文档内容
重难点 06 常见无机物的性质、用途与转化
►命题趋势►解题策略►真题回眸►限时检测
考向一 常见无机化合物的成分、性质及用途
考向二 元素及其化合物之间的转化
考向三 “价类二维图”考察元素及其化合物的性质
常见无机物的性质、用途与转化 考向四 选择型综合实验考察无机物的性质、制备
考向五 “微型工艺流程”考察元素的性质与转化
考向六 无机工艺流程综合题
考向七 综合实验探究题
元素化合物知识是化学命题的基础,对任何知识的考查都脱离不了元素化合物知识,而这部分知识因
其在必修和选修模块的分散性、在生产生活中的广泛应用性、性质的多样性而成为高考的热点。
预计2024年高考中,试题仍然涉及元素化合物组成、结构、性质、变化、用途与制备等知识,结合价
类二维图、工艺流程、无机物制备等方式进行考察。
因此复习时,要求熟练掌握常考元素(如Na、Mg、Al、Fe、Cu、C、N、O、Si、S、Cl等)及其重
要化合物的主要性质和应用,了解常见元素及其重要化合物对环境的影响。同时扩展钴、镍、锰、铬等过
渡金属的性质,希望复习时也要兼顾这些元素的学习掌握。
【策略1】扎实金属及其化合物的性质、转化、易错点
(一)钠及其重要化合物
1.“价—类二维图”存脑中
2.“几种转化”要记清
(1)常规转化
①2Na+O=====NaO
2 2 2
②2Na+2HO===2NaOH+H↑
2 2
③2NaO+2HO===4NaOH+O↑
2 2 2 2
④NaOH+HCl===NaCl+HO
2⑤2Na+Cl=====2NaCl
2
⑥2NaCl(熔融)=====2Na+Cl↑
2
(2)拓展反应
①Na制备Ti:4Na+TiCl =====4NaCl+Ti。
4
②Na与CuSO 溶液反应的离子方程式:2Na+2HO+Cu2+===2Na++Cu(OH) ↓+H↑。
4 2 2 2
③Na与盐酸反应:2Na+2HCl===2NaCl+H↑。
2
④NaO 和SO 的反应:NaO+SO ===Na SO 。
2 2 2 2 2 2 2 4
⑤NaHCO 与过量Ca(OH) 溶液反应的离子方程式:HCO+Ca2++OH-===CaCO ↓+HO。
3 2 3 2
⑥NaHCO 与少量Ca(OH) 溶液反应的离子方程式:2HCO+Ca2++2OH-===CaCO ↓+CO+2HO。
3 2 3 2
3.“易错易混”再提醒
(1)钠和盐溶液反应,不能置换出盐中的金属,与熔融的盐反应才能置换出盐中的金属。
(2)无论Na与O 反应生成NaO还是NaO ,只要参与反应的Na的质量相等,则转移电子的物质的量
2 2 2 2
一定相等。
(3)Na分别与HO和乙醇发生的反应均属于置换反应,二者现象明显不同,前者剧烈,后者缓慢。
2
(4)1 mol Na O 参与反应转移电子的物质的量不一定为 1 mol,如NaO 与SO 的反应转移电子应为2
2 2 2 2 2
mol。
(5)不能用Ca(OH) 鉴别NaCO 和NaHCO 溶液,应选用CaCl 或BaCl 溶液。
2 2 3 3 2 2
(6)除去CO 中的HCl气体,应选用饱和的NaHCO 溶液。
2 3
(7)向饱和的NaCO 溶液中通入过量CO,有晶体析出。
2 3 2
(8)焰色试验是元素的性质,无论游离态还是化合态,均具有相同的焰色试验,它不是化学变化,在观
察钾元素的焰色试验时,应通过蓝色的钴玻璃片。
(二)镁及其重要化合物
1.“价—类二维图”存脑中
2.“几种转化”要记清
①2Mg+O=====2MgO
2
②3Mg+N=====MgN
2 3 2
③Mg+2HO=====Mg(OH) +H↑
2 2 2
④MgCl (熔融)=====Mg+Cl↑
2 2
⑤MgO+HO=====Mg(OH)
2 2
⑥MgCl +2NaOH===Mg(OH) ↓+2NaCl
2 2
3.“易错易混”再提醒(1)Mg、MgO、Mg(OH) 只溶于强酸溶液不溶于强碱溶液。
2
(2)Mg在CO 中燃烧,集气瓶底需放少量沙子,其他还有铁丝在纯氧中燃烧,Cu丝在Cl 中燃烧等。
2 2
(三)铁及其重要化合物
1.“价—类二维图”存脑中
2.“几种转化”要记清
(1)Fe在少量 Cl 中燃烧:2Fe+3Cl=====2FeCl 。
2 2 3
(2)Fe和S混合加热:Fe+S=====FeS。
(3)Fe和HO(g)高温下反应:4HO(g)+3Fe=====Fe O+4H。
2 2 3 4 2
(4)稀HNO 和过量Fe粉或少量Fe粉反应的离子方程式:3Fe+8H++2NO===3Fe2++2NO↑+4HO(铁
3 2
过量)、Fe+4H++NO===Fe3++NO↑+2HO(铁少量)。
2
(5)Fe(OH) 与稀盐酸、稀HNO 反应的离子方程式:Fe(OH) +2H+===Fe2++2HO、3Fe(OH) +10H+
2 3 2 2 2
+NO===3Fe3++NO↑+8HO。
2
(6)Fe(OH) 与稀盐酸、氢碘酸反应的离子方程式:Fe(OH) +3H+===Fe3++3HO、2Fe(OH) +6H++2I
3 3 2 3
-===2Fe2++I+6HO。
2 2
