2022届新高考化学一轮复习元素化合物推断及综合应用学案

元素化合物推断及综合应用

素养说明：以元素化合物为素材的题目常以元素化合物为载体，以物质转化关系

为主线（命题范围）。角度多样，常与实验、化学理论衔接考查。解答时以物质的

特征性质、特殊反应、特征反应为切入点，结合正推、逆推等方法理清相关物质，

使整个题目前后连贯，然后规范答题。

一'以特征性质或反应为突破口

L特征物理性质

⑴淡黄色固体：Na2O2>S、AgBr；

黑色固体：Mno2、C、CU0、FeO、Fe3O4

（2）有色气体：NO2（红棕色）、F2（浅黄绿色）、Cb（黄绿色）；无色刺激性气味气体：

So2、NH3、HX（X为F、CKBr、I）；无色无味气体：H2、N2、。2、CO2、CO、

CH4、NOo

（3）常温下呈液态的特殊物质：B3非金属单质）、Hg（金属单质）、H20、H2O2等。

⑷易升华的物质：［2。

（5）溶液中的有色离子：Cu2+（蓝色）、Fe2+（浅绿色）、Fe3+（黄色）、MnOl［紫（红）色］。

（6）Bn在水中显黄（橙）色，在有机溶剂中显橙（红）色；12在水中显黄（褐）色，在有

机溶剂中显紫（红）色。

（7）有色沉淀：Fe（OH）3——红褐色沉淀、Cu（OH）2——蓝色沉淀、CUS、FeS-

黑色沉淀。

2.特征反应现象

⑴燃烧：H2+CI2（苍白色火焰），C2H2（C6H6）+O2（明亮火焰，大量黑烟），A1+02,

Mg+O2（耀眼白光，有白色固体生成），金属的焰色反应。

（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气体是NH3,使品红溶液褪色的气体是Cl2、SO2

等。

（4）在空气中由无色气体变为红棕色气体的是NOo

（5）与碱反应加热产生气体的溶液中一般含NHi0

（6）既能与酸反应又能与碱反应并产生气体的物质：Ak弱酸的锈盐（碳酸铁、硫

化铁等）、弱酸的酸式镂盐（碳酸氢镀、硫氢化铁等）。

⑺两种气体相遇产生白烟，两种气体分别为NH3、HCL

3.特殊反应条件

(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,

可将双氧水分解、工业合成氨、S02催化氧化、氨催化氧化联系起来，形成知识

链接。

⑵“通电”或“电解”

链接电解氯化钠、硫酸铜等溶液，熔融氯化钠、氧化铝、氯化镁。

⑶光

链接H2+CI2-→

CH4+CI2一雪

AgNO3、HNO3、HClO一纥

4.特殊反应与性质

(1)能使澄清石灰水变浑浊的气体：CO2、So2。

(2)常温下能溶解SiCh固体的物质：氢氟酸和NaOH溶液。

(3)Fe(OH)2放置上至气”Ye(0H)3(白色沉淀先变灰绿色，再变红褐色)。

(4)钝化现象：常温下Fe、Al遇到浓硫酸或浓硝酸会生成一层致密的氧化膜，从

而保护金属不再发生反应。

二'以物质特殊转化关系为突破口

1.直线型转化

A-^→B-→C

(I)X为O2

Na—*"Na2O—1^Na2θ2

N2―ANO->N(h或NH3—ANO-ANO2

S—∙∙SO2—>∙SCh或HzS—∙∙SO2—*SC)3

C—<0—*C02或CH4—>C0—>C02

醇一醛一竣酸

(2)X为CO2

NaOHNa2CO3NaHCOj

(3)X为强酸，如HCl

HCHC

NaAlO2Al(OH)3旦aAlCh

HCHC

Na2CO3士'NaHCO3CO2

(4)X为强碱，如NaOH

.NaOH.,,„.NaOH.

