搜索
物质及其变化第一章章末整合提升一、物质的分类二、物质变化的分类突破点一电解质中的“是与非”【典例1】掌握电解质和非电解质的概念，能熟练判断一种物质是否是电解质是认识电解质的性质、研究离子反应的前提。以下有10种物质：①铜②稀硫酸③氯化氢④氨气⑤空气⑥二氧化碳⑦金属汞(俗称水银)⑧氯化钠⑨硫酸钡⑩氯气按照表中提示的信息，把符合左栏条件的物质的名称填入右栏相应的位置。序号符合的条件物质的名称(1)混合物(2)电解质，但难溶于水(3)非电解质(4)既不是电解质，也不是非电解质，但本身能导电[思路启迪](1)切入点：判断一种物质是否为电解质的经验规则：酸、碱、盐都是电解质。要注意这里的酸、碱、盐都是指纯净物，而不是指其水溶液。如可以说“H2SO4”是电解质，但不能说“稀硫酸”是电解质。(2)关键点：①物质范畴：化合物。②导电条件：水溶液或熔融状态。③导电本质：自身发生电离。[解析]10种物质中稀硫酸和空气属于混合物。BaSO4是难溶性电解质。而NH3、CO2的水溶液虽然能导电，但不是它们本身发生了电离，而是它们与水发生了反应，生成了电解质NH3·H2O和H2CO3，故它们属于非电解质。铜和金属汞属于单质，不是化合物，故既不是电解质也不是非电解质，但能导电；稀硫酸是混合物，既不是电解质也不是非电解质，但能导电。[答案](1)稀硫酸、空气(2)硫酸钡(3)氨气、二氧化碳(4)铜、金属汞、稀硫酸(1)电解质、非电解质的相同之处在于它们都是化合物，单质和混合物既不属于电解质，又不属于非电解质；电解质、非电解质的不同之处是在水溶液里或熔融状态下能否导电。(2)电解质概念中的“或”，指两种情况满足一种即可；非电解质中的“无论”和“都”，指两种情况必须同时满足。(3)从物质类别上把握概念更清晰明了。如：酸、碱、金属氧化物、大多数盐以及H2O为电解质。酒精、蔗糖和大多数非金属氧化物是非电解质。(4)能导电的物质不一定是电解质，如石墨等；电解质本身不一定能导电，如食盐晶体。(5)NH3、SO2溶于水均能导电，但并非它们本身能电离出自由离子，而是它们与水反应的生成物NH3·H2O、H2SO3能电离出离子，所以NH3、SO2都是非电解质。[针对训练1]下列物质的水溶液能导电，但属于非电解质的是()A．NH3B．Cl2C．NH4NO3D．HNO3[解析]A项，NH3的水溶液能导电，是因为氨气和水反应生成一水合氨，一水合氨电离生成离子而导电，即发生电离的不是NH3本身，故NH3不属于电解质，A正确；B项，因非电解质是化合物，而Cl2是单质，B错误；C项，因NH4NO3在水溶液或熔融状态下都能导电，则NH4NO3属于电解质，故C错误；D项，HNO3的水溶液导电，即HNO3属于电解质，故D错误。[答案]A[学科素养]通过电解质、非电解质的学习，培养学生宏观辨识和微观辨析的能力。突破点二溶液中离子能否共存的判断【典例2】下列有关溶液组成的描述正确的是()A．在无色溶液中可能大量存在NH＋4、Cu2＋、Cl－、SO2－4B．在酸性溶液中可能大量存在K＋、NH＋4、SO2－4、Br－C．在碱性溶液中可能大量存在Na＋、K＋、Cl－、HCO－3D．在Ca(OH)2的悬浊液中可能大量存在Na＋、K＋、NO－3、CO2－3[思路启迪](1)切入点：解此类题目时要注意抓住限制条件。常见的限制条件：无色透明、酸性、碱性、加入某物质有什么现象等。(2)关键点：①弄懂这些限制条件的含义。②解答问题时，遵循一定的思路，掌握一定的技巧。③熟记溶解性口诀。钾、钠、铵盐硝酸盐，都能溶在水中间；碳酸、磷酸两种盐，溶者只有钾、钠、铵；盐酸难溶银、亚汞，硫酸难溶是钡、铅；碱溶钾、钠、铵和钡，注意钙盐常是微溶。[解析]Cu2＋在溶液中显蓝色，与无色溶液矛盾，A项错误；碱性溶液中HCO－3不能大量存在，C项错误；Ca(OH)2与CO2－3生成CaCO3沉淀，D项错误。