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文档简介

PAGEPAGE59元素及其化合物[考纲要求]1.理解并能应用常见金属的活动依次。2.了解常见金属(如Na、Al、Fe、Cu等)及其重要化合物的主要性质和重要应用。3.了解常见非金属(如H、C、N、O、S、Si、Cl等)及其重要化合物的主要性质和重要应用。4.相识化学在海水、金属矿物等自然资源综合利用和实现物质间转化等方面的实际应用。5.了解金属材料在生产和生活中的重要应用。相识常见无机物在生产中的应用和对生态环境的影响。考点一元素化合物基础学问及简洁应用(一)钠及其化合物钠是“极其活泼”金属的代表,学习钠的性质可类比知道第ⅠA族、第ⅡA族活泼金属的一般性质,复习时应从以下几个方面驾驭:1.树立物质转化思想(1)理清学问主线Na→Na2O→Na2O2→NaOH→Na2CO3→NaHCO3(2)形成网络构建2.重要反应规范书写用方程式回答下列问题(1)试验室怎样处理钠屑?2CH3CH2OH+2Na→2CH3CH2ONa+H2↑。(2)写出Na与CuSO4溶液反应的离子方程式。2Na+2H2O+Cu2+=Cu(OH)2↓+H2↑+2Na+。(3)怎样将Na2CO3溶液转化为NaOH溶液(用化学方程式表示)。Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+2NaOH。(4)向NaOH、Na2CO3、NaHCO3溶液中逐滴加入盐酸,发生反应的离子方程式。OH-+H+=H2O;COeq\o\al(2-,3)+H+=HCOeq\o\al(-,3);HCOeq\o\al(-,3)+H+=H2O+CO2↑。(5)怎样除去CO2中的SO2气体(用离子方程式表示)。SO2+2HCOeq\o\al(-,3)=2CO2↑+SOeq\o\al(2-,3)+H2O。(6)怎样除去Na2CO3溶液中的NaHCO3(用离子方程式表示)。HCOeq\o\al(-,3)+OH-=COeq\o\al(2-,3)+H2O。(7)怎样除去NaHCO3溶液中的Na2CO3(用离子方程式表示)。COeq\o\al(2-,3)+H2O+CO2=2HCOeq\o\al(-,3)。(8)用化学方程式表示呼吸面具中产生O2的原理。2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑;2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2。(二)铝及其化合物铝是“氢前”且氧化物、氢氧化物均具有两性的金属代表,它是典型的轻金属。学习铝的性质可类比知道铍、锌等元素的一般性质,复习时应从以下几个方面驾驭:1.树立物质转化思想(1)理清学问主线Al→Al2O3←Al(OH)3→eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(NaAlO2,AlCl3,Al2SO43,KAlSO42·12H2O))(2)形成网络构建2.重要反应规范书写用方程式回答下列问题(1)用化学方程式表示除去铁粉中的铝粉。2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑。(2)用离子方程式表示除去Fe2O3中的Al2O3。Al2O3+2OH-=2AlOeq\o\al(-,2)+H2O。(3)用离子方程式表示除去Mg(OH)2中的Al(OH)3。Al(OH)3+OH-=AlOeq\o\al(-,2)+2H2O。(4)现有AlCl3溶液、氨水、NaOH溶液,制备Al(OH)3的最佳方案是(用化学方程式表示):AlCl3+3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH4Cl。(5)现有NaAlO2溶液、CO2、盐酸,制备Al(OH)3的最佳方案是(用离子方程式表示):2AlOeq\o\al(-,2)+CO2+3H2O=2Al(OH)3↓+COeq\o\al(2-,3)(或AlOeq\o\al(-,2)+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCOeq\o\al(-,3))。(6)用离子方程式表示泡沫灭火器的原理。Al3++3HCOeq\o\al(-,3)=Al(OH)3↓+3CO2↑。(7)用离子方程式分别表示①Al3+、AlOeq\o\al(-,2);②AlOeq\o\al(-,2)、HCOeq\o\al(-,3)不能大量共存的原理。①Al3++3AlOeq\o\al(-,2)+6H2O=4Al(OH)3↓;②AlOeq\o\al(-,2)+H2O+HCOeq\o\al(-,3)=Al(OH)3↓+COeq\o\al(2-,3)。(8)用离子方程式表示KAl(SO4)2和Ba(OH)2的反应。①沉淀的物质的量最大;②沉淀的质量最大。①2Al3++3SOeq\o\al(2-,4)+6OH-+3Ba2+=2Al(OH)3↓+3BaSO4↓;②Al3++2SOeq\o\al(2-,4)+2Ba2++4OH-=AlOeq\o\al(-,2)+2H2O+2BaSO4↓。(9)铵明矾[NH4Al(SO4)2·12H2O]是常见的食品添加剂,用于焙烤食品,向铵明矾溶液中逐滴滴入NaOH溶液,试写出反应的离子方程式。Al3++3OH-=Al(OH)3↓;NHeq\o\al(+,4)+OH-=NH3·H2O;Al(OH)3+OH-=AlOeq\o\al(-,2)+2H2O。(三)铁及其重要化合物铁是“氢前”且是“变价”金属的代表,它是典型的黑色金属,也是工农业生产中用途最广的金属。复习时应从以下几个方面驾驭:1.树立物质转化思想(1)理清学问主线Fe→eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(FeO,Fe2O3,Fe3O4))→eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(FeOH2,FeOH3))→eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(FeSO4·7H2O,FeCl3))

(2)形成网络构建2.重要反应规范书写用方程式回答下列问题(1)高温下铁和H2O(g)的反应。4H2O(g)+3Feeq\o(=,\s\up7(高温))Fe3O4+4H2。(2)用离子方程式表示将铁粉渐渐加入稀HNO3中的反应过程。Fe+4H++NOeq\o\al(-,3)=Fe3++NO↑+2H2O;2Fe3++Fe=3Fe2+。(3)用离子方程式表示FeO、Fe3O4与稀HNO3的反应。3FeO+10H++NOeq\o\al(-,3)=3Fe3++NO↑+5H2O;3Fe3O4+28H++NOeq\o\al(-,3)=9Fe3++NO↑+14H2O。(4)用离子方程式表示①Fe(OH)2与稀HNO3反应;3Fe(OH)2+10H++NOeq\o\al(-,3)=3Fe3++NO↑+8H2O;②Fe(OH)3与氢碘酸反应。2Fe(OH)3+6H++2I-=2Fe2++I2+6H2O。(5)用化学方程式表示铁发生吸氧腐蚀生成铁锈的过程。负极:2Fe-4e-=2Fe2+,正极:O2+4e-+2H2O=4OH-,Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓,4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3,Fe(OH)3脱去一部分水生成Fe2O3·xH2O。(6)怎样除去Fe2(SO4)3中的FeSO4(用适当的文字和离子方程式说明)。答案加入H2SO4酸化的H2O2,2H++2Fe2++H2O2=2Fe3++2H2O。(7)怎样检验Fe2O3中的FeO(用适当的文字和离子方程式说明)。