AlCh----►A1(OHT)I3--------NxτaAlθ2

(5)X为Fe

FeFe

CL-JFeCb-JFeCb

(6)X为C

CC

O2-^→CO2—JCo

2.交叉型转化

4.注意反应形式与物质的关系，特别是置换反应

(1)金属一金属：金属+盐一盐+金属，铝热反应。

+

(2)金属一非金属：活泼金属+H2θ(或H)-H2,2Mg+CCh基弊=2Mgo+C。

(3)非金属一非金属：2F2+2H2θ=4HF+θ2,2C+SiCh鱼眼Si+2C0f,C+

H2θ(g)=≡^co+H2,X2+H2S=2HX+SI(X2代表卤素单质)。

(4)非金属一金属，用H2、C冶炼金属。

解题思维路线

解题的关键是仔细审题,依物质的特性或特征转化来确定“突破口”，顺藤摸瓜,

进而完成全部未知物的推断。我们可以将推断题的解题方法及推理过程表示如下:

（结构特征、

≡（wh≡≡∣验证

【其他特征」

题型一直线转化型

【典例1】（2021.江苏化学，9）在给定条件下，下列选项所示的物质间转化均能

实现的是（）

A.NaCl（aq）Cb（g）FeeI2（s）

..C，、石灰乳、,CS、燃烧、"〜、

oB.MgCbQq)------>MIrg(OH)2z(s)------>MgO(s)

解析A项，C12与Fe发生反应生成FeCl3,错误；B项，MgeI2与Ca（OH）2发生

反应生成Mg（OH）2沉淀，煨烧Mg（OH）2生成MgO固体，正确；C项，S在。2

中燃烧只能生成S02,错误；D项，NH3、CO2和Nael溶液反应生成NaHCO3,

反应的化学方程式为NH3+CO2+NaCl+H2O=NaHCO3I+NH4Cl,错误。

答案B

[对点训练1]（2020.合肥调研）在给定条件下，下列选项所示的物质间转化均能

一步实现的是（）

A.Fe1^^（Fe2θ3区咽）FeC13（aq）

B∙N2高温、高唇催化剂JNH3催化兆jf→加热NO

C.Siθ2巨^H2SiO3N3^q）Na2SiO3（叫）

D.AI2O3NH对i&aq)AKOH)3K⅛)Aici3(aq)

