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第一章　物質(zhì)及其變化 章末復(fù)習(xí)
在學(xué)習(xí)本章知識的過程中，既能從宏觀的角度認識物質(zhì)的元素組成、性質(zhì)表現(xiàn)及其實際應(yīng)用；又能從微觀的角度了解物質(zhì)的構(gòu)成，預(yù)測或解釋物質(zhì)的性質(zhì)及其變化的實質(zhì)，促進“宏觀辨識與微觀探析”化學(xué)核心素養(yǎng)的發(fā)展。
一、宏觀辨識與微觀探析
知識要點 宏觀辨識 微觀探析
物質(zhì)的組成與分類 物質(zhì)由一種或多種元素組成 構(gòu)成物質(zhì)的微粒有分子、原子、離子
膠體的性質(zhì)不同于其他分散系 膠體與其他分散系的本質(zhì)區(qū)別是分散質(zhì)粒子大小不同
溶液中的離子反應(yīng) 酸、堿、鹽在水溶液中的性質(zhì) 酸、堿、鹽在水溶液中的電離及存在狀態(tài)
離子反應(yīng)發(fā)生的條件(宏觀現(xiàn)象) 離子濃度發(fā)生改變(反應(yīng)實質(zhì))
氧化還原反應(yīng) 氧化還原反應(yīng)相關(guān)概念的識別與判斷 氧化還原反應(yīng)的特征(化合價變化)與實質(zhì)(電子轉(zhuǎn)移)
設(shè)計實驗探究驗證物質(zhì)的氧化性或還原性 由核心元素化合價的升降預(yù)測物質(zhì)的性質(zhì)
物質(zhì)性質(zhì)的應(yīng)用 實際應(yīng)用過程中產(chǎn)生的現(xiàn)象和出現(xiàn)的問題 用變化的實質(zhì)進行分析解釋
一、宏觀辨識與微觀探析
例1　某同學(xué)在實驗室中進行如下實驗：
編號 Ⅰ Ⅱ Ⅲ
實驗
現(xiàn)象 沒有明顯變化，溶液仍為無色 有沉淀生成，溶液為藍色 有無色氣泡產(chǎn)生
以下結(jié)論正確的是
A.Ⅰ中無明顯變化，說明兩溶液不反應(yīng) B.Ⅱ中的白色沉淀為CuCl2
C.Ⅲ中的離子方程式為2H＋＋Zn===Zn2＋＋H2↑ D.Ⅲ中發(fā)生的反應(yīng)不是離子反應(yīng)
√
一、宏觀辨識與微觀探析
解析　硫酸溶液和氫氧化鈉溶液反應(yīng)沒有明顯現(xiàn)象，A項錯誤；
氯化鋇溶液和硫酸銅溶液反應(yīng)生成硫酸鋇沉淀和氯化銅，故B項錯誤；
鋅和鹽酸反應(yīng)生成氯化鋅和氫氣，反應(yīng)的離子方程式為Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑，C項正確；
有離子參與反應(yīng)，是離子反應(yīng)，D項錯誤。
一、宏觀辨識與微觀探析
例2　某學(xué)習(xí)小組以氫氧化鋇、水、硫酸為實驗對象探究離子反應(yīng)發(fā)生的條件。
實驗1：向燒杯中依次加入下列試劑，記錄燈泡變化 ①氫氧化鋇粉末：燈泡不亮
②加入蒸餾水：燈泡變亮
③逐滴滴加稀硫酸，燈泡變化如下：
(1)氫氧化鋇與硫酸在溶液中能發(fā)生___(填字母)反應(yīng)。
a.復(fù)分解反應(yīng)　　　b.氧化還原反應(yīng)　　　c.置換反應(yīng)
a
解析　Ba(OH)2與H2SO4在溶液中能發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)生成硫酸鋇沉淀和水。
一、宏觀辨識與微觀探析
(2)加水后，燈泡變亮的原因是氫氧化鋇發(fā)生了_____________。
電離(或溶解)
解析　加H2O后，燈泡變亮的原因是Ba(OH)2發(fā)生了電離，電離出陰、陽離子而導(dǎo)電。
實驗1：向燒杯中依次加入下列試劑，記錄燈泡變化 ①氫氧化鋇粉末：燈泡不亮
②加入蒸餾水：燈泡變亮
③逐滴滴加稀硫酸，燈泡變化如下：
一、宏觀辨識與微觀探析
(3)用離子方程式解釋過程Ⅰ中燈泡變暗的原因______________________________
________________。
BaSO4↓＋2H2O
