2020届二轮复习元素及其化合物课件（134张）（江苏专用） 134页

专题八　元素及其化合物 考纲要求 1. 理解并能应用常见金属的活动顺序。 2. 了解常见金属 ( 如 Na 、 Al 、 Fe 、 Cu 等 ) 及其重要化合物的主要性质和重要应用。 3. 了解常见非金属 ( 如 H 、 C 、 N 、 O 、 S 、 Si 、 Cl 等 ) 及其重要化合物的主要性质和重要应用。 4. 认识化学在海水、金属矿物等自然资源综合利用和实现物质间转化等方面的实际应用。 5. 了解金属材料在生产和生活中的重要应用。认识常见无机物在生产中的应用和对生态环境的影响。 考点二　元素化合物的综合应用 ( 一 )—— 以气体 流程为载体的综合考查 内容索引 NEIRONGSUOYIN 考点一　元素化合物基础知识及简单应用 考点三　元素化合物综合应用 ( 二 )—— 化学工艺流程题 元素化合物基础知识及简单应用 YUAN SU HUA HE WU JI CHU ZHI SHI JI JIAN DAN YING YONG 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 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) 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) 用离子方程式分别表示 ① ； ② 。 (8) 用离子方程式表示 KAl(SO 4 ) 2 和 Ba(OH) 2 的反应。 ① 沉淀的物质的量最大； ② 沉淀的质量最大。 ① ； ② 。 (9) 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===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。 。 (4)Cu 和稀 HNO 3 反应的离子方程式。 。 2Cu ＋ O 2 ＋ H 2 O ＋ CO 2 ===Cu 2 (OH) 2 CO 3 (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 ( 五 ) 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 (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。 ① 。 (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 ) 。 ， 。 (4) 向饱和 Na 2 CO 3 溶液中通入过量 CO 2 的离子方程式。 。 CaCO 3 ＋ CO 2 ＋ H 2 O===Ca(HCO 3 ) 2 (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 ( 六 ) 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。 ① 。 (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 ＋ ＋ 4Br － ＋ 3Cl 2 ===2Fe 3 ＋ ＋ 2Br 2 ＋ 6Cl － 2Fe 2 ＋ ＋ 2Br － ＋ 2Cl 2 ===2Fe 3 ＋ ＋ Br 2 ＋ 4Cl － ( 七 ) 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 气体通入到 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 通入到 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 气体通入到 CuSO 4 溶液中。 。 ② 将 SO 2 通入 H 2 S 溶液中。 。 H 2 S ＋ CuSO 4 ===CuS ↓ ＋ H 2 SO 4 2H 2 S ＋ SO 2 ===3S ↓ ＋ 2H 2 O ③ Cu 和浓 H 2 SO 4 混合加热。 。 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 ↑ ( 八 ) 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 通入到 AlCl 3 溶液中。 。 ② 将 NO 2 通入到 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 通到灼热的 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 。 ( 九 ) 物质的特殊转化关系 1. 直 线型转化 (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。 ( 十 ) 物质推断中的 “ 三大 ” 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，可将氯酸钾分解、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 后溶液显红色。 (7) 与碱反应加热产生气体的溶液中一般含 。 (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。 