2019年高考化學二輪復習 十大熱門專題突破 專題03 元素化合物學案.doc
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專題03 元素化合物一、金屬及其化合物考點一 金屬的基礎知識1.鈉及鈉的化合物的知識體系2. 鋁及鋁的化合物的知識體系3. 鐵及鐵的化合物的知識體系例1. 比較下列四組反應,回答有關問題。一組:Na2O2CO2Na2O2SO2二組:Na2O2FeCl3(溶液)Na2O2FeCl2(溶液)三組:SO2通入品紅溶液中,加熱Na2O2加入到品紅溶液中,加熱四組:NaOH溶液滴入紫色石蕊試液中Na2O2固體加入到紫色石蕊試液中(1)寫出、兩反應的化學方程式。_。(2)判斷、反應中可能發(fā)生的現象,為什么?_。(3)判斷、反應中可能發(fā)生的現象,為什么?_。(4)判斷、反應中可能發(fā)生的現象,為什么?_。【答案】(1)2Na2O22CO2=2Na2CO3O2Na2O2SO2=Na2SO4(2)、反應均會有紅褐色沉淀生成并有氣體放出;中氣體明顯少于中氣體。原因是FeCl3與NaOH反應生成Fe(OH)3,Fe(OH)3是不溶性的紅褐色沉淀;中Fe2具有強還原性,易被Na2O2氧化并生成Fe(OH)3,Na2O2與溶液中的水劇烈反應會有O2產生(3)溶液紅色褪去,加熱后又恢復紅色;溶液紅色褪去,加熱后不能恢復紅色。原因是SO2的漂白性不穩(wěn)定,Na2O2的漂白性是因其具有強氧化性(4)溶液變藍,溶液先變藍后褪色。原因是Na2O2與H2O反應生成NaOH,呈堿性,同時Na2O2因具有強氧化性而能漂白有色物質。例2. 雙羥基鋁碳酸鈉是醫(yī)療上常用的一種抑酸劑,其化學式是NaAl(OH)2CO3。關于該物質的說法正確的是()A 該物質屬于兩性氫氧化物B 該物質是Al(OH)3和Na2CO3的混合物C 1 mol NaAl(OH)2CO3最多可消耗3 mol HD 該藥劑不適合于胃潰瘍患者服用【答案】D【解析】例3. 由、中的幾種物質組成的混合粉末,取樣進行下列實驗(部分產物略去):(1)取少量溶液,加入過量的溶液,有沉淀生成。取上層清液,通人,無明顯變化,說明樣品中不含有的物質是(填化學式) _。(2)為一種或兩種氣體:若只為一種氣體,試劑a為飽和溶液,則反應I中能同時生成兩種氣體的化學方程式是_。若為兩種氣體的混合物,試劑a為適量的水,則中兩種氣體的化學式是 。(3)向中通入過量的,并不斷攪拌,充分反應后,溶液中的陽離子是(填寫離子符號)_。(4)取中的溶液,調節(jié)約為,加入淀粉和,溶液呈藍色并有紅褐色沉淀生成。當消耗時,共轉移電子,該反應的離子方程式是_。(5)另取原樣品,加入足量稀硫酸充分反應,若溶液中一定不會產生中的紅色固體,則原樣品中所有可能存在的物質組合是(各組合中物質用化學式表示) _?!敬鸢浮浚?)(2)和(3)、和(4)(5)和或、和,反應產生的氣體通過水,與水反應生成,剩余氣體為和;向中通入過量氯氣,生成的逐漸與鐵粉和銅粉反應生成和,溶液,由此推出溶液中的陽離子為、和;在氯化亞鐵溶液中加入淀粉溶液、碘化鉀溶液和時,根據消耗時,共轉移電子,可知失電子的離子應是和,所以反應為:;當在原樣品中加足量稀硫酸,溶液中不出現紅色固體,則說明原樣品中不存在鐵,否則會發(fā)生置換反應生成紅色固體銅,因此可能的組合為:和或、和??