植物大战僵尸2潜伏芹菜:第2章 元素与物质世界第1节 元素与物质的分类(书稿)

第2章 元素与物质世界
学习导言
▲ 章节知识概说
古人云：“授之以鱼，不如授之以渔。”本教材特别注重了对学习方法的教学：通过第一单元的学习，我们了解了研究物质性质的一般方法和程序；本单元将着中对其中的“分类法”进行深入的研究和探讨。
有限的110多种元素却形成了3700多万种形形色色的物质，若想了解这么多物质的性质，必须对其进行分类。这就强化了两个观点：“元素观”和“分类观”。然后，从分类的角度出发，一方面对初中学习的酸、碱、盐、氧化物的知识进行梳理，并按课标要求对胶体、电解质、氧化还原反应等内容进行系统的学习，将这些看似毫不相干的知识有机的联系在一起。另一方面又可为后面大量的元素化合物知识的学习打下坚实的基础。
▲ 课标理念感悟
知识与技能：能根据物质的组成和性质对物质进行分类，初步认识各类物质之间的反应关系；知道胶体是一种常见的分散系；知道酸、碱、盐在溶液中能发生电离，通过实验事实认识离子反应及其发生的条件，知道离子方程式的书写方法；了解常见离子的检验方法；初步学会物质的检验、分离等实验技能；根据实验事实了解氧化还原反应的本质是电子的转移，能举例说明生产生活中常见的氧化还原反应；通过实验探究，了解铁及其化合物的主要性质。
过程与方法：通过研究各类物质之间的反应关系，初步认识研究物质通性的方法，提高探究能力；能用元素的观点认识物质，并从多角度依据不同的标准对物质进行分类。
情感态度与价值观：通过对物质的分类，体验分类在化学研究和学习中的重要意义。通过阅读“身边的化学”等内容，让学生关注化学与生命活动的联系，认识化学知识在丰富人类生活、促进人体健康中的重要作用。
第1节 元素与物质的分类
你有没有与到过这样的情况，当上课的时候，老师要求你拿出某教材或学习资料，有的同学顺手就可以拿出来，但也有一部分同学费尽九牛二虎之力才找到，这是为什么呢？很简单，有些同学将自己所有的资料按一定的标准进行“分类”整理，当然容易找了。而有部分同学将自己的资料毫无章法的乱放，当然难找了。我们现在已经发现和合成的化合物种类已经超过3700万种，并且这个数字还在迅速的增长过程中。试想，如果不进行科学的分类，课桌上有限的资料都这样难找，我们又如何去掌握这么多化合物的性质呢？那么，我们在化学学习过程中，如何更好的使用“分类”的方法呢？
研习教材重难点
研习点1 元素与物质的关系
1．元素与物质的关系：
从本质上看，元素是物质的基本组成成分，物质都是由元素组成的；从数量上看，110多种元素组成了几千万种的物质。
2．元素的组成形式：
（1）单质：同一种元素自身组成的物质叫单质，有金属、非金属、稀有气体。
（2）化合物：不同的元素之间组成的物质叫化合物。
3．元素的存在形态：
（1）游离态：元素以自身形式结合成单质时的存在状态，此时的化合价为零价。
（2）化合态：元素与另外的元素之间结合成化合物时的存在状态，此时的化合价一般为正价或负价。
【交流·研讨】
110多种元素何以组成的种类繁多的3700多万中形形色色的物质？
元素是物质的基本组成成分。每一种元素都能自身组成单质，许多元素还可以形成不同的单质，如氧元素可以形成氧气、臭氧。一种元素可以与其它元素组成化合物，而且相同的元素可以组成不同的化合物，如氢元素和氧元素可以形成水、双氧水，氧元素和碳元素可以形成一氧化碳、二氧化碳。由于可以按照一定的规律以不同的种类和不同的方式进行组合，所以为数不多的元素能够组成种类繁多的物质。
【迁移·应用】
典例1：C、H、O三种元素可以组成哪些物质？
研析：这三种元素可以形成各自的单质，它们相互之间两两组合、三种元素组合可以形成多种化合物。须注意的是，在游离态时，要充分考虑到同素异形体的问题；在化合态时，要充分考虑到碳可以形成－4、＋2、＋4等多种不同的价态。
答案：这三种元素可以组成木炭、石墨、金刚石、氢气、氧气、臭氧、甲烷、一氧化碳、二氧化碳、水、双氧水、碳酸等多种物质。
典例2：只含有一种元素的物质
A．一定是纯净物                     B．一定是一种单质
C．可能是单质也可能是化合物         D．可能是纯净物也可能是混合物
研析：化合物是由不同元素组成的纯净物，因此，只含有一种元素的物质不可能是化合物。由单质是一种元素组成的纯净物，因此，只含有一种元素的物质可能是单质；但有些元素能同时形成多种单质，如氧元素能形成氧气和臭氧、磷元素能形成红磷和白磷。只含有一种元素的物质还可能是由两种或多种同素异形体构成的混合物。
答案：D。
研习点2 物质的分类
1．物质分类的方法：
（1）按物质是否由同种物质（分子）组成，将物质分为纯净物和混合物。由同种物质（分子）组成的物质叫纯净物；由不同物质的分子组成的物质叫混合物。
（2）按组成物质的元素的种类把纯净物分为单质和化合物。
（3）化合物的分类方法很多，如按化合物的性质分类，又把化合物分为酸、碱、盐、氧化物等；若按化合物在水溶液或在融化状态下是否导电，则可以分为电解质和非电解质；若按在化学反应中的表现，则分为氧化剂和还原剂。按混合物中分散质粒度大小可将混合物分为溶液、胶体和浊液等。
说明：①物质的分类方法和依据很多，按不同的方法可得出不同的类别。
②类别名称只是为了标识不同分类结果的一种定义。
③注意分类依据和分类的对象、类别之间的层级关系和区别。
（4）两种常用的分类方法——“交叉分类法”和“树状分类法”
Na2CO3        正盐
K2CO3         酸式盐
NaHCO3       钾盐
KHCO3        钠盐
交叉分类举例
化合物
酸      碱      盐      氧化物
树状分类举例
【领悟·整合】
对物质进行有效的分类在化学学习中有着重要的意义。因为物质的种类繁多、数量巨大，不可能逐一研究。对物质进行科学分类，再分门别类地研究它们的结构、性质和用途，则容易找到有关规律，把握物质的本质属性和内在联系，最大限度地服务于人类社会。
2．单质、氧化物、酸、碱和盐之间的相互关系
（1）探究实例：酸的通性
反应物
实验现象
结论
NaOH
(酚酞)
氧化铜
AgNO3
锌
盐酸
类别： 单质
类别： 碱
类别：氧化物
类别：盐
类别：酸
锌溶解，有大量气泡冒出
酸能和活泼金属反应放出氢气。
碱溶液由红色变成无色
酸能和碱发生中和反应。
黑色的氧化铜溶解，溶液变蓝色。
酸能和碱性氧化物反应。
产生白色沉淀
酸能和某些盐反应。
酸的其它性质：能与酸碱指示剂作用，比如能使紫色石蕊试液变红色。
（2）金属的化学通性：
① 金属+非金属→无氧酸盐     ② 金属+氧气→金属氧化物    ③ 较活泼金属+酸（硝酸、浓硫酸除外）→盐+氢气
④ 较活泼金属金属+较不活泼金属的盐溶液→较不活泼金属+较活泼金属的盐溶液
（3）氧化物的化学通性：
① 酸性氧化物+水→含氧酸     ② 酸性氧化物+碱→盐+水     ③ 酸性氧化物+碱性氧化物→盐
④ 碱性氧化物+水→碱         ⑤ 碱性氧化物+酸→盐+水
说明：能跟酸反应生成盐和水的氧化物叫碱性氧化物；能跟碱反应生成盐和水的氧化物叫酸性氧化物。
