【题源解密】专题06 元素及其化合物-2024高考化学题源解密(全国通用)
展开题海战术的确有用,而且具有普适性。但是同学们啊,你们花了几个月的时间,天天刷全套试卷,天天刷题,天天做题,结果化学只提高了十分。不划算,真的不划算,而且这样盲目刷题的上限很低,到了一定程度后,你就会发现,刷再多题,提升都不大了。
高考命题专家命制高考试题时绝非凭空杜撰,必有命题的原始模型(“题根”)和命题着力点(“题眼”),对“题根”与“题眼”进行深入的探求与拓展可构造出高考母题。
命题人拿来千变万化为难你们的历年真题,本质上也是从这有限的母题中衍生出来的。母题的重要性不言而喻。
专题六 元素及其化合物
目录:
2023年真题展现
考向一 元素化合物的分类
考向二 金属元素及其化合物
考向三 非金属元素及其化合物
考向四 元素及其化合物综合
真题考查解读
近年真题对比
考向一 元素化合物的分类
考向二 金属元素及其化合物
考向三 非金属元素及其化合物
考向四 元素及其化合物综合
命题规律解密
名校模拟探源
易错易混速记
考向一 元素化合物的分类
1.(2023·浙江选考1月第1题)下列物质中属于耐高温酸性氧化物的是( )
A. CO2B. SiO2C. MgOD. Na2O
【答案】B
【解析】二氧化碳和碱反应生成盐和水,是酸性氧化物,但为分子晶体,不耐高温,A错误;SiO2能跟碱反应生成盐和水:SiO2+2OH-=SiO32-+H2O,所以SiO2是酸性氧化物,为共价晶体,耐高温,B正确;MgO能跟酸反应生成盐和水:MgO +2H+=Mg2++H2O,所以MgO是碱性氧化物;C错误;Na2O能跟酸反应生成盐和水,所以是碱性氧化物,D错误;答案选B。
2.(2023·山东卷第1题)下列之物具有典型的齐鲁文化特色,据其主要化学成分不能与其他三种归为一类的是( )
A. 泰山墨玉 B. 龙山黑陶 C. 齐国刀币 D. 淄博琉璃
【答案】C
【解析】墨玉、黑陶、琉璃均为陶瓷制品,均属于硅酸盐制品,主要成分均为硅酸盐材料,而刀币的主要成分为青铜,故答案为C。
考向二 金属元素及其化合物
3.(2023·浙江选考1月第2题)硫酸铜应用广泛,下列说法不正确的是( )
A. Cu元素位于周期表p区B. 硫酸铜属于强电解质
C. 硫酸铜溶液呈酸性D. 硫酸铜能使蛋白质变性
【答案】A
【解析】Cu为29号元素,位于IB族,属于ds区元素,故A错误;硫酸铜属于盐类,在水溶液中能完全电离,属于强电解质,故B正确;硫酸铜为强酸弱碱盐,铜离子水解使溶液呈酸性,故C正确;铜离子为重金属离子,能使蛋白质变性,故D正确;故选A。
4.(2023·浙江卷6月第3题)氯化铁是一种重要的盐,下列说法不正确的是( )
A. 氯化铁属于弱电解质B. 氯化铁溶液可腐蚀覆铜板
C. 氯化铁可由铁与氯气反应制得D. 氯化铁溶液可制备氢氧化铁胶体
【答案】A
【解析】氯化铁能完全电离出铁离子和氯离子,属于强电解质,A错误;氯化铁溶液与铜反应生成氯化铜和氯化亚铁,可用来蚀刻铜板,B正确;氯气具有强氧化性,氯气与铁单质加热生成氯化铁,C正确;向沸水中滴加饱和氯化铁溶液,继续加热呈红褐色,铁离子发生水解反应可得到氢氧化铁胶体,D正确;故选A。
考向三 非金属元素及其化合物
5.(2023·辽宁卷第3题)下列有关物质的工业制备反应错误的是( )
A. 合成氨:N2+3H2eq \(,\s\up10(高温、高压),\s\d10(催化剂))2NH3 B. 制HCl:H2+Cl2eq \(=======,\s\up8(点燃))2HCl
C. 制粗硅:SiO2+2Ceq \(=======,\s\up8(高温))Si+2CO D. 冶炼镁:2MgO(熔融)eq \(=======,\s\up8(电解))2Mg+O2↑
【答案】D
【解析】工业合成氨是利用氮气和氢气在催化剂的条件下反应生成的,反应方程式为N2+3H2eq \(,\s\up10(高温、高压),\s\d10(催化剂))2NH3,A正确;工业制氯化氢是利用氢气和氯气反应生成的,反应方程式为H2+Cl2eq \(=======,\s\up8(点燃))2HCl,B正确;工业制粗硅是将SiO2与C在高温下反应生成粗硅,反应方程式为SiO2+2Ceq \(=======,\s\up8(高温))Si+2CO,C正确;冶炼金属镁是电解熔融氯化镁,反应方程式为MgCl2(熔融)eq \(=======,\s\up8(电解))Mg+Cl2↑,D错误;故选D。
6.(2023·湖北卷第3题)工业制备高纯硅的主要过程如下:
石英砂粗硅高纯硅
下列说法错误的是( )
A. 制备粗硅的反应方程式为
B. 1mlSi含Si-Si键的数目约为
C. 原料气HCl和应充分去除水和氧气
D. 生成的反应为熵减过程
【答案】B
