2019年高考化学二轮复习十大热门专题突破专题03元素化合物学案.docx

专题03 元素化合物一、金属及其化合物考点一 金属的基础知识1.钠及钠的化合物的知识体系2. 铝及铝的化合物的知识体系3. 铁及铁的化合物的知识体系例1. 比较下列四组反应，回答有关问题。一组：Na2O2CO2Na2O2SO2二组：Na2O2FeCl3(溶液)Na2O2FeCl2(溶液)三组：SO2通入品红溶液中，加热Na2O2加入到品红溶液中，加热四组：NaOH溶液滴入紫色石蕊试液中Na2O2固体加入到紫色石蕊试液中(1)写出、两反应的化学方程式。_。(2)判断、反应中可能发生的现象，为什么？_。(3)判断、反应中可能发生的现象，为什么？_。(4)判断、反应中可能发生的现象，为什么？_。【答案】(1)2Na2O22CO2=2Na2CO3O2Na2O2SO2=Na2SO4(2)、反应均会有红褐色沉淀生成并有气体放出；中气体明显少于中气体。原因是FeCl3与NaOH反应生成Fe(OH)3，Fe(OH)3是不溶性的红褐色沉淀；中Fe2具有强还原性，易被Na2O2氧化并生成Fe(OH)3，Na2O2与溶液中的水剧烈反应会有O2产生(3)溶液红色褪去，加热后又恢复红色；溶液红色褪去，加热后不能恢复红色。原因是SO2的漂白性不稳定，Na2O2的漂白性是因其具有强氧化性(4)溶液变蓝，溶液先变蓝后褪色。原因是Na2O2与H2O反应生成NaOH，呈碱性，同时Na2O2因具有强氧化性而能漂白有色物质。例2. 双羟基铝碳酸钠是医疗上常用的一种抑酸剂，其化学式是NaAl(OH)2CO3。关于该物质的说法正确的是()A 该物质属于两性氢氧化物B 该物质是Al(OH)3和Na2CO3的混合物C 1 mol NaAl(OH)2CO3最多可消耗3 mol HD 该药剂不适合于胃溃疡患者服用【答案】D【解析】例3. 由、中的几种物质组成的混合粉末，取样进行下列实验（部分产物略去）：（1）取少量溶液，加入过量的溶液，有沉淀生成。取上层清液，通人，无明显变化，说明样品中不含有的物质是（填化学式） _。（2）为一种或两种气体：若只为一种气体，试剂a为饱和溶液，则反应I中能同时生成两种气体的化学方程式是_。若为两种气体的混合物，试剂a为适量的水，则中两种气体的化学式是 。（3）向中通入过量的，并不断搅拌，充分反应后，溶液中的阳离子是（填写离子符号）_。（4）取中的溶液，调节约为，加入淀粉和，溶液呈蓝色并有红褐色沉淀生成。当消耗时，共转移电子，该反应的离子方程式是_。（5）另取原样品，加入足量稀硫酸充分反应，若溶液中一定不会产生中的红色固体，则原样品中所有可能存在的物质组合是（各组合中物质用化学式表示） _。【答案】（1）（2）和（3）、和（4）（5）和或、和，反应产生的气体通过水，与水反应生成，剩余气体为和；向中通入过量氯气，生成的逐渐与铁粉和铜粉反应生成和，溶液，由此推出溶液中的阳离子为、和；在氯化亚铁溶液中加入淀粉溶液、碘化钾溶液和时，根据消耗时，共转移电子，可知失电子的离子应是和，所以反应为：；当在原样品中加足量稀硫酸，溶液中不出现红色固体，则说明原样品中不存在铁，否则会发生置换反应生成红色固体铜，因此可能的组合为：和或、和。考点二 金属的综合应用例1. 某一化工厂以废铁屑为原料制备FeCl3溶液，用作印刷电路铜板腐蚀剂，并对溶液B进行电解处理的实验流程如图：(1)试剂a应选用_(填写名称)；(2)步骤用到的主要玻璃仪器有漏斗、_(填写仪器名称)；(3)写出步骤中主要反应的化学方程式_；(4)实验室制取气体E的离子方程式是_，欲对气体E进行干燥和吸收，需选用下列装置中的_(填写序号)；(5)如何用化学方法检验气体E？