角度一　物质的性质及用途 1. (2019· 江苏， 3) 下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是 A.NH 4 HCO 3 受热易分解，可用作化肥 B. 稀硫酸具有酸性，可用于除去铁锈 C.SO 2 具有氧化性，可用于纸浆漂白 D.Al 2 O 3 具有两性，可用于电解冶炼铝 真题研究 2 1 2 3 4 5 √ 6 7 8 9 解析　 A 项，因为 NH 4 HCO 3 中含有氮元素，所以其可以用作化肥，错误； B 项，铁锈的主要成分为 Fe 2 O 3 ，加入稀硫酸可以除去 Fe 2 O 3 利用了稀硫酸的酸性，正确； C 项， SO 2 漂白纸浆利用了 SO 2 的漂白性，不是其氧化性，错误； D 项，电解 Al 2 O 3 获得铝，不是因为 Al 2 O 3 具有两性，错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 2. (2019· 江苏， 6) 下列有关化学反应的叙述正确的是 A.Fe 在稀硝酸中发生钝化 B.MnO 2 和稀盐酸反应制取 Cl 2 C.SO 2 与过量氨水反应生成 (NH 4 ) 2 SO 3 D. 室温下 Na 与空气中 O 2 反应制取 Na 2 O 2 1 2 3 4 5 √ 解析　 A 项，常温下， Fe 在浓硝酸中会发生钝化，错误； B 项， MnO 2 与浓盐酸在加热条件下发生反应生成 Cl 2 ，与稀盐酸不反应，错误； C 项，氨水过量， SO 2 与 NH 3 ·H 2 O 发生反应生成 (NH 4 ) 2 SO 3 ，正确； D 项，室温下， Na 与空气中的 O 2 反应生成 Na 2 O ，错误。 6 7 8 9 3.( 2018· 江苏， 3 ) 下列有关物质性质与用途具有对应关系的是 A.NaHCO 3 受热易分解，可用于制胃酸中和剂 B.SiO 2 熔点高硬度大，可用于制光导纤维 C.Al 2 O 3 是两性氧化物，可用作耐高温材料 D.CaO 能与水反应，可用作食品干燥剂 1 2 3 4 5 √ 解析　 D 项， CaO 无毒，能与水反应生成 Ca(OH) 2 ，常用作食品干燥剂； A 项， NaHCO 3 能与胃酸中的盐酸反应，可用于中和胃酸，但与 NaHCO 3 受热易分解无关； B 项， SiO 2 制光导纤维是利用了 SiO 2 可以对光进行全反射的性质，与其熔点和硬度无关； C 项， Al 2 O 3 的熔点很高，可用作耐高温材料，与 Al 2 O 3 的两性无关。 6 7 8 9 4.( 2018· 江苏， 6 ) 下列有关物质性质的叙述一定不正确的是 A. 向 FeCl 2 溶液中滴加 NH 4 SCN 溶液，溶液显血红色 B.KAl(SO 4 ) 2 ·12H 2 O 溶于水可形成 Al(OH) 3 胶体 C.NH 4 Cl 与 Ca(OH) 2 混合加热可生成 NH 3 D.Cu 与 FeCl 3 溶液反应可生成 CuCl 2 √ 1 2 3 4 5 解析　 A 项， Fe 3 ＋ 遇 SCN － 溶液显血红色，错误。 6 7 8 9 5. (2017· 江苏， 3) 下列有关物质性质与用途具有对应关系的是 A.Na 2 O 2 吸收 CO 2 产生 O 2 ，可用作呼吸面具供氧剂 B.ClO 2 具有还原性，可用于自来水的杀菌消毒 C.SiO 2 硬度大，可用于制造光导纤维 D.NH 3 易溶于水，可用作制冷剂 1 2 3 4 5 √ 解析　 B 项， ClO 2 具有氧化性，用于自来水杀菌消毒，不是还原性，错误； C 项， SiO 2 硬度大，与其制造光导纤维无关，错误； NH 3 易液化，液氨汽化时从环境吸收大量热，作制冷剂，与其易溶于水无关，错误。 6 7 8 9 6. (2016· 江苏， 3) 下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是 A.SO 2 具有氧化性，可用于漂白纸浆 B.NH 4 HCO 3 受热易分解，可用作氮肥 C.Fe 2 (SO 4 ) 3 易溶于水，可用作净水剂 D.Al 2 O 3 熔点高，可用作耐高温材料 1 2 3 4 5 √ 解析　 SO 2 能漂白纸浆是因为具有漂白性， A 错误； NH 4 HCO 3 作氮肥是因为含有氮元素，与受热易分解无关， B 错误； Fe 2 (SO 4 ) 3 作净水剂是因为在水溶液中 Fe 3 ＋ 水解生成 Fe(OH) 3 胶体，吸附水中的悬浮杂质沉降而净水，与易溶于水无关， C 错误； Al 2 O 3 熔点高，难熔化，作耐高温材料， D 正确。 6 7 8 9 角度二　物质的转化 7. (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 1 2 3 4 5 √ 6 7 8 9 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 3 4 5 6 7 8 9 8. (2017· 江苏， 7) 在给定条件下，下列选项所示的物质间转化均能实现的是 1 2 3 4 5 √ 解析　 A 项， Fe 和 Cl 2 反应只生成 FeCl 3 得不到 FeCl 2 ，错误； B 项， S 在 O 2 中燃烧只生成 SO 2 得不到 SO 3 ，错误； D 项， NO 不和水反应，错误。 