《元素及其化合物二轮复习专题》.docx
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《元素及其化合物二轮复习专题》
元素及其化合物二轮复习专题考点分析
根据近几年来的考点分布分析，我们需要复习的主要内容有哪些
回归课本需理解哪些内容除了必备的基础知识外，还需要掌握哪些能力
考查年份
考查形式
2013年
2014年
2015年
）
2016年
考频
I卷
27题
II卷
27题
I卷
27题
II卷
（
27题
I卷
27题
II卷
26题
I卷
28题
II卷
26题
&
陌生方程式书写
（2）（3）
（4）
（1）
（1）（3）
（2）（3）
（1）（6）
（2）
（2）
（
12
计算
（4）
（4）
（2）（4）
（4）（5）
（4）（5）
@
8
（不采用）某试剂/操作的（原因/目的）作用
（1）（6）
（1）
（3）
（3）
（4）
（5）
！
7
杂质、除杂
（1）
（4）③
（4）
（3）（4）
（3）
；
6
产物、副产物
（6）
（2）
（2）
（3）
~
4
电极式
（5）
（4）①
（3）
（1）
<
4
元素化合价
（1）
（2）①
（1）
（1）
[
4
电化学工作原理
（4）②
（4）③
}
（3）
3
氧化产物
（2）②
、
（4）
2
电子式
（5）
%
（1）
2
物质的分类
（2）③
、
（4）
2
溶液酸碱性
（2）③
"
1
离子检验
（3）
。
1
反应类型
（2）
$
1
反应速率
（2）
'
1
元素位置
（1）
\
1
酸性强弱比较
（1）
、
1
一、试题特点：
以实际生产或生活背景为载体，以元素及其化合物知识为依托，多以无机工艺流程图的形式出现，将无机理论、元素化合物（氧化还原、离子反应、电化学知识、化学实验、化学计算）等多块内容融为一体，综合性增强。
二、考查角度：
1、陌生化学反应和电极反应（转化观、守恒观）2、物质的类别和价态（分类观）
3、物质的净化除杂（转化观、分类观）4、物质的分离提纯（分类观）
5、原料的循环使用（绿色化学价值观）
6、滴定法测定产品纯度、计算产率（转化观、守恒观）
}
7、与基本原理的结合（平衡移动、溶度积等知识结合平衡观）
三、化工流程的解题策略
1、一般的流程：
原料（可能含预处理）----分离提纯-----产品（或含有副产品），如：
关注三线一框：
指向方框；从方框出去；回头的箭头的意义《南方凤凰台》P65《归纳总结》
、
2、关注分离和提纯的方法（与实验题类似）
①过滤②蒸馏③结晶④洗涤⑤萃取
3、关注生产线：
首先快速通读全题：
①明确流程的目的（特别是流程中的始末物质）
②由题干入手，明确题目设问情况：
问题一般各自相对独立，无连带效应，一个问题解决不了不会影响下一个问题的解决。
③回顾教材，明确各物质的性质，分析流程的步骤及每个方框的意义，找出题目中运用的生产原理。
④每题中基本上都有与流程无关的问题，可直接作答；对于超纲知识，题目中要么有信息提示，要么与解答题目无关。
一、试剂与操作
【注意】全面并规范表达（具体）
1、试剂的作用或目的一般有哪些
…
2、操作的作用和目的
①分离提纯，操作有
②提高反应速率、、等
③降低成本（如：
废物利用）
④安全（防爆炸）、绿色环保（原子利用率、毒性、污染、能耗、试剂用量）
考试通常设问形式：
①为何用试剂A代替试剂B；②为何不能用试剂A代替试剂B；③某步骤的操作是；④某操作的目的是；⑤在进行某操作前，应先加xx或进行xx操作，为什么
【例1】（2016岳阳市二模）钛铁矿的主要成分为FeTiO3（可表示为FeO·TiO2），含有少量MgO、CaO、SiO2等杂质。
利用钛铁矿制备锂离子电池电极材料（钛酸锂Li4Ti5O12和磷酸亚铁锂LiFePO4）的工艺流程如下图所示：
@
已知：
FeTiO3与盐酸反应的离子方程式为：
FeTiO3+4H++4Cl-===Fe2++TiOCl42-+2H2O。
（1）化合物FeTiO3中铁元素的化合价是。
（2）滤渣A的成分是。
（3）反应②中固体TiO2转化成（NH4）2Ti5O15溶液时，Ti元素的浸出率与反应温度的关系如右图所示。
反应温度过高时，Ti元素浸出率下降的原因是。
—
（4）（改编）往滤液D中加入双氧水的作用是。
本类题目作答时，需要注意答题的规范性有些需要注意使用哪些正确的化学术语比如：
研磨、粉碎等专业术语。
归纳常见操作与答题角度及套路。
比如：
常见操作与答题角度
常见操作
答题角度
加过量试剂
控制较低温度
，
加入氧化剂
判断能否加入其他物质
分离提纯
在空气或其他气体中进行反应或操作
判断沉淀是否洗净
*
控制溶液的pH
控制温度的目的（常用水浴、冰浴）
洗涤晶体
.