_。【答案】(1)稀盐酸(2)烧杯、玻璃棒(3)2FeCl3Cu=2FeCl2CuCl2(4)MnO24H2Cl,Mn2Cl22H2O(5)将湿润的KI淀粉试纸靠近集气瓶口，试纸变蓝，证明该气体为Cl2【解析】例2. （2017大连二模）氯化亚铜(CuCl)常用作有机合成工业中的催化剂，在空气中迅速被氧化成绿色；见光则分解，变成褐色。下图是工业上用制作印刷电路的废液(含Fe3、Cu2、Fe2、Cl)生产CuCl的流程：根据以上信息回答下列问题：(1)写出生产过程中下列物质的化学式：X_，Y_。(2)写出产生CuCl的化学方程式_。(3)在CuCl的生成过程中理论上不需要补充SO2气体，结合化学方程式和必要的文字说明理由_。(4)在CuCl的生成过程中除环境问题、安全问题外，你认为还应该注意的关键问题是_。(5)实验探究pH对CuCl产率的影响如下表所示：pH1234567CuCl产率70908278757270析出CuCl晶体最佳pH为_，当pH较大时CuCl产率变低的原因是_。(6)氯化亚铜的定量分析：称取样品0.25 g和10 mL过量的FeCl3溶液于250 mL锥形瓶中，充分溶解。用0.10 molL1硫酸铈标准溶液滴定。已知：CuClFeCl3=CuCl2FeCl2、Fe2Ce4=Fe3Ce3。三次平行实验结果如下(平行实验结果相差不能超过1%)：平行实验次数1230.25 g样品消耗硫酸铈标准溶液的体积(mL)24.3524.0523.95则样品中CuCl的纯度为_(结果保留三位有效数字)。【答案】(1)Fe稀盐酸(2)CuCl2CuSO4SO22H2O=2CuCl2H2SO4(3)Cu2H2SO4(浓)CuSO4SO22H2O反应中生成的CuSO4和SO2为11，所以理论上不需要补充SO2气体(4)生产中应防止CuCl的氧化和见光分解(5)2pH较大时，Cu2水解程度增大，反应生成CuCl减少(6)0.955或者95.5%【解析】(4)因CuCl在空气中迅速被氧化成绿色且见光分解变成褐色，故生产中应注意防止CuCl的氧化和见光分解。(5)由表中数据可知，pH2时，CuCl产率最高；pH较大时，Cu2水解程度增大，导致反应生成CuCl减少。(6)根据题目中所给数据及平行实验结果相差不能超过1%，故舍弃第一次数据，利用第二次和第三次数据计算，滴定0.25 g样品消耗硫酸铈标准溶液的平均体积是(24.0523.95)mL224.0 mL，所以CuCl的纯度为24.0103L0.10 molL199.5 gmol1/0.25 g100%95.5%。例3. （2015安徽卷）硼氢化钠(NaBH4)在化工等领域具有重要的应用价值，某研究小组采用偏硼酸钠(NaBO2)为主要原料制备NaBH4，其流程如下：已知：NaBH4常温下能与水反应，可溶于异丙胺(沸点：33 )。(1)在第步反应加料之前，需要将反应器加热至100 以上并通入氩气，该操作的目的是_，原料中的金属钠通常保存在_中，实验室取用少量金属钠需要用到的实验用品有_、_、玻璃片和小刀等。(2)请配平第步反应的化学方程式：NaBO2SiO2NaH2=NaBH4Na2SiO3(3)第步分离采用的方法是_；第步分出NaBH4并回收溶剂，采用的方法是_。(4)NaBH4(s)与水(l)反应生成NaBO2(s)和氢气(g)，在25 、101 kPa下，已知每消耗3.8 g NaBH4(s)放热21.6 kJ，该反应的热化学方程式是_。