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2023 高考化学二轮专题复习 专题4 元素及其化合物 专题复习
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专题4 元素及其化合物
课标要求
命题角度
1.结合真实情境中的应用实例或通过实验探究,了解钠、铁、铝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。
3.结合实例认识金属、非金属及其化合物的多样性,了解通过化学反应可以探索物质性质、实现物质转化,认识物质及其转化在自然资源综合利用和环境保护中的重要价值。
1.金属、非金属的单质、氧化物及其对应水化物的性质。
2.化学工艺流程也出现在选择题中,这类“微流程”一般步骤较少,选项问题设置简单,多以元素化合物的性质、化学实验操作与目的等内容进行考查。
3.常见非金属及其重要化合物的应用及环境污染、仪器或装置的选择和组装,物质的制备和性质探究等。
考点1 元素及其化合物的性质与应用
【研真题·明考向】
【角度1】元素及其化合物的性质
1.(2021·河北选择考)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
【真题变式·拓展考向】
关于非金属含氧酸及其盐的性质,下列分析错误的是 ( )
A.浓硫酸具有吸水性,故浓硫酸可以用作干燥剂
B.NaClO水溶液中存在ClO-+H2OHClO+OH-,pH减小,则酸性增强,平衡右移,生成氧化性更强的HClO
C.加热NaCl与浓硫酸混合物可制备HCl,说明HCl比浓硫酸更易挥发
D.浓硝酸与铝在常温下反应,会产生硝酸铝和NO2
2.(2022·江苏选择考)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N2转化为NH3
B.侯氏制碱法以H2O、NH3、CO2、NaCl为原料制备NaHCO3和NH4Cl
C.工业上通过NH3催化氧化等反应过程生产HNO3
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”
【角度2】元素及其化合物性质的应用
3.(2022·广东选择考)陈述Ⅰ和Ⅱ均正确但不具有因果关系的是 ( )
选项
陈述Ⅰ
陈述Ⅱ
A
用焦炭和石英砂制取粗硅
SiO2可制作光导纤维
B
利用海水制取溴和镁单质
Br-可被氧化,Mg2+可被还原
C
石油裂解气能使溴的CCl4溶液褪色
石油裂解可得到乙烯等不饱和烃
D
FeCl3水解可生成Fe(OH)3胶体
FeCl3可用作净水剂
4.(2021·浙江6月选考)下列说法不正确的是 ( )
A.应避免铵态氮肥与草木灰混合施用
B.工业上可用离子交换法提高海带中碘的提取率
C.电解饱和食盐水可以得到金属钠和氯气
D.将生铁进一步炼制减少含碳量,能得到耐腐蚀的钢
【建模型·通方法】
(1)次氯酸盐性质的两个注意点:
①ClO-不论在酸性环境中还是在碱性环境中均能体现强氧化性,如ClO-与SO32-、I-、Fe2+均不能大量共存。
②ClO-体现水解性,因HClO酸性很弱,ClO-水解显碱性,如Fe3++3ClO-+3H2O====
Fe(OH)3↓+3HClO。
(2)常见无机酸的重要规律
①最高价氧化物对应水化物的酸性强弱取决于该元素非金属性的强弱,如酸性:
HClO4>H2SO4>H3PO4>H2CO3>H2SiO3。
②证明酸性强弱,可利用复分解反应中“强酸制弱酸”的规律,如:
Na2SiO3+CO2+H2O====Na2CO3+H2SiO3↓
Ca(ClO)2+CO2+H2O====CaCO3↓+2HClO
③强氧化性酸(如HNO3、浓H2SO4)与金属反应,不生成H2;金属和浓HNO3反应一般生成NO2,而金属和稀HNO3反应一般生成NO。
(3)常见无机酸的重要特性
①硝酸、浓H2SO4、次氯酸具有强氧化性,属于氧化性酸,其中HNO3、HClO见光或受热易分解。
②浓HNO3和Cu(足量)、浓H2SO4和Cu(足量)、浓盐酸和MnO2(足量)在反应时,随反应进行,产物会发生变化或反应停止。
③浓H2SO4具有吸水性、脱水性和强氧化性。