(7)Fe(OH) 露置于空气中:4Fe(OH) +O+2HO===4Fe(OH) 。
2 2 2 2 3
(8)制备Fe(OH) 胶体:FeCl +3HO(沸水)=====Fe(OH) (胶体)+3HCl。
3 3 2 3
3.“易错易混”再提醒
(1)Fe与O 、HO(g)反应产生的都是Fe O 而不是Fe O 。Fe与Cl 反应时生成FeCl ,与S反应时生成
2 2 3 4 2 3 2 3
FeS,说明Cl 的氧化能力大于S。常温下,Fe、Al在冷的浓硫酸和浓硝酸中发生钝化,但加热后继续反应。
2
Fe在Cl 中燃烧,无论Cl 过量还是不足均生成FeCl 。
2 2 3
(2)向含Fe2+的溶液中加入硝酸、KMnO 溶液、氯水等具有氧化性的物质时,溶液会出现浅绿色→棕
4
黄色的颜色变化,该现象可用于Fe2+的检验。
(3)Fe3+的检验方法较多,如观察溶液颜色法(棕黄色)、NaOH溶液法(生成红褐色沉淀)、KSCN溶液法
(生成血红色溶液),前面两种方法需溶液中Fe3+浓度较大时才适用,最好也最灵敏的方法是 KSCN溶液法。
Fe2+的检验可采用先加入KSCN溶液后再加入氧化剂的方法;也可用铁氰化钾检验Fe2+,现象是生成蓝色
沉淀(Fe [Fe(CN) ])。
3 6 2
(4)制备Fe(OH) 的方法很多,原则有两点:一是溶液中的溶解氧必须提前除去;二是反应过程中必须
2
与O 隔绝。同时要牢记Fe(OH) 转化为Fe(OH) 时溶液的颜色变化(白色沉淀迅速变成灰绿色,最后变成红
2 2 3
褐色)。(5)Fe(OH) 胶体的制备方法是将饱和FeCl 溶液滴加到沸水中,加热至呈红褐色后立即停止加热。胶体
3 3
不带电,带电的是胶粒。
(四)铜及其重要化合物
1.“价—类二维图”存脑中
2.“几种转化”要记清
(1)Cu和浓HSO 、稀HNO 反应的化学方程式:Cu+2HSO (浓)=====CuSO +SO ↑+2HO、3Cu+
2 4 3 2 4 4 2 2
8HNO(稀)===3Cu(NO)+2NO↑+4HO。
3 3 2 2
(2)铜绿的生成:2Cu+O+HO+CO===Cu (OH) CO。
2 2 2 2 2 3
(3)FeCl 溶液腐蚀铜板的离子方程式:2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+。
3
(4)Cu和S混合加热、Cu在Cl 中燃烧:2Cu+S=====Cu S、Cu+Cl=====CuCl 。
2 2 2 2
(5)用惰性电极电解CuSO 溶液:2CuSO +2HO=====2Cu+O↑+2HSO 。
4 4 2 2 2 4
(6)用Cu作电极电解HSO 溶液:Cu+2H+=====Cu2++H↑。
2 4 2
3.“易错易混”再提醒
(1)铜在潮湿的空气中最终不是生成CuO,而是铜绿[Cu (OH) CO]。
2 2 3
(2)常用灼热的铜粉除去N 中的O,灼热的CuO除去CO 中的CO。
2 2 2
(3)新制Cu(OH) 悬浊液常用来检验醛基。
2
(4)Cu和一定量的浓HNO 反应,产生的是NO 和NO的混合气体,当Cu有剩余,再加入稀HSO ,
3 2 2 4
Cu继续溶解。
【策略2】扎实非金属及其化合物的性质、转化、易错点
(一)氯及其重要化合物
1.“价—类二维图”存脑中
2.“几种转化”要记清(1)常规转化
①Cl+HO===HCl+HClO
2 2
②Cl+2NaOH===NaCl+NaClO+HO
2 2
③4HCl(浓)+MnO =====MnCl +Cl↑+2HO
2 2 2 2
④HClO+NaOH===NaClO +HO
4 4 2
(2)拓展反应
①KClO 与浓盐酸反应:KClO+6HCl(浓)===KCl+3Cl↑+3HO;
3 3 2 2
②PbO 与浓盐酸混合加热:PbO +4HCl(浓)=====PbCl +Cl↑+2HO;
2 2 2 2 2
③KMnO 与浓盐酸反应:2KMnO +16HCl(浓)===2KCl+2MnCl +5Cl↑+8HO;
4 4 2 2 2
④Ca(ClO) 与浓盐酸混合加热:Ca(ClO) +4HCl(浓)=====CaCl +2Cl↑+2HO。
2 2 2 2 2
3.“易错易混”再提醒
(1)液氯密封在钢瓶中,而氯水、次氯酸应保存在棕色试剂瓶中。
(2)1 mol Cl 参加反应,转移电子数可能为2N 、N 或小于N (Cl 和HO的反应为可逆反应)。
2 A A A 2 2
(3)实验室制Cl,除了用MnO 和浓盐酸反应外,还可以用KMnO 、KClO、NaClO与浓盐酸反应且都
2 2 4 3
不需要加热,如:ClO-+Cl-+2H+===Cl↑+HO。
2 2
(4)酸化KMnO 溶液,是用HSO 酸化而不是盐酸。
4 2 4
(5)ClO-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SO、I-、Fe2+均不能大量
共存;ClO-体现水解性,因HClO酸性很弱,ClO-水解显碱性,如:Fe3++3ClO-+3HO===Fe(OH) ↓+
2 3