键c二 金屬的綜合應用例1. 某一化工廠以廢鐵屑為原料制備FeCl3溶液,用作印刷電路銅板腐蝕劑,并對溶液B進行電解處理的實驗流程如圖:(1)試劑a應選用_(填寫名稱);(2)步驟用到的主要玻璃儀器有漏斗、_(填寫儀器名稱);(3)寫出步驟中主要反應的化學方程式_;(4)實驗室制取氣體E的離子方程式是_,欲對氣體E進行干燥和吸收,需選用下列裝置中的_(填寫序號);(5)如何用化學方法檢驗氣體E?_。【答案】(1)稀鹽酸(2)燒杯、玻璃棒(3)2FeCl3Cu=2FeCl2CuCl2(4)MnO24H2Cl,Mn2Cl22H2O(5)將濕潤的KI淀粉試紙靠近集氣瓶口,試紙變藍,證明該氣體為Cl2【解析】例2. (2017大連二模)氯化亞銅(CuCl)常用作有機合成工業(yè)中的催化劑,在空氣中迅速被氧化成綠色;見光則分解,變成褐色。下圖是工業(yè)上用制作印刷電路的廢液(含Fe3、Cu2、Fe2、Cl)生產CuCl的流程:根據以上信息回答下列問題:(1)寫出生產過程中下列物質的化學式:X_,Y_。(2)寫出產生CuCl的化學方程式_。(3)在CuCl的生成過程中理論上不需要補充SO2氣體,結合化學方程式和必要的文字說明理由_。(4)在CuCl的生成過程中除環(huán)境問題、安全問題外,你認為還應該注意的關鍵問題是_。(5)實驗探究pH對CuCl產率的影響如下表所示:pH1234567CuCl產率70908278757270析出CuCl晶體最佳pH為_,當pH較大時CuCl產率變低的原因是_。(6)氯化亞銅的定量分析:稱取樣品0.25 g和10 mL過量的FeCl3溶液于250 mL錐形瓶中,充分溶解。用0.10 molL1硫酸鈰標準溶液滴定。已知:CuClFeCl3=CuCl2FeCl2、Fe2Ce4=Fe3Ce3。三次平行實驗結果如下(平行實驗結果相差不能超過1%):平行實驗次數1230.25 g樣品消耗硫酸鈰標準溶液的體積(mL)24.3524.0523.95則樣品中CuCl的純度為_(結果保留三位有效數字)?!敬鸢浮?1)Fe稀鹽酸(2)CuCl2CuSO4SO22H2O=2CuCl2H2SO4(3)Cu2H2SO4(濃)CuSO4SO22H2O反應中生成的CuSO4和SO2為11,所以理論上不需要補充SO2氣體(4)生產中應防止CuCl的氧化和見光分解(5)2pH較大時,Cu2水解程度增大,反應生成CuCl減少(6)0.955或者95.5%【解析】(4)因CuCl在空氣中迅速被氧化成綠色且見光分解變成褐色,故生產中應注意防止CuCl的氧化和見光分解。(5)由表中數據可知,pH2時,CuCl產率最高;pH較大時,Cu2水解程度增大,導致反應生成CuCl減少。(6)根據題目中所給數據及平行實驗結果相差不能超過1%,故舍棄第一次數據,利用第二次和第三次數據計算,滴定0.25 g樣品消耗硫酸鈰標準溶液的平均體積是(24.0523.95)mL224.0 mL,所以CuCl的純度為24.0103L0.10 molL199.5 gmol1/0.25 g100%95.5%。例3. (2015安徽卷)硼氫化鈉(NaBH4)在化工等領域具有重要的應用價值,某研究小組采用偏硼酸鈉(NaBO2)為主要原料制備NaBH4,其流程如下:已知:NaBH4常溫下能與水反應,可溶于異丙胺(沸點:33 )。