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- 2021-04-17 发布
专题八 元素及其化合物
考点二 非金属及其化合物
内容索引
NEIRONGSUOYIN
考点一 金属及其化合物
题型专训
(
三
)
物质的转化与推断
题型专训
(
四
)
化学工艺流程题
题型专训
(
五
)
以气体流程为载体的定性考查
金属及其化合物
JIN SHU JI QI HUA HE WU
01
(
一
)
钠及其化合物
钠是
“
极其活泼
”
金属的代表，学习钠的性质可类比知道第
Ⅰ
A
族、第
Ⅱ
A
族活泼金属的一般性质，复习时应从以下几个方面掌握：
1.
树立物质转化思想
(1)
理清知识主线
Na
→
Na
2
O
→
Na
2
O
2
→
NaOH
→
Na
2
CO
3
→
NaHCO
3
(2)
形成网络构建
核心回扣
1
2.
重要反应规范书写
用方程式回答下列问题。
(1)
实验室怎样处理钠屑？
______________________________________
。
(2)
写出
Na
与
CuSO
4
溶液反应的离子方程式。
__________________________________________
。
(3)
怎样将
Na
2
CO
3
溶液转化为
NaOH
溶液
(
用化学方程式表示
)
。
____________________________________
。
(4)
向
NaOH
、
Na
2
CO
3
、
NaHCO
3
溶液中逐滴滴入盐酸，发生反应的离子方程式。
________________
；
___________________
；
_________________________
。
2CH
3
CH
2
OH
＋
2Na
—→
2CH
3
CH
2
ONa
＋
H
2
↑
2Na
＋
2H
2
O
＋
Cu
2
＋
==
=Cu(OH)
2
↓
＋
H
2
↑
＋
2Na
＋
Na
2
CO
3
＋
Ca(OH)
2
==
=CaCO
3
↓
＋
2NaOH
(5)
怎样除去
CO
2
中的
SO
2
气体
(
用离子方程式表示
)
。
___________________________________
。
(6)
怎样除去
Na
2
CO
3
溶液中的
NaHCO
3
(
用离子方程式表示
)
。
__________________________
。
(7)
怎样除去
NaHCO
3
溶液中的
Na
2
CO
3
(
用离子方程式表示
)
。
__________________________
。
(8)
用化学方程式表示呼吸面具中产生
O
2
的原理。
_____________________________
；
______________________________
。
2Na
2
O
2
＋
2H
2
O
==
=4NaOH
＋
O
2
↑
2Na
2
O
2
＋
2CO
2
==
=2Na
2
CO
3
＋
O
2
(
二
)
铝及其化合物
铝是
“
氢前
”
且其氧化物、氢氧化物均具有两性的金属代表，它是典型的轻金属。学习铝的性质可类比知道铍、锌等元素的一般性质，复习时应从以下几个方面掌握：
1.
树立物质转化思想
(1)
理清知识主线
(2)
形成网络构建
2.
重要反应规范书写
用方程式回答下列问题。
(1)
用化学方程式表示除去铁粉中的铝粉。
____________________________________
。
(2)
用离子方程式表示除去
Fe
2
O
3
中的
Al
2
O
3
。
___________________________
。
(3)
用离子方程式表示除去
Mg(OH)
2
中的
Al(OH)
3
。
_____________________________
。
(
4)
现有
AlCl
3
溶液、氨水、
NaOH
溶液，制备
Al(OH)
3
的最佳方案是
(
用化学方程式表示
)
：
_____________________________________
。
2Al
＋
2NaOH
＋
2H
2
O
==
=2NaAlO
2
＋
3H
2
↑
AlCl
3
＋
3NH
3
·H
2
O
==
=Al(OH)
3
↓
＋
3NH
4
Cl
(5)
现有
NaAlO
2
溶液、
CO
2
、盐酸，制备
Al(OH)
3
的最佳方案是
(
用离子方程式表示
)
：
_________________________________________________________________________
。
(6)
用离子方程式表示泡沫灭火器的原理。
__________________________________
。
(7)
铵明矾
[NH
4
Al(SO
4
)
2
·12H
2
O]
是常见的食品添加剂，用于焙烤食品，向铵明矾溶液中逐滴滴入
NaOH
溶液，试写出反应的离子方程式。
_______________________
；
______________________
；
_____________________________
。
Al
3
＋
＋
3OH
－
==
=Al(OH)
3
↓
(
三
)
铁及其重要化合物
铁是
“
氢前
”
且是
“
变价
”
金属的代表，它是典型的黑色金属，也是工农业生产中用途最广的金属。复习时应从以下几个方面掌握：
1.
树立物质转化思想
(1)
理清知识主线
(2)
形成网络构建
2.
重要反应规范书写
用方程式回答下列问题。
(1)
高温下铁和
H
2
O(g)
的反应。
____________________________
。
(2)
用离子方程式表示将铁粉逐渐加入稀
HNO
3
中的反应过程。
___________________________________
；
__________________
。
(3)
用离子方程式表示
FeO
、
Fe
3
O
4
与稀
HNO
3
的反应过程。
________________________________________
；
___________________________________________
。
2Fe
3
＋
＋
Fe
==
=3Fe
2
＋
(4)
用离子方程式表示下列反应
①
Fe(OH)
2
与稀
HNO
3
反应；
____________________________________________
；
②
Fe(OH)
3
与氢碘酸反应。
______________________________________
。
(5)
用方程式表示铁发生吸氧腐蚀生成铁锈的过程。
负极：
_________________
，
正极：
_______________________
，
________________________
，
_______________________________
，
Fe(OH)
3
脱去一部分水生成
Fe
2
O
3
·
x
H
2
O
。
2Fe(OH)
3
＋
6H
＋
＋
2I
－
==
=2Fe
2
＋
＋
I
2
＋
6H
2
O
2Fe
－
4e
－
==
=2Fe
2
＋
O
2
＋
4e
－
＋
2H
2
O
==
=4OH
－
Fe
2
＋
＋
2OH
－
==
=Fe(OH)
2
↓
4Fe(OH)
2
＋
O
2
＋
2H
2
O
==
=4Fe(OH)
3
(6)
怎样除去
Fe
2
(SO
4
)
3
中的
FeSO
4
(
用适当的文字和离子方程式说明
)
。
答案
加入
H
2
SO
4
酸化的
H
2
O
2
,2H
＋
＋
2Fe
2
＋
＋
H
2
O
2
==
=2Fe
3
＋
＋
2H
2
O
。
(7)
怎样检验
Fe
2
O
3
中的
FeO(
用适当的文字和离子方程式说明
)
。
答案
①
取少量样品于试管中，加稀
H
2
SO
4
使其溶解，离子方程式为
Fe
2
O
3
＋
6H
＋
==
=2Fe
3
＋
＋
3H
2
O
，
FeO
＋
2H
＋
==
=Fe
2
＋
＋
H
2
O
。
②
再加入少量酸性
KMnO
4
溶液，若紫红色褪去，证明溶液中含有
Fe
2
＋
，原样品中含有
FeO
，离子方程式为
(
四
)
铜及其重要化合物
铜是
“
氢后
”
且是
“
变价
”
金属的代表，它是典型的有色金属，也是典型的重金属。复习时应从以下几个方面掌握：
1.
树立物质转化思想
(1)
理清知识主线
(2)
形成网络构建
2.
重要反应规范书写
用方程式回答下列问题。
(1)
用两组化学方程式表示
Cl
2
的氧化性大于
S
。
①
_____________________________________
。
②
_____________________________________
。
(2)
铜在潮湿的空气中生锈。
__________________________________
。
(3)
将
Cu
和浓
H
2
SO
4
混合加热。
________________________________________
。
2Cu
＋
O
2
＋
H
2
O
＋
CO
2
==
=Cu
2
(OH)
2
CO
3
(4)Cu
和稀
HNO
3
反应的离子方程式。
_________________________________________
。
(5)
常用
FeCl
3
溶液腐蚀铜板
(
用离子方程式表示
)
。
_________________________
。
(6)
用离子方程式表示将氨水逐滴滴入
CuSO
4
溶液的反应过程。
___________________________________
；
_______________________________________________
。
(7)
用惰性电极电解
CuSO
4
溶液
(
用化学方程式表示
)
。
_____________________________________
。
(8)
用
Cu
作电极电解
H
2
SO
4
溶液
(
用离子方程式表示
)
。
________________________
。
Cu
＋
2Fe
3
＋
==
=Cu
2
＋
＋
2Fe
2
＋
Cu(OH)
2
＋
4NH
3
·H
2
O
==
=
[Cu(NH
3
)
4
]
2
＋
＋
2OH
－
＋
4H
2
O
角度一 物质的性质及应用
1.
(2019·
天津，
3)
下列有关金属及其化合物的应用不合理的是
A.
将废铁屑加入
FeCl
2
溶液中，可用于除去工业废气中的
Cl
2
B.
铝中添加适量锂，制得低密度、高强度的铝合金，可用于航空工业
C.
盐碱地
(
含较多
Na
2
CO
3
等
)
不利于作物生长，可施加熟石灰进行改良
D.
无水
CoCl
2
呈蓝色，吸水会变为粉红色，可用于判断变色硅胶是否吸水
真题研究
2
√
1
2
3
4
5
解析
将废铁屑加入
FeCl
2
溶液中，可用于除去工业废气中的
Cl
2
，发生反应
2FeCl
2
＋
Cl
2
==
=2FeCl
3
、
2FeCl
3
＋
Fe
==
=3FeCl
2
，
A
项正确；
铝中添加适量锂，制得的铝合金密度小、硬度大，可用于航空工业，
B
项正确；
盐碱地中施加熟石灰，发生反应
Na
2
CO
3
＋
Ca(OH)
2
==
=CaCO
3
＋
2NaOH
，生成的
NaOH
为强碱，不利于作物生长，
C
项错误；
无水
CoCl
2
吸水后会发生颜色变化，可用于判断变色硅胶是否吸水，
D
项正确。
1
2
3
4
5
2.
(2016·
全国卷
Ⅱ
，
12)
某白色粉末由两种物质组成，为鉴别其成分进行如下实验：
①
取少量样品加入足量水仍有部分固体未溶解；再加入足量稀盐酸，有气泡产生，固体全部溶解；
②
取少量样品加入足量稀硫酸有气泡产生，振荡后仍有固体存在。
该白色粉末可能为
A.NaHCO
3
、
Al(OH)
3
B.AgCl
、
NaHCO
3
C.Na
2
SO
3
、
BaCO
3
D.Na
2
CO
3
、
CuSO
4
√
1
2
3
4
5
解析
A
项，
NaHCO
3
、
Al(OH)
3
中加入足量稀硫酸有气泡产生，生成硫酸钠、硫酸铝、二氧化碳和水，最终无固体存在，错误；
B
项，
AgCl
不溶于酸，固体不能全部溶解，错误；
C
项，
Na
2
SO
3
、
BaCO
3
中加入足量水时，碳酸钡不溶于水使部分固体不溶解，加入稀盐酸，碳酸钡与盐酸反应生成氯化钡、二氧化碳和水，固体全部溶解，再将样品加入足量稀硫酸中，稀硫酸和碳酸钡反应生成硫酸钡沉淀、二氧化碳和水，正确；
D
项，
Na
2
CO
3
、
CuSO
4
中加入足量稀硫酸，振荡后无固体存在，错误。
1
2
3
4
5
化学性质
实际应用
A
Al
2
(SO
4
)
3
和小苏打反应
泡沫灭火器灭火
B
铁比铜金属性强
FeCl
3
溶液腐蚀
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
HF
与
SiO
2
反应
氢氟酸在玻璃器皿上刻蚀标记
3.
