专题一：无机元素化学.pptx

高中化学专题高中化学专题复习复习 【专题一专题一】 无机元素化学无机元素化学 【专题二专题二】 物质结构基础物质结构基础 【专题三专题三】 电解质溶液电解质溶液 【专题四专题四】 电化学基础电化学基础 【专题五专题五】 化学反应速率与平衡化学反应速率与平衡 【专题六专题六】 化学热力学化学热力学 【专题七专题七】 有机化学有机化学 【专题八专题八】 化学实验化学实验 【专题九专题九】 化学与生活、技术、环境和工业化学与生活、技术、环境和工业 专题一：无机元素化学 【基本要求基本要求】 1、物质的分类及有关概念 2、离子反应 3、氧化还原反应 4、元素及其化合物的基本性质与反应 一 物质的分类及有关概念 【习题1】（2013四川卷）下列物质分类正确的是（ ） ASO2、SiO2、CO均为酸性氧化物 B稀豆浆、硅酸、氯化铁溶液均为胶体 C烧碱、冰醋酸、四氯化碳均为电解质 D福尔马林、水玻璃、氨水均为混合物 正确答案：D 考点：酸、碱、盐、氧化物的概念及其相互联系；混合物与纯净 物；分散系、胶体与溶液的概念及关系；电解质与非电解质 1、分散系 分散系分类溶液胶体悬浊液乳浊液 分散质直径 10-7m（1nm100nm） 不透过滤纸 分散质微粒单个小分子或离子 小分子和离子的聚集颗 粒或高分子颗粒 固体小颗粒小液滴 分散质状态固、液、气固、液、气固液 主要特征均一、透明、稳 定， 均一、透明、介稳性不均一、不透明、不稳定 实例NaCl溶液有色玻璃；Fe(OH)3胶 体；烟、云、雾 泥浆水苯与水 鉴别无丁达尔现象有丁达尔现象静置沉淀静置分层 分离方法蒸发、结晶渗析、盐析过滤分液 现象定义解释应用 丁达尔现 象 光束通过胶体时，形 成光亮的通路的现象 胶体分散质的粒子比溶液中 溶质的微粒大，使光波发生 散射 区别溶液和胶体 电泳现象 在外加电场的作用下 ，胶体粒子在分散剂 里向电极做定向移动 的现象 胶体粒子具有相对较大的表 面积，能吸附离子而带电 荷。有些胶体为中性分子如 淀粉溶液，无电泳现象。 在冶金厂；水泥厂；硫酸 厂常用高压电对气体作用 ，除去烟尘；分离蛋白 质、氨基酸；血清电泳用 于诊断疾病；电泳电镀。 聚 沉 中和胶体粒子所带的 电荷，使胶体粒子聚 集长大，形成颗粒较 大的沉淀从分散剂里 析出的过程 胶体粒子带电，加电解质或 带相反电荷的胶体，中和了 胶体粒子所带的电荷，从而 使分散质聚集成较大的微粒 ，在重力作用下沉淀析出 制豆腐；墨水不能混用； 利用明矾净水；不同血型 的人不能相互输血；工业 制皂的盐析；解释江河入 海口三角洲的形成原理； 土壤的保肥作用。 渗析法 将胶体放入半透膜袋 里，再将此袋放入水 中，使杂质分子或离 子进入水中而除去 胶粒不能透过半透膜，而分 子、离子可以透过半透膜。 精制胶体、血液透析 2、胶体的性质 3、几个概念 名称 内容 同位素同素异形体同系物同分异构体 相同点质子数元素结构相似官能团 种类和个数 化学式 不同点中子数分子构成或晶体 结构 分子组成相差 (CH2)n 分子结构 对象原子单质有机物有机物 物性不同不同不同不同 化性几乎相同相似相似相似或不同 实例D， TO2、O3；红磷， 白磷；金刚石， 石墨 乙烯，丙烯；甲 苯，乙苯 乙醇，甲醚；甘 氨酸，硝基乙烷 【习题2】 （2012四川卷）设NA为阿伏伽德罗常数的值，下列 叙述正确的是( ) A. 