第二章《化学物质及其变化》单元小结

中学化学网 第二章《化学物质及其变化》单元小结 【知识梳理】 1．​ 简单的分类法及应用 分类是学习和研究化学物质及其变化的一种常用的基本方法。 按照一定的标准，可对事物（化学物质和化学反应）进行分类，标准不同，分得的类别也不同。常用的分类法有交叉分类法和树状分类法。 （1）化学物质的分类：根据组成成分物质分为 （2）化学反应的分类 化学上根据研究角度不同，对化学反应采取了不同的分类方法。 ①根据反应物和生成物的类别及反应前后物质种类的多少分为化合反应、分解反应、置换反应、复分解反应。 ②根据反应的本质（是否有电子的转移）分为氧化还原反应和非氧化还原反应。 ③根据反应中是否有离子参加分为分为离子反应和分子反应。 ④根据反应进行的程度分为可逆反应和不可逆反应。 2．分散系及其分类 （1）分散系：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，叫分散系。其中被分散的物质（可以是固体、液体、气体）叫分散质；起容纳分散质作用的物质（可以是固体、液体、气体）叫分散剂。如：氯化钠溶液是一种分散系，其中氯化钠是分散质，水是分散剂。 （2）分散系的分类： 当液体是分散剂时，按照分散质粒子的大小可把分散系分为溶液、胶体、和浊液。其中溶液中溶质粒子直径小于1nm；胶体分散质粒子直径在1～100nm之间；浊液分散质粒子直径大于100nm。 （3）胶体与其它分散系的区别 ①胶体与其它分散系的本质区别在于分散质粒子的直径在1～100nm之间，这也是胶体的本质特征。 ②区别胶体和其它分散系的常用方法——丁达尔效应 （4）胶体的制备 制备氢氧化铁胶体的方法是：将FeCl3饱和溶液烛滴滴入沸水中，所形成的红褐色透明液体就是氢氧化铁胶体。 3．酸、碱、盐在水溶液中的电离 （1）在水溶液或熔融状态下能够导电的化合物，叫做电解质。在水溶液或熔融状态下都不能导电的化合物，叫做非电解质。 （2）酸、碱、盐都是电解质 （3）在水溶液里全部电离成离子的电解质叫做强电解质。包括：强酸、强碱和大多数的盐等。在水溶液里只有一部分电离成离子的电解质叫做弱电解质。包括：弱酸、弱碱、水等物质。 4．离子反应及其发生的条件 （1）离子反应：在溶液中有离子参加或生成的反应。电解质在水溶液中的反应属于离子反应，离子反应可用离子方程式表示。离子反应有复分解离子交换型和氧化还原型两种。 （2）离子方程式：是用实际参加反应的离子的符号表示离子反应的式子。它不仅表示一个反应而且表示同一类型的所有的离子反应。如Ca2＋＋CO CaCO3↓表示可溶性钙盐和可溶性碳酸盐在溶液中进行的反应。 书写离子方程式可按以下步骤： 　　①写：写出化学方程式，并配平； 　　②拆：将可溶性强电解质写成离子形式，难溶、难电离的物质、氧化物和气体写成化学式； 　　③删：删去两边没反应的离子； 　　④查：检查是否符合质量守恒、电荷守恒、反应事实等。 　判断一个离子方程式的正误的依据： 　①看反应能否写离子方程式。 ②看“==”、“ ”、“”、“”及必要的反应条件是否正确、齐全。 ③看表示各物质的化学式是否正确。如HCO不能写成H++CO，而HSO通常应写成H++SO等。该用离子表示的是否拆成了离子，该用分子式表示的是否写成了分子式。 ④看产物是否符合事实。如H2S与FeCl3反应生成FeCl2、S和HCl，而不生成FeS。 ⑤看是否漏掉离子反应。如Ba(OH)2溶液与CuSO4溶液反应，既要写Ba2+与SO生成BaSO4的反应，又不能漏掉Cu2+与OH－生成Cu(OH)2的反应。 