2021高考化学二轮复习专题四元素及其化合物课件

1、专题一传统文化物质的组成与分类专题一传统文化物质的组成与分类第二部分第二部分考情分考情分析析 备考备考定向定向备考要点说明 1.了解常见金属(如na、mg、al、fe、cu等)的活动性顺序。2.了解常见金属及其重要化合物的制备方法,掌握其主要性质及其应用。3.了解合金的概念及其重要应用。4.了解常见非金属元素(如c、n、si、s、cl等)单质及其重要化合物的制备方法,掌握其主要性质及其应用。5.了解常见非金属元素单质及其重要化合物对环境的影响。6.以上各部分知识的综合应用。核心价值引领na、mg、cl等元素在海水中含量丰富;al、fe、cu、si元素及其化合物与材料科学关系密切;s、n元素在化

2、工和农业生产中扮演着重要角色,它们的氧化物与环保相关。关于材料,有这样一个故事:布诺顿为英国政府研制武器,他研制了很多合金,发现都不好用,于是把它们全都丢进了垃圾堆,一场暴雨过后,他发现垃圾堆里所有的合金都生锈了,只有一种合金却熠熠生辉,他带着疑问将它带进实验室,发现含有一定比例铬的钢不会生锈。为了进一步证实自己的观点,他又把这块合金放在水里,还有酸溶液、碱溶液里,并进行观察,却没有发现丝毫的被腐蚀现象。此后,不锈钢诞生了。所以,学习上述元素及其化合物的性质和转化关系,对生产生活、环保及科研具有重要的意义。高频高频考点考点 能力能力突破突破考点一考点一古代典籍中的化学化学与古代典籍中的化学化学

3、与stse【真题示例】【真题示例】 1.(2020山东化学)以菱镁矿(主要成分为mgco3,含少量sio2、fe2o3和al2o3)为原料制备高纯镁砂的工艺流程如下:已知浸出时产生的废渣中有sio2、fe(oh)3和al(oh)3。下列说法错误的是()a.浸出镁的反应为mgo+2nh4cl = mgcl2+2nh3+h2ob.浸出和沉镁的操作均应在较高温度下进行c.流程中可循环使用的物质有nh3、nh4cld.分离mg2+与al3+、fe3+是利用了它们氢氧化物ksp的不同答案 b解析 从流程可知,煅烧mgco3可生成mgo,加入nh4cl溶液,由于nh4cl水解使溶液显酸性,因此会发生反应m

4、go+2nh4cl = mgcl2+2nh3+h2o,a项正确;在沉镁过程中加入氨水,由于nh3h2o易分解,因此该过程不能在较高温度下进行,b项错误;从整个流程中看出,沉镁后的滤液中含有nh4cl,则可循环利用的物质是nh4cl和nh3,故c项正确;mg2+、al3+、fe3+的分离是利用了它们氢氧化物的ksp不同,d项正确。2.(2020全国)某白色固体混合物由nacl、kcl、mgso4、caco3中的两种组成,进行如下实验:混合物溶于水,得到澄清透明溶液;做焰色反应,通过钴玻璃可观察到紫色;向溶液中加碱,产生白色沉淀。根据实验现象可判断其组成为()a.kcl、naclb.kcl、mgs

5、o4c.kcl、caco3d.mgso4、nacl答案 b解析 由实验可判断原混合物中不存在caco3;由实验可判断存在钾元素,即原混合物中存在kcl;由实验可判断产生的白色沉淀为mg(oh)2沉淀,可判断原混合物中存在mgso4,b项符合题意。3.(2020全国)宋代千里江山图描绘了山清水秀的美丽景色,历经千年色彩依然,其中绿色来自孔雀石颜料(主要成分为cu(oh)2cuco3),青色来自蓝铜矿颜料(主要成分为cu(oh)22cuco3)。下列说法错误的是()a.保存千里江山图需控制温度和湿度b.孔雀石、蓝铜矿颜料不易被空气氧化c.孔雀石、蓝铜矿颜料耐酸耐碱d.cu(oh)2cuco3中铜的

6、质量分数高于cu(oh)22cuco3答案 c解析 字画保存需要控制适宜的温度和湿度,温度、湿度过高或过低,均对字画的保存造成危害,a项正确;cu(oh)2、cuco3中cu、h、c元素都处于最高价,无还原性,不易被o2氧化,b项正确;cu(oh)2、cuco3都可与酸性物质反应,c项错误;由于cu(oh)2中铜的质量分数高于cuco3中铜的质量分数,故cu(oh)2cuco3中铜的质量分数高于cu(oh)22cuco3中铜的质量分数,d项正确。4.(2020浙江化学)下列说法不正确的是()a.cl-会破坏铝表面的氧化膜b.nahco3的热稳定性比na2co3的强c.kmno4具有氧化性,其稀

7、溶液可用于消毒d.钢铁在潮湿空气中生锈主要是发生了电化学腐蚀答案 b解析 nahco3受热分解生成na2co3、h2o和co2,na2co3受热不易分解,b项错误。5.(2020江苏化学)下列有关化学反应的叙述正确的是()a.室温下,na在空气中反应生成na2o2b.室温下,al与4.0 moll-1naoh溶液反应生成naalo2c.室温下,cu与浓硝酸反应放出no气体d.室温下,fe与浓硫酸反应生成feso4答案 b解析 a项,室温下na在空气中与o2反应生成na2o,加热时na与o2反应得到na2o2,错误;b项,al与naoh溶液反应的化学方程式为2al+2naoh+2h2o = 2n

8、aalo2+3h2,正确;c项,室温下cu与浓硝酸反应生成no2,错误;d项,在室温下fe遇浓硫酸发生钝化,生成致密的氧化物薄膜,错误。6.(高考题组合)下列说法正确的是()a.(2019全国)na2o2在空气中放置后由淡黄色变为白色:2na2o2 = 2na2o+o2b.(2019天津理综)盐碱地(含较多na2co3等)不利于作物生长,可施加熟石灰进行改良c.(2019江苏化学)室温下na与空气中o2反应制取na2o2d.(2019江苏化学)在0.1 moll-1 naoh溶液中能大量共存的离子:na+、k+、 、答案 d 7.(双选)(高考题组合)下列说法正确的是()a.(2019全国)向