④常温下,铁、铝遇浓H2SO4、浓HNO3发生钝化。
(1)等物质的量的金属钠被氧化成Na2O和Na2O2时转移的电子数相同。
(2)钠与盐的溶液反应:钠不能置换出溶液中的金属,钠先与水反应,生成的碱再与溶液中的其他物质反应。
(3) Fe2O3、Fe(OH)3与氢碘酸反应时,涉及Fe3+与I-的氧化还原反应,产物为Fe2+、I2和H2O。
(4)FeCl3溶液加热浓缩时,因Fe3+水解和HCl的挥发,得到的固体为Fe(OH)3,灼烧后得到红棕色Fe2O3固体;而Fe2(SO4)3溶液蒸干时,因硫酸是难挥发性的酸,最后得到的固体仍为Fe2(SO4)3。
(5)注意亚铁盐及Fe(OH)2易被空气中氧气氧化成三价铁的化合物。
(6)Cu与稀硫酸不反应,而Cu2O能与稀硫酸反应:Cu2O+H2SO4====
CuSO4+Cu+H2O(溶液为蓝色),利用此性质可以区分Cu和Cu2O。
【练新题·提素能】
【角度1】元素及其化合物的性质
1.下列关于物质性质的说法不合理的是 ( )
A.FeCl3、Na2O2、Cu2S均可由相应单质直接化合生成
B.Cl2、SO2气体通入紫色石蕊试液中,均出现溶液先变红后褪色
C.金属Mg与稀硫酸和CO2均能反应,其反应类型相同
D.氢氧化铝、碳酸铵、碳酸氢钠都既能与盐酸反应,又能与氢氧化钠溶液反应
2.(2022·沈阳二模)下列颜色变化与氧化还原反应无关的是 ( )
A.对甲基苯酚晶体在空气中由无色变成粉红色
B.将Na2O固体投入滴有酚酞溶液的水中,溶液变红
C.向Fe(NO3)2溶液中滴入稀硫酸,溶液由浅绿色变成黄褐色
D.将酸性KMnO4溶液滴入H2C2O4溶液中,溶液紫色褪去
3.(2022·衡水二模)五育并举,劳动先行。下列劳动项目涉及的化学知识正确的是( )
选项
劳动项目
化学知识
A
小苏打用作蛋糕膨松剂
Na2CO3与酸反应产生气体
B
将新切土豆丝浸没在水里防止变色
土豆中的氧化性物质遇空气变色
C
煮豆浆点卤水制作豆腐
胶体聚沉
D
用铁质槽罐车运输浓硫酸
常温下,浓硫酸和铁不反应
【角度2】元素及其化合物性质的应用
4.(2022·日照模拟)化学与生活、生产、科技密切相关。下列叙述错误的是( )
A.制作降落伞的芳纶属于新型无机非金属材料
B.血液中含有的碳酸酐酶可清除人体内二氧化碳
C.将胶态氧化亚铜分散于玻璃中可制造红色玻璃
D.制作“冰墩墩”冰晶外壳的硅胶耐酸耐碱、不易燃烧
5.(2022·南京二模)氧化物在生产生活中有广泛应用。下列有关氧化物的性质与用途具有对应关系的是( )
A.CO有还原性,可用于高炉炼铁
B.Fe2O3能与酸反应,可用作红色颜料
C.Al2O3具有两性,可用作耐火材料
D.ClO2易溶于水,可用于自来水消毒
6.(2022·聊城二模)下列物质应用正确的是 ( )
A.纯碱用作治疗胃酸过多的药物
B.氯气和消石灰用作生产漂白液的原料
C.二氧化硫用作葡萄酒生产过程中的添加剂
D.二氧化硅用作北斗芯片中的半导体材料
加固训练
1.(2022·韶关二模)下列“类比”结果正确的是 ( )
A.H2S的热稳定性比H2O的弱,则PH3的热稳定性比NH3的弱
B.Na2O2与CO2反应生成Na2CO3与O2,则Na2O2与SO2反应生成Na2SO3与O2
C.Ca(HCO3)2的溶解度比CaCO3的大,则NaHCO3的溶解度比Na2CO3的大
D.CO2与硅酸钠反应生成硅酸,说明非金属性:C>Si,则盐酸与碳酸钠反应生成CO2,说明非金属性:Cl>C
2.高氯酸铵可用于制造火箭燃料,其受热发生分解反应NH4ClO4N2↑+Cl2↑+
O2↑+H2O(未配平)。下列说法错误的是 ( )
A.反应中氧化剂和氧化产物的物质的量之比为2∶3
B.产生1.12 L O2(标准状况)时,反应中转移0.35 mol 电子
C.可用热NaOH溶液吸收Cl2制备漂白液
D.可用无水硫酸铜检验产物中的H2O
考点2 元素及其化合物之间的转化
【研真题·明考向】
【角度1】以“微流程”为载体的元素及其化合物之间的转化
1.(2022·山东等级考) 高压氢还原法可直接从溶液中提取金属粉。以硫化铜精矿(含Zn、Fe元素的杂质)为主要原料制备Cu粉的工艺流程如下,可能用到的数据见下表。
物质
Fe(OH)3
Cu(OH)2