此外，还要检查是否符合质量守恒、电荷守恒；检查反应物或生成物的配比是否正确。 （3）离子反应发生的条件；离子之间生成难溶物质（沉淀）、挥发性物质（气体）、难电离物质（水、弱酸、弱碱等）。具备以上条件之一就能发生。 判断离子能否共存的方法：看清题目，挖掘隐含条件或隐含离子，如无色溶液（不含有色离子如Fe2+（浅绿色）、Fe3+（黄色）、Cu2+（蓝色）、MnO4-（紫红色）；酸性（含H+离子）；碱性（含OH-离子）等；看各离子间能否结合生成难溶物（或微溶物）；看能否生成难电离物质（水、弱酸、弱减）；看能否生成挥发性物质（气体）；看能否发生氧化还原反应（氧化性离子和还原性离子共存时），看能否发生特殊反应（水解反应或络合反应）等，若溶液中有上边之一就不能共存。 5．氧化还原反应 （1）氧化还原反应：凡是有电子得失或电子对偏移的化学反应，叫做氧化还原反应。其实质是发生了电子转移，其主要特征是反应前后元素的化合价发生了变化。失去电子，元素化合价升高的反应是氧化反应；得到电子，元素化合价降低的反应是还原反应。氧化与还原是对立统一的，同时发生的，不能孤立的进行。 （2）四大基本反应类型与氧化还原反应的关系：置换反应一定是氧化还原反应，复分解反应一定不是氧化还原反应，化合反应、分解反应中的一部分是氧化还原反应。 （3）氧化还原反应中电子转移的表示方法——双线桥法 箭头由反应物指向生成物（同种元素）；电子数目是化合价变化（升高或降低）的总数。 如： （4）氧化剂和还原剂 ①氧化剂：在氧化还原反应中，得到电子（或电子对偏向）的物质叫做氧化剂，具有氧化性。常作为氧化剂的有O2、Cl2、浓硫酸、浓硝酸、稀硝酸、高锰酸钾等。 ②还原剂：在氧化还原反应中，失去电子（或电子对偏离）的物质叫做还原剂，具有还原性。常作为还原剂的物质主要有活泼金属（Na、Mg等）、C、H2、CO等 ③氧化剂氧化性（或还原剂还原性）强弱的判断方法：a根据化学方程式判断，反应中氧化剂的氧化性大于氧化产物；还原剂的还原性大于还原产物。b根据金属活动性顺序来判断。排在前面的金属的还原性强于后面的，如：K>Fe>Cu；排在前面的金属离子的氧化性弱于后面的，如：Cu2+>Fe2+>K+。 ④元素化合价与氧化性、还原性的关系：最高价的只能降低，只具有氧化性，只能做氧化剂；最低价的只能升高，只具有还原性，只能做还原剂；中间价态既能升高又能降低，所以既具有氧化性又有还原性，因此既能做氧化剂又能做还原剂。 （5）氧化还原反应的规律：a守恒规律，反应中元素化合价升高的数值等于元素化合价降低的数值，即氧化还原反应中得失电子的数目相等。b对立统一规律，氧化与还原是对立统一的，同时发生的，不能孤立的进行，有氧化剂就有还原剂。c反应先后规律，当一种氧化剂同时遇到多种还原剂时，首先反应的是还原性最强的还原剂，待最强的还原剂被全部氧化后，多余的氧化剂再氧化稍弱一点的还原剂，这样依次进行。当一种还原剂同时遇到多种氧化剂时，首先反应的是氧化性最强的氧化剂，待最强的氧化剂被全部还原后，多余的还原剂再还原稍弱一点的氧化剂，也是依次进行。 【方法探讨】 电子守恒法：在氧化还原反应中氧化剂得电子总数等于还原剂失电子总数，即反应中电子守恒。常用于氧化还原反应的有关计算可用于计算判断产物、产物的质量或物质的量，产物的量之比等。 【典例精析】 例1．下列各组物质按酸、碱、盐、氧化物顺序分类正确的是 （ ） A．硫酸、纯碱、石膏、铁红 B．醋酸、烧碱、纯碱、生石灰 C．碳酸、熟石膏、小苏打、三氧化硫 D．氯化氢、苛性钠、氯化钠、石灰石 答案：B 例2．