9、盛有fecl3溶液的试管中加过量铁粉,充分振荡后加1滴kcsn溶液。现象为黄色逐渐消失,加kscn后溶液颜色不变b.(2019北京理综)用铁粉除去fecl2溶液中的fecl3涉及氧化还原反应c.(2019天津理综)向沸水中滴加饱和氯化铁溶液至产生红褐色液体,离子方程式为fe3+3h2o = fe(oh)3+3h+d.(2019天津理综)氧化亚铁溶于稀硝酸,离子方程式为feo+2h+ = fe2+h2o答案 ab解析 向盛有fecl3溶液的试管中加过量铁粉发生反应2fecl3+fe = 3fecl2,溶液黄色消失,fe2+遇kscn不显色,a项正确;fecl3与fe粉反应为氧化还原反应,b项正确

10、;生成的红褐色液体为胶体,不能写沉淀符号,c项错误;硝酸具有强氧化性,feo溶于稀硝酸应发生氧化还原反应生成fe3+,d项错误。8.(高考题组合)下列说法不正确的是()a.(2019全国)将镁条点燃后迅速伸入集满co2的集气瓶,集气瓶中产生浓烟并有黑色颗粒产生b.(2019江苏化学)因为al2o3具有两性,故可用于电解冶炼铝c.(2019天津理综)向氢氧化镁悬浊液中滴加氯化铵溶液,沉淀溶解,离子方程式为mg(oh)2+2 = mg2+2nh3h2od.(2019天津理综)铝中添加适量锂,制得低密度、高强度的铝合金可用于航空工业答案 b解析 将镁条点燃后迅速伸入集满co2的集气瓶中发生反应2mg

11、+co2 2mgo+c,集气瓶中产生浓烟并有黑色碳颗粒产生,a项正确;al2o3属于离子化合物,熔融时可导电,可用于电解冶炼铝,b项错误;mg(oh)2沉淀在滴加氯化铵溶液时溶解的原理是其电离产生的oh-与 反应生成nh3h2o,从而使mg(oh)2溶解,c项正确;铝中添加适量锂,制得低密度、高强度的铝合金可用于航空工业,d项正确。9.(2018全国)磷酸亚铁锂(lifepo4)电池是新能源汽车的动力电池之一。采用湿法冶金工艺回收废旧磷酸亚铁锂电池正极片中的金属,其流程如下:下列叙述错误的是()a.合理处理废旧电池有利于保护环境和资源再利用b.从“正极片”中可回收的金属元素有al、fe、lic

12、.“沉淀”反应的金属离子为fe3+d.上述流程中可用硫酸钠代替碳酸钠答案 d解析 合理处理废旧电池符合绿色化学的要求,也符合可持续发展的理念,a项正确;从流程图中可以看出,金属元素li、al、fe都得到了回收,b项正确;含li、p、fe等的滤液中含有fe3+,因此向含有li、p、fe等的滤液中加碱液,可得到fe(oh)3沉淀,c项正确;li2co3为微溶物,而li2so4为可溶物,所以流程中不能用硫酸钠代替碳酸钠,d项错误。10.(2019浙江4月选考)某同学设计如图装置(气密性已检查)制备fe(oh)2白色沉淀。请回答:(1)仪器1的名称为。装置5的作用为。 (2)实验开始时,关闭k2,打开

13、k1,反应一段时间后,再打开k2,关闭k1,发现3中溶液不能进入4中。请为装置作一处改进,使溶液能进入4中。 (3)装置改进后,将3中反应后溶液压入4中,在4中析出了灰绿色沉淀。从实验操作过程分析没有产生白色沉淀的原因。 答案 (1)分液漏斗液封,防止空气进入装置4(2)在装置2、3之间添加控制开关(3)装置4内的空气没有排尽解析 用题给装置制备fe(oh)2白色沉淀的思路是在排尽空气的装置中,先使铁屑和稀硫酸反应得到feso4,再利用气体产生的气压把feso4溶液压至装置4中与naoh溶液反应,从而得到fe(oh)2白色沉淀,注意所需试剂也需要加热除掉溶解的氧气。(1)仪器1是分液漏斗,由于

14、反应装置内需无氧环境,所以装置5的作用是液封,防止空气进入装置4。(2)实验开始时,关闭k2,打开k1,反应一段时间后,再打开k2,关闭k1,发现装置3中溶液不能进入装置4中,原因在于产生的h2从左侧导管逸出,没有足够的压强将feso4溶液压入装置4中,因而应在装置2、3之间添加控制开关。(3)灰绿色沉淀产生的原因是fe(oh)2被空气氧化,所以没有产生白色沉淀的原因是装置4中空气没有完全排尽。11.(2019浙江4月选考)固体化合物x由3种元素组成。某学习小组进行了如下实验:请回答:(1)由现象1得出化合物x含有元素(填元素符号)。 (2)固体混合物y的成分为(填化学式)。 (3)x的化学式

15、为。x与浓盐酸反应产生黄绿色气体,固体完全溶解,得到蓝色溶液,该反应的化学方程式是。 答案 (1)o(2)cu和naoh(3)nacuo22nacuo2+8hcl = 2nacl+2cucl2+cl2+4h2o解析 (1)cuso4由白色变为蓝色,说明有水生成,根据元素守恒分析,必定含有氧元素。(2)根据题意有紫红色单质生成,说明y中含有cu元素,现象3焰色反应呈黄色说明有钠元素,与hcl发生中和反应说明碱性溶液为naoh溶液。(3)根据题意naoh的物质的量为0.02 mol,则m(na)=0.02 mol23 gmol-1=0.46 g,m(o)=m总-m(na)-m(cu)=2.38 g