用某些有机试剂清洗
【练习1】硫酸铅广泛应用于制造蓄电池、白色颜料等。
利用锌冶炼过程中的铅浮渣生产硫酸铅的流程如下：
已知铅浮渣的主要成分是PbO、Pb，还含有少量Ag、CaO和其他不溶于硝酸的杂质。
25℃时，Ksp（CaSO4）＝×10－5，Ksp（PbSO4）＝×10－8。
（2）步骤Ⅰ需控制硝酸的用量并使Pb稍有剩余，目的是_______________________________________。
（3）母液可循环利用于步骤Ⅰ，其溶质主要是__________________（填一种物质化学式），若母液中残留的SO42－过多，循环利用时可能出现的问题是__________________________________。
（4）产品PbSO4还需用Pb（NO3）2溶液多次洗涤，目的是除去_____________________。
—
【练习2】锂离子电池的广泛应用使回收利用锂资源成为重要课题：
其中需要重点回收的是正极材料，其主要成分为钴酸锂（LiCoO2）、导电乙炔黑（一种炭黑）、铝箔以及有机粘接剂。
某回收工艺流程如下
（4）酸浸时反应的化学方程式为____________________________________________。
如果用盐酸代替H2SO4和H2O2的混合液也能达到溶解的目的，但不利之处是____________________。
）
【练习3】KNO3是重要的化工产品，下面是一种已获得专利的KNO3制备方法的流程图：
#
（2）反应Ⅱ需在干态、加热的条件下进行，加热的目的是；从反应Ⅳ所得混合物中分离出CaSO4的方法是趁热过滤，趁热过滤的目的是。
（3）检验反应Ⅱ所得K2SO4中是否混有KCl的方法是：
取少量K2SO4样品溶解于水，。
（4）整个流程中，可循环利用的物质除（NH4）2SO4外，还有（填化学式）。
、
二、反应条件的控制
1、调节pH：
调节pH值的目的有哪些调节pH值的物质一般有哪些要求如何确定需要调节的pH大小
【例2】（2015新课标全国II理综,26、14分）（4）用废电池的锌皮制备ZnSO4·7H2O的过程中
，需去除少量杂质铁，其方法是：
加稀硫酸和H2O2溶解，铁变为_________，加碱调节至pH为___时，铁刚好完全沉淀（离子浓度小于1×10-5mol/L时，即可认为该离子沉淀完全）；继续加碱调节至pH为________时，锌开始沉淀（假定Zn2＋浓度为L）。
化合物
Zn（OH）2
Fe（OH）2
Fe（OH）3
Ksp近似值
*
10-17
10-17
10-39
2、温度的控制：
控制反应温度是实验与化工生成中常用实验措施，其具体措施包括
（1），其优点有：
控制反应温度的目的有哪些你能否举例说明（5种以上）
【例3】从化工厂铬渣中提取硫酸钠的工艺如下：
￥
已知：
①铬渣含有Na2SO4及少量Cr2O72-、Fe3+；②Fe3+、Cr3+完全沉淀（c≤×10-5mol·L-1）时pH分别为和5。
（1）“微热”的目的是
【练习4】工业上由钛铁矿（FeTiO3）（含Fe2O3、SiO2等杂质）制备TiO2的有关反应包括:
酸溶FeTiO3（s）+2H2SO4（aq）
FeSO4（aq）+TiOSO4（aq）+2H2O（l）
水解 TiOSO4（aq）+2H2O（l）
H2TiO3（s）+H2SO4（aq）简要工艺流程如下:
①试剂A为 。
钛液Ⅰ需冷却至70℃左右,若温度过高会导致产品TiO2收率降低,原因是 。
（反思：
1.根据什么分析出试剂A2.分析原因的突破口在哪里）
、
【练习5】氯化亚铜（CuCl）广泛应用于化工、印染、电镀等行业。
CuCl难溶于醇和水，可溶于氯离子浓度较大的体系，在潮湿空气中易水解氧化。
以海绵铜（主要成分是Cu和少量CuO）为原料，采用硝酸铵氧化分解技术生产CuCl的工艺过程如下：
（1）步骤①中得到的氧化产物是_____。
溶解温度应控制在60～70℃，原因是________________________。
（思考方向：
温度与速率相关，溶解温度与性质相关吗还有类似物质吗）
【练习6】锗是重要的半导体材料，应用于航空航天测控、光纤通讯等领域。
