2017年-高考化学常见无机物及化合物专题复习

PAGEPAGE42017年高考化学常见无机物及化合物专题复习【考情快报】在高考中该部分知识的主要题型是直接考查常见无机物性质及其应用的选择题、框图推断题和以常见无机物的知识作为载体综合考查有关概念、理论、实验和计算的非选择题。(1)金属元素及其重要化合物中侧重考查铁、铝、钠、铜的单质、氧化物、氢氧化物和盐的性质及其应用。(2)非金属元素及其重要化合物中侧重考查SO2、NO、NO2、CO、Cl2、HNO3、H2SO4、碳酸盐等物质的性质及其应用。【基础回顾】一、金属及其化合物对于Na、Ａl、Fe、Cu等元素的单质及其化合物，其中：1.能与冷水剧烈反应的单质是___，反应的离子方程式为__________________________。能用作供氧剂的是______。2.能与NaOH溶液反应的单质是Al，反应的离子方程式为____________________________；能与NaOH溶液反应的氧化物是Al2O3，反应的离子方程式为_______________________；属于两性氢氧化物的是_______。3.以上元素形成的氢氧化物中，易被空气中的氧气氧化的是Fe(OH)2，反应的化学方程式为_____________。4.四种元素形成的金属阳离子共有__种，其中氧化性最强的是Fe3+。它与单质铜反应的离子方程式为______。二、非金属单质及其化合物1.对于H、C、N、O、Si、S、Cl等元素形成的单质中(1)属于空气主要构成成分的是______，它们相互反应的化学方程式为_________________；(2)能用于自来水消毒的是____，它与NaOH溶液反应的离子方程式为_______________________，实验室中制备该气体的化学方程式为_____________________________________；(3)属于半导体材料的是___,其工业制取方法为______________________。2.在CO、CO2、SO2、NO、NO2、SiO2等氧化物中(1)能用做工业炼铁还原剂的是______。(2)能使品红溶液褪色的是_____。(3)能与水反应生成强酸的是NO2，反应的化学方程式为____________________。(4)属于普通玻璃构成成分的是_____，它与氢氟酸反应的化学方程式为_______________________。3.在浓硝酸、稀硝酸、浓硫酸、稀硫酸中(1)常温时能使Fe、Al钝化的是_______________。(2)清洗试管内壁上的单质铜通常选用_______，反应的离子方程式为_________________________________。(3)见光易分解的是_______，反应的化学方程式为___________________________。4.在H2O2、NH3、H2S、HCl中(1)被称作绿色氧化剂的是_____，它与FeCl2酸性溶液反应的离子方程式为___________________________。(2)水溶液呈碱性的气体是___，该气体的实验室制备方法的化学方程式为_____________________。(3)还原性最强的是____；常温时能相互反应产生大量白烟的是____，反应的化学方程式为________________。【核心自查】一、常见无机物间的相互转化关系1.直线型转化1.(2012·天津高考)下列单质或化合物性质的描述正确的是()A.NaHSO4水溶液显中性B.SiO2与酸、碱均不反应C.NO2溶于水时发生氧化还原反应D.Fe在足量Cl2中燃烧生成FeCl2和FeCl3【解题指导】解答本题时应注意以下三点：(1)硫酸氢钠属于强酸酸式盐，溶液呈酸性。(2)二氧化硅性质稳定，但是能与氢氧化钠、氢氟酸反应。(3)铁与氯气反应只生成氯化铁。【解析】选C2.(2012·福建高考)下列物质与水作用形成的溶液能与NH4Cl反应生成NH3的是()A.二氧化氮B.钠C.硫酸镁D.二氧化硅【解题指导】根据铵盐与碱作用产生NH3，所以该物质与水作用应生成碱。【解析】选B。