6 7 8 9 9. (2016· 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 1 2 3 4 5 √ 解析　 SiO 2 不与盐酸反应， A 错误； SO 2 与水反应生成 H 2 SO 3 ，不是 H 2 SO 4 ， B 错误； N 2 和 H 2 在高温、高压、催化剂条件下生成 NH 3 ， NH 3 与 HCl 反应生成 NH 4 Cl ， C 正确； 电解 MgCl 2 溶液得不到 Mg ， D 错误。 6 7 8 9 题组一　物质的性质及用途 1. (2019· 盐城市模拟 ) 下列有关物质性质与用途具有对应关系的是 A.FeCl 3 具有强氧化性，可用于蚀刻铜制的印刷线路板 B. 漂白粉具有氧化性，可用于脱除烟气中 SO 2 和 NO C.CaCO 3 高温下能分解，可用于修复被酸雨侵蚀的土壤 D. 活性炭具有还原性，可用于除去水体中 Pb 2 ＋ 等重金属 题组集训 3 1 2 3 √ √ 4 5 6 7 1 2 3 解析　 FeCl 3 具有强氧化性，能与 Cu 等金属反应，可用于蚀刻铜制的印刷线路板， A 正确； 漂白粉的主要成分是次氯酸钙，次氯酸钙具有强氧化性，能氧化 SO 2 和 NO 生成硫酸盐和硝酸盐，所以漂白粉可用于脱除烟气中 SO 2 和 NO 有害气体， B 正确； CaCO 3 能与酸反应，能改良、修复被酸雨侵蚀的土壤，与 CaCO 3 高温下能分解无关， C 错误； 活性炭与 Pb 2 ＋ 等金属离子不反应，不能用于除去水体中 Pb 2 ＋ 等重金属离子， D 错误。 4 5 6 7 2. (2019· 南京市、盐城市调研 ) 下列有关物质性质的叙述正确的是 A. 向 NaOH 溶液中加入铝粉，可生成 Al(OH) 3 B. 向苯酚溶液中滴加 Na 2 CO 3 溶液，可生成 CO 2 C. 向热的蔗糖溶液中滴加银氨溶液，可生成银镜 D. 向饱和氯化钠溶液中先通入 NH 3 至饱和，再通入 CO 2 ，可生成 NaHCO 3 √ 1 2 3 4 5 6 7 1 2 3 解析　 向 NaOH 溶液中加入铝粉，发生的反应为： 2Al ＋ 2NaOH ＋ 2H 2 O===2NaAlO 2 ＋ 3H 2 ↑ ，不会生成氢氧化铝， A 项错误； 因酸性： H 2 CO 3 > 苯酚 > ，则向苯酚溶液中滴加 Na 2 CO 3 溶液，不会生成 CO 2 ，只会生成苯酚钠与碳酸氢钠， B 项错误； 蔗糖不是还原性糖，不能与银氨溶液发生银镜反应， C 项错误； 向饱和氯化钠溶液中先通入 NH 3 至饱和，再通入 CO 2 ，因碳酸氢钠的溶解度比碳酸钠溶解度小，会以晶体形式析出，发生的反应是： NaCl ＋ NH 3 ＋ H 2 O ＋ CO 2 ===NH 4 Cl ＋ NaHCO 3 ↓ ， D 项正确。 4 5 6 7 3. (2019· 南京市、盐城市调研 ) 下列有关物质性质与用途具有对应关系的是 A.Na 2 SiO 3 易溶于水，可用作木材防火剂 B.NaHCO 3 能与碱反应，可用作食品膨松剂 C.Fe 粉具有还原性，可用作食品袋中的抗氧化剂 D. 石墨具有还原性，可用作干电池的正极材料 1 2 3 √ 4 5 6 7 1 2 3 解析　 Na 2 SiO 3 可用作木材防火剂是因为其具有较好的耐热性，与其是否易溶于水无直接关系， A 项错误； NaHCO 3 可用作食品膨松剂是利用其与有机酸反应或受热分解生成二氧化碳， B 项错误； Fe 粉具有还原性，易和空气中的氧气反应，可用作食品袋中的抗氧化剂， C 项正确； 石墨可用作干电池的正极材料，主要利用的是石墨具有良好的导电性，与还原性无关， D 项错误。 4 5 6 7 题组二　物质的转化 4. (2019· 盐城市模拟 ) 在给定条件下，下列选项所示的物质间转化均能实现的是 1 2 3 √ 4 5 6 7 1 2 3 SiO 2 不溶于水，也不能和水反应，所以二者不能直接生成 H 2 SiO 3 ， B 错误； 在饱和食盐水中通入氨气，形成饱和氨盐水，再向其中通入二氧化碳，在溶液中就有了大量的钠离子、铵根离子、氯离子和碳酸氢根离子，其中 NaHCO 3 溶解度最小，所以析出 NaHCO 3 ，加热 NaHCO 3 分解生成碳酸钠，不是一步生成碳酸钠， D 错误。 4 5 6 7 5. (2019· 南通市调研 ) 在给定条件下，下列选项所示的物质间转化均能实现的是 1 2 3 √ 4 5 6 7 1 2 3 4 5 6 7 6. (2019· 南京市、盐城市调研 ) 在给定条件下，下列选项所示的物质间转化均能实现的是 1 2 3 √ 4 5 6 7 1 2 3 解析　 Ca(ClO) 2 与二氧化碳和水反应生成次氯酸，次氯酸光照分解会产生氧气， A 项正确； 根据金属活动性顺序可知，铜与稀硫酸不反应， B 项错误； 铜与氯化铁反应时生成氯化亚铁与氯化铜，不能得到铁单质， C 项错误； 二氧化硅不与水反应， D 项错误。 4 5 6 7 7. (2019· 江苏四校联考 ) 在给定条件下，下列选项所示的物质间转化均能实现的是 1 2 3 √ 4 5 6 7 1 2 3 解析　 电解氯化镁溶液得到氢氧化镁，电解熔融的氯化镁才能得到单质镁，故 A 错误； 氯化钠溶液与二氧化碳不能反应，应先向氯化钠溶液通入氨气，再通入二氧化碳才能制得碳酸氢钠，不能一步实现反应，故 B 错误； 硅与盐酸不能反应，硅与氯气在高温条件下发生反应生成四氯化硅，故 C 错误； 硝酸银与氨水反应制得银氨溶液，麦芽糖中含有醛基，在水浴加热条件下与银氨溶液发生银镜反应制得银，故 D 正确。 