高考化学二轮复习 第一部分 专题4 学案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 题型1基于 分类 性质 转化 的综合考查 题型2以无机物的转化为载体综合考查氧化还原及电化学理论 题型3以无机物的转化为载体考查化学实验基础知识 题型4基于特征 变化或现象 的无机推断 题型1基于 分类 性质 转化 的综合考查 真题回顾 1 2014 福建理综 9 常温下 下列各组物质中 y既能与x反应又能与z反应的是 a b c d 解析 组 al oh 3 naoh naalo2 2h2o 2al oh 3 3h2so4 al2 so4 3 6h2o 故 组符合 组 2koh sio2 k2sio3 h2o 但sio2与浓盐酸不发生反应 组 n2与o2在高温或放电条件下反应生成no n2与h2在高温 高压 催化剂条件下反应生成nh3 常温下均不反应 组 2fecl3 cu cucl2 2fecl2 cu 4hno3 浓 cu no3 2 2no2 2h2o 答案b 2 2013 江苏 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 甲乙丙 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o2b 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co2 若甲为fe 丁为盐酸 则乙为fecl2 fecl2与盐酸不反应 c错误 答案c 3 2014 江苏 16 烟气脱硫能有效减少二氧化硫的排放 实验室用粉煤灰 主要含al2o3 sio2等 制备碱式硫酸铝 al2 so4 x oh 6 2x 溶液 并用于烟气脱硫研究 1 酸浸时反应的化学方程式为 滤渣 的主要成分为 填化学式 2 加caco3调节溶液的ph至3 6 其目的是中和溶液中的酸 并使al2 so4 3转化为al2 so4 x oh 6 2x 滤渣 的主要成分为 填化学式 若溶液的ph偏高 将会导致溶液中铝元素的含量降低 其原因是 用离子方程式表示 3 上述流程中经完全热分解放出的so2量总是小于吸收的so2量 其主要原因是 与吸收so2前的溶液相比 热分解后循环利用的溶液的ph将 填 增大 减小 或 不变 解析 1 酸浸时能与h2so4反应的是al2o3 h2so4与al2o3反应生成盐和水 sio2不和h2so4反应 成为滤渣 2 caco3和溶液中的h2so4反应生成caso4 如果ph偏高 一部分al3 会转化为al oh 3沉淀 离子方程式为3caco3 2al3 3so 3h2o 2al oh 3 3caso4 3co2 3 热分解时 一部分亚硫酸盐被氧化为硫酸盐 不能分解成为so2 so2溶于水生成h2so3 会中和溶液中的部分oh 使溶液的ph减小 答案 1 al2o3 3h2so4 al2 so4 3 3h2osio2 2 caso43caco3 2al3 3so 3h2o 2al oh 3 3caso4 3co2 3 溶液中的部分so被氧化成so减小 题型1基于 分类 性质 转化 的综合考查 规律方法 对点模拟 题型1基于 分类 性质 转化 的综合考查 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 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 除去与水反应 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 交叉型转化 题型1基于 分类 性质 转化 的综合考查 2 三角转化 4 下列所列各组物质中 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 no不能直接一步反应生成nh3 答案b 5 如图所示各步转化关系中 反应是化合反应 反应是置换反应 则表中各物质之间不能通过一步反应实现如图所示转化关系的是 答案c 6 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 题型1基于 分类 性质 转化 的综合考查 7 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 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 8 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 题型2以无机物的转化为载体综合考查氧化还原及电化学理论 