:金刚石、石墨和C60是碳元素的同素异形体,氧气(O2)和臭氧(O3)是氧元素的同素异形体
注意:不能说O2是同素异形体,也不能说O3是同素异形体,只能是O2和O3互为同素异形体
2、研究对象:单质
3、同素异形体的“结构决定性质”
物理性质不同,化学性质有的相似,有的相差较大
4、相互转化:同素异形体属于不同物质,它们之间的转化属于化学变化,但在转化的过程中没有涉及化合价的变化
例1 清晨,松树林中的空气特别清新,是因为有极少量的氧气变成了臭氧,反应的方程式为3O22O3。下列说法中正确的是(  )
A.这是一个化合反应 B.由同种元素形成的物质是纯净物
C.O2和O3同素异形体 D.这个反应属于物理变化
答案:C
化合反应指的是有两种或以上物质生成一种物质的反应 A错误;O2和O3的混合物是由同种元素形成的,但是O2和O3的混合物不是纯净物 B错误;O2和O3是不同物质,他们之间的转化属于化学变化
二、物质的分类方法
1、
交叉分类法:对同一物质按不同的标准 进行分类的方法,
如:K2CO3从其组成的阳离子来看,属于钾盐,从其组成的阴离子来看,则属于碳酸盐;碳酸盐和钾盐属于交叉关系。 KNO3按照阴离子来看,属于硝酸盐,从阳离子组成来看属于钾盐,钾盐和硝酸盐属于交叉关系。
2、
树状分类法:按照一定标准对同一类物质进行分类的方法,分类之后的物质是并列关系
物质分为纯净物(一种物质)和混合物(两种或以上物质)
纯净物分为单质(只有一种元素组成的纯净物)和化合物(由两种或以上元素组成的纯净物)
化合物分为有机化合物和无机化合物
无机化合物分为酸、碱、盐、氧化物
纯净物、混合物之间并列关系;单质、化合物之间并列关系;
注意:
①单质一定是由同一种元素组成的物质,由同一种元素组成的物质不一定是单质
②纯净物有固定的化学式,而混合物没有,凡是能写成化学式的都属于纯净物,比如Fe3O4
例2、分类方法在化学发展中起到了重大的作用。以下分类正确的是(  )
单质 氧化物 酸 碱 盐
A 石墨 H2O 硝酸 烧碱 胆矾
B 青铜 NO 盐酸 石灰水 FeSO4
C 酒精溶液 一氧化碳 磷酸 熟石灰 食盐
D O2 Fe2O3 硫酸 纯碱 苏打
答案:A
青铜是铜和锡的合金,是混合物,不属于纯净物,更不是单质;石灰水是混合物,只能说Ca(OH) 2属于碱,B错误;酒精溶液和食盐都是混合物,C错误;纯碱是Na2CO3,属于盐类物质,不属于碱。
氧化物的分类
氧化物按照性质来可以分为酸性氧化物,碱性氧化物,两性氧化物和不成盐氧化物
酸性氧化物:与碱反应只生成盐(只能生成一种盐)和水的氧化物, 常见的酸性氧化物 CO2、SO2、SO3、SiO2、Mn2O7等
CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O;SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O;SO3+2NaOH=Na2SO4+H2O;SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O
注意:2NO2+2NaOH=NaNO3+ NaNO2+H2O,NO2与NaOH反应,生成两种盐,所以NO2不属于酸性氧化物;
CO2+H2O=H2CO3;SO2+H2O=H2SO3;SO3+H2O=H2SO4,但是SiO2与H2O不反应,也就是说只有部分的酸性氧化物能和水发生反应,若酸性氧化物和水发生反应,产物只有酸,是化合反应
碱性氧化物:与酸(这里特指非氧化性酸)反应只生成盐(只能生成一种盐)和水的氧化物,常见的碱性氧化物CaO、Na2O、Fe2O3、CuO、MgO等
2Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O;CuO+H2SO4=CuSO4+ H2O
注意:Fe3O4+8HCl=2 FeCl3+ FeCl2+4H2O,因为Fe3O4与酸反应反应生成两种盐,所以Fe3O4不属于碱性氧化物。CaO+H2O=Ca(OH)2、NaO+H2O=NaOH。但是Fe2O3、CuO与水不反应
也就是说只有部分的碱性氧化物能和水发生反应,若碱性氧化物和水发生反应,产物只有碱,是化合反应
(3)两性氧化物:既能与酸又能与碱反应生成盐(生成一种盐)和水的氧化物,常见的两性氧化物Al2O3
2Al2O3+6HCl=2AlCl3+3H2O;Al2O3+2 NaOH=2NaAlO2 (偏铝酸钠)+H2O
(4)不成盐氧化物:既不能与酸又不能与碱反应的氧化物,常见的不成盐氧化物CO、NO
注意
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、Al2O3属于两性氧化物
②酸性氧化物不一定是非金属氧化物,如Mn2O7(酸性氧化物);非金属氧化物也不一定是酸性氧化物。如:CO、NO属于不成盐氧化物
例3、下列关于氧化物分类的说法不正确的组合为(  )
①金属氧化物也可以是酸性氧化物 ②非金属氧化物一定是酸性氧化物
③碱性氧化物一定是金属氧化物 ④能与酸反应生成盐和水的氧化物一定是碱性氧化物
⑤能与碱反应生成盐和水的氧化物一定是酸性氧化物
A.③④⑤ B.①②③ C.②④⑤ D.①②③④⑤
答案:C
金属氧化物可以是酸性氧化物(Mn2O7),可以是碱性氧化物(Fe2O3、CuO),也可以是两性氧化物(Al2O3)非金属氧化物可以是酸性氧化物(CO2、SO2),也可以是不成盐氧化物(CO、NO). 能与酸反应生成盐和水的氧化物可以是碱性氧化物也可以是两性氧化物;同理,能与碱反应生成盐和水的氧化物可以是酸性氧化物也可以是两性氧化物。
例4 根据某种共性,可将CO2、SiO2归为一类氧化物,下列物质中与它们属于同一类的是(  )
A.Na2CO3 B.SO2 C.CaO D.KMnO4
答案:B
CO2、SiO2属于酸性氧化物。Na2CO3 和KMnO4不属于氧化物,A和D错误;CaO 属于碱性氧化物 C错误。
酸的分类
(1) 酸(按照电离出H+数目)分为
一元酸(电离出一个H+),比如HCl、HNO3、CH3COOH、HClO等;
二元酸(电离出两个H+),比如H2CO3、H2SO3 、H2SO4等;
三元酸(电离出三个H+),比如H3PO4
注意:此分类按照按照电离出H+数目而不是H原子个数,比如CH3COOH,虽然一个醋酸分子中有四个氢原子,但是只能电离出一个H+,所以属于一元酸。
(2)酸(按照酸性强弱)分为
强酸:HCl、H2SO4、HNO3、HBr、HI、HClO4
弱酸:CH3COOH、HClO、H2CO3、H2SO3、HF、H2S等
(3)酸(按照是否含有氧元素)分为
含氧酸(含有氧元素)CH3COOH、HClO、H2CO3、H2SO3等
无氧酸(不含有氧元素)HF、H2S、HBr、HI等
例5,下列关于酸的说法正确的是( )
A 一元酸一定是强酸 B HClO 属于强酸
C CH3COOH属于一元弱酸 D H2CO3 属于二元强酸
答案:C
HClO、CH3COOH属于一元酸,但都是弱酸,几元酸和酸性强弱没有必然联系A错误
HClO、 H2CO3都属于弱酸 B、D错误
碱的分类
碱(按照电离出OH-数目)分为
一元碱(电离出一个OH-),比如NaOH、KOH、NH3·H2O等;
二元碱(电离出两个OH-),比如Ba(OH)2、Mg(OH)2 、Ca(OH)2等;
三元碱(电离出三个OH-),比如Fe(OH)3
碱(按照碱性强弱)分为
强碱:NaOH、KOH、Ba(OH)2、Ca(OH)2
