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文档简介
清单05无机物的转化,微型工艺流程
!内容导览|知识•方法•能力清单
i
:第一吾B分命题解码洞察命题意图,明确攻坚方向
\第二部分方法建模构建思维框架,提炼通用解法
।
!q/流程建模/技法清单
|技法oi常见无机物的转化关系
!技法02常见元素的价类二维图
I
i技法03物质的转化关系图解题方法
i
i第三部分思维引路示范思考过程,贯通方法应用
\弋/母题精讲彳思维解析力变式应用
j类型oi元素及化合物的性质及应用
1类型02物质的转化价类图
|类型03物质的转化循环图
!类型04物质的转化微流程
i
i第四部分分级实战分级强化训练,实现能力跃迁
01命题解码.
无机物的反应与转化是基础性内容,在高考中针对性考查无机物的转化的命题通常以物质类别或
以日常生活情境和生产环保情境的形式呈现,每个选项涉及的考点多为物质的性质与转化、氧化还原
反应相关知识、物质的分离除杂操作、盐类的水解、沉淀的生成与转化、有关计算等。考查内容是通
过多微粒复杂的动态体系侧重于批判性思维能力的考查以及对物质的性质、成分和条件控制等考查
等。
预计高考命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查。题目的综合性越来越大、应用性越来越明显、研究对象
越来越复杂,体现了基于新课程标准,高考评价体系新的命题要求和变化趋势。
方法建模.
必流程建模
题型1:无机物的性质与应用
第一步:细审题阅读题目获取对解题有价值的信息,,排除无效信息,从中提取关键词和信息。
分析题干所给信息,找出有关物质的转化关系或发生的反应。
第二步,逐项分析结合题干的信息.,逐项分析选项.分析选项中有关物质的物理性质和化学性
质,对陌生物质,结合所学知识分析判断该物质的性质。
第三步:判断正误在分析选项的基础上,对选项做出正误判断。
题型2:物质的转化关系图
第一步:定类型阅读题目获取对解题有价值的信息,排除无效信息,从中提取关键词和信息,
确定转化图关系图的类型。
第二步:细分析①价类二维图,结合化合价和物质类别,确定图中涉及的具体物质及其与相
关联物质的关系;
②物质的转化循环图,分析环上物质、入环物质、出环物质之间的关系,根据
原子守恒关系写出各步反应式和总反应式;
③微型工艺流程图,分析流程中产品线、操作线的关系,找出原料的预处理方
法、核心反应、产品的分离提纯方法。
第三步:判断正误在分析选项的基础上,对选项做出正误判断。
此技法清单
技法01常见无机物的转化关系
1.常见无机物的转化关系
(1)钠及其化合物
(2)铝及其化合物
AlCh
或NaAl。,
(3)铁及其重要化合物
NaOH
(4)铜及其重要化合物
RCHO_「八
NaOH/d*
(5)碳、硅及其重要化合物
CO2+H2O
CaCO,Ca(HCO3)2
NaOH
aOH或4
vNaHCO
MgNaOHCO2+H2O3
SiO
NaOH2
高温
2或H4s回
a2SiO3
H2SiO3
(6)卤素及其重要化合物
(7)硫及其重:要化合物
。2,燃烧
与品红化合(检验)
CaSO3———
。2.燃烧,催化剂__Ca(OHb〃I
CaSO.
