高考化学 考前三月冲刺 第一部分 专题4 12常见无机物的综合应用课件.ppt

学案12常见无机物的综合应用 专题4常见元素及其重要化合物 转化 一步转化 相互转化 特点 特征变化 特征现象 融合 高考关键词 高考题型1基于转化关系的无机综合考查 高考题型2基于 特点 的无机推断 高考题型3无机转化与氧化还原 化学计算的融合 内容索引 真题调研 高考题型1基于转化关系的无机综合考查 1 2015 福建理综 9 纯净物X Y Z转化关系如图所示 下列判断正确的是 A X可能是金属铜B Y不可能是氢气C Z可能是氯化钠D Z可能是三氧化硫 解析A项 若X是Cu Y是Cl2 Cu在Cl2中燃烧生成CuCl2 电解CuCl2溶液生成Cu和Cl2 符合图中转化关系 正确 B项 若X是Cl2 Y是H2 H2在Cl2燃烧生成HCl HCl溶于水生成盐酸 电解盐酸则生成H2和Cl2 也符合图中转化关系 错误 C项 若Z是氯化钠 则X Y分别是Na和Cl2中的一种 电解氯化钠水溶液生成的是H2 Cl2 NaOH 不符合图中转化关系 错误 D项 若Z是SO3 而X Y可能是O2和SO2中的一种 SO3溶于水生成硫酸 电解硫酸溶液实质是电解水 产生H2和O2 不符合图中转化关系 错误 答案A 2 2015 江苏 8改编 在给定条件下 下列选项中所示的物质间转化均能一步实现的是 解析B项 电解熔融的MgCl2可制得镁 电解MgCl2溶液 MgCl2 2H2OMg OH 2 H2 Cl2 错误 C项 FeCl3溶液蒸干过程中发生反应 FeCl3 3H2OFe OH 3 3HCl 错误 D项 硫燃烧不能生成SO3 故D错误 答案A 3 2015 全国卷 12 海水开发利用的部分过程如图所示 下列说法错误的是 A 向苦卤中通入Cl2是为了提取溴B 粗盐可采用除杂和重结晶等过程提纯C 工业生产中常选用NaOH作为沉淀剂D 富集溴一般先用空气和水蒸气吹出单质溴 再用SO2将其还原吸收解析A项 向苦卤中通入Cl2时发生反应Cl2 2Br 2Cl Br2 故其目的是为了提取溴 正确 B项 可将粗盐溶解 过滤除去难溶性杂质 然后向滤液中加入沉淀剂 过滤后调节滤液pH以除去可溶性杂质 最后重结晶可得精盐 正确 C项 工业生产常选用廉价的Ca OH 2作为沉淀剂 错误 D项 由于通入Cl2后所得溶液中Br2的浓度很小 因此利用Br2的挥发性 可先用空气和水蒸气吹出Br2 再用SO2将其还原为HBr进行富集 正确 答案C 规律方法熟悉常见的串珠变化 1 氧化型 2 价态不变型 铝土矿提铝 工业提镁 侯氏制碱 1 下列物质的转化在给定条件下能实现的是 A B C D 对点模拟 解析 中NH3 NO2不能直接转化 答案B 2 下表各组物质中 物质之间不可能实现如图所示转化的是 解析Al与NaOH溶液反应的产物是NaAlO2和H2 不可能生成Al OH 3 答案C 3 如图所示 A是一种正盐 B是气态氢化物 C是单质 F是强酸 当X无论是强酸还是强碱时都有如下转化关系 其他反应产物及反应所需条件均已略去 当X是强碱时 过量的B跟Cl2反应除生成C外 另一产物是盐酸盐 下列说法中不正确的是 A 当X是强酸时 A B C D E F中均含同一种元素 F可能是H2SO4B 当X是强碱时 A B C D E F中均含同一种元素 F是HNO3C B和Cl2的反应是氧化还原反应D 当X是强酸时 C在常温下是气态单质 解析若A是Na2S X是盐酸或稀硫酸 则有Na2S H2S S SO2 SO3 H2SO4 A项正确 D项错误 若A是NH4Cl等铵盐 X是NaOH 则有NH4Cl NH3 N2 NO NO2 HNO3 B项正确 C是单质 B和Cl2的反应为氧化还原反应 C项正确 答案D 4 硫酸钙是一种用途非常广泛的产品 可用于生产硫酸 漂白粉等一系列物质 见下图 