钠与水发生反应：2Na+2H2O====2NaOH+H2↑，生成的NaOH能和NH4Cl发生反应：NH4Cl+NaOHNaCl+NH3↑+H2O。【误区警示】易混淆的无机物的性质及用途1.对常见物质燃烧时的火焰颜色记忆不准确(1)苍白色火焰——氢气在氯气中燃烧。(2)蓝色——CO在空气中燃烧。(3)淡蓝色——甲烷、氢气、硫化氢在空气中燃烧。(4)黄色——含钠元素的物质在灯焰上灼烧。(5)紫色(透过蓝色钴玻璃)——含钾元素的物质在灯焰上灼烧。2.混淆烟和雾(1)雾是小液滴在空气中分布形成的。在空气中出现白雾的有HF、HCl、HBr、HI、HNO3等。(2)烟是固体小颗粒在空气中分布形成的。在氯气中燃烧生成烟的有Na(白烟)、Fe(红棕色烟)、Cu(棕黄色烟)(3)在氯气中燃烧生成烟和雾的有P(白色烟雾)。3.将重要物质的用途“张冠李戴”(1)Na2O2可作呼吸面具和潜水艇中的供氧剂，而不能作长途运输鱼苗的供氧剂。(2)Cl2、ClO2、NaClO和漂白粉等可用于自来水的消毒杀菌，明矾可用作净水剂。(3)SO2可用于工艺品的漂白，但不能用于食品漂白。(4)晶体硅可用作半导体材料、太阳能电池和硅合金。(5)SiO2用作制造光导纤维、光学仪器、电子部件和压电材料，石英还可用于制玻璃。(6)NaHCO3、Al(OH)3可用于治疗胃酸过多。(7)NaHCO3用于制造发酵粉。(8)Na2CO3用于制玻璃、造纸和食用碱。(9)BaSO4在医疗上作造影剂——钡餐。(10)AgBr用作感光材料。(11)铝热剂可用于焊接钢轨、冶炼难熔金属。(12)FeCl3溶液可用作腐蚀印刷电路板。【热点考向2】无机框图推断【典例训练】3.(2012·四川高考)下列框图中的字母分别代表一种常见的物质或其溶液，相互之间的转化关系如图所示(部分产物及反应条件已略去)。已知A、B为气态单质，F是地壳中含量最多的金属元素的单质；E、H、I为氧化物，E为黑色固体，I为红棕色气体；M为红褐色沉淀。请回答下列问题：(1)B中所含元素位于元素周期表中第______周期第_______族。(2)A在B中燃烧的现象是________________________________________________________。(3)D+EB的反应中，被氧化与被还原的物质的物质的量之比是______________。(4)G+JM的离子方程式是____________________________________________________________。(5)Y受热分解的化学方程式是_______________________________________________________________。【解题指导】解答本题时应注意以下两点：(1)根据物质的特殊颜色或者特殊的存在形式可以推测元素。(2)在氧化还原反应中并不是所有反应物的化合价都改变。【解析】地壳中含量最多的金属为铝，红棕色的气体为二氧化氮，红褐色沉淀为氢氧化铁,电解X为电解饱和食盐水，产物A在B中能燃烧，则A为氢气，B为氯气，D为氯化氢，E为二氧化锰，C为氢氧化钠，G为偏铝酸钠，J为铁盐，两者发生水解相互促进反应，生成氢氧化铁沉淀，I为二氧化氮，则N为硝酸，Y为硝酸铁，H为氧化铁。(1)根据元素原子的核外电子排布，可以推测元素在周期表中的位置。(2)氢气在氯气中燃烧发出苍白色的火焰，在集气瓶口有白雾生成。(3)浓盐酸与二氧化锰的反应方程式为：MnO2+4HCl(浓)=MnCl2+Cl2↑+2H2O，反应中被氧化与被还原物质的物质的量之比为2∶1。(4)偏铝酸根离子和三价铁离子发生水解相互促进反应。(5)硝酸铁分解生成氧化铁、二氧化氮，化合价只有降低没有升高的元素，因此反应中必然有氧气生成。答案:(1)3ⅦA(2)产生苍白色火焰(3)2∶1(4)3AlO2-+Fe3++6H2O====3Al(OH)3↓+Fe(OH)3↓(5)4Fe(NO3)32Fe2O3+12NO2↑+3O2↑4.(2012·福州一模)甲、乙、丙三种物质都含有A元素，只有甲是单质，其转化关系如下：(1)若乙是目前世界倡导需减少排放的温室气体，丁也含有A元素。