真题回顾 1 2014 福建理综 24 2 铁及其化合物与生产 生活关系密切 用废铁皮制取铁红 fe2o3 的部分流程示意图如下 步骤 若温度过高 将导致硝酸分解 硝酸分解的化学方程式为 步骤 中发生反应 4fe no3 2 o2 2n 4 h2o 2fe2o3 nh2o 8hno3 反应产生的hno3又将废铁皮中的铁转化为fe no3 2 该反应的化学方程式为 上述生产流程中 能体现 绿色化学 思想的是 任写一项 解析 硝酸分解生成no2 h2o和o2 根据图示可知fe和hno3反应生成fe no3 2和nh4no3 结合电子守恒可写出化学方程式 因为hno3的还原产物主要是nh4no3 1molhno3作氧化剂转移8mol电子 故产生的氮氧化物较少 节约原料 答案 4hno34no2 o2 2h2o 4fe 10hno3 4fe no3 2 nh4no3 3h2o 氮氧化物排放少 或其他合理答案 2 2013 山东理综 28 2 3 4 金属冶炼与处理常涉及氧化还原反应 2 辉铜矿 cu2s 可发生反应 2cu2s 2h2so4 5o2 4cuso4 2h2o 该反应的还原剂是 当1molo2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产生 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 将银器浸于铝质容器里的食盐水中并与铝接触 使ag2s转化为ag 食盐水的作用是 解析 2 在辉铜矿和h2so4 o2的反应中 o2作氧化剂 所以1molo2得4mole 还原剂也失去4mole cu2 2h2o cu oh 2 2h mg 2h mg2 h2 所以放出的气体应为h2 3 电解精炼银 粗银作阳极 纯银作阴极 阴极上除了附着银之外 还会有少量的no2气体产生 原因是no 2h e no2 h2o 4 铝质容器与食盐水处理ag2s的原理是 利用原电池原理 负极 2al 6e 2al3 正极 3ag2s 6e 6ag 3s2 2al3 3s2 6h2o 2al oh 3 3h2s 总反应 2al 3ag2s 6h2o 2al oh 3 3h2s 6ag 答案 2 cu2s4h2 3 a2h no e no2 h2o 4 做电解质溶液 或导电 对点模拟 1 氧化还原反应有广泛应用 1 我国的四大发明之一黑火药 爆炸时发生反应的化学方程式为s 2kno3 3c k2s 3co2 n2 上述反应中 如1 5mol还原剂 填 得到 或 失去 mol电子 则生成 g还原产物 题型2以无机物的转化为载体综合考查氧化还原及电化学理论 2 铝热法是常用的金属冶炼方法之一 已知 4al s 3o2 g 2al2o3 s h1 3352kj mol 1mn s o2 g mno2 s h2 521kj mol 1al与mno2反应冶炼金属mn的热化学方程式是 3 高温电解技术能高效实现co2 g h2o g co g h2 g o2 g 工作原理示意图如下 电极b发生 填 氧化 或 还原 反应 co2在电极a放电的反应式是 4 黑色沉淀cus cu2s放入浓硫酸中加热一段时间后 沉淀完全溶解 其中cus溶解的化学方程式是 解析 1 从方程式可知只有c元素的化合价升高 作还原剂 1molc转化为1molco2时失去4mole 则1 5molc失去6mole 得到的还原产物k2s n2均为0 5mol 其质量之和为69g 2 3即得总方程式 3 由示意图可知o2 在b极 阳极 发生氧化反应生成o2 co2和h2o在a极 阴极 得电子 被还原为co和h2 由方程式可知co和h2的物质的量之比为1 1 即可写出电极反应式 co2 h2o 4e co h2 2o2 4 沉淀完全溶解 cus中 2价的s被氧化为so2 即可写出氧化还原反应的方程式 答案 1 失去669 2 4al s 3mno2 s 3mn s 2al2o3 s h 1789kj mol 1 3 氧化 co2 h2o 4e co h2 2o2 4 cus 4h2so4 浓 cuso4 4so2 4h2o 2 为回收利用废钒催化剂 含有v2o5 voso4及不溶性残渣 科研人员最新研制了一种离子交换法回收钒的新工艺 主要流程如下 部分含钒物质在水中的溶解性如下 回答下列问题 1 工业由v2o5冶炼金属钒常用铝热剂法 写出该反应的化学方程式 2 图中所示滤液中含钒的主要成分为 写化学式 4 全钒液流电池的结构如图所示 其电解液中含有钒的不同价态的离子 h 和so 电池放电时 负极的电极反应为v2 e v3 电池放电时的总反应方程式为 充电时 电极m应接电源的 极 若电池初始时左 