2015高考化学二轮复习专题13无机化学综合应用含答案解析

1、专题十三无机化学综合应用【考纲要求】常见金属元素(Na、Al、Fe、Cu等)与常见非金属元素(H、C、N、O、Si、S、Cl等)各部分知识的综合运用。热点一常见离子的检验及物质推断热点精讲1常见阴离子的检验(1)利用酸碱指示剂检验(2)利用盐酸和其他试剂检验CO：加入BaCl2或CaCl2溶液后生成白色沉淀，再加稀盐酸沉淀溶解，并放出无色无味的气体。SO：先加入足量稀盐酸，无沉淀生成，再加入BaCl2溶液，产生白色沉淀。SO：加入BaCl2溶液，产生白色沉淀，再加稀盐酸，放出无色有刺激性气味能使品红溶液褪色的气体。(3)利用AgNO3(HNO3酸化)溶液检验(4)利用某些特征反应检验I：滴入淀

2、粉溶液和氯水，溶液变蓝色(或加入氯水和四氯化碳，四氯化碳层呈紫红色)。2常见阳离子的检验H滴入紫色石蕊试液，溶液变红色题组集训题组一离子检验的直接判断1正误判断，正确的划“”，错误的划“×”(1)向某溶液中加入稀盐酸，产生的气体通入澄清石灰水，石灰水变浑浊，该溶液一定是碳酸盐溶液(×)(2)将某气体通入溴水中，溴水颜色褪去，该气体一定是乙烯(×)(3)向某溶液中滴加KSCN溶液，溶液不变色，滴加氯水后溶液显红色，该溶液中一定含Fe2()(4)向溶液中滴加酸化的Ba(NO3)2溶液出现白色沉淀，说明该溶液中一定有SO(×)(5)用BaCl2溶液鉴别SO与S

3、O(×)(6)向溶液X中先滴加稀硝酸，再滴加Ba(NO3)2溶液，出现白色沉淀，溶液X中一定含有SO(×)(7)能使润湿的淀粉­KI试纸变成蓝色的物质一定是Cl2(×)(8)某溶液加入CCl4，CCl4层显紫色，证明原溶液中存在I(×)(9)某溶液加入BaCl2溶液，产生不溶于稀硝酸的白色沉淀，该溶液一定含有Ag(×)题组二离子检验的综合应用2某溶液中可能含有K、NH、Ba2、SO、I、CO。分别取样：用pH计测试，溶液显弱酸性；加氯水和CCl4振荡后静置，下层呈无色。为确定该溶液的组成，还需检验的离子是()AK BSO CBa2 D

4、NH热点二物质的特殊转化关系及框图推断热点精讲1直线型转化关系ABC(1)X为O2NaNa2ONa2O2N2NONO2或NH3NONO2SSO2SO3或H2SSO2SO3CCOCO2或CH4COCO2醇醛羧酸(2)X为CO2NaOHNa2CO3NaHCO3(3)X为强酸，如HClNaAlO2Al(OH)3AlCl3Na2CO3NaHCO3CO2(4)X为强碱，如NaOHAlCl3Al(OH)3NaAlO22交叉型转化3三角型转化4注意反应形式与物质的关系，特别是置换反应(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)H2,2MgCO22MgOC。(3)非金属非金

5、属：2F22H2O=4HFO2,2CSiO2Si2CO，CH2O(g)COH2，X2H2S=2HXS。(4)非金属金属，用H2、C冶炼金属。通过反应形式梳理化学反应，培养归纳、整理能力。5抓住化学反应与反应条件的关系多数化学反应需要一定条件，条件不同化学反应也不同。(1)“催化剂”，无机化学反应需要的催化剂不同，但是根据“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、氨气催化氧化联系起来，形成知识链。(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

6、换反应、制造普通玻璃的反应、铝热反应等。6抓住特征颜色和特殊状态(1)(淡)黄(棕)色固体：Na2O2、S、FeCl3、CuCl2；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