答案①取少量样品于试管中,加稀H2SO4使其溶解,离子方程式为Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O,FeO+2H+=Fe2++H2O。②再加入少量酸性KMnO4溶液,若紫红色褪去,证明溶液中含有Fe2+,原样品中含有FeO,离子方程式为5Fe2++MnOeq\o\al(-,4)+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O。(四)铜及其重要化合物铜是“氢后”且是“变价”金属的代表,它是典型的有色金属,也是典型的重金属。复习时应从以下几个方面驾驭:1.树立物质转化思想(1)理清学问主线Cu→eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(Cu2O,CuO))←Cu(OH)2→eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(CuCl2,CuSO4,Cu2OH2CO3))(2)形成网络构建2.重要反应规范书写用方程式回答下列问题(1)用两组方程式表示Cl2的氧化性大于S。①2Fe+3Cl2eq\o(=,\s\up7(点燃))2FeCl3,Fe+Seq\o(=,\s\up7(△))FeS。②Cu+Cl2eq\o(=,\s\up7(点燃))CuCl2,2Cu+Seq\o(=,\s\up7(△))Cu2S。(2)铜在潮湿的空气中生锈。2Cu+O2+H2O+CO2=Cu2(OH)2CO3。(3)将Cu和浓H2SO4混合加热。Cu+2H2SO4(浓)eq\o(=,\s\up7(△))CuSO4+SO2↑+2H2O。(4)Cu和稀HNO3反应的离子方程式。3Cu+8H++2NOeq\o\al(-,3)=3Cu2++2NO↑+4H2O。(5)常用FeCl3溶液腐蚀铜板(用离子方程式表示)。Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+。(6)用离子方程式表示将氨水逐滴滴入到CuSO4溶液的反应过程。Cu2++2NH3·H2O=Cu(OH)2↓+2NHeq\o\al(+,4);Cu(OH)2+4NH3·H2O=[Cu(NH3)4]2++2OH-+4H2O。(7)用惰性电极电解CuSO4溶液(用化学方程式表示)。2CuSO4+2H2Oeq\o(=,\s\up7(电解))2Cu+O2↑+2H2SO4。(8)用Cu作电极电解H2SO4溶液(用离子方程式表示)。Cu+2H+eq\o(=,\s\up7(电解))Cu2++H2↑。(五)碳、硅及其重要化合物硅元素的非金属性不强,但其具有“亲氧”特性,使硅元素在自然界中没有游离态,只有化合态,其主要以二氧化硅和硅酸盐的形式存在。对于碳、硅两元素,复习时应从以下几个方面驾驭:1.树立物质转化思想(1)理清学问主线eq\o(C,\s\up6(-4))H4eq\o(C,\s\up6(0))→eq\o(C,\s\up6(+2))O→eq\o(C,\s\up6(+4))O2eq\o(Si,\s\up6(-4))H4eq\o(Si,\s\up6(0))→eq\o(Si,\s\up6(+4))O2(H2eq\o(Si,\s\up6(+4))O3)(2)形成网络构建2.重要反应规范书写用方程式回答下列问题。(1)Mg在CO2中燃烧。2Mg+CO2eq\o(=,\s\up7(点燃))2MgO+C。(2)“水滴石穿”的反应原理(用离子方程式表示)。CaCO3+CO2+H2O=Ca2++2HCOeq\o\al(-,3)。(3)“钟乳石”的形成过程(用化学方程式表示)。CaCO3+CO2+H2O=Ca(HCO3)2,Ca(HCO3)2eq\o(=,\s\up7(△))CaCO3↓+CO2↑+H2O。(4)向饱和Na2CO3溶液中通入过量CO2的离子方程式。2Na++COeq\o\al(2-,3)+CO2+H2O=2NaHCO3↓。(5)氢氟酸不能用玻璃瓶盛放,其缘由是(用化学方程式表示)。SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O。(6)盛放NaOH溶液的试剂瓶不能用玻璃塞,其缘由是(用离子方程式表示)。SiO2+2OH-=SiOeq\o\al(2-,3)+H2O。(7)侯氏制碱法的原理(用化学方程式表示)。CO2+NH3+NaCl+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl。(六)卤素及其重要化合物“氯”是典型的活泼非金属元素,在自然界中以化合态形式存在,复习时应从以下几个方面驾驭:1.树立物质转化思想(1)理清学问主线eq\o(HCl,\s\up6(-1))→eq\o(Cl,\s\up6(0))2→eq\o(HClO,\s\up6(+1))→eq\o(HCl,\s\up6(+3))O2→eq\o(HCl,\s\up6(+5))O3→eq\o(HCl,\s\up6(+7))O4(2)形成网络构建2.重要反应规范书写用方程式回答下列问题。(1)试验室用MnO2和浓盐酸反应制取Cl2的化学方程式。MnO2+4HCl(浓)eq\o(=,\s\up7(△))MnCl2+Cl2↑+2H2O。(2)将浓盐酸滴到KMnO4固体上(用离子方程式表示)。2MnOeq\o\al(-,4)+16H++10Cl-=2Mn2++5Cl2↑+8H2O。(3)将Cl2通入石灰乳中(用化学方程式表示)。2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O。(4)在空气中漂白粉漂白的原理(用离子方程式表示)。Ca2++2ClO-+CO2+H2O=CaCO3↓+2HClO。(5)向FeBr2溶液中通入少量Cl2的离子方程式。2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-。(6)向FeBr2溶液中通入等物质的量Cl2的离子方程式。2Fe2++2Br-+2Cl2=2Fe3++Br2+4Cl-。(7)向FeBr2溶液中通入过量Cl2的离子方程式。2Fe2++4Br-+3Cl2=2Fe3++2Br2+6Cl-。(8)将SO2和Cl2混合,漂白性减弱的缘由(用离子方程式表示)。SO2+Cl2+2H2O=4H++SOeq\o\al(2-,4)+2Cl-。(七)硫及其重要化合物硫是与化工生产、生活和生态环境亲密相关的元素,在自然界中既可以以化合态存在,又可以以游离态存在。复习时应从以下几个方面驾驭:1.树立物质转化思想(1)理清学问主线H2eq\o(S,\s\up6(-2))→eq\o(S,\s\up6(0))→eq\o(S,\s\up6(+4))O2→eq\o(S,\s\up6(+6))O3(H2eq\o(S,\s\up6(+6))O4)(2)形成网络构建2.重要反应规范书写用方程式回答下列问题。(1)热的烧碱溶液可以除硫,其缘由是(用离子方程式表示)。3S+6OH-eq\o(=,\s\up7(△))2S2-+SOeq\o\al(2-,3)+3H2O。(2)将SO2气体通入到FeCl3溶液中,溶液由棕黄色变为浅绿色,其缘由是(用离子方程式表示)。SO2+2Fe3++2H2O=SOeq\o\al(2-,4)+2Fe2++4H+。(3)S2-和SOeq\o\al(2-,3)可以大量共存,但加入H2SO4后,则不能大量共存,其缘由是(用离子方程式表示)。2S2-+SOeq\o\al(2-,3)+6H+=3S↓+3H2O。(4)将SO2通入到BaCl2溶液中无明显现象,若加入KNO3则有白色沉淀生成,其缘由是(用离子方程式表示)。3SO2+3Ba2++2NOeq\o\al(-,3)+2H2O=3BaSO4↓+2NO↑+4H+。(5)书写下列反应的化学方程式。①将H2S气体通入到CuSO4溶液中。H2S+CuSO4=CuS↓+H2SO4。②将SO2通入H2S溶液中。