返回 4 5 6 7 02 元素化合物的综合应用 ( 一 )—— 以气体流程为载体的综合考查 YUAN SU HUA HE WU DE ZONG HE YING YONG (YI) YI QI TI LIU CHENG WEI ZAI TI DE ZONG HE KAO CHA 核心回扣 1 1. 装置的连接 (1) 装置顺序：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 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。 (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. (2015· 江苏， 19) 实验室用下图所示装置制备 KClO 溶液，并通过 KClO 溶液与 Fe(NO 3 ) 3 溶液的反应制备高效水处理剂 K 2 FeO 4 。 已知 K 2 FeO 4 具有下列性质： ① 可溶于水、微溶于浓 KOH 溶液， ② 在 0 ～ 5 ℃ 、强碱性溶液中比较稳定， ③ 在 Fe 3 ＋ 和 Fe(OH) 3 催化作用下发生分解， ④ 在酸性至弱碱性条件下，能与水反应生成 Fe(OH) 3 和 O 2 。 真题演练 2 1 2 3 (1) 装置 A 中 KMnO 4 与盐酸反应生成 MnCl 2 和 Cl 2 ，其离子方程式为 ____________________________________________ ，将制备的 Cl 2 通过装置 B 可除去 ________( 填化学式 ) 。 HCl 解析　 反应物为 、 H ＋ 、 Cl － ，生成物为 Mn 2 ＋ 、 Cl 2 和 H 2 O ，根据电子守恒和电荷守恒配平即可。制得的 Cl 2 中混有 HCl 等杂质， HCl 气体极易溶于水，而 Cl 2 在饱和食盐水中的溶解度小于在水中的溶解度，所以通过装置 B 中的饱和食盐水可除去 HCl 。 1 2 3 (2)Cl 2 与 KOH 在较高温度下反应生成 KClO 3 。在不改变 KOH 溶液的浓度和体积的条件下，控制反应在 0 ～ 5 ℃ 进行，实验中可采取的措施是 ________________ 、 ________________ 。 解析　 控制反应温度 0 ～ 5 ℃ ，可以采用冰水浴冷却 C 装置。因为 Cl 2 和 KOH 是放热反应，若氯气通入速率过快，与 KOH 溶液反应速率快，放出热量多，反应温度高，易生成 KClO 3 ，所以可以通过缓慢滴加盐酸来控制生成氯气的速率，进而控制反应温度。 1 2 3 缓慢滴加盐酸 装置 C 加冰水浴 (3) 制备 K 2 FeO 4 时， KClO 饱和溶液与 Fe(NO 3 ) 3 饱和溶液的混合方式为 ______________________________________________________ 。 解析　 由题给信息 ② 和 ④ 可知， K 2 FeO 4 在强碱性溶液中稳定，在酸性或弱碱性条件下均不能稳定存在。 Fe(NO 3 ) 3 溶液因 Fe 3 ＋ 水解呈酸性， KClO 溶液因 ClO － 水解呈碱性，所以应将饱和 Fe(NO 3 ) 3 溶液缓慢滴入饱和 KClO 溶液中。注意要搅拌，搅拌可增大反应物的接触面积，有利于生成 K 2 FeO 4 ，且能防止生成 Fe(OH) 3 沉淀。 在搅拌下，将 Fe(NO 3 ) 3 饱和溶液缓慢滴加到 KClO 饱和溶液中 1 2 3 (4) 提纯 K 2 FeO 4 粗产品 [ 含有 Fe(OH) 3 、 KCl 等杂质 ] 的实验方案：将一定量的 K 2 FeO 4 粗产品溶于冷的 3 mol·L － 1 KOH 溶液中， ______________________________________ ____________________________________________________________________________________________________________( 实验中须使用的试剂有：饱和 KOH 溶液，乙醇；除常用仪器外须使用的仪器有：砂芯漏斗，真空干燥箱 ) 。 1 2 3 用砂芯漏斗过滤，将滤液置于冰水浴中，向滤液中加入饱和 KOH 溶液，搅拌、静置，再用砂芯漏斗过滤，晶体用适量乙醇洗涤 2 ～ 3 次后，在真空干燥箱中干燥 1 2 3 解析　 由题给信息 ① 可知， K 2 FeO 4 可溶于水，而杂质 Fe(OH) 3 不溶，过滤除掉 Fe(OH) 3 ，由题给信息 ② “ 0 ～ 5 ℃ ，强碱性溶液中稳定 ” ，所以将滤液置于冰水浴中，再由题给信息 ① 可知， K 2 FeO 4 微溶于浓 KOH 溶液，故可加入浓 KOH 溶液使 K 2 FeO 4 析出，用砂芯漏斗过滤，并用乙醇洗涤，在真空干燥箱中干燥即可 ( 真空有利于乙醇和水的挥发，加快干燥 ) 。 2. (2019· 泰州市期末 ) 二氧化氯 (ClO 2 ) 和臭氧 (O 3 ) 均具有强氧化性，可用于水处理。 ClO 2 是一种易溶于水的黄绿色气体，其体积分数超过 10% 时易引起爆炸； O 3 是一种微溶于水的蓝色气体，其体积分数超过 25% 时容易引起爆炸。 (1) 以 FeS 2 作还原剂，在硫酸介质中还原 NaClO 3 制备 ClO 2 ，同时得到 Fe 2 (SO 4 ) 3 、 Na 2 SO 4 ，该反应的化学方程式为 ____________________________________________ ___________________________ 。 