高考化学大二轮专题复习训练专题13 无机化学综合应用.docx
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高考化学大二轮专题复习训练专题13无机化学综合应用
[考纲要求] 常见金属元素（Na、Al、Fe、Cu等）与常见非金属元素（H、C、N、O、Si、S、Cl等）各部分知识的综合运用。
热点一 常见离子的检验及物质鉴别
1．常见阴离子的检验
（1）利用酸碱指示剂检验
（2）利用盐酸和其他试剂检验
CO
：
加入BaCl2或CaCl2溶液后生成白色沉淀，再加稀盐酸沉淀溶解，并放出无色无味的气体。
SO
：
先加入足量稀盐酸，无沉淀生成，再加入BaCl2溶液，产生白色沉淀。
SO
：
加入BaCl2溶液，产生白色沉淀，再加稀盐酸，放出无色有刺激性气味且能使品红溶液褪色的气体。
（3）利用AgNO3（HNO3酸化）溶液检验
（4）利用某些特征反应检验
I－：
滴入淀粉溶液和氯水，溶液变蓝色（或加入氯水和四氯化碳，四氯化碳层呈紫红色）。
2．常见阳离子的检验
H＋―→滴入紫色石蕊溶液，溶液变红色
3．离子检验实验操作的答题模板
操作 ⇒ 现象 ⇒结论
取样，加入……⇒有……生成⇒……的是……
例如：
检验某溶液中含有Fe2＋而不含Fe3＋的方法是取适量溶液于洁净的试管中，滴加几滴KSCN溶液，不显血红色，再向溶液中滴加几滴H2O2（或新制氯水），溶液变为血红色，说明溶液中含有Fe2＋而不含Fe3＋。
4．物质鉴别遵循的原则
（1）选择的方法或试剂要简单，实验现象要明显。
（2）用物理方法时，一般可按观察法→嗅试法→水溶法的顺序进行。
（3）用化学方法时，对固体可按加热法、水溶法、指示剂测试法、指定试剂法等进行；对液体可按照指示剂测试法、指定试剂法等进行；对气体可用点燃法、通入指定试剂法等进行。
题组一 离子检验的直接判断
1．正误判断，正确的划“√”，错误的划“×”
（1）BaSO4难溶于酸，所以用盐酸和BaCl2溶液检验SO
（√）
（2014·广东理综，9B）
（2）向某溶液中加入稀盐酸，产生的气体通入澄清石灰水，石灰水变浑浊，该溶液一定是碳酸盐溶液（×）
（2013·江苏，13A）
（3）向某溶液中滴加KSCN溶液，溶液不变色，滴加氯水后溶液显红色，该溶液中一定含Fe2＋（√）
（2013·江苏，13D）
（4）向溶液中滴加酸化的Ba（NO3）2溶液出现白色沉淀，说明该溶液中一定有SO
（×）
（2012·山东理综，12B）
（5）用BaCl2溶液鉴别SO
与SO
（×）
（2012·广东理综，9B）
（6）某溶液加入CCl4，CCl4层显紫色，证明原溶液中存在I－（×）
（2012·新课标全国卷，7C）
（7）某溶液加入BaCl2溶液，产生不溶于稀硝酸的白色沉淀，该溶液一定含有Ag＋（×）
（2012·新课标全国卷，7D）
题组二 离子检验的综合应用
2．（2014·上海，18改编）某未知溶液可能含Cl－、CO
、Na＋、SO
、Al3＋，将溶液滴在蓝色石蕊试纸上，试纸变红。
取少量试液，滴加硝酸酸化的氯化钡溶液，有白色沉淀生成；在上层清液中滴加硝酸银溶液，产生白色沉淀。
下列判断合理的是（ ）
A．一定有Cl－B．可能有SO
C．一定没有Al3＋D．一定没有CO
答案 D
解析 本题考查离子共存和检验。
溶液滴在蓝色石蕊试纸上，试纸变红，说明溶液呈酸性含有H＋，则一定没有CO
；取少量试液，滴加硝酸酸化的氯化钡溶液，有白色沉淀生成，一定有SO
；因加入了氯化钡溶液，无法判断是否含有Cl－，Al3＋可能存在也可能不存在，所以选D。
题组三 常见物质的鉴别
3．正误判断，正确的划“√”，错误的划“×”
（1）只滴加氨水鉴别NaCl、AlCl3、MgCl2、Na2SO4四种溶液（×）
（2014·福建理综，8A）
（2）用KOH溶液鉴别SO3（g）和SO2（×）