:「<1
b
FeSNa2SO3^H2SO34so型缚BaSO4
(8)氮及其重要化合物
。2,催化剂Cu
Ca(OH)2。2।「
NHQ=^NN2-HNO,
HC1ItNH3催彳匕剂HQCuIM
△H0INHaNaOHIHSO
2I△24
NH-HO^^NH:+OH-
32NaNO3
2.常见无机物的转化路线
(i)A&B_2I9电2酸(或碱)。
符合此条件的常见A物质有N%、N?、H?S、S、CHj、C、Na等,如
NH3(N2)-?^NO-9t>NO2-^HNO3;
H2s(S)-2tSO2催化剂SCh驳H2so4:
Oz
CHMC)不完全燃烧”co_9g)2"Hzcch;
Na^iMNa.O-A*NajOj-^NaOIIo
(2)单质酸性(碱性)氧化物“酸(碱)盐。如
Na_9^Na2O@NaOH屿NaQ。
C2cCh曾H2co3-^^>Na2cCh。
SaSOz驳H2so37^»Na2so3。
(3)A^*B-^*Co
①若X为CO2:NaOH_£2iJMa2co3强NaHCCh。
HCIAI〃、NX、HC1HC1HC1
②若X为强酸,如HC1:Na[AI(OH)4](或NaAIO2)—>Al(OHj3——►AlCh;Na2c()3——>NaHC03-
NaOHNaH
③若X为强碱,如NaOH:AIC13->AI(OH)3-°>Na[Al(OH)4](BJCNaAlO2)o
(4)常见元素单质及其化合物不能一步转化的反应
①S不能一步转化成SCh,只能:SNSO2as
②N?不能一步转化成NO2,只能:N2-2i-NO_2^NO2o
③SiO2不能一步转化成H2S23,只能:SiCh上"NazSiCh或HzSiO.n
④CL不能一步转化成FeCb,需多步转化。
⑤CuO(等金属氧化物)不能一步转化成Cu(0H)2(等金属氢版化物),需多步转化。
技法02元素的价类二维图
1.钠及其化合物
衲
元
宗
化
合+OI
价
率质氧化物过氧叙盆物质
化物类别
①2Na+Chi=Na2O2;
②2Na2Ch+2H2O=4NaOH+O2T;
@2Na2O2+2CO2=2Na2COj+02;
@2NaOH+C02(少量)=Na?C03+H20:
@NaOH+82(过l:)=NaHCO3:
⑥Na2co3+H2O+CO2=2NaHCO3°
2.铁及其化合物
铁
元
亲
化
合
介
单质氧化为盐碱物质
类别
△
①2Fc+3cl2FCC13;
@Fe2O3+3CO=^^2Fe+3CO2或FeiOs+2Al=^=2Fe+Al2O3;
@2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2
或2FeC13+Fe=3FeC12;
@2FeC12+Cl2=2FeCh;
04Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3o
3.氯及其化合物
HC1()4
HCIO3KC1()3
HCIO,
j4CK)_NaCK)
-0-Ca(Cl())2
NaCl
CuCk
氮化物单质氧化物含氧酸拉物质
类别
@C12+SO2+2H2O=H2SO44-2HC1;
@Cu+Cl2=^=CuCl2;
@C12+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O;
④2CL+2Ca(OH)2=Ca(CIO)2+CaCl2+2H2O;
⑤MnO2+4HCl(浓)=^=MnCL+C12T+2H9:
市解
⑥2NaQ+2H2O=^2NaOH+CbT+H2T。
4.硫及其化合物
乳化物卑质氧化物酸拈物质
类别
①2so2+O2催?剂2so:,;
②Cu+21m(浓)*=CuS0】+S021+2H>0;
③C+2H2soM浓)空=C02t+2SO21+2%0;
©2Na2s0*十O2=2Na2SO,。
5.氮及其化合物
©Ca(OH)2+2NH4Cl
②4NH3+502号型4N0+6H2O;
@3NO2+H2O=2HNO3+NO:
④C+4HNC)3(浓)=^=CO4+4NO2T+2比0。
技法03物质的转化思维模型及解题方法
1.“价一类”二维图在元素化合物中的三大应用
(1)“价一类”二维图有助于将杂乱、繁多的物质清晰分类
由于氮元素的化合价有一3、+1、+2、+3、+4、+5,所以有关氮元素的物质就特别多,用“价一类”
二维图将这些物质同时展不出来,分类排列,同价态的物质排成一行,同类型的物质排成一列,这样就很清
晰。
(2)“价一类”二维图一目了然地展示了各物质的氧化性、还原性
价态相对高的微粒一般具有氧化性,价态相对低的微粒一般具有还原性,中间价态的微粒一般可发生歧
化反应。
(3)“价一类”二维图同价态的物质性质相近
比如一2价硫可以被铁离子、氯气、氧气、碘等物质氧化,同理,SO2、H2so3、HSO]、SO歹,也都可
以被酸性高钵酸钾溶液、氯化铁溶液、卤水、硝酸等氧化剂氧化,因为这4种微粒中硫元素都呈+4价。
2.物质转化循环图的解题方法
①②
④
82P③
依据反应物和生成物,利用原子守恒可写出总反应式。
3.物质转化微流程的解题思维模型
[物理处理)-----»("丽、桥坤、一井等)
原料的
[化竽处理]-----[皱^(疆二)、毋凫、收优等]
物理方法)----->[东发浓很、令却结晶、3混,洗泽、干可丁|
化竽方法)----->(吸方法、转化法等]
03思维引路.