下列说法正确的是 A CO SO2 SO3均是酸性氧化物B 除了与水的反应 图示转化反应均为氧化还原反应C 工业上利用Cl2和澄清石灰水反应来制取漂白粉D 用CO合成CH3OH进而合成HCHO的两步反应 原子利用率均为100 解析CO不是酸性氧化物 A项错 澄清石灰水中Ca OH 2的浓度太小 工业上利用Cl2和石灰乳反应来制取漂白粉 C项错 CH3OH氧化为HCHO时还生成H2O D项错 答案B 规律方法交叉转化和三角转化关系 1 交叉转化 2 三角转化 对点模拟 5 下列各组物质中 物质之间通过一步反应就能实现如下图所示转化的是 解析A项中 SO3不能一步生成单质硫 C项中 SiO2不能一步生成H2SiO3 H2SiO3也不能一步反应生成单质硅 D项中 NH3不能一步生成NO2 NO不能直接一步反应生成NH3 答案B 6 下表所列各组物质中 物质之间通过一步反应就能实现如图所示转化的是 A B C D 解析 铜与氧气反应生成氧化铜 氧化铜与硫酸反应生成硫酸铜 硫酸铜与硝酸钡反应生成硝酸铜 铜和浓硫酸反应可生成硫酸铜 再利用较活泼金属与不活泼金属的盐溶液发生的置换反应可实现丙 甲 丁 甲的反应 故 能实现转化 碳酸钠和氢氧化钙反应生成氢氧化钠 氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸氢钠 碳酸氢钠分解或与盐酸反应生成二氧化碳 二氧化碳与氢氧化钠能反应生成碳酸钠 碳酸钠与二氧化碳反应生成碳酸氢钠 碳酸氢钠与氢氧化钠反应生成碳酸钠 故 能实现转化 NH4 2SO3和氯化钙反应生成亚硫酸钙沉淀 亚硫酸钙和盐酸反应生成二氧化硫 过量的二氧化硫和一水合氨反应生成亚硫酸氢铵 故 能实现转化 Fe与水蒸气在高温下反应生成Fe3O4 Fe3O4被还原可生成FeO FeO可与盐酸反应生成FeCl2 FeCl2可被置换生成Fe Fe在高温下与氧气反应生成FeO FeO可与CO反应生成Fe 故 能实现转化 答案A 7 X Y Z W四种物质的转化关系如图所示 下列组合中不符合转化关系的是 解析A中浓盐酸与过量的铁反应生成FeCl2 浓盐酸与二氧化锰反应产生氯气 氯气与氯化亚铁反应生成氯化铁 A符合 B中Na2O2分别与水 二氧化碳反应生成NaOH和Na2CO3 但NaOH和Na2CO3不能反应 B不符合 C中Na2CO3分别与盐酸 氯化钙反应生成CO2和CaCO3 CO2与CaCO3在水溶液中反应生成Ca HCO3 2 C符合 D中SO2分别与氢氧化钠 氧气和水反应生成Na2SO3和H2SO4 Na2SO3和H2SO4反应可以生成NaHSO3 D符合 答案B 规律方法置换反应型单质甲 化合物甲 单质乙 化合物乙一般可以从以下几个方面分类联想 1 单质同主族 2Na 2H2O 2NaOH H2 2C SiO2Si 2CO Cl2 2NaBr 2NaCl Br2 2 单质不同主族 C H2O g CO H2 Cl2 H2S 2HCl S 3 有过渡元素参加的置换反应 Fe 2H Fe2 H2 Fe Cu2 Fe2 Cu 2Al Fe2O3Al2O3 2Fe 8 若甲 丙分别为短周期 同一主族元素组成的单质 乙 丁都是由两种元素组成的化合物 它们之间有如图所示的转化关系 则满足条件的甲和丙可以为 对点模拟 A 钠和氢气B 氟和氧气C 碳和硅D 氯气和溴 解析由于题中强调甲 丙分别为短周期 同一主族元素组成的单质 由此可知该反应是同一主族元素形成的单质之间的置换反应 据此可排除B和D D中的Br是长周期元素 对于选项A 有的同学认为发生反应2Na 2HCl 2NaCl H2 也符合题意 其实不然 题中强调乙是由两种元素组成的化合物 如果按照给出的反应 乙必是氯化氢气体 是共价化合物 不存在H 金属钠不和它发生反应 因此只有选项C正确 答案C 9 X Y