3HClO,所以ClO-与Fe3+、Al3+均不能大量共存。
(6)向Ca(ClO) 溶液中通入SO 气体生成CaSO 而不是CaSO ,其离子方程式为Ca2++3ClO-+SO +
2 2 4 3 2
HO===CaSO ↓+Cl-+2HClO(少量SO ),Ca2++2ClO-+2SO +2HO===CaSO ↓+2Cl-+SO+4H+(过量
2 4 2 2 2 4
SO )。
2
(7)当Fe和Cl 在点燃条件下反应时,不论Fe过量或不足,由于Cl 的强氧化性,产物一定是FeCl 。
2 2 3
(8)84消毒液的主要成分为NaClO,漂粉精的有效成分为Ca(ClO) 。84消毒液和洁厕灵不能混合使用,
2
其原因是ClO-+Cl-+2H+===Cl↑+HO。
2 2
(9)由于电离常数K (H CO)>K(HClO)>K (H CO),所以向NaClO溶液通入CO ,不论CO 过量还
a1 2 3 a a2 2 3 2 2
是少量,均发生CO+HO+ClO-===HClO+HCO,但CO(少)+Ca(ClO) +HO===CaCO ↓+2HClO。
2 2 2 2 2 3
(10)液溴需要用水封,溴蒸气呈红棕色,液溴呈深红棕色,溴水呈橙色,溴的CCl 溶液呈橙红色。
4
(二)硫及其重要化合物
1.“价—类二维图”存脑中2.“几种转化”要记清
①SO +2HS===3S↓+2HO
2 2 2
②SO +Cl+2HO===H SO +2HCl
2 2 2 2 4
③Cu+2HSO (浓)=====CuSO +SO ↑+2HO
2 4 4 2 2
④2NaSO +O===2Na SO
2 3 2 2 4
3.“易错易混”再提醒
(1)除去附着在试管内壁上的硫,除了用热的NaOH溶液,还可以用CS,但不能用酒精。
2
(2)SO 使含有酚酞的NaOH溶液褪色,表现SO 酸性氧化物的性质;使品红溶液褪色,表现SO 的漂
2 2 2
白性;能使溴水、酸性KMnO 溶液褪色,表现SO 的还原性;SO 与HS反应,表现SO 的氧化性;SO
4 2 2 2 2 2
和Cl 等体积混合通入溶液中,漂白性不但不增强,反而消失。
2
(3)把SO 气体通入BaCl 溶液中,没有沉淀生成,但若通入NH 或加入NaOH溶液,或把BaCl 改成
2 2 3 2
Ba(NO ) 均有白色沉淀生成,前两者生成BaSO 沉淀,后者生成BaSO 沉淀。
3 2 3 4
(4)浓HNO 和Cu(足量)、浓HSO 和Cu(足量)、浓盐酸和MnO (足量)在反应时,随反应进行,产物会
3 2 4 2
发生变化或反应停止。注意区分Zn和浓HSO 的反应。
2 4
(三)氮及其重要化合物
1.“价—类二维图”存脑中
2.“几种转化”要记清
(1)常规转化
①4NH +5O=====4NO+6HO
3 2 2②3NO +HO===2HNO +NO
2 2 3
③NH +HCl===NHCl
3 4
④2NH Cl+Ca(OH) =====CaCl +2NH ↑+2HO
4 2 2 3 2
(2)拓展反应
①NO 和O 混合气体通入水中:4NO +O+2HO===4HNO 。
2 2 2 2 2 3
②NO、O 同时通入同一水中:4NO+3O+2HO===4HNO 。
2 2 2 3
③将NH 通到灼热的CuO中,固体由黑色变红色:3CuO+2NH =====3Cu+N+3HO。
3 3 2 2
④用NH 可以检验Cl 管道是否漏气,若漏气则有白烟生成:8NH +3Cl===6NHCl+N。
3 2 3 2 4 2
3.“易错易混”再提醒
(1)NO只能用排水法或气囊法收集,NO 不能用排水法,一般用向上排空气法收集。
2
(2)工业上制备的盐酸显黄色是因为溶有Fe3+,而浓HNO 显黄色是因为溶有NO 。
3 2
(3)NO 或 NO 与 O 通入水的计算中常用到: 4NO +O +2HO===4HNO 、4NO+3O +
2 2 2 2 2 3 2
2HO===4HNO 两个方程式,也可以利用N元素化合价的变化,根据得失电子守恒进行计算。
2 3
(4)强氧化性酸(如HNO 、浓HSO )与金属反应不生成H ;金属和浓HNO 反应一般生成NO ,而金属
3 2 4 2 3 2
和稀HNO 反应一般生成NO。
3
(5)实验室制备NH ,除了用Ca(OH) 和NH Cl反应外,还可用浓氨水的分解(加NaOH固体或CaO)制
3 2 4
取,而检验NH须用浓NaOH溶液并加热,用湿润的红色石蕊试纸检验生成的气体,以确定NH的存在。
(6)收集NH 时,把一团干燥的棉花放在试管口,以防止与空气对流;收集完毕,尾气处理时,应放一
3
团用稀硫酸浸湿的棉花在试管口,以吸收NH 。
3
(7)浓盐酸和浓氨水反应有白烟生成,常用于HCl和NH 的相互检验。
3
(8)常见的氧化性酸和还原性酸:
①氧化性酸:HNO 、浓HSO 、HClO等,其发生氧化还原反应时,中心原子被还原,其还原产物为
3 2 4
HNO→NO 或NO(N、NO、NH等)、HSO (浓)→SO 、HClO→Cl-(或Cl)。
3 2 2 2 2 4 2 2
②还原性酸:HSO 、HS、HI、HBr、HCl等。