（4）碱的化学通性：
① 碱+酸碱指示剂：使紫色石蕊试液变蓝色；无色酚酞试液变红色     ② 碱+酸性氧化物→盐+水
③ 碱+酸→盐+水     ④ 盐→新碱+新盐
（5）盐的化学通性：
①盐+酸→新盐+新酸     ②盐+碱→新盐+ 新碱       ③盐+盐→新盐+新盐
【品思·感悟】
掌握物质之间的反应和转化关系有很重要的意义。人们利用物质之间的反应和相互转化关系，可以制备物质、鉴别物质、提纯物质，以及研究物质的性质。同学们今后再探究陌生物质的性质时，可以先分析该物质的类别，然后预测它可能与哪些物质发生反应。
典例3：（1）请补充完善下面的物质分类示意图：
（2）上述分类属于哪种常见的分类方法？
研析：我们现在发现的物质有几千万种，对物质进行分类是非常必要的。而根据不同的标准，分类方法也有所不同。例如：化合物可以分为酸、碱、盐和氧化物，也可以分为无机物和有机物。
答案：（1）①混合物 ②单质 ③化合物 ④溶液 ⑤浊液 ⑥非金属 ⑦酸、碱、盐和氧化物或无机物和有机物。（2）树状分类法。
典例4：单质、氧化物、酸、碱和盐之间的相互关系如下图所示：
请回答：Na和S分别属于单质中的什么类别？它们能发生上表中各个箭头表示的反应吗？ 如能反应，写出相关反应的化学方程式。
研析：Na和S分别属于单质中的金属和非金属。Na在常温时就可以与空气中的氧气反应生成碱性氧化物——Na2O；Na2O非常容易与水反应生成碱——NaOH；而Na、Na2O、NaOH又都可以与酸反应生成相应的盐；S在点燃的条件下可以与空气中的氧气反应生成酸性氧化物——SO2，SO2是亚硫酸的酸酐，可以与水反应生成亚硫酸；而S、SO2、H2SO3分别与Na、NaOH（或Na2O、Na2CO3等）、NaOH（或Na2O、Na2CO3等）反应可以生成盐。
答案： 4Na＋O2＝2Na2O；Na2O＋H2O＝2NaOH；2Na＋2HCl＝2NaCl＋H2↑；Na2O＋2HCl＝2NaCl＋H2O；NaOH＋HCl＝NaCl＋H2O。S＋O2 SO2；SO2＋H2O＝H2SO3；S＋2Na Na2S；SO2＋2NaOH＝Na2SO3＋H2O；H2SO3＋2NaOH＝Na2SO3＋2H2O。
研习点3 胶体
1．分散系
定义：由一种（或几种）物质分散到另一种物质里形成的混合物统称为分散系。
注意：分散系由分散质（分散成粒子的物质）和分散剂（粒子分布在其中的物质）组成，依据分散质粒子粒度来分类，可分为溶液、浊液和胶体。
【辨析·比较】
分散系
溶液
胶体
浊液
分散质粒度
＜1nm
1nm～100nm
＞100nm
外观
均一、透明
较均一、透明
不均一、不透明
分散质微粒
分子、离子
大量分子集合体、高分子
大量分子集合体
能否透过滤纸
能
能
不能
能否透过半透膜
能
不能
不能
稳定性
稳定
较稳定
不稳定
实例
食盐水、碘酒
肥皂水、氢氧化铁胶体、淀粉溶液
泥水
2．胶体的性质
（1）丁达尔效应
让光线照射胶体时，从垂直入射光线的方向可以观察到胶体里有一条光亮的“通路”，这种现象叫做丁达尔效应。
产生丁达尔效应的原因是胶体中的分散质粒子对光有散射作用，改变光的传播方向。
溶液没有丁达尔效应．因此，可用丁达尔效应来鉴别溶液和胶体(液溶胶)。
（2）布朗运动
胶体中的分散质粒子在溶剂里做不停的、无秩序的运动的现象叫做布朗运动。
胶体中的分散质粒子做布朗运动的原因是溶剂分子(如水分子)从各个方向撞击分散质粒子，而每一瞬间分散质粒子在不同方向上所受的力是不同的，使分散质粒子运动的方向每一瞬间都在改变．因此，分散质粒子就不可能静止，运动是无方向性、无规律的。
胶体中的分散质粒子做布朗运动也是胶体具有稳定性的原因之一．因为布朗运动使得分散质粒子靠近并聚集成更大的粒子(大于100nm，成为沉淀)的机会减少。
（3）电泳现象
胶体中的分散质粒子在电场的作用下，做定向移动的现象，叫做电泳现象。
电泳现象证明分散质粒子带有电荷．在电场作用下，向阴极移动的分散质粒子带正电荷，向阳极移动的带负电荷．分散质粒子带电荷的原因是：分散质粒子的表面积很大，具有很强的吸附能力，可以吸附离子，不同的分散质粒子吸附离子的种类不同．一般规律是：金属氧化物、金属氢氧化物的粒子吸附阳离子而带正电荷；非金属氧化物、金属硫化物的粒子吸附阴离子而带负电荷。
胶体中的分散质粒子吸附离子而带有电荷是胶体具有稳定性的主要原因．由于同种分散质粒子带同种电荷，在一般情况下，它们之间相互排斥使它们不容易聚集成大于100nm的大颗粒，故可以稳定存在较长时间。
（4）胶体的聚沉
胶体聚沉就是施加某些条件，使分散质粒子聚集成大于100nm的大颗粒而成为沉淀．施加条件就是破坏胶体的稳定存在，即克服分散质粒子之间的斥力．使胶体发生聚沉的方法有三种：
①加热  给胶体加热，使胶体粒子的动能增大，胶体粒子之间的斥力被克服，胶体粒子发生聚集而成为沉淀。
②加入酸、碱或盐：往某些胶体里加入少量酸、碱或盐，增大了胶体中离子的总浓度，有利于胶体粒子吸引相反电荷的离子，使原来胶体粒子所带的电荷减少或完全中和，胶体粒子就可因碰撞而结合，发生聚沉。
③加入带相反电荷的胶体  把含有带正电荷胶体粒子的胶体与含有带负电荷胶体粒子的胶体混合，两种胶体粒子互相中和电荷，斥力消失，胶体粒子“同归于尽”，即发生聚集而成为沉淀。
【领悟·整合】
胶体的本质特征是胶体分散质粒度在1nm～100nm之间，胶体的其它特性均源于此。比如说：其微粒粒度与可见光波长相近，对可见光散射而形成“丁达尔现象”；胶体分散质粒子细小而具有巨大的比表面积，能较强地吸附电性相同的离子，从而形成带电粒子，一方面，在外电场的作用下会发生定向移动，形成“电泳”；另一方面，微粒间相互排斥，使胶体相对比较稳定，但当向胶体中加入盐时，其中的阳离子或阴离子中和了分散质粒子所带的电荷，使粒子之间失去了相互排斥作用而相互聚集成较大的粒子（直径超过了100nm），在重力的作用下形成沉淀析出，而发生“凝聚”。
3．胶体的净化——渗析
胶体分散质粒子粒度介于1～100nm，能透过滤纸，但不能透过半透膜。半透膜具有比滤纸更细小的孔隙，只有分子、离子能够透过，因而可以用它将胶体粒子和分子或离子分开。利用半透膜分离胶体中的杂质分子或离子，提纯、精制胶体的操作称为渗析。渗析的原理在微电子材料制造、化学工程、生物工程、环境工程、海水淡化等方面都有重要应用。
【迁移·应用】
典例5：下列事实与胶体性质无关的是
A．在豆浆里加入盐卤做豆腐
B．河流入海处易形成沙洲
C．一束平行光线照射蛋白质溶液时，从侧面可以看到光亮的通路
D．三氯化铁溶液中滴入氨水出现红褐色沉淀
研析：豆浆属于胶体，加盐卤后与分散剂形成凝胶；河水中含有泥沙小颗粒形成的胶粒，入海处遇电解质发生聚沉，易形成沙洲；C选项是胶体的性质，三氯化铁与氨水发生反应而生成Fe（OH）3红褐色沉淀。
答案：D。
典例6：将某溶液逐滴加入Fe(OH)3 溶胶内，开始时产生沉淀，继续滴加时沉淀又溶解，该溶液是
A．2 mol·L－１ NaOH 溶液                   B．2 mol·L－１ H2SO4 溶液