16、-0.46 g-1.28 g=0.64 g,n(na) n(cu) n(o)= =1 1 2,故x的化学式为nacuo2。x与浓盐酸反应,根据反应现象可知产物有cl2和cucl2,结合质量守恒可得反应的化学方程式为2nacuo2+8hcl = 2nacl+2cucl2+cl2+4h2o。【必备知识必备知识】 1.钠及其化合物(1)树立物质转化思想。理清知识主线。nana2ona2o2naohna2co3nahco3钠及其重要化合物知识网络图。 (2)扫除易忘知识盲点。钠和盐溶液反应,不能置换出盐中的金属,钠与熔融的盐反应才可能置换出盐中的金属。na与足量o2反应无论生成na2o还是na2o2,

17、只要参与反应的na的质量相等,则转移电子的物质的量一定相等,但得到na2o2的质量大于na2o。na分别与h2o和乙醇发生反应均能生成h2,但反应的剧烈程度不同,前者反应剧烈,后者反应缓慢。1 mol na2o2参与反应转移电子的物质的量不一定为1 mol,如1 mol na2o2与足量so2的反应转移电子应为2 mol,生成na2so4。不能用ca(oh)2溶液鉴别na2co3和nahco3溶液,应选用cacl2或bacl2溶液。除去co2中的hcl气体,应选用饱和nahco3溶液;向饱和na2co3溶液中通入过量co2,有nahco3晶体析出。焰色反应是元素的性质,无论元素是游离态还是化合

18、态,同一元素均具有相同的焰色反应,焰色反应不是化学变化。在观察钾元素的焰色反应时,应透过蓝色的钴玻璃片观察。焰色反应呈黄色时,一定含有钠元素,但还可能含有钾元素。li和o2反应只生成li2o;nah是离子化合物,是一种强还原剂;na2o、na2o2中阴、阳离子个数比均为1 2。na2o2与so2反应的化学方程式是na2o2+so2 = na2so4,而非2na2o2+2so2 = 2na2so3+o2。na2o2投入品红溶液中,因溶液中有强氧化性物质,因而na2o2可使品红溶液褪色。na2o2投入无色酚酞溶液中,酚酞溶液先变红后褪色。2.铁及其重要化合物(1)铁及其重要化合物的知识网络图。(2

19、)扫除易忘知识盲点。fe与o2(点燃)、h2o(g)(高温)反应的固体产物都是fe3o4而不是fe2o3。fe与cl2反应时生成fecl3,与s反应时生成fes,说明cl2的氧化性强于s。常温下,fe、al在冷的浓硫酸和浓硝酸中发生钝化,但加热后能继续反应。fe在cl2中燃烧,无论cl2过量还是不足均生成fecl3。向含fe2+的溶液中加入硝酸、氯水等具有氧化性的物质时,溶液会出现浅绿色棕黄色的颜色变化,该现象可用于fe2+的检验。fecl3、fe2(so4)3的水溶液蒸干所得固体不同:fecl3溶液加热蒸干得fe(oh)3,灼烧fe(oh)3可得fe2o3;fe2(so4)3溶液蒸干可得fe

20、2(so4)3。在用强氧化剂(h2o2或氯水)和kscn溶液联合检验fe2+的存在时,要特别注意加入试剂的先后顺序,先加kscn溶液无明显变化,说明溶液中无fe3+;再加强氧化剂(h2o2或氯水)后溶液变红色,说明原溶液中含有fe2+。配制fecl2溶液既要防氧化(加入fe粉),又要抑制水解(加入盐酸);配制fecl3溶液时要加入浓盐酸抑制水解。除去zncl2溶液中的fecl2,应先通入cl2或加入h2o2,再加入zno,使fe3+水解生成沉淀过滤除去。3.镁、铝及其重要化合物(1)镁、铝及其重要化合物的知识网络图。(2)扫除易忘知识盲点。铝是活泼金属,但铝抗腐蚀性相当强,因为铝的表面有一层致

21、密的氧化物薄膜。由于al2o3的熔点高于al的熔点,故在酒精灯上加热铝箔直至熔化,熔化的铝并不滴落。铝热反应不仅仅是单质铝与fe2o3反应,还包括制取其他难熔金属的反应,由于铝热剂是混合物,故铝热反应不能用于工业上冶炼铁。注意铝热反应是中学化学中唯一一类金属单质与金属氧化物在高温条件下的置换反应。引发铝热反应的操作是高考实验考查的常考点,具体操作是先在铝热剂表面铺一层kclo3,然后插上镁条,最后点燃镁条。al并不是与所有金属氧化物均能组成铝热剂,能组成铝热剂的金属氧化物对应的金属活泼性应比铝弱。al2o3、al(oh)3与naoh溶液的反应常用于物质的分离提纯。al(oh)3不溶于氨水,所以

22、实验室常利用铝盐和氨水反应制备al(oh)3。al(oh)3可用作抗酸药;明矾常用于净水。泡沫灭火器所用试剂为al2(so4)3溶液和nahco3溶液。4.铜及其重要化合物(1)铜及其重要化合物的知识网络图。(2)扫除易忘知识盲点。铜在潮湿的空气中最终不是生成cuo,而是生成铜绿cu2(oh)2co3。常用灼热的铜粉除去n2中的o2,用灼热的cuo除去co2中的co。新制cu(oh)2悬浊液常用来检验醛基。cu和一定量的浓硝酸反应,产生的是no2和no的混合气体,当cu有剩余时,再加入稀硫酸,cu可继续溶解。常见含cu物质的颜色:cu是紫红色;cuo是黑色;cu2s是黑色;cus是黑色;cu2

23、o是砖红色。冶炼铜的方法有:热还原法;湿法炼铜;电解精炼铜。5.熟记常见转化(1)铝土矿提铝。(2)工业提镁。 (3)侯氏制碱。 【应考训练应考训练】 考向1钠及其重要化合物1.(2020安徽江淮十校第二次联考)h2与碱金属等单质在较高温度下可以化合形成离子型金属氢化物,如nah、lih等,它们具有极强的还原性,也是良好的野外生氢剂(nah+h2o = naoh+h2),下列说法不正确的是()a.金属氢化物具有强还原性的原因是其中的氢元素为-1价b.nah的电子式可表示为c.naalh4与水反应:naalh4+h2o = naoh+al(oh)3+h2d.工业上用有效氢含量衡量含氢还原剂的供氢