（2014·重庆理综，2A）
（3）用湿润碘化钾淀粉试纸鉴别Br2（g）和NO2（×）
（2014·重庆理综，2B）
（4）用CO2鉴别NaAlO2溶液和CH3COONa溶液（√）
（2014·重庆理综，2C）
（5）用BaCl2溶液鉴别AgNO3溶液和K2SO4溶液（×）
（2014·重庆理综，2D）
（6）用AgNO3溶液可以鉴别KCl和KI（√）
（2014·大纲全国卷，8D）
（7）用Na2CO3溶液不能区分CH3COOH和CH3COOCH2CH3（×）
（2014·北京理综，10C）
（8）CCl4可用于鉴别溴水和碘水（√）
（2014·海南，10C）
（9）将某气体通入溴水中，溴水颜色褪去，该气体一定是乙烯（×）
（2013·江苏，13C）
热点二 物质的分离与提纯
1．物质分离与提纯的基本原理
（1）“四原则”
①不增，不得引入新杂质；②不减，尽量不减少被提纯的物质；③易分，使被提纯或分离的物质跟其他物质易分离；④复原，被提纯的物质要易被还原。
（2）“三必须”
①除杂试剂必须过量；②过量试剂必须除尽（除去过量试剂带入的新杂质，同时注意加入试剂的顺序）；③选择最佳的除杂途径。
2．物质分离与提纯的常用方法
（1）升华法；
（2）过滤法；（3）蒸馏法；（4）萃取分液法；（5）洗气法；（6）燃烧法。
3．物质分离与提纯的常见类型
（1）“固＋固”混合物的分离（提纯）
（2）“固＋液”混合物的分离（提纯）
（3）“液＋液”混合物的分离（提纯）
（4）“气＋气”混合物的分离（提纯）
1．正误判断，正确的划“√”，错误的划“×”
（1）因为KNO3的溶解度大，所以可用重结晶法除去KNO3中混有的NaCl（×）
（2014·广东理综，9A）
（2）
除去粗盐溶液中不溶物（×）
（2014·新课标全国卷Ⅱ，10A）
（3）
除去CO气体中的CO2气体（×）
（2014·新课标全国卷Ⅱ，10C）
2．（2014·大纲全国卷，10）下列除杂方案错误的是（ ）
选项
被提纯的物质
杂质
除杂试剂
除杂方法
A
CO（g）
CO2（g）
NaOH溶液、浓H2SO4
洗气
B
NH4Cl（aq）
Fe3＋（aq）
NaOH溶液
过滤
C
Cl2（g）
HCl（g）
饱和食盐水、浓H2SO4
洗气
D
Na2CO3（s）
NaHCO3（s）
—
灼烧
答案 B
解析 A项，CO2与NaOH溶液反应生成Na2CO3，而CO与NaOH溶液不反应，正确；B项，NaOH溶液不仅与Fe3＋反应也会与NH
发生反应，还引入了Na＋，错误；C项，HCl极易溶于水，而Cl2在饱和食盐水中溶解度较小，正确；D项，灼烧可以使NaHCO3固体分解，且生成Na2CO3，正确。
3．下列除去杂质方法正确的是（ ）
A．除去CO2中混有的CO：
用浓NaOH溶液洗气
B．除去BaCO3固体中混有的BaSO4：
加过量稀盐酸后，过滤、洗涤
C．除去FeCl2溶液中混有的FeCl3：
加入适量氯水，过滤
D．除去Cu粉中混有的CuO：
加适量稀硫酸后，过滤、洗涤
答案 D
解析 CO2会被NaOH溶液吸收，而CO不会，A项错误；稀盐酸可以将BaCO3除去，而不能除去BaSO4，B项错误；2FeCl2＋Cl2===2FeCl3，杂质的量反而增加，C项错误；CuO可以被稀硫酸溶解，而Cu不会被溶解，D项正确。
4．下列实验操作或方案正确的是（ ）
A．除去干燥CO2中混有的少量SO2，可将混合气体依次通过盛有酸性KMnO4溶液和浓硫酸的洗气瓶
B．用图1所示装置可从KI和I2的固体混合物中回收I2
C．用图2所示装置蒸干NH4Cl饱和溶液来制备NH4Cl晶体
D．用图3所示装置除去Cl2中含有的少量HCl
答案 A
解析 SO2具有还原性，可被酸性KMnO4溶液氧化而除去，浓硫酸可以干燥气体，A项正确；该装置无法回收气态碘，B项错误；NH4Cl受热易分解，C项错误；除去Cl2中的HCl应用饱和食盐水，D项错误。
