2015年高考化学考前阅读之八-常见无机物及其应用

文档供参考，可复制、编制，期待您的好评与关注！ 2015年高考化学考前阅读之八常见无机物及其应用【课前测】1.（2013江苏卷4.）下列有关物质性质的应用正确的是（ ） A、液氨汽化时要吸收大量的热，可用作制冷剂 B、二氧化硅不与强酸反应，可用石英器皿盛放氢氟酸 C、生石灰能与水反应，可用来干燥氯气 D、氯化铝是一种电解质，可用于电解法制铝2.（2013广东卷11）下列措施不合理的是（ ）A用SO2漂白纸浆和草帽辫 B用硫酸清洗锅炉中的水垢C高温下用焦炭还原SiO2制取粗硅 D用Na2S做沉淀剂，除去废水中的Cu2+和Hg2+3.（2013上海卷7.）将X气体通入BaCl2溶液，未见沉淀生成，然后通入Y气体，有沉淀生成，X、Y不可能是（ ）选项XYASO2H2SBCl2CO2CNH3CO2DSO2Cl21、 基础知识（一）常见金属（Na、Mg、Al、Fe、Cu）及其重要化合物1.金属化学性质比较金属活动性K Ca NaMg Al ZnFe Sn Pb（H）Cu Hg AgPt Au原子失电子能力 逐渐减弱阳离子得电子能力 逐渐增强与水反应常温置换出H2加热时或与高温水蒸气反应置换出H2不能置换出H2与非氧化性酸反应与酸中H反应放出H2，剧烈程度不同不能反应与O2反应常温易被氧化常温能被氧化，生成氧化膜。常温干燥空气不易被氧化，潮湿空气易发生电化学腐蚀加热时能被氧化不能被氧化碱的稳定性不分解受热分解常温分解与碱反应仅Al和Zn能与强碱溶液反应放出H2与盐反应先与水反应金属间的置换反应与氧化物反应Mg与CO2反应，铝热反应冶炼方法电解法热还原法热分解法与氧化性酸反应反应剧烈Al、Fe在冷浓硝酸和硫酸中钝化，加热时发生氧化还原反应，注意浓、稀硝酸反应产物及酸的作用。溶于王水2.几种重要的金属氧化物和金属氢氧化物：Al2O3、Al(OH)3的两性、FeO、Fe(OH)2的还原性、Fe2O3、Fe(OH)3的氧化性；Fe3O4中Fe的价态：+2、+33.合金（1）概念：合金由两种或两种以上的金属或非金属所组成的具有金属特性的物质。（2）各类型合金都有以下通性： 多数合金熔点低于其组分中任一种组成金属的熔点； 硬度比其组分中任一金属的硬度大； 合金的导电性和导热性低于任一组分金属。利用合金的这一特性，可以制造高电阻和高热阻材料。还可制造有特殊性能的材料，如在铁中掺入15铬和9镍得到一种耐腐蚀的不锈钢，适用于化学工业。 有的抗腐蚀能力强(如不锈钢)（3）常见合金：球墨铸铁、锰钢、不锈钢、黄铜、青铜、白铜、焊锡、硬铝、18K黄金、18K白金、铝合金、锌合金、铅锡合金特种合金耐蚀合金钛合金磁性合金钾钠合金（二）、常见非金属（H、C、N、O、S、Cl、Si）及其重要化合物1.氮和硫的相似性均可发生下列反应(A为N2或 S ) 氧化物和对应氢化物可发生归中反应： SO22H2S=3S2H2O 6NO4NH3=5N26H2O 6NO28NH3=7N212H2OSO2和NO、NO2是大气污染物且形成酸雨。(NH4)2S或NH4HS可发生下列反应： 当X是强酸时：B、C、D、E依次是H2S、SO2、SO3、H2SO4。 当X是强碱时，B、C、D、E依次是NH3、NO、NO2、HNO3。2.硅与铝的异同点：相同点：Si、Al都能与NaOH溶液反应生成盐和H2。 SiO2、Al2O3、H2SiO3、Al(OH)3都能与NaOH溶液反应生成盐和水。 Na2SiO3、NaAlO2溶液通入CO2均有白色胶状沉淀生成。不同点：Al、Al2O3、Al(OH)3都能与H反应生成Al3。 Si、SiO2、H2SiO3除能与HF反应外，不与其它酸反应。 Na2SiO3、NaAl(OH)4溶液加入过量盐酸(或其它酸)时前者沉淀不溶解。二、元素化合物中的“特殊”1.