2019-2020年高考化学 艺体生百日冲刺 专题十 元素及其化合物讲练.doc

2019-2020年高考化学 艺体生百日冲刺 专题十 元素及其化合物讲练命题规律考查内容金属及其化合物非金属及其化合物考查热度考查题型选择题、填空题选择题、填空题所占分值8-10分8-10分命题趋势元素化合物知识是中学化学的重要组成部分。有关非金属元素知识的信息题、实验题、框图推断题在近几年高考中既是热点，又是难点，近几年新课标高考卷来看，命题落点主要体现在以下几个方面：(1)突出基础：高考选择非金属元素及其化合物最基本的知识命题,以化学性质为主体,兼顾物理性质、用途等；（2）强调联系：同一选择题可能考查多种主族非金属元素，也可以考查同一主族四块不同内容，考查知识不深，但联系宽泛。另一种联系方式是将元素化合物知识与基本概念和理论联系起来命题；（3）注重创新：高考不回避考查热点，但不断创新角度。选择近几年没有考查的视角命题。（4）考查主干：选择元素及其化合物命题以主干知识为核心，一般不涉及教材之外的内容。（5）关注化工： 在II卷中，主要以无机化工流程图、综合实验探究等题型考查元素化合物知识，在STSE背景下考查元素及化合物知识。某些金属或它们的化合物在灼烧时都会使火焰呈现出特殊的颜色，其属于物理变化， 属于元素的性质。(2)焰色反应的操作铂丝无色待测物观察火焰颜色铂丝无色(3)常见元素的焰色钠元素黄色；钾元素紫色(透过蓝色钴玻璃观察)；铜元素绿色。【核心考点讲练】1氧化钠、过氧化钠化学式Na2ONa2O2氧元素化合价21色、态白色固体淡黄色固体阴、阳离子个数比1212是否为碱性氧化物是不是与水反应的化学方程式Na2OH2O=2NaOH2Na2O22H2O=4NaOHO2与CO2反应的化学方程式Na2OCO2=Na2CO32Na2O22CO2=2Na2CO3O2与盐酸反应的化学方程式Na2O2HCl=2NaClH2O2Na2O24HCl=4NaCl2H2OO22Na2CO3、NaHCO3的鉴别特别提醒(1)当Na2CO3、NaHCO3溶液的浓度不同时，一般不用气体法。(2)不能用Ca(OH)2或Ba(OH)2溶液鉴别Na2CO3和NaHCO3，因为二者都能产生白色沉淀。【典例1】 (xx北京理综，11)下列实验方案中，不能测定Na2CO3和NaHCO3混合物中Na2CO3质量分数的是()A取a克混合物充分加热，减重b克B取a克混合物与足量稀盐酸充分反应，加热、蒸干、灼烧，得b克固体C取a克混合物与足量稀硫酸充分反应，逸出气体用碱石灰吸收，增重b克D取a克混合物与足量Ba(OH)2溶液充分反应，过滤、洗涤、烘干，得b克固体解析取a克混合物充分加热，减重b克，根据差量法可求出NaHCO3的质量，从而求出Na2CO3的质量分数，故A正确；取a克混合物与足量稀盐酸充分反应，加热、蒸干、灼烧，得b克固体氯化钠，列方程组即可求出，B正确；C中，取a克混合物与足量稀硫酸充分反应，逸出气体用碱石灰吸收，增重b克，由于逸出气体中含有H2O，故无法求解；D中由于二者都能与Ba(OH)2溶液反应生成BaCO3沉淀，由Na2CO3BaCO3、NaHCO3BaCO3的转化关系，列方程组即可求出混合物中Na2CO3的质量分数，D正确。答案C【典例2】(xx北京春季高考) 化学活动课上，三组学生分别用图示甲、乙两装置，探究“Na2CO3、NaHCO3与HCl的反应”，按表中的试剂用量，在相同的条件下，将两个气球的固体粉末同时倒入试管中(装置的气密性已验)。请完成下列问题：各组反应开始时_装置中的气球体积先变大，该装置中的离子方程式_。当试管中不再有气体生成时，三组实验出现不同的现象，填写下表。试剂用量实验现象(气球体积变化)分析原因第组0.53 g Na2CO30.42 g NaHCO33 mL 4 molL-1盐酸甲中气球与乙中气球体积相等甲、乙盐酸均过量n(Na2CO3)=n(NaHCO3)V甲(CO2)=V乙(CO2)第组0.3 g Na2CO30.3 g NaHCO33 mL 4 molL-1盐酸甲中气球比乙中气球体积大第组0.6 g Na2CO30.6 g NaHCO33 mL 4 molL-1盐酸甲中气球比乙中气球体积大(用离子方程式表示)片刻后，乙中气球又缩小，甲中气球的体积基本不变 解析：本题主要考查Na2CO3与NaHCO3分别与HCl溶液反应放出的CO2的速率及最终生成CO2的多少。相同条件下NaHCO3与HCl反应生成CO2的速率快，所以开始时甲装置的气球体积先变大；由组中的数据可知组中的甲、乙盐酸均过量，生成CO2的量与速率无关，只与Na2CO3和NaHCO3的物质的量有关，由于n(NaHCO3)n(Na2CO3)，所以V甲(CO2)V乙(CO2)；n(HCl)=0.006 mol,所以无论是NaHCO3还是Na2CO3，HCl都不足。消耗的n(NaHCO3)n(Na2CO3)，所以V甲(CO2)V乙(CO2)。正盐和酸反应生成酸式盐，所以CO2+H2O+ =2。