(1)在第步反應加料之前,需要將反應器加熱至100 以上并通入氬氣,該操作的目的是_,原料中的金屬鈉通常保存在_中,實驗室取用少量金屬鈉需要用到的實驗用品有_、_、玻璃片和小刀等。(2)請配平第步反應的化學方程式:NaBO2SiO2NaH2=NaBH4Na2SiO3(3)第步分離采用的方法是_;第步分出NaBH4并回收溶劑,采用的方法是_。(4)NaBH4(s)與水(l)反應生成NaBO2(s)和氫氣(g),在25 、101 kPa下,已知每消耗3.8 g NaBH4(s)放熱21.6 kJ,該反應的熱化學方程式是_?!敬鸢浮?1)除去反應器中的水蒸氣和空氣煤油鑷子濾紙(2)124212(3)過濾蒸餾(4)NaBH4(s)2H2O(l)=NaBO2(s)4H2(g)H216.0 kJmol1【解析】(3)經過第步后得到溶液和固體,故該操作為過濾;由于異丙胺的沸點較低,故第步可以采用蒸餾的方法分離出NaBH4并回收溶劑。(4)NaBH4與水反應的化學方程式為NaBH42H2O=NaBO24H2,3.8 g NaBH4的物質的量為0.1 mol,故1 mol NaBH4與水反應時放出216.0 kJ熱量,由此可寫出熱化學方程式。1. 過氧化鈉與碳酸氫鈉固體混合后,在密閉的容器中加熱充分反應,排出氣體物質后冷卻,殘留的固體物質是( )A B、C、 D、【答案】A【解析】根據反應式:,;根據計量關系,可知生成和各,只有,故其恰好和反應生成和,氣體排出后,只剩余。2. 在上海首飛的C919大型飛機采用了大量新型材料鋁鋰合金。下列關于鋁鋰合金的說法不正確的是()A鋁鋰合金是鋁與鋰形成的混合物B鋁鋰合金的硬度比鋰大C鋁鋰合金的熔沸點比鋁低D鋁鋰合金耐酸堿腐蝕【答案】D【解析】鋁鋰合金中的鋁能與酸和堿反應,鋰能與酸反應,故鋁鋰合金不耐酸堿腐蝕。3. 用含有少量Mg的Al片制取純凈的Al(OH)3,下列操作中最恰當的組合是()加鹽酸溶解加NaOH溶液過濾通入過量CO2生成Al(OH)3加鹽酸生成Al(OH)3加過量氨水生成Al(OH)3AB CD【答案】C【解析】4. 某燒杯中盛有含0.2 mol NH4Al(SO4)2的溶液,向其中緩緩加入4 molL1的NaOH溶液200 mL,使其充分反應,此時燒杯中鋁元素的存在形式為()AAl3和Al(OH)3BAlOCAlO和Al(OH)3DAl(OH)3【答案】D【解析】由Al33OH=Al(OH)3,NHOH=NH3H2O;及題給數據知,Al3恰好全部轉化為Al(OH)3。5. (2018太原高三模擬)工業(yè)上以粗鹽(含Ca2、Mg2、SO等雜質)為主要原料,采用“侯氏制堿法”生產純堿和化肥NH4Cl,實驗室模擬工藝流程如圖甲所示。下列說法正確的是()A飽和食鹽水中先通入的氣體為CO2B流程圖中的“系列操作”中一定需要使用玻璃棒C如圖乙所示裝置可以比較Na2CO3和NaHCO3晶體的熱穩(wěn)定性D對粗鹽溶液除雜可依次加入過量NaOH、Na2CO3、BaCl2溶液,過濾后再加入鹽酸調節(jié)溶液的pH【答案】B6. 氧化還原反應廣泛應用于金屬的冶煉。下列說法不正確的是()A電解熔融氯化鈉制取金屬鈉的反應中,鈉離子被還原,氯離子被氧化B在濕法煉銅與火法煉銅的反應中,銅元素都發(fā)生還原反應C用磁鐵礦煉鐵的反應中,1 mol Fe3O4被CO還原成Fe,轉移9 mol eD鋁熱法還原鐵的反應中,放出的熱量能使鐵熔化【答案】C【解析】在利用磁鐵礦煉鐵的過程中,1 mol Fe3O4被CO還原成Fe,轉移8 mol e,C項錯誤。