则含有7个中子的核素A可用符号表示为_________，丁溶液呈碱性的原因用离子方程式表示为___________________；已知：在常温常压下，1mol甲和一氧化碳分别与充足的氧气反应放出的热量分别是393.5kJ、283.0kJ。试写出甲与乙相互反应的热化学方程式_______________________________。(2)若A是非金属元素，其次外层电子是最外层电子数的2倍，则乙在现代通讯中可用于制造_______________________，写出一个有丙参加的、能证明碳的非金属性强于A的化学方程式____________________________________________________；(3)若甲是生活中最常用的过渡金属单质，其在点燃条件下与氧气反应生成乙。若丁是稀盐酸，则乙→丙的化学方程式为__________________________________________________。【解题指导】解答本题时应注意：(1)常见的温室气体是CO2。(2)现代通讯中用的光纤的主要成分是SiO2。(3)最常用的金属单质是Fe，Fe3O4中Fe的价态为+2和+3价。【解析】(1)乙是温室气体CO2，则甲为单质碳，因为丙、丁均含有碳元素，且均为化合物，故丁为碳酸盐(如Na2CO3)，丙为碳酸氢盐(如NaHCO3)。根据题意得C(s)+O2(g)====CO2(g)ΔH=-393.5kJ·mol-1①，CO(g)+O2(g)====CO2(g)ΔH=-283.0kJ·mol-1②；则①-②×2得C(s)+CO2(g)====2CO(g)ΔH=+172.5kJ·mol-1。(2)因为A是非金属元素，且次外层电子数是最外层电子数的2倍，故A为硅元素；则乙是SiO2。可以利用H2CO3的酸性强于H2SiO3证明碳的非金属性强于硅。(3)生活中最常用的过渡金属单质为Fe，在氧气中点燃生成Fe3O4，其与盐酸反应的化学方程式为Fe3O4+8HCl====2FeCl3+FeCl2+4H2O。答案:(1)136CCO32-+H2OHCO3-+OH-C(s)+CO2(g)==2CO(g)ΔH=+172.5kJ·mol-1(2)光导纤维Na2SiO3+H2O+CO2==2SiO3↓+Na2CO3(3)Fe3O4+8HCl==2FeCl3+FeCl2+4H2O【方法总结】框图推断题解题“五步曲”1.审:见题后从题干→问题→框图迅速浏览一遍，尽量在框图中把相关信息表示出来，明确求解要求。2.找:找“题眼”，即找到解题的突破口，此步非常关键。3.析:从题眼出发，联系新信息及所学过的知识，大胆猜测,顺藤摸瓜,应用正逆向思维、发散收敛思维、横向纵向思维等多种思维方式、进行综合分析、推理，初步得出结论，即所谓“大胆假设，小心论证”。4.验:验证确认将结果放入原题检验，完全符合才算正确。5.答:按题目的要求写出答案。【常规题型】1.下列叙述正确的是()A.地球上的金属元素都是以化合态存在于自然界中B.金属阳离子被还原一定得到金属单质C.NaHCO3比Na2CO3稳定，便于长期保存D.质量相同的NaHCO3和Na2CO3与足量酸反应，NaHCO3产生CO2气体多【解析】选D。金属元素在自然界中的存在形态既有游离态，如不活泼的金等，又有化合态，如活泼的Na、Mg等，故A项错误。Fe3+被还原时可得到Fe2+，如反应2Fe3++Fe====3Fe2+，故B项错误。NaHCO3受热易分解，不如Na2CO3稳定，故C项错误。由NaHCO3和Na2CO3的相对分子质量分别为84和106，故相同质量时NaHCO3的物质的量多，与足量盐酸反应时，放出CO2气体多，所以D项正确。2.下列各组物质中，不是按a→b→c→a(“→”表示一步完成)关系相互转化的是()【解析】选C。SiO2不能直接生成H2SiO3，H2SiO3也不能直接生成Si。3.下列说法正确的是()①SO2能使酸性KMnO4溶液迅速褪色②可以用澄清石灰水鉴别SO2和CO2③硫粉在过量的纯氧中燃烧可以生成SO3④少量SO2通过浓的CaCl2溶液能生成白色沉淀⑤使品红褪色的气体一定为SO2⑥可用AgNO3鉴别红棕色的Br2、NO2⑦无色溶液中加盐酸酸化的Ba(NO3)2溶液后，出现红色沉淀，则一定含有SO42-A.