弱碱:NH3·H2O、Mg(OH)2、Fe(OH)3等
碱(按照溶解性)分为
可溶性碱:NaOH、KOH、NH3·H2O等
微溶性碱:Ca(OH)2
难溶性碱:Mg(OH)2、Fe(OH)3等
盐的分类
(2)盐的分类:盐可分正盐、酸式盐、碱式盐、复盐
正盐:酸与碱完全中和后生成的盐。如:NaCl、K2CO3、NaClO、NH4Cl等
酸式盐:能电离出H+的盐。如:NaHSO4、NaHSO3、NaHCO3
酸式盐可以看成多元酸和碱中和时,酸中的H+没有被完全中和而生成的盐
碱式盐:能电离出OH-的盐 如Mg(OH)Cl、Cu2(OH)2CO3
碱式盐可看成多元碱和酸中和时,碱中的OH-没有被完全中和而生成的盐
复盐:电离时产生一种酸根离子,两种或以上的金属阳离子(或铵根离子) 如 KAl(SO4)2、(NH4)2Fe(SO4)2
例6 NH4HSO4在水溶液中能够电离出NH4+、H+和SO。下列对于NaHSO4的分类中不正确的是(  )
A.NH4HSO4是盐 B.NH4HSO4是酸 C.NH4HSO4是钠盐 D.NH4HSO4是酸式盐
答案D
NH4HSO4是能电离出氢离子的盐,所以属于酸式盐
物质的转化
(1)单质、氧化物、酸、碱和盐的相互转化
①金属单质及其化合物的转化
金属单质碱性氧化物碱盐

如:CaCaOCa(OH)2CaSO4
H2SO4
常见金属Na、K、Ca、Ba符合上述转化关系,但Mg、Fe、Al、Cu等不符合上述转化。
②非金属单质及其化合物的转化
非金属单质酸性氧化物酸盐

如:SSO2H2SO3Na2SO3
NaOH
符合上述转化关系的常见非金属有C、S、P等,但N、Si等不符合上述转化
分散系及其分类
一、分散系及其分类
1、分散系的概念与组成
(1)概念:把一种(或多种)物质分散到另一种(或多种)物质中,形成的体系,称为分散系
(2)组成:分散系包括分散质和分散剂
分散系中被分散的物质称作分散质,能分散其他物质的物质称为分散剂
比如NaCl加入水中,NaCl被分散,所以NaCl是分散质,水是分散剂
2、分散系的分类
(1)按分散质或分散剂的聚集状态(气态、液态、固态)来分,分散系可以分成9种
分散质 分散剂 实例
气 气 空气
液 气 云、雾
固 气 烟、灰尘
气 液 泡沫
液 液 牛奶、酒精的水溶液
固 液 油漆、Fe(OH)3胶体
气 固 泡沫塑料
液 固 珍珠(包藏着水的碳酸钙)
固 固 有色玻璃、合金
(2)根据分散质粒子直径的大小,分散系可分为三类
溶液:分散质粒子直径<1nm
胶体:分散质粒子直径1nm~100nm
浊液:分散质粒子直径>100nm,
注意:
1溶液、浊液、胶体本质的区别是分散质粒子直径大小
2分散系是混合物不是纯净物,例如:现有一堆纳米金颗粒,其粒子直径5nm,那么其不是胶体,其是纯净物,只有放入到相应的分散剂中,和分散剂组成的体系才能称为胶体
3 浊液分为乳浊液(小液滴分散到液体中)和悬浊液(固体小颗粒分散到液体中)
溶液、胶体、浊液三类分散系的比较
分散系 溶液 胶体 浊液
分散质粒子直径 <1 nm 1 nm100 nm
外部特征 均一、透明、稳定 均一、透明、较稳定 不均一、不透明、不稳定
稳定性 稳定 介稳体系 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
二、胶体
1、胶体的分类
(1)根据分散剂的类型
①气溶胶(分散剂为气体):烟、云、雾 等
②液溶胶(分散剂为液体)豆浆、稀牛奶、墨水、Fe(OH)3胶体,蛋白质溶液,淀粉溶液等
③固溶胶(分散剂为固体 )有色玻璃、烟水晶 等
2、Fe(OH)3胶体的制备
试剂:饱和FeCl3溶液,蒸馏水
器材:酒精灯,胶头滴管,烧杯