Zn(OH)2
开始沉淀pH
1.9
4.2
6.2
沉淀完全pH
3.2
6.7
8.2
下列说法错误的是 ( )
A.固体X主要成分是Fe(OH)3和S;金属M为Zn
B.浸取时,增大O2压强可促进金属离子浸出
C.中和调pH的范围为3.2~4.2
D.还原时,增大溶液酸度有利于Cu的生成
【真题变式·拓展考向】
结合上题有关信息,分析下列说法不正确的是 ( )
A.根据工艺流程图可知,硫化铜精矿在高压O2作用下,用硫酸溶液浸取的过程中一定涉及氧化还原反应
B.加入NH3调节溶液pH,主要目的是使Fe3+形成Fe(OH)3沉淀
C.根据上题中的表格可知,Cu2+、Zn2+仍以离子形式存在于溶液中,过滤得到的滤渣中只含有Fe(OH)3
D.在流程中,用高压H2还原,主要是将Cu2+变为Cu单质
2.(2022·河北选择考)LiBr溶液可作为替代氟利昂的绿色制冷剂。合成LiBr工艺流程如下:
下列说法错误的是 ( )
A.还原工序逸出的Br2用NaOH溶液吸收,吸收液直接返回还原工序
B.除杂工序中产生的滤渣可用煤油进行组分分离
C.中和工序中的化学反应为Li2CO3+2HBr====CO2↑+2LiBr+H2O
D.参与反应的n(Br2)∶n(BaS)∶n(H2SO4)为1∶1∶1
【角度2】物质之间的转化
3.(2021·广东选择考)部分含铁物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列推断不合理的是 ( )
A.a可与e反应生成b
B.b既可被氧化,也可被还原
C.可将e加入浓碱液中制得d的胶体
D.可存在b→c→d→e→b的循环转化关系
【自主总结】解答流程图式元素及化合物的转化的具体思路——“三审”
【角度3】以实验为载体的元素化合物之间的转化
4.(2021·山东等级考)下列由实验现象所得结论错误的是 ( )
A.向NaHSO3溶液中滴加氢硫酸,产生淡黄色沉淀,证明HSO3-具有氧化性
B.向酸性KMnO4溶液中加入Fe3O4粉末,紫色褪去,证明Fe3O4中含Fe(Ⅱ)
C.向浓HNO3中插入红热的炭,产生红棕色气体,证明炭可与浓HNO3反应生成NO2
D.向NaClO溶液中滴加酚酞试剂,先变红后褪色,证明NaClO在溶液中发生了水解反应
【真题拆解·还原考向】
(1)NaHSO3中S的化合价为+4价,处于中间价态,既具有
性,又具有
性。
(2)Fe3O4中既含有Fe(Ⅱ),也含有Fe(Ⅲ),Fe(Ⅱ)既具有
性也具有
性,可以使酸性高锰酸钾溶液
。
(3)NO在空气中会与氧气反应产生红棕色的
。
【角度4】物质转化循环图
5.(2022·湖南选择考)科学家发现某些生物酶体系可以促进H+和e-的转移(如a、b和c),能将海洋中的NO2-转化为N2进入大气层,反应过程如图所示。
下列说法正确的是 ( )
A.过程Ⅰ中NO2-发生氧化反应
B.a和b中转移的e-数目相等
C.过程Ⅱ中参与反应的n(NO)∶n(NH4+)=1∶4
D.过程Ⅰ→Ⅲ的总反应为NO2-+NH4+====N2↑+2H2O
【建模型·通方法】
(1)钠及其化合物
(2)铝及其化合物
(3)铁及其化合物
(4)铜及其化合物
(5)碳、硅及其化合物
(6)卤素及其化合物
(7)硫及其化合物
(8)氮及其化合物
(1)“线”性转化关系
ABC
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
②X为CO2
NaOHNa2CO3NaHCO3
③X为强酸,如盐酸
NaAlO2Al(OH)3AlCl3
Na2CO3NaHCO3CO2
④X为强碱,如NaOH
AlCl3Al(OH)3NaAlO2
(2)“三角”转化关系
(3)交叉型转化
对于“环式”反应过程图像可表示为
(1)位于“环上”的物质一般是催化剂或中间体,如⑤、⑥、⑦、⑧。
(2)“入环”的物质为反应物,如①和④。
(3)“出环”的物质为生成物,如②和③。
(4)依据判断出的反应物和生成物,即可快速写出反应的化学方程式。
【练新题·提素能】
【角度1】
以“微流程”为载体的元素及其化合物之间的转化
1.(2022·淄博二模)一种利用有机胺(TBA)联合生产碳酸氢钠和二氯乙烷的工艺流程如图所示。
下列说法错误的是 ( )