C．2 mol·L－１ MgSO4 溶液                  D．硅酸溶胶
研析：Fe(OH)3 溶胶中加入H2SO4 溶液后，硫酸可以电离出氢离子和硫酸根离子；而Fe(OH)3 溶胶也表现出“双重性”：作为胶体，其分散质微粒带少量正电荷，很快被硫酸根离子“中和”，从而沉淀析出；作为一种弱碱，Fe(OH)3又与过量的氢离子反应而逐渐溶解。其他选项只能使Fe(OH)3 溶胶发生凝聚作用。
答案：B
【知识·链接】
1．胶体的制备方法和原理：
（1）机械法：用特殊的机械加工方法将固体物质直接加工到纳米级（1nm＝10－9m）的超细粉末粒子。如碳素墨水等。目前纳米材料的生产原理就在于此。
（2）反应法：如氢氧化铁胶体的制备，用烧杯取少量蒸馏水，加热至沸腾，然后逐渐向沸水中滴加1mo1·L－1（或饱和）的FeCl3溶液，并继续煮沸至液体呈透明的红褐色的氢氧化铁胶体。FeCl3＋3H2O Fe（OH）3（胶体）＋3HCl。
（3）溶解法：如淀粉、蛋白质溶解于水直接得到胶体（又叫高分子溶液）。
2．胶体的用途：
（1）盐卤点豆腐；（2）肥皂的制取和分离；（3）明矾净水；（4）FeCl3溶液用于伤口止血；（5）水泥硬化；
（6）冶金厂大量烟尘用高压电除去；（7）土壤胶体中离子的吸附和交换过程，保肥作用。
探究解题新思路
▲  基础思维探究
题型一、物质的分类
典例1：上海环保部门为了使城市生活垃圾得到合理利用，近年来逐步实施了生活垃圾分类投放的办法。其中塑料袋、废纸、旧橡胶制品等属于
A．无机物        B．有机物           C．盐类         D．易燃物
研析：塑料袋、旧橡胶制品属于人工合成有机材料，废纸属于纤维素，它们都属于有机物。同时，它们又都非常容易燃烧，属于易燃物。
答案：B、D。
考向指南：随着科学、技术、社会三者互动关系的增强以及素质教育的实施，STS问题成为高考化学考试的重要内容。城市生活垃圾的分类，对于减少环境污染，综合利用有着很重要的现实意义。
拓展 变式
1．写出下列物质的化学式，并进行物质的分类（按单质、酸性氧化物、碱性氧化物、酸、碱、正盐、酸式盐、碱式盐）。
（1）磷酸        、         ；     （2）纯碱        、         ；
（3）铜绿        、         ；     （4）小苏打        、         ；
（5）硝酸亚铁        、         ； （6）氩        、         。
1．研析：本题是对常见物质名称、化学式及常见分类方法的考查。H3PO4电离出的阳离子只有H+，属于酸；纯碱、铜绿、NaHCO3、Fe(NO3)2均可电离出金属阳离子和酸根阴离子，属于盐；但NaHCO3中的HCO3－还可继续电离出一个H+，属于酸式盐；铜绿的化学式为Cu2(OH)2CO3，属于碱式盐。
值得一提的是：分类法是一种行之有效、简单易行的科学方法。根据不同需要，按不同标准，可以有多种分类方法。同学们可以尝试从颜色、状态、溶解性几个角度对其进行分类。
答案：（1）H3PO4、酸；（2）Na2CO3，盐；（3）Cu2(OH)2CO3，碱式盐；（4）NaHCO3、酸式盐；（5）Fe(NO3)2、盐；（6）Ar、单质。
题型二、单质、氧化物、酸、碱、盐间的相互转化
典例2：在Cu(NO3)2和AgNO3的混合溶液中加入一定量的锌粉，使之充分反应后，有下列情况：
（1）若反应后锌有剩余，则溶液中所含溶质是           。
（2）若反应后过滤，向所得固体物质加盐酸没有气体产生。则溶液中一定有        ，可能有               。
（3）若反应后过滤，向滤液中滴加NaCl溶液，有不溶于稀硝酸的白色沉淀生成，则此时溶液中含有的溶质为           。
研析：因为Zn在金属活动性顺序表中排在Cu和Ag的前面，所以Zn和Cu(NO3)2、AgNO3都能反应，且Zn一般是先和AgNO3反应(因为Ag排在Cu的后面，即使Zn先把Cu(NO3)2中的铜先置换出来，置换出来的Cu还要和AgNO3进一步反应)。（1）中锌有剩余，说明Cu(NO3)2、AgNO3均反应完，则溶液中所含溶质是Zn(NO3)2；（2）中Zn已完全反应，生成物中一定有Zn(NO3)2，而Cu(NO3)2和AgNO3可能反应完，也可能有剩余；（3）向滤液中滴加NaCl溶液，有不溶于稀硝酸的白色沉淀生成，说明滤液中有Ag+，即AgNO3也没有完全反应，则此时溶液中含有的溶质为：Cu(NO3)2 、AgNO3 、Zn(NO3)2。
答案：（1）Zn(NO3)2；（2） Zn(NO3)2；Cu(NO3)2 、AgNO3；（3）Zn(NO3)2、Cu(NO3)2、AgNO3。
友情提醒：本题考查单质与盐之间的置换反应。看似普通，但由于有两种盐，题目难度大大增加。做此题的关键在于Zn与Cu(NO3)2、AgNO3反应的顺序为：先与Cu(NO3)2反应，后与AgNO3反应。对学生的理解能力有较高要求。另外，本题对同学们建立分类讨论的思想也是很有帮助的。
拓展 变式
2．下图以横坐标表示加入物质的质量，纵坐标表示溶液的pH变化。试分析哪个图像与哪项实验可能相对应？将其标号填在所列实验后面的括号内。（每个括号只能填一个标号）
（1）向稀硫酸中逐滴加稀氢氧化钠溶液         （   ）
（2）向氢氧化钠溶液中逐滴加水稀释           （   ）
（3）向水中不断通二氧化碳                   （   ）
（4）向水中加熟石灰                         （   ）
2．研析：通过对题意的分析，我们可知这是一道有关溶液酸碱度在各种情况下变化的综合题，需要我们对知识进行整合和加工。（1）原硫酸溶液呈酸性，pH＜7，逐滴加入氢氧化钠溶液，溶液的pH逐渐增大，当完全反应时，溶液呈中性，曲线与pH＝7的虚线相交；继续滴加氢氧化钠溶液，pH＞7，溶液呈碱性，pH逐渐增大；故选C。（2）氢氧化钠溶液呈碱性，pH＞7，逐渐加水，溶液逐渐接近中性，pH接近7，故选D。（3）纯水的pH＝7，不断通入二氧化碳，二氧化碳与水反应，生成碳酸，故溶液呈酸性，溶液的pH＜7，随着二氧化碳的不断通入，pH逐渐减小，溶液饱和状态后，pH保持恒定，故选A。（4）水呈中性，逐渐加入熟石灰，氢氧化钙溶液呈碱性，pH＞7，所以pH逐渐增大，溶液饱和后，pH保持恒定，故选B。
答案：C、D、A、B
题型三、胶体
典例3：将淀粉碘化钾混合溶液装在羊皮纸制成的袋中，将此袋下半部浸泡在盛有蒸馏水的烧杯里，过一段时间后取烧杯中液体进行实验，下列现象能证明羊皮袋一定有破损的是
A．加入碘水变蓝色
B．加入NaI溶液不变蓝色
C．加入AgNO3溶液产生黄色沉淀
D．加入溴水变蓝色
研析：羊皮纸是一种半透膜，淀粉胶粒无法透过半透膜，但I－、K＋能通过半透膜进入蒸馏水中．A中加碘水变蓝色，说明其中有淀粉，可证明羊皮纸袋有破损．D中加入Br2水变蓝色，是溴与KI反应，置换出了I2，I2使淀粉变蓝色，也能证明羊皮纸袋有破损．B、C不能证明羊皮纸袋有破损．