①⑥B.①②④⑤C.①⑤D.全部【解析】选A。②中CO2、SO2都与Ca(OH)2反应生成沉淀，且气体过量后沉淀溶解；③S在O2中燃烧只能生成SO2，不能生成SO3；④SO2同CaCl2溶液不会生成白色沉淀；⑤使品红褪色的还有Cl2等氧化剂，不一定是SO2；⑦中有SO32－干扰。4.A、B、C、X是中学化学常见物质，均由短周期元素组成，转化关系如图。请针对以下三种不同情况回答：(1)若A、B、C中均含同一种常见金属元素，该元素在C中以阴离子形式存在，将A、C的水溶液混合可得B的白色胶状沉淀。①A中含有的金属元素的原子结构示意图为______________。②该金属元素的单质与某红色氧化物在高温下反应，可用于焊接铁轨及定向爆破，已知：1mol该单质完全反应，当温度恢复至298K时，共放热QkJ，请写出该反应的热化学反应方程式为______________________________________________。(2)若A为固态非金属单质，A与X同周期，常温常压下B、C均为无色气体，C是一种常见的灭火剂。利用原电池原理，将B、X分别通入由A制成的两多孔电极，以20%～30%的KOH溶液作为电解质溶液，可以组成化学电源，将________能转化为______能。该电池放电时，在负极发生电子转移的物质是___________(填化学式)；正极的电极反应式是__________________________。(3)若A、B、C的焰色反应均呈黄色，水溶液均为碱性。①用离子方程式表明C溶液呈碱性的原因_______________。②将4.48L(标准状况下)X通入100mL3mol·L-1A的水溶液后，溶液中离子浓度由大到小的顺序为__________________。③自然界中存在B、C和H2O按一定比例结晶而成的固体。取一定量该固体溶于水配成100mL溶液，测得溶液中金属阳离子的浓度为0.5mol·L-1。若取相同质量的固体加热至恒重，剩余固体的质量为_______________________________________【解析】(1)由于金属元素在C中以阴离子形式存在，且能与A在溶液中形成白色胶状沉淀B，且A、B、C含同一种金属元素，所以它们含有的金属元素为Al。Al与红色的Fe2O3组成的铝热剂可用于焊接铁轨及定向爆破，发生的反应为2Al+Fe2O32Fe+Al2O3。(2)由于A为短周期的固态非金属单质，C为气体且为常见的灭火剂，故可推知，A为单质碳，C为CO2，B为CO，X为O2。原电池能将化学能转化为电能，在CO-O2-KOH电池中，CO在负极失电子发生氧化反应，O2在正极得电子发生还原反应。(3)由于A、B、C的焰色反应均为黄色，即它们均含钠元素，其中溶液均为碱性，且能发生的转化关系。据此可推测A为NaOH，X为CO2，B为Na2CO3，C为NaHCO3。①NaHCO3溶液呈碱性的原因是HCO3-的水解程度大于HCO3-的电离程度造成的。②4.48LCO2的物质的量为0.2mol，NaOH的物质的量为0.3mol，因此二者反应生成Na2CO3和NaHCO3的混合物，设二者的物质的量分别为x和y，则有解得x=y=0.1mol。由于CO32-的水解程度大于HCO3-的水解程度，所以在混合液中离子浓度的大小顺序为c(Na+)>c(HCO3-)>c(CO32-)>c(OH-)>c(H+)。③加热至恒重时剩余固体为Na2CO3，由钠元素守恒可知n(Na2CO3)=×0.5mol·L-1×0.1L=0.025mol，其质量为0.025mol×106g·mol-1=2.65g。答案:(1)②2Al(s)+Fe2O3(s)Al2O3(s)+2Fe(s)ΔH=-2QkJ·mol-1(2)化学电COO2+2H2O+4e-====4OH-(3)①HCO3-+H2OH2CO3+OH-②c(Na+)>c(HCO3-)>c(CO32-)>c(OH-)>c(H+)③2.65g【创新题型】5.A、B、C、D都是中学化学中常见的物质，其中A、B、C均含有同一种元素。在一定条件下相