【解析】SiO2和C在高温下发生反应生成Si和CO,因此,制备粗硅的反应方程式为,A说法正确;在晶体硅中,每个Si与其周围的4个Si形成共价键并形成立体空间网状结构,因此,平均每个Si形成2个共价键,1ml Si含Si-Si键的数目约为,B说法错误;HCl易与水形成盐酸,在一定的条件下氧气可以将HCl氧化;H2在高温下遇到氧气能发生反应生成水,且其易燃易爆,其与SiHCl3在高温下反应生成硅和HCl,因此,原料气HCl和H2应充分去除水和氧气 ,C说法正确;,该反应是气体分子数减少的反应,因此,生成SiHCl3的反应为熵减过程,D说法正确;综上所述,本题选B。
考向四 元素及其化合物综合
7.(2023·浙江选考1月第4题)物质的性质决定用途,下列两者对应关系不正确的是( )
A. SO2能使某些色素褪色,可用作漂白剂B. 金属钠导热性好,可用作传热介质
C. NaClO溶液呈碱性,可用作消毒剂D. Fe2O3呈红色,可用作颜料
【答案】C
【解析】SO2具有漂白性,能使某些色素褪色,选项A正确;钠导热性好,液态钠可用作核反应堆的传热介质,选项B正确;NaClO溶液可用于杀菌消毒,并不是由于其具有碱性,而是因为其具有强氧化性,选项C不正确;Fe2O3的颜色是红色,可用作红色颜料,选项D正确;答案选C。
8.(2023·浙江选考1月第5题)下列关于元素及其化合物的性质说法不正确的是( )
A. Na和乙醇反应可生成H2B. 工业上煅烧黄铁矿(FeS2)生产SO2
C. 工业上用氨的催化氧化制备NOD. 常温下铁与浓硝酸反应可制备NO2
【答案】D
【解析】乙醇分子中含有羟基,可以和钠反应生成氢气,A正确;黄铁矿(FeS2)在空气中煅烧生成二氧化硫和氧化铁,B正确;工业上利用氨与氧气催化氧化生成一氧化氮和副产物水,C正确;常温下铁与浓硝酸会发生钝化,不能制备二氧化氮,D错误;故选D。
【命题意图】基于“结构决定性质,性质决定用途”,认识元素及其化合物的性质与应用的对应关系,分析和探讨某些化学过程对人类健康、社会可持续发展可能带来的双重影响,并对这些影响从多个方面进行评估,从而更加科学、合理地选择和应用物质及其变化。基于“价—类”二维图,从物质类别、元素化合价的角度,依据氧化还原反应的转化规律和复分解反应原理,考查钠、铁、铝及其化合物,以及氯、硫、氮及其化合物的性质及物质之间的转化,从物质类别和元素化合价变化的视角说明物质的转化路径。
【考查要点】
1.常见金属元素(如Na、Mg、Al、Fe、Cu等):(1)了解常见金属的活动性顺序;(2)了解常见金属及其重要化合物的制备方法,掌握其主要性质及其应用;(3)了解合金的概念及其重要应用。
2.常见非金属元素(如H、C、N、O、Si、S、Cl等):(1)了解常见非金属元素单质及其重要化合物的制备方法,掌握其主要性质及其应用;(2)了解常见非金属元素单质及其重要化合物对环境的影响。
【课标链接】
1.结合真实情境中的应用实例或通过实验探究,了解钠、铁及其重要化合物的主要性质,了解它们在生产、生活中的应用。
2.结合真实情境中的应用实例或通过实验探究,了解氯、氮、硫及其重要化合物的主要性质,认识这些物质在生产中的应用和对生态环境的影响。
考向一 元素化合物的分类
1.(2022·广东卷)广东一直是我国对外交流的重要窗口,馆藏文物是其历史见证。下列文物主要由硅酸盐制成的是( )
【答案】C
【解析】鎏金饰品是用金汞合金制成的金泥涂饰器物的表面,经过烘烤,汞蒸发而金固结于器物上的一种传统工艺,其中不含硅酸盐,故A项不符合题意;蒜头纹银盒中主要成分为金属银,其中不含硅酸盐,故B项不符合题意;广彩瓷咖啡杯是由黏土等硅酸盐产品烧制而成,其主要成分为硅酸盐,故C项符合题意;铜镀金钟座是铜和金等制得而成,其中不含硅酸盐,故D项不符合题意。
2. (2022·河北卷)化学是材料科学的基础。下列说法错误的是( )
A. 制造5G芯片的氮化铝晶圆属于无机非金属材料
B. 制造阻燃或防火线缆的橡胶不能由加聚反应合成
C. 制造特种防护服的芳纶纤维属于有机高分子材料
D. 可降解聚乳酸塑料的推广应用可减少“白色污染”
【答案】B
【解析】氮化铝是一种高温结构陶瓷,属于新型的无机非金属材料,A正确;天然橡胶的单体为异戊二烯,合成橡胶的单体如顺丁烯等中均含有碳碳双键,通过加聚反应合成制得橡胶,B错误;“涤纶”“锦纶”“腈纶”“丙纶”“维纶”“氯纶”“芳纶”等均为合成纤维,属于有机高分子材料,C正确;可降解聚乳酸塑料的推广应用,可以减少难以降解塑料的使用,从而减少“白色污染”,D正确。
考向二 金属元素及其化合物
3.(2022·广东卷)劳动开创未来。下列劳动项目与所述的化学知识没有关联的是( )
【答案】A
【解析】小苏打是碳酸氢钠,不是碳酸钠,主要用来做膨松剂,故A符合题意;熟石灰是氢氧化钙,具有碱性,可以用于处理酸性废水,故B不符合题意;熔融的铁与水蒸气在高温下反应会生成四氧化三铁和氢气,因此必须将模具干燥,故C不符合题意;钢板上镀铝,保护钢板,金属铝表面形成致密氧化膜而保护金属铝不被腐蚀,,故D不符合题意。
4.(2021·浙江卷)下列说法不正确的是( )