答案：甲 +H+=CO2+H2O试剂用量实验现象(气球体积变化)分析原因甲、乙盐酸均过量n(NaHCO3)n(Na2CO3)V甲(CO2)V乙(CO2)甲、乙盐酸均不足量，消耗的n(NaHCO3)n()V甲(CO2)V乙(CO2)CO2+H2O+=2【技巧点拨】本题涉及Na2CO3、NaHCO3与HCl溶液的反应。做这类题量的判断是关键。所以熟知元素化合物的性质即化学反应原理是基础。考查学生的判断思维能力和知识的综合运用能力。考点2铝及其化合物一、铝的化学性质和用途1活泼金属单质的通性（1）与非金属单质（氧气、氯气、硫等）的反应：4Al3O22Al2O3；2Al3Cl22AlCl3；2Al3SAl2S3（2）与水的反应（高温条件且反应缓慢）：2Al6H2O2Al（OH）33H2（3）与酸的反应：2Al6HCl2AlCl33H2（4）与盐溶液的反应：2Al3CuSO4Al2（SO4）33Cu2特性（1）与强碱溶液的反应：2Al2NaOH2H2O2NaAlO23H2（2）常温下遇浓硫酸、浓硝酸钝化（3）铝热反应：2AlFe2O32FeAl2O3；2AlCr2O32CrAl2O33铝的用途纯铝用作导线，铝合金用于制造汽车、飞机、生活用品等。二、铝的重要化合物（一）铝的氧化物 1物理性质：Al2O3是白色的难溶于水的固体粉末，熔点高（2054）。刚玉的硬度仅次于金刚石。红宝石是含铬元素的氧化铝晶体，蓝宝石是含铁、钛等元素氧化铝晶体。2化学性质：（1）与酸反应Al2O3+3H2SO4 =Al2(SO4)3 +3H2O 离子方程式: Al2O3+6H+=2Al3+3H2O（2）与碱反应Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O 离子方程式: Al2O3+2OH=2AlO2+H2O既可以与酸反应又可以与碱反应生成盐和水的氧化物。3制备：2Al(OH)3Al2O3+3H2O4氧化铝的用途：常用来做耐火材料。（二）氢氧化铝1制备（1）铝盐与氨水的反应：Al33NH3H2OAl（OH）33NH（不宜用强碱）（2）偏铝酸盐与碳酸的反应：AlOCO22H2OAl（OH）3HCO（不宜用强酸）。（3）Al3与AlO在溶液中的双水解反应：Al33AlO6H2O4Al（OH）32物理性质：白色的絮状沉淀（溶液中）具有很强的吸附能力，是很好的净水剂。3.化学性质(用化学方程式表示)Al(OH)3的电离方程式为：（1）两性氢氧化物与酸反应离子反应式：Al（OH）33HAl33H2O与碱反应离子反应式：Al（OH）3OHAlO2H2O既可以与酸反应又可以与碱反应生成盐和水的氢氧化物。（2）受热分解：2Al(OH)3 =Al2O33H2O。（三）常见的铝盐(1)硫酸铝钾是由两种不同的金属离子和一种酸根离子组成的复盐。(2)明矾的化学式为KAl(SO4)212H2O，它是无色晶体，可溶于水，水溶液pH7(填“”或“”)。明矾可以净水，其净水的原理是Al33H2OAl(OH)3(胶体)3H，Al(OH)3胶体吸附水中杂质形成沉淀而净水。【核心考点讲练】1Al3、Al(OH)3、AlO之间的转化关系写出上述转化的离子方程式。答案(1)Al33NH3H2O=Al(OH)33NHAl33AlO6H2O=4Al(OH)3Al33OH=Al(OH)3(2)Al(OH)33H=Al33H2O(3)Al34OH=AlO2H2O(4)AlO4H=Al32H2O(5)AlOCO22H2O=Al(OH)3HCOAlOHH2O=Al(OH)3(6)Al(OH)3OH=AlO2H2O2与Al(OH)3沉淀生成有关的计算及图像分析(1)把强碱溶液逐滴加入到铝盐(Al3)溶液中至过量现象：先有白色沉淀产生，然后沉淀逐渐溶解。有关反应：AB：Al33OH=Al(OH)3BD：Al(OH)3OH=AlO2H2O图像有关计算a根据AlCl3和NaOH的量计算生成Al(OH)3的量b根据AlCl3和Al(OH)3的量计算需要NaOH的量NaOH的量n(NaOH)当NaOH不足时n(NaOH)3n当NaOH过量时n(NaOH)3n(Al3)n(Al3)n4n(Al3)n(2)把铝盐(Al3)溶液逐滴加入到强碱溶液中至过量现象：先无明显现象，然后逐渐产生大量的白色沉淀。有关反应：AB：Al34OH=AlO2H2OBC：Al33AlO6H2O=4Al(OH)3图像(3)把强酸溶液逐滴加入到AlO溶液中至过量现象：先生成白色沉淀，随后沉淀逐渐溶解。有关反应：AB：AlOHH2O=Al(OH)3BD：Al(OH)33H=Al33H2O图像有关计算a根据NaAlO2和HCl计算生成Al(OH)3的量b根据Al(OH)3和NaAlO2的量计算需要加入HCl的量HCl的量n(HCl)当HCl不足时n(HCl)n当HCl过量时n(HCl)n(AlO)3n(AlO)n4n(AlO)3n(4)向强酸溶液中逐滴加入AlO溶液至过量现象：先无明显现象，反应一段时间后逐渐产生白色沉淀。有关反应：AB：4HAlO=Al32H2OBC：Al33AlO6H2O=4Al(OH)3图像(5)向明矾溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液至过量现象：先有白色沉淀生成，然后部分沉淀溶解。