下列关于胶体的说法中正确的是 （　　） A．胶体外观不均匀，是浑浊的液体 B．胶体不能通过滤纸 C．光线通过胶体时，可发生丁达尔效应 D．胶体不稳定，静置后容易产生沉淀 　　答案：C 例3．下列反应的离子方程式中，错误的是 （　 ） 　　A．盐酸跟氢氧化钾溶液反应：H＋＋OH－ H2O 　　B．碳酸氢钙溶液跟盐酸反应：Ca(HCO3)2＋2H＋ Ca2＋＋2H2O＋2CO2↑ 　　C．铁跟稀硫酸反应：2Fe＋6H＋ 2Fe3＋＋3H2↑ D．碳酸镁跟硫酸反应：MgCO3＋2H＋ Mg2＋＋H2O＋CO2↑ 答案：BC 例4．在某溶液中加入酚酞呈粉红色，下列离子在该溶液中不能大量存在的是 （ ） A．K+ B．Na+ C．Ba2+ D．Al3+ 分析：溶液中加入酚酞呈粉红色，说明溶液中含有大量的OH-，与OH-发生反应的离子不能大量共存。 答案：D 例5．在2KMnO4＋16HCl 2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O反应中，氧化产物是（　　） 　A．KCl　　　　 B．MnCl2　　　　C．H2O 　　　　D．Cl2 分析：反应中，KMnO4→MnCl2，Mn的化合价降低被还原，MnCl2是还原产物；HCl →Cl2，Cl的化合价升高被氧化，Cl2是氧化产物。 答案：D 例6．已知在酸性溶液中，下列物质氧化KI时，自身发生如下变化： Fe3+→Fe2+；MnO4-→Mn2+；Cl2→2Cl-；HNO2→NO。 如果分别用等物质的量的这些物质氧化足量的KI，得到I2最多的是 （ ） A．Fe3+ B．MnO4- C．Cl2 D．HNO2 分析：根据氧化还原反应中电子得失守恒规律可计算产物的物质的量，等物质的量的Fe3+、MnO4-、Cl2、HNO2被还原时，得电子数最多的是MnO4-，反应时需要的KI最多，得到I2也就最多。 答案：B 例7．根据反应：（1）2A3++2B- 2A2++B2 （2）C2+2B- 2C-+B2 （3）2A2++C2 2A3++2C- 判断反应中，具有氧化性的物质氧化性的强弱顺序；具有还原性的物质的还原性的强弱顺序。 分析：在氧化还原反应中，氧化性的强弱是氧化剂>氧化产物；还原性强弱是还原剂>还原产物。（1）中氧化性：A3+>B2，还原性B->A2+；（2）中氧化性C2>B2，还原性B->C-（3）中氧化性C2>A3+，还原性A2+>C-。综合以上强弱顺序可得出答案。 答案：氧化性C2> A3+>B2；还原性B->A2+ >C-。 例8．在一定条件下，PbO2与Cr2－反应，产物是Cr2O22－和Pb2+，则与1molCr2－反应所需PbO2的物质的量为 （ ） A．3.0mol B．1.5mol C．1.0mol D．0.75mol 分析：由题意可知1molCr2－反应生成Cr2O22－共失去电子3mol，又知PbO2变为Pb2+得两个电子，由电子守恒计算得，所需PbO2的物质的量为3mol/2=1.5mol。 答案：B。 【潜能开发】 1．能正确表示下列化学反应的离子方程式是 （ ） A．氢氧化钡溶液与盐酸的反应OH-＋H+ H2O B．澄清的石灰水与稀盐酸反应Ca(OH)2+2H+ Ca2++2H2O C．铜片插入硝酸银溶液中Cu+Ag+ Cu2++Ag D．碳酸钙溶于稀盐酸中CaCO3＋2H+ Ca2+＋H2O＋CO2↑ 思维点拨：离子方程式的正误判断是高考的热点题，也是最容易出错的题。