其余三項均正確。7. 下列關于銅的化合物的說法正確的是()A藍色硫酸銅晶體受熱轉化為白色硫酸銅粉末是化學變化B常溫下將銅絲伸入盛滿氯氣的集氣瓶中,有棕黃色的煙生成C用稀鹽酸除去銅銹的離子方程式為CuO2H=Cu2H2OD向CuSO4溶液中滴入過量NaOH溶液充分反應后,將混合物倒入蒸發(fā)皿加熱煮沸一會兒,然后冷卻、過濾,濾紙上的物質為“藍色固體”【答案】A【解析】藍色硫酸銅晶體受熱失去結晶水轉化為白色硫酸銅粉末是化學變化,A正確;常溫下銅與氯氣不反應,需在點燃條件下才能反應,觀察到有棕色的煙生成,B錯誤;銅銹的成分是堿式碳酸銅,不是氧化銅,C錯誤;CuSO4溶液中滴入過量NaOH溶液充分反應后生成Cu(OH)2沉淀,加熱后過濾,濾紙上留下的是黑色物質CuO,D錯誤。8. (2014江蘇卷)磷酸鐵(FePO42H2O,難溶于水的米白色固體)可用于生產藥物、食品添加劑和鋰離子電池的正極材料。實驗室可通過下列實驗制備磷酸鐵。(1)稱取一定量已除去油污的廢鐵屑,加入稍過量的稀硫酸,加熱、攪拌,反應一段時間后過濾。反應加熱的目的是_。(2)向濾液中加入一定量H2O2氧化Fe2。為確定加入H2O2的量,需先用K2Cr2O7標準溶液滴定濾液中的Fe2,離子方程式如下:Cr2O6Fe214H=2Cr36Fe37H2O在向滴定管中注入K2Cr2O7標準溶液前,滴定管需要檢漏、_和_。若滴定x mL濾液中的Fe2,消耗a molL1K2Cr2O7標準溶液b mL,則濾液中c(Fe2)_molL1。為使濾液中的Fe2完全被H2O2氧化,下列實驗條件控制正確的是_(填序號)。A加入適當過量的H2O2溶液B緩慢滴加H2O2溶液并攪拌C加熱,使反應在較高溫度下進行D用氨水調節(jié)溶液pH7【答案】(1)加快鐵與稀硫酸的反應速率(2)用蒸餾水洗凈用K2Cr2O7標準溶液潤洗23次AB【解析】9. Cu2S是火法煉銅的重要原料之一,下面是由Cu2S冶煉銅及制取CuSO45H2O的流程圖:Cu2SCuCu2O、CuOAB膽礬(1)Cu2S中銅元素的化合價為_,火法煉銅的反應原理是_(用化學方程式表示)。(2)向Cu2O、CuO中加入足量稀硫酸得到的體系A中溶液呈藍色,且有紅色物質生成,請寫出生成紅色物質的離子方程式:_。(3)若將A中紅色物質反應掉,操作中加入的試劑最好是_(填字母)。A適量的NaNO3 B適量的HNO3 C適量的H2O2【答案】(1)1Cu2SO22CuSO2(2)Cu2O2H=Cu2CuH2O(3)C【解析】10. (2016江蘇化學,16)以電石渣主要成分為Ca(OH)2和CaCO3為原料制備KClO3的流程如下:(1)氯化過程控制電石渣過量、在75 左右進行。氯化時存在Cl2與Ca(OH)2作用生成Ca(ClO)2的反應,Ca(ClO)2進一步轉化為Ca(ClO3)2,少量Ca(ClO)2 分解為CaCl2和O2。生成Ca(ClO)2的化學方程式為_。提高Cl2轉化為Ca(ClO3)2的轉化率的可行措施有_(填序號)。A適當減緩通入Cl2速率B充分攪拌漿料C加水使Ca(OH)2完全溶解(2)氯化過程中Cl2 轉化為Ca(ClO3)2的總反應方程式為:6Ca(OH)26Cl2=Ca(ClO3)25CaCl26H2O氯化完成后過濾。