[答案]B(1)典型的离子共存问题(2)判断离子不共存的理由[针对训练2]在无色透明的酸性溶液中，能大量共存的离子组是()A．Mg2＋、Ag＋、NO－3、SO2－3B．Cu2＋、Na＋、SO2－4、Cl－C．Ba2＋、K＋、NO－3、Cl－D．Zn2＋、Na＋、OH－、SO2－4[解析]A项在酸性溶液中，SO2－3不能大量存在，不符合题意。B项中各离子能够共存，但Cu2＋在水溶液中呈蓝色，不符合题意。D项中的离子均为无色离子，但OH－不能存在于酸性溶液中，不符合题意。[答案]C[学科素养]通过离子共存的学习，培养学生科学的态度。突破点三溶液所含离子的综合推断【典例3】某兴趣小组在课外活动中，对某溶液进行了多次检测，其中三次检测结果如下表所示，请回答：检测次数溶液中检测出的物质第一次KCl、K2SO4、Na2CO3、NaCl第二次KCl、BaCl2、Na2SO4、K2CO3第三次Na2SO4、KCl、K2CO3、NaCl(1)三次检测结果中第________次检测结果不正确。(2)在检测时，为了确定溶液中是否存在硫酸根离子、碳酸根离子和氯离子(提示：Ag2SO4微溶于水)，该小组进行了如下操作：第一步向溶液中滴加过量的________(填化学式)溶液，其目的是检验CO2－3并将其除去；第二步加入过量的Ba(NO3)2溶液，其目的是___________；第三步过滤，再向滤液中加入________(填化学式)溶液，发生反应的离子方程式为______________________。[思路启迪](1)切入点：离子推断可以把实验操作、离子反应、离子共存、离子检验、电荷守恒等知识综合起来考查，是综合性较强的题目。其一般解题思路：根据反应操作及反应现象判断一定含有的离子―→根据离子共存判断一定不含有的离子―→根据电荷守恒判断含有的其他离子―→最后确定可能含有的离子。(2)关键点：①所加试剂引入的离子对后续实验的影响；②运用电荷守恒判断溶液中含有的其他离子时要将定性与定量的方法相结合。[解析](1)溶液中，BaCl2可分别与Na2SO4、K2CO3反应生成BaSO4、BaCO3沉淀，故第二次检测结果不正确。(2)SO2－4的检验可用硝酸钡溶液，产生白色沉淀，CO2－3可产生干扰，后面还要检验Cl－，故用硝酸检验CO2－3并将其除去；Cl－的检验用硝酸银溶液，产生白色沉淀，SO2－4会对Cl－的检验产生干扰，故应先检验SO2－4并将其除去。[答案](1)二(2)HNO3检验SO2－4，并将其除去AgNO3Ag＋＋Cl－===AgCl↓解答溶液中所含离子问题的“四项基本原则”(1)肯定性原则：根据实验现象推出溶液中肯定存在或肯定不存在的离子(熟记几种常见的有色离子：Fe2＋、Fe3＋、Cu2＋、MnO－4、CrO2－4、Cr2O2－7)。(2)互斥性原则：在肯定某些离子存在的同时，结合离子共存规律，否定一些离子的存在(要注意题目中的隐含条件，如酸性、碱性、指示剂的变化、水的电离情况等)。(3)电中性原则：溶液呈电中性，溶液中一定既含有阳离子，又含有阴离子，且正电荷总数与负电荷总数相等(这一原则可帮助我们确定一些隐含的离子)。(4)进出性原则：通常在实验过程中使用，是指在实验过程中生成的离子或引入的离子对后续实验的干扰。[针对训练3]有一固体混合物，可能由Na2CO3、Na2SO4、CuSO4、CaCl2、NaCl等物质组成。某同学为了鉴别它们，做了如下实验：①将固体混合物溶于水，搅拌后得无色透明溶液；②在①所得的溶液中滴加Ba(NO3)2溶液，有白色沉淀生成，并继续滴加至沉淀完全；③过滤，然后向所得白色沉淀中加入过量稀硝酸，沉淀部分溶解。根据该同学的实验结果回答下列问题：(1)原混合物中肯定有________________，肯定没有________________，可能含有________。