要准确书写或判断离子方程式的正误，首先必须能准确书写反应的化学方程式（前提）；其次掌握哪些物质写化学式，哪些物质写离子(关键)；删去两边都有的离子后要检查原子守恒、电荷守恒（保证）。B中Ca(OH)2浓度很小，应写成离子形式。C中电荷不守恒。A、D正确。 答案：A、D 2．下列各组离子中的离子，能在溶液中大量共存的是 （　　） 　　A．Na＋、Mg2＋、C1－、OH－　　　B．H＋、Ca2＋、CO 、NO 　　C．Cu2＋、K＋、SO 、NO 　 　D．Na＋、HCO 、OH－、Ca2＋ 思维点拨：解答离子共存试题时，要看准题干，挖掘隐含条件；要看准离子间是否生成沉淀（或微溶物、难电离物质、挥发性物质），是否发生氧化还原反应等。认真分析选项中的离子之间是否反应。A中Mg2＋与H+反应，B中H＋与CO 、Ca2＋与CO 反应，D中HCO 与H+反应而不能共存。 答案：C 3．在氧化还原反应3S+6KOH 2K2S+K2SO3+3H2O中，被氧化与被还原的硫原子物质的量之比为 （ ） A. 1:2 B．2:1 C．1:1 D．3:2 思维点拨：氧化还原反应中，化合价升高的元素被氧化，化合价降低的元素被还原。由方程式可知，生成K2S的S被还原，生成K2SO3的S被氧化。 答案：A 4．下列物质的水溶液能导电，但不属于电解质的是 （ ） A．Na2S B．NaOH C． NaHCO3 D． CO2 5.下列水溶液中的各组离子因为发生氧化还原反应而不能大量共存的是 （ ）　 A.Na+、Ba2+、Cl、SO42- B.Ca2+、HCO3、C1、K+ C.MnO4、K+、I、H+ D.H+ 、Cl 、Na+ 、CO3 6.氢化钙可以作为生氢剂(CaH2中氢元素为－1价)，反应如下：CaH2+2H2O=Ca(OH)2+2H2↑，其中水的作用是 （ ） A．既不是氧化剂也不是还原剂 B．是氧化剂 C．是还原剂 D．既是氧化剂又是还原剂 7现有下列物质①NaCl晶体 ②干冰 ③液态醋酸 ④铜 ⑤BaSO4固体 ⑥蔗糖 ⑦酒精 ⑧熔融的KNO3 ⑨液氧 ⑩硫酸溶液 ⑴以上物质能导电的是 ⑵以上物质属于电解质的是 8．已知某温度时发生如下反应：①C+CO2 2CO；②C+H2O CO+H2；③CO+H2O CO2+H2。由此可以判断，在该温度下，C、CO、H2的还原性强弱的顺序是 。 思维点拨：在氧化还原反应中氧化剂的氧化性大于氧化产物氧化性，还原剂的还原性大于还原产物还原性。①中还原性C>CO，②中还原性C >H2，③中还原性CO>H2。 答案：C、CO、H2的还原性强弱的顺序是C>CO>H2 9．对于司机酒后驾车，可对其呼出的气体进行检验而查出，所利用的化学反应如下：2CrO3(红色)+3C2H5OH+3H2SO4 Cr2SO4（绿色）+3CH3CHO+6H2O，被检测的气体成分是 ，上述反应中的氧化剂是 ，还原剂是 。 思维点拨：本题中的关键是对C元素化合价的判断，C2H5OH中C为-2价，CH3CHO中C为-1价，C2H5OH做还原剂。 答案：C2H5OH，CrO3，C2H5OH 10．已知反应：3Cl2+8NH3 N2+6NH4Cl。（1）参加反应的NH3和作为还原剂的NH3的个数比为 。（2）若71gCl2参加反应，则被氧化的NH3的质量为多少？还原产物的质量为多少？ 思维点拨：在氧化还原反应的计算中，要先根据化合价的变化判断出谁被还原、谁被氧化，找准关系解答。反应中NH3没有全部被氧化，中生成N2的NH3是被氧化的，Cl2与被氧化的NH3物质的量之比是3:2 ，还原产物是NH4Cl。 答案：（1）4:1 (2) 11.3g，107g