【答案】(1)除去反应器中的水蒸气和空气煤油镊子滤纸(2)124212(3)过滤蒸馏(4)NaBH4(s)2H2O(l)=NaBO2(s)4H2(g)H216.0 kJmol1【解析】(3)经过第步后得到溶液和固体，故该操作为过滤；由于异丙胺的沸点较低，故第步可以采用蒸馏的方法分离出NaBH4并回收溶剂。(4)NaBH4与水反应的化学方程式为NaBH42H2O=NaBO24H2，3.8 g NaBH4的物质的量为0.1 mol，故1 mol NaBH4与水反应时放出216.0 kJ热量，由此可写出热化学方程式。1. 过氧化钠与碳酸氢钠固体混合后，在密闭的容器中加热充分反应，排出气体物质后冷却，残留的固体物质是（ ）A B、C、 D、【答案】A【解析】根据反应式：，；根据计量关系，可知生成和各，只有，故其恰好和反应生成和，气体排出后，只剩余。2. 在上海首飞的C919大型飞机采用了大量新型材料铝锂合金。下列关于铝锂合金的说法不正确的是()A铝锂合金是铝与锂形成的混合物B铝锂合金的硬度比锂大C铝锂合金的熔沸点比铝低D铝锂合金耐酸碱腐蚀【答案】D【解析】铝锂合金中的铝能与酸和碱反应，锂能与酸反应，故铝锂合金不耐酸碱腐蚀。3. 用含有少量Mg的Al片制取纯净的Al(OH)3，下列操作中最恰当的组合是()加盐酸溶解加NaOH溶液过滤通入过量CO2生成Al(OH)3加盐酸生成Al(OH)3加过量氨水生成Al(OH)3AB CD【答案】C【解析】4. 某烧杯中盛有含0.2 mol NH4Al(SO4)2的溶液，向其中缓缓加入4 molL1的NaOH溶液200 mL，使其充分反应，此时烧杯中铝元素的存在形式为()AAl3和Al(OH)3BAlOCAlO和Al(OH)3DAl(OH)3【答案】D【解析】由Al33OH=Al(OH)3，NHOH=NH3H2O；及题给数据知，Al3恰好全部转化为Al(OH)3。5. (2018太原高三模拟)工业上以粗盐(含Ca2、Mg2、SO等杂质)为主要原料，采用“侯氏制碱法”生产纯碱和化肥NH4Cl，实验室模拟工艺流程如图甲所示。下列说法正确的是()A饱和食盐水中先通入的气体为CO2B流程图中的“系列操作”中一定需要使用玻璃棒C如图乙所示装置可以比较Na2CO3和NaHCO3晶体的热稳定性D对粗盐溶液除杂可依次加入过量NaOH、Na2CO3、BaCl2溶液，过滤后再加入盐酸调节溶液的pH【答案】B6. 氧化还原反应广泛应用于金属的冶炼。下列说法不正确的是()A电解熔融氯化钠制取金属钠的反应中，钠离子被还原，氯离子被氧化B在湿法炼铜与火法炼铜的反应中，铜元素都发生还原反应C用磁铁矿炼铁的反应中，1 mol Fe3O4被CO还原成Fe，转移9 mol eD铝热法还原铁的反应中，放出的热量能使铁熔化【答案】C【解析】在利用磁铁矿炼铁的过程中，1 mol Fe3O4被CO还原成Fe，转移8 mol e，C项错误。其余三项均正确。7. 下列关于铜的化合物的说法正确的是()A蓝色硫酸铜晶体受热转化为白色硫酸铜粉末是化学变化B常温下将铜丝伸入盛满氯气的集气瓶中，有棕黄色的烟生成C用稀盐酸除去铜锈的离子方程式为CuO2H=Cu2H2OD向CuSO4溶液中滴入过量NaOH溶液充分反应后，将混合物倒入蒸发皿加热煮沸一会儿，然后冷却、过滤，滤纸上的物质为“蓝色固体”【答案】A【解析】蓝色硫酸铜晶体受热失去结晶水转化为白色硫酸铜粉末是化学变化，A正确；常温下铜与氯气不反应，需在点燃条件下才能反应，观察到有棕色的烟生成，B错误；铜锈的成分是碱式碳酸铜，不是氧化铜，C错误；CuSO4溶液中滴入过量NaOH溶液充分反应后生成Cu(OH)2沉淀，加热后过滤，滤纸上留下的是黑色物质CuO，D错误。