步骤:向100mL烧杯中加入40mL蒸馏水,用酒精灯加热至沸腾,用胶头滴管向沸水中加入5~6滴饱和FeCl3溶液,继续煮沸至液体呈红褐色,停止加热。
注意:
①选用氯化铁饱和溶液而不能用氯化铁稀溶液。若氯化铁溶液浓度过低,则不利于氢氧化铁胶体的形成
②向沸水中滴加FeCl3饱和溶液,而不是直接加热煮沸FeCl3饱和溶液,否则会直接生成Fe(OH)3沉淀
③实验中必须用蒸馏水,而不能用自来水。原因是自来水中含电解质、杂质较多,易使制备的胶体发生聚沉
④往沸水中滴加氯化铁饱和溶液后,可稍微加热煮沸,但不宜长时间加热且不能搅拌。原因是长时间加热或搅拌将导致氢氧化铁胶体聚沉,生成氢氧化铁沉淀
⑤不能用氢氧化钠溶液和氯化铁溶液反应,生成的是氢氧化铁沉淀而不是胶体
5、胶体的提纯:渗析法(原理:离子可以通过半透膜而胶体不能)
例1、下列分散系中,最不稳定是(  )
A.新制氢氧化铜悬浊液 B.蛋白质溶液 C.氢氧化钠溶液 D.碘酒
答案:A
分散系按照分散质粒子直径可分为溶液,胶体和浊液,其中溶液最稳定,胶体次之,浊液最不稳定
2、下列关于氢氧化铁胶体制备的说法正确的是(  )
A.将饱和氯化铁慢慢滴入沸腾的自来水中,继续加热煮沸
B.将氯化铁饱和溶液慢慢滴入沸腾的蒸馏水中,并用玻璃棒搅拌,至溶液呈红褐色。
C.将氨水溶液慢慢滴入饱和的氯化铁溶液中
D.在沸腾的蒸馏水中慢慢滴入氯化铁饱和溶液,继续煮沸至溶液呈红褐色
答案:D
氢氧化铁胶体制备:将蒸馏水煮沸,之后滴入几滴饱和的氯化铁溶液,继续加热出现红褐色,停止加热,在制备过程中不能搅拌
3、氯化铁溶液与氢氧化铁胶体具有的共同性质是(  )
A.分散质粒子直径在1nm~100 nm之间 B.都是混合物
C.都是无色溶液 D.都呈黄色
答案B
氯化铁溶液时黄色的,氢氧化铁胶体红褐色,它们都属于分散系,是混合物,其中氯化铁溶液分散质粒子直径小于1nm,氢氧化铁胶体离子直径1nm~100 nm
三、胶体的性质
1、胶体的丁达尔效应
概念 :用一束光照射胶体时会产生一条光亮的“通路”的现象
形成原因:胶体粒子对光的散射作用,是一种物理现象
应用:鉴别溶液和胶体
2、介稳性:胶体的稳定性介于溶液和浊液之间,在一定条件下能稳定存在,属于介稳体系。胶体粒子可以通过吸附作用而带有电荷,同种胶体粒子的电性相同,在通常情况下,它们之间的相互排斥阻碍了胶体粒子变大,使它们不易聚集。此外胶体粒子所作的毫无规则的布朗运动也使得它们不易聚成较大的颗粒而沉降。所以,胶体具有介稳性
3、电泳
概念:在外加电场下,胶体粒子作定向移动,这种现象叫做胶体的电泳
Fe(OH)3胶体电泳实验
实验现象 Fe(OH)3胶体粒子带正电荷,在电流作用下,向阴极移动,因此阴极附近的颜色变深,阳极附近的颜色变浅
电泳现象表明胶体粒子带电荷,同种胶体粒子带同种电荷,但胶体是电中性的(胶体不带电)
4、胶体的聚沉
(1)概念:胶体粒子聚集成较大的颗粒,以沉淀的形式析出的现象,称为胶体的聚沉
(2)胶体聚沉的方法
①加入电解质溶液:电解质产生的与胶体颗粒带有相反电荷的离子中和了胶粒所带的电荷,消除了胶粒之间的斥力,从而使胶粒聚集成较大的颗粒而聚沉
②加入与胶粒带有相反电荷的胶体:加入与胶粒带相反电荷的胶体,中和了胶粒的电荷,使得胶粒之间的斥力减小,聚集成较大的颗粒而聚沉
③加热或搅拌:加热或搅拌可以加快胶粒的运动速率,增大了胶粒的碰撞机会,从而易使胶粒聚集成较大的颗粒而聚沉
例4、下列说法正确的是(  )
A.电泳实验说明Fe(OH)3胶体带正电荷
B.向饱和FeCl3溶液中加入氨水制得Fe(OH)3胶体
C.用滤纸可以分离胶体和悬浊液
D.胶体与溶液的本质区别为是否具有丁达尔效应
答案C
