第1节物质的分类和利用

第2章物质转化与材料利用第1节物质的分类和利用[知识梳理]1．可根据颜色、状态、气味、溶解性、腐蚀性、可燃性、组成等不同方法将物质进行分类。

2．根据组成成分是否相同将物质分为混合物和纯净物，根据是否由同种元素组成将纯净物分为单质（金属、非金属）和化合物，根据组成元素的不同将化合物分为有机化合物和无机化合物（氧化物、酸、碱、盐）。

3．氧化物是由两种元素组成，其中一种元素为氧元素的化合物（金属氧化物、非金属氧化物）。

[解题指引]例1中国科技大学钱逸泰教授等以CCl4和金属钠为原料，在特定的条件下制造出纳米级金刚石粉末。

该成果发表在世界最权威的《科学》杂志上，立即被科学家们高度评价为“稻草变黄金”。

下列说法不正确的是（）A．金刚石属于非金属单质B．制造金刚石的过程中碳元素的化合价没有变化C．CCl4是一种化合物D．制造金刚石的过程是一个化学变化的过程指引：金刚石是碳单质中的一种，所以A是正确的；CCl4是由两种元素组成的，是化合物；纳米级金刚石粉末是以CCl4和金属钠为原料制造出的，其中C元素由化合态变成了游离态，化合价由+4价变为0价，此过程中有新的物质生成，所以D正确，而B是错误的。

答案：B例2已知硫化铜（CuS）、硫化亚铜（Cu2S）的颜色与氧化铜粉末相似且都不溶于水，在空气中煅烧硫化铜和硫化亚铜都会转化为氧化铜和二氧化硫。

某兴趣小组设计了一个不用任何化学试剂鉴别以上三种物质的简便实验，方案如下：（1）三种物质中属于氧化物的是_____________，判断依据是_________________________________。

（2）现象A是_________________________，物质B是________________________。

（3）如果用上述三种物质来炼单质铜，你认为选用哪一种最好_______，理由是________________。

指引：氧化物是由两种元素组成，其中一种元素为氧元素的化合物，三种物质中只有氧化铜符合。

二氧化硫具有刺激性气味，煅烧硫化铜和硫化亚铜都产生了二氧化硫，所以都能闻到刺激性的气味。

冶炼和制备物质时要考虑原料的消耗和对环境造成的影响，其中CuS、Cu2S反应后都有造成环境污染的二氧化硫气体产生，且相比较利用相同质量的物质得到的金属铜也较少。

答案：（1）氧化铜由两种元素组成化合物，其中一种是氧元素（2）另两种闻到刺激性的气味硫化亚铜（3）氧化铜相同质量的材料冶炼出的金属铜产量最多，且产物中没有会引起大气污染的二氧化硫气体[达标训练]1．科学上常常根据什么来给物质进行分类（）A．物质的颜色B．物质的状态C．物质的组成D．物质的某一性质2．下列各组物质中，在物质分类里，前者从属于后者的一组是（）A．金属，氧化物B．金属氧化物，化合物C．酸，混合物D．化合物，盐3．实验测得某物质只含有一种元素，则此物质（）A．一定是纯净物B．一定是单质C．可能是化合物D．可能是混合物4．下列物质中一定属于氧化物的是（）A．含有氧元素的化合物B．能分解出氧气的化合物C．氧气跟某种物质反应的生成物D．由氧元素和另一种元素组成的化合物5．某无色气体经测定其中含有氧元素和另一种元素，此气体一定属于（）A．氧化物B．混合物C．纯净物D．无法确定6．某化合物经测定不含有氢、碳、氧三种元素，则它不可能属于（）○1酸○2碱○3盐○4氧化物○5有机化合物○6金属○7非金属○8无机化合物A．○1○2○4○5B．○1○2○4○5○8C．○1○2○3○5○6○8D．○1○2○4○5○77．猪吃了“瘦肉精”后，可加快生长速度、增加瘦肉率，但残留的“瘦肉精”对人体有害，已知“瘦肉精”的化学式为C12H19Cl3N2O，则关于“瘦肉精”的说法错误的是（）A．该物质是由5种元素组成的纯净物B．该物质可能是一种有机物C．每个分子由37个原子构成D．质量分数最大的是氯元素8．下列物质中，属于纯净物的是（）A．洁净的空气B．澄清的石灰水C．干冰D．石油9．某同学按某一共性将氯化铵晶体、盐酸、熔化的氯化钠分为一类，则你认为下列哪种物质也具有此共性（）A．氯气B．硝酸铵晶体C．氯化钾D．氯酸钾10．下列常见的科学词汇中与物质的颜色没有必然联系的是（）A．绿色食品B．白色烟雾C．黑色固体D．蓝色溶液11．小明同学在一定气压下加热某种液体时发现，液体温度升高到t1℃时开始沸腾，而液体温度达到t2℃（t2> t1）时还在沸腾，从这事实可知该液体是___________（选填“混合物”或“纯净物”）。

12．下列物质的用途中，利用物质物理性质的有___________（填序号）。

○1用干冰人工降雨○2用氢气冶炼金属○3用盐酸除铁锈○4用熟石灰改良土壤的酸性○5冰块冷藏食物○6水作发动机的冷却剂○7氢氧化钠溶液吸收酸性气体二氧化硫13．下表是某同学回答几种物质的化学式和类别时所填写的内容，你若觉得有误，则在有误项旁的横线上给出正确内容：1423的条件将它们区别开来。