8. （2014江苏卷）磷酸铁(FePO42H2O，难溶于水的米白色固体)可用于生产药物、食品添加剂和锂离子电池的正极材料。实验室可通过下列实验制备磷酸铁。(1)称取一定量已除去油污的废铁屑，加入稍过量的稀硫酸，加热、搅拌，反应一段时间后过滤。反应加热的目的是_。(2)向滤液中加入一定量H2O2氧化Fe2。为确定加入H2O2的量，需先用K2Cr2O7标准溶液滴定滤液中的Fe2，离子方程式如下：Cr2O6Fe214H=2Cr36Fe37H2O在向滴定管中注入K2Cr2O7标准溶液前，滴定管需要检漏、_和_。若滴定x mL滤液中的Fe2，消耗a molL1K2Cr2O7标准溶液b mL，则滤液中c(Fe2)_molL1。为使滤液中的Fe2完全被H2O2氧化，下列实验条件控制正确的是_(填序号)。A加入适当过量的H2O2溶液B缓慢滴加H2O2溶液并搅拌C加热，使反应在较高温度下进行D用氨水调节溶液pH7【答案】(1)加快铁与稀硫酸的反应速率(2)用蒸馏水洗净用K2Cr2O7标准溶液润洗23次AB【解析】9. Cu2S是火法炼铜的重要原料之一，下面是由Cu2S冶炼铜及制取CuSO45H2O的流程图：Cu2SCuCu2O、CuOAB胆矾(1)Cu2S中铜元素的化合价为_，火法炼铜的反应原理是_(用化学方程式表示)。(2)向Cu2O、CuO中加入足量稀硫酸得到的体系A中溶液呈蓝色，且有红色物质生成，请写出生成红色物质的离子方程式：_。(3)若将A中红色物质反应掉，操作中加入的试剂最好是_(填字母)。A适量的NaNO3 B适量的HNO3 C适量的H2O2【答案】(1)1Cu2SO22CuSO2(2)Cu2O2H=Cu2CuH2O(3)C【解析】10. (2016江苏化学，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)氯化过程控制电石渣过量、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。生成Ca(ClO)2的化学方程式为_。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)26Cl2=Ca(ClO3)25CaCl26H2O氯化完成后过滤。滤渣的主要成分为_(填化学式)。滤液中Ca(ClO3)2与CaCl2的物质的量之比nCa(ClO3)2 nCaCl2 _15(填“”、“Fe2BrB原混合溶液中FeBr2的物质的量为3 molC当通入1 mol Cl2时，溶液中发生的离子反应为2Fe2Cl2=2Fe32ClD原溶液中：n(Fe2)n(I)n(Br)213【答案】C4. 某同学用下列装置制备并检验Cl2的性质。下列说法正确的是()A图中：如果MnO2过量，浓盐酸就可全部被消耗B图中：量筒中发生了加成反应C图中：发生的反应不是燃烧反应D图中：湿润的有色布条能褪色，将硫酸溶液滴入烧杯中，至溶液显酸性，结果有Cl2生成【答案】D【解析】A项，稀盐酸与MnO2不反应；B项，发生的为取代反应；C项，Cu在Cl2中发生了燃烧反应；D项，Cl、ClO在酸性条件下可生成Cl2。5. (2018湘潭模拟)NH3是一种重要的化工原料，可以制备一系列物质(如图)。