高考化学600分策略二轮讲义第1部分 板块3 专题10 元素及其无机化合物.docx

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高考化学600分策略二轮讲义第1部分板块3专题10元素及其无机化合物

板块三 元素及其化合物

专题十

 元素及其无机化合物

命题热点提炼

三年考情汇总

核心素养链接

1.金属及其化合物的性质与制备

2018·Ⅱ卷T7(A、C、D)

2017·Ⅰ卷T27,Ⅱ卷T8(B)、T13,Ⅲ卷T26、T27

2016·Ⅰ卷T12,Ⅱ卷T13,Ⅲ卷T7

1.变化观念——认识元素及其化合物的性质和变化。

2.实验探究——能设计并优化实验方案,对典型物质及性质进行实验探究。

3.创新意识——尊重事实和证据,能独立思考,对相关实验大胆质疑并能改进和创新。

4.社会责任——关注环境保护和资源开发,具有可持续发展意识和绿色化学观念。

2.非金属及其化合物的性质与制备

2018·Ⅰ卷T7、T27

(1)

(2),Ⅱ卷T28

(2)

2017·Ⅰ卷T10,Ⅱ卷T7(D)、T13(C),Ⅲ卷T26

2016·Ⅰ卷T8、T27,Ⅱ卷T28,Ⅲ卷T7

3.元素及其化合物的综合应用

2018·Ⅰ卷T7,Ⅱ卷T26、T28

(1)

(2),Ⅲ卷T27

2017·Ⅰ卷T27,Ⅱ卷T26,Ⅲ卷T26

2016·Ⅰ卷T27,Ⅱ卷T28

命题热点1 金属及其化合物的性质与制备

■知识储备——核心要点填充

1.金属及其化合物的相互转化关系

(1)钠及其化合物之间的转化关系

a.写出图中标号的化学方程式:

③2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2;

⑤2NaHCO3

Na2CO3+CO2↑+H2O。

b.写出图中标号的离子方程式:

①2Na+2H2O===2Na++2OH-+H2↑;

②2Na2O2+2H2O===4Na++4OH-+O2↑;

④2Cl-+2H2O

2OH-+H2↑+Cl2↑;

⑥Na++NH3+CO2+H2O===NaHCO3↓+NH

⑦CO

+CO2+H2O===2HCO

(2)镁及其化合物之间的转化关系

写出图中标号的化学方程式:

①3Mg+N2

Mg3N2;

②2Mg+CO2

2MgO+C;

③Mg3N2+8H2O===3Mg(OH)2+2NH3·H2O;

④Mg+2H2O

Mg(OH)2+H2↑。

(3)铝及其化合物之间的转化关系

a.写出图中标号的化学方程式:

①2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑;

⑥2Al+Fe2O3

2Fe+Al2O3。

b.写出图中标号的离子方程式:

②Al2O3+2OH-===2AlO

+H2O;

③Al3++3NH3·H2O===Al(OH)3↓+3NH

④Al(OH)3+OH-===AlO

+2H2O;

⑤AlO

+CO2+2H2O===Al(OH)3↓+HCO

或2AlO

+CO2+3H2O===2Al(OH)3↓+CO

(4)铁及其化合物之间的转化关系

a.写出图中标号的化学方程式:

①3Fe+4H2O(g)

Fe3O4+4H2;

⑤4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3。

b.写出图中标号的离子方程式:

②Fe2O3+6H+===2Fe3++3H2O;

③Cu+2Fe3+===2Fe2++Cu2+;

④2Fe2++H2O2+2H+===2Fe3++2H2O。

(5)铜及其化合物之间的转化关系

写出图中标号的化学方程式:

①2Cu+O2+CO2+H2O===Cu2(OH)2CO3;

②Cu+2H2SO4(浓)

CuSO4+SO2↑+2H2O;