类型oi无机物的性质与应用
12母题精讲1.(2025•江苏卷)探究含铜化合物性质的实验如下:
步骤I取一定量5%CuSO4溶液,加入适量浓氨水,产生蓝色沉淀。
步骤n将沉淀分成两等份,分别加入相同体积的浓氨水、稀盐酸,沉淀均完全溶解,溶液分别呈现
深蓝色、蓝色。
步骤III向步骤H所得的深蓝色溶液中插入一根打磨过的铁钉,无明显现象;继续加入稀盐酸,振荡
后静置,产生少量气泡,铁钉表面出现红色物质。
下列说法正确的是
A.步骤[产生的蓝色沉淀为[CU(NHJ]S04
B.步骤II的两份溶液中:'蓝色(Cu2+)<c蓝色(CM+)
c.步骤n【中无明显现象是由于铁钉遇深蓝色溶液迅速钝化
D.步骤III中产生气体、析出红色物质的反应为[Cu(NHjJ-+Fe=Cu+Fe2++4NH3T
3维解析【答案】B
【第一步细审题】
选项【第二步逐项分析】【第三步判断正误】
A步骤I中产生的蓝色沉淀是CU(OH)2,而非[CU(NH3)4]SO4。因为适错误
量浓氨水与CUSO4溶液反应首先生成Cu(OH)2沉淀,过量氨水才会
溶解沉淀形成配合物
B步骤H中,深蓝色溶液(加入浓氨水)中的Cu2+因形成正确
[Cu(NH3)4]2+配离子而浓度降低,而蓝色溶液(加入稀盐酸)中
CM+可以自由移动,浓度较高。因此C石色(CM+)vc芭色(CM+)
C步骤HI中无明显现象并非因铁钉钝化。铁在碱性溶液中不易钝化,错误
且后续加入盐酸后有反应发生,说明铁未钝化。真正原因是络合物
中c#+浓度过低,无法被Fe置换
D步骤III中加入盐酸后,H+与NH3结合生成NM+,导致配合物释放错误
Cu2+,随后Fe与H*反应生成H2(气泡),并与Cu2+发生置换反应
生成Cu,D的反应式未体现H+的作用,与实际反应原理不符
12变式应用
I.(2025•河南卷)X是自然界中一种常见矿物的主要成分,可以通过如图所示的四步反应转化为Q(略去
部分参与反应的物质和反应条件)。已知X和Q的组成元素相同。
下列说法错误的是
A.Y常用作油漆、涂料等的红色颜料
B.溶液Z加热煮沸后颜色会发生变化
c.RfQ反应需要在强酸性条件下进行
D.Q可以通过单质间化合反应制备
2.(2025•北京卷)25。(2时,在浓NaOH溶液中通入过量C1?,充分反应后,可通过调控温度从反应后的
固液混合物中获得NaCl和NaQO固体。已知:NaOH、NaClO.NaCl溶解度(S)随温度变化关系如
下图。
(
乂
5)
0。
3/一
6
下列说法不•正•确•的是
A.通入CI2后开始发生反应:Ch+2NaOH=NaCl+NaCIO+H2O
B.25℃时,随反应进行NaCl先析出
C.将反应后的固液混合物过滤,滤液降温可析出NaClO固体
D.在冷却结晶的过程中,大量NaOH会和NaClO一起析出
类型02物质的转化关系图
应母题精i井2.(2025•甘肃•高考真题)处理某酸浸液(主要含Li+、Fe2\Cu2\A「")的部分流程如下:
Fe粉NaOHH2O2Na2CO3
酸过液
CuAI(OH)3沉淀Fc(OHb沉淀Li2cO3
下列说法正确的是
A.“沉铜”过程中发生反应的离子方程式:2Fe+3Cu2+=3Cu+2Fe"
B.“碱浸”过程中NaOH固体加入量越多,A1(OH)3沉淀越完全
C.“氧化”过程中铁元素化合价降低
D.“沉锂”过程利用了Li2coi的溶解度比Na2c小的性质
12思维解析【答案】D
【第一步定类型】本题为微型工艺流程题
【第二步细分析】
IK2变式应用
1.(2025•山东•高考真题)用腓(N*,)的水溶液处理核冷却系统内壁上的铁氧化物时,通常加入少量
CuSO4,反应原理如图所示。下列说法正确的是
N2H4N2,1
2++
[CU(N2H4)2][CU(N2H4)2]
2+
A.电是还原反应的产物B.还原性:N2K<Fe
C.处理后溶液的pH增大D.图示反应过程中起催化作用的是C/+
2.(2024•吉林•高考真题)某工厂利用铜屑脱除锌浸出液中的C「并制备Zn,流程如下“脱氯”步骤仅Cu元
素化合价发生改变。下列说法正确的是
H2SO4H2O2锌浸出液
铜屑一>浸铜一>脱氯f脱氯液
CuCl固体
锌浸出液中相关成分(其他成分无干扰)
离子Zn2+C心Cl
浓度1450.031
A.“浸铜”时应加入足量H9;确保铜屑溶解完全
2+
B."浸铜”反应:2Cu+4H^+H2O2=2Cu+H21+2H,O
C.“脱氯”反应:Cu+Cu2++2CF=2CuCI
D.脱氯液净化后电解,可在阳极得到Zn
04分级实战.