热点三 物质的特殊转化关系及框图推断
1．直线型转化关系
A
B
C
（1）X为O2
Na―→Na2O―→Na2O2
N2―→NO―→NO2或NH3―→NO―→NO2
S―→SO2―→SO3或H2S―→SO2―→SO3
C―→CO―→CO2或CH4―→CO―→CO2
醇―→醛―→羧酸
（2）X为CO2
NaOH
Na2CO3
NaHCO3
（3）X为强酸，如HCl
NaAlO2
Al（OH）3
AlCl3
Na2CO3
NaHCO3
CO2
（4）X为强碱，如NaOH
AlCl3
Al（OH）3
NaAlO2
2．交叉型转化
3．三角型转化
4．注意反应形式与物质的关系，特别是置换反应
（1）金属―→金属：
金属＋盐―→盐＋金属，铝热反应。
（2）金属―→非金属：
活泼金属＋H2O（或H＋）―→H2,2Mg＋CO2
2MgO＋C。
（3）非金属―→非金属：
2F2＋2H2O===4HF＋O2,2C＋SiO2
Si＋2CO↑，C＋H2O（g）
CO＋H2，X2＋H2S===2HX＋S↓。
（4）非金属―→金属，用H2、C冶炼金属。
通过反应形式梳理化学反应，培养归纳、整理的能力。
5．抓住化学反应与反应条件的关系
多数化学反应需要一定条件，条件不同化学反应也不同。
（1）“催化剂”，无机化学反应需要的催化剂不同，但是根据“催化剂”这一条件，可将氯酸钾分解、双氧水分解、工业合成氨、SO2催化氧化、氨气催化氧化联系起来，形成知识链。
（2）“通电”或“电解”，可以锁定在电解水、氯化钠、氯化镁、氯化铜、硫酸铜、硝酸盐等溶液，熔融氯化钠和氧化铝范围内。
（3）“高温”，常见的有碳酸钙分解、SiO2和C的置换反应、制造普通玻璃的反应、铝热反应等。
6．抓住特征颜色和特殊状态
（1）（淡）黄（棕）色固体：
Na2O2、S、FeCl3；黑色固体：
MnO2、C、CuO、FeO、Fe3O4；紫（黑）色固体：
KMnO4、I2；红色固体：
Cu；绿色固体：
Cu2（OH）2CO3。
（2）有色气体：
NO2（红棕色）、F2（浅黄绿色）、Cl2（黄绿色）；无色刺激性气味气体：
SO2、NH3、HX（X为F、Cl、Br、I）；无色无味气体：
H2、N2、O2、CO2、CO、CH4、NO。
（3）常温下呈液态的特殊物质：
Br2（非金属单质）、Hg（金属单质）、H2O、H2O2等。
（4）易升华的物质：
I2。
（5）溶液中的有色离子：
Cu2＋（蓝色）、Fe2＋（浅绿色）、Fe3＋（黄色）、MnO
[紫（红）色]。
（6）Br2在水中显黄（橙）色，在有机溶剂中显橙（红）色；I2在水中显黄（褐）色，在有机溶剂中显紫（红）色。
（7）有色沉淀：
①白色沉淀：
H2SiO3、AgCl、BaSO4（不溶于酸）、BaSO3、Mg（OH）2、Fe（OH）2、Al（OH）3、BaCO3、CaCO3、CaSO3、MgCO3等；②（淡）黄色沉淀：
AgBr、AgI、S；③红褐色沉淀：
Fe（OH）3；④蓝色沉淀：
Cu（OH）2；⑤砖红色沉淀：
Cu2O。
7．抓住特征反应现象
（1）燃烧：
H2＋Cl2（苍白色火焰），C2H2（C6H6）＋O2（明亮火焰，大量黑烟），Al＋O2（耀眼白光），Mg＋O2（白色固体生成），金属焰色反应。
（2）淀粉遇碘变蓝，蛋白质遇浓硝酸变黄。
（3）使湿润红色石蕊试纸变蓝的是NH3，使品红溶液褪色的是Cl2、SO2等。
（4）在空气中由无色变为红棕色气体的是NO。
（5）Fe3＋遇OH－生成红褐色沉淀，遇苯酚显紫色，遇SCN－显血红色。
（6）Fe2＋遇OH－生成白色沉淀，白色沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色；Fe2＋遇SCN－无明显现象，在通入Cl2后溶液显血红色。