(2016·
全国卷
Ⅲ
，
7)
化学在生活中有着广泛的应用，下列对应关系错误的是
√
1
2
3
4
5
解析
A
项，
Al
2
(SO
4
)
3
和小苏打发生相互促进的水解反应，生成
Al(OH)
3
、
Na
2
SO
4
和
CO
2
，可以用于泡沫灭火器灭火，正确；
B
项，
FeCl
3
和
Cu
反应生成
FeCl
2
和
CuCl
2
，只能说明
Cu
的还原性比
Fe
2
＋
强，并不能说明铁比铜金属性强，错误；
C
项，次氯酸盐可以转化为氧化性更强且具有漂白性的
HClO
，故漂白粉可以漂白织物，正确；
D
项，氢氟酸中的
HF
可与玻璃中的
SiO
2
反应生成
SiF
4
气体，所以可用于在玻璃器皿上刻蚀标记，正确。
1
2
3
4
5
角度二
“
化工流程
”
的微设计
4.
(2018·
全国卷
Ⅰ
，
7)
磷酸亚铁锂
(LiFePO
4
)
电池是新能源汽车的动力电池之一。采用湿法冶金工艺回收废旧磷酸亚铁锂电池正极片中的金属，其流程如下：
下列叙述错误的是
A.
合理处理废旧电池有利于保护环境和资源再利用
B.
从
“
正极片
”
中可回收的金属元素有
Al
、
Fe
、
Li
C.
“
沉淀
”
反应的金属离子为
Fe
3
＋
D.
上述流程中可用硫酸钠代替碳酸钠
√
1
2
3
4
5
解析
Li
2
SO
4
易溶于水，用硫酸钠代替碳酸钠，不能形成含
Li
沉淀，
D
项错误；
合理处理废旧电池有利于保护环境和资源再利用，
A
项正确；
LiFePO
4
中含有
Li
和
Fe
元素，正极片碱溶所得滤液中含有
Al
元素，
B
项正确；
Fe
2
＋
能被
HNO
3
氧化为
Fe
3
＋
，
Fe
3
＋
遇到碱液后沉淀，而另一种金属离子
——
锂离子遇到碳酸钠后沉淀，
C
项正确。
1
2
3
4
5
5.
(2015·
全国卷
Ⅱ
，
12)
海水开发利用的部分过程如图所示。下列说法错误的是
A.
向苦卤中通入
Cl
2
是为了提取溴
B.
粗盐可采用除杂和重结晶等过程提纯
C.
工业生产中常选用
NaOH
作为沉淀剂
D.
富集溴一般先用空气和水蒸气吹出单质溴，再用
SO
2
将其还原吸收
√
1
2
3
4
5
解析
A
项，向苦卤中通入
Cl
2
时发生反应：
Cl
2
＋
2Br
－
==
=2Cl
－
＋
Br
2
，故其目的是为了提取溴，正确；
B
项，可将粗盐溶解、过滤除去难溶性杂质，然后向滤液中加入沉淀剂，过滤后调节滤液
pH
以除去可溶性杂质，最后重结晶可得精盐，正确；
C
项，工业生产常选用廉价的
Ca(OH)
2
作为沉淀剂，错误；
D
项，由于通入
Cl
2
后所得溶液中
Br
2
的浓度很小，因此利用
Br
2
的挥发性，可先用空气和水蒸气吹出
Br
2
，再用
SO
2
将其还原为
HBr
进行富集，正确。
1
2
3
4
5
1.
碱式氯化铜
[Cu
a
Cl
b
(OH)
c
·
x
H
2
O]
是一种重要的无机杀虫剂，它可以通过以下步骤制备。
步骤
1
：将铜粉加入稀盐酸中，并持续通入空气发生反应生成
CuCl
2
。已知
Fe
3
＋
对该反应有催化作用，其催化原理如下图所示。
步骤
2
：在制得的
CuCl
2
溶液中，加入石灰乳充分反应后即可制备碱式氯化铜。
下列有关说法正确的是
A.
a
、
b
、
c
之间的关系式为：
a
＝
b
＋
c
B.
图中
M
、
N
分别为
Fe
2
＋
、
Fe
3
＋
C.
步骤
1
充分反应后，加入少量
CuO
是为了除去
Fe
3
＋
D.
若制备
1 mol
的
CuCl
2
，理论上消耗
11.2 L O
2
题组集训
3
√
1
2
3
解析
A
项，根据化合物中正负化合价的代数和等于
0
，可知：
2
a
＝
b
＋
c
，错误；
B
项，根据题干叙述可知反应的方程式
2Cu
＋
O
2
＋
4HCl
==
=2CuCl
2
＋
2H
2
O
，
M
是
Fe
3
＋
，
N
是
Fe
2
＋
，错误；
C
项，
Fe
3
＋
水解使溶液显酸性，
CuO
与
H
＋
反应产生
Cu
2
＋
和水，当溶液的
pH
增大到一定程度，
Fe
3
＋
形成
Fe(OH)
3
沉淀而除去，从而达到除去
Fe
3
＋
的目的，正确；
D
项，制备
1 mol
的
CuCl
2
，转移
2 mol
电子，根据得失电子守恒，需要消耗
0.5 mol O
2
，由于不清楚氧气所处的条件，所以不能确定气体的体积，错误。
1
2
3
2.
(2019·
四川省教考联盟高三第三次诊断性考试
)
处理锂离子二次电池正极废料铝钴膜
(
含有
LiCoO
2
、
Al
等
)
的一种工艺如下：
下列有关说法不正确的是
A.
碱浸的目的是溶解铝
B.
酸溶时
H
2
O
2
被还原
C.H
2
SO
4
/H
2
O
2
可改用浓盐酸
D.
铝、钴产物可再利用
1
2
3
√
解析
A
项，根据铝钴膜的成分以及工艺流程，
Al
能与
NaOH
反应，生成可溶的
NaAlO
2
，
LiCoO
2
不溶于
NaOH
，然后过滤得到
LiCoO
2
，因此碱浸的目的是溶解铝，正确；
B
项，
LiCoO
2
中
Co
显＋
3
价，产品中
CoC
2
O
4
，
Co
显＋
2
价，化合价降低，
LiCoO
2
为氧化剂，
H
2
O
2
为还原剂，被氧化，错误；
C
项，
H
2
SO
4
提供
H
＋
，
H
2
O
2
作还原剂，盐酸也能提供
H
＋
，＋
3
价
Co
也能氧化
Cl
－
转化成＋
2
价
Co
，正确；
D
项，根据上述分析，铝、钴产物可以再利用，正确。
1
2
3
3.
硫酸亚铁是一种重要的化工原料，可以制备一系列物质
(
如图所示
)
。下列说法错误的是
1
2
3
A.
碱式硫酸铁水解能产生
Fe(OH)
3
胶体，可用作净水剂
B.
该温度下，
(NH
4
)
2
Fe(SO
4
)
2
在水中的溶解度比
FeSO
4
的大
C.
可用
KSCN
溶液检验
(NH
4
)
2
Fe(SO
4
)
2
是否被氧化
D.
为防止
NH
4
HCO
3
分解，生产
FeCO
3
需在较低温度下进行
√
解析
A
项，碱式硫酸铁电离产生
Fe
3
＋
，
Fe
3
＋
能发生水解生成
Fe(OH)
3
胶体，
Fe(OH)
3
胶体具有吸附性，可用作净水剂，正确；
B
项，
(NH
4
)
2
Fe(SO
4
)
2
在水中的溶解度比
FeSO
4
的小，所以
FeSO
4
才能与
(NH
4
)
2
SO
4
反应生成
(NH
4
)
2
Fe(SO
4
)
2
，错误；
C
项，
KSCN
溶液遇
Fe
2
＋
溶液无现象，
(NH
4
)
2
Fe(SO
4
)
2
若被氧化则生成
Fe
3
＋
，
KSCN
溶液遇
Fe
3
＋
溶液变红，正确；
D
项，
NH
4
HCO
3
不稳定，受热易分解，所以为防止
NH
4
HCO
3
分解，生产
FeCO
3
需在较低温度下进行，正确。
1
2
3
返回
02
非金属及其化合物
FEI JIN SHU JI QI HUA HE WU
(
一
)
碳、硅及其重要化合物
硅元素的非金属性不强，但其具有
“
亲氧
”
特性，使硅元素在自然界中没有游离态，只有化合态，其主要以二氧化硅和硅酸盐的形式存在。对于碳、硅两元素，复习时应从以下几个方面掌握：
1.
树立物质转化思想
(1)
理清知识主线
核心回扣
1
(2)
形成网络构建
2.
重要反应规范书写
用方程式回答下列问题。
(1)Mg
在
CO
2
中燃烧。
________________________
。
(2)
“
水滴石穿
”
的反应原理
(
用离子方程式表示
)
。
_________________________________
。
(3)
“
钟乳石
”
的形成过程
(
用化学方程式表示
)
。
_______________________________
，
____________________________________
。
CaCO
3
＋
CO
2
＋
H
2
O
==
=Ca(HCO
3
)
2
(4)
向饱和
Na
2
CO
3
溶液中通入过量
CO
2
的离子方程式。
____________________________________
。
(5)
氢氟酸不能用玻璃瓶盛放，其原因是
(
用化学方程式表示
)
：
__________________________
。
(6)
盛放
NaOH
溶液的试剂瓶不能用玻璃塞，其原因是
(
用离子方程式表示
)
：
__________________________
。
(7)
侯氏制碱法的原理
(
用化学方程式表示
)
。
__________________________________________
。
SiO
2
＋
4HF
==
=SiF
4
↑
＋
2H
2
O
CO
2
＋
NH
3
＋
NaCl
＋
H
2
O
==
=NaHCO
3
↓
＋
NH
4
Cl
(
二
)
卤素及其重要化合物
“
氯
”
是典型的活泼非金属元素，在自然界中以化合态形式存在，复习时应从以下几个方面掌握：
1.
树立物质转化思想
(1)
理清知识主线
(2)
形成网络构建
2.
重要反应规范书写
用方程式回答下列问题。
(1)
实验室用
MnO
2
和浓盐酸反应制取
Cl
2
的化学方程式。
________________________________________
。
(2)
将浓盐酸滴到
KMnO
4
固体上
(
用离子方程式表示
)
。
______________________________________________
。
(3)
将
Cl
2
通入石灰乳中
(
用化学方程式表示
)
。
_______________________________________
。
(4)
在空气中漂白粉漂白的原理
(
用离子方程式表示
)
。
___________________________________________
。
2Cl
2
＋
2Ca(OH)
2
==
=CaCl
2
＋
Ca(ClO)
2
＋
2H
2
O
Ca
2
＋
＋
2ClO
－
＋
CO
2
＋
H
2
O
==
=CaCO
3
↓
＋
2HClO
(5)
向
FeBr
2
溶液中通入少量
Cl
2
的离子方程式。
_________________________
。
(6)
向
FeBr
2
溶液中通入等物质的量
Cl
2
的离子方程式。
_____________________________________
。
(7)
向
FeBr
2
溶液中通入过量
Cl
2
的离子方程式。
_______________________________________
。
(8)
将
SO
2
和
Cl
2
混合，漂白性减弱的原因
(
用离子方程式表示
)
。
___________________________________
。
2Fe
2
＋
＋
Cl
2
==
=2Fe
3
＋
＋
2Cl
－
2Fe
2
＋
＋
2Br
－
＋
2Cl
2
==
=2Fe
3
＋
＋
Br
2
＋
4Cl
－
2Fe
2
＋
＋
4Br
－
＋
3Cl
2
==
=2Fe
3
＋
＋
2Br
2
＋
6Cl
－
(
三
)
硫及其重要化合物
硫是与化工生产、生活和生态环境密切相关的元素，在自然界中既可以以化合态存在，又可以以游离态存在。复习时应从以下几个方面掌握：
1.
