最新高考化学总复习+第四章+非金属及其化合物课时5元素化合物综合应用创新题+新人教版优秀名师资料Word格式.docx
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一定条件下金属钠和H反应生成甲。
42甲与水反应可产生H,甲与AlCl反应可得到NaAlH。
将4.80g甲加热至完全分解,得到金234
属钠和2.24L(已折算成标准状况)的H。
2
请推测并回答:
(1)甲的化学式________。
(2)甲与AlCl反应得到NaAlH的化学方程式34
-1-
_________________________________________________________________。
(3)NaAlH与水发生氧化还原反应的化学方程式4
(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FeO),脱锈过程发23生反应的化学方程式_____________________________________。
(5)某同学认为:
用惰性气体赶尽反应体系中的空气,将铁和盐酸反应后的气体经浓硫酸干燥,再与金属钠反应,得到的固体物质即为纯净的甲;
取该固体物质与水反应,若能产生H,即可证明得到的甲一定是纯净的。
判断该同学设想的制备和验纯方法的合理性并说明理由
________________________________________________________________。
[标准答案]?
.
(1)(1分)
点燃
(2)2Mg,CO=====2MgO,C(2分)2
,(3)AgCl(s),Br(aq)===AgBr(s),Cl(aq)(1分)
2,,2,(4)2MnO,5CO,16H===2Mn,10CO?
,8HO(2分)42422
(2)4NaH,AlCl===NaAlH,3NaCl(2分)?
.
(1)NaH(2分)34
(3)NaAlH,2HO===NaAlO,4H?
(2分)4222
(4)3NaH,FeO===2Fe,3NaOH(2分)23
(5)制备过程不合理,因为盐酸易挥发,H中混有HCl,导致产物中有NaCl(2分)2
验纯方法不合理,如果有Na残留,Na与水反应也产生H;
没有考虑混入的NaCl(2分)2
[评分细则]?
.
(1)写成离子化合物的形式不给分
(2)漏掉条件扣1分
(3)、(4)写成化学方程式或不配平不给分
.
(2)、(3)、(4)不配平不给分
(5)没有判断结论扣1分
[名师点评]本题要求根据物质的性质及其计算进行推理,考查了化学式、电子式、化学方程式的正确书写,根据题给信息设计实验的能力,并要求根据物质的组成判断物质的化学物质。
定性与定量相结合推断物质,重点考查学生分析问题与解决问题的能力。
将计算与物质的性质紧密联系起来,可培养学生的逻辑推理能力。
无机推断是高考命题的一种经典题型,既能考查学生掌握元素及其化合物知识的熟悉程度,又能考查学生分析问题、逻辑推理及灵活运用知识的能力,因而无机推断对学生的学科素质要求较高,同时无机推断也是历年高考的难点之一,随着高考注重基础、凸显能力的命题趋势,无机推断更侧重于物质结构知识的考查、侧重于元素周期表周期律的考查、侧重于元素化合物性质的考查。
同时化学实验出现在无机推断题、中化学计算分散在无机推断题中、与科技有关的化学物质出现在推断中。
-2-
【解题心得】
元素化合物知识是中学化学的主干知识,要学好元素化合物知识,考生需注意以下几点:
回归教材,立足基础。
注重知识点之间的联系,形成知识网络,在“融会贯通”上下功夫。
反思纠正作业、练习和考试中出现的差错。
[体验感悟]
工业上氰化物的用途广泛,在电镀、洗注、油漆、燃料、橡胶等行业都会用到。
(1)氢氰酸(HCN)是一种酸性很弱的酸,其中碳元素的化合价为________,氢氰酸分子的结构式为________。
(2)氰化钠(NaCN)溶液显强碱性,原因是(用离子方程式表示)________________________。
已知NaCO溶液能和HCN反应:
NaCO,HCN===NaHCO,NaCN,23233则向NaCN溶液中通入少量CO时反应的离子方程式为2
(3)双氧水可消除氰化物(如NaCN)污染:
NaCN,HO,HO===A,NH?
,则生成物A的化学2223
式为________________,HO常被称为“绿色氧化剂”的理由是22
(4)在氯氧化法处理含CN的废水过程中,液氯在碱性条件下可以将氰化物氧化成氰酸盐(其毒性仅为氰化物的千分之一),氰酸盐进一步被氧化为无毒物质。
某厂废水中含KCN,其浓
1度为650mg?
