1、专题六 无机元素及其化合物的性质及相互转化教师版专题六 无机元素及其化合物的性质及相互转化 高考新动向1常见金属元素(如Na、Al、Fe、Cu等)(1)了解常见金属的活动性顺序；(2)了解常见金属及其重要化合物的主要性质及其应用；(3)了解合金的概念及其重要应用。2常见非金属元素(如H、C、N、O、Si、S、Cl等)(1)了解常见非金属元素单质及其重要化合物的主要性质及应用。(2)了解常见非金属元素单质及其重要化合物对环境质量的影响。3以上各部分的综合应用考点一金属单质及其化合物知识小练1Na、Al、Fe、Cu四种元素的单质中：(1)能与水剧烈反应的是_，反应的离子方程式：_(2)能与NaOH
2、溶液反应的是_，反应的离子方程式：_，其中作氧化剂的是_；(3)Cu在潮湿的空气中被腐蚀的化学方程式：_；(4)与氧气反应条件不同，反应产物不同的是 。答案(1)Na2Na2H2O=2Na2OHH2(2)Al2Al2OH2H2O=2AlO3H2H2O(3)2CuCO2H2OO2=Cu2(OH)2CO3 (4)Na、Fe2上述四种金属的氧化物中：(1)能用作供氧剂的是_，写出一个化学方程式：_；(2)既能溶于酸溶液又能溶于强碱溶液的是_，离子方程式分别为_；(3)常温下为黑色固体的是 。答案(1)Na2O22Na2O22CO2=2Na2CO3O2(或2Na2O22H2O=4NaOHO2) (2)
3、Al2O3Al2O36H=2Al33H2O Al2O32OH=2AlOH2O (3)FeO、Fe3O4、CuO3上述四种金属的氢氧化物中：(1)易在空气中被氧化的是_，现象_，反应的化学方程式为_ _；(2)具有两性的是 。答案(1)Fe(OH)2白色沉淀迅速变为灰绿色最后变为红褐色 4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3 (2)Al(OH)34上述四种金属形成的阳离子共有_种，其中既能表现还原性，又能表现氧化性的是_，检验Fe2的方法是_；其中氧化性最强的是_，它腐蚀金属铜的离子方程式为_。答案6Fe2、Cu先加KSCN溶液不显红色，再加H2O2或氯水溶液变为红色(其他合理答案也可)
4、Fe32Fe3Cu=2Fe2Cu2精华聚焦1钠及其重要化合物(1)知识主线NaNa2ONa2O2NaOHNa2CO3NaHCO3(2)转化关系(3)知识要点钠的化合物的俗名：火碱、烧碱、苛性钠NaOH；纯碱、苏打Na2CO2；小苏打、起子NaHCO3；芒硝Na2SO410H2O；水玻璃Na2SiO3水溶液。钠和盐溶液反应，不能置换出盐中的金属，与熔融的盐反应才能置换出盐中的金属。无论Na与O2反应生成Na2O还是Na2O2，只要参与反应的Na的质量相等，则转移电子的物质的量一定相等，但得到Na2O2的质量大于Na2O的。Na分别与H2O和乙醇发生的反应均属于置换反应，二者现象明显不同，前者剧烈
5、，后者缓慢。Na2O2中阳离子和阴离子的物质的量之比为2 1，Na2O2不是碱性氧化物，有强氧化性、漂白性，遇到湿润的石蕊试纸时，先使试纸变蓝，后使其褪色。Na2CO3与盐酸反应时，二者相对用量或滴加顺序不同，产生的现象和得到的产物不同。不能用Ca(OH)2鉴别Na2CO3和NaHCO3溶液，应选用CaCl2或BaCl2溶液。饱和Na2CO3溶液中通入过量CO2，有晶体析出。2铝及其化合物(1)知识主线AlAl2O3Al(OH)3(2)转化关系(3)知识要点Al、Al2O3、Al(OH)3均既能与强酸反应，又能与强碱反应。Al不是两性物质；弱酸如碳酸(或二氧化碳)、弱碱如NH3H2O(或氨气)