®固提升
1.(2025・湖北卷)如图所示的物质转化关系中,固体A与固体B研细后混合,常温下搅拌产生气体C和
固体D,温度迅速下降。气体C能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。G是一种强酸。H是白色固体,常用
作钿餐。下列叙述错误的是
。2,催化剂HQ
C---------------->EF―
搅拌
H2O
口Na2sO4溶液川]
B
A.在C的水溶液中加入少量固体A,溶液pH升高
B.D为可溶于水的有毒物质
C.F溶于雨水可形成酸雨
D.常温下可用铁制容器来盛装G的浓溶液
2.(2025•广东卷)能满足下列物质间直接转化关系,且推理成立的是
单质X-J氧化物]一』氧化物酸(或碱盐
A.X可为铝,盐的水溶液一定显酸性
B.X可为硫,氧化物1可使品红溶液褪色
C.X可为钠,氧化物2可与水反应生成H?
D.X可为碳,盐的热稳定性:NaHCO3>Na2CO,
3.(2025•陕西、山西、宁夏、青海卷)某元素的单质及其化合物的转化关系如图。常温常压下G、J均为
无色气体,J具有漂白性。阿伏加德罗常数的值为N,、。卜列说法错误的是
A.G、K均能与NaOH溶液反应
B.H、N既具有氧化性也具有还原性
C.M和N溶液中的离子种类相同
D.ImolG与足量的J反应,转移电子数为NA
4.(2025•云南卷)稻壳制备纳米Si的流程图如下。下列说法错误的是
嬴)二一条件*纳米SQ卜堂MgO+纳痴阳%在嬴]+|纳米Si
A.SiO?可与NaOH溶液反应
B.盐酸在该工艺中体现了还原性
C.高纯Si可用于制造硅太阳能电池
650c
D.制备纳米Si:SiO2+2MgSi+2MgO
5.(2025•黑龙江、吉林、辽宁、内蒙古卷)钠及其化合物的部分转化关系如图。设NA为阿伏加德罗常数
的值,下列说法正确的是
①②③④
NaCl-----aNa―»NaM—>NaOH—>NaCIO
电解O,HQCl2
A.反应①生成的气体,每II.2L(标准状况)含原子的数目为NA
B.反应②中2.3gNa完全反应生成的产物中含非极性键的数目为04NA
C.反应③中lmolNa2O2与足量H20反应转移电子的数目为2N、
D.lOOmLlmollJNaQO溶液中,CIO■的数目为
6.(2024•贵州卷)贵州重晶石矿(主要成分BaSO4)储量占全国;以上。某研究小组对重晶石用进行“富矿
精开”研究,开发了制备高纯纳米钛酸钢(BaTiOj工艺。部分流程如下:
重晶BaS盐酸际元iNaOH系列「八ecm
石矿…溶液—S~~*操作一Ba(OH)2・8H2O
I
气体溶液1
产品—粗品一।合成反应阻曲
下列说法正确的是
A.“气体”主要成分是H?s,“溶液1”的主要溶质是Na2s
B.”系列操作”可为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥
C.“合成反应”中生成BaTiO,的反应是氧化还原反应
D.“洗涤”时可用稀H2sos去除残留的碱,以提高纯度
7.(2024•湖南卷)中和法生产Na/PO,JZHg的工艺流程如下:
38
已知:①H3PO4的电离常数:K.=6.9x10,K2=6.2x10,9=4.8x10"
②Na^HPO'lZHQ易风化。
下列说法错误的是
A.“中和”工序若在铁质容器中进行,应先加入Na2c。3溶液
B.“调pH”工序中X为NaOH或H3PO4
C.“结晶”工序中溶液显酸性
D.“干燥”工序需在低温下进行
8.(2023•辽宁•高考真题)某工厂采用如下工艺制备Cr(0H)3,已知焙烧后Cr元素以+6价形式存在,下
列说法错误的是
Na2coi+02淀粉水解液
T一f
矿渣-------总烧I水浸|滤液Q|赢一Cr(0H)3
(含FeO、5O3)-----1J-1
滤渣滤液②
A.“焙烧”中产生CO?