答案：A、D
总结提升：本题是对半透膜特点的考查。半透膜具有比滤纸更小的孔隙，只有小分子、离子能够透过，而粒度较大的胶体分散质微粒不能通过，因而可以用它将胶体微粒与其它分子或离子分开。
拓展 变式
3．制备AgI胶体的做法是：取一支大试管，注入0.01 mol/L KI溶液10mL，用胶头滴管滴入8～10滴相同浓度的AgNO3溶液，边滴入边振荡。KI＋AgNO3＝AgI（胶体）＋KNO3
简要回答下列问题：
（1）为什么要用稀的KI溶液和稀的AgNO3溶液？ ____________________________________。
（2）为什么要缓慢地滴加AgNO3溶液于KI溶液中？并且还要边振荡？___________________。
3．研析：AgI胶体粒子是由许多个AgI分子聚集而成的．但过多AgI分子容易聚集成沉淀，因此，我们必须控制生成AgI分子的数量，保证能满足聚集成AgI胶体粒子，而不聚集成沉淀。
答案：（1）浓的KI溶液和AgNO3溶液混合，瞬间生成大量AgI分子，这些AgI分子迅速聚集成AgI沉淀。（2）防止形成AgI沉淀。
4．如图所示，在火棉胶袋（半透膜）内注入淀粉和食盐溶液，用线系紧密封，使细玻管内的液面刚好高出烧杯内蒸馏水的液面，过一段时间后用碘酒和硝酸银溶液分别检验蒸馏水。整个实验过程中，所观察到的现象是
A．细玻管内液面上升                 B．细玻管内液面不变
C．蒸馏水遇碘酒变蓝                 D．蒸馏水遇硝酸银溶液有白色沉淀生成
4．研析：半透膜袋里的浓度大，因而水进入的比出来的多，细玻璃管液面上升，A正确。食盐中的氯离子通过半透膜进入蒸馏水中，遇硝酸银溶液有白色沉淀生成，而淀粉属于高分子，达到了胶体微粒粒度的范围，不能透过半透膜，因此，加入碘酒不变蓝。
答案：A、D。
▲  综合思维探究
题型一、学科内渗透题
典例4：化学科学中许多原理与我们的生活、生产以及其他科学中的道理是一致的。请用短线将A栏与B栏相互关联的两项连接起来。
A栏
B栏
用纳米作为单位衡量微观粒子的大小
用110种元素符号组成的化学式，可表示数千万种物质
用26个英文字母组成上万个英文单词
用碳12原子质量的l/12作为标准衡量原子的相对质量
生产上用筛子筛出沙中的石子
元素包括氢元素、氧元素、碳元素等
水果包括苹果、梨、桃子、葡萄等
用过滤器滤出混在液体中的不溶性固体
研析：微观粒子太小，用“米”等单位表示其大小太不方便，但用“纳米”就比较合适，如溶液分散质粒度一般小于1纳米，而胶体分散质粒度则介于1~100纳米之间；同理，由于原子的实际质量太小，用“千克”这样的单位表示其质量也很不方便，用碳12原子质量的l/12作为标准衡量原子的相对质量则较为合适，如碳-12的相对原子质量为12。26个英文字母通过不同的组合方式可以形成上万个英文单词；同理，110多种元素，自身可以形成单质，两种或多种元素按不同的组合方式可以形成数千万种物质。生产上用筛子筛出沙中的石子是利用了石子比筛子的孔径大，而沙子比筛子的孔径小；用过滤器滤出混在液体中的不溶性固体是利用了液体微粒粒度比滤纸孔径小，而不溶性固体粒度比滤纸孔径大的原理；二者道理是相同的。我们把具有共同特征的一些物质归为一类，便于研究，如将苹果、梨、桃子、葡萄等归为水果类，而氢元素、氧元素、碳元素等都属于元素，这都是使用了分类的方法。
答案：见研析。
方法导引：理解的记忆是持久的记忆，牢固的记忆。我们在第一章以及本节学习了一些新概念、新方法，要注意不能将这些知识孤立起来，它们是相互联系的，这本身就是一种比较好的学习方法。我们在做这个题的同时，尽力体会并掌握这种“类比”的学习方法。如我们用“摩尔”作为物质的量的单位与题目中的用纳米作为单位衡量微观粒子的大小也有相似之处；再如胶体的渗析与题目中的生产上用筛子筛出沙中的石子从道理上也是相同的。同学们还能不能想出更多的这样的例子呢？
拓展 变式
5．已知反应：①酸X+碱Y→NaCl+水；②碱Y+盐W→NaCl+难溶性碱；③盐Z+盐H→NaCl+难溶性盐。则
（1）X的名称是                ；Y的化学式是                。
（2）盐W中一定含有       元素。
（3）写出盐Z和盐H反应的化学方程式：                       。
5．研析：此题是对单质、氧化物、酸、碱和盐之间的相互关系的考查，做题时应依据质量守恒定律。需要强调的是：一要注意审题，一定要看清题目要求写化学式还是名称，这是以往同学们易错的地方；二要开阔思维，比如说（3）小题答案随题干③中难溶性盐变化而变化。
答案：（1）盐酸；NaOH。（2）氯 （3）CaCl2 + Na2CO3 = 2NaCl + CaCO3↓。
6．将4.68gNaNO3、NaCl、Na2CO3的混合物溶于水，向其中滴加30mL1.00mol/LAgNO3溶液后，不再有沉淀生成。过滤后，使沉淀与足量稀硝酸作用，产生112mL（标准状况）气体。计算原混合物中NaCl的质量分数。
6．研析：反应中加入的AgNO3可与NaCl和Na2CO3反应，根据生成的二氧化碳的体积可推算出与Na2CO3反应的AgNO3的量，则可求出与NaCl反应的AgNO3的量，进而计算出原混合物中NaCl的质量及质量分数。
设与Na2CO3反应的AgNO3的物质的量为x，
Na2CO3  ~  2 AgNO3  ~  CO2
2mol      22.4L
x       0.112L
x＝0.01mol
则与NaCl反应的AgNO3的物质的量＝0.03L×1.00mol/L－0.01mol＝0.02mol
设原混合物中NaCl的质量为y。
NaCl   ~   AgNO3
58.5g        1mol
y          0.02mol
y＝1.17g
答案：原混合物中NaCl的质量分数＝1.17g/4.68g×100%＝25%
题型二、实际应用题
典例5：已知土壤胶粒带负电荷，因此在水稻田里施用含氮量相同的下列化肥，肥效最差的是
A．硫铵         B．氯化铵          C．碳铵          D．硝铵
研析：因为土壤胶粒带负电荷，所以对四种化肥中的阳离子都有较好的吸附作用，阴离子则容易流失。土壤胶粒带负电荷，会排斥有肥效的NO3－，肥效变差。
答案：D。
友情提醒：胶体在许多方面有重要的应用，和我们的日常生活息息相关。本题联系农业中的化肥使用问题，实际考察的是胶体微粒带电的问题。初做此题，容易误认为四种化肥肥效相当，必须注意的是：硫铵、氯化铵、碳铵中的阴离子不属于“化肥”，它们的损失与化肥的肥效无关。
拓展 变式
7．下面为家庭中一些常见物质的pH：食醋：4；牙膏：9；食盐水：7；肥皂水：10；火碱液：13
蚊子、蜂、蚂蚁等昆虫叮咬人时，会向人体射入一种蚁酸（具有酸性的物质），使皮肤红肿、瘙痒，甚至疼痛。要消除这种症状，可在叮咬处涂抹下列物质中的
A．牙膏或肥皂水           B．食盐水            C．火碱液            D．食醋