A. 铁粉与氧化铝发生的铝热反应可用于焊接铁轨
B. 镁燃烧会发出耀眼的白光,可用于制造信号弹和焰火
C. 熟石膏与水混合成糊状后能很快凝固,常用于制作模型和医疗石膏绷带
D. 工业上可用氨水消除燃煤烟气中的二氧化硫
【答案】A
【解析】铝粉与氧化铁发生铝热反应时放出大量的热,因此,生成的铁是液态的,其可以将两段铁轨焊接在一起,故其可用于焊接铁轨,但是,铁粉与氧化铝不能发生铝热反应,A说法不正确;镁燃烧会发出耀眼的白光,可以照亮黑暗的夜空和地面,因此,其可用于制造信号弹和焰火,B说法正确;粉末状的熟石膏与水混合成糊状后能很快凝固转化为坚固的块状生石膏,因此,其常用于制作模型和医疗石膏绷带,C说法正确;二氧化硫属于酸性氧化物,其可以与碱反应生成盐和水,而氨水属于碱性的溶液,因此,工业上可用氨水吸收燃煤烟气中的二氧化硫从而削除污染,D说法正确。
考向三 非金属元素及其化合物
5.(2022·江苏卷)氮及其化合物的转化具有重要应用。下列说法不正确的是( )
A. 自然固氮、人工固氮都是将转化为
B. 侯氏制碱法以、、、为原料制备和
C. 工业上通过催化氧化等反应过程生产
D. 多种形态的氮及其化合物间的转化形成了自然界的“氮循环”
【答案】A
【解析】自然固氮是将N2转化为含氮化合物,不一定是转化为NH3,比如大气固氮是将N2会转化为NO,A错误;侯氏制碱法以H2O、NH3、CO2、NaCl为原料制备NaHCO3和NH4Cl,反应的化学方程式为H2O+NH3+CO2+NaCl=NaHCO3↓+NH4Cl,B正确;工业上通过NH3催化氧化等反应过程生产HNO3,相关的化学反应方程式为4NH3+5O24NO+6H2O、2NO+O2=2NO2、3NO2+H2O=2HNO3+NO、4NO2+O2+2H2O=
4HNO3,C正确;氮元素在自然界中既有游离态又有化合态,多种形态的氮及其化合物间的转化形成了自然界的“氮循环”,D正确。
6.(2021·河北卷)硫和氮及其化合物对人类生存和社会发展意义重大,但硫氧化物和氮氧化物造成的环境问题也日益受到关注,下列说法正确的是( )
A. NO2和SO2均为红棕色且有刺激性气味的气体,是酸雨的主要成因
B. 汽车尾气中的主要大气污染物为NO、SO2和PM2.5
C. 植物直接吸收利用空气中的NO和NO2作为肥料,实现氮的固定
D. 工业废气中的SO2可采用石灰法进行脱除
【答案】D
【解析】NO2是红棕色且有刺激性气味的气体,而SO2是无色有刺激性气味的气体,A错误;汽车尾气的主要大气污染物为C与N的氧化物,如NOx和CO等,B错误;氮的固定是指将游离态的氮元素转化为化合态,且植物可吸收土壤中的铵根离子或硝酸根离子作为肥料,不能直接吸收空气中的氮氧化物,C错误;工业废气中的SO2可采用石灰法进行脱除,如加入石灰石或石灰乳均可进行脱硫处理,D正确。
7.(2021·河北卷)关于非金属含氧酸及其盐的性质,下列说法正确的是( )
A. 浓H2SO4具有强吸水性,能吸收糖类化合物中的水分并使其炭化
B. NaClO、KClO3等氯的含氧酸盐的氧化性会随溶液的pH减小而增强
C. 加热NaI与浓H3PO4混合物可制备HI,说明H3PO4比HI酸性强
D. 浓HNO3和稀HNO3与Cu反应的还原产物分别为NO2和NO,故稀HNO3氧化性更强
【答案】B
【解析】浓硫酸能使蔗糖炭化,体现的是其脱水性,而不是吸水性,A错误;NaClO在水溶液中会发生水解,离子方程式为:,pH减小,则酸性增强,会促使平衡向正反应方向移动,生成氧化性更强的HClO,ClO3-在酸性条件下可生成具有强氧化性的氯气、二氧化氯等气体,增强氧化能力,B正确;HI的沸点低,易挥发加热NaI与浓H3PO4混合物发生反应生成HI利用的是高沸点酸制备低沸点酸的原理,C错误;相同条件下根据铜与浓硝酸、稀硝酸反应的剧烈程度可知,浓硝酸的氧化性大于稀硝酸的氧化性,D错误。
考向四 元素及其化合物综合
8.(2022·江苏卷)我国古代就掌握了青铜(铜-锡合金)的冶炼、加工技术,制造出许多精美的青铜器;Pb、是铅蓄电池的电极材料,不同铅化合物一般具有不同颜色,历史上曾广泛用作颜料,下列物质性质与用途具有对应关系的是( )
A. 石墨能导电,可用作润滑剂 B. 单晶硅熔点高,可用作半导体材料
C. 青铜比纯铜熔点低、硬度大,古代用青铜铸剑 D. 含铅化合物颜色丰富,可用作电极材料
【答案】C
【解析】石墨是过渡型晶体,质软,可用作润滑剂,故A错误单晶硅可用作半导体材料与空穴可传递电子有关,与熔点高无关,故B错误;青铜是铜合金,比纯铜熔点低、硬度大,易于锻造,古代用青铜铸剑,故C正确;含铅化合物可在正极得到电子发生还原反应,所以可用作电极材料,与含铅化合物颜色丰富无关,故D错误。
9.(2022·浙江卷)下列说法不正确的是( )
A.镁合金密度较小、强度较大,可用于制造飞机部件 B.还原铁粉可用作食品干燥剂
C.氯气、臭氧、二氧化氯都可用于饮用水的消毒 D.油脂是热值最高的营养物质