2H2S+SO2=3S↓+2H2O。③Cu和浓H2SO4混合加热。Cu+2H2SO4(浓)eq\o(=,\s\up7(△))CuSO4+SO2↑+2H2O。④C和浓H2SO4混合加热。C+2H2SO4(浓)eq\o(=,\s\up7(△))CO2↑+2SO2↑+2H2O。⑤试验室利用Na2SO3和浓H2SO4制SO2。Na2SO3+H2SO4(浓)=Na2SO4+H2O+SO2↑。(八)氮及其重要化合物“氮”是与化工生产、生活和生态环境亲密相关的另一重要元素,在自然界中既可以以游离态存在,又可以以化合态存在。复习时应从以下几个方面驾驭:1.树立物质转化思想(1)理清学问主线eq\o(N,\s\up6(-3))H3→eq\o(N2,\s\up6(0))→eq\o(N,\s\up6(+1))2O→eq\o(N,\s\up6(+2))O→eq\o(N,\s\up6(+4))O2→Heq\o(N,\s\up6(+5))O3(2)形成网络构建2.重要反应规范书写用方程式回答下列问题。(1)书写离子方程式。①将NH3通入到AlCl3溶液中。3NH3+3H2O+Al3+=Al(OH)3↓+3NHeq\o\al(+,4)。②将NO2通入到NaOH溶液中。2NO2+2OH-=NOeq\o\al(-,3)+NOeq\o\al(-,2)+H2O。③将炙热的炭放入浓HNO3中。C+4H++4NOeq\o\al(-,3)eq\o(=,\s\up7(△))CO2↑+4NO2↑+2H2O。(2)书写化学方程式。①试验室用Ca(OH)2和NH4Cl制氨气。Ca(OH)2+2NH4Cleq\o(=,\s\up7(△))CaCl2+2NH3↑+2H2O。②将NH3通到灼热的CuO中,固体由黑色变红色。2NH3+3CuOeq\o(=,\s\up7(△))N2+3Cu+3H2O。③用NH3可以检验Cl2管道是否漏气,若漏气则有白烟生成。8NH3+3Cl2=N2+6NH4Cl。④制硝基苯。eq\o(→,\s\up7(浓H2SO4),\s\do5(△))。(九)物质的特殊转化关系1.直线型转化Aeq\o(→,\s\up7(X))Beq\o(→,\s\up7(X))C(1)X为O2Na→Na2O→Na2O2N2→NO→NO2或NH3→NO→NO2S→SO2→SO3或H2S→SO2→SO3C→CO→CO2或CH4→CO→CO2醇→醛→羧酸(2)X为CO2NaOHeq\o(→,\s\up7(CO2))Na2CO3eq\o(→,\s\up7(CO2))NaHCO3(3)X为强酸,如HClNaAlO2eq\o(→,\s\up7(HCl))Al(OH)3eq\o(→,\s\up7(HCl))AlCl3Na2CO3eq\o(→,\s\up7(HCl))NaHCO3eq\o(→,\s\up7(HCl))CO2(4)X为强碱,如NaOHAlCl3eq\o(→,\s\up7(NaOH))Al(OH)3eq\o(→,\s\up7(NaOH))NaAlO22.交叉型转化3.三角型转化4.留意反应形式与物质的关系,特殊是置换反应(1)金属→金属:金属+盐→盐+金属,铝热反应。(2)金属→非金属:活泼金属+H2O(或H+)→H2,2Mg+CO2eq\o(=,\s\up7(点燃))2MgO+C。(3)非金属→非金属:2F2+2H2O=4HF+O2,2C+SiO2eq\o(=,\s\up7(高温))Si+2CO↑,C+H2O(g)eq\o(=,\s\up7(高温))CO+H2,X2+H2S=2HX+S↓。(4)非金属→金属,用H2、C冶炼金属。(十)物质推断中的“三大”特征1.化学反应与反应条件多数化学反应须要肯定条件,条件不同化学反应也不同。(1)“催化剂”:无机化学反应须要的催化剂不同,但是依据“催化剂”这一条件,可将氯酸钾分解、双氧水分解、工业合成氨、SO2催化氧化、氨催化氧化联系起来,形成学问链。(2)“通电”或“电解”:可以锁定在电解水、氯化钠、氯化镁、氯化铜、硫酸铜、硝酸盐等溶液,熔融氯化钠和氧化铝范围内。(3)“高温”:常见的有碳酸钙分解、SiO2和C的置换反应、制造一般玻璃的反应、铝热反应等。2.物质特征颜色和特殊状态(1)(淡)黄(棕)色固体:Na2O2、S、FeCl3;黑色固体:MnO2、C、CuO、FeO、Fe3O4;紫(黑)色固体:KMnO4、I2;红色固体:Cu;绿色固体:Cu2(OH)2CO3。(2)有色气体:NO2(红棕色)、F2(浅黄绿色)、Cl2(黄绿色);无色刺激性气味气体:SO2、NH3、HX(X为F、Cl、Br、I);无色无味气体:H2、N2、O2、CO2、CO、CH4、NO。(3)常温下呈液态的特殊物质:Br2(非金属单质)、Hg(金属单质)、H2O、H2O2等。(4)易升华的物质:I2。(5)溶液中的有色离子:Cu2+(蓝色)、Fe2+(浅绿色)、Fe3+(黄色)、MnOeq\o\al(-,4)[紫(红)色]。(6)Br2在水中显黄(橙)色,在有机溶剂中显橙(红)色;I2在水中显黄(褐)色,在有机溶剂中显紫(红)色。(7)有色沉淀:①白色沉淀:H2SiO3、AgCl、BaSO4、BaSO3、Mg(OH)2、Fe(OH)2、Al(OH)3、BaCO3、CaCO3、CaSO3、MgCO3等;②(淡)黄色沉淀:AgBr、AgI、S;③红褐色沉淀:Fe(OH)3;④蓝色沉淀:Cu(OH)2;⑤红色沉淀:Cu2O。3.特征反应现象(1)燃烧:H2+Cl2(苍白色火焰),C2H2(C6H6)+O2(光明火焰,大量黑烟),Al+O2,Mg+O2(刺眼白光,有白色固体生成),金属焰色反应。(2)淀粉遇碘变蓝,蛋白质遇浓硝酸变黄。(3)使潮湿红色石蕊试纸变蓝的气体是NH3,使品红溶液褪色的气体是Cl2、SO2等。(4)在空气中由无色变为红棕色气体的是NO。(5)Fe3+遇OH-生成红褐色沉淀,遇苯酚显紫色,遇SCN-显红色。(6)Fe2+遇OH-生成白色沉淀,白色沉淀快速变成灰绿色,最终变成红褐色;Fe2+遇SCN-无明显现象,在通入Cl2后溶液显红色。(7)与碱反应加热产生气体的溶液中一般含NHeq\o\al(+,4)。(8)既能与酸反应又能与碱反应并产生气体的物质:Al、弱酸的铵盐(碳酸铵、硫化铵等)、弱酸的酸式铵盐(碳酸氢铵、硫氢化铵等)。(9)燃烧能生成烟:Na在氯气中燃烧生成白烟,Fe在氯气中燃烧生成红棕色烟,Cu在氯气中燃烧生成棕黄色烟。角度一物质的性质及用途1.(2024·江苏,3)下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是()A.NH4HCO3受热易分解,可用作化肥B.稀硫酸具有酸性,可用于除去铁锈C.SO2具有氧化性,可用于纸浆漂白D.Al2O3具有两性,可用于电解冶炼铝答案B解析A项,因为NH4HCO3中含有氮元素,所以其可以用作化肥,错误;B项,铁锈的主要成分为Fe2O3,加入稀硫酸可以除去Fe2O3利用了稀硫酸的酸性,正确;C项,SO2漂白纸浆利用了SO2的漂白性,不是其氧化性,错误;D项,电解Al2O3获得铝,不是因为Al2O3具有两性,错误。2.(2024·江苏,6)下列有关化学反应的叙述正确的是()A.Fe在稀硝酸中发生钝化B.MnO2和稀盐酸反应制取Cl2C.SO2与过量氨水反应生成(NH4)2SO3D.室温下Na与空气中O2反应制取Na2O2答案C解析A项,常温下,Fe在浓硝酸中会发生钝化,错误;B项,MnO2与浓盐酸在加热条件下发生反应生成Cl2,与稀盐酸不反应,错误;C项,氨水过量,SO2与NH3·H2O发生反应生成(NH4)2SO3,正确;D项,室温下,Na与空气中的O2反应生成Na2O,错误。3.(2024·江苏,3)下列有关物质性质与用途具有对应关系的是()A.NaHCO3受热易分解,可用于制胃酸中和剂B.SiO2熔点高硬度大,可用于制光导纤维C.Al2O3是两性氧化物,可用作耐高温材料D.CaO能与水反应,可用作食品干燥剂答案D解析D项,CaO无毒,能与水反应生成Ca(OH)2,常用作食品干燥剂;A项,NaHCO3能与胃酸中的盐酸反应,可用于中和胃酸,但与NaHCO3受热易分解无关;B项,SiO2制光导纤维是利用了SiO2可以对光进行全反射的性质,与其熔点和硬度无关;C项,Al2O3的熔点很高,可用作耐高温材料,与Al2O3的两性无关。