解析　由于Ba(OH)2與H2SO4在溶液中能發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)生成硫酸鋇沉淀和水，離子濃度降低，導(dǎo)電性減弱，反應(yīng)的離子方程式為Ba2＋＋2OH－＋2H＋＋ ===
BaSO4↓＋2H2O。
一、宏觀辨識與微觀探析
(4)實驗2：用硫酸鈉溶液替代稀硫酸，重復(fù)實驗進行對照。
①硫酸鈉溶液中 的濃度與稀硫酸中 的濃度____(填“相等”或“不相等”)。
解析　作為對照實驗，Na2SO4溶液的濃度應(yīng)該與硫酸溶液的濃度相同。
相等
實驗1：向燒杯中依次加入下列試劑，記錄燈泡變化 ①氫氧化鋇粉末：燈泡不亮
②加入蒸餾水：燈泡變亮
③逐滴滴加稀硫酸，燈泡變化如下：
一、宏觀辨識與微觀探析
②加入硫酸鈉溶液過程中燈泡不熄滅，原因是______________________________
_________________________。
反應(yīng)生成NaOH，易溶于水電離
出Na＋和OH－，燈泡不熄滅
解析　由于反應(yīng)生成NaOH，易溶于水電離出Na＋和OH－，所以燈泡不熄滅。
實驗1：向燒杯中依次加入下列試劑，記錄燈泡變化 ①氫氧化鋇粉末：燈泡不亮
②加入蒸餾水：燈泡變亮
③逐滴滴加稀硫酸，燈泡變化如下：
一、宏觀辨識與微觀探析
【思維啟迪】
“宏觀辨識與微觀探析”即宏觀與微觀相結(jié)合，能依據(jù)感覺到的宏觀實驗現(xiàn)象(如本題中的燈泡變化)，從微觀的角度去揭示現(xiàn)象的本質(zhì)(如本題中發(fā)生的離子反應(yīng)，溶液中離子濃度的變化等)。
一、宏觀辨識與微觀探析
例3　已知將鹽酸滴入高錳酸鉀溶液中，產(chǎn)生黃綠色氣體，而溶液的紫紅色褪去。現(xiàn)有一個氧化還原反應(yīng)的體系，共有KCl、Cl2、H2SO4、H2O、KMnO4、MnSO4、K2SO4七種物質(zhì)。
(1)該反應(yīng)中，化合價升高的反應(yīng)物是____，化合價沒有發(fā)生變化的反應(yīng)物是______。
解析　將鹽酸滴入高錳酸鉀溶液中，產(chǎn)生黃綠色氣體，而溶液的紫紅色褪去，說明高錳酸鉀能把Cl－氧化為氯氣，高錳酸根離子被還原為Mn2＋；根據(jù)得失電子守恒及原子守恒可得配平后的化學(xué)方程式為2KMnO4＋10KCl＋8H2SO4===2MnSO4＋6K2SO4＋5Cl2↑＋8H2O。由上述可知，該反應(yīng)中，KCl中氯元素的化合價升高，H2SO4中元素化合價沒有發(fā)生變化。
KCl
H2SO4
一、宏觀辨識與微觀探析
(2)寫出一個包含上述七種物質(zhì)的氧化還原反應(yīng)方程式(需配平)：________________
_________________________________________。
(3)上述反應(yīng)中，氧化劑是________，在反應(yīng)中______(填“得到”或“失去”)電子發(fā)生______反應(yīng)。
解析　高錳酸鉀中錳元素的化合價由＋7價變?yōu)椋?價，為氧化劑。
2KMnO4＋10KCl
＋8H2SO4===6K2SO4＋2MnSO4＋5Cl2↑＋8H2O
KMnO4
得到
還原
一、宏觀辨識與微觀探析
(4)如果在反應(yīng)后的溶液中加入NaBiO3，溶液又顯紫紅色。此現(xiàn)象說明NaBiO3具有_________。寫出該反應(yīng)的離子方程式：_____________________________________
___________________。(提示：NaBiO3為黃色或棕色粉末，不溶于冷水，在該反應(yīng)中轉(zhuǎn)化為Bi3＋)
強氧化性
5Bi3＋＋5Na＋＋7H2O
解析　在反應(yīng)后的溶液中加入NaBiO3，溶液又顯紫紅色，說明Mn2＋又被氧化為 ，說明NaBiO3具有強氧化性，根據(jù)得失電子守恒、原子守恒和電荷守恒，得該反應(yīng)的離子方程式為5NaBiO3＋2Mn2＋＋14H＋=== ＋5Bi3＋＋5Na＋＋7H2O。
一、宏觀辨識與微觀探析
【思維啟迪】
一、宏觀辨識與微觀探析