③Cu2(OH)2CO3+4HCl===2CuCl2+CO2↑+3H2O。

2.金属及其化合物的特性及应用

(1)Na2O2遇CO2或H2O可产生O2,可用于呼吸面具中供氧剂。

(2)碳酸氢钠可用于胃酸中和剂的原理是(写出离子方程式)HCO

+H+===CO2↑+H2O,但胃溃疡者慎用。

(3)纯碱清洗油污的原理是(写离子方程式)CO

+H2O

HCO

+OH-。

(4)明矾和铁盐作净水剂的原理是在水中生成胶体,吸附悬浮物后沉降。

(5)侯氏制碱法涉及的物质有NaCl、NH3、CO2、H2O。

(6)FeCl3溶液可用于腐蚀印刷Cu电路板的化学方程式为2FeCl3+Cu===CuCl2+2FeCl2。

(7)CuSO4可用于杀菌消毒的原因是Cu2+使蛋白质变性。

(8)泡沫灭火器中的两试剂是NaHCO3和Al2(SO4)3溶液,反应的化学方程式为6NaHCO3+Al2(SO4)3===2Al(OH)3↓+6CO2↑+3Na2SO4。

■真题再做——感悟考法考向

1.下列关于金属及其化合物的叙述正确的是________(填序号)。

①(2017·全国卷Ⅱ)乙醇和水都可与金属钠反应产生可燃性气体,说明乙醇分子中的氢与水分子中的氢具有相同的活性

②(2017·全国卷Ⅱ)将金属钠在燃烧匙中点燃,迅速伸入集满CO2的集气瓶,集气瓶中产生大量白烟,瓶内有黑色颗粒产生,说明CO2具有氧化性

③(2017·全国卷Ⅱ)向2mL0.1mol·L-1的FeCl3溶液中加足量铁粉,振荡,加1滴KSCN溶液,黄色逐渐消失,加KSCN溶液颜色不变,说明还原性:

Fe>Fe2+

④(2016·全国卷Ⅲ)Al2(SO4)3和小苏打反应应用于泡沫灭火器灭火

⑤(2016·全国卷Ⅱ)将MgCl2溶液加热蒸干制备无水MgCl2

⑥(2016·全国卷Ⅰ)配制氯化铁溶液时,将氯化铁溶解在较浓的盐酸中再加水稀释

⑦(2016·全国卷Ⅱ)将NaOH浓溶液滴加到饱和FeCl3溶液中制备Fe(OH)3胶体

⑧(2016·全国卷Ⅱ)除去Cu粉中混有CuO的方法是加入稀硝酸溶解、过滤、洗涤、干燥

⑨(2016·全国卷Ⅲ)因为铁比铜金属性强,所以可用FeCl3腐蚀Cu刻制印刷电路板

⑩(2015·全国卷Ⅱ)钠在空气中燃烧可生成多种氧化物。

23g钠充分燃烧时转移电子数为NA

⑪(2015·全国卷Ⅱ)将稀盐酸滴入碳酸钠与氢氧化钠的混合溶液中,立即产生气泡

⑫(2015·全国卷Ⅰ)用坩埚钳夹住一小块用砂纸仔细打磨过的铝箔在酒精灯上加热,熔化后的液态铝滴落下来,说明铝的熔点较低

⑬(2015·全国卷Ⅱ)浓硝酸滴入用砂纸打磨过的铝条中,产生红棕色气体

⑭(2015·全国卷Ⅱ)氯化铝溶液滴入浓NaOH溶液中,产生大量白色沉淀

⑮(2015·全国卷Ⅰ)将铜粉加入1.0mol·L-1Fe2(SO4)3溶液中,现象是溶液变蓝,有黑色固体出现

⑯(2018·全国卷Ⅱ)碳酸钠可用于去除餐具的油污

⑰(2018·全国卷Ⅱ)Al(OH)3可用于中和过多胃酸

【答案】 ②③④⑥⑩⑯⑰

2.(2016·全国卷Ⅱ,节选)某班同学用如下实验探究Fe2+、Fe3+的性质。

回答下列问题:

(1)分别取一定量氯化铁、氯化亚铁固体,均配制成0.1mol·L-1的溶液。

在FeCl2溶液中需加入少量铁屑,其目的是______________________________

_________________________________________________________。

(2)甲组同学取2mLFeCl2溶液,加入几滴氯水,再加入1滴KSCN溶液,溶液变红,说明Cl2可将Fe2+氧化。

FeCl2溶液与氯水反应的离子方程式为_________________________________________________________

_________________________________________________________。

【解析】 

(1)Fe2+具有很强的还原性,易被空气中的O2氧化为Fe3+,在FeCl2溶液中加入少量铁屑,可防止Fe2+被氧化。

(2)Fe2+被氧化为Fe3+,Cl2被还原为Cl-,反应的离子方程式为2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-。

【答案】 

(1)防止Fe2+被氧化 

(2)2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-

[误区警示] 金属及其化合物的性质及其应用的8大误区

(1)溶液中加入KSCN溶液,溶液变红色,只能说明溶液中含有Fe3+,无法证明是否含有Fe2+。

(2)既能与酸反应生成气体,又能与碱反应生成气体的物质不一定是Al,还有可能是(NH4)2CO3或NH4HCO3等。

(3)Fe与Cl2反应,不论Cl2是否过量,产物均为FeCl3而不是FeCl2。

(4)Na在氧气中燃烧,不论氧气是否足量,产物均为Na2O2。

(5)常温下,浓H2SO4和浓HNO3遇Fe、Al钝化,表现了浓H2SO4和浓HNO3的强氧化性,不能认为不反应。

(6)明矾、铁盐净水的原理是形成胶体吸附悬浮物沉降而不能杀菌消毒。

(7)Fe与HNO3反应最终以Fe2+还是Fe3+的形式存在,决定于二者的相对量。

(8)Fe3+与Cu反应不能认为Cu比Fe活泼,因该反应不是置换反应。

■模拟尝鲜——高考类题集训

1.(2018·合肥调研)在给定条件下,下列物质的转化不能实现的是(  )

A.Fe2O3

FeCl3溶液

无水FeCl3

B.饱和NaCl溶液

NaHCO3

Na2CO3

C.Al2O3

NaAlO2溶液

Al(OH)3

D.MgCl2溶液

Mg(OH)2

MgO

A [加热会促进FeCl3水解,且水解生成的HCl易挥发,故最终得不到无水FeCl3,A项符合题意。

向饱和NaCl溶液中先通入NH3,后通入CO2,发生反应:

NaCl+H2O+CO2+NH3===NaHCO3↓+NH4Cl,过滤可得到NaHCO3,NaHCO3受热分解即可得到Na2CO3,B项不符合题意。

Al2O3与NaOH溶液反应可生成NaAlO2溶液:

Al2O3+2NaOH===2NaAlO2+H2O,向NaAlO2溶液中通入CO2可生成Al(OH)3沉淀,C项不符合题意。

MgCl2溶液和石灰乳能发生复分解反应得到Mg(OH)2,Mg(OH)2煅烧分解生成MgO,D项不符合题意。

]

2.(2018·湘东五校联考)向CuSO4溶液中逐滴加入碘化钾溶液至过量,观察到产生白色沉淀CuI,蓝色溶液变棕色,再向反应后的溶液中加入过量SO2,溶液变无色。

则下列说法正确的是(  )

A.通入22.4LSO2参加反应时,有2NA个电子发生转移

B.通入SO2后溶液逐渐变成无色,体现了SO2的漂白性

C.滴加碘化钾溶液时,KI被氧化,CuI是氧化产物

D.上述实验条件下,微粒的氧化性:

Cu2+>I2>SO2

D [题中没有指明温度和压强,22.4LSO2的物质的量无法确定,故转移电子数无法确定,A项错误;通入SO2时发生反应:

SO2+I2+2H2O===H2SO4+2HI,SO2将I2还原为I-,体现了SO2的还原性,B项错误;滴加碘化钾溶液时,CuSO4转化为CuI,则CuSO4被还原,故KI被氧化,CuI是还原产物,C项错误;由2Cu2++4I-===2CuI↓+I2、SO2+I2+2H2O===H2SO4+2HI,结合氧化还原反应中氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性,可得氧化性:

Cu2+>I2>SO2,D项正确。

]