A.“制碱过程”后通过加热蒸发结晶得到NaHCO3
B.该工艺原子利用率100%
C.“氯化过程”每生成1 mol C2H4Cl2,总反应中消耗0.5 mol O2
D.“胺再生过程”反应为4CuCl+O2+4TBA·HCl====4CuCl2+4TBA+2H2O
2.(2022·广州二模)部分含N及Cl物质的分类与相应化合价关系如图所示,下列推断不合理的是 ( )
A.可以通过化合反应生成c
B.工业上通过a→b→c→d→e来制备HNO3
C.浓的a'溶液和浓的c'溶液反应可以得到b'
D.加热d'的固态钾盐可以产生O2
a→c→d→e
【角度2】元素及其化合物之间的转化
3.(2022·苏州模拟)含硫矿物如黄铁矿(FeS2)、黄铜矿、芒硝在工业上有着重要的用途。收集黄铜矿炼铜过程中产生的SO2制备SO3,其反应为2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH=-197 kJ·mol-1。指定条件下,下列物质转化不能实现的是 ( )
A.SO2H2SO4
B.FeS2SO3
C.SO2NH4HSO3
D.NH4HSO3(NH4)2SO4
4.已知某物质X能发生如下转化:
下列有关叙述错误的是 ( )
A.若X为N2,则A为硝酸
B.若X为S,则A为硫酸
C.反应①和②一定为氧化还原反应,反应③一定为非氧化还原反应
D.若X为非金属单质或非金属氢化物,则A不一定能与金属铜反应生成Y
【角度3】以实验为载体的元素化合物之间的转化
5.(2022·柳州二模)化学是以实验为基础的科学。下列实验设计正确的是 ( )
选项
实验目的
实验设计
A
除去乙酸乙酯中的乙酸
加入NaOH溶液,振荡后分液
B
验证非金属性:O>S
向H2S溶液中通入O2,观察溶液变浑浊
C
由FeCl3溶液制备无水 FeCl3
将 FeCl3溶液加热蒸干
D
配制100 mL一定物质的量浓度的NaOH溶液
准确称取NaOH固体,放入100 mL的容量瓶中,加水溶解,振荡摇匀,定容
6.(2022·北京西城区二模)某小组探究NH3的催化氧化,实验装置图如图。③中气体颜色无明显变化,④中收集到红棕色气体,一段时间后产生白烟。
下列分析不正确的是 ( )
A.若②中只有NH4Cl不能制备NH3
B.③、④中现象说明③中的反应是4NH3+5O24NO+6H2O
C.④中白烟的主要成分是NH4Cl
D.一段时间后,⑤中溶液可能变蓝
【角度4】物质转化循环图
7.
硝酸盐污染已成为一个日益严重的环境问题。甲酸(HCOOH)在纳米级Pd表面分解为活性H2和CO2,再经如图历程实现NO3-的催化还原,进而减少污染。已知Fe(Ⅱ)、Fe(Ⅲ)表示Fe3O4中二价铁和三价铁。下列说法错误的是 ( )
A.Fe3O4参与了该循环历程
B.HCOOH分解时,碳氢键和氧氢键发生了断裂
C.在反应历程中生成的H+起到调节体系pH的作用
D.在整个历程中,1 mol H2可还原1 mol NO3-
加固训练
1.(2022·龙岩三模)磷化氢(PH3)是一种在空气中能自燃的剧毒气体,可通过以下流程制取:
下列说法错误的是 ( )
A.NaH2PO2既能与酸反应又能与碱反应
B.流程中有两处涉及氧化还原反应
C.该过程需要在无氧条件下进行
D.分解反应生成H3PO4和PH3的物质的量之比为1∶1
2.(2022·聊城二模)下列由实验现象所得结论正确的是 ( )
A.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,铝箔熔化但不滴落,证明铝的熔点很高
B.用pH试纸测得CH3COONa溶液的pH约为9,NaNO2溶液的pH约为8,证明HNO2酸性大于醋酸
C.向Fe(NO3)2溶液中滴入硫酸酸化的H2O2溶液,溶液由浅绿色变为棕黄色,证明H2O2的氧化性强于Fe3+
D.取三支试管各加入等量的己烷、苯、甲苯,再分别加入几滴等量的酸性KMnO4溶液,微热,仅盛有甲苯的试管中溶液褪色,证明苯环能使甲基更易被氧化
3.利用某分子筛作催化剂,NH3可脱除汽车尾气中的NO和NO2,生成两种无毒物质,其反应历程如图所示,下列说法不正确的是 ( )
A.反应中H+是催化剂
B.X是N2和H2O