6、不能与它们反应。铝元素在溶液中有两种存在形式Al3、AlO。Al3存在的溶液为酸性，AlO存在的溶液为碱性，二者不能在溶液中同时存在，会因相互促进水解而产生沉淀：Al33AlO6H2O=4Al(OH)3。铝盐与强碱、偏铝酸盐与强酸按不同方式混合产生的现象不同，因反应物的相对用量的差异所致。铝热反应用于冶炼金属，其本质是利用了铝的强还原性，但不能制备金属性比其强的金属，如镁等。引发铝热反应的操作是先铺一层KClO3，然后插上镁条，最后点燃镁条。铝是活泼金属，但铝抗腐蚀性相当强，因为铝表面生成一层致密的氧化物薄膜。由于Al2O3的熔点高于Al的熔点，故在酒精灯上加热铝箔直至熔化，发现熔化的铝并不滴
7、落。(2)转化关系(3)知识要点Fe与O2、H2O(g)反应的产物都是Fe3O4而不是Fe2O3。Fe在Cl2中燃烧，无论Cl2过量还是不足均生成FeCl3。Fe与S反应时只能生成FeS。通过上述事实说明Cl2的氧化能力大于S的。常温下，Fe、Al在冷的浓硫酸和浓硝酸中发生钝化，钝化属于化学变化，但加热后继续反应。一定条件下，铁与硝酸、浓硫酸反应时，首先生成的一定是Fe3，当铁过量时，过量的铁将Fe3还原为Fe2：2Fe3Fe=3Fe2。Fe3存在的溶液一定呈酸性，因为Fe3在pH为3.2左右已经沉淀完全。当Fe2与Fe3共存时，检验Fe2的方法是取溶液向其中加入酸性高锰酸钾溶液，紫红色褪去。
8、(或用溴水，溴水的颜色褪去)铁氰化钾法(化学式为K3Fe(CN)6)鉴别Fe2、Fe3：Fe2能够与Fe(CN)63形成蓝色沉淀Fe3Fe(CN)62，而Fe3则不能。生成FeCl2除了用Fe和HCl的置换反应外，还可用化合反应：2FeCl3Fe=3FeCl2；生成Fe(OH)3除了用Fe3与碱的复分解反应外，还可用化合反应：4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3。4铜及其化合物(1)知识主线CuCu(OH)2 (2)转化关系(3)知识要点铜在潮湿的空气中最终不是生成CuO，而是铜绿Cu2(OH)2CO3。铜及其化合物大多数为有色物质，如Cu：紫红色；CuO：黑色；Cu2S：黑色；Cu
9、S：黑色；Cu2O：砖红色，CuSO45H2O：蓝色。无水CuSO4为白色固体，吸收空气中的水蒸气或溶于水时为蓝色。新制Cu(OH)2悬浊液常用来检验醛基，该反应需在碱性环境中进行，生成的是红色的氧化亚铜Cu2O。冶炼铜的方法有热还原法；湿法炼铜；电解精炼铜。铜合金有：青铜(Cu、Sn、Pb等)；黄铜(Zn、Sn、Pb、Al等)；白铜(Ni、Zn、Mn)。题组冲关调研重练真题12016新课标全国卷 化学在生活中有着广泛的应用，下列对应关系错误的是()化学性质实际应用AAl2(SO4)3和小苏打反应泡沫灭火器灭火B铁比铜金属性强FeCl3腐蚀Cu刻制印刷电路板C次氯酸盐具有氧化性漂白粉漂白织物D
10、HF与SiO2反应氢氟酸在玻璃器皿上刻蚀标记解析本题考查化学知识在生活中的应用，意在考查考生应用元素及其化合物知识的能力。Al2(SO4)3溶液与NaHCO3溶液发生双水解反应生成CO2、Al(OH)3，这就是泡沫灭火器产生CO2的原理，A项正确。FeCl3腐蚀Cu，是由于Fe3的氧化性强于Cu2，故Fe3能将Cu氧化为Cu2，自身被还原为Fe2，B项错误。HClO因具有强氧化性而具有漂白性，漂白粉中的Ca(ClO)2与空气中的H2O、CO2反应生成HClO而漂白织物，C项正确。SiO2与HF发生反应：SiO24HF=SiF42H2O，玻璃器皿的主要成分为SiO2，所以氢氟酸能在玻璃器皿上刻蚀