1 2 3 2FeS 2 ＋ 30NaClO 3 ＋ 14H 2 SO 4 ===30ClO 2 ↑ ＋ Fe 2 (SO 4 ) 3 ＋ 15Na 2 SO 4 ＋ 14H 2 O 解析　 FeS 2 中＋ 2 价铁元素被氧化为 Fe 3 ＋ ，－ 1 价硫元素被氧化为 ， NaClO 3 中 ＋ 5 价氯元素被还原为＋ 4 价 ClO 2 。根据化合价升降守恒和元素守恒配平，其化学方程式为 2FeS 2 ＋ 30NaClO 3 ＋ 14H 2 SO 4 ===30ClO 2 ↑ ＋ Fe 2 (SO 4 ) 3 ＋ 15Na 2 SO 4 ＋ 14H 2 O 。 (2) 以过氧化氢作还原剂，在硫酸介质中还原 NaClO 3 制备 ClO 2 ，并将制得的 ClO 2 处理含 CN － 废水。实验室模拟该过程的实验装置 ( 夹持装置略 ) 如图所示。 1 2 3 ① 反应容器 B 应置于 30 ℃ 左右的水浴中，目的是 ______________________________ ______________________________________________________________________ 。 提高化学反应速率，同时防止 H 2 O 2 受热分解 ( 或高于 30 ℃ 会导致 H 2 O 2 分解，低于 30 ℃ 会导致反应速率较低 ) 解析　 以过氧化氢作还原剂，在硫酸介质中还原 NaClO 3 制备 ClO 2 的原理是： H 2 O 2 ＋ 2NaClO 3 ＋ H 2 SO 4 ===O 2 ↑ ＋ 2ClO 2 ↑ ＋ Na 2 SO 4 ＋ 2H 2 O 。 H 2 O 2 作为反应物要防止其受热分解，但是温度太低反应又太慢，实验现象不明显。 ② 通入氮气的目的除了有利于将 ClO 2 排出，还有 ___________________________ 。 1 2 3 解析　 氮气很稳定，通入氮气从溶液中赶出 ClO 2 ，氮气稀释了 ClO 2 气体，防止 ClO 2 浓度过高发生爆炸。 稀释 ClO 2 ，防止其发生爆炸 ③ ClO 2 处理含 CN － 废水的离子方程式为 _________________________________ 。 1 2 3 解析　 ClO 2 具有较强氧化性，被还原为 Cl － ； CN － 具有较强还原性，＋ 2 价碳元素被氧化为 CO 2 ，－ 3 价氮元素被氧化为 N 2 ，由此写离子方程式。 2CN － ＋ 2ClO 2 ===2CO 2 ＋ N 2 ＋ 2Cl － 　 ④ 装置 D 的作用是 _______________________________ 。 1 2 3 解析　 装置 D 吸收尾气中的 ClO 2 等污染大气的气体。 吸收 ClO 2 等气体，防止污染大气 3. (2019· 盐城市模拟 ) 四溴乙烷 (CHBr 2 —CHBr 2 ) 是一种无色透明液体，密度为 2.967 g·mL － 1 ，难溶于水，沸点 244 ℃ ，可用作制造塑料的有效催化剂等。用电石 ( 主要成分 CaC 2 ，少量 CaS 、 Ca 3 P 2 、 Ca 3 As 2 等 ) 和 Br 2 等为原料制备少量四溴乙烷的装置 ( 夹持装置已省略 ) 如图所示。 1 2 3 (1) 装置 A 中 CaC 2 能与水发生剧烈反应： CaC 2 ＋ 2H 2 O ―→ Ca(OH) 2 ＋ HC ≡ CH ↑ 。为了得到平缓的 C 2 H 2 气流，除可用饱和食盐水代替水外，还可采取的措施是 _______________ _________ 。 逐滴加入 ( 饱和 食盐 ) 水 解析　 为了得到平缓的 C 2 H 2 气流，除可用饱和食盐水代替水外，还可逐滴加入饱和食盐水或水，以控制反应速率。 (2) 装置 B 可除去 H 2 S 、 PH 3 及 AsH 3 ，其中除去 PH 3 的化学方程式为 ______________________________________________( 生成铜、硫酸和磷酸 ) 。 1 2 3 解析　 PH 3 与硫酸铜反应生成 Cu 、硫酸和磷酸，根据得失电子守恒、原子守恒，可得反应的方程式为 4CuSO 4 ＋ PH 3 ＋ 4H 2 O===4Cu ↓ ＋ H 3 PO 4 ＋ 4H 2 SO 4 。 4CuSO 4 ＋ PH 3 ＋ 4H 2 O===4Cu ↓ ＋ H 3 PO 4 ＋ 4H 2 SO 4 (3) 装置 C 中在液溴液面上加入一层水的目的是 ______________________ ；装置 C 中反应已完成的现象是 ______________________________________________ ；从装置 C 反应后的体系得到并纯化产品，需要进行的操作有 ________________________________________ 。 1 2 3 水封，减少液溴的挥发 上下两层液体均变为无色透明且几乎不再吸收乙炔气 分液，有机相干燥后蒸馏，收集 244 ℃ 馏分 解析　 装置 C 中在液溴液面上加入一层水的目的是水封，防止液溴挥发，装置 C 中反应已完成的现象是上下两层液体均变为无色透明且几乎不再吸收乙炔气；从装置 C 反应后的体系得到并纯化产品，需要进行的操作有分液，有机相干燥后蒸馏，收集 244 ℃ 馏分。 