有关反应：OA：2KAl(SO4)23Ba(OH)2=2Al(OH)33BaSO4K2SO4AB：2Al(OH)3K2SO4Ba(OH)2=BaSO42KAlO24H2O图像(6)往等物质的量的AlCl3、MgCl2混合溶液中加入NaOH溶液至过量现象：开始出现白色沉淀后沉淀量增多沉淀部分溶解有关反应：OA：Al33OH=Al(OH)3，Mg22OH=Mg(OH)2AB：Al(OH)3OH=AlO2H2O图像【典例1】（xx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，可用于电解法制铝解析： NH3易液化，气化时吸收大量的热，可作制冷剂，A项正确；二氧化硅能与氢氟酸反应生成SiF4和H2，B项错误；生石灰吸水后生成Ca(OH)2，能吸收氯气，C项错误；氯化铝是共价化合物，工业上用电解熔融的Al2O3制铝，D项错误。答案：A【技巧点拨】制备Al，用电解Al2O3获得；制备Mg，用电解MgCl2获得。【典例2】(xx安徽理综，13)已知室温下，Al(OH)3的Ksp或溶解度远大于Fe(OH)3。向浓度均为0.1 molL1的Fe(NO3)3和Al(NO3)3混合溶液中，逐滴加入NaOH溶液。下列示意图表示生成Al(OH)3的物质的量与加入NaOH溶液的体积的关系，合理的是()解析解答本题时应特别注意，难溶物的Ksp越大，在溶液中越难形成沉淀；Al(OH)3能溶于过量的NaOH溶液。由于Al(OH)3的Ksp比Fe(OH)3的Ksp大，故在混合液中加入NaOH溶液时，先生成Fe(OH)3沉淀，而不生成Al(OH)3沉淀，当Fe(NO3)3反应完全后再生成Al(OH)3沉淀，继续加入NaOH溶液，Al(OH)3沉淀又溶解，故只有C图像符合题意。答案C考点3 铁、铜及其化合物一、铜、铁的化学性质1铜的化学性质（1）与氧气反应：2Cu + O2 2CuO（2）与硫反应：2Cu + S Cu2S (黑色物质)（3）与氯气反应：Cu + Cl2 = CuCl2(棕黄色的烟)2铁的化学性质：铁是较活泼的金属，常显+2、+3价，且通常Fe3+比Fe2+稳定。（1）与氯气反应：2Fe+3Cl22FeCl3 （2）在氧气中燃烧：3Fe+2O2 Fe3O4（3）与非氧化性酸反应： Fe+2H+=Fe2+H2 在冷的浓硝酸、浓硫酸中“钝化”（4）与水反应： 3Fe+4H2O(g) Fe3O4+4H2 二、铁的氧化物和氢氧化物(1)铁的氧化物化学式FeOFe2O3Fe3O4俗名铁红磁性氧化铁颜色状态黑色粉末红棕色粉末黑色晶体(有磁性)溶解性难溶于水难溶于水难溶于水铁的化合价232，3稳定性不稳定稳定稳定与H反应的离子方程式FeO2H=Fe2H2OFe2O36H=2Fe33H2OFe3O48H=Fe22Fe34H2O(2)铁的氢氧化物Fe(OH)2Fe(OH)3色态白色固体红褐色固体与盐酸反应Fe(OH)22H=Fe22H2OFe(OH)33H=Fe33H2O受热分解2Fe(OH)3Fe2O33H2O制法可溶性亚铁盐与碱溶液反应Fe22OH=Fe(OH)2可溶性铁盐与碱溶液反应Fe33OH=Fe(OH)3二者的关系在空气中，Fe(OH)2能够非常迅速地被氧气氧化成Fe(OH)3，现象是白色絮状沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色，反应方程式为4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3三、铁的盐1亚铁盐和铁盐绿矾 (FeSO47H2O)，制法：铁屑加稀硫酸浓缩冷却绿色晶体。用途：分析化学上常用作还原剂，制蓝黑墨水、染料，杀虫剂等。三氯化铁 （FeCl3），制法：铁屑与氯气直接反应2Fe2+和Fe3+离子的检验Fe3+的检验：方法一：向FeCl3溶液中加入几滴KSCN溶液，溶液显血红色。反应式：Fe3+3SCN-=Fe(SCN)3方法二：向FeCl3溶液加入NaOH溶液，有红褐色沉淀。反应式：Fe3+3OH-=Fe(OH)3Fe2+的检验：方法一：向FeCl2溶液加入NaOH溶液，有白色沉淀，在空气中立刻转化成灰绿色，最后变成红褐色。反应式：Fe22OHFe(OH)2（白色）4Fe(OH)2O22H2O4Fe(OH)3（红褐色）方法二：向盛有FeCl2溶液的试管中加入3滴KSCN溶液，溶液无明显现象，再滴加几滴新制的氯水后溶液变为血红色，说明有Fe2+存在。反应式：2Fe2+Cl2=2Fe3+2Cl- Fe3+3SCN-=Fe(SCN)33Fe2+与Fe3+的相互转化 Fe2+既有氧化性又有还原性，但主要表现为还原性，当遇到较强氧化剂时，转化为Fe3+。Fe3+具有较强的氧化性，可被还原性较强的物质还原为Fe2+。 