C.上述历程的总反应为2NH3+NO+NO22N2+3H2O
D.汽车尾气中的氮氧化物是汽油不完全燃烧产生的
专题4 元素及其化合物
课标要求
命题角度
1.结合真实情境中的应用实例或通过实验探究,了解钠、铁、铝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。
3.结合实例认识金属、非金属及其化合物的多样性,了解通过化学反应可以探索物质性质、实现物质转化,认识物质及其转化在自然资源综合利用和环境保护中的重要价值。
1.金属、非金属的单质、氧化物及其对应水化物的性质。
2.化学工艺流程也出现在选择题中,这类“微流程”一般步骤较少,选项问题设置简单,多以元素化合物的性质、化学实验操作与目的等内容进行考查。
3.常见非金属及其重要化合物的应用及环境污染、仪器或装置的选择和组装,物质的制备和性质探究等。
考点1 元素及其化合物的性质与应用
【研真题·明考向】
【角度1】元素及其化合物的性质
1.(2021·河北选择考)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
【真题变式·拓展考向】
关于非金属含氧酸及其盐的性质,下列分析错误的是 ( )
A.浓硫酸具有吸水性,故浓硫酸可以用作干燥剂
B.NaClO水溶液中存在ClO-+H2OHClO+OH-,pH减小,则酸性增强,平衡右移,生成氧化性更强的HClO
C.加热NaCl与浓硫酸混合物可制备HCl,说明HCl比浓硫酸更易挥发
D.浓硝酸与铝在常温下反应,会产生硝酸铝和NO2
2.(2022·江苏选择考)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N2转化为NH3
B.侯氏制碱法以H2O、NH3、CO2、NaCl为原料制备NaHCO3和NH4Cl
C.工业上通过NH3催化氧化等反应过程生产HNO3
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”
【角度2】元素及其化合物性质的应用
3.(2022·广东选择考)陈述Ⅰ和Ⅱ均正确但不具有因果关系的是 ( )
选项
陈述Ⅰ
陈述Ⅱ
A
用焦炭和石英砂制取粗硅
SiO2可制作光导纤维
B
利用海水制取溴和镁单质
Br-可被氧化,Mg2+可被还原
C
石油裂解气能使溴的CCl4溶液褪色
石油裂解可得到乙烯等不饱和烃
D
FeCl3水解可生成Fe(OH)3胶体
FeCl3可用作净水剂
4.(2021·浙江6月选考)下列说法不正确的是 ( )
A.应避免铵态氮肥与草木灰混合施用
B.工业上可用离子交换法提高海带中碘的提取率
C.电解饱和食盐水可以得到金属钠和氯气
D.将生铁进一步炼制减少含碳量,能得到耐腐蚀的钢
【建模型·通方法】
(1)次氯酸盐性质的两个注意点:
①ClO-不论在酸性环境中还是在碱性环境中均能体现强氧化性,如ClO-与SO32-、I-、Fe2+均不能大量共存。
②ClO-体现水解性,因HClO酸性很弱,ClO-水解显碱性,如Fe3++3ClO-+3H2O====
Fe(OH)3↓+3HClO。
(2)常见无机酸的重要规律
①最高价氧化物对应水化物的酸性强弱取决于该元素非金属性的强弱,如酸性:
HClO4>H2SO4>H3PO4>H2CO3>H2SiO3。
②证明酸性强弱,可利用复分解反应中“强酸制弱酸”的规律,如:
Na2SiO3+CO2+H2O====Na2CO3+H2SiO3↓
Ca(ClO)2+CO2+H2O====CaCO3↓+2HClO
③强氧化性酸(如HNO3、浓H2SO4)与金属反应,不生成H2;金属和浓HNO3反应一般生成NO2,而金属和稀HNO3反应一般生成NO。
(3)常见无机酸的重要特性
①硝酸、浓H2SO4、次氯酸具有强氧化性,属于氧化性酸,其中HNO3、HClO见光或受热易分解。
②浓HNO3和Cu(足量)、浓H2SO4和Cu(足量)、浓盐酸和MnO2(足量)在反应时,随反应进行,产物会发生变化或反应停止。
③浓H2SO4具有吸水性、脱水性和强氧化性。
④常温下,铁、铝遇浓H2SO4、浓HNO3发生钝化。
(1)等物质的量的金属钠被氧化成Na2O和Na2O2时转移的电子数相同。
(2)钠与盐的溶液反应:钠不能置换出溶液中的金属,钠先与水反应,生成的碱再与溶液中的其他物质反应。