1 2 3 返回 03 元素化合物综合应用 ( 二 )—— 化学工艺流程题 YUAN SU HUA HE WU ZONG HE YING YONG (ER) HUA XUE GONG YI LIU CHENG TI 核心回扣 1 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 ) 。 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 解析　 NH 3 被 O 2 氧化生成 N 2 O ， N 元素从－ 3 价升至＋ 1 价， 1 mol NH 3 失去 4 mol e － ， O 元素从 0 价降至－ 2 价， 1 mol O 2 得到 4 mol e － ，根据 N 和 O 元素得失电子守恒及原子守恒配平方程式。 1. (2019· 江苏， 16) N 2 O 、 NO 和 NO 2 等氮氧化物是空气污染物，含有氮氧化物的尾气需处理后才能排放。 (1)N 2 O 的处理。 N 2 O 是硝酸生产中氨催化氧化的副产物，用特种催化剂能使 N 2 O 分解。 NH 3 与 O 2 在加热和催化剂作用下生成 N 2 O 的化学方程式为 __________________ ____________ 。 真题演练 2 2NH 3 ＋ 2O 2 N 2 O ＋ 3H 2 O 1 2 3 4 (2)NO 和 NO 2 的处理。已除去 N 2 O 的硝酸尾气可用 NaOH 溶液吸收，主要反应为 解析　 A 项，通入尾气速率过快时，尾气吸收不充分，错误； B 项，采用气、液逆流方式吸收尾气时，尾气吸收会更充分，正确 C 项，补充 NaOH 溶液， c (OH － ) 增大，能更充分的吸收尾气，正确。 ① 下列措施能提高尾气中 NO 和 NO 2 去除率的有 ______( 填字母 ) 。 A. 加快通入尾气的速率 B. 采用气、液逆流的方式吸收尾气 C. 吸收尾气过程中定期补加适量 NaOH 溶液 BC 1 2 3 4 ② 吸收后的溶液经浓缩、结晶、过滤，得到 NaNO 2 晶体，该晶体中的主要杂质是 _________( 填化学式 ) ；吸收后排放的尾气中含量较高的氮氧化物是 _____( 填化学式 ) 。 解析　 NO 2 与 NaOH 反应可生成 NaNO 2 、 NaNO 3 和水，所以 NaNO 2 晶体中会混有 NaNO 3 杂质。由吸收尾气的主要反应可知， NO 2 吸收更充分，故吸收后排放的尾气中 NO 的含量较高。 NaNO 3 NO 1 2 3 4 (3)NO 的氧化吸收。用 NaClO 溶液吸收硝酸尾气，可提高尾气中 NO 的去除率。其他条件相同， NO 转化为 的转化率随 NaClO 溶液初始 pH( 用稀盐酸调节 ) 的变化如图所示。 ① 在酸性 NaClO 溶液中， HClO 氧化 NO 生成 Cl － 和 ，其离子方程式为 ______________________________________ 。 解析　 HClO 氧化 NO 生成 ，自身被还原为 Cl － ，根据得失电子守恒、原子守恒、电荷守恒配平方程式。 1 2 3 4 ② NaClO 溶液的初始 pH 越小， NO 转化率越高。其原因是 ____________________ ___________________________________ 。 溶液 pH 越小，溶液中 HClO 的浓度越大，氧化 NO 的能力越强 解析　 氧化 NO 的是 HClO ， NaClO 在酸性条件下会生成 HClO ，所以 pH 越小，溶液中 HClO 的浓度越大， NO 转化率越高。 1 2 3 4 2.( 2018· 江苏， 16 ) 以高硫铝土矿 ( 主要成分为 Al 2 O 3 、 Fe 2 O 3 、 SiO 2 ，少量 FeS 2 和金属硫酸盐 ) 为原料，生产氧化铝并获得 Fe 3 O 4 的部分工艺流程如下： (1) 焙烧过程均会产生 SO 2 ，用 NaOH 溶液吸收过量 SO 2 的离子方程式为 _________________ 。 1 2 3 4 (2) 添加 1% CaO 和不添加 CaO 的矿粉焙烧，其硫去除率随温度变化曲线如下图所示。 已知：多数金属硫酸盐的分解温度都高于 600 ℃ 解析　 由已知多数金属硫酸盐的分解温度都高于 600 ℃ ，不添加 CaO 的矿粉在低于 500 ℃ 焙烧时，去除的硫元素主要来源于杂质 FeS 2 。 ① 不添加 CaO 的矿粉在低于 500 ℃ 焙烧时，去除的硫元素主要来源于 ________ 。 FeS 2 1 2 3 4 ② 700 ℃ 焙烧时，添加 1% CaO 的矿粉硫去除率比不添加 CaO 的矿粉硫去除率低，其主要原因是 _______________________________ 。 解析　 700 ℃ 焙烧时， FeS 2 中的硫元素生成 SO 2 ，添加 CaO 后， SO 2 会与 CaO 、 O 2 反应生成 CaSO 4 而留在矿粉中。 硫元素转化为 CaSO 4 而留在矿粉中 1 2 3 4 (3) 向 “ 过滤 ” 得到的滤液中通入过量 CO 2 ，铝元素存在的形式由 __________( 填化学式 ) 转化为 __________( 填化学式 ) 。 解析　 用 NaOH 溶液碱浸后， Al 2 O 3 、 SiO 2 溶解，转化为 NaAlO 2 和 Na 2 SiO 3 ，通入过量 CO 2 后， NaAlO 2 与 CO 2 反应转化为 Al(OH) 3 。 NaAlO 2 Al(OH) 3 1 2 3 4 (4) “ 过滤 ” 得到的滤渣中含大量的 Fe 2 O 3 。 