2 3 2
【策略3】梳理清楚常见无机物的性质与用途或注意事项
序号 性质 用途或注意事项
(1) 硅的半导体性能(硅是常用的半导体材料) 可作太阳能电池板
(2) 二氧化硅导光能力强,并且有硬度和柔韧度 可作光导纤维
(3) 4HF+SiO===2H O+SiF↑ 用氢氟酸刻蚀玻璃
2 2 4
(4) 2C+SiO=====Si+2CO↑ 碳还原二氧化硅制备粗硅
2
(5) 碘酸钾在常温下稳定 食盐中的加碘物质
(6) 氮气的化学性质稳定 作保护气
(7) 浓氨水具有挥发性和还原性 用浓氨水检验输送氯气的管道是否漏气
(8) 草木灰和硫酸铵反应生成氨气 草木灰和硫酸铵不能混合施用
(9) 二氧化硫的还原性 二氧化硫可用作制作葡萄酒的食品添加剂
(10) 氦气化学性质稳定、密度小 可用于填充飞艇、气球(11) 钠具有较强的还原性 可用于冶炼钛、锆、铌等金属
(12) NaHCO 受热分解生成CO,能与酸反应 可用作焙制糕点的膨松剂、胃酸中和剂
3 2
(13) NaCO 水解使溶液显碱性 用热的纯碱溶液洗去油污
2 3
(14) NaO 与HO、CO 反应均生成O 作供氧剂
2 2 2 2 2
(15) 肥皂水显碱性 肥皂水作蚊虫叮咬处的清洗剂
(16) 水玻璃不燃不爆 可用作防火材料
(17) 硅酸钠的水溶液是一种无机黏合剂 盛放碱性溶液的试剂瓶不能用玻璃塞
(18) 锂密度小、比能量大 可用作电池负极材料
(19) Al具有良好的延展性和抗腐蚀性 常用铝箔包装物品
(20) 铝有还原性,能发生铝热反应 可用于焊接铁轨、冶炼难熔金属
(21) MgO、Al O 的熔点很高 作耐火材料
2 3
(22) 小苏打与硫酸铝溶液发生相互促进的水解反应 可以作泡沫灭火器
(23) Al(OH) 有弱碱性 可用于中和胃酸
3
(24) 镁铝合金密度小、强度大 可用作高铁车厢材料
(25) Fe粉具有还原性 可用于防止食品氧化变质
(26) Fe O 是红棕色粉末 可用作红色颜料
2 3
(27) Cu+2FeCl ===2FeCl +CuCl FeCl 溶液腐蚀Cu刻制印刷电路板
3 2 2 3
(28) CuSO 使蛋白质变性 误服CuSO 溶液,喝牛奶、蛋清或豆浆解毒
4 4
(29) BaSO 难溶于水,不与胃酸反应 在医疗上用作“钡餐”透视
4
考向一 常见无机化合物的成分、性质及用途
1.(2023·广东·统考高考真题)“高山流水觅知音”。下列中国古乐器中,主要由硅酸盐材料制成的是
A.九霄环佩木古琴 B.裴李岗文化骨笛 C.商朝后期陶埙 D.曾侯乙青铜编钟
【答案】C
【详解】A.九霄环佩木古琴主要构成是木材,动物筋制得,A错误;
B.裴李岗文化骨笛由动物骨骼构成,B错误;
C.商朝后期陶埙属于陶瓷,由硅酸盐制成,C正确;
D.曾侯乙青铜编钟主要由合金材料制成,D错误;故选C。
2.(2023·浙江·高考真题)物质的性质决定用途,下列两者对应关系不正确的是
A. 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. 溶液呈碱性,可用作消毒剂 D. 呈红色,可用作颜料
【答案】C
【详解】A.SO 具有漂白性,能使某些色素褪色,选项A正确;
2
B.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;
C.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;
D.Fe O 的颜色是红色,可用作红色颜料,选项D正确;
2 3
答案选C。
3.(2023·全国·统考高考真题)化学在文物的研究和修复中有重要作用。下列说法错误的是
A.竹简的成分之一纤维素属于天然高分子 B.龟甲的成分之一羟基磷灰石属于无机物
C.古陶瓷修复所用的熟石膏,其成分为Ca(OH) D.古壁画颜料中所用的铁红,其成分为Fe O
2 2 3
【答案】C
【详解】A.纤维素是一种天然化合物,其分子式为(C H O),其相对分子质量较高,是一种天然高分子,
6 10 5 n
A正确;
B.羟基磷灰石又称又称羟磷灰石、碱式磷酸钙,其化学式为[Ca (PO )(OH) ],属于无机物,B正确;
10 4 6 2
C.熟石膏是主要成分为2CaSO·H O,Ca(OH) 为熟石灰的主要成分,C错误;
4 2 2
D.Fe O 为红色,常被用于油漆、涂料、油墨和橡胶的红色颜料,俗称铁红,D正确;
2 3
故答案选C。
考向二 元素及其化合物之间的转化
4.(2023·江苏·统考高考真题)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.实验室探究稀硝酸与铜反应的气态产物:
B.工业制硝酸过程中的物质转化:
C.汽车尾气催化转化器中发生的主要反应:
D.实验室制备少量 的原理:
【答案】B
【详解】A.Cu与稀硝酸的反应产物之一为NO,NO与氧气发生反应 生成NO ,A正确;
2
B.氮气与氧气在高温条件下生成NO,但NO无法与水发生化学反应,B错误;
C.汽车尾气催化转化器主要将污染气体NO、CO转化为无污染的气体,故该反应方程式为,C正确;