7．研析：既然使皮肤红肿、瘙痒，甚至疼痛的原因是人体内被射入了一种具有酸性的物质，显然应该选用酸性物质进行中和，但火碱液碱性太强，对皮肤本身具有很强的腐蚀性，因此选用碱性较弱的牙膏或肥皂水比较合适。
答案：A
8．按下面配方浸液配方可制无泥皮蛋：NaOH 6g、NaCl 10g、Ca(OH)2 69g、茶叶 5g、水210mL（可浸泡4只鸡蛋）。配制浸液时，可以用生石灰和纯碱代替氢氧化钙和氢氧化钠。请用化学方程式说明理由。
8．研析：生石灰与纯碱在水溶液中混合后会发生反应，生成氢氧化钙和氢氧化钠，具体反应的化学方程式为： CaO＋H2O＝Ca(OH)2，Ca(OH)2＋Na2CO3＝2NaOH＋CaCO3↓
答案：见研析。
题型三、实验操作题
典例6：请回答下面两个问题：
（1）用哪些事实可以证明空气是混合物？（2）又可用哪些事实来证明水是化合物？
研析：（1）只要证明空气中含有不同的物质，就可证明空气是混合物。而实验应围绕N2、O2的性质差异设计。（2）证明水是化合物必须注意两点，首先证明水是纯净物，然后利用其化学性质，证明水含有不同的元素。
答案：（1）分离液态空气可得到N2、O2；将足量的红磷点燃后伸到扣在水中的钟罩内，液面上升至一定高度，就停止．说明其中还有多余的其它气体存在，……
（2）水具有固定的熔点、沸点，且电解时得到H2、O2；Na与H2O反应放出H2等事实。
启发引申：空气和水是我们非常熟悉的，任何同学都知道空气是混合物、水是化合物。但用具体的事实来证明这一点，就不太容易了，方法也不是唯一的。对同学们的分析能力、发散思维能力有较高要求。发散出去，还要能收回来，同学们可以尽量地多想一些方法，然后从各种方法中选出最佳方案。选择时，可以从是否科学、可行、简约、安全四个方面考虑。
拓展 变式
9．小军在实验室里做了下列实验：
①分别向盛有稀硫酸和稀盐酸的试管中，滴加紫色石蕊试液；②向盛有稀硫酸的试管中，滴加氢氧化钠试液；③向盛有锌粒的试营中，分别滴加稀盐酸和稀硫酸；④将一根生锈的铁钉分别放入盛有稀盐酸和稀硫酸的试管中，过一会儿取出。
他在纸上记录了以下现象：
a. 溶液没有明显现象；b. 溶液变为黄色；c. 溶液显红色；d. 产生气泡，溶液无色。
下面请你来整理完成实验报告。
（1）实验目的：探究__________（填写物质类别）的化学性质。
（2）实验现象：产生a现象的实验所对应的一类反应通常被我们称作__________反应（该反应属于复分解反应）。
（3）上题所涉及的这类反应在日常生活和工农业生产中有广泛的应用。请举出一个利用该反应的实例：______________________________。
9．研析：（1）酸的通性包括与指示剂作用、与碱反应、与活泼金属反应、与碱性氧化物反应等，恰好与小军设计的实验相对应，因此，小军设计该实验的目的是探究酸的性质。（2）上述实验与现象的对应关系是：①——c；②——a；③——d；④——b。（3）中和反应不仅在中学化学中是一类非常重要的反应，在日常生活和工农业生产中也有广泛的应用，如用熟石灰改变酸性土壤、用废碱中和工业污水中的酸等。
答案：（1）酸  （2）中和  （3）用熟石灰改变酸性土壤
▲  创新思维探究
题型一、开放探究题
典例7：稀盐酸可以使石蕊试液变红。我们已经知道，在稀盐酸中存在有H2O、Cl－和H+等粒子。请你设计几个简单实验，探究可能是稀盐酸中的哪一种粒子使石蕊试液变红（写出简要的实验步骤、观察到的现象以及由此得到的结论）。
研析：方法一：向一只盛有蒸馏水的试管中，滴加数滴紫色石蕊试液，试液呈紫色，将此试液分装在两支试管中，向其中分别加入少量稀盐酸及稀硫酸，两支试管中的溶液均变红。说明可能是H+使石蕊变红。
方法二：用两支试管分别取少量蒸馏水和NaCl溶液，各滴加紫色石蕊试液，均不变红，说明H2O分子和Cl－均不能使石蕊变红。说明，可能盐酸中的H+使石蕊变红。
方法三：用试管取少量稀盐酸，滴加紫色石蕊试液，溶液变红。逐滴加入NaOH溶液，试管中的溶液由红色变紫，最后变成蓝色。在反应后的溶液中，H2O分子和Cl－离子仍然存在，而H+离子全部生成H2O分子。说明H2O分子和Cl－离子都不能使石蕊变红，可能是稀盐酸中的H+使石蕊变红。
答案：见研析。
总结提升： “稀盐酸可以使石蕊试液变红”是一个比较简单化学常识，具体是其中哪种微粒的作用呢？显然是氢离子的作用。但如何证明这一点呢？就不是那么容易了。我们主要使用“类比法”和“排扰法”，即选取多种含氢离子但阴离子不同的物质做对比实验，如都变红，证明是氢离子的作用；或选取不含氢离子但含有盐酸中另外两种微粒（氯离子和水）的物质做对比实验，如不变红，也可从另外一个侧面反证出使石蕊试液变红是氢离子的作用。
拓展 变式
10．2003年6月5日世界环境日的主题是：“水——二十亿人生命之所系”。节约用水，防治水污染具有十分重要的意义。某工厂有甲、乙、丙三个车间，各自排放的污水中均无沉淀物。各车间的污水分别含有以下六种物质中的各两种：KOH、K2SO4、AgNO3、Ba(NO3)2、KCl、HNO3。为防止污染水源，某中学化学兴趣小组配合工厂分别用石蕊试液和氯化钡溶液进行污水检测，现象如下：
甲：蓝色（石蕊试液）、白色沉淀（氯化钡溶液）；乙：紫色（石蕊试液）、无明显现象（氯化钡溶液）；丙：红色（石蕊试液）、白色沉淀（氯化钡溶液）。
由此可确定丙车间排放的污水中含有        和         。为变害为利，化学兴趣小组与工厂研究设计如下图污水处理方案。请回答：沉淀A是        ，若各步处理均完全反应，最终排放液C的溶质是       ，在农业上它可用作复合肥料。
10．研析：甲车间排放的污水使石蕊变蓝，说明含有碱性物质KOH，与之能共存且与氯化钡溶液反应生成白色沉淀说明含有K2SO4或KCl；乙车间排放的污水不使石蕊变色，且不与氯化钡溶液反应说明必含有Ba(NO3)2与KCl，则甲车间排放的污水中含有KOH与K2SO4，丙车间排放的污水使石蕊变红，说明含有酸性物质HNO3，与氯化钡溶液反应生成白色沉淀说明含有AgNO3。 甲乙混合生成沉淀A为BaSO4，继续与丙混合，生成沉淀B为AgCl，最后溶液中只剩余KNO3。
答案：丙车间排放的污水中含有HNO3和AgNO3。沉淀A为BaSO4，最终排放液C的溶质是KNO3。
题型二、社会热点题
典例8： 苏丹红是—类染色剂。在我们日常接触的物品中，家用的红色地板漆或红色鞋油通常含有苏丹红的成分。根据2004年4月MSDS提供的数据，苏丹红存在有限的致癌作用，不可服用。2005年2月23日中国政府发布紧急公告，禁止苏丹红作为食品添加剂。下表是苏丹红1号的有关信息：
编号
化学式
C16H12N2O
①
外观
暗红色或深黄色片状晶体
②
溶解度
在水中：＜0.01g/100mL；汽油中：任意比例互溶。
③
熔点
404～406℃
④
沸点
475℃
⑤
致癌原因
在人体内分解出一种有毒的有机物（苯胺）
试回答下列问题：
（1）苏丹红l号中含有     种元素，各元素原子的物质的量比为nC：nH∶nN∶nO＝                ，其中氮元素的质量分数为              （结果保留一位小数）。