胶体不带电,整个胶体呈电中性,只能说胶粒带电,A错误;制备Fe(OH)3胶体:向沸腾蒸馏水中加入饱和氯化铁溶液,继续加热,呈现红褐色,停止加热,B错误;胶体可以透过滤纸,而浊液不嫩,所以通过过滤可以分离胶体和浊液。C正确;分散质的本质去区别是分散质粒子直径大小,D错误
五、胶体的应用
(1)农业生产:土壤的保肥作用。土壤胶粒带负电荷能吸附NH,可防止铵盐随雨水流失
(2)医疗卫生:血液透析(渗析);血清上的电泳实验;利用电泳分离氨基酸和蛋白质;特制的胶体还能黏合伤口,有效止血;不同血型的人不能相互输血(胶体聚沉)
(3)日常生活中胶体聚沉的应用:制豆腐、豆浆、粥;明矾净水;两种型号的墨水不能混用
(4)自然地理:江河入海口处形成三角洲。其形成原理是海水中的电解质使江河泥沙所形成的胶体发生聚沉
(5)工业生产:制有色玻璃;工业制皂的盐析(胶体聚沉);冶金厂、水泥厂、硫酸厂等工厂除尘(胶体电泳)
(6)科技领域:由于纳米粒子的直径与胶体粒子的直径大致相当,故胶体化学与高科技紧密联系到一起
PAGE物质的分类及转化
一、同素异形体
1、含义:由同种元素形成的不同单质,叫做同素异形体
如:金刚石、石墨和C60是碳元素的同素异形体,氧气(O2)和臭氧(O3)是氧元素的同素异形体
注意:不能说O2是同素异形体,也不能说O3是同素异形体,只能是O2和O3互为同素异形体
2、研究对象:单质
3、同素异形体的“结构决定性质”
物理性质不同,化学性质有的相似,有的相差较大
4、相互转化:同素异形体属于不同物质,它们之间的转化属于化学变化,但在转化的过程中没有涉及化合价的变化
例1 清晨,松树林中的空气特别清新,是因为有极少量的氧气变成了臭氧,反应的方程式为3O22O3。下列说法中正确的是(  )
A.这是一个化合反应 B.由同种元素形成的物质是纯净物
C.O2和O3同素异形体 D.这个反应属于物理变化
二、物质的分类方法
1、
交叉分类法:对同一物质按不同的标准 进行分类的方法,
如:K2CO3从其组成的阳离子来看,属于钾盐,从其组成的阴离子来看,则属于碳酸盐;碳酸盐和钾盐属于交叉关系。 KNO3按照阴离子来看,属于硝酸盐,从阳离子组成来看属于钾盐,钾盐和硝酸盐属于交叉关系。
2、
树状分类法:按照一定标准对同一类物质进行分类的方法,分类之后的物质是并列关系
物质分为纯净物(一种物质)和混合物(两种或以上物质)
纯净物分为单质(只有一种元素组成的纯净物)和化合物(由两种或以上元素组成的纯净物)
化合物分为有机化合物和无机化合物
无机化合物分为酸、碱、盐、氧化物
纯净物、混合物之间并列关系;单质、化合物之间并列关系;
注意:
①单质一定是由同一种元素组成的物质,由同一种元素组成的物质不一定是单质
②纯净物有固定的化学式,而混合物没有,凡是能写成化学式的都属于纯净物,比如Fe3O4
例2、分类方法在化学发展中起到了重大的作用。以下分类正确的是(  )
单质 氧化物 酸 碱 盐
A 石墨 H2O 硝酸 烧碱 胆矾
B 青铜 NO 盐酸 石灰水 FeSO4
C 酒精溶液 一氧化碳 磷酸 熟石灰 食盐
D O2 Fe2O3 硫酸 纯碱 苏打
氧化物的分类
氧化物按照性质来可以分为酸性氧化物,碱性氧化物,两性氧化物和不成盐氧化物
酸性氧化物:与碱反应只生成盐(只能生成一种盐)和水的氧化物, 常见的酸性氧化物 CO2、SO2、SO3、SiO2、Mn2O7等
CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O;SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O;SO3+2NaOH=Na2SO4+H2O;SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O
注意:2NO2+2NaOH=NaNO3+ NaNO2+H2O,NO2与NaOH反应,生成两种盐,所以NO2不属于酸性氧化物;