（7）与碱反应产生气体的溶液中一般含NH
。
（8）既能与酸反应又能与碱反应并产生气体的物质：
Al、弱酸的铵盐（碳酸铵、硫化铵等）、弱酸的酸式铵盐（碳酸氢铵、硫氢化铵等）。
（9）燃烧能生成烟：
Na在氯气中燃烧生成白烟，Fe在氯气中燃烧生成红棕色烟，Cu在氯气中燃烧生成棕黄色烟。
题组一 逐项验证法，突破“转化关系”选择题
1．（2014·福建理综，9）常温下，下列各组物质中，Y既能与X反应又能与Z反应的是（ ）
X
Y
Z
①
NaOH溶液
Al（OH）3
稀硫酸
②
KOH溶液
SiO2
浓盐酸
③
O2
N2
H2
④
FeCl3溶液
Cu
浓硝酸
A．①③B．①④C．②④D．②③
答案 B
解析 ①组：
Al（OH）3＋NaOH===NaAlO2＋2H2O,2Al（OH）3＋3H2SO4===Al2（SO4）3＋6H2O，故①组符合。
②组：
2KOH＋SiO2===K2SiO3＋H2O，但SiO2与浓盐酸不发生反应。
③组：
N2与O2在高温或放电条件下反应生成NO，N2与H2在高温、高压、催化剂条件下反应生成NH3，常温下均不反应。
④组：
2FeCl3＋Cu===CuCl2＋2FeCl2，Cu＋4HNO3（浓）===Cu（NO3）2＋2NO2↑＋2H2O。
2．（2014·江苏，8）下列各组物质中，不满足组内任意两种物质在一定条件下均能发生反应的是（ ）
物质
组别
甲
乙
丙
A
Al
HCl
NaOH
B
NH3
O2
HNO3
C
SiO2
NaOH
HF
D
SO2
Ca（OH）2
NaHCO3
答案 B
解析 A项，Al与HCl、NaOH溶液都能反应生成H2，HCl溶液与NaOH溶液能发生中和反应；B项，NH3与O2在催化剂、高温条件下反应生成NO和H2O，O2与HNO3不能发生反应，NH3与HNO3反应生成NH4NO3；C项，SiO2与NaOH溶液、HF溶液分别发生反应：
SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O、SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O，NaOH溶液与HF溶液发生中和反应；D项，SO2为酸性氧化物，可与Ca（OH）2溶液反应生成盐，H2SO3的酸性强于H2CO3，SO2可与NaHCO3溶液反应生成CO2，Ca（OH）2溶液可与NaHCO3溶液反应生成CaCO3沉淀。
3．（2013·江苏，6）甲、乙、丙、丁四种物质中，甲、乙、丙均含有相同的某种元素，它们之间具有如下转化关系：
甲
乙
丙。
下列有关物质的推断不正确的是（ ）
A．若甲为焦炭，则丁可能是O2
B．若甲为SO2，则丁可能是氨水
C．若甲为Fe，则丁可能是盐酸
D．若甲为NaOH溶液，则丁可能是CO2
答案 C
解析 若甲为焦炭，丁为O2，转化关系为C
CO
CO2，A正确；若甲为SO2，丁为氨水，转化关系为SO2
NH4HSO3
（NH4）2SO3，B正确；若甲为Fe，丁为盐酸，则乙为FeCl2，FeCl2与盐酸不反应，C错误；若甲为NaOH溶液，丁为CO2，转化关系为NaOH
Na2CO3
NaHCO3，D正确。
1．注意总结反应规律，熟记特殊转化关系。
2．做此类题目，往往是把选项一一带入，按照箭头指向看是否能转化，然后选出正确答案。
题组二 寻找“突破口”，破解“综合框图”推断题
4．为了探究常见的无水盐R的性质，进行如下实验，所产生的实验现象如下所示（部分生成物略）：
已知：
G和R含有相同的阴离子。
请回答下列问题：
（1）R的化学式为__________________________________________________________；
Z的名称是______________________。