标准状态下，33.6L氟化氢中含有氟原子的数目为NA B. 常温常压下，7.0g乙烯与丙稀的混合物中含有氢原子的数 目为NA C. 50mL18.4mol/L 浓硫酸与足量铜微热反应，生成SO2分子 的数目为0.46 NA D. 某密闭容器盛有0.1molN2 和0.3mol H2 ，在一定条件下充 分反应，转移电子的数目为0.6NA 正确答案：B 考点：阿伏伽德罗常数 【习题3】 （2008四川卷）在aL Al2(SO4)3和(NH4)2SO4的混合溶 液中加入bmol的BaCl2，恰好使溶液中的SO42完全沉淀；如加 入足量强碱并加热可得到cmolNH3，则原溶液中的Al3的浓度 (mol/L)为( ) A. B. C. D. 正确答案：C 考点：化学计算 二 离子反应 【习题1】（2008年四川）能正确表示下列反应的离子方程式是 A足量硫酸铝与纯碱反应： 2Al3+3CO32 +3H2O=2Al(OH)3+3CO2 B硫酸铜与烧碱反应： C苯酚与碳酸钠反应： D碳酸钡与硫酸反应： 正确答案：A 考点：离子反应方程式的正确书写 双水解的考察 【习题2】 （09年上海化学18）下列离子方程式正确的是： AH2SO4与Ba(OH)2溶液反应： Ba2OHHSO42=BaSO4H2O B CuSO4溶液吸收H2S气体：Cu2H2S=CuS2H C AlCl3溶液中加入过量的浓氨水： Al34NH3H2O= 4 2H2O D等体积、等浓度的Ba(OH)2稀溶液与NH4HCO3稀溶液混合： Ba22OHNH4HCO3 = BaCO3NH3H2OH2O 正确答案：BD 考点：离子反应方程式的正确书写 【习题3】2013四川卷）下列离子方程式正确的是（ ） ACl2通入水中：Cl2 + H2O = 2H+ + Cl + ClO 电解 B双氧水中加入稀硫酸和KI溶液： H2O2 + 2H+ + 2I = I2 + 2H2O C用铜作电极电解CuSO4溶液： 2Cu2+ + 2H2O = 2Cu + O2+ 4H+ DNa2S2O3溶液中加入稀硫酸： 2S2O32 4H+ = SO42 + 3S + 2H2O 正确答案：B 电解 S2O32 2H+ = SO2 + S + H2O 1、离子反应的正确书写应注意的问题： A. 必须是溶液，固体不能写； 且应遵照反应事实 B. 三大守恒：元素、电子、电荷守恒 C. 注意题设条件：如少量、过量 D. 强、弱电解质的拆分：Ca(OH)2 练习：(1)少量NaHSO4滴加到Ba(OH)2溶液中 (2)少量Ba(OH)2滴加到NaHSO4溶液中 (1)H+ + SO42- + Ba2+ + OH- = BaSO4 + H2O (2)2H+ + SO42- + Ba2+ + 2OH- = BaSO4 + 2H2O 【习题4】（08年广东理基）下列各组离子一定能大量共存的是 A在含有大量Al(OH)4 溶液中NH4、Na、Cl、H B在强碱溶液中 Na、K、 NO3、CO32 C在pH12的溶液中 NH4、Na、 SO42、Cl D在c(H)0.1 molL1的溶液中K、I 、Cl 、NO3 正确答案：B 考点：离子共存 补充知识点： S2O32 在酸性条件下发生氧化还原反应： S2O32 +2H+=S+SO2+H2O A. 无色溶液：Cu2+、Fe3+、Fe2+、MnO4等 B. 强碱：Mg2+、Al3+、Zn2+、Fe3+、Fe2+、NH4+等 C. 