物质及其变化
知识体系扩充
• 分类法:树状分类法(层级)、交叉分类法(多角度)。
• 分散系:本质区别是分散质粒子直径大小。溶液($<1nm$)、胶体($1\sim100nm$)、浊液($>100nm$)。
• 胶体特性:丁达尔效应(光路可见,区分胶体和溶液)、介稳性。
• 电解质:在水溶液里或熔融状态下能导电的化合物。(注意:Cu导电但不是电解质,它是单质;NaCl溶液导电但不是电解质,它是混合物)。
• 电离方程式:$NaHSO_4 = Na^+ + H^+ + SO_4^{2-}$ (强酸酸式盐完全电离)。
• 离子反应发生条件:生成沉淀、生成气体、生成水(难电离物质)。
• 特征:化合价升降(判断依据)。
• 本质:电子转移(得失或偏移)。
• 四概念:氧化剂(得电子/价降/被还原/发生还原反应);还原剂(失电子/价升/被氧化/发生氧化反应)。
• 双线桥法:箭头从反应物指向生成物,标明得失电子数。
第一章 · 典型题实战 (10题)
1. 下列物质中,属于电解质的是: 查看解析
A. 铜丝 B. 氯化钠溶液 C. 熔融的$KNO_3$ D. $CO_2$
解析:电解质必须是化合物。A是单质;B是混合物;D是化合物但自身不电离,溶于水导电是因为生成了$H_2CO_3$。C是化合物且熔融导电,故选C。
2. 当光束通过下列分散系时,能观察到丁达尔效应的是: 查看解析
A. 食盐水 B. 碘酒 C. 稀豆浆 D. 硫酸铜溶液
解析:丁达尔效应是胶体特有的性质。食盐水、碘酒、硫酸铜溶液均为溶液。稀豆浆属于胶体(蛋白质胶体),故选C。
3. 下列离子方程式书写正确的是: 查看解析
A. 铁与稀硫酸:$2Fe + 6H^+ = 2Fe^{3+} + 3H_2\uparrow$
B. 碳酸钙与盐酸:$CaCO_3 + 2H^+ = Ca^{2+} + H_2O + CO_2\uparrow$
C. 氢氧化铜与硫酸:$OH^- + H^+ = H_2O$
解析:A错,铁与稀酸反应生成$Fe^{2+}$;C错,氢氧化铜难溶,不能拆写成$OH^-$。B正确,碳酸钙难溶保留化学式,强酸拆成离子。
4. 在无色透明的酸性溶液中,能大量共存的离子组是: 查看解析
A. $K^+, Cu^{2+}, SO_4^{2-}$ B. $Na^+, CO_3^{2-}, Cl^-$ C. $Mg^{2+}, Cl^-, NO_3^-$
解析:A中$Cu^{2+}$是蓝色,不符合“无色”;B中$CO_3^{2-}$遇酸性环境($H^+$)会反应生成$CO_2$,不能共存;C中离子均无色且不反应。
5. 下列反应中,属于氧化还原反应的是: 查看解析
A. $CaO + H_2O = Ca(OH)_2$
B. $2Na + Cl_2 \xrightarrow{\Delta} 2NaCl$
C. $CaCO_3 \xrightarrow{高温} CaO + CO_2\uparrow$
解析:氧化还原反应的特征是化合价变化。B中Na由0价变+1价,Cl由0价变-1价,属于氧化还原反应。A、C无化合价变化。
6. 反应 $MnO_2 + 4HCl(浓) \xrightarrow{\Delta} MnCl_2 + Cl_2\uparrow + 2H_2O$ 中,氧化剂是: 查看解析
解析:Mn元素化合价由+4降低到+2,得电子,故$MnO_2$是氧化剂。HCl中Cl元素由-1升高到0,是还原剂。
7. 写出硫酸氢钠($NaHSO_4$)在水溶液中的电离方程式: 查看解析
解析:硫酸氢钠是强酸的酸式盐,在水溶液中完全电离,电离出$H^+$。注意熔融状态下只电离出$Na^+$和$HSO_4^-$。