2FeCl2 +Cl2=2FeCl3 (溶液由浅绿色变为棕黄色) 2FeBr2+3C12(过量)2FeCl3+2Br2 2FeSO4+2H2SO4(浓)=Fe2(SO4)3+SO2+ 2H2O 2FeCl3+H2SS+2FeCl2+2HCl 2FeCl3+2KI=I2+2FeCl2+2KCl 2FeCl3+Fe=3FeCl2 2FeCl3+Cu=2FeCl2 + CuCl2 2FeCl3+SO2+2H2O=H2SO4+2FeCl2+2HCl【核心考点讲练】一、 “铁三角”的转化关系及应用归纳总结(1)判断离子共存Fe2、Fe3均水解，与HCO、AlO、CO等因水解相互促进，在溶液中不能大量共存。Fe3与S2、I、HS、SO，Fe2与NO(H)、ClO、MnO(H)在溶液中因发生氧化还原反应不能大量共存。(2)盐溶液的配制与保存Fe2的盐溶液：加少量铁粉，防止Fe2被氧化；加少量相应的酸，防止Fe2水解。Fe3的盐溶液：加少量相应的酸防止Fe3水解。二、铁与硝酸反应一是明确哪种物质过量，二是根据两种物质的量分析讨论判断，根据反应方程式：HNO3过量：Fe4HNO3=Fe(NO3)3NO2H2O，Fe过量时：Fe2Fe(NO3)3=3Fe(NO3)2，两者相加得总方程式：3Fe8HNO3=3Fe(NO3)22NO4H2O，可以用数轴表示：解题时需注意量的范围。即：，产物仅有Fe(NO3)3，HNO3可能有剩余；，产物仅有Fe(NO3)2，Fe可能有剩余；，产物为Fe(NO3)3和Fe(NO3)2，Fe和HNO3都反应完全【典例1】（xx江苏卷13）下列依据相关实验得出的结论正确的是A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B用铂丝蘸取少量某溶液进行焰色反应，火焰呈黄色，该溶液一定是钠盐溶液C将某气体通入溴水中，溴水颜色褪去，该气体一定是乙烯D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解析：所述溶液中含有HCO3-也会有类似现象，A项错误；焰色反应是元素性质，故原溶液也可能是NaOH溶液，B项错误； SO2、甲醛、乙烯、丙烯等气体都能使溴水褪色，C项错误；D项，正确。答案： D 【典例2】(xx新课标全国，26)铁是最广泛的金属，铁的卤化物，氧化物以及高价铁的含氧酸盐均为重要化合物。(1)要确定铁的氯化物FeClX的化学式，可用离子交换和滴定的方法，实验中称取0.54 g的FeClx样品，溶解后先进行阳离子交换预处理，再通过含有饱和OH的阴离子交换柱，使Cl 和OH 发生交换.交换完成后，流出溶液的OH用0.4 mol/L的盐酸滴定，滴定终点时消耗25.0 mL.计算样品中氯的物质的量，并求出FeClX中X值: (列出计算过程):(2)现有一含有FeCl2 和FeCl3的混合物样品，采用上述方法测得n(Fe):n(Cl)=1:2.1，则该样品中FeCl3的物质的量分数为，在实验中，FeCl2可用铁粉和反应制备，FeCl3可用铁粉和反应制备(3)FeCl3与氢碘酸反应时可生成棕色物质，该反应的离子方程式为；(4)高铁酸钾(K2FeO4)是一种强氧化剂，可作为水处理和高容量电池材料，FeCl3 与KClO3 在强碱性条件下反应可制取K2FeO4，其离子方程式为.与MnO2 Zn电池类似，K2FeO4-Zn也可组成碱性电池，K2FeO4在电池作为正极材料，其电极反应式为，该电池的总反应离子方程式为。解析：在计算第1问X值的时候，完全可以把x=2或者x=3代入，这样可以节省时间。第3问也是近几年多次考到的高铁酸钾，有关高铁酸钾的制备与电化学，第4小问考查化学基本功，这里面有很好的区分度，扎实的同学拿满分没问题。第一个方程式多次书写过，第二个方程式，很多同学觉得无法书写，其实首先写大体物质，高铁酸根被还原为Fe3，然后再写出转移的电子数，根据电荷守衡，因为溶液是碱性的，所以产物只能写成8个OH，一个Fe3结合3个OH生成Fe(OH)3，因为负极反应式为Zn-2e=Zn2最后一个方程式只需要综合得失电子守衡就可以得出正确答案。答案：(1) n(Cl)=0.0250 L0.4 molL1=0.010 mol 0.54-0.010 mol35.5 gmol1=0.19 gn(Fe)=0.19 g/56 gmol1=0.0034 moln(Cl):n(Fe)=0.0034:0.0101:3 ，x=3(2)0.10 盐酸 氯气(3)2Fe32I=2Fe2I2(或 2Fe32I=2Fe2I3 )(4)2Fe(OH)33ClO4OH=2 FeO42 5H2O 3ClFeO43 3e-4H2O =Fe(OH)35OHFeO42 8H2O 3Zn=2Fe(OH)33Zn(OH)24OH【考点点拨】本题以铁及其化合物为载体，综合考查酸碱中和滴定、铁氯化物的制取、离子方程式的书写、化学电源等相关知识点。考点4 碳、硅及其化合物一、碳、硅单质1.碳、硅单质的化学性质碳、硅在参与化学反应时，一般表现还原性。2二氧化硅化学性质：二氧化硅的化学性质不活泼，不与水、酸(除HF除外)发生反应，能耐高温、耐腐蚀。