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分类是把某些特征相似的物体归类到一起的方法,它是学习和研究化学物质及其变化的一种常用科学方法.运用分类的方法不仅能使有关化学物质及其变化的知识系统化,还可以通过分门别类的研究,发现物质及其变化的规律.本文就物质分类方法的常见三个考点探析如下.
一、考查物质分类的方法
1.物质的树状分类
2.物质的交叉分类(以氧化物为例):
图1
例1 下列物质按不同类别分组,所得组合最不合理的是( )
(1)糖类 (2)塑料 (3)石油 (4)蛋白质 (5)合成纤维 (6)棉花 (7)陶瓷 (8)玻璃
(9)天然气 (10)水泥 (11)合成橡胶 (12)煤 (13)油脂 (14)羊毛
(A) (1)、(4)、(13) (B) (2)、(5)、(11)
(C) (7)、(8)、(10)、(14) (D) (3)、(9)、(12)
解析:(A)所涉及的都是基本营养物质,分类合理;(B)所涉及的都是有机合成材料,分类合理;(D)所涉及的都是有机燃料,分类合理.而(C)中(7)、(8)、(10)属于传统型的无机非金属材料,(14)属于天然有机高分子材料.答案:(C).
评注:化合物的分类方法较多.根据化学键的不同可分为离子化合物和共价化合物;根据水溶液或熔融态能否导电可分为电解质和非电解质;根据含碳与否可分为无机物和有机物;根据组成可分为酸、碱、盐、氧化物、氢化物.
二、考查化学反应分类的方法
从不同角度对化学反应进行分类及相对应的表示方式
表1
分类角度反应类型表示方法
基本反
应类型分解反应、化合反应、置换反应、复分解反应化学方程式
有无电
子转移氧化还原反应、非氧化还原反应氧化还原反应方程式(单线桥法、双线桥法);半反应(原电池反应和电解反应中的电极反应)
是否有离
子参加离子反应、分子反应离子方程式
反应程
度大小可逆反应、不可逆反应可逆符号
按热效应分吸热反应、放热反应热化学方程式
例2. 化学式是一种描述化学变化的重要用语,下列关于化学反应式书写与对应表述均正确的是( )
(A) 甲醇燃料电池的电解质常用KOH,该电池的负极反应为: CH3OH+8OH-
-6e-=CO2-3+6H2O
(B) 密闭容器中,9.6 g硫粉与11.2 g铁粉混合加热生成硫化亚铁17.6 g时,放出19.12 kJ热量.则Fe(s)+S(s)=FeS(s); ΔH=-95.6 kJ/mol
(C) 氢气的燃烧热为285.5 kJ/mol,则水电解的热化学方程式:
2H2O(l)=2H2(g)+O2(g),ΔH=-571 kJ/mol
(D) 碳酸氢铵溶液与少量氢氧化钠溶液反应的离子方程式:
NH+4 + OH- = NH3·H2O
解析:甲醇做燃料电池的负极,失去电子,生成的CO2能与OH-反应,其正确的电极反应为:
CH3OH+8OH--6e-=CO2-3+6H2O,选项(A)正确;选项(B),根据反应
Fe+S△FeS
结合题给数据可知,铁粉反应完全而硫粉剩余,即0.2 mol Fe(s)完全与S(s)反应时放出19.12 kJ的热量,则1 mol Fe(s)完全与S(s)反应时放出95.6 kJ的热量,再根据热化学方程式的书写原则可知选项(B)正确;氢气的燃烧热是指25 ℃时,1 mol H2完全燃烧生成稳定的H2O(l)所释放的能量,选项(C)错误;选项(D),因OH-的量少,OH-应优先与HCO-3反应而不是优先与NH+4反应,其正确的离子反应方程式为:
HCO-3+ OH -=H2O+CO2-3.答案:(A)(B).
评注:四种基本反应类型与氧化还原反应(或非氧化还原反应)的关系(如图2)
图2
三、考查分散系及其分类
溶液、胶体、浊液三种分散系的比较
表2
分散系溶液胶体悬(乳)浊液
分散系粒子的直径<1nm1nm~100nm>100nm
分散质粒子的组成小分子或离子大分子或分子集合体许多分子的集合体
外观均一、透明大多均一、透明不均一、不透明
能否透过滤纸能能一般不能
能否透过半透膜能不能不能
实例食盐水、糖水淀粉胶体、
Fe(OH)3胶体泥水
例3 “纳米材料”是粒子直径为几纳米至几十纳米的材料,纳米碳就是其中一种.若将纳米碳均匀地分散到蒸馏水中,所形成的物质( )
①是溶液 ②是胶体 ③能产生丁达尔效应
④能透过滤纸 ⑤不能透过滤纸 ⑥静置后会析出黑色沉淀
(A) ①④⑤ (B)②③④
(C) ②③⑤ (D) ①③④⑥
解析:纳米碳的粒子直径为几纳米至几十纳米,属于胶体粒子的范围,将纳米碳均匀地分散到蒸馏水中,所形成的分散系属于胶体,具有胶体的性质.答案:(B).
评注:胶体的本质特征:分散质微粒的直径在1~ 100 nm之间.胶体是以分散质粒子大小为特征的,它只是物质的一种存在形式,如NaCl溶于水形成溶液,如果分散在酒精中可形成胶体.可见,同种分散质在不同的分散剂中可以得到不同的分散系.
综上所述,认真阅读试题,弄清题目问的是什么?给出的条件是什么?列出解题的关键字词,是解答物质分类题的关键.不少同学由于不能深入地进行观察思考,对题设的条件以点盖面、以偏盖全,忽视了题中的隐含条件,仅仅依靠熟题效应,简单地给出答案,结果造成错误.