8. 下列物质分类正确的是(酸性氧化物): 查看解析
A. $CO$ B. $CO_2$ C. $Na_2O$
解析:酸性氧化物指能与碱反应只生成盐和水的氧化物。$CO_2$是典型的酸性氧化物。$CO$不成盐,$Na_2O$是碱性氧化物。
9. 在反应 $Fe + CuSO_4 = FeSO_4 + Cu$ 中,电子转移的方向和数目是: 查看解析
解析:Fe失去2个电子变为$Fe^{2+}$,被氧化;$Cu^{2+}$得到2个电子变为Cu,被还原。
10. 胶体区别于其他分散系的本质特征是: 查看解析
解析:这是胶体的本质定义。丁达尔效应是现象,不是本质定义。
海水中的重要元素——钠和氯
核心考点精讲
- • 钠的性质:银白色、质软、熔点低。遇水反应:$2Na + 2H_2O = 2NaOH + H_2\uparrow$(现象:浮熔游响红)。保存:煤油。
- • 氧化物对比:
$Na_2O$ (白色,碱性氧化物)
$Na_2O_2$ (淡黄色,过氧化物,作供氧剂)。
反应:$2Na_2O_2 + 2H_2O = 4NaOH + O_2\uparrow$。 - • 碳酸盐对比:
溶解性:$Na_2CO_3 > NaHCO_3$。
热稳定性:$Na_2CO_3$稳定,$NaHCO_3$受热易分解。 - • 焰色试验:钠(黄),钾(紫,透过蓝色钴玻璃)。
- • 物理性质:黄绿色气体,有毒,密度比空气大。
- • 化学性质:强氧化性。
$2Fe + 3Cl_2 \xrightarrow{点燃} 2FeCl_3$ (生成高价铁)。
$Cu + Cl_2 \xrightarrow{点燃} CuCl_2$ (棕黄烟)。 - • 氯水成分:$Cl_2 + H_2O \rightleftharpoons HCl + HClO$。
$HClO$:漂白性、弱酸性、不稳定性(见光分解)。 - • 漂白粉:$2Cl_2 + 2Ca(OH)_2 = CaCl_2 + Ca(ClO)_2 + 2H_2O$。有效成分:$Ca(ClO)_2$。
配制溶液仪器:托盘天平、烧杯、玻璃棒、容量瓶、胶头滴管。
第二章 · 典型题实战 (10题)
1. 金属钠着火时,可采用的灭火方法是: 查看解析
解析:钠能与水反应生成氢气助燃,也能与泡沫灭火器中的$CO_2$反应。必须用干燥沙土隔绝空气。
2. 下列关于$Na_2O_2$的说法正确的是: 查看解析
A. 白色固体 B. 是碱性氧化物 C. 与水反应生成$O_2$ D. 阴阳离子个数比为1:1
解析:A错,是淡黄色。B错,是过氧化物。C正确。D错,阴离子是$O_2^{2-}$,阳离子是$Na^+$,个数比为1:2。
3. 除去$Na_2CO_3$固体中混有的少量$NaHCO_3$,最佳方法是: 查看解析
解析:$2NaHCO_3 \xrightarrow{\Delta} Na_2CO_3 + H_2O + CO_2\uparrow$,加热可使碳酸氢钠分解为碳酸钠,且不引入杂质。
4. 下列氯化物中,不能通过金属单质和氯气直接化合制得的是: 查看解析
A. $NaCl$ B. $FeCl_2$ C. $CuCl_2$ D. $FeCl_3$
解析:氯气氧化性很强,与变价金属反应生成高价氯化物。铁与氯气反应只生成$FeCl_3$,不生成$FeCl_2$。
5. 新制氯水久置后,溶液酸性: 查看解析
解析:新制氯水中含$HCl$和$HClO$。久置过程中,$2HClO \xrightarrow{光照} 2HCl + O_2\uparrow$,弱酸$HClO$转化为强酸$HCl$,酸性增强,但漂白性消失。