（2）在上表给出的信息中，属于苏丹红1号物理性质的有（填编号）               。
（3）苏丹红l号对动物和人体有致癌作用，主要是因为该物质在体内发生了          （填“物理”或“化学”）变化。
研析：（1）苏丹红l号含有C、H、N、O四种元素；各元素原子的物质的量比等于其个数比，即nC：nH∶nN∶nO＝16∶12∶2∶1；其中氮元素的质量分数为2×14÷（16×12＋12×1＋2×14＋16）×100%＝11.3%（2）①~④属于物理性质，⑤属于化学性质。（3）根据“在人体内分解出一种有毒的有机物”可知该过程中有新物质生成，属于化学变化。
答案：（1）4；16∶12∶2∶1；11.3%（2）①②③④（3）化学
考向指南：苏丹红的问题绝对是去年的一个社会热点问题，因此，苏丹红也顺理成章地成了当年高考的热点。本题以苏丹红为背景，综合考查元素、物质的量、质量分数、物理变化、化学变化的有关知识，综合性较强，但难度不大。本题属于典型的“起点高，落点低”的题目，这一点与当前高考该类题目出题的特点是相吻合的。
拓展 变式
11．据报道，2001年5月26日中午，广东湛江发生一起浓硫酸泄漏事件，防化兵采取的有效措施是：首先挖坑疏导浓硫酸液体，同时紧急调用10t烧碱与浓硫酸发生       反应，其反应的化学方程式为           。防化兵当时能否调用熟石灰来代替烧碱？
11．研析：二者发生了中和反应；不能用熟石灰来代替，若用熟石灰则会生成硫酸钙，而硫酸钙微溶于水，覆盖在浓硫酸表面，阻止反应进一步进行。
答案：中和；不能。
题型三、课标思维题
典例9：下图中， 表示氧原子， 表示氢原子。根据此图，请从宏观、微观两个方面写出获得的化学信息。（可不填满，也可补充）
（1）_____________________________________________
（2）_____________________________________________
（3）_____________________________________________
（4）_____________________________________________
研析：（1）在化学反应中，分子可分成原子，原子又可重新组合成新的分子；（2）1个水分子是由2个氢原子和1个氧原子构成的；（3）原子是化学变化中的最小粒子；（4）水是由氢元素和氧元素组成的；（5）在化学反应中，元素的种类不变；（6）参加化学反应的各物质的质量总和等于反应后生成的各物质的质量总和；（7）1mol氧气与2mol氢气恰好反应生成2mol水；（8）在该反应中，氧气与氢气的体积比为1∶2。
答案：答出研析中的四条即可（须包括宏观、微观两方面的信息）。
总结提升：此题用图式形象地表示出水电解后生成氢气和氧气这一化学反应，要求学生利用已学知识认真观察、分析、比较、概括出符合科学事实的结论，开放性地考查了学生的创新思维能力和语言表达能力。
拓展 变式
12．根据下列表示物质组成的微观示意图，回答下列问题。
（1）表示混合物的是              ；
（2）表示单质的是               ；
（3）表示由原子直接构成的物质的是                。
12．研析：（1）B中包含3种分子，属于混合物；（2）C、D中的物质都是由同种元素构成，并且均有一种分子，属于纯净物，自然属于单质；（3）C中物质的分子是单原子分子，符合题意。
答案：（1）B （2）C、D （3）C
▲  高考思维探究
[考题1] （2005春上海-20）环境污染已成为人类面临的重大威胁之一，下列选项属于海洋污染的是
A．酸雨        B．白色污染        C．温室效应        D．赤潮
研析：酸雨是由于大气中的SO2等污染物增多，而SO2可以与水反应生成酸使雨水酸度增加所致；白色污染通常指塑料袋等塑料垃圾；温室效应是因为空气中CO2、甲烷等温室气体增加引起的全球平均气温增加的现象；赤潮是指富含磷等营养物质的污水等的随意排放，引起海洋中的藻类植物疯长，从而造成缺氧大量死亡造成的。显然赤潮属于海洋污染。
答案：D
考向指南：本题考查有关污染及其分类的知识。学习化学的目的就是要学以致用，利用化学知识来解决与之相关的生产和生活中的问题，寻找物质的用途，防止和治理环境污染等问题必将成为化学联系实际的一类常考题型，也容易出在涉及多种学科的综合性试题里。
[考题2]（2005辽宁-29）下列反应不能发生的是
A．CaCO3＋2CH3COOH＝(CH3COO)2Ca＋H2O＋CO2↑       B．SiO2＋2NaOH＝Na2SiO3＋H2O
C．AgNO3＋HCl＝AgCl↓＋HNO3                         D．2HCl＋Cu＝CuCl2＋H2↑
研析：CaCO3是一种难溶性盐，但可溶于盐酸、醋酸等酸溶液而产生二氧化碳气体，A正确；SiO2属于酸性氧化物，可与NaOH溶液反应生成盐和水，B正确；AgCl是一种难溶物，AgNO3和HCl可以反应，C正确；排在金属活动性顺序表H前面的金属可与盐酸反应生成氢气，但Cu排在H的后面，不能置换出H，D错误。
答案：D。
启发引申：本题考查单质、氧化物、酸、碱、盐之间的相互关系。根据所学知识，A、C、D选项可顺利解答。如果对B项中的反应不太熟悉，不要紧张，可首先判断出SiO2是酸性氧化物，然后根据同学们掌握的酸性氧化物的通性可知此反应是可能发生的。研究单质、氧化物、酸、碱、盐之间的相互关系的重要作用也恰好由此体现出来。
[考题3]（2004上海-5）氢氧化铁胶体稳定存在的主要原因是
A．胶粒直径小于1nm                B．胶粒作布朗运动
C．胶粒带正电荷                    D．胶粒不能通过半透膜
研析：胶体能稳定存在的主要原因是胶粒带有相同的电荷，互相排斥的结果。注意，胶粒作布朗运动虽然也是胶体稳定存在的原因之一，但其处于次要的地位。
答案：C。
总结提升：胶体分散质微粒具有很大的比表面积，能吸附相同的电荷。例如：氢氧化铁胶体微粒能吸附正电荷，在运动不是很剧烈的情况下，氢氧化铁胶体微粒相互排斥，处于一个相对稳定的状态。需要注意的是，当胶体稳定的因素被破坏时，胶体就发生了“聚沉”。
拓展 变式
13．在下图所示的有关物质转化关系中，各物质均是我们初中化学所学的物质。C为一种黑色粉末，D为一种气体。
请根据框图中物质的转化关系及相关信息，用化学式填写下列空白：
（1）若F为可溶性碱，G为蓝色沉淀。则A为      ；D可能为        。
（2）若G为蓝色沉淀，H为难溶性盐，则I为            。
（3） 若G、H都属于盐，且G为蓝色溶液，则I可能为         ；F可能为       。
13．研析：由题中框图关系可知，黑色粉末与一种气体在加热条件下反应生成A、B两种物质，应为氧化铜被还原。因为D点燃可生成B，所以D为氢气，B为水，或D为CO，B为CO2，C为CuO，A为Cu。因CuO可与酸反应，所以I为酸，E为铜盐，当G为蓝色沉淀Cu(OH)2时，F应为可溶性碱，H为盐。因H为难溶性盐，则F为Ba (OH)2，H为