D.实验室利用熟石灰和氯化铵制备少量 ,化学方程式为 ,
D正确。
故选B。
5.(2023·辽宁·统考高考真题)下列有关物质的工业制备反应错误的是
A.合成氨:N+3H 2NH B.制HCl:H+Cl 2HCl
2 2 3 2 2
C.制粗硅:SiO+2C Si+2CO D.冶炼镁:2MgO(熔融) 2Mg+O↑
2 2
【答案】D
【详解】A.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N+3H
2 2
2NH ,A正确;
3
B.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H+Cl 2HCl,B正确;
2 2
C.工业制粗硅是将SiO 与C在高温下反应生成粗硅,反应方程式为SiO+2C Si+2CO,C正确;
2 2
D.冶炼金属镁是电解熔融氯化镁,反应方程式为MgCl (熔融) Mg+Cl ↑,D错误;
2 2
故答案选D。
6.(2022·浙江·统考高考真题)下列说法正确的是
A.工业上通过电解六水合氯化镁制取金属镁
B.接触法制硫酸时,煅烧黄铁矿以得到三氧化硫
C.浓硝酸与铁在常温下不能反应,所以可用铁质容器贮运浓硝酸
D.“洁厕灵”(主要成分为盐酸)和“84消毒液”(主要成分为次氯酸钠)不能混用
【答案】D
【详解】A.六水合氯化镁没有自由移动的离子,不能导电,工业上通过电解熔融的无水氯化镁制取金属
镁,A不正确;
B.接触法制硫酸时,煅烧黄铁矿只能得到二氧化硫,二氧化硫在接触室经催化氧化才能转化为三氧化硫,
B不正确;
C.在常温下铁与浓硝酸发生钝化反应,在铁表面生成一层致密的氧化物薄膜并阻止反应继续发生,所以
可用铁质容器贮运浓硝酸,C不正确;D.“洁厕灵”(主要成分为盐酸)和“84消毒液”(主要成分为次氯酸钠)不能混用,若两者混用会发生归中
反应生成氯气,不仅达不到各自预期的作用效果,还会污染环境,D正确;
综上所述,本题选D。
考向三 “价类二维图”考察元素及其化合物的性质
7.(2023·广东·统考高考真题)部分含 或含 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.可存在c→d→e的转化 B.能与 反应生成c的物质只有b
C.新制的d可用于检验葡萄糖中的醛基 D.若b能与 反应生成 ,则b中含共价键
【答案】B
【详解】由图可知a、b、c对应物质分别为:钠、氧化钠(过氧化钠)、氢氧化钠或a、b、e 、d对应物
质分别为:铜、氧化亚铜、氧化铜、氢氧化铜。
A.由分析可知氢氧化钠和硫酸铜反应生成氢氧化铜,氢氧化铜受热分解生成氧化铜所以存在c→d→e的
转化,A合理;
B.钠和氧化钠(过氧化钠)都能与 反应都能生成氢氧化钠,B不合理;
C.新制氢氧化铜可用于检验葡萄糖中的醛基,C合理;
D.若b能与 反应生成 ,则b为过氧化钠,结构中含共价键和离子键,D合理;
故选B。
8.(2021·广东·高考真题)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. 可与 反应生成
B. 既可被氧化,也可被还原
C.可将 加入浓碱液中制得 的胶体
D.可存在 的循环转化关系
【答案】C
【详解】图中所示铁元素不同化合价的物质:a为Fe,b为FeCl 、FeSO 、Fe(NO ) 等Fe(II)的盐类物质,c
2 4 3 2为Fe(OH) ,e为FeCl 、Fe (SO )、Fe(NO ) 等Fe(III)的盐类物质,d为Fe(OH) 。
2 3 2 4 3 3 3 3
A.Fe与Fe(III)的盐类物质可发生反应生成Fe(II)的盐类物质,如Fe+2FeCl =3FeCl ,故A不选;
3 2
B.Fe(II)为铁元素的中间价态,既有还原性也有氧化性,因此既可被氧化,也可被还原,故B不选;
C.Fe(III)的盐类物质与浓碱液反应生成Fe(OH) 沉淀,制备Fe(OH) 胶体操作为:向沸水中滴加饱和FeCl
3 3 3
溶液,继续煮沸至溶液呈红褐色,停止加热,故C选;
D. 转化如 ,故D
不选;
综上所述,答案为C。
考向四 选择型综合实验考察无机物的性质、制备
9.(2023·江苏·统考高考真题)室温下,探究 溶液的性质,下列实验方案能达到探究目
的的是
选项 探究目的 实验方案
向 溶液中滴加几滴新制氯水,再滴加KSCN溶液,观察溶
A 溶液中是否含有
液颜色变化
B 是否有还原性 向 溶液中滴加几滴酸性 溶液,观察溶液颜色变化
C 是否水解 向 溶液中滴加2~3滴酚酞试液,观察溶液颜色变化
D 能否催化 分解 向 溶液中滴加几滴 溶液,观察气泡产生情况
【答案】B
【详解】A.检验溶液中是否含有 应直接向待测液中滴加KSCN溶液,向待测液中滴加氯水会将
氧化为 干扰实验,A错误;
B.向 溶液中滴加几滴酸性 溶液,若观察溶液紫色褪去,说明 有还原性,B正确;
C. 发生水解反应 使溶液显酸性,应向 溶液中滴加2~3滴石
蕊试液,观察溶液颜色变化,C错误;
D.向 溶液中滴加几滴 溶液,若产生气泡有可能是 的催化作用,D错误。