24、能力,有效氢指单位质量(克)的含氢还原剂(反应后h元素显+1价)的还原能力相当于多少克氢气的还原能力。则lialh4的有效氢含量约为0.21答案 c解析 金属氢化物具有强还原性的原因是其中的氢元素为-1价,氢元素化合价为最低价,容易被氧化,a正确;氢化钠为离子化合物,nah的电子式为na+ ,b正确;naoh和al(oh)3会继续反应生成naalo2,c不正确;每38 g lialh4失去8 mol电子,与8 g氢气相当,故有效氢为 ,约为0.21,d正确。2.(双选)(2020山东临沂质检)如表所示,对陈述、的正确性及两者间是否具有因果关系的判断都正确的是()选项 陈述陈述判断a碳酸钠溶液可

25、用于治疗胃病 na2co3可与盐酸反应对,对,有b向滴有酚酞的水溶液中加入na2o2变红色na2o2与水反应生成氢氧化钠对,错,无c金属钠具有强还原性高压钠灯发出透雾性强的黄光对,对,无d过氧化钠可为航天员供氧na2o2能与co2和h2o反应生成o2对,对,有答案 cd解析 碳酸钠能够与盐酸反应,但是碳酸钠碱性较强,具有腐蚀性,不能用于治疗胃酸过多,陈述错误,a错误;过氧化钠与水反应生成氢氧化钠,氢氧化钠为强碱,其水溶液显碱性,能够使酚酞变红,但过氧化钠与水反应生成的过氧化氢具有漂白性,因此最终颜色会褪去,b错误;钠的焰色为黄色,透雾性强,高压钠灯可发出透雾能力强的黄光,陈述、正确,二者无因果

26、关系,c正确;过氧化钠能与水、二氧化碳反应生成氧气,所以可为航天员供氧,陈述、正确,且二者有因果关系,d正确。3.(双选)将一定物质的量的na2co3、nahco3组成的混合物溶于水,配成1 l溶液,取出50 ml溶液,然后滴加一定物质的量浓度的盐酸进行反应,得到的图像如图所示,下列说法正确的是()a.标注nacl的直线代表产生的co2的物质的量b.原混合物中na2co3与nahco3的物质的量之比为1 1c.盐酸的浓度是0.05 moll-1d.盐酸加到150 ml时,放出co2气体2.24 l(标准状况下)答案 bc 考向2铁及其重要化合物4.(2020安徽肥东高三调研)工业废弃物的资源化

27、回收再利用,可以更大限度的发挥原材料的价值。下图是工业生产纳米磁性氧化铁的流程:下列说法不正确的是()a.用na2co3溶液浸泡是为了除去废铁屑表面的铁锈b.若生产中不通入n2,暴露在空气中生产,将不能得到高纯度产品c.加适量的h2o2是为了将部分fe2+氧化为fe3+,涉及反应:h2o2+2fe2+2h+ = 2fe3+2h2od.溶液a中fe2+和fe3+的浓度比为1 2答案 a解析 na2co3溶液显碱性,浸泡废铁屑可以使铁屑表面的油脂水解除去,但不能除去表面的铁锈,故a错误;废铁屑被硫酸溶解生成硫酸亚铁,生成的亚铁离子部分被双氧水氧化成铁离子,从而形成亚铁离子和铁离子的混合溶液,若生产

28、中不通入n2,暴露在空气中生产,亚铁离子会被空气中的氧气氧化成铁离子,将不能得到高纯度四氧化三铁产品,其中会混入氧化铁杂质,故b正确;根据b的分析,加适量的h2o2是为了将部分fe2+氧化为fe3+,涉及的反应为h2o2+2fe2+2h+ = 2fe3+2h2o,故c正确;根据最终产品为四氧化三铁,其中fe2+和fe3+的数目比为1 2,因此溶液a中fe2+和fe3+的浓度比应为1 2,故d正确。5.(2020山东烟台调研)某小组同学探究铁离子与硫离子的反应,实验操作及现象如下表,下列有关说法错误的是()滴入fecl3溶液立刻有黑色沉淀生成,继续滴入fecl3溶液,黑色沉淀增多后又逐渐转化为黄

29、色沉淀滴入na2s溶液立刻生成黑色沉淀,沉淀下沉逐渐转化为黄色。继续滴入na2s溶液,最后出现黑色的沉淀a.两次实验中,开始产生的黑色沉淀都为fe2s3b.两次实验中,产生的黄色沉淀是因为发生了反应fe2s3+4fecl3 = 6fecl2+3sc.向稀fecl3溶液中逐滴加入稀na2s溶液至过量最后生成的黑色沉淀为fesd.在na2s溶液过量的情况下,黑色沉淀中存在较多的fe(oh)3答案 d解析 实验开始时如果生成硫,应为黄色沉淀,而开始时为黑色沉淀,则应为fe2s3,故a正确;硫化钠具有还原性,可与铁离子发生氧化还原反应生成单质s,反应的化学方程式为fe2s3+4fecl3 = 6fec

30、l2+3s,故b正确;稀na2s溶液与稀fecl3溶液发生氧化还原反应生成氯化亚铁,硫化钠过量时则生成fes,fes为黑色沉淀,故c正确;在na2s溶液过量的情况下,黑色沉淀为fes,而fe(oh)3为红褐色沉淀,故d错误。6.聚合硫酸铁是水处理中重要的絮凝剂,以废铁屑为原料制备的具体工艺流程如下:下列说法不正确的是()a.步骤,粉碎的目的是为了增大反应物接触面积,提高“酸浸”反应速率b.步骤,可以选择双氧水、氯气等氧化剂将fe2+氧化成fe3+c.步骤,加稀硫酸调节ph在一定的范围内,让fe3+部分水解形成碱式盐d.步骤,减压蒸发,有利于降低水的沸点防止产物分解答案 b解析 废铁屑粉碎后,使