(3) Fe2O3、Fe(OH)3与氢碘酸反应时,涉及Fe3+与I-的氧化还原反应,产物为Fe2+、I2和H2O。
(4)FeCl3溶液加热浓缩时,因Fe3+水解和HCl的挥发,得到的固体为Fe(OH)3,灼烧后得到红棕色Fe2O3固体;而Fe2(SO4)3溶液蒸干时,因硫酸是难挥发性的酸,最后得到的固体仍为Fe2(SO4)3。
(5)注意亚铁盐及Fe(OH)2易被空气中氧气氧化成三价铁的化合物。
(6)Cu与稀硫酸不反应,而Cu2O能与稀硫酸反应:Cu2O+H2SO4====
CuSO4+Cu+H2O(溶液为蓝色),利用此性质可以区分Cu和Cu2O。
【练新题·提素能】
【角度1】元素及其化合物的性质
1.下列关于物质性质的说法不合理的是 ( )
A.FeCl3、Na2O2、Cu2S均可由相应单质直接化合生成
B.Cl2、SO2气体通入紫色石蕊试液中,均出现溶液先变红后褪色
C.金属Mg与稀硫酸和CO2均能反应,其反应类型相同
D.氢氧化铝、碳酸铵、碳酸氢钠都既能与盐酸反应,又能与氢氧化钠溶液反应
2.(2022·沈阳二模)下列颜色变化与氧化还原反应无关的是 ( )
A.对甲基苯酚晶体在空气中由无色变成粉红色
B.将Na2O固体投入滴有酚酞溶液的水中,溶液变红
C.向Fe(NO3)2溶液中滴入稀硫酸,溶液由浅绿色变成黄褐色
D.将酸性KMnO4溶液滴入H2C2O4溶液中,溶液紫色褪去
3.(2022·衡水二模)五育并举,劳动先行。下列劳动项目涉及的化学知识正确的是( )
选项
劳动项目
化学知识
A
小苏打用作蛋糕膨松剂
Na2CO3与酸反应产生气体
B
将新切土豆丝浸没在水里防止变色
土豆中的氧化性物质遇空气变色
C
煮豆浆点卤水制作豆腐
胶体聚沉
D
用铁质槽罐车运输浓硫酸
常温下,浓硫酸和铁不反应
【角度2】元素及其化合物性质的应用
4.(2022·日照模拟)化学与生活、生产、科技密切相关。下列叙述错误的是( )
A.制作降落伞的芳纶属于新型无机非金属材料
B.血液中含有的碳酸酐酶可清除人体内二氧化碳
C.将胶态氧化亚铜分散于玻璃中可制造红色玻璃
D.制作“冰墩墩”冰晶外壳的硅胶耐酸耐碱、不易燃烧
5.(2022·南京二模)氧化物在生产生活中有广泛应用。下列有关氧化物的性质与用途具有对应关系的是( )
A.CO有还原性,可用于高炉炼铁
B.Fe2O3能与酸反应,可用作红色颜料
C.Al2O3具有两性,可用作耐火材料
D.ClO2易溶于水,可用于自来水消毒
6.(2022·聊城二模)下列物质应用正确的是 ( )
A.纯碱用作治疗胃酸过多的药物
B.氯气和消石灰用作生产漂白液的原料
C.二氧化硫用作葡萄酒生产过程中的添加剂
D.二氧化硅用作北斗芯片中的半导体材料
加固训练
1.(2022·韶关二模)下列“类比”结果正确的是 ( )
A.H2S的热稳定性比H2O的弱,则PH3的热稳定性比NH3的弱
B.Na2O2与CO2反应生成Na2CO3与O2,则Na2O2与SO2反应生成Na2SO3与O2
C.Ca(HCO3)2的溶解度比CaCO3的大,则NaHCO3的溶解度比Na2CO3的大
D.CO2与硅酸钠反应生成硅酸,说明非金属性:C>Si,则盐酸与碳酸钠反应生成CO2,说明非金属性:Cl>C
2.高氯酸铵可用于制造火箭燃料,其受热发生分解反应NH4ClO4N2↑+Cl2↑+
O2↑+H2O(未配平)。下列说法错误的是 ( )
A.反应中氧化剂和氧化产物的物质的量之比为2∶3
B.产生1.12 L O2(标准状况)时,反应中转移0.35 mol 电子
C.可用热NaOH溶液吸收Cl2制备漂白液
D.可用无水硫酸铜检验产物中的H2O
考点2 元素及其化合物之间的转化
【研真题·明考向】
【角度1】以“微流程”为载体的元素及其化合物之间的转化
1.(2022·山东等级考) 高压氢还原法可直接从溶液中提取金属粉。以硫化铜精矿(含Zn、Fe元素的杂质)为主要原料制备Cu粉的工艺流程如下,可能用到的数据见下表。
物质
Fe(OH)3
Cu(OH)2
Zn(OH)2
开始沉淀pH
1.9
4.2
6.2
沉淀完全pH
3.2
6.7
8.2
下列说法错误的是 ( )
A.固体X主要成分是Fe(OH)3和S;金属M为Zn