4.(2024·江苏,6)下列有关物质性质的叙述肯定不正确的是()A.向FeCl2溶液中滴加NH4SCN溶液,溶液显血红色B.KAl(SO4)2·12H2O溶于水可形成Al(OH)3胶体C.NH4Cl与Ca(OH)2混合加热可生成NH3D.Cu与FeCl3溶液反应可生成CuCl2答案A解析A项,Fe3+遇SCN-溶液显血红色,错误。5.(2024·江苏,3)下列有关物质性质与用途具有对应关系的是()A.Na2O2汲取CO2产生O2,可用作呼吸面具供氧剂B.ClO2具有还原性,可用于自来水的杀菌消毒C.SiO2硬度大,可用于制造光导纤维D.NH3易溶于水,可用作制冷剂答案A解析B项,ClO2具有氧化性,用于自来水杀菌消毒,不是还原性,错误;C项,SiO2硬度大,与其制造光导纤维无关,错误;NH3易液化,液氨汽化时从环境汲取大量热,作制冷剂,与其易溶于水无关,错误。6.(2024·江苏,3)下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是()A.SO2具有氧化性,可用于漂白纸浆B.NH4HCO3受热易分解,可用作氮肥C.Fe2(SO4)3易溶于水,可用作净水剂D.Al2O3熔点高,可用作耐高温材料答案D解析SO2能漂白纸浆是因为具有漂白性,A错误;NH4HCO3作氮肥是因为含有氮元素,与受热易分解无关,B错误;Fe2(SO4)3作净水剂是因为在水溶液中Fe3+水解生成Fe(OH)3胶体,吸附水中的悬浮杂质沉降而净水,与易溶于水无关,C错误;Al2O3熔点高,难熔化,作耐高温材料,D正确。角度二物质的转化7.(2024·江苏,9)在给定条件下,下列选项所示的物质间转化均能实现的是()A.NaCl(aq)eq\o(→,\s\up7(电解))Cl2(g)eq\o(→,\s\up7(Fes),\s\do5(△))FeCl2(s)B.MgCl2(aq)eq\o(→,\s\up7(石灰乳))Mg(OH)2(s)eq\o(→,\s\up7(煅烧))MgO(s)C.S(s)eq\o(→,\s\up7(O2g),\s\do5(点燃))SO3(g)eq\o(→,\s\up7(H2Ol))H2SO4(aq)D.N2(g)eq\o(→,\s\up7(H2g),\s\do5(高温高压、催化剂))NH3(g)eq\o(→,\s\up7(CO2g),\s\do5(NaClaq))Na2CO3(s)答案B解析A项,Cl2与Fe发生反应生成FeCl3,错误;B项,MgCl2与Ca(OH)2发生反应生成Mg(OH)2沉淀,煅烧Mg(OH)2生成MgO固体,正确;C项,S在O2中燃烧只能生成SO2,错误;D项,NH3、CO2和NaCl溶液反应生成NaHCO3,反应的化学方程式为NH3+CO2+NaCl+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl,错误。8.(2024·江苏,7)在给定条件下,下列选项所示的物质间转化均能实现的是()A.Feeq\o(→,\s\up7(Cl2),\s\do5(点燃))FeCl2eq\o(→,\s\up7(NaOHaq))Fe(OH)2B.Seq\o(→,\s\up7(O2),\s\do5(点燃))SO3eq\o(→,\s\up7(H2O))H2SO4C.CaCO3eq\o(→,\s\up7(高温))CaOeq\o(→,\s\up7(SiO2),\s\do5(高温))CaSiO3D.NH3eq\o(→,\s\up7(O2),\s\do5(催化剂,△))NOeq\o(→,\s\up7(H2O))HNO3答案C解析A项,Fe和Cl2反应只生成FeCl3得不到FeCl2,错误;B项,S在O2中燃烧只生成SO2得不到SO3,错误;D项,NO不和水反应,错误。9.(2024·江苏,9)在给定条件下,下列选项所示的物质间转化均能实现的是()A.SiO2eq\o(→,\s\up7(HCl(aq)))SiCl4eq\o(→,\s\up7(H2),\s\do5(高温))SiB.FeS2eq\o(→,\s\up7(O2),\s\do5(煅烧))SO2eq\o(→,\s\up7(H2O))H2SO4C.N2eq\o(→,\s\up7(H2),\s\do5(高温、高压、催化剂))NH3eq\o(→,\s\up7(HCl(aq)))NH4Cl(aq)D.MgCO3eq\o(→,\s\up7(HClaq))MgCl2(aq)eq\o(→,\s\up7(电解))Mg答案C解析SiO2不与盐酸反应,A错误;SO2与水反应生成H2SO3,不是H2SO4,B错误;N2和H2在高温、高压、催化剂条件下生成NH3,NH3与HCl反应生成NH4Cl,C正确;电解MgCl2溶液得不到Mg,D错误。题组一物质的性质及用途1.(2024·盐城市模拟)下列有关物质性质与用途具有对应关系的是()A.FeCl3具有强氧化性,可用于蚀刻铜制的印刷线路板B.漂白粉具有氧化性,可用于脱除烟气中SO2和NOC.CaCO3高温下能分解,可用于修复被酸雨侵蚀的土壤D.活性炭具有还原性,可用于除去水体中Pb2+等重金属答案AB解析FeCl3具有强氧化性,能与Cu等金属反应,可用于蚀刻铜制的印刷线路板,A正确;漂白粉的主要成分是次氯酸钙,次氯酸钙具有强氧化性,能氧化SO2和NO生成硫酸盐和硝酸盐,所以漂白粉可用于脱除烟气中SO2和NO有害气体,B正确;CaCO3能与酸反应,能改良、修复被酸雨侵蚀的土壤,与CaCO3高温下能分解无关,C错误;活性炭与Pb2+等金属离子不反应,不能用于除去水体中Pb2+等重金属离子,D错误。2.(2024·南京市、盐城市调研)下列有关物质性质的叙述正确的是()A.向NaOH溶液中加入铝粉,可生成Al(OH)3B.向苯酚溶液中滴加Na2CO3溶液,可生成CO2C.向热的蔗糖溶液中滴加银氨溶液,可生成银镜D.向饱和氯化钠溶液中先通入NH3至饱和,再通入CO2,可生成NaHCO3答案D解析向NaOH溶液中加入铝粉,发生的反应为:2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑,不会生成氢氧化铝,A项错误;因酸性:H2CO3>苯酚>HCOeq\o\al(-,3),则向苯酚溶液中滴加Na2CO3溶液,不会生成CO2,只会生成苯酚钠与碳酸氢钠,B项错误;蔗糖不是还原性糖,不能与银氨溶液发生银镜反应,C项错误;向饱和氯化钠溶液中先通入NH3至饱和,再通入CO2,因碳酸氢钠的溶解度比碳酸钠溶解度小,会以晶体形式析出,发生的反应是:NaCl+NH3+H2O+CO2=NH4Cl+NaHCO3↓,D项正确。3.(2024·南京市、盐城市调研)下列有关物质性质与用途具有对应关系的是()A.Na2SiO3易溶于水,可用作木材防火剂B.NaHCO3能与碱反应,可用作食品膨松剂C.Fe粉具有还原性,可用作食品袋中的抗氧化剂D.石墨具有还原性,可用作干电池的正极材料答案C解析Na2SiO3可用作木材防火剂是因为其具有较好的耐热性,与其是否易溶于水无干脆关系,A项错误;NaHCO3可用作食品膨松剂是利用其与有机酸反应或受热分解生成二氧化碳,B项错误;Fe粉具有还原性,易和空气中的氧气反应,可用作食品袋中的抗氧化剂,C项正确;石墨可用作干电池的正极材料,主要利用的是石墨具有良好的导电性,与还原性无关,D项错误。题组二物质的转化4.