树立物质转化思想
(1)
理清知识主线
(2)
形成网络构建
2.
重要反应规范书写
用方程式回答下列问题。
(1)
热的烧碱溶液可以除硫，其原因是
(
用离子方程式表示
)
：
_________________________________
。
(2)
将
SO
2
气体通入
FeCl
3
溶液中，溶液由棕黄色变为浅绿色，其原因是
(
用离子方程式表示
)
：
_____________________________________
。
(3)S
2
－
和
可以大量共存，但加入
H
2
SO
4
后，则不能大量共存，其原因是
(
用离子方程式表示
)
：
_______________________________
。
(4)
将
SO
2
通入
BaCl
2
溶液中无明显现象，若加入
KNO
3
则有白色沉淀生成，其原因是
(
用离子方程式表示
)
：
____________________________________________________
。
(5)
书写下列反应的化学方程式。
①
将
H
2
S
气体通入
CuSO
4
溶液中。
____________________________
。
②
将
SO
2
通入
H
2
S
溶液中。
________________________
。
③
Cu
和浓
H
2
SO
4
混合加热。
_______________________________________
。
H
2
S
＋
CuSO
4
==
=CuS
↓
＋
H
2
SO
4
2H
2
S
＋
SO
2
==
=3S
↓
＋
2H
2
O
④
C
和浓
H
2
SO
4
混合加热。
_______________________________________
。
⑤
实验室利用
Na
2
SO
3
和浓
H
2
SO
4
制
SO
2
。
_______________________________________
。
Na
2
SO
3
＋
H
2
SO
4
(
浓
)
==
=Na
2
SO
4
＋
H
2
O
＋
SO
2
↑
(
四
)
氮及其重要化合物
“
氮
”
是与化工生产、生活和生态环境密切相关的另一重要元素，在自然界中既可以以游离态存在，又可以以化合态存在。复习时应从以下几个方面掌握：
1.
树立物质转化思想
(1)
理清知识主线
(2)
形成网络构建
2.
重要反应规范书写
用方程式回答下列问题。
(1)
书写离子方程式。
①
将
NH
3
通入
AlCl
3
溶液中。
_____________________________________
。
②
将
NO
2
通入
NaOH
溶液中。
________________________________
。
③
将炽热的炭放入浓
HNO
3
中。
__________________________________________
。
(2)
书写化学方程式。
①
实验室用
Ca(OH)
2
和
NH
4
Cl
制氨气。
__________________________________________
。
②
将
NH
3
通灼热的
CuO
中，固体由黑色变红色。
_________________________________
。
③
用
NH
3
可以检验
Cl
2
管道是否漏气，若漏气则有白烟生成。
_________________________
。
④
制硝基苯。
__________________________________________
。
8NH
3
＋
3Cl
2
==
=N
2
＋
6NH
4
Cl
A.4.03
米大口径碳化硅反射镜
B.2022
年冬奥会聚氨酯速滑服
C.
能屏蔽电磁波的碳包覆银纳米线
D.
“
玉兔二号
”
钛合金筛网轮
角度一 无机材料
1.
(2019·
北京，
6)
下列我国科研成果所涉及材料中，主要成分为同主族元素形成的无机非金属材料的是
真题研究
2
1
2
3
√
解析
SiC
中的
C
、
Si
分别为第二周期和第三周期的第
Ⅳ
A
族元素，二者均为非金属元素，形成的
SiC
为无机非金属材料，
A
项正确；
聚氨酯中含有
C
、
H
、
N
、
O
等元素，四种元素不属于同主族元素，且聚氨酯为有机材料，
B
项错误；
碳包覆银纳米线由
C
、
Ag
元素组成，但两种元素不是同主族元素，
C
项错误；
钛合金是金属材料，
D
项错误。
1
2
3
解析
NH
3
参与反应生成铵盐，是反应物，不是催化剂，
C
项错误；
雾和霾的分散剂都是空气，
A
项正确；
雾霾中的无机颗粒物含有硝酸铵和硫酸铵，
B
项正确；
过度施用氮肥会增加大气中氨的含量，
D
项正确。
角度二 与
“
环境
”
有关的转化关系
2.
(2018·
全国卷
Ⅱ
，
8)
研究表明，氮氧化物和二氧化硫在形成雾霾时与大气中的氨有关
(
如图所示
)
。下列叙述错误的是
A.
雾和霾的分散剂相同
B.
雾霾中含有硝酸铵和硫酸铵
C.NH
3
是形成无机颗粒物的催化剂
D.
雾霾的形成与过度施用氮肥有关
√
1
2
3
A.
①②③
中依次盛装
KMnO
4
溶
液、浓
H
2
SO
4
、焦性没食子
酸溶液
B.
管式炉加热前，用试管在
④
处收集气体并点燃，通过声
音判断气体纯度
C.
结束反应时，先关闭活塞
K
，再停止加热
D.
装置
Q(
启普发生器
)
也可用于二氧化锰与浓盐酸反应制备氯气
角度三
“
实验探究
”
微设计
3.
(2017·
全国卷
Ⅰ
，
10)
实验室用
H
2
还原
WO
3
制备金属
W
的装置如图所示
(Zn
粒中往往含有硫等杂质，焦性没食子酸溶液用于吸收少量氧气
)
。下列说法正确的是
√
1
2
3
解析
A
项，气体从溶液中逸出易带出水蒸气，所以浓硫酸应放在
③
中，错误；
B
项，先通
H
2
以排除空气，加热前应先检验
H
2
的纯度，正确；
C
项，若先停止通
H
2
，空气有可能重新将
W
氧化，应先停止加热，再关闭活塞
K
，错误；
D
项，
MnO
2
和浓盐酸反应制氯气需要加热，不能用启普发生器制备，错误。
1
2
3
1.
三效催化剂是最为常见的汽车尾气催化剂，其催化剂表面物质转化的关系如图所示，下列说法正确的是
A.
在转化过程中，氮元素均被还原
B.
依据图示判断催化剂不参与储存和还原过程
C.
还原过程中生成
0.1 mol N
2
，转移电子数为
0.5
N
A
D.
三效催化剂能有效实现汽车尾气中
CO
、
C
x
H
y
、
NO
x
三种成分的净化
题组集训
3
1
2
√
3
4
解析
A
项，根据图中信息可知，
NO
x
被氧气氧化得到硝酸盐，氮元素被氧化，硝酸盐被还原产生氮气，氮元素被还原，错误；
B
项，催化剂参与储存和还原过程，但反应前后质量和化学性质不变，错误；
C
项，还原过程中氮元素从＋
5
价降为
0
价，生成
0.1 mol N
2
，转移电子数为
N
A
，错误；
D
项，三效催化剂能有效实现汽车尾气中
CO
、
C
x
H
y
、
NO
x
三种成分的净化，转化为无污染的气体再排放，正确。
1
2
3
4
2.
酸雨的形成是一种复杂的大气化学和光学化学过程，在清洁空气、污染空气中形成硫酸型酸雨的过程如下：
下列有关说法不正确的是
A.
所涉及的变化均为氧化还原反应
B.
光照是酸雨形成的必要条件之一
C.
污染指数越高形成酸雨的速率越快
D.
优化能源结构能有效遏制酸雨污染
√
1
2
3
4
解析
A
项，
SO
2
变为激发态
SO
2
，化合价没有变化，不是氧化还原反应，错误；
B
项，结合图中信息知产生激发态
SO
2
和
·OH
自由基需要光照条件，正确；
C
项，途径
Ⅱ
的速率大于途径
Ⅰ
，正确；
D
项，使用化石燃料将产生
SO
2
进而产生酸雨，
如果对化石燃料优化处理能有效遏制酸雨污染，正确。
1
2
3
4
A.
实验开始时，应打开分液漏斗的
活塞及弹簧夹乙，关闭弹簧夹甲
B.
可用
98.3%
硫酸代替
75%
硫酸
C.H
2
O
2
是制备
NaClO
2
反应的还原剂
D.F
中的试剂可用饱和
Ca(OH)
2
溶液
3.
(2019·
厦门高三质量检测
)
实验室制备
NaClO
2
的装置如图，其中
C
装置内生成
ClO
2
，下列说法正确的是
√
1
2
3
4
解析
A
项，
C
装置中的竖直玻璃管用于平衡系统的气压并可防止堵塞。实验开始时，应打开弹簧夹甲，错误；
B
项，
98.3%
硫酸中硫酸大多以分子的形式存在，不能电离出氢离子，其与亚硫酸钠反应较慢，不能用其代替
75%
的硫酸，错误；
1
2
3
4
C
项，
C
中产生
ClO
2
通入
D
中后与
H
2
O
2
反应生成
NaClO
2
时，氯元素的化合价降低，被还原，故
H
2
O
2
作还原剂，正确；
D
项，饱和
Ca(OH)
2
溶液的浓度较低，无法充分吸收尾气中的二氧化硫和二氧化氯，错误。
A.
装置
B
中若产生白色沉淀，说明
Fe
3
＋
能将
SO
2
氧化成
B.
实验室中配制
70%
的硫酸需要的玻
璃仪器有量筒、烧杯、玻璃棒
C.
三颈烧瓶中通入
N
2
的操作应在滴加浓
硫酸之前，目的是排尽装置内的空气
4.
(2019·
宣城二模
)
某研究小组利用下图装置探究
SO
2
和
Fe(NO
3
)
3
溶液的反应原理。下列说法错误的是
√
1
2
3
4
D.
装置
C
可能发生倒吸，同时还不能完全吸收反应产生的尾气
B
项，实验室中配制
70%
的硫酸，需要用量筒量取适当体积的浓硫酸，然后慢慢倒入一定量水中，边倒边搅拌，需要的玻璃仪器有量筒、烧杯、玻璃棒，正确；
C
项，二氧化硫能够被氧化，为了排除空气中氧气的干扰，在滴加浓硫酸之前，三颈烧瓶中需要通入
N
2
以排尽装置内的空气，正确；
D
项，二氧化硫在水中的溶解度较大，装置
C
可能发生倒吸，且气体与液体的反应接触不充分，会导致产生的尾气不能完全吸收，正确。
解析
A
项，装置
A
中
70%
的硫酸与亚硫酸钠反应放出二氧化硫，二氧化硫的水溶液显酸性，在酸性条件下，
能够氧化二氧化硫生成
，从而在
B
中产生硫酸钡白色沉淀，不能说明
Fe
3
＋
能将
SO
2
氧化成
，错误；
1
2
3
4
返回
03
物质的转化与推断
WU ZHI DE ZHUAN HUA YU TUI DUAN
(
一
)
物质的转化关系
1.
直线型转化
高考必备
1
(1)X
为
O
2
Na
—→
Na
2
O
—→
Na
2
O
2
N
2
—→
NO
—→
NO
2
或
NH
3
—→
NO
—→
NO
2
S
—→
SO
2
—→
SO
3
或
H
2
S
—→
SO
2
—→
SO
3
C
—→
CO
—→
CO
2
或
CH
4
—→
CO
—→
CO
2
醇
—→
醛
—→
羧酸
(2)X
为
CO
2
(3)X
为强酸，如
HCl
(4)X
为强碱，如
NaOH
2.
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。
(4)
非金属
—→
金属：用
H
2
、
C
冶炼金属。
(
二
)
物质的推断特征
1.