右两槽内均以voso4和h2so4的混合液为电解液 使用前需先充电激活 充电过程阴极区的反应分两步完成 第一步vo2 转化为v3 第二步v3 转化为v2 则第一步反应过程中阴极区溶液n h 填 增大 不变 或 减小 阳极的电极反应式为 解析 1 铝热反应实质是置换反应 铝与五氧化二钒反应生成钒与氧化铝 2 根据废钒催化剂的组成及表中数据判断滤液主要成分 3 离子方程式中一定满足得失电子守恒 电荷守恒和质量守恒 4 由负极电极反应式可知m为正 发生还原反应 vo e 2h vo2 h2o 即可写出总方程式 依据充电时正接正 负接负知m与电源的正极相连 充电时阴极区第一步的电极反应为vo2 e 2h v3 h2o 在阴极区放电时消耗2个h 通过交换膜移动来1个h 则n h 减小 阳极vo2 发生氧化反应生成vo 2h 答案 1 3v2o5 10al6v 5al2o3 2 voso4 3 212h 222 4 vo v2 2h vo2 v3 h2o正 减小vo2 h2o e vo 2h 题型3以无机物的转化为载体考查化学实验基础知识 真题回顾 2014 山东理综 31 工业上常利用含硫废水生产na2s2o3 5h2o 实验室可用如下装置 略去部分夹持仪器 模拟生产过程 烧瓶c中发生反应如下 na2s aq h2o l so2 g na2so3 aq h2s aq 2h2s aq so2 g 3s s 2h2o l s s na2so3 aq na2s2o3 aq 1 仪器组装完成后 关闭两端活塞 向装置b中的长颈漏斗内注入液体至形成一段液注 若 则整个装置气密性良好 装置d的作用是 装置e中为 溶液 2 为提高产品纯度 应使烧瓶c中na2s和na2so3恰好完全反应 则烧瓶c中na2s和na2so3物质的量之比为 3 装置b的作用之一是观察so2的生成速率 其中的液体最好选择 a 蒸馏水b 饱和na2so3溶液c 饱和nahso3溶液d 饱和nahco3溶液 实验中 为使so2缓慢进入烧瓶c 采用的操作是 已知反应 相对较慢 则烧瓶c中反应达到终点的现象是 反应后期可用酒精灯适当加热烧瓶a 实验室用酒精灯加热时必须使用石棉网的仪器还有 a 烧杯b 蒸发皿c 试管d 锥形瓶 4 反应终止后 烧瓶c中的溶液经蒸发浓缩 冷却结晶即可析出na2s2o3 5h2o 其中可能含有na2so3 na2so4等杂质 利用所给试剂设计实验 检测产品中是否存在na2so4 简要说明实验操作 现象和结论 已知na2s2o3 5h2o遇酸易分解 s2o 2h s so2 h2o供选择的试剂 稀盐酸 稀硫酸 稀硝酸 bacl2溶液 agno3溶液 解析 1 若装置不漏气 则长颈漏斗中会形成一段液柱并且液柱高度保持不变 装置d为安全瓶 可防止倒吸 装置e是尾气处理装置 用来吸收过量的so2 故所盛溶液可以是naoh溶液等 2 若生成3molna2s2o3 根据方程式的关系可知需要3mols和3molna2so3 生成3mols需2molh2s 而生成2molh2s需2molna2s且同时生成2molna2so3 故需要的na2s为2mol na2so3为1mol 其物质的量之比为2 1 3 装置b中的溶液不能和so2反应 蒸馏水能溶解so2 na2so3溶液能与so2反应 so2 na2so3 h2o 2nahso3 nahco3溶液也能与so2反应 nahco3 so2 co2 nahso3 为使so2缓慢进入烧瓶c 应使生成so2的速率减慢 可通过控制滴加硫酸的速度来实现 因反应 相对较慢 c中反应达到终点时s消耗完 现象是溶液变澄清 蒸发皿加热时不需垫石棉网 试管是小型玻璃仪器 加热时也不需垫石棉网 烧杯 锥形瓶在加热时需垫石棉网 4 na2s2o3和na2so3的存在对so的检验有干扰 要先除去 根据题给信息 可先加入过量的稀盐酸将二者除去 答案 1 液柱高度保持不变防止倒吸naoh 合理即可 2 2 1 3 c控制滴加硫酸的速度 合理即可 溶液变澄清 或浑浊消失 ad 4 取少量产品溶于足量稀盐酸 静置 取上层溶液 或过滤 取滤液 滴加bacl2溶液 若出现沉淀则说明含有na2so4杂质 合理即可 对点模拟 1 硫酸铜在生产 生活中应用广泛 某化工厂用含少量铁的废铜渣为原料生产胆矾的流程如下 1 写出浸出时铜与稀硫酸 稀硝酸反应生成硫酸铜的化学方程式 3cu 2hno3 3h2so4 3cuso4 2no 4h2o 题型3以无机物的转化为载体考查化学实验基础知识 2 取样检验是为了确认fe3 是否除净 你的检验方法是 3 滤渣c是 4 气体a可以被循环利用 用化学方程式表示气体a被循环利用的原理为2no o2 2no2 取少量试样于试管中 向试样中滴加kscn溶液 