但二氧化硅能与碱性氧化物、强碱、氢氟酸反应。（1）具有弱氧化性：SiO22CSi2CO（2）具有酸性氧化物的通性：（硅酸酐）CaOSiO2CaSiO3（炼铁中除炉渣）SiO22NaOHNa2SiO3H2O（盛放碱性溶液的试剂瓶不能用玻璃塞，常用橡皮塞）（3）特性：SiO24HFSiF42H2O（腐蚀玻璃）（4）制造玻璃的两个反应：Na2CO3SiO2Na2SiO3CO2CaCO3SiO2CaSiO3CO2（5）二氧化硅的用途二氧化硅可用于制作光学镜片、石英、坩埚外，还可用于制造光导纤维3硅酸硅酸不溶于水，其酸性比碳酸弱，硅酸不能(填“能”或“不能”)使紫色石蕊试液变红色。1.硅酸不稳定，受热易分解：H2SiO3SiO2H2O。2.硅酸能与碱溶液反应，如与NaOH溶液反应的化学方程式为H2SiO32NaOH=Na2SiO32H2O。3.硅酸在水中易聚合形成胶体。硅胶吸附水分能力强，常用作干燥剂。4硅酸盐1.概念：由硅、氧和金属组成的化合物的总称，是构成地壳岩石的主要成分。2.表示方法：硅酸盐矿物的成分复杂，多用氧化物的形式表示它们的组成，如硅酸钠(Na2SiO3)写成Na2OSiO2，钾云母(KH2Al3Si3O12)写成K2O3Al2O36SiO22H2O。3.硅酸钠(Na2SiO3)（1）白色、可溶于水的粉末状固体，其水溶液俗称水玻璃，有黏性，水溶液显碱性。（2）它能与酸性较硅酸强的酸反应，化学方程式分别为与盐酸反应：Na2SiO32HCl=2NaClH2SiO3。与CO2水溶液反应：Na2SiO3CO2H2O=H2SiO3Na2CO3。（3）用途：黏合剂(矿物胶)，耐火阻燃材料。【核心考点讲练】1.传统无机非金属材料，如水泥、玻璃、陶瓷等硅酸盐材料。水泥、玻璃有关比较硅酸盐产品水泥玻璃主要设备水泥回转窑玻璃熔炉原料石灰石和粘土纯碱、石灰石、石英（过量）反应原理发生复杂的物理化学变化（不作要求）Na2CO3SiO2Na2SiO3CO2CaCO3SiO2CaSiO3CO2主要成分3CaOSiO23CaOSiO23CaOAl2O3Na2SiO3、CaSiO3、SiO2反应条件高温高温2.新型无机非金属材料，如高温结构陶瓷、光导纤维、生物陶瓷、压电陶瓷等【典例1】（xx海南20-II）（14分）硅在地壳中的含量较高。硅及其化合物的开发由来已久，在现代生活中有广泛应用。回答下列问题：（1）1810年瑞典化学家贝采利乌斯在加热石英砂、木炭和铁时，得到一种“金属”。这种“金属”可能是 。（2）陶瓷、水泥和玻璃是常用的硅酸盐材料。其中，生产普通玻璃的主要原料有 。（3）高纯硅是现代信息、半导体和光伏发电等产业都需要的基础材料。工业上提纯硅有多种路线，其中一种工艺流程示意图及主要反应如下：用石英砂和焦炭在电弧炉中高温加热也可以生产碳化硅，该反应的化学方程式为 ；碳化硅又称 ，其晶体结构与 相似。在流化床反应的产物中，SiHCl3大约占85%，还有SiCl4、SiH2Cl2、SiH3Cl等，有关物质的沸点数据如下表，提纯SiHCl3的主要工艺操作依次是沉降、冷凝和 。物质SiSiCl4SiHCl3SiH2Cl2SiH3ClHClSiH4沸点/235557.631.88.2-30.4-84.9-111.9SiHCl3极易水解，其完全水解的产物为 。（4）氯碱工业可为上述工艺生产提供部分原料，这些原料是 。解析：大多为常见知识考查。（3）比较SiHCl3、SiCl4、SiH2Cl2、SiH3Cl的沸点，可得常温下SiHCl3、SiCl4为液体、SiH2Cl2、SiH3Cl为气体，沉降除去产物中的固体后，冷凝得到SiHCl3、SiCl4的混合液体，用蒸馏可分离二者。答案：（1）含有硅、碳的铁合金（或硅铁）（2）石英砂、纯碱和石灰石（3）SiO2+3CSiC+2CO金刚砂金刚石（或单晶硅）精馏（或蒸馏）H4SiO4（或H2SiO3）、H2、HCl（4）H2、HCl【典例2】(xx重庆理综)金刚石SiC具有优良的耐磨、耐腐蚀特性，应用广泛。 (1) 碳与周期元素Q的单质化合仅能生成两种常见气态化合物，其中一种化合物H为非极性分子，碳元素在周期表中的位置是_，Q是 _，R的电子式为_.(2) 一定条件下，Na还原CCl4可制备金刚石，反应结束冷却至室温后，回收中CCl4 的实验操作名称为_，除去粗产品中少量钠的试剂为_(3)碳还原SiO2制SiC，其粗产品中杂质为Si和SiO2.先将20.0 g SiC粗产品加入到过量的NaOH溶液中充分反应，收集到0.1 mol氢气，过滤得SiC固体11.4 g，滤液稀释到1 L，生成氢气的离子方程式为 ，硅盐酸的物质量浓度为 。(4)下列叙述正确的有 (填序号)，Na还原CCl4的反应、Cl2 与H2O的反应均是置换反应水晶、干冰熔化时克服粒子间作用力的类型相同Na2SiO3溶液与SO3 的反应可用于推断Si与S的非金属性强弱钠、锂分别在空气中燃烧，生成的氧化物中阴阳离子数目比均为1:2解析：(1)因C与Q能生成两种气态化合物，一种为非极性分子，故Q为O元素，两种化合物分别为CO和CO2，其中R为CO2，C为6号元素，位于周期表中第二周期 IVA族； CO2为直线形分子，C与O之间是双键，电子式为。