【答案】B
【解析】金属镁的密度较小,镁合金的强度高、机械性能好,是制造汽车、飞机、火箭的重要材料,故A正确;还原铁粉能吸收氧气,可用作食品脱氧剂,故B错误;氯气、臭氧、二氧化氯都具有强氧化性,能杀菌消毒,都可用于饮用水的消毒,故C正确;油脂在代谢中可以提供的能量比糖类和蛋白质约高一倍,油脂是热值最高的营养物质,故D正确。
分析近三年的高考试题,可以发现要重点关注金属及其化合物结合阿伏加德罗常数的应用、氧化还原反应中电子转移、化学实验方案的设计与评价、化工流程、性质实验探究等非金属元素及其化合物是高考的重点考查内容,预测2024年高考以钠、镁、铝、铁、铜、氯、硅、硫、氮等知识为载体,综合考查基本概念和基本理论,或与生产、生活、科技、医疗等联系起来考查知识的灵活应用能力。
1.(2023·河南安阳·统考三模)某化学实验小组设计如下实验探究Zn与溶液中Fe3+发生反应的原理。
下列说法错误的是
A.实验I说明Fe3+被还原为Fe2+
B.可用酸性高锰酸钾溶液检验实验I得到的溶液中含有Fe2+
C.实验Ⅱ发生了置换反应和复分解反应
D.实验说明Fe3+、H+与Zn的反应与离子浓度有关
【答案】B
【解析】A.实验I黄色溶液很快变浅,固体中未检出铁单质,说明Fe3+被还原为Fe2+,黄色溶液很快变浅,选项A正确;
B.FeCl3溶液中的Cl-也能被酸性高锰酸钾溶液氧化,干扰Fe2+的检验,故不能用酸性高锰酸钾溶液检验实验I得到的溶液中含有Fe2+,选项B错误;
C.FeCl3溶液中加入过量锌粉,很快有大量气体产生,是氯化铁溶液水解产生的盐酸与锌粉反应产生氯化锌和氢气,反应为置换反应;出现红褐色浑浊,是氯化铁水解生成氢氧化铁,属于复分解反应;产生少量铁单质,是锌置换出铁,属于置换反应,选项C正确;
D.根据上述实验可知,实验开始时Fe3+浓度较大,先与锌发生氧化还原反应生成氯化锌和氯化亚铁,当Fe3+浓度较低,H+浓度较大时,H+与锌反应生成锌盐和氢气,故实验说明Fe3+、H+与Zn的反应与离子浓度有关,选项D正确。
2.(2023·广东·广州三模)下图为铝的生产原理示意图,下列相关说法不正确的是
A.冰晶石做助熔剂
B.氧化铝属于过渡晶体
C.金属铁、铜的冶炼方法与铝类似
D.铝在工业上是一种很好的还原剂
【答案】C
【解析】A.冰晶石在电解铝工业中常用作助熔剂,正确;
B.氧化铝的晶体结构具有某些过渡金属的特征,因此被称为过渡晶体,正确;
C.工业上用电解熔融的氧化铝,得到金属铝和氧气,而工业上用热还原法来冶炼金属铁、铜,错误;
D.Al为活泼金属,冶金工业中常作还原剂,正确。
3.(2023·河北张家口·统考三模)下列说法错误的是
A.大量服用碘化钾等制剂可补充人体所需微量元素碘
B.白磷密度大于水且与水不反应,可用冷水贮存
C.采用外加电流法对金属防腐,可选用惰性电极作阳极
D.自然界中硫循环存在含硫物种的有氧转化和无氧转化
【答案】A
【解析】A.补充微量元素不能大量服用相关制剂,A错误;
B.白磷密度大于水且与水不反应,可用冷水贮存,B正确;
C.采用外加电流法对金属防腐,被保护金属作阴极,惰性电极可作阳极,C正确;
D.自然界中硫循环存在含硫物种在地壳或海底的无氧转化和空气中的有氧转化,D正确。
4.(2023·山东济南·三模)古今化学多有异曲同工之处,下列叙述所涉及的原理不同的是
【答案】D
【解析】A.曲、酶均为催化剂的作用,所涉及的原理相同,A不符合题意;
B.合两柔则为刚为制成合金,铝合金也为合金材料,合金的硬度通常大于成分金属,所涉及的原理相同,B不符合题意;
C.去土而糖白、加入食品胶体作澄清剂均为物质的分离除杂过程,都是利用吸附性,所涉及的原理相同,C不符合题意;
D.紫青烟起为焰色反应,而X射线衍射技术为物质结构的探测技术,所涉及的原理不相同,D符合题意。
5.(2023·海南海口·模拟)下列关于氮及其化合物的探究,结论和解释正确的是
【答案】B
【解析】A.铜丝溶解于稀HNO3,生成硝酸铜、NO、水,无色气体为NO,不会生成氢气,故A错误;
B.NH3能使热的氧化铜产生红色物质,原理是:,说明氨气具有还原性,故B正确;
C.N2与H2混合,在催化剂、加热的条件下反应生成氨气,没有催化剂时,加热速率慢,生成物的含量少,但不能说明N的非金属性弱,故C错误;
D.NO2被NaOH溶液吸收,生成硝酸钠、亚硝酸钠和水,发生歧化反应,体现NO2的氧化性和还原性,没有体现酸性,故D错误。
6.(2023·浙江·三模)下列实验方案设计、现象和结论均正确的是
【答案】A
【解析】A.挥发出的乙醇通过KOH溶液溶解了,能使酸性溶液褪色说明生成了乙烯,即发生消去反应,A正确;
B.向含的溶液中通入,再滴加淀粉溶液,溶液变蓝色,说明有单质碘生成,但不能说明亚铁离子是否被氧化,所以不能证明还原性:,B错误;
C.尿素与浓氢氧化钠加热条件下反应生成NH3和碳酸钠,氯化铵与浓氢氧化钠加热条件下反应生成NH3和氯化钠,均使湿润的红色石蕊试纸变蓝,C错误;