Z是三种常见的单质 甲 乙是两种常见的化合物 下表各组物质之间通过一步反应不能实现如图所示转化的是 解析逐项代入框图验证法 C项中Fe与Cl2反应只能生成FeCl3 而不是FeCl2 故C项不符合 答案C 高考题型2基于 特点 的无机推断 真题调研 2015 海南 14 单质Z是一种常见的半导体材料 可由X通过如下图所示的路线制备 其中X为Z的氧化物 Y为氢化物 分子结构与甲烷相似 回答下列问题 1 能与X发生化学反应的酸是 由X制备Mg2Z的化学方程式为 2 由Mg2Z生成Y的化学方程式为 Y分子的电子式为 3 Z X中共价键的类型分别是 解析根据题意 单质Z为半导体 则Z是Si元素 其氧化物为二氧化硅 SiO2可与氢氟酸反应 根据流程图可知 二氧化硅与Mg反应生成Mg2Si Mg2Si与盐酸反应生成的Y为氢化物 分子结构与甲烷相似 则Y的分子式是SiH4 加热分解可得到Si单质 2 Mg2Si 4HCl 2MgCl2 SiH4 3 非极性键极性键 核心透析 无机推断题的解题思路 1 读题 了解大意 审题 寻找明显条件 挖掘隐含条件与所求 解题 抓突破口 推断 紧扣特征与特殊 得出结论 正向求证检验 2 熟记无机转化中的特征现象 3 熟记特殊物质参与的化学反应 对点模拟 1 现有一瓶标签上注明为葡萄糖酸盐 钠 镁 钙 铁 的复合制剂 某同学为了确认其成分 取部分制剂作为试液 设计并完成了如下实验 已知 控制溶液pH 4时 Fe OH 3沉淀完全 Ca2 Mg2 不沉淀 该同学得出的结论正确的是 A 根据现象1可推出该试液中含有Na B 该实验中可加入MgO调节pH 4C 根据现象3和4可推出该试液中含有Ca2 但没有Mg2 D 根据现象5可推出该试液中一定含有Fe2 解析加入NaOH溶液后观察到黄色火焰 不能确定试液中含有Na A项不正确 加入MgO会引入Mg2 干扰后续对Mg2 Ca2 的检验 B项不正确 Mg2 与NH3 H2O反应会产生沉淀 显然C项正确 用H2O2氧化之前未检验是否含有Fe3 D项不正确 答案C 2 A为两种固体的混合物 G和I为溶液D的组成成分 E为红褐色沉淀 J为淡黄色固体 反应所加的试剂均足量 1 混合物A一定含有的元素为 写元素符号 2 溶液F一定含有的阴离子为 写离子符号 3 写出B G J的化学方程式 写出溶液C D的离子方程式 4 溶液I中溶质的阳离子常作净水剂 其作用原理是 用离子方程式表示 解析E为红褐色沉淀 推测应为氢氧化铁 J是淡黄色固体 可能为过氧化钠或硫 但是在溶液中生成的淡黄色固体不可能是过氧化钠 应为硫 D溶液中加入过量氢氧化钠有沉淀生成 向所生成的溶液F中通入二氧化碳生成沉淀H 加入盐酸后沉淀H溶解 根据这条线索可以分析有氢氧化铝生成 根据原子守恒可推测A中含有Fe Al S三种元素 B为硫化氢气体 有了这些信息 就可以解决该题中的问题 答案 1 Fe Al S 3 H2S 2FeCl3 2FeCl2 S 2HCl2Fe2 Cl2 2Fe3 2Cl 4 Al3 3H2O Al OH 3 胶体 3H 3 现有金属单质A B和气体甲 乙 丙及物质C D E F 它们之间能发生如下反应 图中有些反应的产物和反应的条件没有全部标出 请根据以上信息回答下列问题 1 写出下列物质的化学式 A 丙 2 写出下列反应化学方程式 解析金属A的焰色反应为黄色 黄绿色气体乙 红褐色的沉淀 均是该题的 题眼 答案 1 NaHCl 2 2Na 2H2O 2NaOH H2 FeCl3 3NaOH Fe OH 3 3NaCl 4 下列转化关系中 X Y是生活中用途广泛的两种金属单质 A B是氧化物 A呈红棕色 C D E是中学常见的三种化合物 分析转化关系回答问题 1 请写出反应 的化学方程式 2 检验D溶液中Y离子的方法是 3 若试剂a是NaOH溶液 写出单质X与NaOH溶液反应的离子方程式 