3.(2018·蓉城名校联考)下列说法正确的是(  )

A.1molFeI2与足量氯水反应时转移的电子数为2NA

B.明矾用作净水剂不涉及化学变化

C.灼烧白色粉末火焰呈黄色,证明原粉末中有Na+、无K+

D.向饱和Na2CO3溶液中通入过量CO2,会有NaHCO3晶体析出

D [氯水足量时能将FeI2氧化成Fe3+和I2,故1molFeI2与足量氯水反应转移3mol电子,A项错误;明矾中Al3+水解生成Al(OH)3胶体,Al(OH)3胶体能吸附水中悬浮物而起到净水作用,涉及化学变化和物理变化,B项错误;做钾的焰色反应实验时,需透过蓝色钴玻璃观察以除去钠的焰色干扰,C项错误;溶解度:

Na2CO3>NaHCO3,向饱和Na2CO3溶液中通入过量CO2,溶液中会析出NaHCO3晶体,D项正确。

]

4.(2018·山西八校联考)谢弗勒尔盐(Cu2SO3·CuSO3·2H2O)是一种不溶于水、酸和乙醇的固体,100℃时发生分解。

可由CuSO4·5H2O和SO2制备得到,实验装置如图所示:

A    B   C

(1)装置A在常温下制取SO2时,用70%硫酸而不用稀硫酸或98%浓硫酸,其原因是_________________________________________________________

_________________________________________________________。

(2)装置B中发生反应的离子方程式为____________________________

_________________________________________________________。

(3)装置C的作用是______________________________________。

(4)从B中获得的固体需先用蒸馏水充分洗涤,再真空干燥。

检验已洗涤干净的方法是___________________________________________________

_________________________________________________________。

(5)请补充完整由工业级氧化铜(含少量FeO)制备实验原料纯净CuSO4·5H2O的实验方案:

向工业级氧化铜中边搅拌边加入稍过量的硫酸溶液,微热使其完全溶解,边搅拌边向其中滴入________溶液,加入适量纯净的________调节3.2<pH<4.2,静置,过滤,将滤液水浴加热蒸发浓缩至表面出现晶膜,冷却结晶,过滤,用95%酒精洗涤晶体2~3次,晾干,得到CuSO4·5H2O。

[已知该溶液中氢氧化物开始沉淀至沉淀完全时的pH范围分别为:

Fe(OH)2(5.8~8.8);Cu(OH)2(4.2~6.7);Fe(OH)3(1.1~3.2)]

【解析】 

(2)装置B为Cu2SO3·CuSO3·2H2O的制备装置,由3Cu2+得2×e-,Cu2SO3·CuSO3·2H2O、SO2失2e-,SO

,根据得失电子守恒、电荷守恒及原子守恒,配平离子方程式为3Cu2++3SO2+6H2O===Cu2SO3·CuSO3·2H2O↓+8H++SO

(3)最后一个装置为SO2尾气吸收装置,由于SO2易溶于水,故装置C为安全瓶,起到防止倒吸的作用。

(4)根据Cu2SO3·CuSO3·2H2O的制备反应,欲检验Cu2SO3·CuSO3·2H2O是否洗涤干净,可以通过检验最后一次洗涤液中是否含SO

,实验操作为取少量最后一次的洗涤液于试管中,向其中滴加盐酸酸化的BaCl2溶液,若不产生白色沉淀,则表明已洗涤干净。

(5)加入稍过量的硫酸溶液,得到CuSO4、FeSO4、H2SO4的混合溶液,从提供的氢氧化物开始沉淀至沉淀完全的pH范围可知,Fe2+不能通过直接沉淀而除去,否则Fe2+沉淀完全时Cu2+也沉淀完全,因此需要加入氧化剂先将Fe2+转化为Fe3+,再调节3.2<pH<4.2,此时Fe3+沉淀完全,Cu2+未开始沉淀,加入H2O2溶液,不会引入新的杂质,调节pH时加入纯净的CuO或Cu(OH)2或CuCO3或Cu2(OH)2CO3。