D.高锰酸钾过量,两支试管均不会褪色,D错误。
7.(2023·辽宁沈阳·三模)物质的性质决定用途,下列两者对应关系中正确的是
A.汽油和植物油都属于烃,所以汽油和植物油都可以燃烧
B.苯的密度小于,所以苯不能萃取出溴的溶液中的溴
C.锌具有还原性和导电性,所以可用作锌锰干电池的负极材料
D.硅胶多孔,吸水能力强,所以可用作食品的脱氧剂
【答案】C
【解析】A.植物油的成分主要是不饱和高级脂肪酸与甘油形成的酯,其中含C、H、O三种元素,植物油不属于烃,A项错误;
B.苯不能萃取出溴的CCl4溶液中的溴是因为苯与CCl4互溶,与苯的密度小于CCl4无关,B项错误;
C.锌具有还原性和导电性,可用作锌锰干电池的负极材料,锌在负极发生失电子的氧化反应,C项正确;
D.硅胶多孔、吸水能力强,硅胶可用作食品的干燥剂,不是脱氧剂,D项错误。
8.(2023·江苏南通·模拟)CaF2与浓硫酸反应可制得HF,常温下,测得氟化氢的相对分子质量约为37。SO2通入KClO3酸性溶液中可制得黄绿色气体ClO2,该气体常用作自来水消毒剂。下列物质性质与用途具有对应关系的是
A.铜单质化学性质不活泼,可用于制作储存F2的容器
B.ClO2呈黄绿色,可用于自来水消毒
C.SO2具有还原性,可用于与KClO3反应制ClO2
D.浓硫酸具有强氧化性,可用于与CaF2反应制HF
【答案】C
【解析】A.铜单质化学性质不活泼,但由于F2氧化性强,可以与Cu反应产生CuF2,因此Cu不可用于制作储存F2的容器,A错误;
B.ClO2呈黄绿色,具有强的氧化性,能够使水中细菌、病毒蛋白质发生变性,因而可用于自来水消毒,与其是否是黄绿色无关,因此不具有对应关系,B错误;
C.SO2具有还原性,KClO3具有强的氧化性,二者会发生氧化还原反应,SO2可以使KClO3还原为ClO2,因此可用于与KClO3反应制ClO2,C正确;
D.浓硫酸具有强酸性,可与CaF2发生复分解反应产生CaSO4和HF,因此可以用于制HF,属于高沸点酸制备低沸点酸,这与浓硫酸是否具有强氧化性无关,D错误。
9.(2023·湖北武汉·模拟)蕲春管窑镇被湖北省命名为“陶瓷之乡”,其管窑手工制陶技艺是湖北省第一批非物质文化遗产。下列说法中错误的是
A.陶瓷的主要原料是黏土和石灰石
B.陶瓷烧制过程中发生了化学变化
C.新型超导陶瓷可应用于磁悬浮技术
D.高温结构陶瓷可应用于火箭发动机
【答案】A
【解析】A.生产陶瓷的主要原料是黏土,A错误;
B.陶瓷烧制过程中发生了复杂的物理及化学变化,B正确;
C.新型超导陶瓷具有超导性,可应用于磁悬浮技术,C正确;
D.高温结构陶瓷具有耐高温、抗氧化、耐磨蚀等优良性能,可用于火箭发动机,D正确。
10.(2023·辽宁·三模)我国科技力量日益强大,2022年11月30日,神舟十五号与神舟十四号首次实现“太空会师”。下列说法错误的是
A.火箭发动机中使用的钛合金具有密度小、强度高、耐高温等特点
B.月球探测器使用的硅太阳能电池板,其主要成分是
C.宇航员能成功做出蒸发食盐水制取食盐晶体的实验
D.火箭使用液氢和液氧作推进剂,利用燃烧反应提供能量
【答案】B
【解析】A.火箭发动机环境决定了使用的钛合金具有密度小、强度高、耐高温等特点,选项A正确;
B.硅具有良好的半导体性质,硅太阳能电池板,其主要成分是硅,选项B错误;
C.蒸发食盐水使水分蒸发后溶液过饱和析出晶体,制取食盐晶体,实验能实现,选项C正确;
D.氢气和氧气燃烧产生大量热,提供能量,选项D正确。
一、金属及其化合物
(一)钠及其化合物
1.形成网络构建
2.重要反应
(1)乙醇与钠的反应
2CH3CH2OH+2Na→2CH3CH2ONa+H2↑。
(2)写出Na与CuSO4溶液反应的离子方程式。
2Na+2H2O+Cu2+===Cu(OH)2↓+H2↑+2Na+。
(3)怎样将Na2CO3溶液转化为NaOH溶液(用化学方程式表示)。
Na2CO3+Ca(OH)2===CaCO3↓+2NaOH。
(4)向NaOH、Na2CO3、NaHCO3溶液中逐滴滴入盐酸,发生反应的离子方程式。
OH-+H+===H2O;COeq \\al(2-,3)+H+===HCOeq \\al(-,3);
HCOeq \\al(-,3)+H+===H2O+CO2↑。
(5)怎样除去CO2中的SO2气体(用离子方程式表示)。
SO2+2HCOeq \\al(-,3)===2CO2↑+SOeq \\al(2-,3)+H2O。
(6)怎样除去Na2CO3溶液中的NaHCO3(用离子方程式表示)。
HCOeq \\al(-,3)+OH-===COeq \\al(2-,3)+H2O。
(7)怎样除去NaHCO3溶液中的Na2CO3(用离子方程式表示)。
COeq \\al(2-,3)+H2O+CO2===2HCOeq \\al(-,3)。
(8)用化学方程式表示呼吸面具中产生O2的原理。