(2)写出上述实验过程中发生反应的离子方程式：________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)要检验可能含有的物质可采用的方法是________________。[解析](1)由①中溶液无色知原混合物中无CuSO4；由②中滴加Ba(NO3)2溶液，有白色沉淀生成，知溶液中至少含有Na2CO3、Na2SO4中的一种物质；由③知，沉淀由能溶于稀硝酸的BaCO3和不溶于稀硝酸的BaSO4组成，原混合物中一定存在Na2CO3和Na2SO4，则与Na2CO3、Na2SO4能反应生成沉淀的CaCl2一定不存在。综上分析，原混合物中肯定存在的是Na2CO3、Na2SO4，肯定没有的是CuSO4、CaCl2，无法确定其存在的是NaCl。(3)要检验可能含有的NaCl，可检验溶液中是否存在Cl－。检验Cl－可选用稀硝酸和AgNO3溶液，由于SO2－4的存在对Cl－的检验产生干扰，故可取③的滤液来检验。[答案](1)Na2CO3、Na2SO4CuSO4、CaCl2NaCl(2)Ba2＋＋CO2－3===BaCO3↓，Ba2＋＋SO2－4===BaSO4↓，BaCO3＋2H＋===Ba2＋＋H2O＋CO2↑(3)取③的滤液少许于试管中，先用稀硝酸酸化，然后加入AgNO3溶液，观察是否有白色沉淀生成[学科素养]通过离子反应、离子共存的学习，培养学生利用所学知识解决问题的能力。突破点四氧化还原反应的规律及应用【典例4】根据下列反应判断有关物质还原性由强到弱的顺序是()H2SO3＋I2＋H2O===2HI＋H2SO4；2FeCl3＋2HI===2FeCl2＋2HCl＋I2；3FeCl2＋4HNO3===2FeCl3＋NO↑＋2H2O＋Fe(NO3)3。A．H2SO3I－Fe2＋NOB．I－Fe2＋H2SO3NOC．Fe2＋I－H2SO3NOD．NOFe2＋H2SO3I－[思路启迪](1)切入点：解此类题目时要注意该题考查物质的哪个性质。(2)关键点：找准参与比较的物质，再进行比较。[解析]先确定各反应的还原剂(分别为H2SO3、HI、FeCl2)和还原产物(分别为HI、FeCl2、NO)，根据还原性：还原剂还原产物，故有H2SO3HI，HIFeCl2，FeCl2NO。[答案]A氧化还原反应的基本规律(1)守恒规律化合价有升必有降，电子有得必有失。对于一个完整的氧化还原反应，化合价升降总数相等，得失电子总数相等。应用：计算和配平氧化还原反应方程式。(2)强弱规律相对较强氧化性的氧化剂跟较强还原性的还原剂反应，生成弱还原性的还原产物和弱氧化性的氧化产物。应用：在适宜条件下，用氧化性较强的物质制备氧化性较弱的物质，或用还原性较强的物质制备还原性较弱的物质，亦可用于比较物质间氧化性或还原性的强弱。(3)价态规律元素处于最高价态，只有氧化性；元素处于最低价态，只有还原性；元素处于中间价态，既有氧化性又有还原性，但主要表现其中一种性质。应用：判断物质氧化性、还原性及反应的可能性。(4)转化规律氧化还原反应中，以元素相邻价态间的转化最易；同种元素不同价态之间若发生反应，元素的化合价只靠近而不交叉；同种元素相邻价态间不发生氧化还原反应。应用：分析判断氧化还原反应能否发生，元素化合价如何变化。(5)难易规律越易失电子的物质，失电子后就越难得电子，越易得电子的物质，得电子后就越难失去电子；一种氧化剂同时和几种还原剂相遇时，优先与还原性最强的还原剂发生反应；同理，一种还原剂遇到多种氧化剂时，与氧化性最强的氧化剂优先反应。应用：判断物质的稳定性及反应顺序。[针对训练4]某化学兴趣小组进行如下实验：实验①：向KMnO4晶体中滴加浓盐酸，产生黄绿色气体Cl2；实验②：向FeCl2溶液中通入少量实验①产生的Cl2，溶液变黄色；实验③：取实验②生成的溶液滴在淀粉KI试纸上，试纸变蓝色。下列判断正确的是