CO2+H2O=H2CO3;SO2+H2O=H2SO3;SO3+H2O=H2SO4,但是SiO2与H2O不反应,也就是说只有部分的酸性氧化物能和水发生反应,若酸性氧化物和水发生反应,产物只有酸,是化合反应
碱性氧化物:与酸(这里特指非氧化性酸)反应只生成盐(只能生成一种盐)和水的氧化物,常见的碱性氧化物CaO、Na2O、Fe2O3、CuO、MgO等
2Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O;CuO+H2SO4=CuSO4+ H2O
注意:Fe3O4+8HCl=2 FeCl3+ FeCl2+4H2O,因为Fe3O4与酸反应反应生成两种盐,所以Fe3O4不属于碱性氧化物。CaO+H2O=Ca(OH)2、NaO+H2O=NaOH。但是Fe2O3、CuO与水不反应
也就是说只有部分的碱性氧化物能和水发生反应,若碱性氧化物和水发生反应,产物只有碱,是化合反应
(3)两性氧化物:既能与酸又能与碱反应生成盐(生成一种盐)和水的氧化物,常见的两性氧化物Al2O3
2Al2O3+6HCl=2AlCl3+3H2O;Al2O3+2 NaOH=2NaAlO2 (偏铝酸钠)+H2O
(4)不成盐氧化物:既不能与酸又不能与碱反应的氧化物,常见的不成盐氧化物CO、NO
注意
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、Al2O3属于两性氧化物
②酸性氧化物不一定是非金属氧化物,如Mn2O7(酸性氧化物);非金属氧化物也不一定是酸性氧化物。如:CO、NO属于不成盐氧化物
例3、下列关于氧化物分类的说法不正确的组合为(  )
①金属氧化物也可以是酸性氧化物 ②非金属氧化物一定是酸性氧化物
③碱性氧化物一定是金属氧化物 ④能与酸反应生成盐和水的氧化物一定是碱性氧化物
⑤能与碱反应生成盐和水的氧化物一定是酸性氧化物
A.③④⑤ B.①②③ C.②④⑤ D.①②③④⑤
例4 根据某种共性,可将CO2、SiO2归为一类氧化物,下列物质中与它们属于同一类的是(  )
A.Na2CO3 B.SO2 C.CaO D.KMnO4
酸的分类
(1) 酸(按照电离出H+数目)分为
一元酸(电离出一个H+),比如HCl、HNO3、CH3COOH、HClO等;
二元酸(电离出两个H+),比如H2CO3、H2SO3 、H2SO4等;
三元酸(电离出三个H+),比如H3PO4
注意:此分类按照按照电离出H+数目而不是H原子个数,比如CH3COOH,虽然一个醋酸分子中有四个氢原子,但是只能电离出一个H+,所以属于一元酸。
(2)酸(按照酸性强弱)分为
强酸:HCl、H2SO4、HNO3、HBr、HI、HClO4
弱酸:CH3COOH、HClO、H2CO3、H2SO3、HF、H2S等
(3)酸(按照是否含有氧元素)分为
含氧酸(含有氧元素)CH3COOH、HClO、H2CO3、H2SO3等
无氧酸(不含有氧元素)HF、H2S、HBr、HI等
例5,下列关于酸的说法正确的是( )
A 一元酸一定是强酸 B HClO 属于强酸
C CH3COOH属于一元弱酸 D H2CO3 属于二元强酸
碱的分类
碱(按照电离出OH-数目)分为
一元碱(电离出一个OH-),比如NaOH、KOH、NH3·H2O等;
二元碱(电离出两个OH-),比如Ba(OH)2、Mg(OH)2 、Ca(OH)2等;
三元碱(电离出三个OH-),比如Fe(OH)3
碱(按照碱性强弱)分为
强碱:NaOH、KOH、Ba(OH)2、Ca(OH)2
弱碱:NH3·H2O、Mg(OH)2、Fe(OH)3等
碱(按照溶解性)分为
可溶性碱:NaOH、KOH、NH3·H2O等
微溶性碱:Ca(OH)2