一种提纯二氧化锗粗品（主要含GeO2、As2O3）的工艺如下：
已知：
①“碱浸”过程中的反应为
GeO2＋2NaOH===Na2GeO3＋H2OAs2O3＋2NaOH===2NaAsO2＋H2O
—
②“蒸馏”过程中的反应为Na2GeO3＋6HCl===2NaCl＋GeCl4＋3H2O
③GeCl4的熔点为－49.5℃，AsCl3与GeCl4的沸点分别为130.2℃、84℃。
（4）“水解”操作时发生的化学反应方程式为_________________________，“水解”操作时保持较低温度有利于提高产率，其可能的原因是_____________________________、____________________。
（反思：
该情景“较低温度”需要如何解读与该因素变化相关的知识有哪些）
【练习7】[2016·全国卷Ⅱ]丙烯腈（CH2===CHCN）是一种重要的化工原料，工业上可用“丙烯氨氧化法”生产。
主要副产物有丙烯醛（CH2===CHCHO）和乙腈（CH3CN）等。
回答下列问题：
（1）以丙烯、氨、氧气为原料，在催化剂存在下生成丙烯腈（C3H3N）和副产物丙烯醛（C3H4O）的热化学方程式如下：
~
（2）高于460℃时，丙烯腈产率降低的可能原因是________。
（反思：
该情景“高于460”需要如何解读与该因素变化相关的知识有哪些）
【练习8】
（二）过氧化钙的制备
（3）步骤②的具体操作为逐滴加入稀盐酸，至溶液中尚存有少量固体，此时溶液呈________性（填“酸”“碱”或“中”）。
将溶液煮沸，趁热过滤。
将溶液煮沸的作用是__________________________。
，
（反思：
判断酸碱性的基本思路是怎样的怎样快速关联答案突破口）
【练习9】KNO3是重要的化工产品，下面是一种已获得专利的KNO3制备方法的主要步骤：
（2）反应Ⅱ需在干态、加热的条件下进行，加热的目的是__________________________________________；从反应Ⅳ所得混合物中分离出CaSO4的方法是趁热过滤，趁热过滤的目的是__________________________。
【反思归纳】反应温度控制
%
1.控制反应温度方法——（水浴、油浴、冰水浴等）
2.控制反应温度的目的——如何快速思考有序思考
（1）控制（加快）反应速率
（2）平衡移动——促进水解；溶解；平衡移动，控制反应方向；
（3）考虑物质性质——控制固体的溶剂与结晶（如热过滤可以防止某些固体析出）；
（4）升温，促进溶液中气体的逸出，或者使某些物质达到沸点挥发
（5）升温——副反应是否增多，使催化剂活性是否降低；
（6）降温——分离提纯应用，趁热过滤，减少因降温二析出的溶质的量；
（7）降温，防止物质高温分解或者挥发，降温或者减压可以减少能源成本，降低对设备的要求。
…
三、物质的分离及主副产品的判断
【例4】（2014新课标全国I理综）（4）H3PO2也可用电渗析法制备。
“四室电渗析法”工作原理如图所示（阳膜和阴膜分别只允许阳离子、阴离子通过）：
②分析产品室可得到H3PO2的原因
。
…
③早期采用“三室电渗析法”制备H3PO2：
将“四室电渗析法”中阳极室的稀硫酸用H3PO2稀溶液代替，并撤去阳极室与产品室之间的阳膜，从而合并了阳极室与产品室。
其缺点是产品中混有杂质。
该杂质产生的原因是：
。
【练习10】（2015新课标全国II理综,26、14分）酸性锌锰干电池是一种一次电池，外壳为金属锌，中间是碳棒，其周围是碳粉，MnO2，ZnCl2和NH4Cl等组成的糊状填充物，该电池在放电过程产生MnOOH，回收处理该废电池可得到多种化工原料，有关数据下表所示：
溶解度/（g/100g水）
温度/℃
化合物
0
20
40
60
<
80
100
NH4Cl
ZnCl2
{
343
395
452
488
541
614
化合物
Zn（OH）2
Fe（OH）2
@
Fe（OH）3
Ksp近似值
10-17
10-17
10-39
回答下列问题：
（3）废电池糊状填充物加水处理后，过滤，滤液中主要有ZnCl2和NH4Cl，二者可通过____分离回收；滤渣的主要成分是MnO2、_________和___，欲从中得到较纯的MnO2，最简便的方法是，其原理是。