BaSO4，I为H2SO4。若G、H都属于盐，且G为蓝色溶液，则根据复分解反应的规律H为难溶性盐，若I为HCl，则E为CuCl2，F为AgNO3，G为Cu(NO3)2，H为AgCl；若I为H2SO4，则E为CuSO4，F为BaCl2，G为CuCl2，H为BaSO4。
答案：（1）A为Cu；D可能为H2或CO。（2）I为H2SO4。（3）I可能为HCl或H2SO4，F可能为AgNO3 或BaCl2。
开拓学习新视野
▲ 课标知识拓展
【思想方法】
1．充分利用教材中的“迁移·应用”
（1）丰富已有的元素——纯净物图，展现元素与物质的关系。省略号（一类物质）给学生留下了一个再创造的空间。如含铜物质、含钠物质（金属）、含氢物质、含碳物质、含硫物质（非金属）等均可依下图建立相应的图示。
含氮物质
纯净物
含钠物质
含钙物质
含硫物质
单质
化合物
化合物
化合物
化合物
单质
单质
单质
……
元素
游离态
化合态
化合态
化合态
游离态
游离态
游离态
钠元素
钙元素
硫元素
氮元素
化合态
金属Na
Na2O等
金属Ca
CaCl2等
S
SO2等
N2
HNO3等
（2）培养自己的分类能力和建立元素及其化合物家族的概念。
S（游离态）
－2
0
+4
+6
Na2S
H2S
SO3
Na2SO4
SO2
Na2SO3
化合价
化学式
化合态
2．学习胶体时，要结合复习溶液知识，从量变到质变的关系，抓住溶液、胶体、浊液三种分散系的本质区别在于分散质粒子直径的大小，用事物是互相联系的观点来认识胶体的性质，充分注意胶体与其它化学知识的内在联系，应用胶体的知识来解释日常生活和生产中遇到的化学问题。
胶体的性质主要是：丁达尔现象（光学性质）、电泳现象（电学性质）、胶体的聚沉。根据胶体的性质可以解释胶体的稳定性：同种胶粒带同种电荷，互相排斥。但当胶体稳定的因素被破坏时，就会“聚沉”。胶体这一部分简答题较多，在解答问题时，要根据胶体的性质结合其它化学知识，要有针对性，符合科学性，文字表达要准确简洁，化学名词、定义、概念的运用要分清条件和使用范围。
渗析是分离、净化胶体的重要实验方法，要与其它的物质分离方法相区别，比较不同的分离方法，分别适用于不同条件的物质分离，彼此又是相互联系的，有时是几种方法同时应用，才能达到分离净化的目的。
▲ 多彩化学漫步
腹膜透析的原理是什么
透析是指溶质从半透膜的一侧透过膜至另一侧的过程，任何天然的(如腹膜)或人造的半透膜，只要该膜含有使一定大小的溶质通过的孔径，那么这些溶质就可以通过弥散和对流从膜的一侧移动到膜的另一侧。人体内的“毒物”包括代谢产物、药物、外源性毒物，只要其相对分子质量大小适当，就能够通过透析清除出体外。其基本原理是弥散和对流。弥散就是半透膜两侧液体各自所含溶质浓度梯度及它所形成的不同渗透浓度，溶质从浓度高的一侧通过半透膜向浓度低的一侧移动。对流也称超滤，是指溶质和溶剂因透析膜两侧的静水压和渗透压梯度的不同而跨膜转运的过程。
腹膜透析是治疗急慢性肾功能衰竭的一种常用手段。其原理是：人的腹腔表面有一层面积很大的腹膜，它是一种半透膜。在腹腔内置入一根腹透管，通过腹透管注入透析液，经过渗透和弥散作用，使血液中的各种代谢产物及毒素，多余的水份进入液体中，然后将透析液放出。经过反复更换透析液，达到将“毒素”洗出体外的目的。
问题：医疗上的血液透析原理同胶体的渗析类似。透析时，病人的血液通过浸在透析液中的透析膜进行循环和透析。血液中，蛋白质和血细胞不能通过透析膜，血液中的毒性物质可以透过，由此可以判断
A．蛋白质、血细胞的粒子直径大于毒性物质的直径
B．蛋白质以分子形式存在，毒性物质以离子形式存在
C．蛋白质、血细胞不溶于水，毒性物质可溶于水
D．蛋白质、血细胞不能透过滤纸，毒性物质可以透过滤纸
研析：本题已同学们关注的透析为背景，考查胶体的概念及其重要性质和应用，以及要求同学们必须具备的能力：能够初步运用化学视角，去观察、分析生活、生产和社会中的各类有关化学问题的能力。还有将试题所给的新信息，与课内已学过的有关知识结合起来，解决问题的能力。中学阶段学过的分离方法很多，其中通过微粒大小不同进行分离的主要有过滤和渗析。毒性物质能透过透析膜，说明其直径小于透析膜的孔径，蛋白质、血细胞的粒子不能透过透析膜，说明其直径大于透析膜的孔径，不难看出，A是正确的。
答案：A
优化考题新演练
一、理解与应用
1．日常生活中经常用到的下列物质中，属于纯净物的是
A．调味用的食醋                       B．餐饮用的啤酒
C．用蒸馏水制得的降温用的冰块         D．炒菜用的铁锅
1．研析：调味用的食醋主要是醋酸的稀溶液、餐饮用的啤酒是酒精及其它一些营养物质的溶液、炒菜用的铁锅属于生铁，除了铁以外，还有碳等杂质；只有用蒸馏水制得的降温用的冰块属于纯净物。
答案：C
2．用特殊方法把固体物质加工到纳米级（1～100nm）的超细粉末粒子，然后得到纳米材料。下列分散系中的分散质微粒直径和这种粒子具有相同数量级的是
A．溶液       B．悬浊液        C．胶体       D．乳浊液
2．研析：胶体与溶液、浊液本质的区别在于分散质粒度不同，溶液中的溶质粒子通常小于1nm，浊液中的粒子通常大于100nm，而胶体粒子粒度介于1至100nm之间。选项C正确。注意：胶体只是物质的一种存在形式。比如说，NaCl溶于水形成溶液，如果分散在酒精中则形成胶体。
答案：C。
3．下列物质中，氯元素化合价最低的是
A．Cl2    B．HCl    C．HClO    D．KClO3
3．研析：氯元素在上述四种物质中的价态分别为0、－1、+1、+5价。
答案：B
4．下列关于胶体的叙述不正确的是
A．布朗运动是胶体微粒特有的运动方式，可以据此把胶体和溶液、悬浊液区分开来
B．光线透过胶体时，胶体发生丁达尔现象
C．用渗析的方法净化胶体时，使用半透膜只能让小分子和离子通过
D．胶体微粒具有较大的表面积，能吸附阳离子或阴离子，故在电场作用下会产生电泳现象
4．研析：物质在永不停息地做无规则运动，胶体粒子也能发生布朗运动，故A选项错误。区别胶体与非胶体，简易方法就是利用丁达尔效应；胶体粒子半径较大不能透过半透膜，而水分子等小粒子可自由通过；胶体粒子具有较大的表面积，可以吸附某些离子，从而胶粒带有部分电荷，所以在电场作用下，发生了定向移动，产生了电泳现象。
答案：A
5．碘（I）元素与氧元素可以形成多种化合物，其中一种为碘酸碘。在该化合物中，碘元素呈+3和+5两种价态，则这种化合物的化学式是
A．I2O5            B．I2O7            C．I4O5             D．I4O9
5．研析：我们曾使用过一种非常重要的化合物——氯酸钾，其化学式为KClO3 ，其中氯元素的化合价也为+5价，ClO3－中元素化合价代数和为－1。由此可类推出+5价的碘元素形成的酸根为IO3－，其中元素的化合价代数和也为－1价，根据书写化学式的规则，可得碘酸碘的化学式为I(IO3)3 ，可改写为 I4O9，故选D。值得一提的是，同种元素在不同化合物中可表现出不同的价态，这也是物质种类繁多的原因之一。