难溶性碱:Mg(OH)2、Fe(OH)3等
盐的分类
(2)盐的分类:盐可分正盐、酸式盐、碱式盐、复盐
正盐:酸与碱完全中和后生成的盐。如:NaCl、K2CO3、NaClO、NH4Cl等
酸式盐:能电离出H+的盐。如:NaHSO4、NaHSO3、NaHCO3
酸式盐可以看成多元酸和碱中和时,酸中的H+没有被完全中和而生成的盐
碱式盐:能电离出OH-的盐 如Mg(OH)Cl、Cu2(OH)2CO3
碱式盐可看成多元碱和酸中和时,碱中的OH-没有被完全中和而生成的盐
复盐:电离时产生一种酸根离子,两种或以上的金属阳离子(或铵根离子) 如 KAl(SO4)2、(NH4)2Fe(SO4)2
例6 NH4HSO4在水溶液中能够电离出NH4+、H+和SO。下列对于NaHSO4的分类中不正确的是(  )
A.NH4HSO4是盐 B.NH4HSO4是酸 C.NH4HSO4是钠盐 D.NH4HSO4是酸式盐
物质的转化
(1)单质、氧化物、酸、碱和盐的相互转化
①金属单质及其化合物的转化
金属单质碱性氧化物碱盐

如:CaCaOCa(OH)2CaSO4
H2SO4
常见金属Na、K、Ca、Ba符合上述转化关系,但Mg、Fe、Al、Cu等不符合上述转化。
②非金属单质及其化合物的转化
非金属单质酸性氧化物酸盐

如:SSO2H2SO3Na2SO3
NaOH
符合上述转化关系的常见非金属有C、S、P等,但N、Si等不符合上述转化
分散系及其分类
一、分散系及其分类
1、分散系的概念与组成
(1)概念:把一种(或多种)物质分散到另一种(或多种)物质中,形成的体系,称为分散系
(2)组成:分散系包括分散质和分散剂
分散系中被分散的物质称作分散质,能分散其他物质的物质称为分散剂
比如NaCl加入水中,NaCl被分散,所以NaCl是分散质,水是分散剂
2、分散系的分类
(1)按分散质或分散剂的聚集状态(气态、液态、固态)来分,分散系可以分成9种
分散质 分散剂 实例
气 气 空气
液 气 云、雾
固 气 烟、灰尘
气 液 泡沫
液 液 牛奶、酒精的水溶液
固 液 油漆、Fe(OH)3胶体
气 固 泡沫塑料
液 固 珍珠(包藏着水的碳酸钙)
固 固 有色玻璃、合金
(2)根据分散质粒子直径的大小,分散系可分为三类
溶液:分散质粒子直径<1nm
胶体:分散质粒子直径1nm~100nm
浊液:分散质粒子直径>100nm,
注意:
1溶液、浊液、胶体本质的区别是分散质粒子直径大小
2分散系是混合物不是纯净物,例如:现有一堆纳米金颗粒,其粒子直径5nm,那么其不是胶体,其是纯净物,只有放入到相应的分散剂中,和分散剂组成的体系才能称为胶体
3 浊液分为乳浊液(小液滴分散到液体中)和悬浊液(固体小颗粒分散到液体中)
溶液、胶体、浊液三类分散系的比较
分散系 溶液 胶体 浊液
分散质粒子直径 <1 nm 1 nm100 nm
外部特征 均一、透明、稳定 均一、透明、较稳定 不均一、不透明、不稳定
稳定性 稳定 介稳体系 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
二、胶体
1、胶体的分类
(1)根据分散剂的类型
①气溶胶(分散剂为气体):烟、云、雾 等
②液溶胶(分散剂为液体)豆浆、稀牛奶、墨水、Fe(OH)3胶体,蛋白质溶液,淀粉溶液等
③固溶胶(分散剂为固体 )有色玻璃、烟水晶 等
2、Fe(OH)3胶体的制备
试剂:饱和FeCl3溶液,蒸馏水
器材:酒精灯,胶头滴管,烧杯
步骤:向100mL烧杯中加入40mL蒸馏水,用酒精灯加热至沸腾,用胶头滴管向沸水中加入5~6滴饱和FeCl3溶液,继续煮沸至液体呈红褐色,停止加热。
注意:
①选用氯化铁饱和溶液而不能用氯化铁稀溶液。若氯化铁溶液浓度过低,则不利于氢氧化铁胶体的形成