L。
现用氯氧化法处理,发生如下反应:
KCN,2KOH,Cl===KOCN,2KCl,HO,22投入过量液氯,可将氰酸盐进一步氧化为氮气:
2KOCN,4KOH,3Cl===2CO,N,6KCl,2HO。
2222若处理上述废水20L,使KCN完全转化为无毒物质,至少需液氯________g。
解析
(1)根据价键规律,可知C、N之间以三键结合,H和C之间以单键结合。
H显,1
价,N的非金属性比C强,N显,3价,则C显,2价。
(2)NaCN是强碱弱酸盐,CN水解使溶
液显碱性。
因为HCN和NaCO反应生成NaHCO,说明的酸性比HCO弱但比HCO强,233233在NaCN溶液中通入CO会生成HCN和NaHCO。
(3)NaCN,HO,HO===A,NH?
,根据质量守恒,232223可知A为NaHCO。
HO作氧化剂时,其还原产物HO没有污染性,故HO常被称为“绿色氧化322222
1剂”。
(4)20L废水中含KCN的质量为:
650mg?
L×
20L,13000mg,13g。
合并两步反应的化学方程式得:
2KCN,8KOH,5Cl===10KCl,2CO,N,4HO,则:
m(Cl),22222(355×
13?
130)g,35.5g。
答案
(1),2
,,,
(2)CN,HOHCN,OHCN,HO,CO===HCO,HCN2223
(3)NaHCOHO作氧化剂时,其还原产物HO没有污染性3222
(4)35.5
【解后建模】
无机综合题的解题程序
-3-
在非金属元素中,以Cl、O、S、N、P、C、Si为重点。
在金属元素中,一、抓元素,知
以Na、Al、Fe、Cu为重点。
其中Cl、N、S、Na、Al、Fe六种元素的
性质单质及其化合物性质最典型、最重要,要重点掌握
3,要熟悉含各元素的物质的一些特性,如含Fe的溶液遇KSCN溶液变
2,二、明目的,知红色,含Fe的溶液与碱溶液反应的特殊现象,Al、AlO、Al(OH)233
特性的两性,NH遇HCl、Cl、HNO产生白烟,NH使湿润的红色石蕊试纸3233
变蓝,SO的漂白性等2
要学会将元素化合物知识与元素周期律、物质结构、氧化还原反应、三、会结合
中和滴定、化学反应速率、化学平衡、电化学等密切结合起来
四、结合题目信将掌握的元素化合物知识与题目所给信息相结合,判断不同情况下框
息作答图中各字母代表的物质,进而结合物质的性质按要求回答问题
微点聚焦二主题素材确定型元素化合物创新题
以某一主题组织素材的综合应用题,考查范围广,不但可考查常见元素的单质及其化合物的相互转化,还可结合基本理论进行考查,如:
物质结构及元素周期律、化学平衡及电离平衡理论、氧化还原及电化学知识等。
解答这一类题时,先要仔细审题,了解命题意图及考查的知识点,然后认真分析已知条件并结合已学知识分析注意事项、补充所缺项目,使整个题目前后连贯起来,规范做出正确答案。
2,3,【示例2】(2016?
课标全国?
,28节选)某班同学用如下实验探究Fe、Fe的性质。
回答下列问题:
1,1
(1)丙组同学取10ml0.1mol?
LKI溶液,加入6mL0.1mol?
LFeCl溶液混合。
3分别取2mL此溶液于3支试管中进行如下实验:
第一支试管中加入1mLCCl充分振荡、静置,CCl层显紫色;
44
第二支试管中加入1滴K[Fe(CN)]溶液,生成蓝色沉淀;
36
第三支试管中加入1滴KSCN溶液,溶液变红。
实验?
检验的离子是________(填离子符号);
实验?
和?
说明:
在I过量的情况下,溶液中仍含有________(填离子符号),由此可以证明该氧化还原反应为________。
(2)丁组同学向盛有HO溶液的试管中加入几滴酸化的FeCl溶液,溶液变成棕黄色,发222
生反应的离子方程式为________________;
一段时间后,溶液中有气泡出现,并放热,随后有红褐色沉淀生成。
产生气泡的原因是________________,生成沉淀的原因是____________________(用平衡移动原理解释)。
2,解析
(1)根据Fe的检验方法,向溶液中加入1滴K[Fe(CN)]溶液,生成蓝色沉淀,36
2,2,3,一定含有Fe,则实验?
检验的离子是Fe;
碘易溶于CCl,在CCl中呈紫色,Fe遇KSCN44
3,溶液显红色,实验?