(2024·盐城市模拟)在给定条件下,下列选项所示的物质间转化均能实现的是()A.Cu2S(s)eq\o(→,\s\up7(O2g),\s\do5(煅烧))CuOeq\o(→,\s\up7(H2g),\s\do5(△))Cu(s)eq\o(→,\s\up7(Cl2g),\s\do5(点燃))CuCl2(s)B.SiO2(s)eq\o(→,\s\up7(H2Ol))H2SiO3(s)eq\o(→,\s\up7(NaOHaq))Na2SiO3(aq)C.Fe(s)eq\o(→,\s\up7(H2Og),\s\do5(△))Fe2O3(s)eq\o(→,\s\up7(H2SO4aq))Fe2(SO4)3(aq)D.NaCl(aq)eq\o(→,\s\up7(NH3g、CO2g))Na2CO3(s)eq\o(→,\s\up7(CaOH2aq))NaOH(aq)答案A解析硫化亚铜与氧气反应生成氧化铜和二氧化硫,反应的化学方程式为:Cu2S+2O2eq\o(=,\s\up7(△))2CuO+SO2,CuO被H2还原为Cu,铜与氯气反应生成氯化铜,反应为:Cu+Cl2eq\o(=,\s\up7(点燃))CuCl2,A正确;SiO2不溶于水,也不能和水反应,所以二者不能干脆生成H2SiO3,B错误;铁和水蒸气在高温时反应生成四氧化三铁和氢气,化学方程式为3Fe+4H2O(g)eq\o(=,\s\up7(高温))Fe3O4+4H2,C错误;在饱和食盐水中通入氨气,形成饱和氨盐水,再向其中通入二氧化碳,在溶液中就有了大量的钠离子、铵根离子、氯离子和碳酸氢根离子,其中NaHCO3溶解度最小,所以析出NaHCO3,加热NaHCO3分解生成碳酸钠,不是一步生成碳酸钠,D错误。5.(2024·南通市调研)在给定条件下,下列选项所示的物质间转化均能实现的是()A.NaClO(aq)eq\o(→,\s\up7(CO2))HClO(aq)eq\o(→,\s\up7(光照))HCl(aq)B.H2SiO3eq\o(→,\s\up7(△))SiO2eq\o(→,\s\up7(HClaq))SiCl4C.Aleq\o(→,\s\up7(NaOHaq))Al(OH)3eq\o(→,\s\up7(△))Al2O3D.Fe2O3eq\o(→,\s\up7(H2O))Fe(OH)3eq\o(→,\s\up7(H2SO4aq))Fe2(SO4)3(aq)答案A解析碳酸的酸性比次氯酸强,次氯酸不稳定,见光分解速率加快,因此NaClO(aq)eq\o(→,\s\up7(CO2))HClO(aq)eq\o(→,\s\up7(光照))HCl(aq)能够实现,故A正确;二氧化硅不溶于盐酸,SiO2eq\o(→,\s\up7(HClaq))SiCl4不能实现,故B错误;铝溶于氢氧化钠生成偏铝酸钠和氢气,Aleq\o(→,\s\up7(NaOHaq))Al(OH)3不能实现,故C错误;氧化铁不溶于水,Fe2O3eq\o(→,\s\up7(H2O))Fe(OH)3不能实现,故D错误。6.(2024·南京市、盐城市调研)在给定条件下,下列选项所示的物质间转化均能实现的是()A.Ca(ClO)2(aq)eq\o(→,\s\up7(CO2g))HClO(aq)eq\o(→,\s\up7(光照))O2(g)B.H2SO4(稀)eq\o(→,\s\up7(Cus))SO2(g)eq\o(→,\s\up7(BaCl2aq))BaSO3(s)C.Fe2O3(s)eq\o(→,\s\up7(HClaq))FeCl3(aq)eq\o(→,\s\up7(Cus))Fe(s)D.SiO2(s)eq\o(→,\s\up7(H2Ol))H2SiO3(胶体)eq\o(→,\s\up7(NaOHaq))Na2SiO3(aq)答案A解析Ca(ClO)2与二氧化碳和水反应生成次氯酸,次氯酸光照分解会产生氧气,A项正确;依据金属活动性依次可知,铜与稀硫酸不反应,B项错误;铜与氯化铁反应时生成氯化亚铁与氯化铜,不能得到铁单质,C项错误;二氧化硅不与水反应,D项错误。7.(2024·江苏四校联考)在给定条件下,下列选项所示的物质间转化均能实现的是()A.MgCO3eq\o(→,\s\up7(HClaq))MgCl2(aq)eq\o(→,\s\up7(电解))MgB.NaCl(aq)eq\o(→,\s\up7(CO2))NaHCO3(s)eq\o(→,\s\up7(△))Na2CO3(s)C.SiO2eq\o(→,\s\up7(C高温))Sieq\o(→,\s\up7(HClaq))SiCl4D.AgNO3eq\o(→,\s\up7(NH3·H2O))Ag(NH3)2OH(aq)eq\o(→,\s\up7(麦芽糖),\s\do5(水浴加热))Ag答案D解析电解氯化镁溶液得到氢氧化镁,电解熔融的氯化镁才能得到单质镁,故A错误;氯化钠溶液与二氧化碳不能反应,应先向氯化钠溶液通入氨气,再通入二氧化碳才能制得碳酸氢钠,不能一步实现反应,故B错误;硅与盐酸不能反应,硅与氯气在高温条件下发生反应生成四氯化硅,故C错误;硝酸银与氨水反应制得银氨溶液,麦芽糖中含有醛基,在水浴加热条件下与银氨溶液发生银镜反应制得银,故D正确。考点二元素化合物的综合应用(一)——以气体流程为载体的综合考查1.装置的连接(1)装置依次:制气装置→净扮装置→干燥装置→反应或收集装置→尾气处理装置。(2)组装依次:由下向上,由左及右,先塞后定。(3)操作依次:装配仪器→检查气密性→加入药品。2.气体的净化(1)推断气体中杂质的方法①看反应介质。若反应在溶液中进行,则制取的气体中肯定含有水蒸气;若反应物中有气体,由于气体不能充分反应,则制取的气体中肯定含有原来的气体,如用CO2与Na2O2反应制取的O2中肯定含有CO2杂质。②看反应物的性质。如用浓盐酸制取的气体中含有HCl气体。③看生成物的成分。如用氯化铵和消石灰反应制取的氨气中含有水蒸气。(2)气体干燥剂的选择酸性碱性中性干燥剂浓硫酸、P2O5碱石灰、CaOCaCl2气体CO2、SO2、Cl2、NO2NH3H2、CO、N2、NO、CH4留意选取干燥剂时,除了常规地从酸碱性角度考虑外,还要考虑特殊反应,如浓硫酸不能干燥还原性气体(H2S、HI等),可用P2O5干燥;中性干燥剂CaCl2不能干燥NH3,因为二者会发生络合反应(这些学问可能会成为高考的设题点)。3.气体的收集(1)密度比空气大且不与空气中的成分反应的气体可用向上排空气法收集,导气管应“进步短出”;密度比空气小且不与空气中的成分反应的气体则用向下排空气法收集,导气管应“短进长出”。(2)易溶于水或能与水反应的气体,如NH3、HCl、NO2等,需用排空气法或排其他溶剂法收集。(3)常温下能与空气中的成分反应的气体(如NO),密度与空气接近的气体(如N2、CO、C2H4等),都不能用排空气法收集。(4)能溶于水但溶解度不大的气体,可以用排饱和溶液的方法收集,如CO2——排饱和NaHCO3溶液;SO2——排饱和NaHSO3溶液;H2S——排饱和NaHS溶液;Cl2——排饱和NaCl溶液。4.尾气的处理尾气处理装置:(1)装置甲适用于溶解度较小的有毒气体,如Cl2、NO2、H2S等。(2)装置乙适用于溶解度较大的气体,如HCl、NH3等。(3)装置丙适用于某些可燃性气体,如CO、H2等。(4)装置丁采纳收集法处理尾气,适用于NO、CO等的尾气处理。1.(2015·江苏,19)试验室用下图所示装置制备KClO溶液,并通过KClO溶液与Fe(NO3)3溶液的反应制备高效水处理剂K2FeO4。已知K2FeO4具有下列性质:①可溶于水、微溶于浓KOH溶液,②在0~5℃、强碱性溶液中比较稳定,③在Fe3+和Fe(OH)3催化作用下发生分解,④在酸性至弱碱性条件下,能与水反应生成Fe(OH)3和O2。(1)装置A中KMnO4与盐酸反应生成MnCl2和Cl2,其离子方程式为___________________,将制备的Cl2通过装置B可除去________(填化学式)。(2)Cl2与KOH在较高温度下反应生成KClO3。在不变更KOH溶液的浓度和体积的条件下,限制反应在0~5℃进行,试验中可实行的措施是________________、________________。