故选B。
10.(2023·广东·统考高考真题)按图装置进行实验。将稀硫酸全部加入Ⅰ中的试管,关闭活塞。下列说
法正确的是A.Ⅰ中试管内的反应,体现 的氧化性 B.Ⅱ中品红溶液褪色,体现 的还原性
C.在Ⅰ和Ⅲ的试管中,都出现了浑浊现象 D.撤掉水浴,重做实验,Ⅳ中红色更快褪去
【答案】C
【详解】Ⅰ中发生反应 ,二氧化硫进入Ⅱ中使品红溶液褪色,二氧化硫进
入Ⅲ中与硫化钠反应生成S沉淀,二氧化硫进入Ⅳ中与氢氧化钠反应使溶液碱性减弱,酚酞褪色。
A.Ⅰ中试管内发生反应 ,氢元素化合价不变, 不体现氧化性,故A
错误;
B.Ⅱ中品红溶液褪色,体现 的漂白性,故B错误;
C.Ⅰ试管内发生反应 ,Ⅲ试管内发生反应 ,
Ⅰ和Ⅲ的试管中都出现了浑浊现象,故C正确;
D.撤掉水浴,重做实验,反应速率减慢,Ⅳ中红色褪去的速率减慢,故D错误;
故选C。
考向五 “微型工艺流程”考察元素的性质与转化
11.(2023·辽宁·统考高考真题)某工厂采用如下工艺制备 ,已知焙烧后 元素以 价形式存在,
下列说法错误的是
A.“焙烧”中产生 B.滤渣的主要成分为
C.滤液①中 元素的主要存在形式为 D.淀粉水解液中的葡萄糖起还原作用
【答案】B
【详解】焙烧过程中铁转化为三氧化铁、铬元素被氧化转化为对应钠盐,水浸中氧化铁不溶转化为滤渣,
滤液中存在铬酸钠,与淀粉的水解产物葡萄糖发生氧化还原得到氢氧化铬沉淀。
A.铁、铬氧化物与碳酸钠和氧气反应时生成氧化铁、铬酸钠和二氧化碳,A正确;
B.焙烧过程铁元素被氧化,滤渣的主要成分为氧化铁,B错误;
C.滤液①中 元素的化合价是+6价,铁酸钠遇水水解生成氢氧化铁沉淀溶液显碱性,所以Cr 元素主要存在形式为 ,C正确;
D.由分析知淀粉水解液中的葡萄糖起还原作用,D正确;
故选B。
12.(2022·山东·高考真题)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。
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 和S;金属M为Zn
B.浸取时,增大 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
【答案】D
【详解】CuS精矿(含有杂质Zn、Fe元素)在高压O 作用下,用硫酸溶液浸取,CuS反应产生为CuSO 、
2 4
S、HO,Fe2+被氧化为Fe3+,然后加入NH 调节溶液pH,使Fe3+形成Fe(OH) 沉淀,而Cu2+、Zn2+仍以离子
2 3 3
形式存在于溶液中,过滤得到的滤渣中含有S、Fe(OH) ;滤液中含有Cu2+、Zn2+;然后向滤液中通入高压
3
H,根据元素活动性:Zn>H>Cu,Cu2+被还原为Cu单质,通过过滤分离出来;而Zn2+仍然以离子形式存
2
在于溶液中,再经一系列处理可得到Zn单质。
A.经过上述分析可知固体X主要成分是S、Fe(OH) ,金属M为Zn,A正确;
3
B.CuS难溶于硫酸,在溶液中存在沉淀溶解平衡CuS(s) Cu2+(aq)+S2-(aq),增大O 的浓度,可以反应消
2
耗S2-,使之转化为S,从而使沉淀溶解平衡正向移动,从而可促进金属离子的浸取,B正确;
C.根据流程图可知:用NH 调节溶液pH时,要使Fe3+转化为沉淀,而Cu2+、Zn2+仍以离子形式存在于溶
3
液中,结合离子沉淀的pH范围,可知中和时应该调节溶液pH范围为3.2~4.2,C正确;
D.在用H 还原Cu2+变为Cu单质时,H 失去电子被氧化为H+,与溶液中OH-结合形成HO,若还原时增
2 2 2
大溶液的酸度,c(H+)增大,不利于H 失去电子还原Cu单质,因此不利于Cu的生成,D错误;
2
故合理选项是D。
考向六 无机工艺流程综合题
13.(2023·河北·统考高考真题)闭环循环有利于提高资源利用率和实现绿色化学的目标。利用氨法浸取
可实现废弃物铜包钢的有效分离,同时得到的 可用于催化、医药、冶金等重要领域。工艺流程如下:已知:室温下的 。
回答下列问题:
(1)首次浸取所用深蓝色溶液①由铜毛丝、足量液氨、空气和盐酸反应得到,其主要成分为 (填化学
式)。
(2)滤渣的主要成分为 (填化学式)。
(3)浸取工序的产物为 ,该工序发生反应的化学方程式为 。浸取后滤
液的一半经氧化工序可得深蓝色溶液①,氧化工序发生反应的离子方程式为 。
(4)浸取工序宜在 之间进行,当环境温度较低时,浸取液再生后不需额外加热即可进行浸取的原因
是 。
(5)补全中和工序中主反应的离子方程式 + 。
(6)真空干燥的目的为 。
【答案】
(1)
(2)
(3)
(4)盐酸和液氨反应放热
(5)
(6)防止干燥过程中 被空气中的 氧化
【详解】题给流程可知,铜包钢用由铜毛丝、足量液氨、空气和盐酸反应得到的二氯化四氨合铜深蓝色溶
液浸取,将铜转化为一氯化二氨合亚铜,过滤得到含有铁的滤渣和一氯化二氨合亚铜滤液;将滤液的一半
经氧化工序将一氯化二氨合亚铜可以循环使用的二氯化四氨合铜;滤液的一半加入加入硫酸、盐酸中和,
将一氯化二氨合亚铜转化为硫酸亚铜和氯化亚铜沉淀,过滤得到含有硫酸铵、硫酸亚铜的滤液和氯化亚铜;