说明,在I过量的情况下,溶液中仍含有Fe,由此可以证明该氧
-4-
3,,2,化还原反应为可逆反应,反应为2Fe,2I2Fe,I。
(2)HO溶液中加入几滴酸化FeCl2222
2,,3,溶液,溶液变成棕黄色,发生的离子方程式为HO,2Fe,2H===2Fe,2HO,铁离子的溶液222呈棕黄色;
一段时间后,溶液中有气泡出现,并放热,随后有红褐色沉淀生成,产生气泡的
3,原因是反应产生的Fe是HO分解的催化剂,促使HO分解生成O,同时HO分解反应是放热2222222
3,3,,反应,并促进了Fe水解平衡Fe,3HOFe(OH),3H向正向移动,产生较多Fe(OH),233聚集形成沉淀。
2,3,答案
(1)FeFe可逆反应
2,,3,3,
(2)HO,2Fe,2H===2Fe,2HOFe催化HO分解产生OHO分解反应放热,促22222222
3,进Fe的水解平衡正向移动
无水氯化铝是有机合成工业中一种重要的催化剂,工业上由AlO制备无水氯化铝的反应23
为2AlO,6Cl=====4AlCl,3O。
23232
(1)实验室制氯气的离子方程式为
__________________________________________________________________,
氯气溶于水生成的次氯酸的电子式为
__________________________________________________________________。
(2)AlCl可以作净水剂,其原理是(用离子方程式表示)3
(3)Al,Mg合金焊接前用NaOH溶液处理AlO膜,其离子方程式为23
(4)为分析某铝合金的成分,用足量稀硝酸将其完全溶解后,用NaOH溶液调pH,当pH,3.4时开始出现沉淀,分别在pH为5、9时过滤沉淀,继续滴加NaOH溶液无沉淀生成。
结合图象信息推断该合金中除铝外还含有的金属是
___________________________________________________________________。
,解析
(1)实验室利用MnO和浓盐酸在加热条件下制备氯气,离子方程式为:
MnO,4H22
2,,2Cl=====Mn,Cl?
,2HO。
次氯酸的结构式为H—O—Cl,电子式为。
(2)AlCl223
3,可以作净水剂,是因为Al水解生成的Al(OH)胶体可以吸附水中的悬浮物质。
(3)NaOH溶液3
,处理AlO膜时发生反应的离子方程式为:
AlO,2OH===2AlO,HO。
(4)根据题图可知,pH232322
-5-
3,3,2,,3时,Fe已经完全沉淀,则溶解液中一定不含Fe,而pH,9时Mg才开始沉淀,根据题
2,2,2,意,过滤后继续滴加NaOH溶液无沉淀生成,则溶解液中一定不含Mg,而Cu、Fe分别在
2,2,pH,7、pH,9时完全沉淀,由于硝酸过量,不可能生成Fe,故溶解液中一定含有Cu,因此合金中还含有的金属为Cu。
,,2,答案
(1)MnO,4H,2Cl=====Mn,Cl?
,2HO222
3,,
(2)Al,3HOAl(OH),3H23
,(3)AlO,2OH===2AlO,HO2322
(4)Cu(或铜)
微点聚焦三元素化合物创新题中的环境保护与绿色化学
以单质及其化合物的性质,考查环境保护与绿色化学的应用是近几年高考命题的热点;
是一类与社会、生产、生活结合较为紧密的一类题目,题中一些答案的制定经常具有一定的开放性,作答时,要联系生产、生活实际,充分利用化学语言,敢于下笔。
【示例3】(2015?
北京理综,27)研究CO在海洋中的转移和归宿,是当今海洋科学研究2
的前沿领域。
(1)溶于海水的CO主要以4种无机碳形式存在,其中HCO占95%。
写出CO溶于水产生232
HCO的方程式:
_______________________________________。
3
(2)在海洋碳循环中,通过下图所示的途径固碳。
写出钙化作用的离子方程式:
______________________________________________________________。
同位素示踪法证实光合作用的化学方程式如下,将其补充完整:
光能18________,________=====(CHO),xO,xHO2x22叶绿体
(3)海水中溶解无机碳占海水总碳的95%以上,其准确测量是研究海洋碳循环的基础。
测量溶解无机碳,可采用如下方法:
气提、吸收CO。
用N从酸化后的海水中吹出CO并用碱液吸收(装置示意图如下)。
将222
虚线框中的装置补充完整并标出所用试剂。
-6-
1?
滴定。
将吸收液吸收的无机碳转化为NaHCO,再用HCl溶液滴定,消耗xmol?
LymL3
1。
HCl溶液。
海水中溶解无机碳的浓度,________mol?
L
(4)利用如图所示装置从海水中提取CO,有利于减少环境温室气体含量。
结合方程式简述提取CO的原理:
_____________________________________________________________。
用该装置产生的物质处理b室排出的海水,合格后排回大海。
处理至合格的方法是_________________________________________________________。
,,解析
(1)CO溶于水生成HCO,HCO电离出H和HCO。
(2)?
根据钙化作用的反应物223233
2,,2,是HCO和Ca,生成物是CaCO和CO,故不难写出反应的离子方程式为2HCO,Ca===CaCO?
33233
18,CO?
,HO。
根据元素守恒及示踪原子的标记知,方程式中的填空为:
xCO和2xHO。
(3)2222?