②向沸水中滴加FeCl3饱和溶液,而不是直接加热煮沸FeCl3饱和溶液,否则会直接生成Fe(OH)3沉淀
③实验中必须用蒸馏水,而不能用自来水。原因是自来水中含电解质、杂质较多,易使制备的胶体发生聚沉
④往沸水中滴加氯化铁饱和溶液后,可稍微加热煮沸,但不宜长时间加热且不能搅拌。原因是长时间加热或搅拌将导致氢氧化铁胶体聚沉,生成氢氧化铁沉淀
⑤不能用氢氧化钠溶液和氯化铁溶液反应,生成的是氢氧化铁沉淀而不是胶体
5、胶体的提纯:渗析法(原理:离子可以通过半透膜而胶体不能)
例1、下列分散系中,最不稳定是(  )
A.新制氢氧化铜悬浊液 B.蛋白质溶液 C.氢氧化钠溶液 D.碘酒
2、下列关于氢氧化铁胶体制备的说法正确的是(  )
A.将饱和氯化铁慢慢滴入沸腾的自来水中,继续加热煮沸
B.将氯化铁饱和溶液慢慢滴入沸腾的蒸馏水中,并用玻璃棒搅拌,至溶液呈红褐色。
C.将氨水溶液慢慢滴入饱和的氯化铁溶液中
D.在沸腾的蒸馏水中慢慢滴入氯化铁饱和溶液,继续煮沸至溶液呈红褐色
3、氯化铁溶液与氢氧化铁胶体具有的共同性质是(  )
A.分散质粒子直径在1nm~100 nm之间 B.都是混合物
C.都是无色溶液 D.都呈黄色
三、胶体的性质
1、胶体的丁达尔效应
概念 :用一束光照射胶体时会产生一条光亮的“通路”的现象
形成原因:胶体粒子对光的散射作用,是一种物理现象
应用:鉴别溶液和胶体
2、介稳性:胶体的稳定性介于溶液和浊液之间,在一定条件下能稳定存在,属于介稳体系。胶体粒子可以通过吸附作用而带有电荷,同种胶体粒子的电性相同,在通常情况下,它们之间的相互排斥阻碍了胶体粒子变大,使它们不易聚集。此外胶体粒子所作的毫无规则的布朗运动也使得它们不易聚成较大的颗粒而沉降。所以,胶体具有介稳性
3、电泳
概念:在外加电场下,胶体粒子作定向移动,这种现象叫做胶体的电泳
Fe(OH)3胶体电泳实验
实验现象 Fe(OH)3胶体粒子带正电荷,在电流作用下,向阴极移动,因此阴极附近的颜色变深,阳极附近的颜色变浅
电泳现象表明胶体粒子带电荷,同种胶体粒子带同种电荷,但胶体是电中性的(胶体不带电)
4、胶体的聚沉
(1)概念:胶体粒子聚集成较大的颗粒,以沉淀的形式析出的现象,称为胶体的聚沉
(2)胶体聚沉的方法
①加入电解质溶液:电解质产生的与胶体颗粒带有相反电荷的离子中和了胶粒所带的电荷,消除了胶粒之间的斥力,从而使胶粒聚集成较大的颗粒而聚沉
②加入与胶粒带有相反电荷的胶体:加入与胶粒带相反电荷的胶体,中和了胶粒的电荷,使得胶粒之间的斥力减小,聚集成较大的颗粒而聚沉
③加热或搅拌:加热或搅拌可以加快胶粒的运动速率,增大了胶粒的碰撞机会,从而易使胶粒聚集成较大的颗粒而聚沉
例4、下列说法正确的是(  )
A.电泳实验说明Fe(OH)3胶体带正电荷
B.向饱和FeCl3溶液中加入氨水制得Fe(OH)3胶体
C.用滤纸可以分离胶体和悬浊液
D.胶体与溶液的本质区别为是否具有丁达尔效应
五、胶体的应用
(1)农业生产:土壤的保肥作用。土壤胶粒带负电荷能吸附NH,可防止铵盐随雨水流失
(2)医疗卫生:血液透析(渗析);血清上的电泳实验;利用电泳分离氨基酸和蛋白质;特制的胶体还能黏合伤口,有效止血;不同血型的人不能相互输血(胶体聚沉)
(3)日常生活中胶体聚沉的应用:制豆腐、豆浆、粥;明矾净水;两种型号的墨水不能混用
(4)自然地理:江河入海口处形成三角洲。其形成原理是海水中的电解质使江河泥沙所形成的胶体发生聚沉
(5)工业生产:制有色玻璃;工业制皂的盐析(胶体聚沉);冶金厂、水泥厂、硫酸厂等工厂除尘(胶体电泳)
(6)科技领域:由于纳米粒子的直径与胶体粒子的直径大致相当,故胶体化学与高科技紧密联系到一起
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