一、考查物质分类的方法
1.物质的树状分类
2.物质的交叉分类(以氧化物为例):
图1
例1 下列物质按不同类别分组,所得组合最不合理的是( )
(1)糖类 (2)塑料 (3)石油 (4)蛋白质 (5)合成纤维 (6)棉花 (7)陶瓷 (8)玻璃
(9)天然气 (10)水泥 (11)合成橡胶 (12)煤 (13)油脂 (14)羊毛
(A) (1)、(4)、(13) (B) (2)、(5)、(11)
(C) (7)、(8)、(10)、(14) (D) (3)、(9)、(12)
解析:(A)所涉及的都是基本营养物质,分类合理;(B)所涉及的都是有机合成材料,分类合理;(D)所涉及的都是有机燃料,分类合理.而(C)中(7)、(8)、(10)属于传统型的无机非金属材料,(14)属于天然有机高分子材料.答案:(C).
评注:化合物的分类方法较多.根据化学键的不同可分为离子化合物和共价化合物;根据水溶液或熔融态能否导电可分为电解质和非电解质;根据含碳与否可分为无机物和有机物;根据组成可分为酸、碱、盐、氧化物、氢化物.
二、考查化学反应分类的方法
从不同角度对化学反应进行分类及相对应的表示方式
表1
分类角度反应类型表示方法
基本反
应类型分解反应、化合反应、置换反应、复分解反应化学方程式
有无电
子转移氧化还原反应、非氧化还原反应氧化还原反应方程式(单线桥法、双线桥法);半反应(原电池反应和电解反应中的电极反应)
是否有离
子参加离子反应、分子反应离子方程式
反应程
度大小可逆反应、不可逆反应可逆符号
按热效应分吸热反应、放热反应热化学方程式
例2. 化学式是一种描述化学变化的重要用语,下列关于化学反应式书写与对应表述均正确的是( )
(A) 甲醇燃料电池的电解质常用KOH,该电池的负极反应为: CH3OH+8OH-
-6e-=CO2-3+6H2O
(B) 密闭容器中,9.6 g硫粉与11.2 g铁粉混合加热生成硫化亚铁17.6 g时,放出19.12 kJ热量.则Fe(s)+S(s)=FeS(s); ΔH=-95.6 kJ/mol
(C) 氢气的燃烧热为285.5 kJ/mol,则水电解的热化学方程式:
2H2O(l)=2H2(g)+O2(g),ΔH=-571 kJ/mol
(D) 碳酸氢铵溶液与少量氢氧化钠溶液反应的离子方程式:
NH+4 + OH- = NH3·H2O
解析:甲醇做燃料电池的负极,失去电子,生成的CO2能与OH-反应,其正确的电极反应为:
CH3OH+8OH--6e-=CO2-3+6H2O,选项(A)正确;选项(B),根据反应
Fe+S△FeS
结合题给数据可知,铁粉反应完全而硫粉剩余,即0.2 mol Fe(s)完全与S(s)反应时放出19.12 kJ的热量,则1 mol Fe(s)完全与S(s)反应时放出95.6 kJ的热量,再根据热化学方程式的书写原则可知选项(B)正确;氢气的燃烧热是指25 ℃时,1 mol H2完全燃烧生成稳定的H2O(l)所释放的能量,选项(C)错误;选项(D),因OH-的量少,OH-应优先与HCO-3反应而不是优先与NH+4反应,其正确的离子反应方程式为:
HCO-3+ OH -=H2O+CO2-3.答案:(A)(B).
评注:四种基本反应类型与氧化还原反应(或非氧化还原反应)的关系(如图2)
图2
三、考查分散系及其分类
溶液、胶体、浊液三种分散系的比较
表2
分散系溶液胶体悬(乳)浊液
分散系粒子的直径<1nm1nm~100nm>100nm
分散质粒子的组成小分子或离子大分子或分子集合体许多分子的集合体
外观均一、透明大多均一、透明不均一、不透明
能否透过滤纸能能一般不能
能否透过半透膜能不能不能
实例食盐水、糖水淀粉胶体、
Fe(OH)3胶体泥水
例3 “纳米材料”是粒子直径为几纳米至几十纳米的材料,纳米碳就是其中一种.若将纳米碳均匀地分散到蒸馏水中,所形成的物质( )
①是溶液 ②是胶体 ③能产生丁达尔效应
④能透过滤纸 ⑤不能透过滤纸 ⑥静置后会析出黑色沉淀
(A) ①④⑤ (B)②③④
(C) ②③⑤ (D) ①③④⑥
解析:纳米碳的粒子直径为几纳米至几十纳米,属于胶体粒子的范围,将纳米碳均匀地分散到蒸馏水中,所形成的分散系属于胶体,具有胶体的性质.答案:(B).
评注:胶体的本质特征:分散质微粒的直径在1~ 100 nm之间.胶体是以分散质粒子大小为特征的,它只是物质的一种存在形式,如NaCl溶于水形成溶液,如果分散在酒精中可形成胶体.可见,同种分散质在不同的分散剂中可以得到不同的分散系.
综上所述,认真阅读试题,弄清题目问的是什么?给出的条件是什么?列出解题的关键字词,是解答物质分类题的关键.不少同学由于不能深入地进行观察思考,对题设的条件以点盖面、以偏盖全,忽视了题中的隐含条件,仅仅依靠熟题效应,简单地给出答案,结果造成错误.