7、离子：Cu2(蓝色)、Fe2(浅绿色)、Fe3(黄色)、MnO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：白色沉淀：H2SiO3、AgCl、BaSO4(不溶于酸)、BaSO3、Mg(OH)2、Fe(OH)2、Al(OH)3、BaCO3、CaCO3、CaSO3、MgCO3等；(淡)黄色沉淀：AgBr、AgI、S；红褐色沉淀：Fe(OH)3；蓝色沉淀：Cu(OH)2；砖红色沉淀：Cu2O。7抓住特征反应现象(1)燃烧：H2Cl2(苍白色火焰)，C2H2(C6H6)O2(明亮火焰，大量黑烟)，AlO2(耀眼白

8、光)，MgO2(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)使湿润红色石蕊试纸变蓝的是NH3，使品红溶液褪色的是Cl2、SO2。(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显血红色。(6)Fe2遇OH生成白色沉淀，白色沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色；Fe2遇SCN无明显现象，在通入Cl2后溶液显血红色。(7)与碱反应产生气体的溶液中一般含NH。(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

9、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。题组集训题组一网络验证型1如图所示甲丁四种物质均含有同一种元素，甲可以是单质也可以是气态氢化物，丁是该元素最高价氧化物对应的水化物，则甲、乙、丙、丁四种物质中共同含有的元素可能是()ACl BFe CC DN2甲、乙、丙、丁、戊的相互转化关系如图所示(反应条件略去，箭头表示一步转化)。下列各组物质中，不满足图示转化关系的是()选项甲乙丙戊ACuFeCl3溶液CuCl2溶液FeBH2OFeH2O2CAlNaOH溶液H2Al2O3DCH3CH2OHO2CH3CHOH2方法归纳(1)注意总结反应规律，熟记特殊转化关系。(2)做此类

10、题目，往往是把选项一一带入，按照箭头指向看是否能转化，选出正确答案。题组二寻找“突破口”，破解“框图”推断题3X、Y、D、E、F都是中学化学中的常见物质，已知Y是单质，X是化合物，溶液E中滴入KSCN溶液呈血红色。这些物质间的相互关系如框图所示，根据框图及提示的信息回答下列问题：(1)Y和X的浓溶液反应的条件是_，而该反应在常温下很难进行，其原因是_。(2)写出FGX的离子方程式：_。(3)L转化为I的化学方程式是_。(4)在试管中制备L，为了能观察到L的颜色，需要进行特殊的操作，该特殊的操作是_。(5)将Cu放入0.1 mol·L1 Fe(NO3)3溶液中，反应一段时间后取出Cu片

11、，溶液中答案(1)加热Fe遇浓硝酸表面被钝化，生成致密的氧化膜(2)3NO2H2O=2H2NONO(3)4Fe(OH)22H2OO2=4Fe(OH)3(4)用长胶头滴管吸取FeSO4溶液缓缓插入盛有稀NaOH溶液的试管中，胶头滴管口位于溶液中，慢慢挤出FeSO4溶液(其他合理答案也可)(5)34方法归纳“框图”推断题的答题要领1思维要有整体性解答时必须认真研究题目的总体要求，仔细推敲每一个环节，结合限制条件，弄清各个环节的相互联系，相互影响，串联整个过程，回答力求完整。2假设推断要合理在框图推断中，抓住关键环节，进行合理假设是必须的，按照题目要求理顺后再确定，这样可以大大节省时间。3检验一遍很

12、重要通过一系列思维活动推断出结果后，将结果放入原题中进行检验，完全符合才正确，如有一处不符，可能是哪个环节出现了纰漏，则需再思考。4思维发散有必要注意多解，有时符合题意的解可能不止一种或一组。热点三元素化合物知识的综合应用热点精讲纵观近几年全国各地高考化学试题，除在选择题中直接考查元素化合物的性质、制法及相互转变关系外，更重要的是以元素化合物知识为载体，综合氧化还原、强弱电解质、平衡移动原理、物质结构等理论知识，对考生的思维能力进行综合考查。该部分高考题的特点是新颖、知识覆盖面广、思维跨度大，不但考查一个知识点，而且将多个知识点串联起来，增大了试题的难度。试题大致分为三种类型：一是化学实验对元