濾渣的主要成分為_(填化學式)。濾液中Ca(ClO3)2與CaCl2的物質的量之比nCa(ClO3)2 nCaCl2 _15(填“”、“Fe2BrB原混合溶液中FeBr2的物質的量為3 molC當通入1 mol Cl2時,溶液中發(fā)生的離子反應為2Fe2Cl2=2Fe32ClD原溶液中:n(Fe2)n(I)n(Br)213【答案】C4. 某同學用下列裝置制備并檢驗Cl2的性質。下列說法正確的是()A圖中:如果MnO2過量,濃鹽酸就可全部被消耗B圖中:量筒中發(fā)生了加成反應C圖中:發(fā)生的反應不是燃燒反應D圖中:濕潤的有色布條能褪色,將硫酸溶液滴入燒杯中,至溶液顯酸性,結果有Cl2生成【答案】D【解析】A項,稀鹽酸與MnO2不反應;B項,發(fā)生的為取代反應;C項,Cu在Cl2中發(fā)生了燃燒反應;D項,Cl、ClO在酸性條件下可生成Cl2。5. (2018湘潭模擬)NH3是一種重要的化工原料,可以制備一系列物質(如圖)。下列有關表述正確的是()ANH4Cl和NaHCO3都是常用的化肥BNO2與水反應時,氧化劑與還原劑的物質的量之比為11CNH3和NO2在一定條件下可發(fā)生氧化還原反應D利用上述關系制取NaHCO3的操作為向飽和NaCl溶液中依次通入過量的CO2、NH3,然后過濾得到NaHCO3【答案】C6. 如下圖,利用培養(yǎng)皿探究氨氣的性質。實驗時向NaOH固體上滴幾滴濃氨水,立即用另一表面皿扣在上面。下表中對實驗現象所做的解釋正確的是()選項實驗現象解釋A濃鹽酸附近產生白煙NH3與濃鹽酸反應產生了NH4Cl固體B濃硫酸附近無明顯現象NH3與濃硫酸不發(fā)生反應C氯化物溶液變渾濁該溶液一定是AlCl3溶液D干燥紅色石蕊試紙不變色,濕潤紅色石蕊試紙變藍NH3是一種可溶性堿【答案】A【解析】NH3能與HCl發(fā)生化合反應,生成NH4Cl白色固體,NH3也能與H2SO4發(fā)生化合反應,生成(NH4)2SO4;NH3與氯化物溶液反應生成氫氧化物沉淀,該氯化物可以是氯化鋁、氯化鎂等;NH3溶于水生成NH3H2O,NH3H2O屬于堿,NH3不屬于堿。7. (2017臨沂二模)某混合溶液中含有NaI、NaBr、Na2SO4三種溶質,其物質的量均為1 mol,向混合溶液中通入一定量的氯氣。下列說法正確的是()A將溶液蒸干最多可以得到4 mol NaClB將溶液蒸干并灼燒,得到的固體可能是NaCl、NaBr、Na2SO4C向溶液中滴加淀粉KI溶液,溶液變藍,則氯氣一定過量D若通入氯氣的體積為22.4 L(標準狀況),反應的離子方程式為2ICl2=I22Cl【答案】B8. (2017北京東城二模,28)資料顯示“強酸性或強堿性溶液可使品紅溶液褪色”。某興趣小組探究SO2使品紅溶液褪色的原因,實驗如下。.探究體現漂白性的主要微粒實驗一:將SO2分別通入0.1%品紅水溶液和0.1%品紅乙醇溶液中,觀察到前者褪色而后者不褪色。實驗二:試管中的液體現象a.0.1 mol/L SO2水溶液(pH=2)溶液逐漸變淺,約90 s后完全褪色b.0.1 mol/L NaHSO3溶液(pH=5)溶液立即變淺,約15 s后完全褪色c.0.1 mol/L Na2SO3溶液(pH=10)溶液立即褪色d.pH=10的NaOH溶液紅色溶液不變色e.pH=2的H2SO4溶液紅色溶液不變色(1)SO2水溶液中含的微粒有。