要求对每组物质简要叙述一种物理或化学鉴别方法、步骤、现象和结论。

（1）食盐和碱面：_________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。

（2）酱油和黑醋：_________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。

15．小明同学为了探究动物骨骼的组成成分，与同学们一起做了如下的实验：（1）将一些鱼刺洗净晾干后观察其外观特征。

（2）取用其中的几根放在酒精灯火焰上燃烧，结果发现有固体粉末残留。

于是他们得出结论A。

（3）再取用其中的几根放在盛有稀盐酸的烧杯中，浸泡一段时间后取出用清水冲洗再观察，发现鱼刺变软了。

于是他们得出结论B。

根据上述信息，请你回答下列问题：（1）小明他们的假设是_________________________________________________________。

（2）上述提到的结论A和结论B分别是_________________________________________和____ __________________________________________。

（3）为了使实验结论真实可信，请你对他们的实验过程提出改进措施：____________________ ____________________________________________________________________________________。

[问题解答]观察：有色物质：氯气、氧化镁、高锰酸钾；无色物质：氯化钠、硫酸溶液、氧气、醋酸。

固态：氯化钠、氧化镁、高锰酸钾；液态：硫酸溶液、醋酸；气态：氯气、氧气依据是否具有腐蚀性分为：氯化钠、氧化镁、高锰酸钾、氯气、氧气和硫酸溶液、醋酸两类；依据是否由同一成分组成分为：氯化钠、氧化镁、高锰酸钾、氯气、氧气和硫酸溶液、醋酸两类。

讨论：有机化合物中含有碳元素，无机化合物一般不含碳元素。

（碳的氧化物、碳酸、碳酸盐组成上含有碳元素，但由于它们的组成和性质与无机物相似，故归类于无机化合物）读图：单质：镁、硫、氧气；化合物：氧化镁、二氧化硫、氯化钠、高锰酸钾；金属氧化物：氧化镁；金属：镁；非金属：硫、氧气；非金属氧化物：二氧化硫。

观察：铝是银白色具有金属光泽的固体，金是黄色具有金属光泽的固体，铁是银白色具有金属光泽的固体，汞是银白色具有金属光泽的液体，溴是橙红色的的液体，硫是黄色的晶体，碳是黑色的固体，磷是红棕色的固体。

讨论：根据这种单质具有的性质综合考虑后辨别。

金属具有金属光泽、延展性、可煅性、硬度较大、是良好的导电体、是良好的导热体、密度高、熔点高，而非金属一般不具备上述性质。

讨论：1．（1）银的价格昂贵（2）银是重金属，煮食时进入食品对人体有害。

2．锡的价格比铁贵，而机械强度比铁差。

3．各种非金属根据其性质不同有不同的用途，碳有多种单质，如金刚石、石墨、无定形碳（焦炭、木炭、炭黑、活性炭等）。

金刚石可以用作装饰品、钻探机钻头、切割工具、拉丝模、优良磨料、人造卫星上的光学精密仪器等；石墨能制耐火材料、优良润滑剂、电极、坩埚、高级耐火碳砖、铅笔芯等；无定形碳用于冶金工业，其中炭黑可制颜料和橡胶中的填料，活性炭用以脱色、脱臭和防毒面具中吸附毒气的主要物质。

硫的用途有：○1制硫酸、橡胶○2制火药、焰火、火柴○3制农药○4制硫磺软膏等。

氧气的用途有：○1供给生物的呼吸作用，维持生命○2钢和其它金属的熔炼、精炼和制造○3通过控制氧化制造化学产品○4支持燃烧，作火箭推进剂○5石料和玻璃产品的开采生产和制造等。

[知识链接]无机物的定义和分类：金属是由一种金属元素组成的单质（其氧化物一般为碱性氧化物），如Na、Mg等；非金属是由一种非金属元素组成的纯净物（其氧化物一般为酸性氧化物），如C、S 、P、O2等；由稀有气体元素组成的单原子分子构成的物质叫稀有气体，如He、Ne、Ar等；氧化物是由氧元素和另一种元素所组成的化合物，包括成盐氧化物（能由化学反应直接生成盐，如Na2O、SO2等）和不成盐氧化物（不能由化学反应直接生成盐，如CO、NO等），其中成盐氧化物又可分为碱性氧化物（和酸反应生成盐和水，如Na2O、CaO等）、酸性氧化物（和碱反应生成盐和水，如SO2、CO2）及两性氧化物（和酸或碱都能反应生成盐和水，如Al2O3、ZnO等）；酸是电离时产生的阳离子全部是H+的化合物，可分为含氧酸（酸根里含有氧元素，如H2SO4、HNO3等）和无氧酸（酸根里无氧元素，如HCl、H2S等）；碱是电离时产生的阴离子全部是OH-的化合物，可分为可溶性碱（可溶于水，如NaOH、KOH等）和不溶性碱（不溶于水，如Cu(OH)2、Mg(OH)2等）；盐是由金属离子或铵根离子和酸根离子组成的化合物，可分为正盐（酸和碱完全中和的产物，如K2CO3、Na2SO4等）、酸式盐（酸中的氢离子被部分中和的产物，如NaHSO4、NH4HCO3等）及碱式盐（碱中的氢氧根部分被中和的产物，如Cu2(OH)2CO3等）。