解析根据题意A为Fe2O3 X为Al 通过铝热反应生成氧化铝 B 和铁 单质Y D与Fe反应生成E 则试剂b为非氧化性酸 D E是Fe3 盐和Fe2 盐 取少量D溶液于试管中 滴加几滴KSCN溶液 若溶液变血红色 则证明有Fe3 4 若试剂b是H2SO4 工业上用E H2SO4和NaNO2为原料制取高效净水剂Y OH SO4 已知还原产物为NO 则该反应的化学方程式是 解析E为FeSO4 铁的化合价为 2价 Fe OH SO4 铁的化合价为 3价 而NaNO2 氮的化合价为 3价 NO 氮的化合价为 2价 根据电子得失守恒 质量守恒定律即可配平化学方程式 2FeSO4 H2SO4 2NaNO2 2Fe OH SO4 Na2SO4 2NO 5 工业上电解熔融的B制取X时 若阳极产生的气体在标准状况下的体积为33 6L 则阴极产物的质量为 解析阳极反应 2O2 4e O2 标准状况下33 6L的氧气物质的量为1 5mol 转移电子数为6mol 阴极反应 Al3 3e Al 故可以得到2mol的Al 质量为2mol 27g mol 1 54g 54g 高考题型3无机转化与氧化还原 化学计算的融合 真题调研 1 2015 山东理综 29 2 利用钴渣 含Co OH 3 Fe OH 3等 制备钴氧化物的工艺流程如下 Co OH 3溶解还原反应的离子方程式为 铁渣中铁元素的化合价为 在空气中煅烧CoC2O4生成钴氧化物和CO2 测得充分煅烧后固体质量为2 41g CO2的体积为1 344L 标准状况 则钴氧化物的化学式为 解析Co OH 3首先被H2SO4溶解生成Co3 Co3 具有氧化性 可将SO氧化为SO 同时自身被还原为Co2 写出离子方程式并配平即可 铁渣中Fe元素的化合价为 3价 CO2的物质的量为n CO2 0 06mol 根据CoC2O4的组成可知Co物质的量为0 03mol 其质量为m Co 0 03mol 59g mol 1 1 77g 设钴氧化物的化学式为CoxOy 根据元素的质量比可得59x 16y 1 77g 2 41g 1 77g 解得x y 3 4 所以钴氧化物的化学式为Co3O4 2 2015 浙江理综 27 1 2 3 4 化合物甲和NaAlH4都是重要的还原剂 一定条件下金属钠和H2反应生成甲 甲与水反应可产生H2 甲与AlCl3反应可得到NaAlH4 将4 80g甲加热至完全分解 得到金属钠和2 24L 已折算成标准状况 的H2 请推测并回答 1 甲的化学式 解析由4 80g甲加热至完全分解 得到金属钠和2 24L 已折算成标准状况 的H2 可推断金属钠和H2反应生成的甲为NaH NaH与水反应生成NaOH和H2 NaH与AlCl3反应可得到NaAlH4 甲的化学式为NaH 答案NaH 2 甲与AlCl3反应得到NaAlH4的化学方程式 解析由于反应物为NaH与AlCl3 得到产物有NaAlH4 故推知另一产物为NaCl 其化学方程式为4NaH AlCl3 NaAlH4 3NaCl 4NaH AlCl3 NaAlH4 3NaCl 3 NaAlH4与水发生氧化还原反应的化学方程式 解析NaAlH4中的氢显 1价 水中的氢显 1价 NaAlH4与水发生氧化还原反应的过程中生成氢气 另一产物为NaAlO2 其化学方程式为NaAlH4 2H2O NaAlO2 4H2 NaAlH4 2H2O NaAlO2 4H2 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Fe2O3 脱锈过程发生反应的化学方程式 解析根据题意NaH在无水条件下能与Fe2O3反应 结合反应物的性质可推知反应产物为Fe和NaOH 从而得出其化学方程式为3NaH Fe2O3 2Fe 3NaOH 3NaH Fe2O3 2Fe 3NaOH 对点模拟 1 