(2)金刚石为固体而CCl4为液体，分离两者的操作为过滤；乙醇与金属钠反应缓慢，故可以用乙醇除去粗产品中的钠。(3)加入NaOH溶液后，Si和SiO2都能溶解，但只有Si能与其反应生成H2，反应的离子方程式为Si2OHH2O=SiO32 2H2；根据样品质量、SiC固体质量以及生成的H2的物质的量可求算出SiO2的物质的量为0.12 mol，故硅酸钠的物质的量共为0.12 mol0.05 mol=0.17 mol，故硅酸盐的浓度为0.17 molL1。(4)中Na还原CCl4的反应是置换反应，而Cl2与水生成HCl和HClO，不属于置换反应。中水晶属于原子晶体，熔化时破坏共价键；而干冰是分子晶体，熔化时破坏分子间作用力。Na2SiO3溶液与SO2能反应，说明酸性H2SO3H2SiO3，但H2SO3不是S元素的最高价含氧酸，故不能说明非金属性SSi。Na在空气燃烧生成Na2O2，晶体中含有的阴离子是O22，其中的阴阳离子个数比为1:2，而Li在空气中燃烧生成Li2O，阴阳离子个数比也是1:2。故正确的是 答案：(1)第二周期第IVA族，氧(或O)，(2)过滤，水(或乙醇) (3)Si2OHH2O =SiO32 2H2，0.17 molL1 (4)考点5 氯及其化合物一、氯气的性质1与金属反应（1）与钠反应：2Na + Cl2=2NaCl现象：Na在Cl2里燃烧；生成白色晶体（2）与铜反应：Cu+Cl2CuCl2现象：红色的Cu丝剧烈反应；集气瓶里充满棕色的烟（3）与铁反应：3Cl2+2Fe2FeCl3铁丝在氯气中燃烧，棕色烟为FeCl3固体，由此可见Cl2具有强的得电子能力，与变价金属反应生成高价化合物。但在常温下，干燥的Cl2不与铁反应，故可用钢瓶贮存，运输液氯。2与非金属氢气的反应：H2 + Cl2 2HCl现象：安静地燃烧；发出苍白色的火焰；产生白雾。燃烧不一定要有氧气参加。任何发光、发热的剧烈的化学反应都可以叫做燃烧。3氯气与水反应氯气溶于水后可得到氯水，氯水是浅黄绿色的。反应方程式表示为：Cl2+H2O = HCl+HClO次氯酸是一种具有强氧化性的弱酸，具有漂白、杀菌、消毒等作用。4氯气和碱的反应实验室常用氢氧化钠溶液吸收氯气尾气：2NaOH + Cl2 = NaCl + NaClO + H2O工业用氯气和石灰乳制漂白粉：2Ca(OH)2 + 2Cl2 = CaCl2 + Ca(ClO)2 + 2H2O规律：Cl2和碱反应是建立在与水反应的基础上的，因此反应的形式为：Cl2+碱金属氯化物+次氯酸盐+水5次氯酸和次氯酸盐的性质(1)次氯酸(HClO)不稳定性：化学方程式为2HClO2HClO2。弱酸性：比碳酸酸性弱，电离方程式为HClOHClO。强氧化性：具有漂白性。(2)Ca(ClO)2的主要化学性质Ca(ClO)2是漂白粉的有效成分，它的稳定性比HClO强。水解显碱性，其水解离子方程式：ClOH2O HClOOH。与酸反应生成HClO，作为漂白或消毒剂的原理可用化学方程式表示为Ca(ClO)2CO2H2O=2HClOCaCO3。6电解饱和食盐水的化学方程式: 2NaCl + 2H2O 2NaOH + H2+ Cl27.实验制备氯气： MnO2+4HCl（浓）MnCl2+2H2O+Cl2【核心考点讲练】氯气是一种性质活泼的气体，以氯气的实验室制备、性质实验为素材的实验题目在高考实验类试题中占有很重要的位置，复习中应高度重视。【典例1】（xx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XYASO2H2SBCl2CO2CNH3CO2DSO2Cl2解析：A项，SO2与BaCl2不反应，但通入H2S后，SO2与H2S会生成S沉淀，错误；B项，在酸性条件，不可能生成BaCO3沉淀，正确；C项，NH3在水中的溶解度很大，与后面通入的CO2反应生成(NH4)2CO3，(NH4)2CO3与BaCl2会反应生成BaCO3沉淀，错误；D项，SO2在水中的溶解性较大，与通入的Cl2会发生氧化还原反应，生成SO42 ，再与Ba2生成BaSO4沉淀，错误。答案：B 【典例2】（xx福建理综卷24）二氧化氯(ClO2)是一种高效、广谱、安全的杀菌、消毒剂。(1)氯化钠电解法是一种可靠的工业生产ClO2方法。 用于电解的食盐水需先除去其中的Ca2+、Mg2+、SO42-等杂质。某次除杂操作时，往粗盐水中先加入过量的_(填化学式)，至沉淀不再产生后，再加入过量的Na2CO3和NaOH，充分反应后将沉淀一并滤去。经检测发现滤液中仍含有一定量的SO42-，其原因是_。该法工艺原理示意图如右。其过程是将食盐水在特定条件下电解得到的氯酸钠(NaClO3)与盐酸反应生成ClO2。工艺中可以利用的单质有_(填化学式)，发生器中生成ClO2的化学方程式为_。(2)纤维素还原法制 ClO2是一种新方法，其原理是：纤维素水解得到的最终产物D与NaClO3反应生成 ClO2。