31、反应物接触面积增大,能够加快化学反应速率,a项正确;若使用氯气作氧化剂可将fe2+氧化成fe3+,但同时又引入了新的杂质离子cl-,b项错误;步骤,加稀硫酸调节ph在一定的范围内,使fe3+部分水解生成碱式盐,c项正确;减压蒸发,可以防止温度过高时聚合硫酸铁分解,d项正确。7.(2020湖南长沙七校联考)碳酸亚铁(白色固体,难溶于水)是一种重要的工业原料,可用于制备补血剂乳酸亚铁,也可用作可充电电池的电极。某研究小组通过下列实验,寻找利用复分解反应制备feco3沉淀的最佳实验:实验试剂滴管中溶液和试管中溶液混合后产生的现象滴管试管0.8 moll-1 feso4溶液(ph=4.5)1 moll

32、-1 na2co3溶液(ph=11.9)立即产生灰绿色沉淀,5 min后出现明显的红褐色0.8 moll-1 feso4溶液(ph=4.5)1 moll-1 nahco3溶液(ph=8.6)产生白色沉淀及少量无色气泡,2 min后出现明显的灰绿色0.8 moll-1 (nh4)2fe(so4)2溶液(ph=4.0)1 moll-1 nahco3溶液(ph=8.6)产生白色沉淀及无色气泡,较长时间保持白色(1)实验中红褐色沉淀产生的原因可用如下反应表示,请补全反应:fe2+ + +h2o=fe(oh)3+(2)实验中产生feco3的离子方程式为。 (3)为了探究实验中 所起的作用,甲同学设计了实

33、验进行探究: 操作现象实验向0.8 moll-1 feso4溶液中加入,再加入na2so4固体配制成混合溶液(已知na+对实验无影响,忽略混合后溶液体积变化)。再取少许该溶液,与2 ml 1 moll-1 nahco3溶液混合 与实验现象相同实验中加入na2so4固体的目的是。 对比实验、,甲同学得出结论: 水解产生h+,降低溶液ph,减少了副产物fe(oh)2的产生。乙同学认为该实验方案不够严谨,应补充的对比实验操作是,再取少许该溶液,与2 ml 1 moll-1 nahco3溶液混合。 (4)小组同学进一步讨论认为,定性实验中现象并不能直接证明实验中feco3的纯度最高,需要利用如图所示的

34、装置进行定量测定。分别将实验、中的沉淀进行过滤、洗涤、干燥后称量,然后转移至a处的广口瓶中。为了测定feco3的纯度,除样品总质量外,还需测定的物理量是。 (5)实验反思:经测定,实验中的feco3纯度高于实验和实验。通过以上实验分析,制备feco3实验成功的关键因素是。 (3)探究同一酸性环境下的铵根离子的作用,因此要用硫酸调控溶液的ph=4.0;为了保证溶液中的硫酸根离子浓度不变,可向溶液中加入硫酸钠来控制 的浓度;为了增强实验的严谨性,还应向0.8 moll-1 feso4溶液中加入na2so4固体至c( )=1.6 moll-1,同一条件下做对比实验,结论更准确。(4)碳酸铁和稀硫酸反

35、应生成二氧化碳气体,水蒸气被浓硫酸吸收后,碱石灰(c)吸收二氧化碳气体,通过测定c中u形管的增重量,可测出反应产生二氧化碳气体的质量,最后根据反应方程式来计算feco3的纯度。(5)通过三组实验分析可知,溶液的ph不同,生成feco3的量不同,因此制备feco3实验成功的关键因素是调节溶液的ph。考向3镁、铝及其重要化合物8.(双选)(2020四川遂宁二中质检改编)化学在生产和日常生活中有着重要的应用,下列说法不正确的是()a.mgo的熔点很高,可用于制作耐高温材料,氧化铝也可作耐火材料b.明矾水解形成的al(oh)3胶体能吸附水中的悬浮物,可用于水的净化,fe3+有同样的功效c.电解mgcl

36、2饱和溶液,因mg2+的浓度足够大,可制得金属镁d.镁条与适量的稀盐酸完全反应,将所得溶液蒸干、灼烧,得到mgcl2固体答案 cd解析 氧化镁和氧化铝的熔点都较高,均能制作耐高温材料,故a正确。明矾中含有铝离子,铝离子能水解生成氢氧化铝胶体,胶体具有吸附性,可吸附水中的悬浮物,用于水的净化,铁离子有同样的效果,故b正确;镁是活泼金属,电解mgcl2饱和溶液时,阴极上氢离子得电子而不是镁离子得电子,所以得不到金属镁,应采用电解熔融mgcl2的方法冶炼,故c错误;氯化镁是强酸弱碱盐,易水解生成氢氧化镁和氯化氢,将所得溶液蒸干、灼烧,因盐酸具有挥发性,可促进氯化镁水解,所以最后得到的固体不是氯化镁,

37、而是氢氧化镁受热分解生成的氧化镁,故d错误。9.(2020云南昆明一中质检)将浓度均为0.5 moll-1的氨水和koh溶液分别滴入到体积均为20 ml且浓度相同的alcl3溶液中,测得溶液的导电率与加入碱溶液的体积关系如图所示,下列说法中错误的是()a.alcl3溶液的物质的量浓度为0.2 moll-1b.根据图像可以确定导电率与离子种类有关c.cd段发生的反应是al(oh)3+oh- = +2h2od.e点时溶液中的离子浓度:c(k+)=c(cl-)+c( )答案 d10.(2020重庆北碚一模)铝热反应是铝的一个重要性质,该性质用途十分广泛。对于铝热反应的现象有这样的描述:“反应放出大量

38、的热,并发出耀眼的光芒,纸漏斗的下部被烧穿,有熔融物落入沙中”。已知:al、al2o3、fe、fe2o3的熔点、沸点数据如下:物质alal2o3fefe2o3熔点/6602 0541 5351 462沸点/2 4672 9802 750-.(1)某同学推测,铝热反应所得到的熔融物应是铁铝合金。理由是:该反应放出的热量使铁熔化,而铝的熔点比铁低,此时液态的铁和铝熔合形成铁铝合金。你认为他的解释是否合理?(填“合理”或“不合理”)。 (2)设计一个简单的实验方案,证明上述所得的块状熔融物中含有金属铝。该实验所用试剂是,反应的离子方程式为。 (3)实验室溶解该熔融物,下列试剂中最适宜的试剂是(填序号