（4）用废电池的锌皮制备ZnSO4·7H2O的过程中
，需去除少量杂质铁，其方法是：
加稀硫酸和H2O2溶解，铁变为_____，加碱调节至pH为时，铁刚好完全沉淀（离子浓度小于1×10-5mol/L时，即可认为该离子沉淀完全）；继续加碱调节至pH为_____时，锌开始沉淀（假定Zn2＋浓度为L）。
若上述过程不加H2O2后果是，原因是。
【练习11】【2016年高考四川卷】
#
已知：
①Ca5（PO4）3F在950℃不分解；②4Ca5（PO4）3F+18SiO2+30C
2CaF2+30CO+18CaSiO3+3P4
请回答下列问题：
（1）950℃煅烧磷尾矿生成气体的主要成分是___________。
（3）NH4NO3溶液能从磷矿I中浸取出Ca2+的原因是__________________________。
【练习12】【2016年高考北京卷】（3）PbO溶解在NaOH溶液中，存在平衡：
PbO（s）+NaOH（aq）
NaHPbO2（aq），其溶解度曲线如图所示。
②过滤Ⅲ的目的是提纯，由PbO粗品得到高纯PbO，综合上述溶解度曲线，简述过程Ⅲ的操作______________________________________
_________________________________________________________。
#
【练习13】【2016年高考江苏卷】（12分）
（2）氯化过程中Cl2转化为Ca（ClO3）2的总反应方程式为6Ca（OH）2+6Cl2＝Ca（ClO3）2+5CaCl2+6H2O氯化完成后过滤。
①滤渣的主要成分为（填化学式）。
（3）向滤液中加入稍过量KCl固体可将Ca（ClO3）2转化为KClO3，若溶液中KClO3的含量为100g▪L-1，从该溶液中尽可能多地析出KClO3固体的方法是。
、
>
四、陌生化学方程式的书写
（一）非氧化还原类型陌生方程式书写
前后信息结合，先判断是否有元素价态发生变化。
若无，按平时类型仿写。
如是否发生：
物质的水解，强酸+弱酸盐→强酸盐+弱酸，强酸+弱酸盐→强酸盐+弱酸酸式盐，强碱+弱碱盐→强碱盐+弱碱，碱+酸性氧化物→盐+水，酸+碱性氧化物→盐+水，盐+盐→新盐+新盐。
【例5】 1、（2014安徽27）PF5极易水解，其产物为两种酸，写出PF5水解的化学方程式：
______________________________________________________________ 。
2、 （2015浙江27）Ⅱ．化合物甲和NaAlH4都是重要的还原剂．一定条件下金属钠和H2反应生成甲．甲与水反应可产生H2，甲与AlCl3反应可得到NaAlH4．将甲加热至完全分解，得到金属钠和（已折算成标准状况）的H2．请推测并回答：
（1）甲的化学式
（2）甲与AlCl3反应得到NaAlH4的化学方程式 ______________
`
（3）NaAlH4与水发生氧化还原反应的化学方程式 ___________ ．
（4）甲在无水条件下可作为某些钢铁制品的脱锈剂（铁锈的成分表示为Fe2O3），脱锈过程发生反应的化学方程式______________________________________。
3、（2015上海32）.过氧化钙（CaO2）是一种白色、无毒、难溶于水的固体，能杀菌消毒，广泛用于果蔬保鲜、空气净化、污水处理等方面。
工业生产过程如下：
在NH4Cl溶液中加入Ca（OH）2；
不断搅拌的同时加入30%H2O2，反应生成CaO2·8H2O沉淀；
经过陈化、过滤，水洗得到CaO2·8H2O，再脱水干燥得到CaO2。
第①步反应的化学方程式为。
第②步反应的化学方程式为。
（二）．陌生氧化还原反应方程式的书写方法
1．“四步法”书写陌生氧化还原反应方程式
第一步：
根据元素化合价的升降，判断氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物。
第二步：
按“氧化剂＋还原剂→还原产物＋氧化产物”写出方程式，根据得失电子守恒配平上述四种物质。
注意：