化学反应与反应条件
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，可把氯酸钾分解、双氧水分解、工业合成氨、
SO
2
催化氧化、氨催化氧化联系起来，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、
SiO
2
和
C
的置换反应、制造普通玻璃的反应、铝热反应等。
2.
物质特征颜色和特殊状态
(1)(
淡
)
黄
(
棕
)
色固体：
Na
2
O
2
、
S
、
FeCl
3
；黑色固体：
MnO
2
、
C
、
CuO
、
FeO
、
Fe
3
O
4
；紫
(
黑
)
色固体：
KMnO
4
、
I
2
；红色固体：
Cu
；绿色固体：
Cu
2
(OH)
2
CO
3
。
(2)
有色气体：
NO
2
(
红棕色
)
、
F
2
(
浅黄绿色
)
、
Cl
2
(
黄绿色
)
；无色刺激性气味气体：
SO
2
、
NH
3
、
HX(X
为
F
、
Cl
、
Br
、
I)
；无色无味气体：
H
2
、
N
2
、
O
2
、
CO
2
、
CO
、
CH
4
、
NO
。
(3)
常温下呈液态的特殊物质：
Br
2
(
非金属单质
)
、
Hg(
金属单质
)
、
H
2
O
、
H
2
O
2
等。
(4)
易升华的物质：
I
2
。
(5)
溶液中的有色离子：
Cu
2
＋
(
蓝色
)
、
Fe
2
＋
(
浅绿色
)
、
Fe
3
＋
(
黄色
)
、
[
紫
(
红
)
色
]
。
(6)Br
2
在水中显黄
(
橙
)
色，在有机溶剂中显橙
(
红
)
色；
I
2
在水中显黄
(
褐
)
色，在有机溶剂中显紫
(
红
)
色。
(7)
有色沉淀：
①
白色沉淀：
H
2
SiO
3
、
AgCl
、
BaSO
4
、
BaSO
3
、
Mg(OH)
2
、
Fe(OH)
2
、
Al(OH)
3
、
BaCO
3
、
CaCO
3
、
CaSO
3
、
MgCO
3
等；
②
(
淡
)
黄色沉淀：
AgBr
、
AgI
、
S
；
③
红褐色沉淀：
Fe(OH)
3
；
④
蓝色沉淀：
Cu(OH)
2
；
⑤
红色沉淀：
Cu
2
O
。
3.
特征反应现象
(1)
燃烧：
H
2
＋
Cl
2
(
苍白色火焰
)
，
C
2
H
2
(C
6
H
6
)
＋
O
2
(
明亮火焰，大量黑烟
)
，
Al
＋
O
2
，
Mg
＋
O
2
(
耀眼白光，有白色固体生成
)
，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气体是
NH
3
，使品红溶液褪色的气体是
Cl
2
、
SO
2
等。
(4)
在空气中由无色变为红棕色气体的是
NO
。
(5)Fe
3
＋
遇
OH
－
生成红褐色沉淀，遇苯酚显紫色，遇
SCN
－
显血红色。
(6)Fe
2
＋
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；
Fe
2
＋
遇
SCN
－
无明显现象，在通入
Cl
2
后溶液显血红色。
(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。
1.
(2019·
江苏，
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
真题演练
2
1
2
√
解析
A
项，
Cl
2
与
Fe
发生反应生成
FeCl
3
，错误；
B
项，
MgCl
2
与
Ca(OH)
2
发生反应生成
Mg(OH)
2
沉淀，煅烧
Mg(OH)
2
生成
MgO
固体，正确；
C
项，
S
在
O
2
中燃烧只能生成
SO
2
，错误；
D
项，
NH
3
、
CO
2
和
NaCl
溶液反应生成
NaHCO
3
，反应的化学方程式为
NH
3
＋
CO
2
＋
NaCl
＋
H
2
O
==
=NaHCO
3
↓
＋
NH
4
Cl
，错误。
1
2
2.
(2018·
江苏，
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
解析
B
错：
NaAlO
2
(aq)
与过量
HCl(aq)
反应，生成
AlCl
3
；
C
错：蔗糖
(aq)
中无醛基，不能与
[Ag(NH
3
)
2
]
＋
(aq)
反应生成
Ag(s)
；
D
错：
Fe(s)
与
HCl(aq)
反应生成
FeCl
2
(aq)
。
1
2
√
1.
下列各组物质中，满足表中图示物质在通常条件下能一步转化的组合只有
模拟预测
3
1
2
3
4
5
6
7
序号
X
Y
Z
W
①
Cu
CuSO
4
Cu(OH)
2
CuO
②
Na
NaOH
Na
2
CO
3
NaCl
③
Cl
2
Ca(ClO)
2
HClO
HCl
④
Fe
FeCl
3
FeCl
2
Fe(OH)
2
A.
①②③
B.
①③④
C.
②③
D.
①②④
√
8
解析
①
中铜和浓硫酸反应生成硫酸铜，硫酸铜和碱反应生成氢氧化铜，氢氧化铜分解生成氧化铜，氧化铜被还原得到铜，转化关系符合；
②
中钠与水反应生成氢氧化钠，氢氧化钠溶液吸收
CO
2
生成碳酸钠，碳酸钠与盐酸反应生成氯化钠，电解熔融的氯化钠得到金属钠，转化关系符合；
③
中氯气和氢氧化钙反应生成次氯酸钙，次氯酸钙和酸反应生成次氯酸，次氯酸分解生成氯化氢和氧气，氯化氢被氧化生成氯气，转化关系符合；
④
中铁在氯气中燃烧生成氯化铁，氯化铁和铁反应生成氯化亚铁，氯化亚铁和碱反应生成氢氧化亚铁，氢氧化亚铁不能直接转化为铁，不符合。
1
2
3
4
5
6
7
8
2.
已知
A
、
B
、
C
、
D
之间的转化关系如图所示。下列说法正确的是
A.
若
A
为
Fe
，
D
为氢气，则
B
一定为酸
B.
若
A
、
D
为化合物，
B
为水，则
C
一定是气体单质
C.
若
A
、
B
、
C
、
D
均为化合物，该反应一定属于复分解反应
D.
若
A
、
B
、
C
、
D
均为
10
电子微粒，且
C
是可使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，则
D
常温下一定呈液态
√
1
2
3
4
5
6
7
8
解析
铁与水蒸气在高温条件下能生成氢气，故
A
错误；
若
A
、
D
为化合物，
B
为水，则
C
不一定是气体单质，如
3NO
2
＋
H
2
O
==
=2HNO
3
＋
NO
，故
B
错误；
若
A
、
B
、
C
、
D
均为化合物，该反应不一定属于复分解反应，如
3NO
2
＋
H
2
O
==
=2HNO
3
＋
NO
，故
C
错误；
C
是可使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，则
C
是氨气，若
A
、
B
、
C
、
D
均为
10
电子微粒，且生成氨气，该反应为：
＋
OH
－
==
=NH
3
↑
＋
H
2
O
，水在常温下呈液态，故
D
正确。
1
2
3
4
5
6
7
8
3.
单质到盐的一种转化关系如图所示，
完全符合图示转化关系正确的是
A.C
、
Ca
、
Na B.S
、
Cu
、
Si
C.Cl
、
Fe
、
Cu D.Na
、
S
、
N
√
1
2
3
4
5
6
7
8
解析
C
燃烧生成二氧化碳，二氧化碳属于酸性氧化物，与水反应生成碳酸，碳酸与碱性氧化物生成碳酸盐。
Ca
和
Na
与氧气反应生成碱性氧化物氧化钙或氧化钠，与水反应生成氢氧化钙或氢氧化钠，能够与酸性氧化物反应生成钙盐或钠盐，符合转化关系，故
A
正确；
Cu
和
Si
与氧气反应生成的氧化物不能与水反应生成碱或酸，不符合转化关系，故
B
错误；
Fe
和
Cu
与氧气反应生成的氧化物不能与水反应生成碱，不符合转化关系，故
C
错误；
氮气与氧气反应生成一氧化氮，一氧化氮不溶于水，也不与水反应，不符合转化关系，故
D
错误。
1
2
3
4
5
6
7
8
4.
下列物质间的转化在给定条件下能实现的是
A.
②④
B.
③④
C.
①④
D.
①②③
√
1
2
3
4
5
6
7
8
解析
氨气被催化氧化生成
NO
，不能直接生成
NO
2
，故
①
错误；
SiO
2
与氢氧化钠反应生成
Na
2
SiO
3
和水，
Na
2
SiO
3
与盐酸反应生成
H
2
SiO
3
和氯化钠，转化能由一步反应实现，故
②
正确；
电解氯化镁溶液得到的是氢气、氯气和氢氧化镁，不能得到镁，故
③
错误；
钠和氧气在加热条件下生成淡黄色的过氧化钠，过氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气，故
④
正确。
1
2
3
4
5
6
7
8
5.
在给定的条件下，下列选项所示的物质间转化均能一步实现的是
√
1
2
3
4
5
6
7
8
解析
二氧化硅属于酸性氧化物和盐酸不反应，不能一步实现反应，故
A
错误；
二氧化硫和水反应生成亚硫酸，亚硫酸被氧化生成硫酸，二氧化硫和水不能一步转化，故
B
错误；
氮气和氢气在催化剂、高温高压条件下反应生成氨气，氨气是碱性气体和盐酸反应生成氯化铵，反应能一步实现，故
C
正确；
碳酸镁溶于盐酸生成氯化镁溶液，氯化镁溶液电解得到氢氧化镁、氢气和氯气，不能直接得到金属镁，应是电解熔融状态的氯化镁得到金属镁，故
D
错误。
1
2
3
4
5
6
7
8
6.
已知
X
为一种常见酸的浓溶液，能使蔗糖粉末变黑。
A
与
X
反应的转化关系如图所示，其中反应条件及部分产物均已略去，则下列有关说法正确的是
A.X
使蔗糖变黑的现象主要体现了
X
的强氧化性
B.
若
A
为铁，则足量
A
与
X
在室温下即可完全反应
C.
若
A
为碳单质，则将
C
通入少量的澄清石灰水，一定
可以观察到白色沉淀产生
D.