(3)制备K2FeO4时,KClO饱和溶液与Fe(NO3)3饱和溶液的混合方式为________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)提纯K2FeO4粗产品[含有Fe(OH)3、KCl等杂质]的试验方案:将肯定量的K2FeO4粗产品溶于冷的3mol·L-1KOH溶液中,____________________________________________________________________________________________________________________________(试验中须运用的试剂有:饱和KOH溶液,乙醇;除常用仪器外须运用的仪器有:砂芯漏斗,真空干燥箱)。答案(1)2MnOeq\o\al(-,4)+16H++10Cl-=2Mn2++5Cl2↑+8H2OHCl(2)缓慢滴加盐酸装置C加冰水浴(3)在搅拌下,将Fe(NO3)3饱和溶液缓慢滴加到KClO饱和溶液中(4)用砂芯漏斗过滤,将滤液置于冰水浴中,向滤液中加入饱和KOH溶液,搅拌、静置,再用砂芯漏斗过滤,晶体用适量乙醇洗涤2~3次后,在真空干燥箱中干燥解析(1)反应物为MnOeq\o\al(-,4)、H+、Cl-,生成物为Mn2+、Cl2和H2O,依据电子守恒和电荷守恒配平即可。制得的Cl2中混有HCl等杂质,HCl气体极易溶于水,而Cl2在饱和食盐水中的溶解度小于在水中的溶解度,所以通过装置B中的饱和食盐水可除去HCl。(2)限制反应温度0~5℃,可以采纳冰水浴冷却C装置。因为Cl2和KOH是放热反应,若氯气通入速率过快,与KOH溶液反应速率快,放出热量多,反应温度高,易生成KClO3,所以可以通过缓慢滴加盐酸来限制生成氯气的速率,进而限制反应温度。(3)由题给信息②和④可知,K2FeO4在强碱性溶液中稳定,在酸性或弱碱性条件下均不能稳定存在。Fe(NO3)3溶液因Fe3+水解呈酸性,KClO溶液因ClO-水解呈碱性,所以应将饱和Fe(NO3)3溶液缓慢滴入饱和KClO溶液中。留意要搅拌,搅拌可增大反应物的接触面积,有利于生成K2FeO4,且能防止生成Fe(OH)3沉淀。(4)由题给信息①可知,K2FeO4可溶于水,而杂质Fe(OH)3不溶,过滤除掉Fe(OH)3,由题给信息②“0~5℃,强碱性溶液中稳定”,所以将滤液置于冰水浴中,再由题给信息①可知,K2FeO4微溶于浓KOH溶液,故可加入浓KOH溶液使K2FeO4析出,用砂芯漏斗过滤,并用乙醇洗涤,在真空干燥箱中干燥即可(真空有利于乙醇和水的挥发,加快干燥)。2.(2024·泰州市期末)二氧化氯(ClO2)和臭氧(O3)均具有强氧化性,可用于水处理。ClO2是一种易溶于水的黄绿色气体,其体积分数超过10%时易引起爆炸;O3是一种微溶于水的蓝色气体,其体积分数超过25%时简洁引起爆炸。(1)以FeS2作还原剂,在硫酸介质中还原NaClO3制备ClO2,同时得到Fe2(SO4)3、Na2SO4,该反应的化学方程式为____________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)以过氧化氢作还原剂,在硫酸介质中还原NaClO3制备ClO2,并将制得的ClO2处理含CN-废水。试验室模拟该过程的试验装置(夹持装置略)如图所示。①反应容器B应置于30℃左右的水浴中,目的是______________________________________________________________________________________________________。②通入氮气的目的除了有利于将ClO2排出,还有_________________________________________________________________________________________________。③ClO2处理含CN-废水的离子方程式为__________________________________________________________________________________________________________________。④装置D的作用是_______________________________________________________。答案(1)2FeS2+30NaClO3+14H2SO4=30ClO2↑+Fe2(SO4)3+15Na2SO4+14H2O(2)①提高化学反应速率,同时防止H2O2受热分解(或高于30℃会导致H2O2分解,低于30℃会导致反应速率较低)②稀释ClO2,防止其发生爆炸③2CN-+2ClO2=2CO2+N2+2Cl-④汲取ClO2等气体,防止污染大气解析(1)FeS2中+2价铁元素被氧化为Fe3+,-1价硫元素被氧化为SOeq\o\al(2-,4),NaClO3中+5价氯元素被还原为+4价ClO2。依据化合价升降守恒和元素守恒配平,其化学方程式为2FeS2+30NaClO3+14H2SO4=30ClO2↑+Fe2(SO4)3+15Na2SO4+14H2O。(2)以过氧化氢作还原剂,在硫酸介质中还原NaClO3制备ClO2的原理是:H2O2+2NaClO3+H2SO4=O2↑+2ClO2↑+Na2SO4+2H2O。①H2O2作为反应物要防止其受热分解,但是温度太低反应又太慢,试验现象不明显。②氮气很稳定,通入氮气从溶液中赶出ClO2,氮气稀释了ClO2气体,防止ClO2浓度过高发生爆炸。③ClO2具有较强氧化性,被还原为Cl-;CN-具有较强还原性,+2价碳元素被氧化为CO2,-3价氮元素被氧化为N2,由此写离子方程式。④装置D汲取尾气中的ClO2等污染大气的气体。

3.(2024·盐城市模拟)四溴乙烷(CHBr2—CHBr2)是一种无色透亮液体,密度为2.967g·mL-1,难溶于水,沸点244℃,可用作制造塑料的有效催化剂等。用电石(主要成分CaC2,少量CaS、Ca3P2、Ca3As2等)和Br2等为原料制备少量四溴乙烷的装置(夹持装置已省略)如图所示。(1)装置A中CaC2能与水发生猛烈反应:CaC2+2H2O→Ca(OH)2+HC≡CH↑。为了得到平缓的C2H2气流,除可用饱和食盐水代替水外,还可实行的措施是________________________________________________________________________。(2)装置B可除去H2S、PH3及AsH3,其中除去PH3的化学方程式为_________________(生成铜、硫酸和磷酸)。(3)装置C中在液溴液面上加入一层水的目的是________________;装置C中反应已完成的现象是________________________________________________________________________;从装置C反应后的体系得到并纯化产品,须要进行的操作有________________________。答案(1)逐滴加入(饱和食盐)水(2)4CuSO4+PH3+4H2O=4Cu↓+H3PO4+4H2SO4(3)水封,削减液溴的挥发上下两层液体均变为无色透亮且几乎不再汲取乙炔气分液,有机相干燥后蒸馏,收集244℃馏分解析(1)为了得到平缓的C2H2气流,除可用饱和食盐水代替水外,还可逐滴加入饱和食盐水或水,以限制反应速率。(2)PH3与硫酸铜反应生成Cu、硫酸和磷酸,依据得失电子守恒、原子守恒,可得反应的方程式为4CuSO4+PH3+4H2O=4Cu↓+H3PO4+4H2SO4。(3)装置C中在液溴液面上加入一层水的目的是水封,防止液溴挥发,装置C中反应已完成的现象是上下两层液体均变为无色透亮且几乎不再汲取乙炔气;从装置C反应后的体系得到并纯化产品,须要进行的操作有分液,有机相干燥后蒸馏,收集244℃馏分。考点三元素化合物综合应用(二)——化学工艺流程题1.解题要领必备解答工艺流程综合题的关键是分析流程图,对于比较生疏且困难的流程图,须要宏观把握整个流程,可针对问题分析细微环节,不必把每个环节的原理都弄清。总体方法:关注箭头的指向(聚焦局部,箭头指入——反应物,箭头指出——生成物)、前后追溯物质(放大局部)、考虑反应实际(物质性质、试剂用量)。