完成反应的化学方程式： D +24NaClO3+12H2SO4 ClO2+CO2+18H2O +_(3)ClO2和Cl2 均能将电镀废水中的CN-氧化为无毒的物质，自身被还原为Cl-。处理含CN相同量的电镀废水，所需Cl2 的物质的量是ClO2的_倍。解析：本题物质的提纯与除杂，沉淀溶度积的应用、电解、化学方程式的书写、氧化还原反应的配平与计算。（1）BaCl2加入顺序要在Na2CO3溶液前；BaCO3 和BaSO4 的Ksp相差不大，当溶液中存在大量CO32-时，BaSO4(s) 会部分转化为BaCO3(s)，此时，SO42-又从沉淀中进入滤液中。制备过程中，需要盐酸，电解过程产生的氯气、氢气可用制备需要的盐酸。（2）根据元素守恒和氧化还原反应中化合价升降相等配平化学方程式。（3）ClO25e- Cl2 2e-，处理相同量CN，氧化剂得到相同量电子，Cl2 的物质的量是ClO2的2.5倍答案：（1）BaCl2 BaCO3 和BaSO4 的Ksp相差不大，当溶液中存在大量CO32-时，BaSO4(s) 会部分转化为BaCO3(s)H2 、Cl2 2NaClO3+4HCl =2ClO2+Cl2+2NaCl+2H2O (2) C6H12O6+24NaClO3+12H2SO4=ClO2+CO2+18H2O +Na2SO4(3) 2.5考点6硫及其化合物【基础知识梳理】1二氧化硫性质2.硫单质的化学性质3浓H2SO4的特性(1)填写下表实验实验现象硫酸的特性少量胆矾加入浓硫酸中蓝色固体变白吸水性用玻璃棒蘸取浓硫酸滴在滤纸上沾有浓H2SO4的滤纸变黑脱水性将铜片加入盛有浓硫酸的试管中加热铜片逐渐溶解，产生无色刺激性气味的气体强氧化性(2)分别写出浓硫酸与Cu、C反应的化学方程式：Cu2H2SO4(浓)CuSO4SO22H2O、C2H2SO4(浓)CO22SO22H2O。(3)常温下，铁、铝遇浓H2SO4可用铝槽车运浓H2SO4。4硫酸的工业制法流程设备反应1生成二氧化硫沸腾炉S + O2SO2 或4FeS2 + 11O22Fe2O3 + 8SO22SO2接触氧化接触室2SO2 + O2 2SO33SO3的吸收吸收塔SO3 + H2O = H2SO4【核心考点讲练】1酸雨（1）空气中硫的氧化物和氮的氧化物随雨水降下就成为酸雨，酸雨的pH5.6。（2）硫酸型酸雨的形成途径： 两种途径涉及的反应方程式分别为：2SO2 + O2 2SO3 ； SO3 + H2O = H2SO4SO2 + H2O H2SO3 ； 2H2SO3 + O2 = 2H2SO4 2SO的检验检验SO的正确操作方法：被检液取清液有无白色沉淀(判断有无SO)先加稀盐酸的目的是防止CO、SO、Ag干扰，再加BaCl2溶液，有白色沉淀产生，可能发生反应的离子方程式：CO2H=CO2H2O、SO2H=SO2H2O、AgCl=AgCl、Ba2SO=BaSO4。【典例1】 (xx上海，6)浓硫酸有许多重要的性质，在与含有水分的蔗糖作用过程中不能显示的性质是()A酸性 B脱水性C强氧化性 D吸水性答案A解析浓硫酸与含有水分的蔗糖作用，首先表现出吸水性，吸水过程中放热；蔗糖逐渐变黑，浓硫酸表现出脱水性；反应放出大量气体，是由于浓硫酸与C反应，生成SO2和CO2，浓硫酸表现出强氧化性。【典例2】 (xx课标全国卷，27)某化学兴趣小组为探究SO2的性质，按下图所示装置进行实验。请回答下列问题：(1)装置A中盛放亚硫酸钠的仪器名称是_，其中发生反应的化学方程式为_；(2)实验过程中，装置B、C中发生的现象分别是_、_，这些现象分别说明SO2具有的性质是_和_；装置B中发生反应的离子方程式为_；(3)装置D的目的是探究SO2与品红溶液作用的可逆性，请写出实验操作及现象_；(4)尾气可采用_溶液吸收。答案(1)圆底烧瓶Na2SO3H2SO4(浓)=Na2SO4SO2H2O(2)溶液由紫红色变为无色无色溶液中出现黄色浑浊还原性氧化性5SO22MnO2H2O=2Mn25SO4H(3)品红溶液褪色后，关闭分液漏斗的活塞，点燃酒精灯加热，溶液恢复为红色(4)NaOH解析(1)A为生成SO2的装置，实验室制取二氧化硫通常用亚硫酸钠固体与浓硫酸反应，二者反应的化学方程式是Na2SO3H2SO4(浓)=Na2SO4SO2H2O。(2)二氧化硫具有还原性，能够被酸性高锰酸钾溶液氧化，同时高锰酸钾溶液被还原，生成了无色的硫酸锰，所以紫红色的酸性高锰酸钾溶液会褪色，反应的离子方程式：5SO22MnO2H2O=2Mn25SO4H。二氧化硫又具有氧化性，当二氧化硫气体通入硫化钠溶液中时，二氧化硫与硫离子发生氧化还原反应生成了单质硫，所以会产生黄色浑浊。(3)二氧化硫与品红溶液反应后生成了一种无色的不稳定的化合物，当受热后发生分解，溶液又会变为红色。因此，当溶液褪色后，关闭分液漏斗的活塞，点燃酒精灯加热，溶液恢复红色，证明了该反应的可逆性。(4)二氧化硫有毒，泄漏到空气中会污染环境，通常用氢氧化钠溶液吸收二氧化硫气体。考点7氮及其化合物【基础知识梳理】一、氮气(1)氮的固定使空气中游离态的氮转化为化合态氮的过程。