工业上，
B
转化为
D
的反应条件为高温、常压、使用催化剂
√
1
2
3
4
5
6
7
8
解析
X
为一种常见酸的浓溶液，能使蔗糖粉末变黑，则
X
是硫酸，
D
和水反应生成硫酸，则
D
是三氧化硫，
B
和氧气反应生成三氧化硫，则
B
是二氧化硫。
X
使蔗糖变黑的现象主要体现了
X
的脱水性，故
A
错误；
若
A
是铁，常温下，铁在浓硫酸中发生钝化，故
B
错误；
若
A
是碳，浓硫酸和碳反应生成二氧化碳、二氧化硫和水，二氧化碳和少量氢氧化钙反应生成可溶性的碳酸氢钙，故
C
错误；
工业上，二氧化硫转化为三氧化硫的反应条件为
450
℃
、常压、使用催化剂，故
D
正确。
1
2
3
4
5
6
7
8
(1)
若常温时
B
为红棕色气体，
C
为无色气体，则
B
生成
C
的化学方程式：
___________
_______________
。
7.A
、
B
、
C
三种不同的物质中均含有同一种元素，它们之间存在如图所示的转化关系
(
部分反应物及生成物已略去
)
。请回答下列问题：
3NO
2
＋
H
2
O
==
=2HNO
3
＋
NO
1
2
3
4
5
6
7
8
解析
常温时
B
为红棕色气体，
C
为无色气体，说明
B
为
NO
2
，
C
为
NO
，
A
为
HNO
3
，
B
生成
C
的化学方程式是：
3NO
2
＋
H
2
O
==
=2HNO
3
＋
NO
。
1
2
3
4
5
6
7
8
(2)
若常温时
A
为气态氢化物，
B
为淡黄色固体，
C
为气体，则
CO
2
中混有少量气体
C
杂质可以用
________________________________________________
来除
(
写一种即可
)
。
饱和
NaHCO
3
溶液
[
或酸性
KMnO
4
溶液
(
合理答案均可
)]
解析
常温时
A
为气态氢化物，
B
为淡黄色固体，说明
B
为
S
，
A
为
H
2
S
，
C
为
SO
2
，则
CO
2
中混有少量气体
SO
2
杂质时，可以选用饱和的
NaHCO
3
溶液或酸性
KMnO
4
溶液除去
SO
2
。
1
2
3
4
5
6
7
8
(3)
若
A
为金属氧化物，
B
为工业制玻璃的主要原料之一，常温时
0.1 mol·L
－
1
的
C
溶液的
pH
为
13
，则检验
A
、
B
、
C
中共有的金属离子的方法是
_________
；现象为
_______
_____
。
解析
常温时
0.1 mol·L
－
1
C
溶液的
pH
为
13
，则
C
溶液中
c
(OH
－
)
＝
0.1 mol·L
－
1
，说明
C
是一元强碱，结合
B
为工业制玻璃的主要原料之一，说明
B
是碳酸钠，
C
为氢氧化钠，
A
为氧化钠或过氧化钠，则三种物质中含有的相同金属元素是钠元素，检验钠元素常用焰色反应，现象是焰色为黄色。
焰色反应
焰色为
黄色
1
2
3
4
5
6
7
8
(4)
若常温时
A
为气体单质，
①②③④
均为化合反应，
C
的相对分子质量大于
B
，则
C
的电子式为：
_____________
。
解析
若常温时
A
为气体单质，
①②③④
均为化合反应，
C
的相对分子质量大于
B
，符合题意的是
A
为氧气，
B
为
CO
，
C
为
CO
2
，
①②③④
对应的化学方程式分别为：
1
2
3
4
5
6
7
8
(5)
若
A
是第
3
周期某金属的氧化物，
B
、
C
均为正盐且
B
的水溶液呈酸性，
C
的水溶液呈碱性。请写出反应
③
的离子方程式：
_________________________
。
解析
若
A
是第
3
周期某金属的氧化物，
B
、
C
均为正盐且
B
的水溶液呈酸性，
C
的水溶液呈碱性，说明该金属是铝，
A
为氧化铝，
B
溶液含有铝离子、
C
溶液含有偏铝酸根离子，偏铝酸根离子反应生成铝离子的离子方程式是：
＋
4H
＋
==
=Al
3
＋
＋
2H
2
O
。
1
2
3
4
5
6
7
8
(6)
若反应
②③④
均为化合反应，反应
①
为置换反应。当
A
为一种金属单质时，
B
中阳离子的检验方法为
_________________________________________________________
__________________________________________________________________________________________________________(
写出具体操作过程
)
。
取少量
B
溶液于试管中，滴加少量
KSCN
溶液，无明显现象，再滴加少量新制氯水，若出现血红色则
B
中含
Fe
2
＋
(
用氢氧化钠沉淀法或
K
3
[Fe(CN)
6
]
沉淀法等合理均可，用酸性高锰酸钾不可
1
2
3
4
5
6
7
8
解析
若反应
②③④
均为化合反应，反应
①
为置换反应。当
A
为一种金属单质时，说明
A
为单质铁，
B
为
Fe
2
＋
、
C
为
Fe
3
＋
，
①②③④
对应的化学方程式可以是：
Fe
＋
2HCl===FeCl
2
＋
H
2
↑
、
2FeCl
2
＋
Cl
2
===2FeCl
3
、
2FeCl
3
＋
Fe===3FeCl
2
、
2Fe
＋
3Cl
2
2FeCl
3
，则检验
Fe
2
＋
的方法是：取少量
B
溶液于试管中，滴加少量
KSCN
溶液，无明显现象，再滴加少量新制氯水，若出现血红色则
B
中含
Fe
2
＋
，也可以用氢氧化钠沉淀法或
K
3
[Fe(CN)
6
]
沉淀法等，但不能用酸性高锰酸钾。
1
2
3
4
5
6
7
8
8.A
、
B
、
C
均为中学化学常见的单质，其中一种是常见金属，通常状况下，
A
为固体，
B
为深红棕色液体，
C
为气体，其余均为化合物，
X
是一种具有挥发性的无氧强酸，
E
为黑色晶体，
H
为无色液体，它们之间的转化关系如图
(
其中某些反应条件和产物已略去
)
。
(1)
在反应
①
～
⑦
中，不属于氧化还原反应的是
______(
填序号
)
。
③⑥
1
2
3
4
5
6
7
8
解析
根据转化关系的特征和物质性质分析判断，单质
A
和
C
反应生成黑色晶体
E
，
E
和
X
反应生成
D
、
G
、
H
，其中
D
、
G
之间可以实现相互转化，说明
A
为变价金属
Fe
，铁和
C
在点燃条件下生成黑色晶体
E
为
Fe
3
O
4
，
C
为
O
2
，根据
D
＋
A
—→
G
说明
D
为含三价铁离子的化合物，
F
为含硫氰酸根离子的化合物，
G
为含
Fe
2
＋
的化合物，
H
为
H
2
O
；根据
G
＋
B
—→
D
分析判断
B
是强氧化剂，常温下为液体的氧化剂单质判断
B
为
Br
2
，所以推断
D
为
FeBr
3
，得到
G
为
FeBr
2
，
X
为
HBr
，据以上分析解答。
通过以上分析知：反应
③
、
⑥
中各元素的化合价不变，所以不属于氧化还原反应。
1
2
3
4
5
6
7
8
(2)G
溶液与氯气按物质的量
1
∶
1
反应的离子方程式：
___________________________
___________
。
解析
G
溶液为
FeBr
2
，还原性：
Fe
2
＋
>Br
－
，
1 mol Fe
2
＋
完全被氧化转移电子
1 mol,1 mol
Br
－
全完被氧化转移电子
1 mol
；
因此
Fe
2
＋
、
Br
－
、
Cl
2
按
1
∶
1
∶
1
发生氧化还原反应，反应的离子方程式为：
2Fe
2
＋
＋
2Br
－
＋
2Cl
2
==
=2Fe
3
＋
＋
Br
2
＋
4Cl
－
。
2Fe
2
＋
＋
2Br
－
＋
2Cl
2
===2Fe
3
＋
＋
Br
2
＋
4Cl
－
1
2
3
4
5
6
7
8
(3)
反应
⑦
的化学方程式为
_____________________________
。
返回
1
2
3
4
5
6
7
8
04
化学工艺流程题
HUA XUE GONG YI LIU CHENG TI
1.
解题要领必备
解答工艺流程综合题的关键是分析流程图，对于比较陌生且复杂的流程图，需要宏观把握整个流程，可针对问题分析细节，不必把每个环节的原理都弄清。总体方法：关注箭头的指向
(
聚焦局部，箭头指入
——
反应物，箭头指出
——
生成物
)
、前后追溯物质
(
放大局部
)
、考虑反应实际
(
物质性质、试剂用量
)
。
高考必备
1
2.
识记化工术语
关键词
释义
研磨、雾化
将块状或颗粒状的物质磨成粉末或将液体分散成微小液滴，增大反应物接触面积，以加快反应速率或使反应更充分
灼烧
(
煅烧
)
使固体在高温下分解或改变结构，使杂质高温氧化、分解等。如煅烧石灰石、高岭土、硫铁矿
浸取
向固体中加入适当溶剂或溶液，使其中可溶性的物质溶解，包括水浸取、酸溶、碱溶、醇溶等
浸出率
固体溶解后，离子在溶液中的含量的多少
酸浸
在酸性溶液中使可溶性金属离子进入溶液，不溶物通过过滤除去的过程
水浸
与水接触反应或溶解
过滤
固体与液体的分离
滴定
定量测定，可用于某种未知浓度物质的物质的量浓度的测定
蒸发结晶
蒸发溶剂，使溶液由不饱和变为饱和，继续蒸发，过剩的溶质就会呈晶体析出
蒸发浓缩
蒸发除去部分溶剂，提高溶液的浓度
水洗
用水洗去可溶性杂质，类似的还有酸洗、醇洗等
酸作用
溶解、去氧化物
(
膜
)
、抑制某些金属离子的水解、除去杂质离子等
碱作用
去油污、去铝片氧化膜，溶解铝、二氧化硅，调节
pH
、促进水解
(
沉淀
)
3.
常见操作的答题考虑角度
常见的操作
答题要考虑的角度
分离、提纯
过滤、蒸发、萃取、分液、蒸馏等常规操作；
从溶液中得到晶体的方法：蒸发浓缩
—
冷却结晶
—
过滤
—(
洗涤、干燥
)
提高原子利用率
绿色化学
(
物质的循环利用、废物处理、原子利用率、能量的充分利用
)
在空气中或在其他气体中进行的反应或操作
要考虑
O
2
、
H
2
O
、
CO
2
或其他气体是否参与反应或能否达到隔绝空气，防氧化、水解、潮解等目的
判断沉淀是否洗涤干净
取最后洗涤液少量，检验其中是否还有某种离子存在等
控制溶液的
pH
①
调节溶液的酸碱性，抑制水解
(
或使其中某些金属离子形成氢氧化物沉淀
)
②“
酸作用
”
还可除去氧化物
(
膜
)
③“
碱作用
”
还可除去油污，除去铝片氧化膜，溶解铝、二氧化硅等
④
特定的氧化还原反应需要的酸性条件
(
或碱性条件
)
控制温度
(
常用水浴、冰浴或油浴
)
①
防止副反应的发生
②
使化学平衡移动；控制化学反应的方向
③
控制固体的溶解与结晶
④
控制反应速率：使催化剂达到最大活性
⑤
升温：促进溶液中的气体逸出，使某物质达到沸点挥发
⑥
加热煮沸：促进水解，聚沉后利于过滤分离
⑦
趁热过滤：减少因降温而析出的溶质的量
⑧
降温：防止物质高温分解或挥发；降温
(
或减压
)
可以减少能源成本，降低对设备的要求
洗涤晶体
①
水洗：通常是为了除去晶体表面水溶性的杂质
②“
冰水洗涤
”
：能洗去晶体表面的杂质离子，且防止晶体在洗涤过程中的溶解损耗
③
用特定的有机试剂清洗晶体：洗去晶体表面的杂质，降低晶体的溶解度有利于析出，减少损耗等
④
洗涤沉淀方法：往漏斗中加入蒸馏水至浸没沉淀，待水自然流下后，重复以上操作
2
～
3
次
表面处理
用水洗除去表面可溶性杂质，金属晶体可用机械法
(
打磨
)
或化学法除去表面氧化物、提高光洁度等
1.