氯化亚铜经盐酸、乙醇洗涤后,真空干燥得到氯化亚铜;硫酸亚铜溶液发生置换反应生成海绵铜。
(1)由分析可知,由铜毛丝、足量液氨、空气和盐酸反应得到的深蓝色溶液①为二氯化四氨合铜,故答
案为: ;
(2)由分析可知,滤渣的主要成分为铁,故答案为:Fe;(3)由分析可知,浸取工序发生的反应为二氯化四氨合铜溶液与铜反应生成一氯化二氨合亚铜,反应的
化学方程式为 ;氧化工序中一氯化二氨合亚铜发生的反应为一氯化
二氨合亚铜溶液与氨水、氧气反应生成二氯化四氨合铜和水,反应的离子方程式为
,故答案为:
; ;
(4)浸取工序中盐酸与氨水反应生成氯化铵和水的反应为放热反应,反应放出的热量可以使反应温度保
持在30~40℃之间,所以当环境温度较低时,浸取液再生后不需额外加热即可进行浸取,故答案为:盐酸
和液氨反应放热;
(5)由题给方程式可知,溶液中加二氨合亚铜离子与氯离子、氢离子反应生成氯化亚铜沉淀和铵根离子,
反应的离子方程式为 + ,故答案为: ; ;
(6)氯化亚铜易被空气中的氧气氧化,所以为了防止干燥过程中氯化亚铜被氧化,应采用真空干燥的方
法干燥,故答案为:防止干燥过程中 被空气中的 氧化。
考向七 综合实验探究题
14.(2023·重庆·统考高考真题)煤的化学活性是评价煤气化或燃烧性能的一项重要指标,可用与焦炭(由
煤样制得)反应的 的转化率 来表示。研究小组设计测定 的实验装置如下:
(1)装置Ⅰ中,仪器 的名称是 ;b中除去的物质是 (填化学式)。
(2)①将煤样隔绝空气在 加热1小时得焦炭,该过程称为 。
②装置Ⅱ中,高温下发生反应的化学方程式为 。
③装置Ⅲ中,先通入适量的气体X,再通入足量 气。若气体X被完全吸收,则可依据 和 中分别生
成的固体质量计算 。
i.d中的现象是 。
ii.e中生成的固体为 ,反应的化学方程式为 。
iii.d和e的连接顺序颠倒后将造成 (填“偏大”“偏小”或“不变”)。
iiii.在工业上按照国家标准测定 :将干燥后的 (含杂质 的体积分数为 )以一定流量通入装置Ⅱ反应,用奥氏气体分析仪测出反应后某时段气体中 的体积分数为 ,此时 的表达式为 。
【答案】
(1)分液漏斗 HCl
(2)干馏 有白色沉淀生成
偏大
【详解】稀盐酸与碳酸钙反应生成二氧化碳、氯化钙和水,由于盐酸易挥发,二氧化碳中含有氯化氢杂质,
用饱和碳酸氢钠溶液吸收氯化氢,再用浓硫酸干燥气体,二氧化碳通到灼热的焦炭中反应生成一氧化碳,
将混合气体通入足量氢氧化钡溶液中吸收二氧化碳,一氧化碳与银氨溶液反应生成银单质。
(1)装置Ⅰ中,仪器 的名称是分液漏斗;由于二氧化碳中含有挥发的氯化氢气体,因此b中碳酸氢钠与
氯化氢反应,则除去的物质是HCl;故答案为:分液漏斗;HCl。
(2)①将煤样隔绝空气在 加热1小时得焦炭,即隔绝空气加强热使之分解,则该过程称为干馏;故
答案为:干馏。
②装置Ⅱ中,高温下二氧化碳和焦炭反应生成一氧化碳,其发生反应的化学方程式为 ;
故答案为: 。
③i.d中二氧化碳和氢氧化钡反应生成碳酸钡沉淀和水,其反应的现象是有白色沉淀生成;故答案为:有
白色沉淀生成。
ii.e中生成的固体为 ,根据氧化还原反应分析得到CO变为碳酸铵,则反应的化学方程式为
;故答案为:
。
iii.d和e的连接顺序颠倒,二氧化碳和银氨溶液反应,导致银氨溶液消耗,二氧化碳与氢氧化钡反应的量
减少,则将造成 偏大;故答案为:偏大。
iiii.在工业上按照国家标准测定 :将干燥后的 (含杂质 的体积分数为 )以一定流量通入装置Ⅱ反应,
用奥氏气体分析仪测出反应后某时段气体中 的体积分数为 ,设此时气体物质的量为bmol,二氧化碳
物质的量为bmmol,原来气体物质的量为amol,原来二氧化碳物质的量为a(1−n)mol,氮气物质的量为
anmol,则消耗二氧化碳物质的量为[a(1−n) −bm]mol,生成CO物质的量为2[a(1−n) −bm]mol,则有
b=an+bm+2[a(1−n) −bm],解得: ,此时 的表达式为
;故答案为:。
(建议用时:35分钟)
1.(2023·广东湛江·统考模拟预测)广东是岭南文化中心地、海上丝绸之路发祥地、中国近代民主革命策
源地,拥有丰富的文化遗产资源。下列在广东发掘的珍贵文物中不是由硅酸盐材料制成的是
选项 A B C D
文物
南海I号印花陶
名称 台山红绿彩瓷片 博罗横岭山青铜鼎 五华狮雄山琉璃瓦当
罐
【答案】C
【详解】A.台山红绿彩瓷片,陶瓷发球硅酸盐材料,选项A正确;
B.南海I号印花陶罐,陶瓷发球硅酸盐材料,选项B正确;
C.青铜是在纯铜中加入锡或铅制得的铜的合金,选项C错误;
D.五华狮雄山琉璃瓦当,属于硅酸盐材料,选项D正确;
答案选C。
2.(2023·陕西渭南·统考模拟预测)《千里江山图》是宋代画家王希孟创作的绢本设色画。下列关于成画
工序涉及的化学知识描述错误的是
选项 成画工序 化学知识
A 以绢为画布 蚕丝是绢的主要成分,属于蛋白质
B 以水墨描底,画出粉本 炭黑是墨的主要成分,炭黑和石墨互为同素异形体
C 以孔雀石上绿色 碱式碳酸铜是孔雀石的主要成分,常温易分解
D 以赭石( )上红色 性质稳定,不易被空气氧化