强酸：HCO3、HSO3、HS等 D. 氧化还原反应：H+NO3+Fe2+、Fe3+不能与I、S2、SO32共存 2、离子的共存问题： （2）注意隐含条件 （1）打破五大“发生条件”之一 有难溶物生成 有挥发性气体生成 有难电离物质生成 发生OxRe反应 有络合物生成：如Fe2+、Fe3+与 不能大量共存；Fe3+与 不能大量共存。 【习题5】（08全国卷）某钠盐溶液可能含有阴离子NO3、CO32 、SO32、SO42、Cl、Br、I为了鉴别这些离子，分别取少量溶液 进行以下实验： 所得溶液呈碱性； 加HCl后，生成无色无味的气体。该气体能使饱和石灰水变浑 浊。 加CCl4，滴加少量氯水，振荡后，CCl4层未变色。 加BaCl2溶液产生白色沉淀，分离，在沉淀中加入足量的盐酸， 沉淀不能完全溶解 加HNO3酸化后，再加过量的AgNO3，溶液中析出白色沉淀 (1)分析上述5个实验，写出每一实验鉴定离子的结论与理由 实验_ 。 实验_ 实验_ 实验_ 。 实验_ 。 (2)上述5个实验不能确定是否的离子是_。 CO32和SO32 可能存在，因为它们水解呈碱性。 CO32 肯定存在，因为产生的气体是CO2； SO32 不存在，因无刺激性气味 的气体产生。 Br、I 不存在，因为没有溴和碘的颜色出现。 SO42存在，因为BaSO4不溶于盐酸。 Cl存在，因与Ag形成白色沉淀 NO3 考点：离子检验和推断 【习题6】 S2C12是一种金黄色易挥发的液体，具有强烈的窒息 性，在工业生产上可用于橡胶的硫化。为在实验室合成S2C12， 某化学研究性学习小组进行了以下探究。实验装置如下。 请回答下列问题： （1）A中反应的离子方程式为 。 （2）B中所放试剂为 ；C中所放试剂为 。 （3）在加热D时温度不宜过高，其原因是 ；为了提高S2C12的纯度，关键的操作是控制好温度和 。 ClO3 +5 Cl + 6H+ =3C12+3H2O 饱和食盐水浓硫酸 产率降低（或防止发生副 反应或产品纯度降低等） 控制盐酸的滴速不要过快 （4）G装置的作用是 。 （5）又知6S2C12+16NH3 S4N4+8S+12NH4C1，且S4N4的结 构如右图所示。若非金属性：S0.1mol/L；向丙溶液中滴入AgNO3溶液有不溶于稀 HNO3的白色沉淀生成，下列结论不正确的是 A甲溶液含有Ba2+ B乙溶液含有SO42 C丙溶液含有Cl D丁溶液含有Mg2+ 正确答案： D 考点：元素化合物的性质 题型二：推断题 【习题3】（2012四川卷）下列框图中的字母分别代表一种常见 的物质或其溶液，相互之间的转化关系如下图所示（部分产物及 反应条件已略去）。已知A、B为气态单质，F是地壳中含量最多 的金属元素的单质；E、H、I为氧化物，E为黑色固体，I为红棕 色气体；M为红褐色沉淀。 请回答下列问题： 苍白色的火焰 2：1 （1）B中所含元素位于周期表中第 周期， 族。 （2）A在B中燃烧的现象是 。 （3） 的反应中，被氧化与被还原的物质的物质的量 比是 。 （4） 的离子方程式是 。 （5）Y受热分解的化学方程式是 。 