本章利用電離、離子反應(yīng)、氧化還原反應(yīng)等概念對常見的化學(xué)反應(yīng)進行分類和分析說明，特別是化學(xué)反應(yīng)的類別隨分類標(biāo)準(zhǔn)的不同而不同，電解質(zhì)在水溶液中發(fā)生電離，離子反應(yīng)引起溶液中離子濃度的改變，氧化還原反應(yīng)中元素的化合價發(fā)生變化、電子發(fā)生轉(zhuǎn)移等，都較好地體現(xiàn)了“變化觀念與平衡思想”中“變化觀念”的化學(xué)核心素養(yǎng)。
二、變化觀念與平衡思想
二、變化觀念與平衡思想
例4　過氧化氫(H2O2)中氧的化合價為－1價，其水溶液俗稱雙氧水，它具有氧化性，可用于醫(yī)療中的殺菌消毒。結(jié)合下列涉及H2O2的A～F反應(yīng)，回答相關(guān)問題：
A.Na2O2＋2HCl===2NaCl＋H2O2
B.Ag2O＋H2O2===2Ag＋O2↑＋H2O
C.2H2O2===2H2O＋O2↑
D.3H2O2＋Cr2(SO4)3＋10KOH===2K2CrO4＋3K2SO4＋8H2O
E.H2O2＋MnSO4===MnO2＋H2SO4
F.H2O2＋2Fe2＋＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O
(1)上述反應(yīng)不屬于氧化還原反應(yīng)的是____(填字母，下同)。
A
二、變化觀念與平衡思想
解析　反應(yīng)前后各元素化合價不變的化學(xué)反應(yīng)是非氧化還原反應(yīng)，A中各元素化合價均不變，所以是非氧化還原反應(yīng)，B、C、D、E、F各反應(yīng)都涉及元素化合價的變化，都是氧化還原反應(yīng)。
二、變化觀念與平衡思想
A.Na2O2＋2HCl===2NaCl＋H2O2
B.Ag2O＋H2O2===2Ag＋O2↑＋H2O
C.2H2O2===2H2O＋O2↑
D.3H2O2＋Cr2(SO4)3＋10KOH===2K2CrO4＋3K2SO4＋8H2O
E.H2O2＋MnSO4===MnO2＋H2SO4
F.H2O2＋2Fe2＋＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O
(2)H2O2僅體現(xiàn)還原性的反應(yīng)是___。
解析　B中過氧化氫中的氧元素化合價升高，失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，只體現(xiàn)還原性。
B
二、變化觀念與平衡思想
解析　C中H2O2中的O元素的化合價既升高又降低，H2O2既體現(xiàn)還原性又體現(xiàn)氧化性。
A.Na2O2＋2HCl===2NaCl＋H2O2
B.Ag2O＋H2O2===2Ag＋O2↑＋H2O
C.2H2O2===2H2O＋O2↑
D.3H2O2＋Cr2(SO4)3＋10KOH===2K2CrO4＋3K2SO4＋8H2O
E.H2O2＋MnSO4===MnO2＋H2SO4
F.H2O2＋2Fe2＋＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O
(3)H2O2既體現(xiàn)氧化性又體現(xiàn)還原性的反應(yīng)是____。
C
二、變化觀念與平衡思想
A.Na2O2＋2HCl===2NaCl＋H2O2
B.Ag2O＋H2O2===2Ag＋O2↑＋H2O
C.2H2O2===2H2O＋O2↑
D.3H2O2＋Cr2(SO4)3＋10KOH===2K2CrO4＋3K2SO4＋8H2O
E.H2O2＋MnSO4===MnO2＋H2SO4
F.H2O2＋2Fe2＋＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O
(4)上述反應(yīng)說明H2O2、Ag2O、K2CrO4氧化性由強到弱的順序是__________________。
Ag2O>H2O2>K2CrO4
二、變化觀念與平衡思想
解析　反應(yīng)Ag2O＋H2O2===2Ag＋O2↑＋H2O中，氧化銀作氧化劑，H2O2作還原劑，則氧化性：Ag2O>H2O2。反應(yīng)3H2O2＋Cr2(SO4)3＋10KOH===2K2CrO4＋3K2SO4＋8H2O中，H2O2作氧化劑，K2CrO4為氧化產(chǎn)物，則氧化性：H2O2>K2CrO4。故氧化性強弱順序為Ag2O>H2O2>K2CrO4。