(2019·
全国卷
Ⅰ
，
26)
硼酸
(H
3
BO
3
)
是一种重要的化工原料，广泛应用于玻璃、医药、肥料等工业。一种以硼镁矿
(
含
Mg
2
B
2
O
5
·H
2
O
、
SiO
2
及少量
Fe
2
O
3
、
Al
2
O
3
)
为原料生产硼酸及轻质氧化镁的工艺流程如下：
真题演练
2
回答下列问题：
(1)
在
95
℃“
溶浸
”
硼镁矿粉，产生的气体在
“
吸收
”
中反应的化学方程式为
_____________
________________
。
1
2
3
4
NH
4
HCO
3
＋
NH
3
==
=(NH
4
)
2
CO
3
解析
硫酸铵溶液中存在平衡：
，硼酸镁能与水解出的
H
＋
反应，促进平衡向右移动，生成的一水合氨浓度增大，因溶液中存在平衡
NH
3
·H
2
O
NH
3
＋
H
2
O
，一水合氨浓度增大，促进
NH
3
·H
2
O
分解产生
NH
3
。用
NH
4
HCO
3
溶液吸收氨气，发生的反应为
NH
4
HCO
3
＋
NH
3
==
=(NH
4
)
2
CO
3
。
1
2
3
4
(2)
“
滤渣
1
”
的主要成分有
___________________
。
为检验
“
过滤
1
”
后的滤液中是否含有
Fe
3
＋
离子，可选用的化学试剂是
______
。
1
2
3
4
SiO
2
、
Fe
2
O
3
、
Al
2
O
3
KSCN
解析
二氧化硅、氧化铁、氧化铝不溶于硫酸铵溶液，滤渣
1
的主要成分是二氧化硅、氧化铁、氧化铝。检验
Fe
3
＋
的试剂可选用
KSCN
。
(3)
根据
H
3
BO
3
的解离反应：
，
K
a
＝
5.81
×
10
－
10
，可判断
H
3
BO
3
是
_______
酸；在
“
过滤
2
”
前，将溶液
pH
调节到
3.5
，目的是
______________
_________
。
1
2
3
4
解析
由题给硼酸的解离反应方程式知，硼酸是一元弱酸。
“
过滤
2
”
之前，调节
pH
≈
3.5
的目的是将硼元素转化为硼酸，促进硼酸析出。
一元弱
转化为
H
3
BO
3
，
促进析出
(4)
在
“
沉镁
”
中生成
Mg(OH)
2
·MgCO
3
沉淀的离子方程式为
______________________
__________________________________________________________________________________
，母液经加热后可返回
______
工序循环使用。由碱式碳酸镁制备轻质氧化镁的方法是
__________
。
1
2
3
4
＋
CO
2
↑
]
溶浸
高温焙烧
解析
“
沉镁
”
中，碳酸铵溶液与硫酸镁溶液发生水解相互促进反应生成碱式碳酸镁：
，或者反应生成碱式碳酸镁和碳酸氢盐。母液含硫酸铵，可以将母液返回
“
溶浸
”
工序循环使用，体现绿色化学理念和环境保护思想。碱式碳酸镁转化成轻质氧化镁，联系碳酸镁、氢氧化镁受热都能分解生成氧化镁，也可以联系碱式碳酸铜分解生成氧化铜、水和二氧化碳，可知采用的方法是高温焙烧法，化学方程式为
Mg(OH)
2
·MgCO
3
2MgO
＋
H
2
O
＋
CO
2
↑
。
1
2
3
4
2.
(2019·
全国卷
Ⅱ
，
26)
立德粉
ZnS·BaSO
4
(
也称锌钡白
)
，是一种常用白色颜料。回答下列问题：
(1)
利用焰色反应的原理既可制作五彩缤纷的节日烟花，亦可定性鉴别某些金属盐。灼烧立德粉样品时，钡的焰色为
___ (
填标号
)
。
A.
黄色
B.
红色
C.
紫色
D.
绿色
D
1
2
3
4
解析
灼烧立德粉样品时钡的焰色为绿色。
(2)
以重晶石
(BaSO
4
)
为原料，可按如下工艺生产立德粉：
1
2
3
4
①
在回转炉中重晶石被过量焦炭还原为可溶性硫化钡，该过程的化学方程式为
__________________________________
。回转炉尾气中含有有毒气体，生产上可通过水蒸气变换反应将其转化为
CO
2
和一种清洁能源气体，该反应的化学方程式为
_______________________
。
CO
＋
H
2
O(g)
==
=CO
2
＋
H
2
1
2
3
4
解析
由流程图中经浸出槽后得到净化的
BaS
溶液以及回转炉尾气中含有有毒气体可知，在回转炉中
BaSO
4
与过量的焦炭粉反应生成可溶性的
BaS
和
CO
；
生产上可通过水蒸气变换反应除去回转炉中的有毒气体
CO
，即
CO
与
H
2
O
反应生成
CO
2
和
H
2
。
②
在潮湿空气中长期放置的
“
还原料
”
，会逸出臭鸡蛋气味的气体，且水溶性变差，其原因是
“
还原料
”
表面生成了难溶于水的
_______ (
填化学式
)
。
1
2
3
4
解析
所得
“
还原料
”
的主要成分是
BaS
，
BaS
在潮湿空气中长期放置能与空气中的
H
2
O
反应生成具有臭鸡蛋气味的
H
2
S
气体，
“
还原料
”
的水溶性变差，表明其表面生成了难溶性的
BaCO
3
。
BaCO
3
③
沉淀器中反应的离子方程式为
_____________________________________
。
1
2
3
4
解析
结合立德粉的成分可写出沉淀器中
S
2
－
、
Ba
2
＋
、
Zn
2
＋
、
反应生成
ZnS·BaSO
4
的离子方程式。
(3)
成品中
S
2
－
的含量可以用
“
碘量法
”
测得。称取
m
g
样品，置于碘量瓶中，移取
25.00 mL 0.100 0 mol·L
－
1
的
I
2
-KI
溶液于其中，并加入乙酸溶液，密闭，置暗处反应
5 min
，
有单质硫析出。以淀粉为指示剂，过量的
I
2
用
0.100 0 mol·L
－
1
Na
2
S
2
O
3
溶液滴定，反应式为
。测定时消耗
Na
2
S
2
O
3
溶液体积
V
mL
。终点
颜色变化为
______________
，样品中
S
2
－
的含量为
_____________________________
(
写出表达式
)
。
1
2
3
4
浅蓝色至无色
解析
达到滴定终点时
I
2
完全反应，可观察到溶液颜色由浅蓝色变成无色，且半分钟内颜色不再发生变化；根据滴定过量的
I
2
消耗
Na
2
S
2
O
3
溶液的体积和关系式
1
2
3
4
相关金属离子
[
c
0
(M
n
＋
)
＝
0.1 mol·L
－
1
]
形成氢氧化物沉淀的
pH
范围如下：
3.
(2019·
全国卷
Ⅲ
，
26)
高纯硫酸锰作为合成镍钴锰三元正极材料的原料，工业上可由天然二氧化锰粉与硫化锰矿
(
还含
Fe
、
Al
、
Mg
、
Zn
、
Ni
、
Si
等元素
)
制备，工艺如图所示。回答下列问题：
1
2
3
4
金属离子
Mn
2
＋
Fe
2
＋
Fe
3
＋
Al
3
＋
Mg
2
＋
Zn
2
＋
Ni
2
＋
开始沉淀的
pH
8.1
6.3
1.5
3.4
8.9
6.2
6.9
沉淀完全的
pH
10.1
8.3
2.8
4.7
10.9
8.2
8.9
解析
硫化锰矿中硅元素主要以
SiO
2
或不溶性硅酸盐形式存在，则
“
滤渣
1
”
的主要成分为
S
和
SiO
2
(
或不溶性硅酸盐
)
。结合
“
滤渣
1
”
中含
S
，可知
“
溶浸
”
时
MnO
2
与
MnS
在酸性条件下发生氧化还原反应生成
MnSO
4
和
S
，根据化合价升降法可配平该反应的化学方程式。
(1)
“
滤渣
1
”
含有
S
和
____________________
；写出
“
溶浸
”
中二氧化锰与硫化锰反应的化学方程式：
_________________________________________
。
1
2
3
4
SiO
2
(
或不溶性硅酸盐
)
MnO
2
＋
MnS
＋
2H
2
SO
4
==
=2MnSO
4
＋
S
＋
2H
2
O
解析
“
溶浸
”
后溶液中含
Fe
2
＋
，
“
氧化
”
中加入的适量
MnO
2
能将
Fe
2
＋
氧化为
Fe
3
＋
。
(2)
“
氧化
”
中添加适量的
MnO
2
的作用是
_________________
。
1
2
3
4
将
Fe
2
＋
氧化为
Fe
3
＋
解析
“
调
pH
”
除去
Fe
3
＋
和
Al
3
＋
时，结合表格中数据信息可知需控制溶液的
pH
在
4.7
～
6
之间。
(3)
“
调
pH
”
除铁和铝，溶液的
pH
范围应调节为
_____
～
6
之间。
1
2
3
4
4.7
金属离子
Mn
2
＋
Fe
2
＋
Fe
3
＋
Al
3
＋
Mg
2
＋
Zn
2
＋
Ni
2
＋
开始沉淀的
pH
8.1
6.3
1.5
3.4
8.9
6.2
6.9
沉淀完全的
pH
10.1
8.3
2.8
4.7
10.9
8.2
8.9
解析
“
除杂
1
”
中加入
Na
2
S
能将
Zn
2
＋
和
Ni
2
＋
分别转化为沉淀除去，故
“
滤渣
3
”
的主要成分为
NiS
和
ZnS
。
(4)
“
除杂
1
”
的目的是除去
Zn
2
＋
和
Ni
2
＋
，
“
滤渣
3
”
的主要成分是
__________
。
1
2
3
4
NiS
和
ZnS
解析
“
除杂
2
”
中
F
－
与
Mg
2
＋
反应生成
MgF
2
沉淀，若溶液酸度过高，则
F
－
与
H
＋
结合生成弱电解质
HF
，导致
MgF
2
(s)
Mg
2
＋
(aq)
＋
2F
－
(aq)
平衡向右移动，
Mg
2
＋
不能完全除去。
(5)
“
除杂
2
”
的目的是生成
MgF
2
沉淀除去
Mg
2
＋
。若溶液酸度过高，
Mg
2
＋
沉淀不完全，原因是
_______________________________________________________________
_____
。
1
2
3
4
F
－
与
H
＋
结合形成弱电解质
HF
，
MgF
2
(s)
Mg
2
＋
(aq)
＋
2F
－
(aq)
平衡向右移动
解析
“
沉锰
”
时
Mn
2
＋
与
反应生成
MnCO
3
并放出
CO
2
，由此可写出离子方程式。
(6)
写出
“
沉锰
”
的离子方程式：
_______________________________________
。
1
2
3
4
(7)
层状镍钴锰三元材料可作为锂离子电池正极材料，其化学式为
LiNi
x
Co
y
Mn
z
O
2
，其
中
Ni
、
Co
、
Mn
的化合价分别为＋
2
、＋
3
、＋
4
。当
x
＝
y
＝
时，
z
＝
___
。
1
2
3
4
4.
[2018·
全国卷
Ⅰ
，
27(1)(2)(4)]
焦亚硫酸钠
(Na
2
S
2
O
5
)
在医药、橡胶、印染、食品等方面应用广泛。回答下列问题：
(1)
生产
Na
2
S
2
O
5
，通常是由
NaHSO
3
过饱和溶液经结晶脱水制得。写出该过程的化学方程式：
_________________________
。
1
2
3
4
2NaHSO
3
==
=Na
2
S
2
O
5
＋
H
2
O
解析
根据题给信息，将
NaHSO
3
过饱和溶液结晶脱水可得到
Na
2
S
2
O
5
，则化学方程式为
2NaHSO
3
==
=Na
2
S
2
O
5
＋
H
2
O
。
(2)
利用烟道气中的
SO
2
生产
Na
2
S
2
O
5
的工艺为：
1
2
3
4
①
pH
＝
4.1
时，
Ⅰ
中为
________
溶液
(
写化学式
)
。
NaHSO
3
解析
酸性条件下，
SO
2
与
Na
2
CO
3
溶液反应生成
NaHSO
3
。
②
工艺中加入
Na
2
CO
3
固体，并再次充入
SO
2
的目的是
______________________
。
1
2
3
4
得到
NaHSO
3
过饱和溶液
解析
工艺中加入
Na
2
CO
3
固体并再次通入
SO
2
，其目的是得到
NaHSO
3
过饱和溶液。
(4)Na
2
S
2
O
5
可用作食品的抗氧化剂。在测定某葡萄酒中
Na
2
S
2
O
5
残留量时，取
50.00 mL
葡萄酒样品，用
0.010 00 mol·L
－
1
的碘标准液滴定至终点，消耗
10.00 mL
。滴定反应的离子方程式为
____________________________________
，该样品中
Na
2
S
2
O
5
的残留量为
______g·L
－
1
(
以
SO
2
计
)
。
1
2
3
4
0.128
1.