A：H2 B：Cl2 C：NaOH D：HCl E：MnO2 F：Al G：NaAlO2 H：Fe2O3 I：NO2 J：FeCl3 M：Fe(OH)3 N：HNO3 3AlO2 Fe36H2O 3Al(OH)3 Fe(OH)3 4Fe(NO3)3 2Fe2O312NO23O2 小结：常见的有颜色物质 黄色固体蓝色晶体 淡黄色固体浅绿色溶液 红色固体蓝色溶液 黑色块状固体紫色溶液 紫黑色固体棕黄色溶液 红棕色粉末血红色溶液 黑色粉末,晶体橙色溶液 红褐色沉淀红棕色气体 白色沉淀浅黄绿气体 蓝色沉淀 黄绿色气体 Cl2 AgI S、Na2O2、AgBr Cu、Cu2O FeS KMnO4、I2 Fe2O3 MnO2、Fe3O4、 CuO Fe(OH)3 BaSO4、BaCO3、 CaCO3、AgCl Cu(OH)2 CuSO4 5H2O Fe2+ Cu2+ MnO4 Fe3+ Fe(SCN)3 Br2(水) F2 Br2 NO2 【习题4】（解题突破口是特征反应现象）A、B、C、D四种元 素的原子序数依次增大（均小于20），其单质及相应的化合物能 发生如下反应关系： A B C D E F 混合后加水 白色胶状沉淀G 臭鸡蛋气味气体H 无色溶液I AgNO3 稀HNO3 白色沉淀K 焰色反应：紫色 NaOH溶液 无色溶液J （1）写出B、D形成化合物电子式_ （2）写出下列有关物质化学式：E _ J _ （3）写出C单质与H水溶液反应的离子方程式_ AlCl3 NaAlO2 Cl2H2SS2H2Cl Al(OH)3 H2S K+、Cl Al Cl S K 小结：常见的特征反应现象及对应物质 焰色反应显黄色的元素是_，显紫色（透过钴玻璃）的元素是_ 有臭鸡蛋气味或能使湿润的_ 试纸变黑的气体是 _ 在空气中由无色迅速变为红棕色的气体是_ 使品红溶液褪色的往往是 _ 能使淀粉变蓝的是 _ 与碱溶液反应生成白色沉淀且放置空气中变灰绿色最终变红褐色 的离子是_ 滴入_ 溶液显血红色以及遇苯酚显紫色的离子是 _ 投入水中生成气体和难溶物(或微溶物)的物质是_ 既能跟酸反应又能跟碱反应且生成气体的物质一般是 _ 能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体是_ NaK Pb(Ac)2 H2S NO SO2 I2 Fe2+ SCN Fe3+ Al,NH4HCO3 (NH4)2CO3 NH3 CaC2,Al2S3,Mg3N2 【习题5】碳酸锂广泛应用于陶瓷和医药等领域。以锂辉石（ 主要成分为Li2OAl2O34SiO2）为原料制备Li2CO3的工艺流程如 下： 已知：Fe3、Al3、Fe2和Mg2以氢氧化物形式完全沉淀时，溶 液的pH分别为3.2、5.2、9.7和12.4；Li2SO4、LiOH和Li2CO3在 303 K下的溶解度分别为34.2 g、12.7 g和1.3 g。 步骤I前，锂辉石要粉碎成细颗粒的目的是_ _。 增大固体与硫酸的接触面积，加快浸出反应速率，提高浸出率 题型三：无机综合应用（生产工艺为背景） 步骤I中，酸浸后得到的酸性溶液中含有Li、SO42 ，另含有 Al3、Fe3、Fe2、Mg2、Ca2、Na等杂质，需在搅拌下加入 _（填“石灰石”、“氯化钙”或“稀硫酸”）以调节溶液的 pH到6065，沉淀部分杂质离子，然后分离得到浸出液。 步骤II中，将适量的H2O2溶液、石灰乳和Na2CO3溶液依次加入 浸出液中，可除去的杂质金属离子有 。 步骤III中，生成沉淀的离子方程式为_。 从母液中可回收的主要物质是_。 