2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑;
2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2。
(二)铝及其化合物
1.形成网络构建
2.重要反应规范书写
用方程式回答下列问题。
(1)用化学方程式表示除去铁粉中的铝粉。
2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑。
(2)用离子方程式表示除去Fe2O3中的Al2O3。
Al2O3+2OH-===2AlOeq \\al(-,2)+H2O。
(3)用离子方程式表示除去Mg(OH)2中的Al(OH)3。
Al(OH)3+OH-===AlOeq \\al(-,2)+2H2O。
(4)现有AlCl3溶液、氨水、NaOH溶液,制备Al(OH)3的最佳方案是(用化学方程式表示):
AlCl3+3NH3·H2O===Al(OH)3↓+3NH4Cl。
(5)现有NaAlO2溶液、CO2、盐酸,制备Al(OH)3的最佳方案是(用离子方程式表示):
2AlOeq \\al(-,2)+CO2+3H2O===2Al(OH)3↓+COeq \\al(2-,3)
(或AlOeq \\al(-,2)+CO2+2H2O===Al(OH)3↓+HCOeq \\al(-,3))。
(6)用离子方程式表示泡沫灭火器的原理。
Al3++3HCOeq \\al(-,3)===Al(OH)3↓+3CO2↑。
(7)用离子方程式分别表示
①Al3+、AlOeq \\al(-,2);②AlOeq \\al(-,2)、HCOeq \\al(-,3)不能大量共存的原理。
①Al3++3AlOeq \\al(-,2)+6H2O===4Al(OH)3↓;
②AlOeq \\al(-,2)+H2O+HCOeq \\al(-,3)===Al(OH)3↓+COeq \\al(2-,3)。
(8)用离子方程式表示KAl(SO4)2和Ba(OH)2的反应。
①沉淀的物质的量最大;②沉淀的质量最大。
①2Al3++3SOeq \\al(2-,4)+6OH-+3Ba2+===2Al(OH)3↓+3BaSO4↓;
②Al3++2SOeq \\al(2-,4)+2Ba2++4OH-===AlOeq \\al(-,2)+2H2O+2BaSO4↓。
(9)铵明矾[NH4Al(SO4)2·12H2O]是常见的食品添加剂,用于焙烤食品,向铵明矾溶液中逐滴滴入NaOH溶液,试写出反应的离子方程式。
Al3++3OH-===Al(OH)3↓;
NHeq \\al(+,4)+OH-===NH3·H2O;
Al(OH)3+OH-===AlOeq \\al(-,2)+2H2O。
(三)铁及其重要化合物
1.(1)形成网络构建
2.重要反应
(1)高温下铁和H2O(g)的反应。
4H2O(g)+3Feeq \(=====,\s\up7(高温))Fe3O4+4H2。
(2)用离子方程式表示将铁粉逐渐加入稀HNO3中的反应过程。
Fe+4H++NOeq \\al(-,3)===Fe3++NO↑+2H2O;
2Fe3++Fe===3Fe2+。
(3)用离子方程式表示FeO、Fe3O4与稀HNO3的反应过程。
3FeO+10H++NOeq \\al(-,3)===3Fe3++NO↑+5H2O;
3Fe3O4+28H++NOeq \\al(-,3)===9Fe3++NO↑+14H2O。
(4)用离子方程式表示下列反应
①Fe(OH)2与稀HNO3反应;
3Fe(OH)2+10H++NOeq \\al(-,3)===3Fe3++NO↑+8H2O;
②Fe(OH)3与氢碘酸反应。
2Fe(OH)3+6H++2I-===2Fe2++I2+6H2O。
(5)用方程式表示铁发生吸氧腐蚀生成铁锈的过程。
负极:2Fe-4e-===2Fe2+,
正极:O2+4e-+2H2O===4OH-,
Fe2++2OH-===Fe(OH)2↓,
4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3,
Fe(OH)3脱去一部分水生成Fe2O3·xH2O。
(四)铜及其重要化合物
1.形成网络构建
2.重要反应
(1)用两组化学方程式表示Cl2的氧化性大于S。
①2Fe+3Cl2eq \(=====,\s\up7(点燃))2FeCl3,Fe+Seq \(=====,\s\up7(△))FeS。
②Cu+Cl2eq \(=====,\s\up7(点燃))CuCl2,2Cu+Seq \(=====,\s\up7(△))Cu2S。
(2)铜在潮湿的空气中生锈。
2Cu+O2+H2O+CO2===Cu2(OH)2CO3。
(3)将Cu和浓H2SO4混合加热。
Cu+2H2SO4(浓)eq \(=====,\s\up7(△))CuSO4+SO2↑+2H2O。