特殊颜色：红棕色气体：NO2、Br2；淡黄色固体：Na2O2、S、AgBr；红褐色沉淀：Fe(OH)3； 黄色：久置浓HNO3（溶有NO2），工业浓盐酸（含Fe3+）；Fe3+水溶液, 久置的KI溶液（被氧化成I2）；蓝色：Cu(OH)2沉淀,Cu2+溶液, CuSO5H2O，碘遇淀粉；紫红色溶液：I2的CCl4溶液、MnO4-；黑色粉末：FeO、FeS、CuO、MnO2；C粉；铁粉；黑色晶体：Fe3O4;黄绿色气体：Cl22.特殊现象：加入氢氧化钠，生成白色沉淀，立即变为灰绿色，最后变成红褐色：Fe2+加入KSCN溶液，溶液变血红色：Fe3+滴加NaOH溶液，先生成白色沉淀，后沉淀溶解：Al3+滴加盐酸，先生成白色沉淀，后沉淀溶解：Al（OH）4-滴加过量氨水，得到沉淀的：Mg2+、Al3+、Fe3+、Fe2+；先沉淀后溶解的：Cu2+、Ag+。使品红溶液褪色，加热后又恢复红色：SO2使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体：NH3气体相遇，有大量白烟产生：NH3和HCl（硝酸）3.特征反应：（1）ABC若X是O2（连续氧化）其他氧化还原：请把能够实现转化的物质填在括号里 （ ） （ ）Fe-Fe2+-Fe3+复分解反应： + NaOH + NaOHAlCl3-Al（OH）3-NaAl（OH）4 +HCl +HClNaAl（OH）4 -Al（OH）3-AlCl3 +CO2 +CO2NaOH -Na2CO3 -NaHCO3既能溶于盐酸，又能溶于NaOH溶液的物质：Al、Al2O3、Al(OH)3、弱酸铵盐NH4HCO3、(NH4)2CO3、NH4HS、（NH4)2S等、弱酸酸式盐NaHCO3、NH4HSO3等与NaOH溶液反应产生H2：Al、Si常温下，与水反应的物质：Na、Cl2、F2、Na2O2、NO24.特殊条件：常见的需要催化剂的反应：放电才能发生的反应 N2+O2放电2NO高温下的置换反应：铝热反应：8Al+3Fe3O4 高温4 Al2O3+9Fe、 C+SiO2高温 Si +CO、 H2+CuO高温 Cu+H2O水煤气的制取：H2O+C高温 CO+H2【例1】 A、B、C、D均为中学化学中常见的物质，它们之间的转化关系如下图（部分产物已略去）试回答：(1)若D是具有氧化性的单质,则属于主族的金属A为 (填元素符号)(2)若D是金属，C溶液在储存时应加入少量D，其理由是(用必要的文字和离子方程式表示)： ；D在潮湿的空气中易发生吸氧腐蚀，写出腐蚀时原电池正极的电极反应式： 。（3） 若A、B、C为含同一种金属元素的无机化合物，在溶液中，A和C反应生成B。请写出B转化为C的所有可能的离子方程式： 。三、元素化合物是化学实验考查的载体涉及物质的性质、检验、相互转化、分离提纯，气体的制备、除杂、尾气处理，实验安全操作等内容，是元素化合物知识作为化学实验考查载体的常见题型。（1） 重要的制备实验1.实验名称：氯气的实验室制法(必修二P48)2.实验名称：氨气的实验室制法(必修一P79)3.实验名称：SO2的实验室制法4.实验名称：氧气的实验室制法（H2O2与MnO2）（二）重要的演示实验1.实验名称：观察金属钠及金属钠与水反应的现象(P9)2.实验名称：氯气的物理性质实验（P13）3.实验名称：用电流计表征稀硫酸与氢氧化钡在水溶液中的反应（P43）4.实验名称：以Zn与硫酸铜的原电池反应探究氧化还原反应的实质（P49）5.实验名称：Fe2+、Fe3+与氢氧化钠的反应（P53）6.实验名称：氨的性质喷泉实验、与HCl的反应（P77）7.实验名称：铵盐的性质热不稳定性、与碱反应（P79）8.实验名称：硝酸的氧化性浓稀硝酸与Cu、Fe的反应（P80）9.