【答案】 

(1)二氧化硫在稀硫酸中的溶解度太大;浓硫酸中H+浓度小不适宜制备二氧化硫

(2)3Cu2++3SO2+6H2O===Cu2SO3·CuSO3·2H2O↓+8H++SO

(3)作安全瓶,防止倒吸

(4)取少量最后一次的洗涤液于试管中,向其中滴加盐酸酸化的BaCl2溶液,若不产生白色沉淀,则表明已洗涤干净

(5)H2O2 CuO[或Cu(OH)2或CuCO3或Cu2(OH)2CO3]

命题热点2 非金属及其化合物的性质及制备

■知识储备——核心要点填充

1.非金属及其化合物的相互转化关系

(1)碳、硅及其化合物的转化关系

写出图中标号的化学方程式:

①SiO2+2C

Si+2CO↑;

②SiO2+2NaOH===Na2SiO3+H2O;

③Si+2NaOH+H2O===Na2SiO3+2H2↑;

④Na2SiO3+CO2+H2O===Na2CO3+H2SiO3↓;

⑤SiO2+4HF===SiF4↑+2H2O。

(2)氯及其化合物之间的转化关系

a.写出图中标号的化学方程式:

②Cl2+2NaOH===NaClO+NaCl+H2O;

④2Ca(OH)2+2Cl2===CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O;

⑦3Cl2+6KOH(浓)

KClO3+5KCl+3H2O;

⑧CH2===CH2+Cl2―→CH2Cl-CH2Cl。

b.写出图中标号的离子方程式:

①Cl2+SO2+2H2O===2Cl-+SO

+4H+;

③Cl2+H2O

H++Cl-+HClO;

⑤MnO2+4H++2Cl-

Mn2++Cl2↑+2H2O;

⑥Cl2+SO

+H2O===2Cl-+SO

+2H+。

(3)硫及其化合物之间的转化关系

写出图中标号的化学方程式:

①SO2+2H2S===3S↓+2H2O;

②Cu+2H2SO4(浓)

CuSO4+SO2↑+2H2O;

③C+2H2SO4(浓)

CO2↑+2SO2↑+2H2O;

④2CaSO3+O2===2CaSO4;

⑤Na2SO3+H2SO4===Na2SO4+SO2↑+H2O。

(4)氮及其化合物之间的转化关系

写出图中标号的化学方程式:

①2NH4Cl+Ca(OH)2

CaCl2+2NH3↑+2H2O;

②4NH3+5O2

4NO+6H2O;

③3NO2+H2O===2HNO3+NO;

④C+4HNO3(浓)

CO2↑+4NO2↑+2H2O;

⑤3Cu+8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O;

⑥NH3+HCl===NH4Cl。

2.非金属及其化合物的特性及应用

(1)硅及其化合物

①硅是半导体材料,制作硅芯片、硅光电池等。

②SiO2是一种酸性氧化物,高熔点、高硬度,可用于制备光导纤维,生产玻璃作装饰物等。

③硅胶具有多孔、表面积大、吸附性强,可应用于干燥剂和催化剂载体。

(2)氯水、次氯酸盐溶液可作漂白剂、消毒剂的实质粒子是HClO,能作杀菌消毒的物质常有Cl2、O3、ClO2、H2O2、次氯酸盐、Na2O2。

(3)通入品红溶液褪色的常见气体有Cl2、SO2、O3,若溶液加热又恢复红色的气体是SO2。

(4)Na2S2O3溶液中加稀H2SO4,现象是溶液中变浑浊,且有气泡生成,其离子方程式为S2O

+2H+===S↓+SO2↑+H2O。

(5)SO2可作漂白剂,可应用于漂白纸浆、毛、丝、草帽辫等。

(6)干冰升华吸热,可用于人工降雨,氨气易液化且汽化时吸收大量热,可作制冷剂。

3.常见气体的制备原理(写化学方程式和收集方法)

(1)CO2:

CaCO3+2HCl===CaCl2+CO2↑+H2O,向上排空气法。

(2)O2:

2H2O2

2H2O+O2↑或2KClO3

2KCl+3O2↑,排水法。

(3)Cl2:

MnO2+4HCl(浓)