解析Fe与水蒸气的反应为：3Fe+4HzO（g）①星Fe3O4+4H2,A项错误；N?+

3H2茴赢易压2NH3、4NH3+5O2催作剂4NO+6H2O,B项正确；SiO2与水不

反应，C项错误；AbCh与NH3∙H2O（aq）不反应，D项错误。

答案B

题型二律、表考查中的物质推断

【典例2】（2016.课标全国I,13）短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增

加。加、p、r是由这些元素组成的二元化合物，〃是元素Z的单质，通常为黄绿

色气体，q的水溶液具有漂白性，QOlmolL"溶液的PH为2,S通常是难溶于

水的混合物。上述物质的转化关系如图所示。下列说法正确的是（）

A.原子半径的大小W<X<Y

B.元素的非金属性Z〉X〉Y

C.Y的氢化物常温常压下为液态

D.X的最高价氧化物的水化物为强酸

解析由〃是元素Z的单质，通常为黄绿色气体，可知Z元素为Cl,〃为C12,

再根据4的水溶液具有漂白性，可知q为HCIO,由0.0ImoIL-Ir溶液的PH为

2,可判断r为一元强酸，则「为HCl,然后根据〃和P的反应条件，以及S通常

是难溶于水的混合物，可知P为烷烧，s为烷煌的氯代物；根据题意，W、X、

Y、Z是短周期原子序数依次增加的四种元素，可进一步推知W、X、Y、Z分别

为H、C、0、CLA项，根据原子半径的变化规律，可知原子半径：H<O<C,

错误；B项，根据同周期元素非金属性的变化规律，可知非金属性：O>C,再由

CCl4、Clo2中化合价的正负，可知非金属性：O>C1>C,错误；C项，氧的氢化

物可能为H2O或H2O2,常温常压下二者均为液态，正确；D项，碳的最高价氧

化物的水化物H2CO3为弱酸，错误。

答案C

[对点训练2]（2021.山东济宁二模）短周期主族元素A、B、C、D、E的原子序数

依次增加，K、L、M均是由这些元素组成的二元化合物，甲是B元素常见的固

体单质，乙是由A、D两元素形成的化合物。K是无色气体，是主要大气污染物

之一。常温下0∙05mol∙L-∣丙溶液PH为1,上述物质的转化关系如图所示。下列

说法正确的是（）

丙的「L2J-匕

⅛η≡,∏η

甲」LlMI

A.简单离子半径：C<D<E

B.元素的非金属性：C>D>E>B

C.由元素A、C、D仅能组成共价化合物

D.由元素B、E组成的化合物可用于洗涤试管壁上残余的硫单质

解析0.05molLr丙溶液PH=1,故丙为H2SO4。由K为无色污染物可知K为

SO2,故乙为H2O2。由图示转化关系可知甲可能为C、ALFeo结合原子序数小

于氧元素的原子序数可知甲为C,故C为N。所以A为氢元素，B为碳元素，D

为氧元素，E为硫元素。A项简单离子半径S2->N3一>。2一，错误；B项，元素

非金属性O>N>S>C,错误；C项，NHiNCh为离子化合物，错误；D项，硫

易溶于CS2,可用CS2洗涤试管壁上的残余的硫，正确。

答案D

题型三实验流程中的物质推断

【典例3】（2021•浙江4月选考，25）白色固体混合物A,含有KCkCaCO3、

Na2CO3>Na2SiO3>CUSO4中的几种，常温常压下进行如下实验。

下列推断不正确的是（）

A.无色溶液B的PHe7

B.白色固体F的主要成分是H2SiO3

C.混合物A中有Na2SiO3>CUSo4和CaCO3

D.在无色溶液B中加HNO3酸化，无沉淀；再滴加AgNO3,若有白色沉淀生成，

说明混合物A中有KCl

解析混合物A加水溶解后得到固体C,固体C加过量硝酸后，得到白色固体

F,由混合物A的成分可知，F的主要成分为H2SiO3,B项正确；蓝色溶液E中

存在C/+,故白色固体混合物A中存在CUSO4,无色气体D为CO2,故白色固

体混合物A中可能含有Na2CO3,与CUSO4反应生成CUCO3进入固体C,也可

能含有CaCO3,C项错误；溶液B呈无色，说明CUSO4与Na2SiO3或Na2CO3反

应生成CUSiO3或CUCo3沉淀进入固体C,同时生成Na2SO4,故无色溶液B中

一定含有Na2SO4,可能存在KCkNa2CO3、Na2SiO3,溶液的pH≥7,A项正确；

无色溶液B经HNo3酸化后，无沉淀，再加AgNO3有白色沉淀产生，说明A中

有KC1,D项正确，故选C。

答案C

［对点训练3］已知固体Na2SO3受热易分解，实验流程和结果如下:

隔绝空气r

INaFoj加热’

(1.260g)

已知：气体Y是一种纯净物,在标准状况下的密度为1.518g∙L-ι°

请回答:

(1)气体Y分子的电子式：，白色沉淀的化学式为

⑵该流程中的Na2SO3受热分解的化学方程式为

(3)另取固体X试样和Na2SO3混合，加水溶解后与稀盐酸反应，有淡黄色沉淀产

生。写出产生淡黄色沉淀的离子方程式为

_________________________________________________________(不考虑空气

的影响)。

解析气体Y是一种纯净物，在标准状况下的密度为1.518g∙L∕i,标况下气体

摩尔体积为22.4L∙mo「,故Y的摩尔质量为1.518g∙L^1×22.4L∙mol^1=34g∙mol

τ,结合Na2SO3所含元素可知，Y为H2S,固体X与足量盐酸反应得到的溶液

中加入BaCl2溶液生成白色沉淀，说明固体X中含有Na2S和Na2SC‰°(3)固体X

和Na2SO3混合，加水溶解后与稀盐酸反应，有淡黄色的硫生成，故产生淡黄色

2+

沉淀的离子方程式为Sθ3+2S+6H=3H2O+3SI。

答案(I)H：S,：HBaSO4

(2)4Na2Sθ3=^=Na2S+3Na2Sθ4

2-+

(3)SO^+2S+6H=3H2O+3SI

题型四化工生产流程中的物质推断

【典例4】合成氨及其相关工业中，部分物质间的转化关系如下:

下列说法不正确的是（）

A.甲、乙、丙三种物质都含有氮元素

B.反应U、HI和IV的氧化剂相同

C.VI的产物可在上述流程中被再次利用

D.丁为NaHCO3

解析由题图可知，甲是氮气，与氢气化合生成氨气。反应V是侯氏制碱法，故

丁是碳酸氢钠，受热分解生成碳酸钠。氨气发生催化氧化生成一氧化氮，一氧化

氮与氧气反应生成二氧化氮，二氧化氮与水反应生成硝酸，硝酸和氨气反应生成

硝酸锭，故乙是一氧化氮，丙是二氧化氮。

答案B

［对点训练4］镒主要用于钢铁工业生产镒合金钢，镒的化合物有+2、+4、+

6、+7等多种变价，以菱锦矿（主要成分为MnCO3,还含有少量铁、银、钻等碳

酸盐杂质）为原料经过一系列反应生产金属锌和高锌酸钾的工艺流程如下:

⑴除杂1过程加入MnO2后，发生氧化还原反应的离子方程式为

滤渣2的主要成分是