13、素化合物知识的探究和验证；二是元素化合物知识在实际生产中的应用；三是化学反应原理对化合物知识的概括和演绎。题组集训题组一利用综合实验探究元素化合物的性质1某小组查文献得知：氧化性IOFe3I2,3Br26FeCl2=2FeBr34FeCl3；I22S2O=S4O2I；CuI是一种白色沉淀(Ksp1.3×1012)。.该小组为确定一份加碘盐(可能含有KIO3、KI、Mg2、Fe3)的成分，设计定性实验加以猜想和验证。(1)实验过程如下：实验步骤实验过程和现象对应结论步骤1取一定量加碘盐，用适量蒸馏水溶解，并加稀盐酸酸化，将所得试液分为3份步骤2第份试液碘盐中肯定含_第份试液第份试液X为

14、_(填化学式)(2)该碘盐中肯定不含的物质是_(用化学式或离子符号表达)。(3)根据信息推断Fe3、S4O、I2、Br2的氧化性由强到弱的顺序是_。(4)第份试液中加入足量KI固体后，反应的离子方程式为_、_。.用“间接碘量法”测定含有CuCl2·2H2O晶体的试样(不含能与I发生反应的氧化性杂质)的纯度，过程如下：取0.40 g试样溶于水，加入过量KI固体，充分反应，生成白色沉淀。加入淀粉作滴定指示剂，用0.100 0 mol·L1 Na2S2O3标准溶液滴定，到达滴定终点时，消耗Na2S2O3标准溶液20.00 mL。(1)滴定终点的现象是_。(2)CuCl2溶液与KI

15、反应的化学方程式为_。(3)该试样中CuCl2·2H2O的质量分数为_。答案.(1)Fe3CCl4(2)KI(3)Br2Fe3I2S4O(4)2Fe32I=2Fe2I2IO5I6H=3I23H2O.(1)蓝色褪去，放置一定时间后不恢复原色(或半分钟内颜色不变化)(2)2CuCl24KI=2CuII24KCl(3)85.5%题组二物质性质与工艺流程2用霞石岩(主要成分Na2O、K2O、Al2O3、SiO2)制碳酸钠、碳酸钾和氧化铝的工艺流程如下：已知：NaHCO3溶液的pH约为89，Na2CO3溶液的pH约为1112。溶解过滤工序产生的滤液中含钠、钾和铝的可溶性盐类，钙和硅等其他杂质在

16、滤渣霞石泥中。部分物质的溶解度见下图，根据题意回答下列问题：(1)固体M的化学式是_，X物质是_。(2)实验室进行煅烧操作时盛放固体物质的实验仪器是_，滤液W中主要含有的离子有_。(3)碳酸化中发生主要反应的离子方程式是_。(4)操作是_(填写名称)，操作是_(选填编号)。a趁热过滤b冷却过滤c蒸馏 d灼烧(5)碳酸化调整pH8的目的是_，产品K2CO3中最可能含有的杂质是_(写化学式)。(6)实验室用下面流程测定产品碳酸钾的纯度，为提高实验精度，T试剂最好是_；操作的名称是_。答案(1)Al2O3CO2(2)坩埚Na、K、HCO(3)2AlOCO23H2O=2Al(OH)3CO(4)蒸发a(

17、5)碳酸根转化为碳酸氢根，利于KHCO3结晶析出Na2CO3(6)足量BaCl2溶液(写CaCl2也可)恒重操作(重复干燥称量操作)题组三元素及其化合物与理论的融合3碳酸二甲酯(MDC)是一种近年来受到广泛关注的环保型绿色化工产品。在催化剂作用下，可由甲醇和CO2直接合成DMC：CO22CH3OHCO(OCH3)2H2O，但甲醇转化率通常不会超过1%是制约该反应走向工业化的主要原因。某研究小组在其他条件不变的情况下，通过研究温度、反应时间、催化剂用量分别对转化数(TON)的影响来评价催化剂的催化效果。计算公式为TON转化的甲醇的物质的量/催化剂的物质的量。(1)已知25 时，甲醇和DMC的标准