二、變化觀念與平衡思想
【思維啟迪】
本題以醫(yī)用殺菌消毒劑過氧化氫(雙氧水)的系列反應(yīng)為載體，考查氧化還原反應(yīng)的相關(guān)概念，并根據(jù)氧化還原反應(yīng)比較物質(zhì)的氧化性強弱。這類題目的解答方法是從元素的化合價“變化”入手，理清相關(guān)概念之間的關(guān)系。
二、變化觀念與平衡思想
例5　某一反應(yīng)體系有反應(yīng)物和生成物共五種物質(zhì)：O2、H2CrO4、Cr(OH)3、H2O、H2O2。已知該反應(yīng)中H2O2只發(fā)生如下過程：H2O2→O2。
(1)該反應(yīng)中的還原劑是______。
解析　由H2O2→O2，可知氧元素的化合價升高，H2O2作還原劑。
H2O2
(2)該反應(yīng)中，發(fā)生還原反應(yīng)的過程是________→_________。
H2CrO4
Cr(OH)3
解析　所給物質(zhì)中H2CrO4中鉻元素的化合價降低，作氧化劑，發(fā)生還原反應(yīng)，則發(fā)生還原反應(yīng)的過程為H2CrO4―→Cr(OH)3。
二、變化觀念與平衡思想
(3)寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式，用雙線橋法標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目：
__________________________________________。
解析　根據(jù)得失電子守恒、原子守恒和質(zhì)量守恒，可得該反應(yīng)的化學(xué)方程式，并用雙線橋法標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目，可表示為：
二、變化觀念與平衡思想
(4)已知I－、Fe2＋、SO2、Cl－、H2O2均有還原性，它們在酸性溶液中還原性的強弱順序為：SO2>I－>H2O2>Fe2＋>Cl－，則下列反應(yīng)不能發(fā)生的是_____(填字母)。
A.2Fe3＋＋SO2＋2H2O===2Fe2＋＋ ＋4H＋
B.I2＋SO2＋2H2O===H2SO4＋2HI
C.H2O2＋H2SO4===SO2↑＋O2↑＋2H2O
D.2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2
C
二、變化觀念與平衡思想
解析　在氧化還原反應(yīng)中，氧化性：氧化劑>氧化產(chǎn)物；還原性：還原劑>還原產(chǎn)物。已知還原性：SO2>I－>H2O2>Fe2＋>Cl－；A項，若反應(yīng)2Fe3＋＋SO2＋2H2O===2Fe2＋＋ ＋4H＋可以發(fā)生，則還原性：SO2>Fe2＋，正確；
B項，若反應(yīng)I2＋SO2＋2H2O===H2SO4＋2HI可以發(fā)生，則還原性：SO2>I－，正確；
C項，若反應(yīng)H2O2＋H2SO4===SO2↑＋O2↑＋2H2O可以發(fā)生，則還原性：H2O2>SO2，錯誤；
D項，若反應(yīng)2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2可以發(fā)生，則還原性：I－>Fe2＋，正確。
二、變化觀念與平衡思想
在研究物質(zhì)的性質(zhì)及其變化時，要具有證據(jù)意識，即遵循科學(xué)依據(jù)提出可能的假設(shè)，通過實驗或分析推理進行驗證，建立觀點、結(jié)論和證據(jù)之間的邏輯關(guān)系，形成有序的認知方法，建立相應(yīng)的思維模型并能運用模型解釋化學(xué)現(xiàn)象，揭示現(xiàn)象的本質(zhì)和規(guī)律。