【答案】C
【详解】A.蚕丝的主要成分是蛋白质,A正确;
B.炭黑和石墨的组成元素都是碳元素,两者互为同素异形体,B正确;
C.碱式碳酸铜在常温下不分解,C错误;
D. 性质稳定不易被空气氧化,D正确;故选C。
3.(2023·山东德州·德州市第一中学校联考模拟预测)下列关于元素与物质分类的说法正确的是
A. 中金属元素均为过渡金属元素
B. 可与氢氟酸反应,故 为碱性氧化物
C. 为正盐,故 为一元酸
D.直径介于 的氮化镓 为胶体
【答案】C
【详解】A.In不属于过渡金属元素,A错误;
B.二氧化硅属于酸性氧化物,B错误;
C.因为NaH PO 是正盐,HPO 只能电离出一个氢离子,故是一元酸,C正确;
2 2 3 2
D.分散质粒子直径介于1~100nm之间的分散系称为胶体,D错误;
答案选C。
4.(2023·江苏连云港·连云港高中校考模拟预测)下列物质性质与用途具有对应关系的是
A.FeS具有氧化性,可用于制取硫酸
B. 不溶于水,可以作半导体材料
C. 具有还原性,可用于漂白某些有色物质
D. 具有难挥发性,可用于制取挥发性酸
【答案】D
【详解】A.FeS具有还原性,在氧气中燃烧生成二氧化硫,即可用于制取硫酸,A错误;
B. 不溶于水,但不可以作半导体材料,硅是常做半导体材料,B错误;
C. 具有漂白性,可用于漂白某些有色物质,C错误;
D. 沸点高具有难挥发性,可用于制取低沸点易挥发性酸,D正确;
故选D。
5.(2023·全国·校联考一模)根据装置和下表内的物质(夹持、尾气处理装置省略),其中能达到相应实验
目的的是
选项 中的物质 中的物质 中的物质 实验目的A 浓硝酸 − 制备并收集
饱和食盐
B 电石 溶液 检验是否有乙炔生成
水
C 浓氨水 碱石灰 − 制备并收集氨气
D 浓盐酸 溶液 制备 消毒液
【答案】D
【详解】A.铁在浓硝酸中发生钝化,不能制取 ,A错误;
B.饱和食盐水与电石反应生成乙炔,但同时会有硫化氢等杂质,乙炔和杂质均能使 溶液褪色,所
以不可以检测出是否有乙炔生成,B错误;
C.氨气密度小于空气密度,应该用向下排空气集气法,C错误;
D.浓盐酸与高锰酸钾反应生成氯气,氯气与氢氧化钠反应生成次氯酸钠,D正确;
故选D。
6.(2023·陕西渭南·统考一模)一种利用废铜渣(主要成分 ,及少量 等杂质)制备超细铜
粉的流程如下:
下列说法正确的是
A.“酸浸”所得滤渣的主要成分为
B.“沉铁”发生反应的离子方程式为
C.“沉铜”发生的反应为复分解反应
D.“转化”后所得滤液中含有的主要阳离子:
【答案】D
【详解】废铜渣(主要成分CuO,及少量Fe O、SiO 等杂质) “酸浸”时CuO、少量Fe O 与HSO 反应生
2 3 2 2 3 2 4
成硫酸铜、硫酸铁,SiO 不溶于HSO ,所以滤渣的成分是SiO,滤液中加过量氨水沉铁除去Fe3+,铜离
2 2 4 2
子转化为Cu(NH ) ,所得滤液通二氧化硫沉铜,过滤出产生的CuNH SO 沉淀,加稀硫酸转化,+1价铜
3 4 3
发生歧化反应,得到铜离子、和Cu。
A.由分析可知,“酸浸”所得滤渣的主要成分为SiO,故A错误;
2
B.NH ·H O是弱碱,在离子方程式中不能拆,故B错误;
3 2
C.“沉铜”时含有Cu(NH ) 和过量氨水的混合溶液中通入二氧化硫生成CuNH SO 沉淀,铜元素化合价
3 4 3
降低,则发生氧化还原反应,不为复分解反应,故C错误;D.转化时,CuNH SO 在稀硫酸中发生歧化反应,得到铜离子、和Cu,结合元素守恒可知, “转化”后
4 3
所得滤液中含有的主要阳离子: ,故D正确;
故选D。
7.(2023·河北秦皇岛·统考三模)如图为铁元素的价类二维图,其中的箭头表示部分物质间的转化关系。
下列说法正确的是
A.a与水蒸气反应可转化为c
B.b是一种黑色粉末,不稳定,在空气中受热,迅速反应转化为c
C.e可以通过化合反应制得d
D.向g中加强碱溶液可制得胶体
【答案】C
【详解】由图可知,a为铁、b为氧化亚铁、c为氧化铁、d为氢氧化铁、e为氢氧化亚铁、f为亚铁盐、g
为铁盐。
A.铁高温下与水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气,故A错误;
B.氧化亚铁具有还原性,在空气中加热能被氧化生成四氧化三铁,故B错误;
C.氢氧化亚铁还原性强,在溶液中易与氧气和水发生化合反应生成氢氧化铁,故C正确;
D.铁盐中加入强碱溶液生成氢氧化铁沉淀,不能生成氢氧化铁胶体,故D错误;
故选C。
8.(2023·陕西渭南·统考一模)类比思想是化学学习的重要思想,下列各项中由客观事实类比得到的结论
正确的是
A.(干冰)CO 是分子晶体,(石英)SiO 也是分子晶体
2 2
B. 可以表示为 可以表示为
C. 通入到 溶液中不产生沉淀, 通入到 溶液中也无沉淀
D. 可作净水剂, 也可作净水剂
【答案】D
【详解】A. 是分子晶体,但 是原子晶体(或共价晶体),A错误;
B. 中Fe的化合价可以认为是+2、+3,则表示为 ,但是Pb常见的化合价为+2、+4,则
应表示为 ,B错误;
C.因酸性:HSO