18、燃烧热分别为H1和H2，则上述反应在25 时的焓变H3_。(2)根据反应温度对TON的影响图(下图)判断该反应的焓变H_0(填“”、“”或“”)，理由是_。(3)根据反应时间对TON的影响图(下图)，已知溶液总体积10 mL，反应起始时甲醇0.25 mol，催化剂0.6×105 mol，计算该温度下，47 h内DMC的平均反应速率：_；计算10 h时，甲醇的转化率：_。(4)根据该研究小组的实验及催化剂用量TON的影响图(下图)，判断下列说法正确的是_。a由甲醇和CO2直接合成DMC，可以利用价廉易得的甲醇把影响环境的温室气体CO2转化为资源，在资源循环利用和环境保护方面都具有重要意

19、义b在反应体系中添加合适的脱水剂，将提高该反应的TONc当催化剂用量低于1.2×105 mol时，随着催化剂用量的增加，甲醇的平衡转化率显著提高d当催化剂用量高于1.2×105 mol时，随着催化剂用量的增加，DMC的产率反而急剧下降答案(1)2H1H2(2)经过相同的反应时间，温度较低时，反应未达到平衡；温度较高时，反应已达到平衡，随着温度升高，TON减小，即平衡向左移动，说明该反应放热(3)1×103 mol·L1·h18.4×102%(4)ab专题突破训练1下列物质的转化在给定条件下能实现的是()SO2H2SO3H2SO4NH3

20、NO2HNO3CaCl2CaCO3CaONaAlO2(aq)Al(OH)3Al2O3AB C D2有A、B、C、D、E和F六瓶无色溶液，他们都是中学化学中常见的无机试剂。E的溶质是一种无色油状液体，B、C、D和F是盐溶液，且他们的阴离子均不同。现进行如下实验：A有刺激性气味，用沾有浓盐酸的玻璃棒接近A时产生白色烟雾；将A分别加入其他五种溶液中，只有D、F中有沉淀产生；继续加入过量A时，D中沉淀无变化，F中沉淀完全溶解；将B分别加入C、D、E、F中，C、D、F中产生沉淀，E中有无色、无味气体逸出；将C分别加入D、E、F中，均有沉淀生成，再加入稀HNO3沉淀均不溶。根据上述实验信息，下列说法错误的

21、是()AB可能为NaHCO3溶液BF为AgNO3溶液CD不可能是镁或铝的盐酸盐DA为氨水，E为硫酸3A、Y为常见金属单质，X为常见非金属单质。常温下X、G、H、I为气体，C为液体。B是由三种元素组成的盐，加热时发生分解生成两种气体，冷却后又可化合得到B。有关物质之间的转化关系如下图(部分反应条件及生成物略去)。请填写下列空白：(1)B的电子式为_；(2)现用A与石墨作电极，B的浓溶液作电解质溶液，构成原电池。其正极反应式为_；(3)反应的化学方程式为_，反应在冶金工业上属于_(填金属的冶炼方法)；(4)从D的结晶水合物制备D的无水晶体的操作为_；(5)反应的化学方程式为_；反应的离子方程式为_

22、。答案(1) (2)2NH2e=2NH3H2(3)3Fe4H2O(g)Fe3O44H2热还原法或铝热还原法(4)将D的结晶水合物在HCl气流中加热(5)4NH35O24NO6H2OAl33NH3·H2O=Al(OH)33NH或Al33NH33H2O=Al(OH)33NH4氯气是一种重要的化工原料。某学习小组在实验室中利用下图所示装置制取氯气并探究其性质。(1)实验室用二氧化锰和浓盐酸加热制取氯气，发生装置中除圆底烧瓶和导管外还需用到的玻璃仪器有_。(2)装置A中盛有的试剂是_，作用是_。(3)若D中品红溶液褪色，则B装置中发生反应的离子方程式是_。(4)证明FeBr2与Cl2发生了氧