石灰石 Fe2、Mg2、Ca2+ 2Li+CO32- = Li2CO3 Na2SO4 考点：含硅矿物及材料的应用；物质的分离、提纯和除杂；制备 实验方案的设计 解析：（3）调节pH到6.5只能除去H、Al3、Fe3，而且还引入了Ca2，说 明还存在的杂质离子是Fe2、Mg2、Ca2、Na，H2O2溶液是氧化剂可将Fe2 氧化为Fe3，石灰乳可接着将Mg2和Fe3沉淀，而Na2CO3溶液可将Ca2沉 淀，而Na仍然在溶液中。 【思考】 （1）解答一道工艺（实验）流程图试题的程序是什么？ 此类试题的题干通常包括文字说明、工艺（实验）流程以及供参 考的数据（以表格、图像等呈现）。首先要通过阅读文字说明，清 楚试题背景是工业生产还是实验室研究，准确抓住工艺（实验）的目 的是什么，还提供了哪些信息（原料成分？含量？产品成分？从用途 能看出什么性质？）；然后整体浏览一下流程，基本辨别出预处 理、反应、提纯、分离等阶段；接下来可以先看看设问，使下一步 的深入分析重点更明确；然后再带着质与量的意识具体分析各个化 学过程（必要时才使用参考数据），组织语言回答设问。 （2）工艺（实验）流程图试题常常在哪些地方设问？ 反应速率理论的运用；氧化还原反应的判断、书写；利用控制pH 分离除杂；利用溶解度分离；常用的分离方法、实验操作；流程中的 物质转化和循环；绿色化学评价。 （3）反应速率理论在实际生产中的运用 将反应速率理论运用于实际生产中工艺条件的选择在近年试题中 出现过多次，应从反应物接触面积、接触机会、温度、反应物浓度、 催化剂等方面思考，思考时应充分结合试题的实际情景和物质的性 质。若为不同相之间的反应都会有接触面积的问题，而增大接触面积 的具体措施有不同，如固体可以用粉碎的方法，液体可以用喷洒的方 法，气体可以用多孔分散器等。接触机会一般受混合是否充分影响， 如搅拌、混溶等措施。温度、浓度等措施在运用时须确保反应物或生 成物的性质保持稳定。也有一些反应因为过快而要适当降低速率，常 常从温度和浓度角度采取措施。加压一般是提高气体反应物浓度的措 施，但在气体和固体、液体反应的体系中并不适宜。一般情况下，水 溶液中发生的常见的离子反应除了控制合适的pH外较少考虑催化剂的 条件，而在有机反应、混合气体反应的情况下，催化剂常常是十分重 要的影响因素。 此外，在实际生产中反应速率问题往往放在生产效益的大背景下 考虑，因此通过加快反应速率来提高原料转化率和产品产量是很普遍 的，这一点与化学平衡中转化率的讨论不应混淆。 【习题6】CoCl26H2O在饲料、医药工业上有广泛的用途。下列 是以含钴废料（含少量Fe、Al等杂质）为原料制取CoCl26H2O 的一种新工艺流程： 已知： 钴与盐酸反应的化学方程式为：Co2HCl=CoCl2H2 CoCl26H2O熔点86，易溶于水；常温下稳定无毒，加热至 110120时，失去结晶水变成有毒的无水氯化钴。 部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表： 沉淀物Fe(OH)3Fe(OH)2Co(OH)2Al(OH)3 开始沉淀2.77.57.63.8 完全沉淀3.29.79.25.2 请回答下列问题： 加入碳酸钠调节pH至a，a的范围是 。 操作包含3个基本实验操作，它们是 和过 滤。 制得的CoCl26H2O需减压烘干的原因是 。 为测定产品中CoCl26H2O含量，某同学将一定量的样品溶于水 ，再向其中加入足量的AgNO3溶液，过滤，并将沉淀烘干后称量 其质量。