2.识记化工术语关键词释义研磨、雾化将块状或颗粒状的物质磨成粉末或将液体分散成微小液滴,增大反应物接触面积,以加快反应速率或使反应更充分灼烧(煅烧)使固体在高温下分解或变更结构,使杂质高温氧化、分解等。如煅烧石灰石、高岭土、硫铁矿浸取向固体中加入适当溶剂或溶液,使其中可溶性的物质溶解,包括水浸取、酸溶、碱溶、醇溶等浸出率固体溶解后,离子在溶液中的含量的多少酸浸在酸性溶液中使可溶性金属离子进入溶液,不溶物通过过滤除去的过程水浸与水接触反应或溶解过滤固体与液体的分别滴定定量测定,可用于某种未知浓度物质的物质的量浓度的测定蒸发结晶蒸发溶剂,使溶液由不饱和变为饱和,接着蒸发,过剩的溶质就会呈晶体析出蒸发浓缩蒸发除去部分溶剂,提高溶液的浓度水洗用水洗去可溶性杂质,类似的还有酸洗、醇洗等酸作用溶解、去氧化物(膜)、抑制某些金属离子的水解、除去杂质离子等碱作用去油污、去铝片氧化膜,溶解铝、二氧化硅,调整pH、促进水解(沉淀)3.常见操作的答题考虑角度常见的操作答题要考虑的角度分别、提纯过滤、蒸发、萃取、分液、蒸馏等常规操作;从溶液中得到晶体的方法:蒸发浓缩—冷却结晶—过滤—(洗涤、干燥)提高原子利用率绿色化学(物质的循环利用、废物处理、原子利用率、能量的充分利用)在空气中或在其他气体中进行的反应或操作要考虑O2、H2O、CO2或其他气体是否参与反应或能否达到隔绝空气,防氧化、水解、潮解等目的推断沉淀是否洗涤干净取最终洗涤液少量,检验其中是否还有某种离子存在等限制溶液的pH①调整溶液的酸碱性,抑制水解(或使其中某些金属离子形成氢氧化物沉淀)②“酸作用”还可除去氧化物(膜)③“碱作用”还可除去油污,除去铝片氧化膜,溶解铝、二氧化硅等④特定的氧化还原反应须要的酸性条件(或碱性条件)限制温度(常用水浴、冰浴或油浴)①防止副反应的发生②使化学平衡移动;限制化学反应的方向③限制固体的溶解与结晶④限制反应速率:使催化剂达到最大活性⑤升温:促进溶液中的气体逸出,使某物质达到沸点挥发⑥加热煮沸:促进水解,聚沉后利于过滤分别⑦趁热过滤:削减因降温而析出的溶质的量⑧降温:防止物质高温分解或挥发;降温(或减压)可以削减能源成本,降低对设备的要求洗涤晶体①水洗:通常是为了除去晶体表面水溶性的杂质②“冰水洗涤”:能洗去晶体表面的杂质离子,且防止晶体在洗涤过程中的溶解损耗③用特定的有机试剂清洗晶体:洗去晶体表面的杂质,降低晶体的溶解度有利于析出,削减损耗等④洗涤沉淀方法:往漏斗中加入蒸馏水至浸没沉淀,待水自然流下后,重复以上操作2~3次表面处理用水洗除去表面可溶性杂质,金属晶体可用机械法(打磨)或化学法除去表面氧化物、提高光滑度等1.(2024·江苏,16)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溶液汲取,主要反应为NO+NO2+2OH-=2NOeq\o\al(-,2)+H2O2NO2+2OH-=NOeq\o\al(-,2)+NOeq\o\al(-,3)+H2O①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.采纳气、液逆流的方式汲取尾气C.汲取尾气过程中定期补加适量NaOH溶液②汲取后的溶液经浓缩、结晶、过滤,得到NaNO2晶体,该晶体中的主要杂质是___________(填化学式);汲取后排放的尾气中含量较高的氮氧化物是________(填化学式)。(3)NO的氧化汲取。用NaClO溶液汲取硝酸尾气,可提高尾气中NO的去除率。其他条件相同,NO转化为NOeq\o\al(-,3)的转化率随NaClO溶液初始pH(用稀盐酸调整)的变更如图所示。①在酸性NaClO溶液中,HClO氧化NO生成Cl-和NOeq\o\al(-,3),其离子方程式为______________。②NaClO溶液的初始pH越小,NO转化率越高。其缘由是____________________。答案(1)2NH3+2O2eq\o(=,\s\up7(催化剂),\s\do5(△))N2O+3H2O(2)①BC②NaNO3NO(3)①3HClO+2NO+H2O=3Cl-+2NOeq\o\al(-,3)+5H+②溶液pH越小,溶液中HClO的浓度越大,氧化NO的实力越强解析(1)NH3被O2氧化生成N2O,N元素从-3价升至+1价,1molNH3失去4mole-,O元素从0价降至-2价,1molO2得到4mole-,依据N和O元素得失电子守恒及原子守恒配平方程式。(2)①A项,通入尾气速率过快时,尾气汲取不充分,错误;B项,采纳气、液逆流方式汲取尾气时,尾气汲取会更充分,正确;C项,补充NaOH溶液,c(OH-)增大,能更充分的汲取尾气,正确。②NO2与NaOH反应可生成NaNO2、NaNO3和水,所以NaNO2晶体中会混有NaNO3杂质。由汲取尾气的主要反应可知,NO2汲取更充分,故汲取后排放的尾气中NO的含量较高。(3)①HClO氧化NO生成NOeq\o\al(-,3),自身被还原为Cl-,依据得失电子守恒、原子守恒、电荷守恒配平方程式。②氧化NO的是HClO,NaClO在酸性条件下会生成HClO,所以pH越小,溶液中HClO的浓度越大,NO转化率越高。2.(2024·江苏,16)以高硫铝土矿(主要成分为Al2O3、Fe2O3、SiO2,少量FeS2和金属硫酸盐)为原料,生产氧化铝并获得Fe3O4的部分工艺流程如下:(1)焙烧过程均会产生SO2,用NaOH溶液汲取过量SO2的离子方程式为_________________。(2)添加1%CaO和不添加CaO的矿粉焙烧,其硫去除率随温度变更曲线如下图所示。已知:多数金属硫酸盐的分解温度都高于600℃硫去除率=(1-eq\f(焙烧后矿粉中硫元素总质量,焙烧前矿粉中硫元素总质量))×100%①不添加CaO的矿粉在低于500℃焙烧时,去除的硫元素主要来源于________。②700℃焙烧时,添加1%CaO的矿粉硫去除率比不添加CaO的矿粉硫去除率低,其主要缘由是________________________________________________________________________。(3)向“过滤”得到的滤液中通入过量CO2,铝元素存在的形式由__________(填化学式)转化为__________(填化学式)。(4)“过滤”得到的滤渣中含大量的Fe2O3。Fe2O3与FeS2混合后在缺氧条件下焙烧生成Fe3O4和SO2,理论上完全反应消耗的n(FeS2)∶n(Fe2O3)=________。答案(1)SO2+OH-=HSOeq\o\al(-,3)(2)①FeS2②硫元素转化为CaSO4而留在矿粉中(3)NaAlO2Al(OH)3(4)1∶16解析(2)①由已知多数金属硫酸盐的分解温度都高于600℃,不添加CaO的矿粉在低于500℃焙烧时,去除的硫元素主要来源于杂质FeS2。②700℃焙烧时,FeS2中的硫元素生成SO2,添加CaO后,SO2会与CaO、O2反应生成CaSO4而留在矿粉中。(3)用NaOH溶液碱浸后,Al2O3、SiO2溶解,转化为NaAlO2和Na2SiO3,通入过量CO2后,NaAlO2与CO2反应转化为Al(OH)3。(4)Fe2O3与FeS2在缺氧条件下焙烧生成Fe3O4和SO2,发生反应的化学方程式为16Fe2O3+FeS2eq\o(=,\s\up7(焙烧))11Fe3O4+2SO2↑,可得关系式FeS2~16Fe2O3,则理论上完全反应消耗的n(FeS2)∶n(Fe2O3)=1∶16。3.[2024·江苏,16(1)(2)(3)(5)]铝是应用广泛的金属。以铝土矿(主要成分为Al2O3,含SiO2和Fe2O3等杂质)为原料制备铝的一种工艺流程如下:注:SiO2在“碱溶”时转化为铝硅酸钠沉淀。(1)“碱溶”时生成偏铝酸钠的离子方程式为_____________________________。(2)向“过滤Ⅰ”所得滤液中加入NaHCO3溶液,溶液的pH________(填“增大”“不变”或“减小”)。