磷酸铁锂电池是新型的绿色能源电池，其简化的生产工艺流程如下。
模拟预测
3
1
2
(1)
反应釜中反应的化学方程式为
_______________________________________
，该反应体现出非金属性关系：
P____ (
填
“
>
”
或
“
<
”
)C
。
2H
3
PO
4
＋
Li
2
CO
3
==
=2LiH
2
PO
4
＋
H
2
O
＋
CO
2
↑
>
解析
由于酸性：
H
3
PO
4
>H
2
CO
3
，所以在反应釜中发生复分解反应：
2H
3
PO
4
＋
Li
2
CO
3
==
=2LiH
2
PO
4
＋
H
2
O
＋
CO
2
↑
；元素的非金属性越强，其最高价氧化物对应水化物的酸性就越强，由于酸性：
H
3
PO
4
>H
2
CO
3
，所以元素的非金属性：
P>C
。
1
2
1
2
①
由图
1
知，低浓度时
LiH
2
PO
4
溶液的
pH
小于
7
，且随着
c
初始
( )
的增大而减小，其合理的解释为
________
________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
_____________________________________________________________
。
在
溶液中既存在电离平衡，也存在水解平衡。电离作用产生
H
＋
使溶液显酸性，水解产生
OH
－
使溶液显碱性，由于
的电离程度大于水解程度，所以溶液显酸性，故
pH<7
；若在开始时溶液
c
( )
越大，则单位体积
内
电离产生的
H
＋
的数目越多，
c
(H
＋
)
就越大，溶液的
pH
就越小
1
2
②
综合上图分析，若用浓度大于
1 mol·L
－
1
的
H
3
PO
4
溶液溶解
Li
2
CO
3
，要使反应釜中的
H
3
PO
4
几乎全部转化成
LiH
2
PO
4
，反应釜中需要控制溶液的
pH
＝
_____
。
4.66
1
2
1
2
(3)
磷酸铁锂电池总反应为：
LiFePO
4
＋
6C
Li
1
－
x
FePO
4
＋
Li
x
C
6
，电池中的固体电
解质可传导
Li
＋
。充电时，
Li
＋
移向
______(
填
“
阳极
”
或
“
阴极
”
)
；放电时，正极反应式为
________________________________
。
阴极
Li
1
－
x
FePO
4
＋
x
Li
＋
＋
x
e
－
==
=LiFePO
4
1
2
(4)
磷酸铁锂电池中铁的含量可通过如下方法测定：称取
1.60 g
试样用盐酸溶解，在溶液中加
入稍过量的
SnCl
2
溶液，再加入
HgCl
2
饱和溶液，用二苯胺磺酸钠作指示剂，用
0.030 mol·L
－
1
重铬酸钾溶液滴定至溶液由浅绿色变为蓝紫色，消耗重铬酸钾溶液
50.00 mL
。
①
实验中加入
HgCl
2
饱和溶液的目的是
________________________________________
_______________________
。
将溶液中过量的
Sn
2
＋
转化为稳定的
络离子，防止干扰
Fe
2
＋
的测定
1
2
解析
实验中加入
HgCl
2
饱和溶液，可以发生反应：
4Cl
－
＋
Sn
2
＋
＋
2HgCl
2
==
=
＋
Hg
2
Cl
2
，这样就可以使溶液中过量的
Sn
2
＋
转化为稳定的
络离子，从而防止用重铬酸钾溶液滴定溶液中的
Fe
2
＋
时干扰实验结果的测定，造成实验误差。
1
2
②
铁的百分含量
Fe(%)
＝
______
。
31.5%
2.
过碳酸钠
(2Na
2
CO
3
·3H
2
O
2
)
广泛用于化工、造纸、纺织、食品等行业，一种以芒硝
(Na
2
SO
4
·10H
2
O)
、
H
2
O
2
等为原料制备过碳酸钠的工艺流程如下：
1
2
已知
H
2
O , pH
小于
5
时几乎均以
形式存在，
pH
大于
8.5
时几乎均以
形式存在。
回答下列问题：
(1)Na
2
CrO
4
中
Cr
元素的化合价为
____
。
＋
6
(2)
K
sp
(CaCrO
4
)____(
填
“
＞
”
或
“
＜
”
)
K
sp
(CaSO
4
)
。
1
2
>
解析
分析过程可知步骤
Ⅰ
加入
Na
2
CrO
4
生成
CaSO
4
，说明反应向更难溶的方向进行，证明
K
sp
(CaCrO
4
)
＞
K
sp
(CaSO
4
)
。
(3)
流程中循环物质
X
为
__________(
填化学式
)
。
1
2
Na
2
Cr
2
O
7
1
2
(5)
步骤
Ⅰ
～
Ⅲ
是为了制得纯碱，从环境保护的角度看，可能的不足之处是
_________
___________________
。
(6)
步骤
Ⅴ
合成时，加入
95%
的乙醇的目的是
___________
_____________________
。
(4)
步骤
Ⅱ
中发生反应的化学方程式为
_________________________________________
。
1
2
2Na
2
CrO
4
＋
2CO
2
＋
H
2
O===Na
2
Cr
2
O
7
＋
2NaHCO
3
六价铬有毒，易造成环境污染
减小过碳酸钠的溶解度，提高产率
(7)
测定产品活性氧的实验步骤如下：准确称取
m
g
产品，用硫酸溶解后，用
c
mol·L
－
1
的
KMnO
4
标准溶液滴定至终点，消耗
KMnO
4
标准溶液
V
mL
。
①
滴定到终点时，溶液呈
________(
填
“
无色
”
或
“
浅红色
”
)
。
1
2
浅红色
②
过氧化物的活性氧是指过氧化物单独用催化剂催化分解时放出氧气的质量与样品
的质量之比。该实验测得的产品中活性氧为
______(
列出计算表达式
)
。
1
2
解析
准确称取
m
g
产品，用硫酸溶解后，用
c
mol·L
－
1
的
KMnO
4
标准溶液滴定至终点，消耗
KMnO
4
标准溶液
V
mL
，反应为：
1
2
5H
2
O
2
＋
3H
2
SO
4
＋
2KMnO
4
===
K
2
SO
4
＋
2MnSO
4
＋
8H
2
O
＋
5O
2
↑
，
n
(H
2
O
2
＝
2.5
×
10
－
3
cV
mol,2H
2
O
2
===
2H
2
O
＋
O
2
↑
，
分解生成氧气质量为
2.5
×
10
－
3
cV
mol
×
返回
05
以气体流程为载体的定性考查
YI QI TI LIU CHENG WEI ZAI TI DE DING XING KAO CHA
1.
装置的连接
(1)
装置连接顺序：制气装置
→
净化装置
→
干燥装置
→
反应或收集装置
→
尾气处理装置。
(2)
组装顺序：由下向上，由左及右，先塞后定。
(3)
操作顺序：装配仪器
→
检查气密性
→
加入药品。
2.
气体的净化
(1)
判断气体中杂质的方法
①
看反应介质。若反应在溶液中进行，则制取的气体中一定含有水蒸气；若反应物中有气体，由于气体不能充分反应，则制取的气体中一定含有原来的气体，如用
CO
2
与
Na
2
O
2
反应制取的
O
2
中一定含有
CO
2
杂质。
②
看反应物的性质。如用浓盐酸制取的气体中含有挥发出的
HCl
气体。
③
看生成物的成分。如用氯化铵和消石灰反应制取的氨气中含有水蒸气。
高考必备
1
(2)
气体干燥剂的选择
酸性
碱性
中性
干燥剂
浓硫酸、
P
2
O
5
碱石灰、
CaO
CaCl
2
气体
CO
2
、
SO
2
、
Cl
2
、
NO
2
NH
3
H
2
、
CO
、
N
2
、
NO
、
CH
4
注意：选取干燥剂时，除了常规地从酸碱性角度考虑外，还要考虑特殊反应，如浓硫酸不能干燥还原性气体
(H
2
S
、
HI
等
)
，可用
P
2
O
5
干燥；中性干燥剂
CaCl
2
不能干燥
NH
3
，因为二者会发生络合反应
(
这些知识可能会成为高考的设题点
)
。
3.
气体的收集
(1)
密度比空气大且不与空气中的成分反应的气体可用向上排空气法收集，导气管应
“
长进短出
”
；密度比空气小且不与空气中的成分反应的气体则用向下排空气法收集，导气管应
“
短进长出
”
。
(2)
易溶于水或能与水反应的气体，如
NH
3
、
HCl
、
NO
2
等，需用排空气法或排其他溶剂法收集。
(3)
常温下能与空气中的成分反应的气体
(
如
NO)
，密度与空气接近的气体
(
如
N
2
、
CO
、
C
2
H
4
等
)
，都不能用排空气法收集。
(4)
能溶于水但溶解度不大的气体，可以用排饱和溶液的方法收集，如
CO
2
——
排饱和
NaHCO
3
溶液；
SO
2
——
排饱和
NaHSO
3
溶液；
H
2
S——
排饱和
NaHS
溶液；
Cl
2
——
排饱和
NaCl
溶液。
4.
尾气的处理
尾气处理装置：
(1)
装置甲适用于溶解度较小的有毒气体，如
Cl
2
、
NO
2
、
H
2
S
等。
(2)
装置乙适用于溶解度较大的气体，如
HCl
、
NH
3
等。
(3)
装置丙适用于某些可燃性气体，如
CO
、
H
2
等。
(4)
装置丁采用收集法处理尾气，适用于
NO
、
CO
等的尾气处理。
1.