不属于“氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物”的物质这一步不写在方程式中。
第三步：
根据电荷守恒或反应物的酸碱性，在方程式左边或右边补充H＋、OH－或H2O等。
第四步：
根据质量守恒配平反应方程式。
【例6】1、（2012·全国高考26节选）高铁酸钾（K2FeO4）是一种强氧化剂，可作为水处理剂和高容量电池材料。
FeCl3和KClO在强碱性条件下反应可制取K2FeO4，其反应的离子方程式为 ；
【答案】制取K2FeO4书写体验：
:
①找两剂两产物 Fe3++ClO－→FeO42—+Cl－
②电子得失守恒：
2Fe3++3ClO－→2FeO42－+3Cl－
③ 电荷守恒：
2Fe3++3ClO—+10OH－→2FeO42－+3Cl－
④原子守恒：
2Fe3++3ClO－+10OH－=2FeO42－+3Cl－+5H2O
2、（2015上海30）.KClO3可以和草酸（H2C2O4）、硫酸反应生成高效的消毒杀菌剂ClO2，还生成CO2和KHSO4等物质。
写出该反应的化学方程式
3、（2014卷II，27）PbO2可由PbO与次氯酸钠溶液反应制得反应的离子方程式为；
２、电化学部分（二轮复习资料30—31页能力点2，3）
属于氧化还原反应的应用，遵循氧化还原反应的规律。
原电池的电极反应式的书写步骤
据价态变化、得失电子难易确定电极上得失电子的微粒和产物。
；
所得微粒会否与电解质溶液反应。
用到的交换膜是否会有影响。
④检查质量守恒，电荷守恒，得失电子守恒。
电解池的电极反应式的书写步骤
据放电顺序，结合题目实际，分析电极上的反应物和产物。
据价态变化，分析得失电子数目。
观察前后电荷是否守恒
④原子守恒，补足Ｈ＋，ＯＨ—，Ｈ２Ｏ的位置。
【例7】 （2012·全国高考26节选）与MnO2﹣Zn电池类似，K2FeO4﹣Zn也可以组成碱性电池，K2FeO4在电池中作为正极材料，其电极反应式为 ，
该电池总反应的离子方程式为 。
）
【答案】K2FeO4在电池中正极电极反应式也是氧化还原反应的半反应：
①参与还原反应的微粒与还原产物：
FeO42－→Fe（OH）3
②电子得失：
FeO42－+3e－→Fe（OH）3
③电荷前后守恒：
FeO42－+3e－→Fe（OH）3+5OH－
④原子个数守恒：
FeO42－+3e－+4H2O==Fe（OH）3+5OH－
K2FeO4—Zn电池总反应：
① 找反应物和产物：
FeO42－+Zn→Fe（OH）3+Zn（OH）2
②电子得失守恒配平：
2FeO42－+3Zn→2Fe（OH）3+3Zn（OH）2
③电荷守恒：
2FeO42－+3Zn→2Fe（OH）3+3Zn（OH）2+4OH－
④原子守恒：
2FeO42－+3Zn+8H2O==2Fe（OH）3+3Zn（OH）2+4OH－
:
⑤ 查规范：
无反应条件等要求。
说明：
写成生成的Zn（OH）2写成[Zn（OH）4]2－亦可。
【练习14】（2014卷II，27）PbO2可以通过石墨为电极Pb（NO3）2和Cu（NO3）2的混合溶液为电解液电解制取。
阳极发生的电极反应式为
【练习15】（2014四川11）（4）MnO2可作超级电容器材料。
用惰性电极电解MnSO4溶液可制得MnO2，其阳极的电极反应式是 。
（5）MnO2是碱性锌锰电池的正极材料。
碱性锌锰电池放电时，正极的电极反应式是 。
【练习16】 （2014卷I，27）（3）（H3PO2）的工业制法是：
将白磷（P4）与氢氧化钡溶液反应生成PH3气体和Ba（H2PO2），后者再与硫酸反应，写出白磷与氢氧化钡溶液反应的化学方程式：
（4）（H3PO2）也可以通过电解的方法制备。
工作原理如图所示（阳膜和阴膜分别只允许阳离子、阴离子通过）：
*
①写出阳极的电极反应式
【练习17】（2014江苏20）硫化氢的转化是资源利用和环境保护的学科网重要研究课题。
由硫化氢获得硫单质有多种方法。
（1）将烧碱吸收H2S后的溶液加入到如题20图—1所示的电解池的阳极区进行电解。
电解过程中阳极区发生如下反应：
S2－—2e－
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