答案：D
6．将物质进行科学的分类给我们学习带来了很大的方便。利用你具备的知识将下列物质用两种方法进行简单分类，写出所分物质的类别及对应的物质：H2O、CuO、CH4、HNO3、Ca(OH)2、ZnSO4、CH3COOH
方法一：_____________________________________
方法二：_____________________________________
6．答案：方法一：有机化合物：CH4、CH3COOH；无机化合物CuO、HNO3、Ca(OH)2、ZnSO4
方法二：含氧化合物：H2O、CuO、HNO3、Ca(OH)2、ZnSO4、CH3COOH；无氧化合物：CH4
7．（1）实验时手指不慎划破，可从急救箱中取出FeCl3溶液止血，其原理是：　　　　　　　。
（2）在陶瓷工业上，常遇到因陶土里混有氧化铁而影响产品质量问题．解决的方法是把陶土和水一起搅拌，使微粒直径在10－9～10－7 m之间，然后插入两根电极并接通直流电源，这时纯的陶土胶粒就富集在阳极，解释其原因                                               。
7．研析：本题主要考查胶体性质的应用，要求学生有较强的思维敏捷性。
答案：（1）FeCl3溶液是电解质溶液，能使血液中蛋白质胶体很快聚沉而起到止血作用。
（2）陶土和水混合搅拌形成的是胶体微粒。陶土胶粒带负电荷，杂质氧化铁胶粒带正电荷。插入电极接通直流电源后，陶土胶粒移向阳极，就富集在阳极上，而氧化铁胶粒移向阴极，富集在阴极上，从而可将氧化铁和陶土分开。
二、拓展与创新
8．X、Y、Z分别是Fe、Cu、Hg、Ag四种金属元素中的一种，X的单质能从Y的盐溶液中置换出Y，但不能从Z的盐溶液中置换出Z，也不和稀盐酸反应。Z的单质也能够从Y的盐溶液中置换出Y，但不能够置换出盐酸中的氢。
（1）三种金属的活动性由强到弱的顺序是______________________。
（2）若X是Hg，则Y是___________，Z是___________。
（3）写出Z和Y的硝酸盐溶液发生反应的化学方程式___________（Y、Z用相应的元素符号表示）。
8．研析：根据题意，X能与Y的盐溶液发生置换反应生成Y，则X＞Y（表示活动性大小，下同），X一定不是Ag；X不能与Z的盐溶液反应，也不与盐酸反应，则Z＞X，（H）＞X，X也一定不是Fe。故Z＞X＞Y。而Z也不能与盐酸发生置换反应则（H）＞Z，Z一定不是Fe。可得H＞Z＞X＞Y。由此可知X、Y、Z应分别为Hg、Ag、Cu。
答案：（1）Z＞X＞Y    （2）Ag  Cu    （3）Cu＋2AgNO3＝Cu(NO3)2＋2Ag
三、综合与探究
9．有甲、乙、丙、丁四种液体，它们分别为Fe(OH)3胶体、硅酸胶体、As2S3胶体、NaOH溶液．现将有关实验现象记录如下：（1）电泳：甲液体的阳极周围颜色变浅，阴极周围颜色变深；（2）将一束光通过乙液体，无丁达尔现象；（3）将乙慢慢加入到丙液中，先出现凝聚，后液体变清，则甲为　　　　 ，乙为　　　　，丙为　　　　，丁为　　　　。
9．研析：据（1），甲液体中的胶体微粒应带正电荷，甲液体为Fe(OH)3胶体；据（2），乙液体没有丁达尔现象，为溶液，是NaOH溶液；据（3），丙应为硅酸胶体，有关反应为H4SiO4＋2NaOH＝Na2SiO3＋3H2O，由此丁为As2S3胶体。
答案：Fe(OH)3胶体；NaOH溶液；硅酸胶体；As2S3胶体。
10．下图为盐酸厂废水处理示意图，排污口流出的废水用碱液池流出的碱中和。已知废水中盐酸的质量分数为0.73%，且废水的流量为5.0kg / s（即每秒钟排出5kg废水）。
（1）若碱液是NaOH溶液，且流量为1.0kg/s，则该碱液的质量分数是多少？
（2）现将碱液改为K2CO3溶液，将实现既中和废水、又得到钾肥（KCl）之目的。若K2CO3溶液质量分数与NaOH溶液相等，则K2CO3溶液流量是多少？
10．研析：
（1）HCl——————NaOH
36.5             40
0.73%×5.0kg/s    W×1.0 kg/s        得到：W＝4.0%
（2）设K2CO3溶液流量是x。
2HCl————————K2CO3
2×36.5               138
0.73%×5.0kg/s           4.0% x        得到：x＝1.73 kg/s
答案：（1）4.0%   （2）1.73 kg/s
本节答案解析与研读
本节教材课后习题（P79）
1．答案：（1）碱性氧化物（或金属氧化物、氧化物、化合物）。（2）CaO + H2O = Ca(OH)2。（3）①跟酸反应：CaO + 2HCl = CaCl2 + H2O。②跟酸性氧化物反应：CaO + CO2 = CaCO3。③跟盐溶液反应（如氯化铜溶液）：CaO + H2O = Ca(OH)2，Ca(OH)2 + CuCl2 = Cu(OH)2↓+ CaCl2。（4）不能；因为氧化钙吸水后变成氢氧化钙，氢氧化钙不具有吸水性。当氧化钙完全转化成氢氧化钙时，就不能再做干燥剂了。（5）浓硫酸、无水氯化钙、氢氧化钠等。
2．答案：（1）Na、Na2O、Na2O2、NaOH、Na2CO3、NaHCO3、NaCl、Na2SO4、NaNO3等。
（2）游离态、化合态。
（3）单质；Na；氧化物；Na2O、Na2O2；碱：NaOH；盐：Na2CO3、NaHCO3、NaCl、Na2SO4、NaNO3。
Na2O      NaOH→Na2CO3
（4）Na→        →
Na2O2     Na2CO3→NaCl
4Na＋O2＝2Na2O；2Na＋O2 Na2O2；Na2O+H2O = 2NaOH；2Na2O2 + 2H2O = 4NaOH + O2↑；Na2O+CO2 = Na2CO3；2Na2O2 +2 CO2 = 2 Na2CO3 + O2↑；2NaOH + CO2 = Na2CO3 + H2O；Na2CO3+2HCl = 2 NaCl + H2O + CO2↑。
（5）钠的“家族”。
3．（1）答案：1~100nm。
解析：胶体与其它分散系的本质区别在于分散质微粒粒度不同：溶液小于1nm，浊液大于100nm，胶体界于1~100nm之间。
（2）答案：方法1：取一支U型管，加入适量制得的胶体，两端分别插入石墨电极，通直流电，如有“电泳”现象，则证明是胶体；方法2：取一支试管，加入适量制得的胶体，然后加入适量盐溶液，如出现红褐色沉淀，则证明是胶体。
（3）答案：因为胶体分散质微粒带同种电荷，相互排斥，而使胶体相对比较稳定。但用玻璃棒搅拌时，微粒运动加剧，相互碰撞的机会明显增多，许多小微粒就相互结合成较大的颗粒，于是就发生了“聚沉”，得不到胶体。如果加入大量FeCl3溶液，胶体分散质微粒对氯离子的吸附增强，中和了它原来带的正电荷，破坏了胶体稳定的因素，因而也发生了“聚沉”，得不到胶体。