(2)NaHSO3溶液顯酸性的原因是(用平衡原理解釋)。(3)實驗d的目的是。(4)由實驗一、二可知:該實驗條件下,SO2使品紅溶液褪色時起主要作用的微粒是。.探究褪色過程的可逆性(5)甲同學:向a實驗后的無色溶液中滴入NaOH溶液至pH=10時,溶液顏色不變。乙同學:向a實驗后的無色溶液中滴入Ba(OH)2溶液至pH=10時,生成白色沉淀,溶液變紅。實驗方案合理的是(選填“甲”或“乙”)。結合離子方程式說明其原因是。(6)丙同學利用SO2的還原性設計并完成了下列實驗,得出結論:該褪色過程是可逆的。步驟一,中反應的化學方程式是。將步驟二中的實驗方案補充完整(按步驟一的形式呈現):?!敬鸢浮?1)SO2、H2SO3、HS、S(2)HS存在:HS H+S和HS+H2O H2SO3+OH-,HS的電離程度大于水解程度(3)證明該實驗條件下OH-對品紅褪色不產生干擾(4)S(5)乙S能使品紅褪色,因SO2+2OH-+Ba2+ BaSO3+H2O,可以排除S的干擾(6)I2+SO2+2H2O H2SO4+2HI【解析】的電離程度大于水解程度,故NaHSO3溶液顯酸性。(3)因為強堿性溶液也可使品紅溶液褪色,通過實驗d可排除該實驗條件下OH-對品紅褪色的干擾。(4)由兩組實驗可知,該實驗條件下,起主要作用的微粒是S。(5)S可以使品紅溶液褪色,加入Ba(OH)2溶液后發(fā)生反應SO2+2OH-+Ba2+ BaSO3+H2O,可以排除S 的干擾。(6)步驟二中應先加入2滴品紅溶液得到無色溶液,然后向無色溶液中加入碘酒將SO2消耗掉,再用NaOH溶液調pH=2,若紅色恢復,即可證明該褪色過程是可逆的。9. 利用如圖裝置,進行NH3與金屬氧化物MxOy反應生成M、N2、 H2O,通過測量生成水的質量來測定M的相對原子質量。a中試劑是濃氨水。(1)儀器a的名稱為_,儀器b中裝入的試劑可以是_。(2)按氣流方向正確的裝置連接順序為_(填字母,裝置可重復使用)。【答案】(1)分液漏斗NaOH或生石灰或堿石灰 (2)BDADC【解析】10. (2017石家莊第二中學高三模擬)已知A、B、C、D是中學化學的常見物質,且A、B、C均含有同一種元素。在一定條件下它們之間的相互轉化關系如圖所示(部分反應中的H2O已略去)。請回答下列問題:(1)若A可用于自來水消毒,D是生產、生活中用量最大、用途最廣的金屬單質,加熱蒸干B的溶液不能得到B,則B的化學式是_;工業(yè)上制取A的離子方程式為_。(2)若A是一種堿性氣體,常用作制冷劑,B是汽車尾氣之一,遇空氣會變色,則反應的化學方程式為_。(3)若D是氯堿工業(yè)的主要產品之一,B物質具有兩性,則反應的離子方程式是_。(4)若A、C、D都是常見氣體,C是導致酸雨的主要氣體,則反應的化學方程式為_。某同學將搜集到的一定量的酸雨保存在密閉容器中,每隔一定時間測酸雨的pH,發(fā)現在起始一段時間內,酸雨的pH呈減小趨勢,用離子方程式解釋原因:_?!敬鸢浮?1)FeCl32Cl2H2O2OHCl2H2(2)4NH35O24NO6H2O(3)Al(OH)3OH=AlO2H2O(4)2H2SSO2=3S2H2O2H2SO3O2=4H2SO【解析】- 配套講稿:
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