6. 漂白粉的有效成分是: 查看解析
解析:漂白粉是$CaCl_2$和$Ca(ClO)_2$的混合物,其中起到漂白作用的是$Ca(ClO)_2$。
7. 标准状况下,22.4 L $H_2O$ 的物质的量是 1 mol 吗? 查看解析
解析:气体摩尔体积$V_m = 22.4 L/mol$ 仅适用于标准状况下的气体。水在标况下是液体,不适用此公式。
8. 欲配制 100mL 1.0 mol/L 的 NaCl 溶液,需要称取 NaCl 固体的质量是: 查看解析
解析:$m = n \cdot M = c \cdot V \cdot M = 1.0 \times 0.1 \times 58.5 = 5.85 g$。
9. 检验溶液中是否含有$Cl^-$,通常选用的试剂是: 查看解析
解析:滴加$AgNO_3$产生白色沉淀,且沉淀不溶于稀$HNO_3$,证明含$Cl^-$。
10. 容量瓶上标有的标记是: 查看解析
①温度 ②浓度 ③容量 ④刻度线 ⑤压强
解析:容量瓶上标有使用温度(通常20℃)、规格(容量)和刻度线。
铁 金属材料
核心知识点
• 氧化物:$FeO$(黑)、$Fe_2O_3$(红棕,铁红)、$Fe_3O_4$(黑,磁性)。
• 氢氧化物制备:
$Fe(OH)_3$:红褐色沉淀。
$Fe(OH)_2$:白色沉淀,极易被氧化。现象:白色 $\rightarrow$ 灰绿 $\rightarrow$ 红褐。
转化方程:$4Fe(OH)_2 + O_2 + 2H_2O = 4Fe(OH)_3$。
Fe —(强氧化剂 $Cl_2$)—> Fe³⁺
Fe —(弱氧化剂 S/HCl)—> Fe²⁺
Fe²⁺ —(氧化剂 $Cl_2/H_2O_2$)—> Fe³⁺
Fe³⁺ —(还原剂 Fe/Cu)—> Fe²⁺
• 检验:$Fe^{3+}$ 遇 KSCN 溶液变红。
• 合金:硬度一般大于纯金属,熔点一般低于纯金属。
• 铝:两性金属。
与酸:$2Al + 6H^+ = 2Al^{3+} + 3H_2\uparrow$
与碱:$2Al + 2OH^- + 2H_2O = 2AlO_2^- + 3H_2\uparrow$
第三章 · 典型题实战 (10题)
1. 下列关于铁及其化合物的说法错误的是: 查看解析
A. $Fe_3O_4$俗称磁性氧化铁 B. 铁在氯气中燃烧生成$FeCl_3$ C. $Fe(OH)_2$是红褐色沉淀
解析:$Fe(OH)_2$是白色沉淀,$Fe(OH)_3$才是红褐色沉淀。
2. 除去$FeCl_2$溶液中的$FeCl_3$杂质,可选用的试剂是: 查看解析
解析:$2FeCl_3 + Fe = 3FeCl_2$,不仅除去了$Fe^{3+}$,还生成了目标产物,不引入新杂质。
3. 检验$Fe^{3+}$最灵敏的试剂是: 查看解析
解析:$Fe^{3+}$遇KSCN溶液立刻变成血红色。这是$Fe^{3+}$的特征反应。
4. 将NaOH溶液滴入$FeSO_4$溶液中,观察到的现象是: 查看解析
解析:先生成$Fe(OH)_2$(白),迅速被空气氧化,中间态灰绿色,最终生成$Fe(OH)_3$(红褐)。
5. 铝制品比铁制品抗腐蚀能力强,主要原因是: 查看解析
解析:铝其实很活泼,但表面易生成的致密氧化铝薄膜阻止了内部金属进一步被氧化。
6. 既能与盐酸反应,又能与氢氧化钠溶液反应的金属单质是: 查看解析
A. Al B. Fe C. Cu D. Na
解析:铝是两性金属。Fe、Cu不与碱反应;Na与水反应,不直接与碱反应生成氢气(其实是与水反应)。
7. 制作印刷电路板(腐蚀铜板)利用的反应原理是: 查看解析