下列有关表述正确的是()ANH4Cl和NaHCO3都是常用的化肥BNO2与水反应时，氧化剂与还原剂的物质的量之比为11CNH3和NO2在一定条件下可发生氧化还原反应D利用上述关系制取NaHCO3的操作为向饱和NaCl溶液中依次通入过量的CO2、NH3，然后过滤得到NaHCO3【答案】C6. 如下图，利用培养皿探究氨气的性质。实验时向NaOH固体上滴几滴浓氨水，立即用另一表面皿扣在上面。下表中对实验现象所做的解释正确的是()选项实验现象解释A浓盐酸附近产生白烟NH3与浓盐酸反应产生了NH4Cl固体B浓硫酸附近无明显现象NH3与浓硫酸不发生反应C氯化物溶液变浑浊该溶液一定是AlCl3溶液D干燥红色石蕊试纸不变色，湿润红色石蕊试纸变蓝NH3是一种可溶性碱【答案】A【解析】NH3能与HCl发生化合反应，生成NH4Cl白色固体，NH3也能与H2SO4发生化合反应，生成(NH4)2SO4；NH3与氯化物溶液反应生成氢氧化物沉淀，该氯化物可以是氯化铝、氯化镁等；NH3溶于水生成NH3H2O，NH3H2O属于碱，NH3不属于碱。7. (2017临沂二模)某混合溶液中含有NaI、NaBr、Na2SO4三种溶质，其物质的量均为1 mol，向混合溶液中通入一定量的氯气。下列说法正确的是()A将溶液蒸干最多可以得到4 mol NaClB将溶液蒸干并灼烧，得到的固体可能是NaCl、NaBr、Na2SO4C向溶液中滴加淀粉KI溶液，溶液变蓝，则氯气一定过量D若通入氯气的体积为22.4 L(标准状况)，反应的离子方程式为2ICl2=I22Cl【答案】B8. (2017北京东城二模,28)资料显示“强酸性或强碱性溶液可使品红溶液褪色”。某兴趣小组探究SO2使品红溶液褪色的原因,实验如下。.探究体现漂白性的主要微粒实验一:将SO2分别通入0.1%品红水溶液和0.1%品红乙醇溶液中,观察到前者褪色而后者不褪色。实验二:试管中的液体现象a.0.1 mol/L SO2水溶液(pH=2)溶液逐渐变浅,约90 s后完全褪色b.0.1 mol/L NaHSO3溶液(pH=5)溶液立即变浅,约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溶液红色溶液不变色e.pH=2的H2SO4溶液红色溶液不变色(1)SO2水溶液中含的微粒有。(2)NaHSO3溶液显酸性的原因是(用平衡原理解释)。(3)实验d的目的是。(4)由实验一、二可知:该实验条件下,SO2使品红溶液褪色时起主要作用的微粒是。.探究褪色过程的可逆性(5)甲同学:向a实验后的无色溶液中滴入NaOH溶液至pH=10时,溶液颜色不变。乙同学:向a实验后的无色溶液中滴入Ba(OH)2溶液至pH=10时,生成白色沉淀,溶液变红。实验方案合理的是(选填“甲”或“乙”)。结合离子方程式说明其原因是。(6)丙同学利用SO2的还原性设计并完成了下列实验,得出结论:该褪色过程是可逆的。步骤一,中反应的化学方程式是。将步骤二中的实验方案补充完整(按步骤一的形式呈现):。【答案】(1)SO2、H2SO3、HS、S(2)HS存在:HS H+S和HS+H2O H2SO3+OH-,HS的电离程度大于水解程度(3)证明该实验条件下OH-对品红褪色不产生干扰(4)S(5)乙S能使品红褪色,因SO2+2OH-+Ba2+ BaSO3+H2O,可以排除S的干扰(6)I2+SO2+2H2O H2SO4+2HI【解析】的电离程度大于水解程度,故NaHSO3溶液显酸性。(3)因为强碱性溶液也可使品红溶液褪色,