(4)Cu和稀HNO3反应的离子方程式。
3Cu+8H++2NOeq \\al(-,3)===3Cu2++2NO↑+4H2O。
(5)常用FeCl3溶液腐蚀铜板(用离子方程式表示)。
Cu+2Fe3+===Cu2++2Fe2+。
(6)用离子方程式表示将氨水逐滴滴入CuSO4溶液的反应过程。
Cu2++2NH3·H2O===Cu(OH)2↓+2NHeq \\al(+,4);
Cu(OH)2+4NH3·H2O===[Cu(NH3)4]2++2OH-+4H2O。
(7)用惰性电极电解CuSO4溶液(用化学方程式表示)。
2CuSO4+2H2Oeq \(=====,\s\up7(电解))2Cu+O2↑+2H2SO4。
(8)用Cu作电极电解H2SO4溶液(用离子方程式表示)。
Cu+2H+eq \(=====,\s\up7(电解))Cu2++H2↑。
二、非金属及其化合物
(一)碳、硅及其重要化合物
1.形成网络构建
2.重要反应
(1)Mg在CO2中燃烧。
2Mg+CO2eq \(=====,\s\up7(点燃))2MgO+C。
(2)“水滴石穿”的反应原理(用离子方程式表示)。
CaCO3+CO2+H2O===Ca2++2HCOeq \\al(-,3)。
(3)“钟乳石”的形成过程(用化学方程式表示)。
CaCO3+CO2+H2O===Ca(HCO3)2,
Ca(HCO3)2eq \(=====,\s\up7(△))CaCO3↓+CO2↑+H2O。
(4)向饱和Na2CO3溶液中通入过量CO2的离子方程式。
2Na++COeq \\al(2-,3)+CO2+H2O===2NaHCO3↓。
(5)氢氟酸不能用玻璃瓶盛放,其原因是(用化学方程式表示):
SiO2+4HF===SiF4↑+2H2O。
(6)盛放NaOH溶液的试剂瓶不能用玻璃塞,其原因是(用离子方程式表示):
SiO2+2OH-===SiOeq \\al(2-,3)+H2O。
(7)侯氏制碱法的原理(用化学方程式表示)。
CO2+NH3+NaCl+H2O===NaHCO3↓+NH4Cl。
(二)卤素及其重要化合物
1.形成网络构建
2.重要反应
(1)实验室用MnO2和浓盐酸反应制取Cl2的化学方程式。
MnO2+4HCl(浓)eq \(=====,\s\up7(△))MnCl2+Cl2↑+2H2O。
(2)将浓盐酸滴到KMnO4固体上(用离子方程式表示)。
2MnOeq \\al(-,4)+16H++10Cl-===2Mn2++5Cl2↑+8H2O。
(3)将Cl2通入石灰乳中(用化学方程式表示)。
2Cl2+2Ca(OH)2===CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O。
(4)在空气中漂白粉漂白的原理(用离子方程式表示)。
Ca2++2ClO-+CO2+H2O===CaCO3↓+2HClO。
(5)向FeBr2溶液中通入少量Cl2的离子方程式。
2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-。
(6)向FeBr2溶液中通入等物质的量Cl2的离子方程式。
2Fe2++2Br-+2Cl2===2Fe3++Br2+4Cl-。
(7)向FeBr2溶液中通入过量Cl2的离子方程式。
2Fe2++4Br-+3Cl2===2Fe3++2Br2+6Cl-。
(8)将SO2和Cl2混合,漂白性减弱的原因(用离子方程式表示)。
SO2+Cl2+2H2O===4H++SOeq \\al(2-,4)+2Cl-。
(三)硫及其重要化合物
1.形成网络构建
2.重要反应
(1)热的烧碱溶液可以除硫,其原因是(用离子方程式表示):
3S+6OH-eq \(=====,\s\up7(△))2S2-+SOeq \\al(2-,3)+3H2O。
(2)将SO2气体通入FeCl3溶液中,溶液由棕黄色变为浅绿色,其原因是(用离子方程式表示):
SO2+2Fe3++2H2O===SOeq \\al(2-,4)+2Fe2++4H+。
(3)S2-和SOeq \\al(2-,3)可以大量共存,但加入H2SO4后,则不能大量共存,其原因是(用离子方程式表示):
2S2-+SOeq \\al(2-,3)+6H+===3S↓+3H2O。
(4)将SO2通入BaCl2溶液中无明显现象,若加入KNO3则有白色沉淀生成,其原因是(用离子方程式表示):
3SO2+3Ba2++2NOeq \\al(-,3)+2H2O===3BaSO4↓+2NO↑+4H+。
(5)书写下列反应的化学方程式。
①将H2S气体通入CuSO4溶液中。
H2S+CuSO4===CuS↓+H2SO4。
②将SO2通入H2S溶液中。
2H2S+SO2===3S↓+2H2O。
③Cu和浓H2SO4混合加热。
Cu+2H2SO4(浓)eq \(=====,\s\up7(△))CuSO4+SO2↑+2H2O。