Fe 2 O 3 与 FeS 2 混合后在缺氧条件下焙烧生成 Fe 3 O 4 和 SO 2 ，理论上完全反应消耗的 n (FeS 2 ) ∶ n (Fe 2 O 3 ) ＝ ________ 。 1 ∶ 16 解析　 Fe 2 O 3 与 FeS 2 在缺氧条件下焙烧生成 Fe 3 O 4 和 SO 2 ，发生反应的化学方程式为 16Fe 2 O 3 ＋ FeS 2 11Fe 3 O 4 ＋ 2SO 2 ↑ ，可得关系式 FeS 2 ～ 16Fe 2 O 3 ，则理论上完全反应消耗的 n (FeS 2 ) ∶ n (Fe 2 O 3 ) ＝ 1 ∶ 16 。 1 2 3 4 3 .[2017· 江苏， 16(1)(2)(3)(5)] 铝是应用广泛的金属。以铝土矿 ( 主要成分为 Al 2 O 3 ，含 SiO 2 和 Fe 2 O 3 等杂质 ) 为原料制备铝的一种工艺流程如下： 注： SiO 2 在 “ 碱溶 ” 时转化为铝硅酸钠沉淀。 (1) “ 碱溶 ” 时生成偏铝酸钠的离子方程式为 _____________________________ 。 解析　 强碱条件下， Al 2 O 3 与 OH － 发生反应的离子方程式为 Al 2 O 3 ＋ 2OH － === ＋ H 2 O 。 1 2 3 4 (2) 向 “ 过滤 Ⅰ” 所得滤液中加入 NaHCO 3 溶液，溶液的 pH________( 填 “ 增大 ”“ 不变 ” 或 “ 减小 ” ) 。 减小 1 2 3 4 (3) “ 电解 Ⅰ” 是电解熔融 Al 2 O 3 ，电解过程中作阳极的石墨易消耗，原因是 ____________________________ 。 石墨电极被阳极上产生的 O 2 氧化 解析　 石墨具有还原性，电解熔融 Al 2 O 3 ，阳极 O 2 － 被氧化为 O 2 ，阳极上产生的 O 2 会氧化石墨电极。 1 2 3 4 (5) 铝粉在 1 000 ℃ 时可与 N 2 反应制备 AlN 。在铝粉中添加少量 NH 4 Cl 固体并充分混合，有利于 AlN 的制备，其主要原因是 _________________________________ ______________ 。 NH 4 Cl 分解产生的 HCl 能够破坏 Al 表面 解析　 Al 表面容易形成致密的氧化铝薄膜， NH 4 Cl 受热易分解产生 HCl ，生成的 HCl 能够破坏 Al 表面的 Al 2 O 3 薄膜，有利于 AlN 的制备。 的 Al 2 O 3 薄膜 1 2 3 4 4. (2016· 江苏， 16) 以电石渣 [ 主要成分为 Ca(OH) 2 和 CaCO 3 ] 为原料制备 KClO 3 的流程如下： (1) 氯化过程控制电石渣过量、在 75 ℃ 左右进行。氯化时存在 Cl 2 与 Ca(OH) 2 作用生成 Ca(ClO) 2 的反应， Ca(ClO) 2 进一步转化为 Ca(ClO 3 ) 2 ，少量 Ca(ClO) 2 分解为 CaCl 2 和 O 2 。 ① 生成 Ca(ClO) 2 的化学方程式为 _________________________________________ 。 解析　 Cl 2 与 Ca(OH) 2 反应生成 Ca(ClO) 2 、 CaCl 2 和水。 2Cl 2 ＋ 2Ca(OH) 2 ===Ca(ClO) 2 ＋ CaCl 2 ＋ 2H 2 O 1 2 3 4 ② 提高 Cl 2 转化为 Ca(ClO 3 ) 2 的转化率的可行措施有 ________( 填序号 ) 。 A. 适当减缓通入 Cl 2 速率 B. 充分搅拌浆料 C. 加水使 Ca(OH) 2 完全溶解 解析　 适当缓慢通氯气，气液充分接触，提高 Cl 2 的吸收率， A 正确； 充分搅拌，增大气液接触面积，提高 Cl 2 的吸收率， B 正确； 由于 Ca(OH) 2 溶解度小，加水使 Ca(OH) 2 溶解，生成 Ca(ClO 3 ) 2 浓度小，无法提高 Cl 2 的转化率，错误。 AB 1 2 3 4 (2) 氯化过程中 Cl 2 转化为 Ca(ClO 3 ) 2 的总反应方程式为 6Ca(OH) 2 ＋ 6Cl 2 ===Ca(ClO 3 ) 2 ＋ 5CaCl 2 ＋ 6H 2 O 氯化完成后过滤。 ① 滤渣的主要成分为 __________________( 填化学式 ) 。 解析　 电石渣中含有不溶于水的 CaCO 3 及溶解度小的 Ca(OH) 2 ，滤渣为 CaCO 3 、 Ca(OH) 2 。 CaCO 3 、 Ca(OH) 2 1 2 3 4 ② 滤液中 Ca(ClO 3 ) 2 与 CaCl 2 的物质的量之比 n [Ca(ClO 3 ) 2 ] ∶ n [CaCl 2 ] ______1 ∶ 5 ( 填 “ > ”“ < ” 或 “ ＝ ” ) 。 解析　 因为 Ca(OH) 2 与 Cl 2 还可以发生反应生成 Ca(ClO) 2 和 CaCl 2 ， Ca(ClO) 2 少量分解也会生成 CaCl 2 ，所以 n [Ca(ClO) 2 ] ∶ n [CaCl 2 ] ＜ 1 ∶ 5 。 ＜ 1 2 3 4 (3) 向滤液中加入稍过量 KCl 固体可将 Ca(ClO 3 ) 2 转化为 KClO 3 。若溶液中 KClO 3 的含量为 100 g·L － 1 ，从该溶液中尽可能多地析出 KClO 3 固体的方法是 ____________________ 。 解析　 由溶解度图可知， KClO 3 随温度变化溶解度变化大，可以采用蒸发浓缩、冷却结晶的方法生成沉淀。 