11、标记，D项正确。答案B22016新课标全国卷 某班同学用如下实验探究Fe2、Fe3的性质。回答下列问题：(1)分别取一定量氯化铁、氯化亚铁固体，均配制成0.1 molL1的溶液。在FeCl2溶液中需加入少量铁屑，其目的是_。(2)甲组同学取2 mL FeCl2溶液，加入几滴氯水，再加入1滴KSCN溶液，溶液变红，说明Cl2可将Fe2氧化。FeCl2溶液与氯水反应的离子方程式为_。(3)乙组同学认为甲组的实验不够严谨，该组同学在2 mL FeCl2溶液中先加入0.5 mL煤油，再于液面下依次加入几滴氯水和1滴KSCN溶液，溶液变红，煤油的作用是_。(4)丙组同学取10 mL 0.1 molL1
12、KI溶液，加入6 mL 0.1 molL1 FeCl3溶液混合。分别取2 mL此溶液于3支试管中进行如下实验：第一支试管中加入1 mL CCl4充分振荡、静置，CCl4层显紫色；第二支试管中加入1滴K3Fe(CN)6溶液，生成蓝色沉淀；第三支试管中加入1滴KSCN溶液，溶液变红。实验检验的离子是_(填离子符号)；实验和说明：在I过量的情况下，溶液中仍含有_(填离子符号)，由此可以证明该氧化还原反应为_。(5)丁组同学向盛有H2O2溶液的试管中加入几滴酸化的FeCl2溶液，溶液变成棕黄色，发生反应的离子方程式为_；一段时间后，溶液中有气泡出现，并放热，随后有红褐色沉淀生成。产生气泡的原因是_；生
13、成沉淀的原因是_(用平衡移动原理解释)。解析(1)Fe2易被空气中的O2氧化为Fe3，加入少量铁屑，可防止Fe2被氧化。(2)Cl2可将Fe2氧化，反应的离子方程式为2Fe2Cl2=2Fe32Cl。(3)Fe2易被空气中的O2氧化，加入煤油，覆盖在溶液上面，阻止空气进入溶液干扰实验。(4)实验加入K3Fe(CN)6溶液，生成蓝色沉淀，说明含有Fe2；实验和说明在I过量的情况下，溶液中仍含有Fe3，证明该反应为可逆反应。(5)H2O2溶液中加入酸化的FeCl2溶液，溶液变成棕黄色，说明Fe2被H2O2氧化成Fe3，同时生成的Fe3对H2O2的分解有催化作用，H2O2的分解反应放热，又对Fe3的水
14、解起促进作用。答案(1)防止Fe2被氧化 (2)2Fe2Cl2=2Fe32Cl(3)隔绝空气(排除氧气对实验的影响)(4)Fe2Fe3可逆反应(5)2Fe2H2O22H=2Fe32H2OFe3催化H2O2分解产生O2H2O2分解反应放热，促进Fe3的水解平衡正向移动最新模拟题组1钠、镁、铝及其化合物12016安徽江淮十校联考 某固体混合物可能由Al、(NH4)2SO4、MgCl2、FeCl2、AlCl3中的一种或几种组成，现对该混合物做如下实验，所得现象和有关数据如图所示(气体体积数据已换算成标准状况下的体积)：下列说法正确的是()A固体混合物中一定含有Al，但质量不可确定 B固体混合物中可能
15、含有MgCl2和AlCl3C固体混合物中一定含有MgCl2和FeCl2 D固体混合物中一定含有(NH4)2SO4、MgCl2解析5.60 L气体通过浓H2SO4，体积减小，说明有NH3生成，则一定含(NH4)2SO4,3.36 L气体应为H2，说明一定有Al，据2Al3H2可计算Al的质量，在过量的NaOH溶液中，有白色沉淀生成，且久置后无明显变化，说明一定有MgCl2，一定没有FeCl2。Al溶于NaOH溶液，生成NaAlO2，加稀盐酸，也会生成白色沉淀，再加过量稀盐酸，白色沉淀会溶解，此时无法确定是否有AlCl3，应通过计算来确定AlCl3是否存在，由H2计算得Al的质量为2.7 g，由N