通过计算发现产品中CoCl26H2O的质量分数大于100 ，其原因可能是 。 在实验室中，为了从上述产品中获得更纯净的CoCl26H2O，方 法是 。 在上述新工艺中，用“盐酸”代替原工艺中“盐酸与硝酸的混酸”直 接溶解含钴废料，其主要优点为 。原工艺较新工艺也有优点，其主要优点是 。 5.27.6 蒸发浓缩、冷却结晶 降低烘干温度，防止产品分解 样品中含有NaCl杂质；烘干时失去了部分结晶水 重结晶 减少有毒气体的排放，防止大气污染；防止产品中混有硝酸盐 硝酸替代新工艺中的盐酸和过氧化氢，比新工艺流程少，节约成本 【习题7】 （2013四川卷）明矾石经处理后得到明矾 KAl(SO4)212H2O。从明矾制备Al、K2SO4、和H2SO4的工艺过 程如下所示： 焙烧明矾的化学方程式为： 4KAl(SO4)212H2O + 3S = 2K2SO4 + 2Al2O3 + 9SO2 + 48H2O 请回答下列问题： （1）在焙烧明矾的反应中，还原剂是 。 （2）从水浸后的滤液中得到K2SO4晶体的方法是 。 （3）Al2O3在一定条件下可制得AlN，其晶体结 构如右图所示，该晶体中Al的配位数是 。 S 蒸发结晶 补充知识点：Al2O3+N2+3C=2AlN+3CO 4 （4）以Al和NiO(OH)为电极，NaOH溶液为电解液组成一种新型 电池，放电时NiO(OH)转化为Ni(OH)2，该电池反应的化学方程 式是 。 （5）焙烧产生的SO2可用于制硫酸。已知25、101kPa时： 2SO2（g）+ O2（g） 2SO3（g） H1= 197 kJ /mol； H2O（g） H2O（l） H2= 44 kJ/mol； 2SO2 (g)+ O2 (g)+ 2H2O (g)=2H2SO4 H3= 545 kJ/mol。 则SO3（g）与H2O（l）反应的热化学方程式是 。 焙烧948 t明矾（M = 474 g/mol），若SO2的利用率为96%，可产 生质量分数为98%的硫酸 t。 考点：铝的重要化合物；盖斯定律；电化学；化学平衡的计算； 物质分离和提纯的方法以及基本操作综合应用 四川考题：压轴题：化学反应中的能量变化；电化学专题；几种 重要的金属及其化合物 氢氧化镍酰，又叫氧化氢氧化镍 Al+3NiO(OH)+H2O=NaAlO2+3Ni(OH)2 SO3(g)+H2O(l)=H2SO4(l) H= -130 KJ/mol 432 【习题8】 （2013四川卷）为了探究AgNO3的氧化性和热稳定性 ，某化学兴趣小组设计了如下实验。 I 、AgNO3的氧化性 将光亮的铁丝伸人AgNO3溶液中，一段时间后将铁丝取出。为检 验溶液中Fe的氧化产物，将溶液中的Ag除尽后，进行了如下实 验。可选用的试剂：KSCN溶液、K3Fe(CN)6溶液、氯水。 (1)请完成下表: 操作 现象 结论 取少除尽Ag后的溶液于试管中，加入KSCN溶液，振荡 存在Fe3 取少量除尽Ag后的溶液于试管中，加入 ，振荡 存在Fe2 【实验结论】Fe的氧化产物为Fe2+和Fe3 溶液变红 K3Fe(CN)6溶液 生成蓝色沉淀 K+ + Fe2+ + Fe(CN)63 K+ + Fe3+ + Fe(CN)64 KFeFe(CN)6 蓝色难溶 题型四：无机综合应用（实验装置为背景） 、AgNO3的热稳定性 用下图所示的实验装置A加热AgNO3固体，.产生红棕色气体。在 装置D中收集到无色气体。当反应结束后，试管中残留固