B.浸取时,增大O2压强可促进金属离子浸出
C.中和调pH的范围为3.2~4.2
D.还原时,增大溶液酸度有利于Cu的生成
【真题变式·拓展考向】
结合上题有关信息,分析下列说法不正确的是 ( )
A.根据工艺流程图可知,硫化铜精矿在高压O2作用下,用硫酸溶液浸取的过程中一定涉及氧化还原反应
B.加入NH3调节溶液pH,主要目的是使Fe3+形成Fe(OH)3沉淀
C.根据上题中的表格可知,Cu2+、Zn2+仍以离子形式存在于溶液中,过滤得到的滤渣中只含有Fe(OH)3
D.在流程中,用高压H2还原,主要是将Cu2+变为Cu单质
2.(2022·河北选择考)LiBr溶液可作为替代氟利昂的绿色制冷剂。合成LiBr工艺流程如下:
下列说法错误的是 ( )
A.还原工序逸出的Br2用NaOH溶液吸收,吸收液直接返回还原工序
B.除杂工序中产生的滤渣可用煤油进行组分分离
C.中和工序中的化学反应为Li2CO3+2HBr====CO2↑+2LiBr+H2O
D.参与反应的n(Br2)∶n(BaS)∶n(H2SO4)为1∶1∶1
【角度2】物质之间的转化
3.(2021·广东选择考)部分含铁物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列推断不合理的是 ( )
A.a可与e反应生成b
B.b既可被氧化,也可被还原
C.可将e加入浓碱液中制得d的胶体
D.可存在b→c→d→e→b的循环转化关系
【自主总结】解答流程图式元素及化合物的转化的具体思路——“三审”
【角度3】以实验为载体的元素化合物之间的转化
4.(2021·山东等级考)下列由实验现象所得结论错误的是 ( )
A.向NaHSO3溶液中滴加氢硫酸,产生淡黄色沉淀,证明HSO3-具有氧化性
B.向酸性KMnO4溶液中加入Fe3O4粉末,紫色褪去,证明Fe3O4中含Fe(Ⅱ)
C.向浓HNO3中插入红热的炭,产生红棕色气体,证明炭可与浓HNO3反应生成NO2
D.向NaClO溶液中滴加酚酞试剂,先变红后褪色,证明NaClO在溶液中发生了水解反应
【真题拆解·还原考向】
(1)NaHSO3中S的化合价为+4价,处于中间价态,既具有
性,又具有
性。
(2)Fe3O4中既含有Fe(Ⅱ),也含有Fe(Ⅲ),Fe(Ⅱ)既具有
性也具有
性,可以使酸性高锰酸钾溶液
。
(3)NO在空气中会与氧气反应产生红棕色的
。
【角度4】物质转化循环图
5.(2022·湖南选择考)科学家发现某些生物酶体系可以促进H+和e-的转移(如a、b和c),能将海洋中的NO2-转化为N2进入大气层,反应过程如图所示。
下列说法正确的是 ( )
A.过程Ⅰ中NO2-发生氧化反应
B.a和b中转移的e-数目相等
C.过程Ⅱ中参与反应的n(NO)∶n(NH4+)=1∶4
D.过程Ⅰ→Ⅲ的总反应为NO2-+NH4+====N2↑+2H2O
【建模型·通方法】
(1)钠及其化合物
(2)铝及其化合物
(3)铁及其化合物
(4)铜及其化合物
(5)碳、硅及其化合物
(6)卤素及其化合物
(7)硫及其化合物
(8)氮及其化合物
(1)“线”性转化关系
ABC
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
②X为CO2
NaOHNa2CO3NaHCO3
③X为强酸,如盐酸
NaAlO2Al(OH)3AlCl3
Na2CO3NaHCO3CO2
④X为强碱,如NaOH
AlCl3Al(OH)3NaAlO2
(2)“三角”转化关系
(3)交叉型转化
对于“环式”反应过程图像可表示为
(1)位于“环上”的物质一般是催化剂或中间体,如⑤、⑥、⑦、⑧。
(2)“入环”的物质为反应物,如①和④。
(3)“出环”的物质为生成物,如②和③。
(4)依据判断出的反应物和生成物,即可快速写出反应的化学方程式。
【练新题·提素能】
【角度1】
以“微流程”为载体的元素及其化合物之间的转化
1.(2022·淄博二模)一种利用有机胺(TBA)联合生产碳酸氢钠和二氯乙烷的工艺流程如图所示。
下列说法错误的是 ( )
A.“制碱过程”后通过加热蒸发结晶得到NaHCO3
B.该工艺原子利用率100%
C.“氯化过程”每生成1 mol C2H4Cl2,总反应中消耗0.5 mol O2