39、)。 a.浓硫酸b.稀硫酸 c.稀硝酸d.氢氧化钠溶液.实验研究发现,硝酸发生氧化还原反应时,硝酸的浓度越稀,对应还原产物中氮元素的化合价越低。某同学取一定量上述熔融物与一定量稀硝酸充分反应,反应过程中无气体放出。在反应结束后的溶液中,逐滴加入6 moll-1的氢氧化钠溶液,所加氢氧化钠溶液的体积(ml)与产生的沉淀的物质的量(mol)的关系如图所示。试回答下列问题:(1)依题意,请写出熔融物中铁与稀硝酸反应的离子方程式:。 (2)图中oa段没有沉淀生成,此阶段发生反应的离子方程式为。 (3)在bc段,沉淀的物质的量没有变化,则此阶段发生反应的离子方程式为。 (4)熔融物中铝原子的物质的量为

40、mol。 (5)b点对应的沉淀的物质的量为 mol。 (3)a项,常温下,浓硫酸能使铁、铝钝化,错误;b项,铁、铝均与稀硫酸反应,且生成的氢气对环境无污染,正确;c项,稀硝酸与铁、铝反应有有毒气体no生成,错误;d项,氢氧化钠溶液与铁不反应,错误。.(1)分析图像知oa段没有沉淀生成,说明硝酸过量,则熔融物中的铁与稀硝酸反应生成硝酸铁,反应过程中无气体生成,则硝酸的还原产物为硝酸铵,利用化合价升降法,结合原子守恒、电荷守恒进行配平,该反应的离子方程式为(4)由图可知,cd段消耗的氢氧化钠溶液的体积为44 ml-42 ml=2 ml,故参加反应的氢氧化钠为0.002 l6 moll-1=0.01

41、2 mol,根据al(oh)3+oh- = +2h2o可知,al(oh)3的物质的量为0.012 mol,根据铝元素守恒知熔融物中铝原子的物质的量为0.012 mol。(5)ab段发生的反应为fe3+3oh- = fe(oh)3,al3+3oh- = al(oh)3,消耗氢氧化钠的物质的量为(39-15)10-3l6 moll-1=0.144 mol,al3+的物质的量为0.012 mol,消耗氢氧化钠的物质的量为0.036 mol,则与fe3+反应的氢氧化钠的物质的量为0.144 mol-0.036 mol=0.108 mol,fe3+的物质的量为0.036 mol,b点铝离子和铁离子恰好完

42、全生成沉淀,则生成沉淀的物质的量为0.048 mol。11.金属镁及其化合物在科学研究及生产中具有广泛的用途。(1)镁能在氧气、空气、氮气或二氧化碳中燃烧。点燃条件下,单质镁能与co2发生置换反应并产生大量的热,该反应的化学方程式为。 金属镁在空气中燃烧会发出耀眼的白光,将燃烧产物x置于60 的热水中并充分搅拌,最终得到白色固体,同时有能使湿润的红色石蕊试纸变蓝色的气体生成。则产物x中除mgo外,还肯定含有的物质是(填化学式)。 (2)轻质碳酸镁mgco3mg(oh)23h2o在化工生产上有广泛的用途。以卤块(主要成分为mgcl2,含fe2+、fe3+等杂质离子)为原料制备轻质碳酸镁的工艺流程

43、如下:常温下,fe3+、fe2+、mg2+生成氢氧化物沉淀时的ph如下表: fe3+fe2+mg2+开始沉淀时的ph2.77.69.9完全沉淀时的ph3.79.611注:fe(oh)2沉淀呈絮状,不易从溶液中除去。写出一条能提高酸浸速率的措施:。 “氧化”过程中,参加反应的氧化剂与还原剂的物质的量之比为。 加入naoh溶液调节ph,通常控制ph在9.0左右,其目的是。热解时,反应的离子方程式为。 操作、均是将固体与液体分离,但在对分离后所得固体的操作上有明显差异,差异是。 解析 (1)单质镁能与co2发生置换反应2mg+co2 2mgo+c。将燃烧产物x置于60 的热水中并充分搅拌,最终得到白

44、色固体,同时有能使湿润的红色石蕊试纸变蓝色的气体生成,由所述现象可知此反应为水解反应,产生的使湿润的红色石蕊试纸变蓝色的气体为氨气,沉淀为氢氧化镁,根据原子守恒以及“mg能在氧气、空气、氮气或二氧化碳中燃烧”,可推断镁在空气中燃烧的生成物中含有mg3n2,其与水反应的化学方程式为mg3n2+6h2o 2nh3+3mg(oh)2。(2)卤块为固体物质,提高酸浸速率的措施有:将卤块粉碎、搅拌、加热、适当提高盐酸浓度等。“氧化”过程是将fe2+氧化为fe3+,以便调节ph将铁元素杂质除去,反应的离子方程式为2h+clo-+2fe2+ = 2fe3+cl-+h2o,参加反应的氧化剂与还原剂的物质的量之

45、比为1 2。加入naoh溶液调节ph在9.0左右,其目的是将溶液中的杂质fe3+尽可能多地除去,同时避免mg2+形成沉淀。热解时,mg2+和 在水溶液中反应生成轻质碳酸镁和二氧化碳,所以离子反应方程式为 。操作、均是将固体与液体分离,但操作过滤后产品在滤液中,所以固体沉淀是舍弃的。操作过滤后所得固体为产品,所以要保留,还必须对产品进行洗涤、干燥。考向4铜及其重要化合物12.(2020河北邢台第四次联考)我国古代的青铜器工艺精湛,有很高的艺术价值和历史价值。下列说法不正确的是()a.我国使用青铜器的时间比使用铁器、铝器的时间均要早b.将青铜器放在银质托盘上,青铜器容易生成铜绿c.本草纲目中载有一