蒸发浓缩、冷却结晶 1 2 3 4 练后归纳 1. 熟记常见物质溶解度曲线变化 2. 利用溶解度曲线判断结晶的方法 (1) 溶解度受温度影响较小的 ( 如 NaCl) 采取蒸发结晶的方法； (2) 溶解度受温度影响较大的采取蒸发浓缩、冷却结晶的方法； (3) 带有结晶水的盐，一般采取蒸发浓缩、冷却结晶的方法，应特别注意的是若从 FeCl 3 溶液中结晶出 FeCl 3 ·6H 2 O 晶体，应在 HCl 气氛中蒸发浓缩、冷却结晶。 1. (2019· 扬州市模拟 ) 以高钛渣 ( 主要成分为 Ti 3 O 5 ，含少量 SiO 2 、 FeO 、 Fe 2 O 3 ) 为原料制备白色颜料 TiO 2 的一种工艺流程如下： 题组集训 3 1 2 已知： Na 2 TiO 3 难溶于碱性溶液； H 2 TiO 3 中的杂质 Fe 2 ＋ 比 Fe 3 ＋ 更易水洗除去。 (1) 熔盐： ① 为加快反应速率，在维持反应物颗粒大小、反应温度一定的条件下，可采取的措施是 _____ 。 搅拌 解析　 为加快反应速率，在维持反应物颗粒大小、反应温度一定的条件下，可适当搅拌，因为搅拌可使反应物混合均匀，增加反应物的接触机会，从而达到加快反应速率的目的。 1 2 ② NaOH 固体与 Ti 3 O 5 在空气中加热至 500 ～ 550 ℃ 时生成 Na 2 TiO 3 ，该反应的化学方程式为 _____________________________________________ 。 解析　 NaOH 固体与 Ti 3 O 5 在空气中加热至 500 ～ 550 ℃ 时生成 Na 2 TiO 3 ，发生氧化还原反应，其化学方程式为： 1 2 (2) 过滤： ①“ 滤液 ” 中主要溶质为 NaOH ，还含有少量 ____________( 填化学式 ) 。 解析　 熔盐时加入的氢氧化钠会与少量杂质 SiO 2 反应，其化学方程式为： 2NaOH ＋ SiO 2 ===Na 2 SiO 3 ＋ H 2 O ，生成的硅酸钠易溶于水，则 “ 滤液 ” 中含有少量 Na 2 SiO 3 。 1 2 Na 2 SiO 3 ② 除杂后的滤液中获得的 NaOH 可循环利用，则 “ 水浸 ” 时，用水量不宜过大的主要原因是 ___________________________________________________________________ _________ 。 解析　 “ 水浸 ” 时，用水量过大，导致滤液浓度过低，蒸发浓缩时能耗增加 ( 或蒸发浓缩时间过长 ) 。 1 2 用水量过大，导致滤液浓度过低，蒸发浓缩时能耗增加 ( 或蒸发浓缩时间过长 ) (3) 水解： “ 酸溶 ” 后获得的 TiOSO 4 经加热煮沸，生成难溶于水的 H 2 TiO 3 ，该反应的化学方程式为 _________________________________ 。 1 2 解析　 “ 酸溶 ” 后获得的 TiOSO 4 会发生水解，经加热煮沸生成难溶于水的 H 2 TiO 3 ，其化学方程式为： (4) 脱色： H 2 TiO 3 中因存在少量 Fe(OH) 3 而影响 TiO 2 产品的颜色， “ 脱色 ” 步骤中 Ti 2 (SO 4 ) 3 的作用是 ________________________________________________________ _________ 。 解析　 根据给定信息易知， “ 脱色 ” 步骤中加入还原性的 Ti 2 (SO 4 ) 3 ，是为了将溶液中的 Fe 3 ＋ 还原为 Fe 2 ＋ ，以便除去杂质铁离子，提高 H 2 TiO 3 的纯度，且不引入新的杂质。 1 2 将溶液中的 Fe 3 ＋ 还原为 Fe 2 ＋ ，以便除去杂质铁离子，提高 H 2 TiO 3 的纯度 2. (2019· 苏锡常镇四市模拟 ) 目前碘酸钾被广泛应用于食盐加碘。一种由含碘废水制取碘酸钾的工艺如下： (1) 检验 “ 含碘废水 ” 中是否含有单质 I 2 ，常用的试剂是 ____________ 。 淀粉溶液 1 2 (2) 通入 SO 2 的目的是将 I 2 还原为 I － ，该反应的离子方程式为 ________________________________________________________________________________ 。 (3) 滤渣 1 的成分为 _________ 。 Fe 、 Cu 1 2 (4) “ 制 KI(aq) ” 时， Fe 2 ＋ 会水解形成胶状物吸附 KI ，造成 I － 的损失。已知此温度下， K w ＝ 1.0 × 10 － 13 ， K sp [Fe(OH) 2 ] ＝ 9.0 × 10 － 15 。现测得溶液中 c (FeI 2 ) 为 0.9 mol·L － 1 ，为减少 I － 的损失，起始时，加入 K 2 CO 3 必须保持 FeI 2 溶液的 pH 不大于 ________ 。 6.0 1 2 1 2 (5) “ 制 KIO 3 溶液 ” 时，发生反应的离子方程式为 ___________________________ _______ 。 ＋ 6H 2 O (6)KCl 、 KIO 3 的溶解度曲线如图所示。由 KIO 3 溶液得到 KIO 3 晶体的方法为 ___________________ 。 蒸发浓缩，降温结晶 解析　 由溶解度曲线可知 KIO 3 在常温下的溶解度较小，故由 KIO 3 溶液得到 KIO 3 晶体的方法为蒸发浓缩，降温结晶。 返回 1 2