“證據(jù)推理與模型認知”在本章的體現(xiàn)：根據(jù)物質(zhì)類別、元素化合價預(yù)測物質(zhì)的性質(zhì)，并設(shè)計實驗進行驗證；運用化學(xué)流程或?qū)嶒炇聦嵉韧茢嚯x子或物質(zhì)；相關(guān)知識應(yīng)用的思維模型，如離子方程式的書寫及其正誤判斷，離子在溶液中能否大量共存，氧化還原反應(yīng)相關(guān)概念的辨析，氧化還原反應(yīng)方程式的配平等。
三、證據(jù)推理與模型認知
例6　下列化學(xué)反應(yīng)的離子方程式正確的是
A.用醋酸除去水垢：2H＋＋CaCO3===Ca2＋＋CO2↑＋H2O
B.氧化亞鐵與稀鹽酸反應(yīng)：FeO＋2H＋===Fe3＋＋H2O
C.向氫氧化鋇溶液中加入稀硫酸：Ba2＋＋OH－＋H＋＋ ===BaSO4↓＋H2O
D.實驗室制CO2：CaCO3＋2H＋===Ca2＋＋H2O＋CO2↑
解析　醋酸為弱電解質(zhì)，不能拆寫成離子的形式，A項錯誤；
稀硫酸與Ba(OH)2溶液反應(yīng)的離子方程式中的H＋、OH－、H2O前面均需要配化學(xué)計量數(shù)2，C項錯誤。
√
三、證據(jù)推理與模型認知
【思維模型】
書寫化學(xué)方程式并配平→分析反應(yīng)物和產(chǎn)物是否易溶于水易電離→易溶于水易電離的物質(zhì)拆寫成離子形式→刪去不參加離子反應(yīng)的離子→比對題給的離子方程式→判斷正誤。
三、證據(jù)推理與模型認知
例7　某溶液的溶質(zhì)可能由下列離子組成：Cl－、 、H＋、Ba2＋、Na＋，某同學(xué)進行了如下實驗：
(1)向溶液中加入過量的BaCl2溶液，有白色沉淀產(chǎn)生，過濾。
(2)向(1)中濾液里加入AgNO3溶液，有白色沉淀產(chǎn)生。
(3)將(1)中沉淀加入稀鹽酸中，沉淀部分消失，有氣體產(chǎn)生。
依據(jù)以上實驗可以推斷，原溶液中一定含有_________________；一定沒有________；可能含有_____。
H＋、Ba2＋
Cl－
三、證據(jù)推理與模型認知
三、證據(jù)推理與模型認知
【思維模型】
三、證據(jù)推理與模型認知
例8　有一包固體可能由硝酸銅、硫酸鈉、氯化鈉、碳酸氫鈉中的一種或幾種組成。為了探究該固體的組成，某化學(xué)小組設(shè)計并開展如圖所示的實驗：
已知：①步驟Ⅰ中固體全部溶解，溶液呈藍色，且無氣泡產(chǎn)生。
②步驟Ⅱ、Ⅲ中均可觀察到有白色沉淀生成。
請回答下列問題：
(1)原固體中一定含有的物質(zhì)是___________________(填化學(xué)式)。
Cu(NO3)2、Na2SO4
三、證據(jù)推理與模型認知
(2)原固體中一定不含有的物質(zhì)是_________(填化學(xué)式)，原因是_______________
____________________。
(3)寫出步驟Ⅱ、Ⅲ中生成白色沉淀的離子方程式：_________________________
___________________。
(4)步驟Ⅲ所得藍色溶液中一定含有的溶質(zhì)是_______________________________
_________(填化學(xué)式)。
NaHCO3
向固體中加入
稀鹽酸時無氣泡產(chǎn)生
Ag＋＋Cl－===AgCl↓
HNO3、NaNO3、Ba(NO3)2、
Cu(NO3)2
三、證據(jù)推理與模型認知
解析　由步驟Ⅰ中得到藍色溶液和不產(chǎn)生氣泡可知，原固體一定含有Cu(NO3)2，一定不含NaHCO3；步驟Ⅱ中加入Ba(NO3)2溶液有白色沉淀生成，說明一定含有Na2SO4；步驟Ⅲ中加入AgNO3溶液有白色沉淀生成，不能說明一定含有NaCl，因步驟Ⅰ中加入了過量稀鹽酸，引入了Cl－，故原溶液中一定含有Cu(NO3)2、Na2SO4，一定不含NaHCO3，不能確定是否含有NaCl。步驟Ⅱ、Ⅲ中生成白色沉淀的離子方程式為Ba2＋＋ ===BaSO4↓，Ag＋＋Cl－===AgCl↓，由于加入的稀鹽酸與Ba(NO3)2溶液均過量，但加入的AgNO3溶液的量不確定，所以步驟Ⅲ得到的藍色溶液中一定含有HNO3、NaNO3、Ba(NO3)2、Cu(NO3)2。
三、證據(jù)推理與模型認知
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