某固体混合物可能由Al NH4 2SO4 MgCl2 FeCl2 AlCl3中的两种或多种组成 现对该混合物做如下实验 所得现象和有关数据如图所示 气体体积数据已换算成标准状况下的体积 关于该固体混合物 下列说法正确的是 A 一定含有Al 其质量为4 5gB 一定不含FeCl2 可能含有MgCl2和AlCl3C 一定含有MgCl2和FeCl2D 一定含有 NH4 2SO4和MgCl2 且物质的量相等 可计算原固体中Al为2 7g NH4 2SO4 6 6g MgCl2 4 75g 恰好是14 05g 无AlCl3 答案D 2 下列有关的计算不正确的是 A 在反应3Cu 8HNO3 稀 3Cu NO3 2 2NO 4H2O中 当有1mol铜被氧化时 被还原的硝酸为molB 某溶液100mL 其中含硫酸0 03mol 硝酸0 04mol 若在该溶液中投入1 92g铜粉微热 反应后放出一氧化氮气体约为0 015mol C 室温时 在容积为amL的试管中充满NO2气体 然后倒置在水中至管内水面不再上升时为止 再通入bmLO2 则管内液面又继续上升 测得试管内最后剩余气体为cmL 且该气体不能支持燃烧 则a b的关系为a 4b 3cD 物质的量之比为2 5的锌与稀硝酸反应 若硝酸被还原的产物为N2O 反应结束后锌没有剩余 则该反应中被还原的硝酸与未被还原的硝酸的物质的量之比为1 4 解析由得失电子守恒可知 选项A正确 剩余气体不支持燃烧 说明是NO 由3NO2 H2O 2HNO3 NO及4NO 3O2 2H2O 4HNO3 可得a 4b 3c 选项C正确 D中反应为4Zn 10HNO3 4Zn NO3 2 N2O 5H2O 选项D正确 答案B 3 LiAlH4由Li AlH构成 是有机合成中常用的试剂 LiAlH4在125 分解为LiH H2和Al 1 比较Li H Al3 H 离子半径大小 2 写出LiAlH4分解的方程式 需配平 若反应生成3 36L氢气 标准状况下 则有 g铝生成 3 LiAlH4与乙醛 CH3CHO 反应可生成乙醇 推断LiAlH4是反应的 剂 Al3 H Li H 2 7 还原 4 工业上用碘酸盐 碘酸为强酸 制备高碘酸 H5IO6 属于弱酸 并用高碘酸在酸性介质中氧化Mn2 生成MnO 其流程如下图所示 1 反应 是将碘酸钠氧化为不溶于水的Na2H3IO6 该反应的化学方程式为 反应 得到的是不溶于水的黑色Ag5IO6 过滤 的滤液呈 填 酸 碱 或 中 性 解析反应物有NaIO3 Cl2 NaOH 生成物有Na2H3IO6 碘元素的化合价升高 氯气作氧化剂 还原产物为Cl 根据得失电子守恒配平 反应 发生反应 H3IO 5Ag Ag5IO6 3H 所以 的滤液呈酸性 NaIO3 Cl2 3NaOH Na2H3IO6 2NaCl 酸 2 无色气体的名称为 白色滤渣的化学式为 解析在Ag5IO6固体上加入水和氯气 生成H5IO6 另外Ag 转化为AgCl 氯元素的化合价降低 说明有元素化合价升高 则只能是O元素由 2价升至0价 故无色气体为氧气 氧气 AgCl 3 工业上为降低成本 减少对环境的污染 整个流程需要控制加入氯气和硝酸银的物质的量之比为n Cl2 n AgNO3 解析反应 为4Ag5IO6 10Cl2 10H2O 4H5IO6 20AgCl 5O2 以1molNaIO3为标准 第 步反应用掉1molCl2 生成1molNa2H3IO6 第 步反应用掉5molAgNO3 生成1molAg5IO6 第 步反应用掉2 5molCl2 所以共需要3 5molCl2 5molAgNO3 7 10 4 氧化Mn2 过程中 消耗1molH5IO6时 转移2mol电子 则该反应的离子方程式为 解析由题消耗1molH5IO6转移2mole 说明I被还原到 5价 即IO Mn2 被氧化为MnO 配平