23、化还原反应的实验方法是_(填操作方法)。某研究性学习小组用刚吸收过少量SO2的NaOH溶液吸收处理上述实验后的尾气。经分析吸收尾气一段时间后，吸收液(呈强碱性)中肯定存在Cl、OH、CO和SO，对于可能存在的其他阴离子，研究小组提出以下3种假设。假设1：只存在SO；假设2：只存在ClO；假设3：既不存在SO，也不存在ClO。(5)学习小组判断同时存在SO和ClO是不可能的理由是_。(6)现限选以下试剂，设计实验方案，进行实验，请写出实验步骤以及预期现象和结论。a3 mol·L1 H2SO4 b0.01 mol·L1 KMnO4c1 mol·L1 BaCl2溶液 d

24、淀粉碘化钾溶液e酚酞试液步骤一：取少量吸收液于试管中，滴加3 mol·L1 H2SO4至溶液呈中性，然后将所得溶液分装于A、B两试管中。步骤二：向A试管中滴加少量_(填序号)，若溶液_(填现象)，则假设1成立。步骤三：向B试管中滴加少量_(填序号)，若溶液_(填现象)，则假设2成立。答案(1)分液漏斗、酒精灯(2)饱和食盐水除去氯气中的氯化氢(3)2Fe24Br3Cl2=2Fe36Cl2Br2(4)实验后，取少量B中溶液，滴加KSCN溶液；另取少量B中溶液，加入CCl4溶液萃取(5)SO和ClO因发生氧化还原反应，故不能存在(6)b褪色d变蓝色5.铁盐、亚铁盐是实验室常用的药品。请根

25、据题意，完成下列填空：(1)向酸化的FeCl3溶液中逐滴加入KI溶液，溶液变成棕褐色。该反应的离子方程式为_。(2)向酸化的FeSO4溶液中加几滴硫氰化钾溶液，没有什么明显变化，再滴加双氧水，溶液变血红色。继续滴加双氧水，血红色逐渐褪去，且有气泡产生。写出上述变化中，有关反应的离子方程式：_；Fe33SCN=Fe(SCN)3；11H2O22SCN=2SO2CO2N210H2O2H若生成1 mol N2，H2O2和SCN的反应中转移电子的物质的量是_ mol。(3)根据以上实验，推断Fe2、I和SCN的还原性由强到弱的顺序为_。.某课题组利用Fe粉和KNO3溶液反应，模拟地下水脱氮过程，探究脱氮

26、原理。(4)实验前：先用0.1 mol·L1 H2SO4洗涤Fe粉，其目的是_，然后用蒸馏水洗涤至中性；将KNO3溶液的pH调至2.5；为防止空气中的O2对脱氮的影响，应向KNO3溶液通入_(写化学式)。(5)如图表示足量Fe粉还原上述KNO3溶液过程中，测出的溶液中相关离子浓度、pH随时间的变化关系(部分副反应产物曲线略去)。请根据图中信息写出t1时刻前该反应生成的阳离子分别是_、_。t1时刻后，该反应仍在进行，溶液中NH的浓度在增大，Fe2的浓度却没有增大，可能的原因是_。答案.(1)2Fe32I=2Fe2I2(2)2Fe2H2O22H=2Fe32H2O22(3)IFe2SCN.(4)除去Fe粉表面的铁锈(Fe2O3)等杂质N2(5)Fe2、NH溶液的pH增大，Fe2形成了Fe(OH)2(或与溶液中OH结合)6工业上以碳酸锰矿为主要原料生产MnO2的工艺流程如下：有关氢氧化物开始沉淀和沉淀完全的pH如下表：氢氧化物Al(OH)3Fe(OH)3Fe(OH)2Cu(OH)2Pb(OH)2M