MnCl2+Cl2↑+2H2O,向上排空气法。

(4)SO2:

Na2SO3+H2SO4===Na2SO4+SO2↑+H2O或

Cu+2H2SO4(浓)

CuSO4+SO2↑+2H2O,向上排空气法。

(5)NH3:

Ca(OH)2+2NH4Cl

CaCl2+2NH3↑+2H2O,向下排空气法。

(6)NO2:

Cu+4HNO3(浓)===Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O,向上排空气法。

(7)NO:

3Cu+8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O,排水法。

(8)H2:

Zn+H2SO4===ZnSO4+H2↑,排水法。

■真题再做——感悟考法考向

1.

(1)(2018·全国卷Ⅰ)生产Na2S2O5,通常是由NaHSO3过饱和溶液经结晶脱水制得。

写出该过程的化学方程式

___________________________________________________________。

(2)(2018·全国卷Ⅲ)SiHCl3在常温常压下为易挥发的无色透明液体,遇潮气时发烟生成(HSiO)2O等,写出该反应的化学方程式________________________。

【答案】 

(1)2NaHSO3===Na2S2O5+H2O

(2)2SiHCl3+3H2O===(HSiO)2O+6HCl

2.下列关于非金属及其化合物的叙述正确的是________(填序号)。

(1)(2017·全国卷Ⅱ)甲烷与氯气在光照下反应后的混合气体能使湿润的石蕊试纸变红,说明生成的氯甲烷具有酸性

(2)(2017·全国卷Ⅱ)加热盛有少量NH4HCO3固体的试管,并在试管口放置湿润的红色石蕊试纸,石蕊试纸变蓝,说明NH4HCO3显碱性

(3)(2016·全国卷Ⅲ)漂白粉能漂白织物的原因是次氯酸盐具有氧化性

(4)(2015·全国卷Ⅱ)向苦卤中通入Cl2是为了提取溴

【答案】 (3)(4)

3.(2017·全国卷Ⅰ)实验室用H2还原WO3制备金属W的装置如图所示(Zn粒中往往含有硫等杂质,焦性没食子酸溶液用于吸收少量氧气)。

下列说法正确的是(  )

A.①、②、③中依次盛装KMnO4溶液、浓H2SO4、焦性没食子酸溶液

B.管式炉加热前,用试管在④处收集气体并点燃,通过声音判断气体纯度

C.结束反应时,先关闭活塞K,再停止加热

D.装置Q(启普发生器)也可用于二氧化锰与浓盐酸反应制备氯气

B [A项,若③中为焦性没食子酸溶液,则进入④中的气体还会有水蒸气。

B项,若在④处收集气体点燃,发出“噗”声,则证明制取的氢气较纯,可以加热管式炉。

C项,为了防止生成的W被氧化,反应结束时应先停止加热,待管式炉冷却后再关闭活塞K。

D项,二氧化锰与浓盐酸反应制取氯气需要加热,而启普发生器不能加热。

]

4.(2016·全国卷Ⅰ)氮的氧化物(NOx)是大气污染物之一,工业上在一定温度和催化剂条件下用NH3将NOx还原生成N2。

某同学在实验室中对NH3与NO2反应进行了探究。

回答下列问题:

(1)氨气的制备

①氨气的发生装置可以选择上图中的____________________________,

反应的化学方程式为___________________________________________

________________________________________________________。

②欲收集一瓶干燥的氨气,选择上图中的装置,其连接顺序为:

发生装置→________(按气流方向,用小写字母表示)。

(2)氨气与二氧化氮的反应

将上述收集到的NH3充入注射器X中,硬质玻璃管Y中加入少量催化剂,充入NO2(两端用夹子K1、K2夹好)。

在一定温度下按图示装置进行实验。

操作步骤

实验现象

解释原因

打开K1,推动注射器活塞,使X中的气体缓慢充入Y管中

①Y管中

________

②反应的化学方程式

_______________

_______________

将注射器活塞退回原处并固定,待装置恢复到室温

Y管中有少量水珠

生成的气态水凝聚

打开K2

③______________

________________

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