46、药物,名“铜青”,“铜青”是铜器上的绿色物质,则铜青就是青铜d.用蜂蜡做出铜器的蜡模,是古代青铜器的铸造方法之一,蜂蜡的主要成分是有机物答案 c解析 我国使用青铜器的时间比使用铁器、铝器的时间均要早,a正确;将青铜器放在银质托盘上,会形成原电池,cu比银活泼,铜是负极加快腐蚀,所以青铜器容易生成铜绿,故b正确;本草纲目中载有一药物,名“铜青”,“铜青”是铜器上的绿色物质,为铜锈蚀生成的碱式碳酸铜,故c错误;用蜂蜡做出铜器的蜡模,是古代青铜器的铸造方法之一,蜂蜡的主要成分是酯类、游离脂肪酸等有机物,故d正确。13.(双选)(2020山西大学附中第二次诊断改编)某研究小组通过实验探究cu及其化合物

47、的性质,操作正确且能达到实验目的的是()a.将铜丝插入浓硫酸中并加热,反应后再加入水,观察硫酸铜溶液的颜色b.将红热的铜丝伸入盛满氯气的集气瓶中,观察生成cucl2固体的颜色c.将cucl2溶液在蒸发皿中加热蒸干,得到无水cucl2固体d.将表面有铜绿cu2(oh)2co3的铜器放入盐酸中浸泡,可除去铜绿答案 bd解析 浓硫酸溶于水时放出大量的热,因此应该将铜丝插入浓硫酸中加热,反应后取一定量的反应液加入盛有水的烧杯中,a错误;红热的铜丝和氯气反应时产生棕黄色的烟,即为cucl2固体,b正确;cu2+能水解,加热cucl2溶液不能得到cucl2固体,c错误;铜绿溶于盐酸而铜不溶于盐酸,故可用盐

48、酸除去铜器表面的铜绿,d正确。14.(2020河南等省五岳高三联考)实验室用酸性蚀刻废液(含cu2+、h+、cl-、 等)和碱性蚀刻废液 、nh3h2o等制备cui(白色固体)的实验流程如下:(1)步骤中发生了多个反应,其中 与盐酸反应生成cu(oh)cl的离子方程式为。 (2)步骤需控制ph为12、80 下进行,合适的加热方式是。 (3)步骤的具体步骤是蒸发浓缩、。 (4)步骤在下列装置(夹持及加热装置已省略)中进行。 装置a中盛装浓硫酸的仪器的名称是,圆底烧瓶中发生反应的化学方程式为。 装置c中反应完成的现象是。 用装置d中的溶液洗涤制得的cui的目的是,然后再用无水乙醇洗涤的目的是。 (

49、4)装置a中盛装浓硫酸的仪器为分液漏斗;圆底烧瓶中铜与浓硫酸共热发生反应生成硫酸铜、二氧化硫和水,该反应的化学方程式为cu+2h2so4(浓) cuso4+so2+2h2o;当硫酸铜晶体与碘、二氧化硫和水反应完全生成碘化亚铜白色固体时,三颈瓶中无紫色固体,只有白色固体;装置d中的溶液为二氧化硫的饱和水溶液,碘化亚铜具有还原性,易被空气中的氧气氧化,用二氧化硫的饱和水溶液洗涤碘化亚铜,可以防止碘化亚铜被空气中的氧气氧化;再用无水乙醇洗涤可以溶解除去碘化亚铜表面可能混有的单质碘,并能使固体快速干燥。考点二考点二常见非金属及其重要化合物常见非金属及其重要化合物【真题示例】【真题示例】 1.(2020

50、天津化学)检验下列物质所选用的试剂正确的是()选项待检验物质所用试剂a海水中的碘元素淀粉溶液bso2气体澄清石灰水c溶液中的cu2+氨水dnaoh溶液,湿润的蓝色石蕊试纸答案 c解析 a项,淀粉遇单质碘变蓝色,海水中的碘元素不是以单质的形式存在,故不能使淀粉变蓝;b项,so2、co2都能使澄清石灰水变浑浊,所以不能用澄清石灰水检验so2,可用品红溶液检验so2;c项,向含cu2+的溶液中滴加氨水,产生蓝色沉淀,继续滴加,沉淀溶解,可以用氨水检验cu2+;d项,检验nh3用湿润的红色石蕊试纸。2.(2020全国)下列气体去除杂质的方法中,不能实现目的的是() 选项气体(杂质)方法aso2(h2s

51、)通过酸性高锰酸钾溶液bcl2(hcl)通过饱和的食盐水cn2(o2)通过灼热的铜丝网dno(no2)通过氢氧化钠溶液答案 a解析 二氧化硫和硫化氢均能与酸性高锰酸钾溶液反应,不能实现除杂目的,a项错误。hcl易溶于饱和食盐水,而氯气在饱和食盐水中溶解度较小,可以通过饱和食盐水除去氯气中混有的hcl,b项正确。当通过灼热的铜丝网时,氧气可与铜丝反应而氮气不反应,可以通过灼热的铜丝网除去氮气中混有的氧气,c项正确。no2与氢氧化钠溶液反应:2no2+2naoh = nano2+nano3+h2o,可以通过氢氧化钠溶液除去no中混有的no2,d项正确。3.(2020全国)喷泉实验装置如右图所示。应

52、用下列各组气体-溶液,能出现喷泉现象的是()选项气体溶液ah2s稀盐酸bhcl稀氨水cno稀硫酸dco2饱和nahco3溶液答案 b解析 从原理上来说,只要是圆底烧瓶内的压强小于外界压强即可形成喷泉。h2s为酸性气体,在稀盐酸中的溶解度较小,a项不能形成喷泉;hcl气体与稀氨水反应后,圆底烧瓶内压强减小,b项极易形成喷泉;no气体难溶于稀硫酸,且与稀硫酸不反应,c项不能形成喷泉;co2气体在饱和碳酸氢钠溶液中的溶解度很小,d项不能形成喷泉。4.(高考题组合)下列说法正确的是()a.(2019全国)将cl2通入碳酸钠溶液中制取较高浓度的次氯酸溶液b.(2019北京理综)用h2o、浓硫酸除去cl2