实验名称：硫单质的性质物理性质及其与Fe粉、O2的反应（P86）10.实验名称：金属镁的还原性Mg与CO2的反应（P99）11.实验名称：溴单质与碘单质的物理性质（P99）12.实验名称：金属铝的还原性Al与O2的反应、铝热反应（P116）13.实验名称：氢氧化铝与酸、碱溶液的反应（P118）（三）重要的探究实验：14.实验名称：金属钠与氧气反应的实验(P11)15.实验名称：氯气与氢气、铁的反应实验（P14）16.实验名称：氯气与水反应的产物探究（P15）17.实验名称：以铁、氯化亚铁、氯化铁为例探究不同价态铁的氧化性和还原性（P54）18.实验名称：比较探究碳酸钠与碳酸氢钠的化学性质（P64）19.实验名称：模拟溶洞的形成（P67）20.实验名称：不同价态硫元素间的转化（P88）21.实验名称：氯、溴和碘单质的氧化性强弱比较（P100）【例题2】（2013北京卷28.）（15分）某学生对SO2与漂粉精的反应进行实验探究：操作现象取4g漂粉精固体，加入100mL水部分固体溶解，溶液略有颜色过滤，测漂粉精溶液的pHpH试纸先变蓝（约为12），后褪色i. 液面上方出现白雾；ii 稍后，出现浑浊，溶液变为黄绿色；.稍后，产生大量白色沉淀，黄绿色褪去（1）Cl2和Ca（OH）2制取漂粉精的化学方程是 。（2）pH试纸颜色的变化说明漂粉精溶液具有的性质是 。（3）向水中持续通入SO2，未观察到白雾。推测现象i的白雾由HCl小液滴形成，进行如下实验：a.用湿润的碘化钾淀粉试纸检验白雾，无变化；b.用酸化的AgNO3溶液检验白雾，产生白色沉淀。 实验a目的是 。由实验a、b不能判断白雾中含有HC1，理由是 。 （4）现象ii中溶液变为黄绿色的可能原因：随溶液酸性的增强，漂粉精的有效成分和C1-发生反应。通过进一步实验确认了这种可能性，其实验方案是 。（5）将A瓶中混合物过滤、洗涤，得到沉淀X。向沉淀X中加入稀HC1，无明显变化。取上层清液，加入BaC12溶液，产生白色沉淀。则沉淀X中含有的物质是 。 用离子方程式解释现象iii中黄绿色褪去的原因： 。 四、元素化合物的考查以实践（主要工业生产和生活）为情景1.常见与工业生产有关的化学反应工业制粗硅SiO2+2C Si+2CO制漂白粉2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2 +2 H2O工业制硫酸 S + O2SO2 2 SO2+O2 2SO3 SO3+ H2O = H2SO4合成氨工业 N2 + 3 H2 2 NH3工业制硝酸4NH3 +5O2 4NO + 6H2O 2NO + O2 =2NO2 3NO2 + H2O=2HNO3 + NO氯碱工业2NaCl+2H2O2NaOH+H2+Cl2工业制玻璃Na2CO3+SiO2Na2SiO3+CO2 CaCO3+SiO2 CaSiO3+CO2工业制纯碱 NaCl +CO2+H2O +NH3 = NaHCO3+ NH4Cl 2NaHCO3Na2CO3+CO2+H2O2.几个重要的工业流程（1）铝土矿提取铝从铝土矿中提取铝的原理溶解：将铝土矿溶于NaOH溶液，主要反应为： Al2O3+2NaOH+3H2O =2NaAlOH4 过滤：除去残渣（成分为氧化铁、铝硅酸钠等）。酸化：向滤液中通入过量CO2，反应为：NaAlOH4 +CO2=Al(OH)3+NaHCO3 过滤、灼烧Al(OH)3，反应为：2Al(OH)3 Al2O3+3H2O电解：电解熔融Al2O3，反应为： 2Al2O3 4Al+3O2（2）海水提碘海带中含碘元素。从海带中提取碘有如下步骤：将海带焙烧成灰后加水搅拌；过滤；通入足量Cl2；加CCl4振荡；用分液漏斗分液。3.