B.滤渣的主要成分为Fe(0H)2
C.滤液①中Cr元素的主要存在形式为CrO:
D.淀粉水解液中的菊萄糖起还原作用
9.(2024•福建•高考真题)从废线路板(主要成分为铜,含少量铅锡合金、铝、锌和铁)中提取铜的流程如
下:
稀盐酸O,+NaOH
TX
废线路板T机械粉碎一I蕨溶I履溶I电解耐画一cu
II
滤液1滤液2
已知“滤液2”主要含SnO:和HPbO;。下列说法正确的是
A.“机械粉碎”将铅锡合金转变为铅和锡单质
B.“酸溶”时产生A产、Fe"和Z『离子
C.“碱溶”时存在反应:Sn+2OH+O,=SnO^+H,O
D.“电解精炼”时,粗铜在阴极发生还原反应
10.(2024•北京•高考真题)可采用Deacon催化氧化法将工业副产物HC1制成C12,实现氯资源的再利
1
用。反应的热化学方程式:4HCl(g)+O2(g)=2CI2(g)+2H2O(g)AH=-114.4kJ.molo下组所示为该
法的一种催化机理。
卜.列说法不正确的是
A.Y为反应物HCI,W为生成物H?O
B.反应制得1molCl?,须投入2moicuO
C.升高反应温度,HC1被。2氧化制Cl?的反应平衡常数减小
D.图中转化涉及的反应中有两个属于氧化还原反应
11.(2024•江苏卷)在给定条件下,卜.列制备过程涉及的物质转化均可实现的是
A.HC1制备:NaCl溶液蝴■YH?和Cl?』避>HQ
B.金属Mg制备:Mg(OH1—溶液^Mg
C.纯碱工业:NaQ溶液一^NaHCO,^^Na2c0、
硫酸工业:
D.FeS2^->SO2^^H;SO4
12.(2024•黑吉辽卷)也。:分解的“碘钟”反应美轮美奂。将一定浓度的三种溶液(①H。溶液;②淀
粉、丙二酸和MnSO”混合溶液;③KIO、、稀硫酸混合溶液)混合,溶液颜色在无色和蓝色之间来回振
荡,周期性变色;几分钟后,稳定为蓝色。下列说法错误的是
A.无色—蓝色:生成12B.蓝色T无色:L转化为化合态
C.也02起漂白作用D.淀粉作指示剂
■中刺突破
I.(2025-江苏泰州•二模)在给定条件下,下列物质间的转化均可实现的是
Na
A.FcS,—§7->SO.>0->Na,SO4
B.漂白粉2>HC1O光出
C.CuO儿JCU(OH)2呼1-2>Cuq
iO
D.SiO2^r^CO2^^->H2SiO3
2.(2025•安徽六安•二模)卜列有关物质转化关系的说法中不正确的是
甲广c气体
B—1D
图1图2
A.图1中甲可能是CL,X可能是Fe
B.图2中反应一定是置换反应或复分解反应
C.图3中是向某溶液中滴加NaOH溶液的变化图象,原溶质可能是Ab(SO4)3
D.图4中a可能为S,c可能为SO2
3.(2025•广东•二模)部分含Fe、Cu物质的价-类二维图如图所示,下列说法正确的是
化合价
Q------g--
单质氧化物碱盐物质类别
A.若g为氯化物,则g一定可通过a发生化合反应制得
B.若蒸干h溶液并灼烧,一定存在转化关系:hTf—d—a
C.若c为黑色粉末,则组成c的金属元素一定位于元素周期表ds区
D.用e检验糖类,若有b生成,则该糖类一定为葡萄糖
4.(2025•云南大理•二模)在给定条件下,下列制备过程涉及的物质转化均可实现的是
A.HC1制备:NaCl溶液则>也和C1?点燃>HC1
B.工业制镁:海水32tL>Mg(OH)2_^->
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