16、H3计算(NH4)2SO4的质量：132 g6.6 g,2.90 g白色沉淀为Mg(OH)2，计算MgCl2的质量为：95 g4.75 g,2.7 g6.6 g4.75 g14.05 g，故不含AlCl3。答案D22016昆明七校调研 镁及其合金是用途很广的金属材料，目前世界上60%的镁是从海水中提取的。实验室模拟海水中提取镁的主要步骤如图所示，下列说法错误的是()A步骤分离物质需要的主要玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒B溶液A中的阴离子主要有Cl、SO、OHC试剂应选用稀盐酸D步骤可直接加热MgCl2溶液得到MgCl2固体解析步骤分离物质的操作是过滤，需要的主要玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒，A项
17、说法正确；由题图可知，步骤中引入OH，B项说法正确；稀盐酸与氢氧化镁反应生成氯化镁，C项说法正确；氯化镁在溶液中存在水解平衡，加热促进氯化镁水解，且生成的氯化氢易挥发，进一步促进水解，所以直接加热氯化镁溶液得不到氯化镁固体，D项说法错误。答案D32016福建三校联考 向盛有100 mL H2SO4溶液的烧杯中加入一定量的铝土矿(含Al2O3、Fe2O3、SiO2)样品，充分反应后过滤，向滤液中加入10 mol/L的NaOH溶液，产生沉淀的质量与所加NaOH溶液的体积的关系如下图所示。则原H2SO4溶液的物质的量浓度是()A4 mol/LB3 mol/LC2 mol/L D1 mol/L解析当加
18、入氢氧化钠溶液40 mL时，沉淀量最大，此时溶液中的溶质为硫酸钠，根据钠原子、硫原子守恒有：2n(H2SO4)2n(Na2SO4)n(NaOH)0.04 L10 mol/L0.4 mol，所以n(H2SO4)0.2 mol，故原H2SO4溶液的物质的量浓度为0.2 mol/0.1 L2 mol/L。答案C42016厦门质检 实验室使用pH传感器来测定Na2CO3和NaHCO3混合物中NaHCO3的含量。称取1.59 g样品，溶于水配成250.00 mL溶液，取出25.00 mL该溶液用0.1 molL1盐酸进行滴定，得到如图所示的曲线。以下说法或操作正确的是()A第一个计量点之前发生反应的离子
19、方程式为HCOH=H2OCO2B第二个计量点对应溶液中大量存在的阴离子是Cl、HCOC此样品中n(NaHCO3)(28.1211.9)103 molD使用该方法测定Na2CO3和NaOH混合溶液中的氢氧化钠含量，将会得到1个计量点解析用盐酸滴定Na2CO3和NaHCO3的混合溶液会出现两个计量点。第一个计量点之前发生的反应为COH=HCO，第一个计量点与第二个计量点之间发生的反应为HCOH=CO2H2O，A项错误；第二个计量点对应溶液中大量存在的阴离子是Cl，无大量HCO存在，B项错误；根据图象和离子方程式可知C项正确；使用该方法测定Na2CO3和NaOH混合溶液中的氢氧化钠含量，将会得到3个
20、计量点，发生的反应分别是HOH=H2O、COH=HCO、HCOH=CO2H2O，D项错误。答案C题组2铁、铜及其化合物52016安徽淮南一模 某化学兴趣小组进行了有关Cu、硝酸、硫酸化学性质的实验，实验过程如下图所示。下列有关说法正确的是()A实验中溶液呈蓝色，试管口有红棕色气体产生，说明稀硝酸被Cu还原为NO2B实验中滴加稀硫酸，铜片继续溶解，说明稀硫酸的氧化性比稀硝酸强C实验发生反应的化学方程式为：3CuCu(NO3)24H2SO4=4CuSO42NO4H2OD由上述实验可得出结论：Cu在常温下既可以和稀硝酸反应，也可以和稀硫酸反应解析A项，Cu与稀HNO3反应生成NO，在试管口遇到O2而