生产流程中的工业小常识工业常识含义酸溶（酸解）某些物质与酸反应水洗洗涤不溶性固体中的可溶性固体杂质，或用水吸收易溶性气体煅烧（灼烧）一般指空气中进行高温处理循环操作生产中得到的某些物质可用于之前的生产步骤中【例题3】（2013大纲卷29、）（15分）铝是一种应用广泛的金属，工业上用Al2O3和冰晶石（Na3AlF6）混合熔融电解制得。铝土矿的主要成分是Al2O3和SiO2等。从铝土矿中提炼Al2O3的流程如下：以萤石（CaF2）和纯碱为原料制备冰晶石的流程如下：回答下列问题：（1）写出反应1的化学方程式 ；（2）滤液中加入CaO生成的沉淀是 ，反应2的离子方程式为 ；（3）E可作为建筑材料，化合物C是 ，写出由D制备冰晶石的化学方程式 ；（4）电解制铝的化学方程式是 ，以石墨为电极，阳极产生的混合气体的成分是 。五、易混、易错知识点：1.错误地认为铵盐溶液与碱溶液反应一定有氨气逸出。分析：NH3溶于水主要以NH3H2O存在，如果溶液中的NH3达不到一定浓度不会从溶液中逸出。只有在加热条件下或浓溶液中才有NH3从溶液中逸出：NHOH=NH3H2O，所以铵盐溶液与碱溶液都是稀溶液且反应不加热时，则不会有NH3逸出，此时的反应可表示为：NHOH=NH3H2O。2.忽视NO在酸性条件下的强氧化性。分析：有大量H存在时，NO具有强氧化性，与一些还原性离子不能共存，如S2、I、Fe2等。在解答离子共存试题时，易忽视这类隐含条件。3.错误地认为SO2使溴水、酸性KMnO4溶液褪色是SO2的漂白性。分析：SO2的漂白性是SO2与有色物质化合生成不稳定的无色物质，而SO2与溴水、酸性KMnO4溶液反应是氧化还原反应。4.错误地认为钠在过量氧气中燃烧生成Na2O2，在适量或少量氧气中燃烧生成Na2O。分析：钠与氧气的反应产物与反应条件有关，将金属钠暴露在空气中生成Na2O，在空气或氧气中燃烧生成Na2O2。5.错误地认为钝化就是不发生化学变化，铝、铁与浓硫酸、浓硝酸不发生反应。分析：钝化是在冷的浓硫酸、浓硝酸中铝、铁等金属的表面形成一层致密的氧化膜而阻止了反应的进一步进行，如果加热氧化膜会被破坏，反应会剧烈进行。所以钝化是因发生化学变化所致；铝、铁等金属只在冷的浓硫酸、浓硝酸中发生钝化，加热时会剧烈反应。6.错误地认为，金属的还原性与金属元素在化合物中的化合价有关。分析：在化学反应中，金属的还原能力与金属失去电子的难易程度有关，与失去电子的数目无关，即与化合价无关。7.错误地认为金属氧化物就是碱性氧化物。分析：金属氧化物不一定都是碱性氧化物，有的是酸性氧化物，如Mn2O7；有的是两性氧化物，如Al2O3；有的是过氧化物，如Na2O2。8.混淆金属氢氧化物的溶解性与热稳定性的内在联系。分析：易溶于水的金属氢氧化物受热难分解，难溶于水的金属氢氧化物受热易分解。9.忽视铁与浓硝酸反应的产物与反应物量的关系。分析：铁与浓硝酸反应时，如果铁足量，开始生成Fe(NO3)3和NO2，随着硝酸浓度的减小，还原产物变为NO，当硝酸完全反应后，过量的铁与Fe(NO3)3反应生成Fe(NO3)2。【课后测】1.（2013江苏卷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：。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CO22.（2013广东卷23）下列实验的现象与对应结论均正确的是选项操作现象结论A将浓硫酸滴到蔗糖表面固体变黑膨胀浓硫酸有脱水性和强氧化性B常温下将Al片放入浓硝酸中无明显变化Al与浓硝酸不反应C将一小块Na放入无水乙醇中产生气泡Na能置换出醇羟基中的氢D将水蒸气通过灼热的铁粉粉末变红铁与水在高温下发生反应3.（2013山东卷28）（12分）金属冶炼和处理常涉及氧化还原反应。