（2）混合气体Y的成分是____________________________________________________
（用化学式表示）。
（3）反应Ⅱ中被氧化的元素是________________________________________________
（填元素符号）。
（4）写出反应Ⅲ的离子方程式：
______________________________________________。
（5）写出反应Ⅳ的离子方程式：
______________________________________________。
（6）在空气中蒸干R溶液得到的固体的成分是__________________________________
________________________________________________________________（用化学式表示）。
答案
（1）Fe2（SO4）3 碳酸钡
（2）CO2、N2、NO2
（3）S、N
（4）2Fe3＋＋3ClO－＋10OH－===2FeO
＋3Cl－＋5H2O
（5）4FeO
＋20H＋===4Fe3＋＋3O2↑＋10H2O
（6）Fe2（SO4）3
解析
（1）向R溶液中加入KSCN溶液，得到血红色溶液X，说明R中含有三价铁离子。
由反应Ⅳ所加的反应物可知G中的阴离子是硫酸根离子，由已知可得R为硫酸铁。
白色沉淀Z与盐酸反应得到无色无味气体B，说明Z为碳酸钡。
（2）Y为红棕色气体，说明Y中含有NO2，再由气体A是空气的成分可知，气体A为N2，说明Y中还含有N2，由碳酸钡知Y中还含有CO2。
（3）向Fe（SCN）3溶液中加入浓硝酸生成NO2（还原产物）、N2、CO2和SO
，KSCN中硫元素为－2价，碳元素为＋4价，氮元素为－3价，被氧化的元素是硫元素、氮元素。
（4）由反应Ⅲ的反应物可知E为高铁酸钠，三价铁离子在碱性溶液中与次氯酸钠发生氧化还原反应，还原产物为氯离子。
（5）向高铁酸钠溶液中滴加稀硫酸，反应生成硫酸铁、氧气和水。
（6）蒸干硫酸铁溶液时即可得到硫酸铁，因为水解生成的硫酸难挥发。
“框图”推断题的答题要领
1．思维要有整体性：
解答时必须认真研究题目的总体要求，仔细推敲每一个环节，结合限制条件，弄清各个环节的相互联系，相互影响，串联整个过程，回答力求完整。
2．假设推断要合理：
在框图推断中，抓住关键环节，进行合理假设是必须的，按照题目要求理顺后再确定，这样可以大大节省时间。
3．检验一遍很重要：
通过一系列思维活动推断出结果后，将结果放入原题中进行检验，完全符合才正确，如有一处不符，可能是哪个环节出现了纰漏，则需再思考。
4．思维发散有必要：
注意多解，有时符合题意的解可能不止一种或一组。
热点四 元素化合物知识的综合应用
纵观近几年全国各地高考化学试题，除在选择题中直接考查元素化合物的性质、制法及相互转变关系外，更重要的是以元素化合物知识为载体，综合氧化还原、强弱电解质、平衡移动原理、物质结构等理论知识，对考生的思维能力进行综合考查。
该部分高考题的特点是新颖、知识覆盖面广、思维跨度大，不但考查一个知识点，而且将多个知识点串联起来，增大了试题的难度。
试题大致分为三种类型：
一是化学实验对元素化合物知识的探究和验证；二是元素化合物知识在实际生产中的应用；三是化学反应原理对化合物知识的概括和演绎。
题组一 利用综合实验探究元素化合物的性质
1．某小组查阅文献得知：
氧化性IO
＞Fe3＋＞I2,3Br2＋6FeCl2===2FeBr3＋4FeCl3；I2＋2S2O
===S4O
＋2I－；CuI是一种白色沉淀（Ksp＝1.3×10－12）。
Ⅰ.该小组为确定一份加碘盐（可能含有KIO3、KI、Mg2＋、Fe3＋）的成分，设计定性实验加以猜想和验证。
（1）实验过程如下：
实验步骤
实验过程和现象
对应结论
步骤1