21、生成NO2，故A错误；B项，加稀H2SO4提供了H，NO在酸性环境下与Cu反应，故B错误、C正确；D项，Cu常温下与稀HNO3反应，不与稀H2SO4反应，故D错误。答案C62016江西联考 铁及其化合物在日常生活中应用广泛。.在溶液中，常温下Fe3可将SO2转化为SO，从而实现对SO2的治理。已知将含SO2的废气通入含Fe2的溶液中时发生了两个反应，其中一个反应的离子方程式为4Fe2O24H=4Fe32H2O，则另一个反应的离子方程式为_。.氧化铁是重要的工业颜料，下面是制备氧化铁的一种方法，其流程如图：(1)滤液A中加入稍过量的NH4HCO3溶液生成沉淀，同时有一种气体产生，该气体能使澄清的
22、石灰水变浑浊，写出该反应的化学方程式：_。操作的名称是_，操作为洗涤，洗涤操作的具体方法为_。写出在空气中煅烧FeCO3的化学方程式：_。(2)如果煅烧不充分，产品中将有FeO存在，称取3.0 g氧化铁产品，稀酸溶解，在250 mL容量瓶中定容；量取25.00 mL待测溶液于锥形瓶中，用酸化的0.010 0 molL1 KMnO4溶液滴定至终点，消耗KMnO4溶液体积的平均值为20.00 mL。该实验中的KMnO4溶液需要酸化，用于酸化的酸是_(填字母)。a稀硝酸 b稀盐酸 c稀硫酸 d浓硝酸上述产品中Fe2O3的质量分数为_。解析本题主要考查氧化还原反应原理、物质间的反应、过滤及沉淀洗涤的方
23、法、物质组成的有关计算等知识，意在考查考生分析问题及计算的能力。.根据方程式4Fe2O24H=4Fe32H2O可知，反应中有铁离子生成。而铁离子具有氧化性，能把SO2氧化成硫酸，因此另一个反应的离子方程式为2Fe3SO22H2O=2Fe2SO4H。.(1)根据题给的信息，产生的气体是二氧化碳，则化学方程式为FeSO42NH4HCO3=FeCO3(NH4)2SO4CO2H2O。洗涤的具体操作方法为在漏斗中加入适量蒸馏水，浸没沉淀，让蒸馏水自然流下，重复23次。(2)由于高锰酸钾溶液具有强氧化性，盐酸在常温下即可被其氧化，故一般用稀硫酸酸化，所以选c(硝酸不论稀、浓均具有强氧化性)。根据反应5Fe
24、2MnO8H=5Fe3Mn24H2O，可知样品中FeO的质量为0.02 L0.010 0 molL1572 gmol1100.72 g，所以产品中Fe2O3的质量分数为(3.0 g0.72 g)/3.0 g100%76%。答案.2Fe3SO22H2O=2Fe2SO4H考点二非金属单质及其重要化合物 知识小练(1)C、N、O、Si、S、Cl等元素形成的单质中：属于空气主要成分的是_，它们相互反应的化学方程式为_；常用于自来水消毒的是_，它与NaOH溶液反应的离子方程式为_，实验室制备该气体的化学方程式为_；属于半导体材料的是_，其工业制取方法是_(2)在CO、CO2、SO2、NO、NO2、SiO
25、2等氧化物中：其中属于酸性氧化物的是_，能形成酸雨的是_；能与水发生氧化还原反应的是_，反应的化学方程式为_；能使品红溶液褪色的是_；光导纤维的主要成分是_，它与氢氟酸、烧碱反应的化学方程式分别为_、 。(3)在浓(稀)硝酸、浓(稀)硫酸中：常温下能使Fe、Al钝化的是_；实验室常用作干燥剂的是_，中学常见气体中不能用其干燥的是_；常用于清洗试管内壁上银镜的是_，反应的离子方程式：_；见光易分解的是_，反应的化学方程式：_ (4)在H2O2、NH3、HCl中：被称作绿色氧化剂的是_，它与FeSO4酸性溶液反应的离子方程式为_；水溶液呈碱性的是_，列举两种实验室制取该气体的方法：_，_；常温时能相互反应产生大量白烟的是_，反应的化学方程式_；NH3在催化剂、加热条件下与氧气反应的化学方程式：_。答案(1)N2、O2N2O22NO Cl2Cl22OH=ClClOH2OMnO24HCl(浓)MnCl2Cl22H2O SiSiO22C2COSi (2)CO2、SO2、SiO2SO2、NO、NO2 NO23NO2H2O=2HNO3NO SO2SiO2SiO24HF=SiF42H2O Si