(3)“电解Ⅰ”是电解熔融Al2O3,电解过程中作阳极的石墨易消耗,缘由是________________________________________________________________________。(5)铝粉在1000℃时可与N2反应制备AlN。在铝粉中添加少量NH4Cl固体并充分混合,有利于AlN的制备,其主要缘由是____________________________。答案(1)Al2O3+2OH-=2AlOeq\o\al(-,2)+H2O(2)减小(3)石墨电极被阳极上产生的O2氧化(5)NH4Cl分解产生的HCl能够破坏Al表面的Al2O3薄膜解析(1)强碱条件下,Al2O3与OH-发生反应的离子方程式为Al2O3+2OH-=2AlOeq\o\al(-,2)+H2O。(2)“过滤Ⅰ”所得滤液的主要成分是NaAlO2,显强碱性,加入NaHCO3后,NaAlO2可与NaHCO3发生反应:AlOeq\o\al(-,2)+HCOeq\o\al(-,3)+H2O=Al(OH)3↓+COeq\o\al(2-,3),溶液碱性减弱,pH减小。(3)石墨具有还原性,电解熔融Al2O3,阳极O2-被氧化为O2,阳极上产生的O2会氧化石墨电极。(5)Al表面简洁形成致密的氧化铝薄膜,NH4Cl受热易分解产生HCl,生成的HCl能够破坏Al表面的Al2O3薄膜,有利于AlN的制备。4.(2024·江苏,16)以电石渣[主要成分为Ca(OH)2和CaCO3]为原料制备KClO3的流程如下:(1)氯化过程限制电石渣过量、在75℃左右进行。氯化时存在Cl2与Ca(OH)2作用生成Ca(ClO)2的反应,Ca(ClO)2进一步转化为Ca(ClO3)2,少量Ca(ClO)2分解为CaCl2和O2。①生成Ca(ClO)2的化学方程式为_________________________。②提高Cl2转化为Ca(ClO3)2的转化率的可行措施有________(填序号)。A.适当减缓通入Cl2速率B.充分搅拌浆料C.加水使Ca(OH)2完全溶解(2)氯化过程中Cl2转化为Ca(ClO3)2的总反应方程式为6Ca(OH)2+6Cl2=Ca(ClO3)2+5CaCl2+6H2O氯化完成后过滤。①滤渣的主要成分为_________(填化学式)。②滤液中Ca(ClO3)2与CaCl2的物质的量之比n[Ca(ClO3)2]∶n[CaCl2]______1∶5(填“>”“<”或“=”)。(3)向滤液中加入稍过量KCl固体可将Ca(ClO3)2转化为KClO3。若溶液中KClO3的含量为100g·L-1,从该溶液中尽可能多地析出KClO3固体的方法是________________。答案(1)①2Cl2+2Ca(OH)2=Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O②AB(2)①CaCO3、Ca(OH)2②<(3)蒸发浓缩、冷却结晶解析(1)①Cl2与Ca(OH)2反应生成Ca(ClO)2、CaCl2和水。②适当缓慢通氯气,气液充分接触,提高Cl2的汲取率,A正确;充分搅拌,增大气液接触面积,提高Cl2的汲取率,B正确;由于Ca(OH)2溶解度小,加水使Ca(OH)2溶解,生成Ca(ClO3)2浓度小,无法提高Cl2的转化率,错误。(2)①电石渣中含有不溶于水的CaCO3及溶解度小的Ca(OH)2,滤渣为CaCO3、Ca(OH)2。②因为Ca(OH)2与Cl2还可以发生反应生成Ca(ClO)2和CaCl2,Ca(ClO)2少量分解也会生成CaCl2,所以n[Ca(ClO)2]∶n[CaCl2]<1∶5。(3)由溶解度图可知,KClO3随温度变更溶解度变更大,可以采纳蒸发浓缩、冷却结晶的方法生成沉淀。1.熟记常见物质溶解度曲线变更2.利用溶解度曲线推断结晶的方法(1)溶解度受温度影响较小的(如NaCl)实行蒸发结晶的方法;(2)溶解度受温度影响较大的实行蒸发浓缩、冷却结晶的方法;(3)带有结晶水的盐,一般实行蒸发浓缩、冷却结晶的方法,应特殊留意的是若从FeCl3溶液中结晶出FeCl3·6H2O晶体,应在HCl气氛中蒸发浓缩、冷却结晶。1.(2024·扬州市模拟)以高钛渣(主要成分为Ti3O5,含少量SiO2、FeO、Fe2O3)为原料制备白色颜料TiO2的一种工艺流程如下:已知:Na2TiO3难溶于碱性溶液;H2TiO3中的杂质Fe2+比Fe3+更易水洗除去。(1)熔盐:①为加快反应速率,在维持反应物颗粒大小、反应温度肯定的条件下,可实行的措施是________________________________________________________________________。②NaOH固体与Ti3O5在空气中加热至500~550℃时生成Na2TiO3,该反应的化学方程式为________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)过滤:①“滤液”中主要溶质为NaOH,还含有少量__________________________(填化学式)。②除杂后的滤液中获得的NaOH可循环利用,则“水浸”时,用水量不宜过大的主要缘由是________________________________________________________________________。(3)水解:“酸溶”后获得的TiOSO4经加热煮沸,生成难溶于水的H2TiO3,该反应的化学方程式为________________________________________________________________________。(4)脱色:H2TiO3中因存在少量Fe(OH)3而影响TiO2产品的颜色,“脱色”步骤中Ti2(SO4)3的作用是___________________________________________________。答案(1)①搅拌②12NaOH+2Ti3O5+O2eq\o(=,\s\up7(500~550℃))6Na2TiO3+6H2O(2)①Na2SiO3②用水量过大,导致滤液浓度过低,蒸发浓缩时能耗增加(或蒸发浓缩时间过长)(3)TiOSO4+2H2Oeq\o(=,\s\up7(△))H2TiO3↓+H2SO4(4)将溶液中的Fe3+还原为Fe2+,以便除去杂质铁离子,提高H2TiO3的纯度解析(1)①为加快反应速率,在维持反应物颗粒大小、反应温度肯定的条件下,可适当搅拌,因为搅拌可使反应物混合匀称,增加反应物的接触机会,从而达到加快反应速率的目的。②NaOH固体与Ti3O5在空气中加热至500~550℃时生成Na2TiO3,发生氧化还原反应,其化学方程式为:12NaOH+2Ti3O5+O2eq\o(=,\s\up7(500~550℃))6Na2TiO3+6H2O。(2)①熔盐时加入的氢氧化钠会与少量杂质SiO2反应,其化学方程式为:2NaOH+SiO2=Na2SiO3+H2O,生成的硅酸钠易溶于水,则“滤液”中含有少量Na2SiO3。②“水浸”时,用水量过大,导致滤液浓度过低,蒸发浓缩时能耗增加(或蒸发浓缩时间过长)。(3)“酸溶”后获得的TiOSO4会发生水解,经加热煮沸生成难溶于水的H2TiO3,其化学方程式为:TiOSO4+2H2Oeq\o(=,\s\up7(△))H2TiO3↓+H2SO4。(4)依据给定信息易知,“脱色”步骤中加入还原性的Ti2(SO4)3,是为了将溶液中的Fe3+还原为Fe2+,以便除去杂质铁离子,提高H2TiO3的纯度,且不引入新的杂质。2.(2024·苏锡常镇四市模拟)目前碘酸钾被广泛应用于食盐加碘。一种由含碘废水制取碘酸钾的工艺如下:(1)检验“含碘废水”中是否含有单质I2,常用的试剂是____________。(2)通入SO2的目的是将I2还原为I-,该反应的离子方程式为_______________________。(3)滤渣1的成分为_____________

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