取一定量加碘盐，用适量蒸馏水溶解，并加稀盐酸酸化，将所得试液分为3份
步骤2
第①份试液
碘盐中肯定含______
第②份试液
第③份试液
X为______________________
________________（填化学式）
（2）该碘盐中肯定不含的物质是________（用化学式或离子符号表达）。
（3）根据信息推断Fe3＋、S4O
、I2、Br2的氧化性由强到弱的顺序是____________。
（4）第③份试液中加入足量KI固体后，反应的离子方程式为________、________。
Ⅱ.用“间接碘量法”测定含有CuCl2·2H2O晶体的试样（不含能与I－发生反应的氧化性杂质）的纯度，过程如下：
取0.40g试样溶于水，加入过量KI固体，充分反应，生成白色沉淀。
加入淀粉作滴定指示剂，用0.1000mol·L－1Na2S2O3标准溶液滴定，到达滴定终点时，消耗Na2S2O3标准溶液20.00mL。
（1）滴定终点的现象是__________________。
（2）CuCl2溶液与KI反应的化学方程式为______________________________________。
（3）该试样中CuCl2·2H2O的质量分数为_______________________________________。
答案 Ⅰ.
（1）Fe3＋ CCl4
（2）KI
（3）Br2＞Fe3＋＞I2＞S4O
（4）IO
＋5I－＋6H＋===3I2＋3H2O 2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2
Ⅱ.
（1）蓝色褪去，放置一定时间后不恢复原色（或半分钟内颜色不变化）
（2）2CuCl2＋4KI===2CuI＋I2＋4KCl
（3）85.5%
解析 Ⅰ.
（1）根据步骤2中第①份试液中的实验现象，加碘盐中肯定含有Fe3＋；根据下层为紫红色知，X应为CCl4。
（2）因为IO
＋5I－＋6H＋===3I2＋3H2O，所以根据第②份试液中加入KIO3固体、淀粉无现象，证明碘盐中一定不含KI。
（3）由题干中所给信息，根据氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性可知，氧化性：
Br2＞Fe3＋＞I2＞S4O
。
（4）由于在碘盐中含有Fe3＋、IO
，所以加入足量KI固体后，发生的离子反应为IO
＋5I－＋6H＋===3I2＋3H2O,2Fe3＋＋2I－===I2＋2Fe2＋。
Ⅱ.2Cu2＋＋4I－===2CuI＋I2
I2＋2S2O
===S4O
＋2I－
CuCl2～
I2～S2O
1mol1mol
x20.00×10－3L×0.1000mol·L－1＝2.0×10－3mol
x＝2.0×10－3mol
所以CuCl2·2H2O的质量分数为
×100%＝85.5%。
新高考实验命题对实验探究型试题特别青睐，本题就是以教材原理为载体，设计探究物质的成分，氧化性强弱比较，以及“滴定法”的迁移应用等，贴近教材，符合新课改。
探究模式一般为提出问题―→进行假设或猜想―→设计实验―→得出结论―→反思与拓展。
常考探究点：
①铁元素的价态；②硫元素价态；③浓硫酸、稀硫酸的氧化性探究；④浓硝酸、稀硝酸的氧化性探究；⑤SO2、CO2、CO等气体性质探究；⑥CO2、SO2、H2S与NaOH反应产物探究。
题组二 利用“工艺流程”全方位考查元素化合物的知识
2．（2014·广东理综，32）石墨在材料领域有重要应用，某初级石墨中含SiO2（7.8%）、Al2O3（5.1%）、Fe2O3（3.1%）和MgO（0.5%）等杂质，设计的提纯与综合利用工艺如下：
（注：
SiCl4的沸点为57.6℃，金属氯化物的沸点均高于150
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