④C和浓H2SO4混合加热。
C+2H2SO4(浓)eq \(=====,\s\up7(△))CO2↑+2SO2↑+2H2O。
⑤实验室利用Na2SO3和浓H2SO4制SO2。
Na2SO3+H2SO4(浓)===Na2SO4+H2O+SO2↑。
(四)氮及其重要化合物
1.形成网络构建
2.重要反应
(1)书写离子方程式。
①将NH3通入AlCl3溶液中。
3NH3+3H2O+Al3+===Al(OH)3↓+3NHeq \\al(+,4)。
②将NO2通入NaOH溶液中。
2NO2+2OH-===NOeq \\al(-,3)+NOeq \\al(-,2)+H2O。
③将炽热的炭放入浓HNO3中。
C+4H++4NOeq \\al(-,3)eq \(=====,\s\up7(△))CO2↑+4NO2↑+2H2O。
(2)书写化学方程式。
①实验室用Ca(OH)2和NH4Cl制氨气。
Ca(OH)2+2NH4Cleq \(=====,\s\up7(△))CaCl2+2NH3↑+2H2O。
②将NH3通灼热的CuO中,固体由黑色变红色。
2NH3+3CuOeq \(=====,\s\up7(△))N2+3Cu+3H2O。
③用NH3可以检验Cl2管道是否漏气,若漏气则有白烟生成。
8NH3+3Cl2===N2+6NH4Cl。
(五)物质的特殊转化关系
1.直线型转化
Aeq \(――→,\s\up7(X))Beq \(――→,\s\up7(X))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
(2)X为CO2
NaOHeq \(――→,\s\up7(CO2))Na2CO3eq \(――→,\s\up7(CO2))NaHCO3
(3)X为强酸,如盐酸
NaAlO2eq \(――→,\s\up7(HCl))Al(OH)3eq \(――→,\s\up7(HCl))AlCl3
Na2CO3eq \(――→,\s\up7(HCl))NaHCO3eq \(――→,\s\up7(HCl))CO2
(4)X为强碱,如NaOH
AlCl3eq \(――→,\s\up7(NaOH))Al(OH)3eq \(――→,\s\up7(NaOH))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+CO2eq \(=====,\s\up7(点燃))2MgO+C。
(3)非金属―→非金属:2F2+2H2O===4HF+O2,2C+SiO2eq \(=====,\s\up7(高温))Si+2CO↑,C+H2O(g)eq \(=====,\s\up7(高温))CO+H2,X2+H2S===2HX+S↓。
(4)非金属―→金属,用H2、C冶炼金属。
文物
选项
A.南宋鎏金饰品
B.蒜头纹银盒
C.广彩瓷咖啡杯
D.铜镀金钟座
选项
劳动项目
化学知识
A
面包师用小苏打作发泡剂烘焙面包
可与酸反应
B
环保工程师用熟石灰处理酸性废水
熟石灰具有碱性
C
工人将模具干燥后再注入熔融钢水
铁与高温下会反应
D
技术人员开发高端耐腐蚀镀铝钢板
铝能形成致密氧化膜
实验
试剂
现象
I
2 mL0.1 ml· L-1FeCl3溶液、过量锌粉
黄色溶液很快变浅,接着有无色气泡产生,固体中未检出铁单质
Ⅱ
2 mL1 ml· L-1FeCl3溶液(pH≈0.70)、过量锌粉
很快有大量气体产生,出现红褐色浑浊,30 min左右产生红褐色沉淀,溶液颜色变浅,产生少量铁单质
A
曲为酒之骨,凡酿酒必资曲药成信
纳米酶用于生物传感器、疾病诊断与治疗
B
铜柔锡柔,合两柔则为刚
铝合金用作火箭、飞船和空间站主体结构材料
C
为宅煮糖,宅垣忽坏,去土而糖白
啤酒和白酒中加入食品胶体作澄清剂
D
以火烧之,紫青烟起,乃真硝石也
使用X射线衍射技术推测晶体的分子排列
操作和现象
结论和解释
A
铜丝溶解于稀,生成无色气体
金属能与强酸反应置换出氢气
B
能使热的氧化铜产生红色物质
有还原性
C
与混合加热不反应
N的非金属性弱
D
被溶液吸收
是酸性氧化物
目的
方案设计
现象和结论
A
检验乙醇是否发生消去反应
将乙醇和浓共热产生的气体依次通入足量的溶液、稀酸性溶液
溶液褪色,证明发生了消去反应
B
检验与的还原性强弱
向含的溶液中通入,再滴加淀粉溶液,观察现象
溶液变蓝色,说明还原性
C
鉴别同为白色粉末状晶体的尿和氯化铵
分别取少量晶体于试管中,加入足量浓溶液加热,在试管口放置湿润的红色石蕊试纸,观察试纸是否变色
若试纸不变蓝色,说明该晶体为尿素,若试纸变蓝色,说明该晶体为氯化铵
D
探究温度对化学反应速率的影响
向两支试管各加入酸性溶液和溶液,将其中一支放入冰水中,一支放入80℃热水中
80℃热水中褪色快,说明温度升高,反应速率加快
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