D.“胺再生过程”反应为4CuCl+O2+4TBA·HCl====4CuCl2+4TBA+2H2O
2.(2022·广州二模)部分含N及Cl物质的分类与相应化合价关系如图所示,下列推断不合理的是 ( )
A.可以通过化合反应生成c
B.工业上通过a→b→c→d→e来制备HNO3
C.浓的a'溶液和浓的c'溶液反应可以得到b'
D.加热d'的固态钾盐可以产生O2
a→c→d→e
【角度2】元素及其化合物之间的转化
3.(2022·苏州模拟)含硫矿物如黄铁矿(FeS2)、黄铜矿、芒硝在工业上有着重要的用途。收集黄铜矿炼铜过程中产生的SO2制备SO3,其反应为2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH=-197 kJ·mol-1。指定条件下,下列物质转化不能实现的是 ( )
A.SO2H2SO4
B.FeS2SO3
C.SO2NH4HSO3
D.NH4HSO3(NH4)2SO4
4.已知某物质X能发生如下转化:
下列有关叙述错误的是 ( )
A.若X为N2,则A为硝酸
B.若X为S,则A为硫酸
C.反应①和②一定为氧化还原反应,反应③一定为非氧化还原反应
D.若X为非金属单质或非金属氢化物,则A不一定能与金属铜反应生成Y
【角度3】以实验为载体的元素化合物之间的转化
5.(2022·柳州二模)化学是以实验为基础的科学。下列实验设计正确的是 ( )
选项
实验目的
实验设计
A
除去乙酸乙酯中的乙酸
加入NaOH溶液,振荡后分液
B
验证非金属性:O>S
向H2S溶液中通入O2,观察溶液变浑浊
C
由FeCl3溶液制备无水 FeCl3
将 FeCl3溶液加热蒸干
D
配制100 mL一定物质的量浓度的NaOH溶液
准确称取NaOH固体,放入100 mL的容量瓶中,加水溶解,振荡摇匀,定容
6.(2022·北京西城区二模)某小组探究NH3的催化氧化,实验装置图如图。③中气体颜色无明显变化,④中收集到红棕色气体,一段时间后产生白烟。
下列分析不正确的是 ( )
A.若②中只有NH4Cl不能制备NH3
B.③、④中现象说明③中的反应是4NH3+5O24NO+6H2O
C.④中白烟的主要成分是NH4Cl
D.一段时间后,⑤中溶液可能变蓝
【角度4】物质转化循环图
7.
硝酸盐污染已成为一个日益严重的环境问题。甲酸(HCOOH)在纳米级Pd表面分解为活性H2和CO2,再经如图历程实现NO3-的催化还原,进而减少污染。已知Fe(Ⅱ)、Fe(Ⅲ)表示Fe3O4中二价铁和三价铁。下列说法错误的是 ( )
A.Fe3O4参与了该循环历程
B.HCOOH分解时,碳氢键和氧氢键发生了断裂
C.在反应历程中生成的H+起到调节体系pH的作用
D.在整个历程中,1 mol H2可还原1 mol NO3-
加固训练
1.(2022·龙岩三模)磷化氢(PH3)是一种在空气中能自燃的剧毒气体,可通过以下流程制取:
下列说法错误的是 ( )
A.NaH2PO2既能与酸反应又能与碱反应
B.流程中有两处涉及氧化还原反应
C.该过程需要在无氧条件下进行
D.分解反应生成H3PO4和PH3的物质的量之比为1∶1
2.(2022·聊城二模)下列由实验现象所得结论正确的是 ( )
A.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,铝箔熔化但不滴落,证明铝的熔点很高
B.用pH试纸测得CH3COONa溶液的pH约为9,NaNO2溶液的pH约为8,证明HNO2酸性大于醋酸
C.向Fe(NO3)2溶液中滴入硫酸酸化的H2O2溶液,溶液由浅绿色变为棕黄色,证明H2O2的氧化性强于Fe3+
D.取三支试管各加入等量的己烷、苯、甲苯,再分别加入几滴等量的酸性KMnO4溶液,微热,仅盛有甲苯的试管中溶液褪色,证明苯环能使甲基更易被氧化
3.利用某分子筛作催化剂,NH3可脱除汽车尾气中的NO和NO2,生成两种无毒物质,其反应历程如图所示,下列说法不正确的是 ( )
A.反应中H+是催化剂
B.X是N2和H2O
C.上述历程的总反应为2NH3+NO+NO22N2+3H2O
D.汽车尾气中的氮氧化物是汽油不完全燃烧产生的
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