（1）由下列物质冶炼相应金属时采用电解法的是 aFe2O3 bNaCl cCu2S dAl2O3（2）辉铜矿（Cu2S）可发生反应2Cu2S+2H2SO4+5O2=4CuSO4+2 H2O，该反应的还原剂是 ，当1mol O2发生反应时，还原剂所失电子的物质的量为 mol。向CuSO4溶液中加入镁条时有气体生成，该气体是 （3）右图为电解精炼银的示意图， （填a或b）极为含有杂质的粗银，若b极有少量红棕色气体生成，则生成该气体的电极反应式为 （4）为处理银器表面的黑斑（Ag2S），将银器置于铝制容器里的食盐水中并与铝接触，Ag2S转化为Ag，食盐水的作用为 4.（2013山东卷30、）(2)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：试剂A为_。钛液需冷却至70 左右，若温度过高会导致产品TiO2收率降低，原因是_。取少量酸洗后的H2TiO3，加入盐酸并振荡，滴加KSCN溶液后无明显现象，再加H2O2后出现微红色，说明H2TiO3中存在的杂质离子是_。这种H2TiO3即使用水充分洗涤，煅烧后获得的TiO2也会发黄，发黄的杂质是_(填化学式)。5.（2013江苏卷16.）(12分)氧化镁在医药、建筑等行业应用广泛。硫酸镁还原热解制备高纯氧化镁是一种新的探索。以菱镁矿(主要成分为MgCO3，含少量FeCO3)为原料制备高纯氧化镁的实验流程如下：(1)MgCO3与稀硫酸反应的离子方程式为 。(2)加入H2O2氧化时，发生反应的化学方程式为 。(3)滤渣2的成分是 (填化学式)。(4)煅烧过程存在以下反应：2MgSO4C 2MgO2SO2CO2MgSO4C MgOSO2COMgSO43C MgOS3CO利用右图装置对煅烧产生的气体进行分步吸收或收集。D中收集的气体可以是 (填化学式)。B中盛放的溶液可以是 (填字母)。 A、NaOH 溶液 b、Na2CO3溶液 c、稀硝酸 d、KMnO4溶液A中得到的淡黄色固体与热的NaOH溶液反应，产物中元素最高价态为4，写出该反应的离子方程式： 。2015年高考化学考前阅读之八 常见无机物及其应用【课前测参考答案】1、A 2、B 3、B【例1】 答案：（1）Na （2）加入少量铁，防止Fe2+被氧化为Fe3+； 2Fe3+Fe=3Fe2+ O2+2H2O+4e-=4OH-（3）Al(OH)3+3H+=Al3+3H2O, Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O【例题2】 答案：（1）2Cl22Ca(OH)2=CaCl22Ca(ClO)22H2O；（2）碱性、漂白性；（3）检验白雾中是否含有Cl2，排除Cl2干扰； 白雾中含有SO2，SO2可与酸化的AgNO3溶液反应产生白色沉淀；（4）向漂白精溶液中逐滴滴入硫酸，观察溶液颜色是否变为黄绿色；（5）CaSO4； Cl2SO22H2O=4H2ClSO42。【例题3】答案：（1）2NaOHSiO2Na2SiO3H2O（2分） Al2O32NaOH3H2O2NaAl(OH)4（2分） （2）CaSiO3（2分） 2Al(OH)4CO22Al(OH)3CO32H2O（2分）（3）浓H2SO4（1分） 12HF3Na2CO32Al(OH)32Na3AlF63CO29H2O（2分）（4）2Al2O34Al3O2（2分） O2、CO2（CO）（2分）【课后测参考答案】1、B 2、AC3、（1）bd （2）Cu2S；4；氢气（3）a；NO3-+3e-4H+NO+2H2O （4）做电解质溶液，形成原电池。4.(2)Fe温度过高会导致TiOSO4提前水解，产生H2TiO3沉淀Fe2Fe2O35.(1)MgCO32H=Mg2CO2H2O (2)2FeSO4H2O2H2SO4=Fe2(SO4)32H2O (3)Fe(OH)3 (4)CO d 3S6OH2S2SO323H2O10 / 10