53、中的hclc.(2019江苏化学)mno2和稀盐酸反应制取cl2d.(2019江苏化学)室温下用稀naoh溶液吸收cl2的离子方程式:cl2+2oh- = clo-+cl-+h2o答案 d解析 cl2+h2o hcl+hclo,因为酸性h2co3hclo ,碳酸钠溶液碱性较强,也可以与次氯酸反应生成碳酸氢钠和次氯酸钠:hclo+na2co3= naclo+nahco3,因此得不到较高浓度的次氯酸溶液,a项错误;除去氯气中的hcl气体可用饱和食盐水,b项错误;mno2和稀盐酸不反应,mno2与浓盐酸在加热的条件下反应可生成cl2,c项错误;d项正确。【特别提醒特别提醒】 (1)1 mol cl2

54、参加反应,转移的电子数可能是2na,也可能是na与naoh、ca(oh)2反应或小于na(与水反应是可逆反应)。(2)具有强氧化性的物质不一定具有漂白性。cl2可以用于漂白,但cl2不具有漂白性,起漂白作用的是hclo。(3)氯水的主要性质。强氧化性作用微粒:cl2、hclo氯水中有起漂白作用的hclo,不能用ph试纸测定氯水的ph。氯水与还原剂发生反应并要求书写方程式时一般是cl2参与反应。强酸性作用微粒:h+。5.(高考题组合)下列有关说法正确的是()a.(2019全国)向饱和亚硫酸钠溶液中滴加浓硫酸制备少量二氧化硫气体b.(2019天津理综)二氧化硫使酸性高锰酸钾溶液褪色的离子方程式:c

55、.(2019江苏化学)so2具有氧化性,所以可用于纸浆漂白d.(2019江苏化学)在给定的条件下,能实现下列转化:答案 a (2)酸的氧化性和氧化性酸。酸的氧化性是指h+的弱氧化性,而氧化性酸是指中心原子具有的强氧化性,如hclo、浓硫酸、稀硝酸、浓硝酸中的cl、s、n在反应中体现的强氧化性。(3)so2和co2作为酸性氧化物,性质极其相似,不能从酸性氧化物的角度区分。通常利用so2的漂白性和强还原性鉴别so2和co2,或除去co2中混有的so2杂质。6.(高考题组合)下列说法正确的是()a.(2019北京理综)用h2o和无水cacl2除去no中的no2不涉及氧化还原反应b.(2019江苏化学

56、)nh4hco3受热易分解,所以可用作化肥c.(2019江苏化学)so2与过量氨水反应生成(nh4)2so3d.(2019江苏化学)室温下用稀硝酸溶解铜的离子方程式:cu+2h+2 = cu2+2no2+h2o答案 c解析 no2与h2o反应属于氧化还原反应,a项错误;nh4hco3中含有氮元素,可用作化肥,与受热易分解不具有因果关系,b项错误;酸性氧化物与碱反应时,酸性氧化物过量生成酸式盐,碱过量生成正盐,c项正确;铜与稀硝酸反应的离子方程式为7.(2020全国)氯可形成多种含氧酸盐,广泛应用于杀菌、消毒及化工领域。实验室中利用下图装置(部分装置省略)制备kclo3和naclo,探究其氧化还

57、原性质。回答下列问题:(1)盛放mno2粉末的仪器名称是,a中的试剂为。 (2)b中采用的加热方式是。c中化学反应的离子方程式是,采用冰水浴冷却的目的是。 (3)d的作用是,可选用试剂(填标号)。 a.na2s b.nacl c.ca(oh)2d.h2so4(4)反应结束后,取出b中试管,经冷却结晶,干燥,得到kclo3晶体。 (5)取少量kclo3和naclo溶液分别置于1号和2号试管中,滴加中性ki溶液。1 号试管溶液颜色不变。2号试管溶液变为棕色,加入ccl4振荡,静置后ccl4层显色。可知该条件下kclo3的氧化能力(填“大于”或“小于”)naclo。 答案 (1)圆底烧瓶饱和食盐水(

58、2)水浴加热cl2+2oh- = cl-+clo-+h2o避免生成naclo3(3)吸收尾气(cl2)ac(4)过滤少量(冷)水洗涤(5)紫小于解析 本题考查了氯气的制备、除杂、尾气吸收,用氯气在不同的温度条件下制备kclo3、naclo,同时还考查了物质氧化性强弱的比较等。实验装置分析:整套装置的最左端为氯气的发生装置,利用二氧化锰固体和浓盐酸在加热条件下制取氯气,由于盐酸有挥发性,导致氯气中含有杂质hcl和水蒸气。其中,氯气中的杂质hcl气体会影响后面kclo3和naclo的制备,故需要用饱和食盐水(a中盛放试剂)除去氯气中的hcl杂质。b为氯气与koh溶液在加热条件下制取kclo3的装置

59、,发生的反应为(2)b中采用的是水浴加热方法。c装置中反应的离子方程式为cl2+2oh- = cl-+clo-+h2o,c中采用冰水浴的目的是防止温度较高氯气和naoh溶液生成naclo3。(3)d装置中应盛放还原性物质或碱性物质,故符合条件的试剂为a、c。(4)从溶液中获得晶体可采用的方法步骤为:冷却结晶过滤洗涤(少量冷水)干燥。(5)1号试管中的kclo3溶液不能将i-氧化为单质i2,而2号试管中的naclo溶液可将i-氧化为i2,故在此条件下氧化性:kclo3小于naclo。四氯化碳萃取出碘水中的i2后,静置一段时间可观察到液体分为两层,由于四氯化碳的密度大于水的密度,则碘的四氯化碳溶液

60、在下层,呈紫色。8.(2019江苏化学)n2o、no和no2等氮氧化物是空气污染物,含有氮氧化物的尾气需处理后才能排放。(1)n2o的处理。n2o是硝酸生产中氨催化氧化的副产物,用特种催化剂能使n2o分解。nh3与o2在加热和催化剂作用下生成n2o的化学方程式为。 (2)no和no2的处理。已除去n2o的硝酸尾气可用naoh溶液吸收,主要反应为no+no2+2oh- = 2 +h2o2no2+2oh- = + +h2o下列措施能提高尾气中no和no2去除率的有(填字母)。 a.加快通入尾气的速率b.采用气、液逆流的方式吸收尾气c.吸收尾气过程中定期补加适量naoh溶液吸收后的溶液经浓缩、结晶、