该装置为洗气瓶的装置,要注意装置中长管进、短管出,且用分液漏斗滴加酸化所用试剂稀硫酸,因HCl易挥发出来影响后续的滴定而不能用盐酸。
根据该滴定过程得关系式:
CO,2
,1,3,3HCO,HCl,n(CO),n(HCl),xmol?
y×
10L,xy×
10mol,所以c(CO),322
3xy×
10molxy,1,mol?
(4)?
a室的电极连接电源的正极,作阳极,发生氧化反应:
3z×
10Lz
,,,,2HO―4e===O?
,4H,c(H)增大,H从a室通过阳离子交换膜进入b室,发生反应:
HCO223
,,,H===CO?
海水的pH?
8,电解后的海水pH,6,呈酸性;
c室的反应:
2HO,2e222
===H?
,2OH,可用c室排出的碱液与从b室排出的酸液中和调至接近装置入口海水的pH,2
即处理合格。
答案
(1)CO,HOHCO、2223
,,HCOH,HCO233
2,
(2)?
2HCO,Ca===CaCO?
,CO?
,HO3322
18?
xCO2xHO22
-7-
(3)?
xy?
z
,,,,(4)?
a室:
2HO―4e===O?
,4H,H通过阳离子膜进入b室,发生反应:
HCO,H223
,===CO?
,HO?
2HO,2e===H?
,2OH,用c室排出的碱液将从b室排出的2222
酸液调至接近装置入口海水的pH
【高分必备】
1(环境污染的类型及防治措施
主要污染物及来源主要危害防治措施
污染物:
硫氧化物、
危害人体健康?
开发新能源,减少化石氮氧化物、碳氢化合物、
大气?
破坏建筑燃料的燃烧固体颗粒
污染?
影响动、植物生长?
对工业尾气进行处理
:
化石燃料的燃烧,工?
改变气候?
立法管理
业烟尘
重金属盐、?
污染饮用水、影响人
耗氧有机物,氮、磷化畜健康?
对废水进行无害化处水污合物等?
来源:
工业?
影响植物生长理后排放染废水、生活废水、实验?
形成水华、赤潮,影?
室和医院废水响水中生物生长
重金属盐、
废塑料、工业废料、建?
对垃圾进行回收和分土壤筑垃圾?
使土壤板结、硬化
类处理,综合利用污染?
生活垃圾、工?
水肥流失
控制各种污水排放
厂、建筑、化肥、农药、
各种废水
2.常见的环境污染及其成因
-8-
1((2016?
,27)煤燃烧排放的烟气含有SO和NO,形成酸雨、污染大气,采2
用NaClO溶液作为吸收剂可同时对烟气进行脱硫、脱硝,回答下列问题:
(1)NaClO的化学名称为________。
(2)在鼓泡反应器中通入含有SO和NO的烟气,反应温度323K,NaClO溶液浓度为5×
1022,3,1。
反应一段时间后溶液中离子浓度的分析结果如下表。
mol?
L
2,2,,,,离子SOSONONOCl4332
1,4,6,4,5,3c/(mol?
L)8.35×
106.87×
101.5×
101.2×
103.4×
10
写出NaClO溶液脱硝过程中主要反应的离子方程式2
__________________________________________。
增加压强,NO的转化率________(填“提高”、“不变”或“降低”)。
随着吸收反应的进行,吸收剂溶液的pH逐渐________(填“增大”、“不变”或“减小”)。
由实验结果可知,脱硫反应速率________脱硝反应速率(填“大于”或“小于”)。
原因是除了SO和NO在烟气中的初始浓度不同,还可能是2
____________________________________________________________________。
(3)在不同温度下,NaClO溶液脱硫、脱硝的反应中SO和NO的平衡分压p如图所示。
22c
由图分析可知,反应温度升高,脱硫、脱硝反应的平衡常数均________(填“增大”、“不变”或“减小”)。
2,2,,?
反应ClO,2SO===2SO,Cl的平衡常数K表达式为234
-9-
解析
(1)NaClO的化学名称为亚氯酸钠。
(2)?
亚氯酸钠具有氧化性,可将NO气体氧化2
,―,,为NO,则NaClO溶液脱硝过程中主要反应的离子方程式为4NO,3ClO,4OH===4NO,3Cl3223,2HO。
该反应是一个气体体积减小的反应,增大压强,有利于反应向消耗NO的方向进行,2
―所以增大压强,NO的转化率提高。
脱硝反应消耗OH,故随着吸收反应的进行,吸收剂溶
2―液的pH逐渐减小。
根据题中表格数据发现,反应一段时间后溶液中SO的离子浓度最大,4
说明脱硫反应速率大于脱硝反应速率。
原因除了SO和NO在烟气中的初始浓度不同,还可能2
是NO溶解度较低或脱硝反应活化能较高。
(3)?
由图分