(2)氮气的性质物理性质纯净的N2是一种无色无味的气体，难溶于水，在空气中约占总体积的4/5。化学性质通常情况下，N2化学性质很稳定，只在高温、放电、催化剂等条件下才能发生一些化学反应。a与H2反应：N23H2 2NH3。b与O2反应：N2O2 2NO。二、氮的氧化物氮有多种价态的氧化物：N2O、NO、N2O3、NO2、N2O4、N2O5等。完成NO和NO2的比较表：NONO2物理性质颜色无色红棕色毒性有毒有毒溶解性不溶能溶化学性质与O2反应2NOO2=2NO2与H2O反应3NO2H2O=2HNO3NO与人体、环境的关系与血红蛋白结合使人中毒转化成NO2形成酸雨、光化学烟雾形成酸雨、光化学烟雾特别提醒(1)氮的氧化物都是大气污染物。(2)空气中NO2是造成光化学烟雾的主要因素。(3)空气中NO、NO2主要来源于煤和石油的燃烧、汽车尾气、硝酸工厂等。(4)NO2 既有氧化性又有还原性，以氧化性为主。NO2能使湿润的淀粉KI试纸变蓝。三、硝酸 1.硝酸的物理性质纯硝酸是无色、易挥发、有刺激性气味的液体，密度为1.5027 gcm-3，沸点83，98%以上的浓硝酸在空气中由于挥发出HNO3而产生“发烟”现象，通常叫发烟硝酸，常用浓硝酸的质量分数大约为69%。2硝酸的化学性质（1）不稳定性：4HNO34NO2 + O2+2H2O (2)与金属反应稀硝酸和铜反应：3Cu + 8HNO3(稀) = 3Cu(NO3)2 + 2NO+ 4H2O (实验室制NO)浓硝酸和铜：Cu+4HNO3（浓）= Cu(NO3)2 +2NO2+ 2H2O (实验室制NO2)硝酸是一种很强的氧化剂，不论稀硝酸还是浓硝酸都有强氧化性，几乎能跟所有的金属(除金、铂等少数金属外)发生氧化还原反应，浓硝酸一般被还原为NO2，稀硝酸一般被还原为NO。(3)与非金属反应浓硝酸和碳反应：C + HNO3（浓） CO2+ 4NO2 + 2H2O 3硝酸的制法（1） 实验室制法：NaNO3(s)+H2SO4（浓）NaHSO4+HNO3（2）工业制法：4NH3+5O24NO+6H2O 2NO+O2=2NO23NO2+H2O=2HNO3+NO四、氮氧化物的来源、危害及防治措施1来源：（1）氮肥生产、金属冶炼和汽车等交通工具的尾气 （2）火山爆发、雷鸣电闪2危害：（1）形成硝酸型酸雨（2）造成光化学烟雾（3）破坏臭氧层3防治措施：（1）使用洁净能源减少氮氧化物的排放； （2）为汽车等交通工具安装尾气转化装置（2NO+ 2CON2 + 2CO2）； （3）对于生产化肥、硝酸工厂排放的废气进行处理；（NO+NO2+2NaOH = 2NaNO2 + H2O、2NO2+2NaOH = 2NaNO2 + NaNO3 + H2O）五、氨、铵盐(一)氨1氨的工业生产合成氨的反应：N2 + 3H2 2NH32氨的物理性质氨是无色，有刺激性气味的气体，在标准状况下，密度是0.77gL1，比空气的小，易液化。液氨汽化时要吸收大量的热，使周围的温度急剧下降，所以液氨常做制冷剂。3氨的化学性质（1）氨气与水反应氨气极易溶于水，通常情况下，1体积水能溶解700体积氨。氨的水溶液叫氨水。氨溶于水时，大部分氨分子和水分子形成一水合氨分子（NH3H2O）。一水合氨分子（NH3H2O）可以部分电离成铵根离子（NH）和氢氧根离子（OH），所以氨水显碱性，使酚酞变红色。一水合氨分子（NH3H2O）不稳定，受热时分解为氨气和水。方程式：NH3 + H2O NH3H2O NH4+ + OH-（2）氨与酸的反应方程式：NH3HClNH4Cl氨与氯化氢相遇时，会生成浓的白烟（NH4Cl小颗粒），可用来检验氨，挥发性的强酸与氨气在空气中相遇都有产生白烟的现象，如HCl、HBr、HI、HNO3，而H2SO4、H3PO4则无此现象。（3）氨与氧气的反应氨气在催化剂（如铂等）、加热的条件下生成一氧化氮和水，并放出热量。此反应是放热反应，是工业制硝酸的基础。方程式：4NH3 + 5O2 4NO + 6H2O4实验室制取氨气（1）加热固态铵盐和碱的混合物（2）实验室制取氨气的其他方法方法化学方程式(或原理)气体发生装置加热浓氨水NH3H2ONH3H2O浓氨水固体NaOHNaOH溶于水放热，促使氨水分解，且OH浓度的增大有利于NH3的生成浓氨水固体CaOCaO与水反应，使溶剂(水)减少；反应放热，促使氨水分解。化学方程式为NH3H2OCaO=NH3Ca(OH)2（二）铵盐(1)铵盐的物理性质铵盐都是白色固体，均易溶于水。(2)铵盐的化学性质(3)NH的检验未知液呈碱性湿润的红色石蕊试纸变蓝色，则证明含NH。【核心考点讲练】一、氮氧化合物计算类试题1关系式法(1)NO和O2混合气体通入水中由2NOO2=2NO2和3NO2H2O=2HNO3NO得总反应为4NO3O22H2O=4HNO3(2)NO2和O2混合气体通入水中由3NO2H2O=2HNO3NO和2NOO2=2NO2得总反应为4NO2O22H2O=4HNO3(3)NO、NO2和O2三种混合气体通入水中先按3NO2H2O=2HNO3NO计算出生成的NO体积，再加上原来混合气体中NO体积，