若溶液显血红色 则fe3 未除净 否则fe3 除净 fe oh 3 3no2 h2o 2hno3 no 5 一定温度下 硫酸铜受热分解生成cuo so2气体 so3气体和o2气体 且n so3 n so2 1 2 写出硫酸铜受热分解的化学方程式 3cuso43cuo so3 2so2 o2 答案合理即可 某同学设计了如下图所示的实验装置分别测定生成的so2 so3气体的质量和o2气体的体积 此设计有不合理之处 请说明理由 nahso3除了吸收so3外 还吸收部分o2 答案合理即可 2 纳米材料二氧化钛 tio2 具有很高的化学活性 可做性能优良的催化剂 工业上以金红石 主要成分是tio2 主要杂质是sio2 制取纳米级二氧化钛的流程如下 1 写出氯化时生成ticl4的化学方程式 2 操作 操作 名称分别是 3 写出ticl4水解的化学方程式 4 如在实验室中完成灼烧tio2 xh2o放在 填字母序号 中加热 5 据报道 生态马路 是在铺设时加入一定量的tio2 tio2受太阳光照射后 产生的电子被空气或水中的氧获得 生成h2o2 h2o2能清除路面空气中的cxhy co等 其主要是利用了h2o2的 填 氧化性 或 还原性 6 某研究小组用下列装置模拟 生态马路 的部分原理并测定co的转化效率 夹持装置已略去 b装置中的药品名称为 若通入2 24l 已折算成标准状况 co气体和足量空气 最终测得装置a增重1 1g 则co的转化率为 实验 中 当co气体全部通入后 还要再通一会儿空气 其目的是 解析 1 根据流程中反应物和生成物 利用原子守恒即可写出反应的化学方程式 2 由资料卡片知ticl4和sicl4两种液体的沸点差别较大 操作 为蒸馏 由流程物质变化可知操作 为固液分离 4 实验室灼烧固体使用坩埚 6 潮湿的空气中含有水 为使测定结果准确 必须除去产物中的水 因而b中的试剂为浓硫酸 a b中会残留二氧化碳 也应全部赶出被c中的碱石灰吸收 答案 1 tio2 2cl2 2cticl4 2co 2 蒸馏过滤 3 ticl4 x 2 h2o tio2 xh2o 4hcl 4 b 5 氧化性 6 浓硫酸25 保证反应过程中生成的co2全部被碱石灰吸收 减小实验误差 真题回顾 2014 浙江理综 26 1 2 3 某研究小组为了探究一种无机矿物盐x 仅含四种元素 的组成和性质 设计并完成如下实验 题型4基于特征 变化或现象 的无机推断 另取10 80gx在惰性气流中加热至完全分解 得到6 40g固体1 请回答如下问题 1 画出白色沉淀1中金属元素的原子结构示意图 写出气体甲的电子式 2 x的化学式是 在惰性气流中加热x至完全分解的化学反应方程式为 3 白色沉淀2在空气中变成红褐色沉淀的原因是 用化学反应方程式表示 解析因x与盐酸反应生成气体甲 则x应为弱酸盐 又因x受热分解可生成气体甲和固体1 可推知固体1应为金属氧化物 因固体1中有与水反应的物质 且溶液1中通入气体甲先出现白色沉淀1后溶解 可推知固体1中含有cao 气体甲为co2 根据白色沉淀2遇到空气变为红褐色沉淀 可知x中含有fe2 综上分析 x应含有feco3和caco3 1 白色沉淀1为caco3 钙原子的结构示意图为 co2为共价化合物 c o原子间以共价键结合 其电子式为 2 10 80gx完全分解生成co2的质量为10 80g 6 40g 4 40g 其物质的量为0 10mol 根据caco3cao co2 feco3feo co2 可得 n feo n cao 0 1mol 56g mol 1 n cao 72g mol 1 n feo 6 40g 解以上两式可得 n feo n cao 0 050mol 则x的化学式为cafe co3 2 x在惰性气流中受热至完全分解的化学方程式为cafe co3 2cao feo 2co2 3 fe oh 2被空气中的o2氧化为fe oh 3 其化学方程式为4fe oh 2 2h2o o2 4fe oh 3 答案 1 2 cafe co3 2cafe co3 2cao feo 2co2 3 4fe oh 2 2h2o o2 4fe oh 3 规律方法 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 题型4基于特征 变化或现象 的无机推断 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 题型4基于特征 变化或现象 的无机推断 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 溶液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