[2018·
全国卷
Ⅱ
，
28(1)(2)]
K
3
[Fe(C
2
O
4
)
3
]·3H
2
O(
三草酸合铁酸钾
)
为亮绿色晶体，可用于晒制蓝图。回答下列问题：
(1)
晒制蓝图时，用
K
3
[Fe(C
2
O
4
)
3
]·3H
2
O
作感光剂，以
K
3
[Fe(CN)
6
]
溶液为显色剂。其光解反应的化学方程式为
2K
3
[Fe(C
2
O
4
)
3
] 2FeC
2
O
4
＋
3K
2
C
2
O
4
＋
2CO
2
↑
；显色反应的化学方程式为
________________________________________________
。
真题演练
2
1
2
3FeC
2
O
4
＋
2K
3
[Fe(CN)
6
]
==
=Fe
3
[Fe(CN)
6
]
2
↓
＋
3K
2
C
2
O
4
解析
Fe
2
＋
的检验方法是加入
K
3
[Fe(CN)
6
]
溶液生成蓝色的
Fe
3
[Fe(CN)
6
]
2
沉淀。
(2)
某小组为探究三草酸合铁酸钾的热分解产物，按下图所示装置进行实验。
解析
空气中含有
O
2
，为防止
Fe
2
＋
被
O
2
氧化，应先通入
N
2
，隔绝空气，且使反应产生的气体全部进入后续装置。
①
通入氮气的目的是
___________________________________________
。
隔绝空气，使反应产生的气体全部进入后续装置
1
2
②
实验中观察到装置
B
、
F
中澄清石灰水均变浑浊，装置
E
中固体变为红色，由此判断热分解产物中一定含有
_____
、
_____
。
解析
B
中澄清石灰水变浑浊，证明分解过程中产生
CO
2
；
F
中澄清石灰水变浑浊，
E
中固体变为红色，说明
E
中发生反应：
CuO
＋
CO Cu
＋
CO
2
，所以分解产物中一定含有
CO
。
CO
2
CO
1
2
③
为防止倒吸，停止实验时应进行的操作是
___________________________________
_________
。
解析
实验结束时，为了防止倒吸，应先熄灭装置
A
、
E
的酒精灯，冷却后停止通入氮气。
先熄灭装置
A
、
E
的酒精灯，冷却后停止通入氮气
1
2
④
样品完全分解后，装置
A
中的残留物含有
FeO
和
Fe
2
O
3
，检验
Fe
2
O
3
存在的方法是
_______________________________________________________________________________________
。
解析
检验
Fe
2
O
3
的方法是取少许固体粉末于试管中，加稀硫酸溶解，滴入
1
～
2
滴
KSCN
溶液，溶液变红色，证明含有
Fe
2
O
3
。
取少许固体粉末于试管中，加稀硫酸溶解，滴入
1
～
2
滴
KSCN
溶液，溶液变红色，证明含有
Fe
2
O
3
1
2
2.
(2016·
全国卷
Ⅰ
，
26)
氮的氧化物
(NO
x
)
是大气污染物之一，工业上在一定温度和催化剂条件下用
NH
3
将
NO
x
还原生成
N
2
。某同学在实验室中对
NH
3
与
NO
2
反应进行了探究。回答下列问题：
(1)
氨气的制备
①
氨气的发生装置可以选择上图中的
____
，反应的化学方程式为
_________________
__________________________________________________________
。
A
2NH
4
Cl
＋
Ca(OH)
2
1
2
1
2
②
欲收集一瓶干燥的氨气，选择图中的装置，其连接顺序为：发生装置
→
_____________(
按气流方向，用小写字母表示
)
。
解析
氨气是碱性气体，可用碱石灰干燥，密度小于空气，应短管进长管出进行收集，氨气极易溶于水，尾气处理时应防止倒吸，则要收集一瓶干燥的氨气，仪器的连接顺序：发生装置
→
d
→
c
→
f
→
e
→
i
。
d
→
c
→
f
→
e
→
i
1
2
(2)
氨气与二氧化氮的反应
将上述收集到的
NH
3
充入注射器
X
中，硬质玻璃管
Y
中加入少量催化剂，充入
NO
2
(
两端用夹子
K
1
、
K
2
夹好
)
。在一定温度下按图示装置进行实验。
操作步骤
实验现象
解释原因
打开
K
1
，推动注射器活塞，使
X
中的气体缓慢通入
Y
管中
①
Y
管中
_______________
_________
②
反应的化学方程式
______
_______________________
将注射器活塞退回原处并固定，待装置恢复到室温
Y
管中有少量水珠
生成的气态水凝聚
打开
K
2
③
____________________
______
④
_____________________
______________________
红棕色气体颜色
慢慢变浅
6NO
2
Z
中
NaOH
溶液发生倒
吸现象
反应后气体分子数减少，
Y
管中压强小于外界压强
1
2
解析
打开
K
1
，推动注射器活塞将氨气缓慢通入
Y
管中，在一定温度和催化剂的作用下发生反应：
6NO
2
＋
8NH
3
7N
2
＋
12H
2
O
，随着反应的发生，
Y
管中红棕色气体颜色变浅；反应生成的水蒸气液化后，
NO
2
和
NH
3
反应后气体的物质的量减小，反应容器中的压强减小，打开
K
2
，
Z
中的溶液倒吸入
Y
管中。
1
2
1.Na
2
S
2
O
4
俗称保险粉，常用作纺织工业的漂白剂、脱色剂等。某科研小组制备并探究其性质。
模拟预测
3
1
2
资料：
Na
2
S
2
O
4
易溶于水，具有极强的还原性，易被空气氧化，在碱性介质中稳定。
Ⅰ
.
制备
Na
2
S
2
O
4
(
部分加热等辅助仪器略去
)
(1)
仪器
①
的名称是
_________
。
圆底烧瓶
(2)B
装置用于制备
Na
2
S
2
O
4
。第一步反应：
Zn
＋
2SO
2
ZnS
2
O
4
；第二步，加入
NaOH
溶液，于
28
～
35
℃
下反应生成
Na
2
S
2
O
4
，该步反应的化学方程式为
__________
__________________________________
。
1
ZnS
2
O
4
＋
2
解析
由于
Na
2
S
2
O
4
具有极强的还原性，易被空气氧化，所以
B
装置反应前应排尽装置中的空气，防止氧气干扰实验。
(3)
实验时，先向
B
中通入
SO
2
的原因，除产生
ZnS
2
O
4
之外，另一原因是
____________
_________________________________________
。
1
排出装置中残留的
O
2
或空气
(
或防止生成物
Na
2
S
2
O
4
被氧化
)
2
(4)
反应后除去
B
中的沉淀，在滤液中加入一定量的
NaCl
固体搅拌，有
Na
2
S
2
O
4
晶体析出。加入
NaCl
固体的作用是
_________________________________________________
________________________
。
1
加入氯化钠，增大了
Na
＋
的浓度，促进
Na
2
S
2
O
4
结晶析出
(
用沉淀溶解平衡可以解释
)
2
Ⅱ
.
探究
Na
2
S
2
O
4
的性质
(5)
隔绝空气加热
Na
2
S
2
O
4
固体完全分解得到固体产物
Na
2
SO
3
、
Na
2
S
2
O
3
和
SO
2
，但科研小组没有做到完全隔绝空气，得到的固体产物中还含有
Na
2
SO
4
。请设计实验证明该分解产物中含有
Na
2
SO
4
。实验方案是
_______________________________________
_______________________________________________________________
。
(
可选试剂：稀盐酸、稀硫酸、稀硝酸、
BaCl
2
溶液、
AgNO
3
溶液、
KMnO
4
溶液
)
1
取少量产品溶于足量稀盐酸，静置，取上层清液
(
或过滤，取滤液
)
，滴加
BaCl
2
溶液，若出现沉淀则说明含有
Na
2
SO
4
解析
固体中含有的
Na
2
SO
3
、
Na
2
S
2
O
3
会干扰
Na
2
SO
4
的检验，应先加入足量的稀盐酸，排除
Na
2
SO
3
、
Na
2
S
2
O
3
的干扰，再加入
BaCl
2
溶液，检验是否存在
Na
2
SO
4
。
2
(6)
制备纳米级银粉用
NaOH
溶液溶解
Na
2
S
2
O
4
，加入一定量的
AgNO
3
溶液，生成纳米级的银粉。在制备银粉的反应中，氧化剂和还原剂的物质的量之比为
2
∶
1
，且生成的含硫物质只有一种，写出该反应的离子方程式：
_____________________________
_______________
。
1
解析
由题意可知，
AgNO
3
溶液和碱性
Na
2
S
2
O
4
溶液反应生成纳米级的银粉，反应中
Ag
的化合价降低，作氧化剂，
Na
2
S
2
O
4
作还原剂被氧化，因氧化剂和还原剂的物质的量之比为
2
∶
1
，由得失电子守恒可知
被氧化为
，反应的离子方程式：
2Ag
＋
＋
。
2
2.
汽车尾气中的有害气体主要有
NO
、碳氢化合物及
CO
，某校同学设计实验将模拟汽车尾气转化为无害气体。回答下列问题：
1
(1)
为了配制模拟尾气，甲组同学用上图所示装置分别制备
NO
、乙烯及
CO
三袋气体。
①
用装置
A
制取
NO
，分液漏斗中盛放的是
________(
填试剂名称
)
。
稀硝酸
2
②
用
(
乙烯利
)
与
NaOH
溶液及装置
B
制取乙烯，反应生成乙烯的化
学方程式为
_______________________________________________________________
(
磷转化为
Na
3
PO
4
)
。
1
＋
4NaOH
—→
CH
2
==
=CH
2
↑
＋
NaCl
＋
Na
3
PO
4
＋
3H
2
O
2
解析
用
(
乙烯利
)
与
NaOH
溶液及装置
B
制取乙烯，磷转化为
Na
3
PO
4
，同时生成氯化钠和水，反应的化学方程式：
＋
4NaOH
—→
CH
2
=
=CH
2
↑
＋
NaCl
＋
Na
3
PO
4
＋
3H
2
O
。
1
2
③
用
H
2
C
2
O
4
与浓硫酸制取
CO(
化学方程式为
H
2
C
2
O
4
CO
↑
＋
CO
2
↑
＋
H
2
O)
并提纯，选用
下
图装置欲制一袋干燥纯净的
CO
，各接口连接的顺序为
______________
→
g(
气流从左至右
)
，其中装置
D
中盛放的药品是
____________
。
1
a
→
f
→
e
→
c
→
d
NaOH
浓溶液
2
解析
用
H
2
C
2
O
4
与浓硫酸制取
CO(
化学方程式为
H
2
C
2
O
4
CO
↑
＋
CO
2
↑
＋
H
2
O)
并提纯，选用题图装置欲制一袋干燥纯净的
CO
，利用装置
A
加热草酸，通过装置
D
中的氢氧化钠溶液除去二氧化碳，通过装置
C
中无水氯化钙吸收水蒸气，得到干燥的
CO
，在装置
E
中收集一袋
CO
气体，
D
中是浓的氢氧化钠溶液，用来吸收混合气体中的二氧化碳，各接口连接的顺序为：
a
→
f
→
e
→
c
→
d
→
g
。
1
2
(2)
乙组同学将甲组制得的气体与空气按适当比例混合形成模拟尾气
(NO
、
CO
、
C
2
H
4
及空气
)
，按如图所示装置进行尾气转化并检验。
1
①
为检验催化反应后的气体中是否有
CO
2
生成和乙烯的残留，
G
、
H
中盛放的试剂依次是
____________(
填字母
)
。
a.NaOH
溶液
b.
酸性
KMnO
4
溶液
c.
澄清石灰水
d.Br
2
/CCl
4
溶液
cb(
或
cd
或
dc)
2
解析
乙组同学将甲组制得的气体与空气按适当比例混合形成模拟尾气
(NO
、
CO
、
C
2
H
4
及空气
)
，
NO
和
CO
通过催化剂反应生成氮气和二氧化碳，为检验催化反应后的气体中是否有
CO
2
生成和乙烯的残留，可以利用澄清石灰水检验二氧化碳，用溴水或高锰酸钾溶液检验乙烯，
G
、
H
中盛放的试剂依次是
cb
或
dc
或
cd
。
1
2
②
通
“
模拟尾气
”
前，需先将催化剂加热到反应所需的温度，其目的是
____________________________
_____________________________________
；
写出其中
CO
与
NO
完全转化为无害气体的化学方程式：
____________
_______________
。
1
使催化剂活性达到最大，利于
CO
2
和
C
2
H
4
的检验并减少模拟烟气的浪费
2CO
＋
2NO
2
解析
通
“
模拟尾气
”
前，需先将催化剂加热到反应所需的温度，其目的是：使催化剂活性达到最大，利于
CO
2
和
C
2
H
4
的检验并减少模拟烟气的浪费，其中
CO
与
NO
完全转化为无害气体的化学方程式：
2CO
＋
2NO
N
2
＋
2CO
2
。
1
返回
2