解析:利用$Fe^{3+}$的强氧化性将Cu氧化溶解。
8. 铝热反应中,铝的作用是: 查看解析
解析:铝在高温下夺取金属氧化物中的氧,自身化合价升高,做还原剂。
9. 合金与纯金属相比,通常具有的性质是: 查看解析
解析:这是合金的一般通性。
10. 铁遇冷的浓硫酸或浓硝酸会发生什么现象? 查看解析
解析:常温下,铁、铝遇浓硫酸、浓硝酸会在表面生成致密氧化膜,阻止反应继续进行,称为钝化(化学变化)。
物质结构 元素周期律
核心知识点
• 关系式:质量数(A) = 质子数(Z) + 中子数(N)。
• 核素与同位素:具有相同质子数、不同中子数的原子互称同位素(如 $^{12}C$ 和 $^{13}C$)。
• 同周期(左→右):半径减小,金属性减弱,非金属性增强。
• 同主族(上→下):半径增大,金属性增强,非金属性减弱。
• 金属性判断:单质与水/酸反应难易;最高价氧化物水化物(氢氧化物)碱性强弱。
• 非金属性判断:单质与氢气化合难易及氢化物稳定性;最高价氧化物水化物(最高价含氧酸)酸性强弱。
• 离子键:阴阳离子间静电作用(活泼金属+活泼非金属,如NaCl)。
• 共价键:共用电子对(非金属间,如HCl, $CO_2$)。
第四章 · 典型题实战 (10题)
1. $^{13}_6C$ 原子核内的中子数是: 查看解析
解析:质量数A=13,质子数Z=6。中子数 N = A – Z = 13 – 6 = 7。
2. 下列各组元素中,金属性最强的是: 查看解析
A. Na B. Mg C. K D. Li
解析:同主族从上到下金属性增强(K > Na > Li);同周期从左到右金属性减弱(Na > Mg)。综合比较 K 最强。
3. 下列气态氢化物中最稳定的是: 查看解析
A. HF B. HCl C. HBr D. HI
解析:非金属性越强,氢化物越稳定。卤族元素非金属性 F > Cl > Br > I,故HF最稳定。
4. 第三周期元素中,原子半径最小的是(稀有气体除外): 查看解析
解析:同周期从左到右,原子半径逐渐减小。第三周期主族元素从 Na 到 Cl,Cl 半径最小。
5. 元素的最高正化合价等于: 查看解析
解析:对于主族元素,最高正价 = 最外层电子数(O、F除外)。
6. 下列物质中含有离子键的是: 查看解析
A. $H_2$ B. $HCl$ C. $NaCl$ D. $CO_2$
解析:A、B、D均为共价化合物或单质,含共价键。NaCl由活泼金属和活泼非金属构成,含离子键。
7. 下列关于卤族元素(F、Cl、Br、I)性质的描述错误的是: 查看解析
A. 单质颜色逐渐加深 B. 单质氧化性逐渐减弱 C. 原子半径逐渐增大 D. 与氢气化合越来越容易
解析:卤族元素从上到下非金属性减弱,与氢气化合越来越困难。A、B、C描述均符合递变规律。
8. 决定元素化学性质的最主要因素是: 查看解析
解析:原子核外最外层电子数决定了原子在反应中得失电子的能力,从而决定化学性质。
9. 下列电子式书写正确的是: 查看解析
A. $NaCl$: $Na:\ddot{Cl}:$ B. $Cl_2$: $:\ddot{Cl}:\ddot{Cl}:$
解析:A是离子化合物,电子式应标出离子电荷和阴离子括号,$Na^+[:\ddot{Cl}:]^-$。B是共价分子,正确。
10. 下列酸性强弱比较正确的是: 查看解析
A. $HClO_4 < H_2SO_4$ B. $HClO_4 > H_2SO_4$
解析:非金属性 Cl > S,故最高价氧化物水化物酸性 $HClO_4 > H_2SO_4$。$HClO_4$是已知最强的无机含氧酸。