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2019-2020年高考化學(xué)大二輪總復(fù)習(xí) 專題十二 無機化學(xué)綜合應(yīng)用講練 [考綱要求]　常見金屬元素(如Na、Al、Fe、Cu等)與常見非金屬元素(如H、C、N、O、Si、S、Cl等)各部分知識的綜合運用。 1．直線型轉(zhuǎn)化關(guān)系 ABC (1)X為O2 Na―→Na2O―→Na2O2 N2―→NO―→NO2或NH3―→NO―→NO2 S―→SO2―→SO3或H2S―→SO2―→SO3 C―→CO―→CO2或CH4―→CO―→CO2 醇―→醛―→羧酸 (2)X為CO2 NaOHNa2CO3NaHCO3 (3)X為強酸，如HCl NaAlO2Al(OH)3AlCl3 Na2CO3NaHCO3CO2 (4)X為強堿，如NaOH AlCl3Al(OH)3NaAlO2 2．交叉型轉(zhuǎn)化 3．三角型轉(zhuǎn)化 4．注意反應(yīng)形式與物質(zhì)的關(guān)系，特別是置換反應(yīng) (1)金屬―→金屬：金屬＋鹽―→鹽＋金屬，鋁熱反應(yīng)。 (2)金屬―→非金屬：活潑金屬＋H2O(或H＋)―→H2,2Mg＋CO22MgO＋C。 (3)非金屬―→非金屬：2F2＋2H2O===4HF＋O2,2C＋SiO2Si＋2CO↑，C＋H2O(g)CO＋H2，X2＋H2S===2HX＋S↓。 (4)非金屬―→金屬，用H2、C冶煉金屬。 通過反應(yīng)形式梳理化學(xué)反應(yīng)，培養(yǎng)歸納、整理的能力。 5．抓住化學(xué)反應(yīng)與反應(yīng)條件的關(guān)系 多數(shù)化學(xué)反應(yīng)需要一定條件，條件不同化學(xué)反應(yīng)也不同。 (1)“催化劑”，無機化學(xué)反應(yīng)需要的催化劑不同，但是根據(jù)“催化劑”這一條件，可將氯酸鉀分解、雙氧水分解、工業(yè)合成氨、SO2催化氧化、氨催化氧化聯(lián)系起來，形成知識鏈。 (2)“通電”或“電解”，可以鎖定在電解水、氯化鈉、氯化鎂、氯化銅、硫酸銅、硝酸鹽等溶液，熔融氯化鈉和氧化鋁范圍內(nèi)。 (3)“高溫”，常見的有碳酸鈣分解、SiO2和C的置換反應(yīng)、制造普通玻璃的反應(yīng)、鋁熱反應(yīng)等。 6．抓住特征顏色和特殊狀態(tài) (1)(淡)黃(棕)色固體：Na2O2、S、FeCl3；黑色固體：MnO2、C、CuO、FeO、Fe3O4；紫(黑)色固體：KMnO4、I2；紅色固體：Cu；綠色固體：Cu2(OH)2CO3。 (2)有色氣體：NO2(紅棕色)、F2(淺黃綠色)、Cl2(黃綠色)；無色刺激性氣味氣體：SO2、NH3、HX(X為F、Cl、Br、I)；無色無味氣體：H2、N2、O2、CO2、CO、CH4、NO。 (3)常溫下呈液態(tài)的特殊物質(zhì)：Br2(非金屬單質(zhì))、Hg(金屬單質(zhì))、H2O、H2O2等。 (4)易升華的物質(zhì)：I2。 (5)溶液中的有色離子：Cu2＋(藍色)、Fe2＋(淺綠色)、Fe3＋(黃色)、MnO[紫(紅)色]。 (6)Br2在水中顯黃(橙)色，在有機溶劑中顯橙(紅)色；I2在水中顯黃(褐)色，在有機溶劑中顯紫(紅)色。 (7)有色沉淀：①白色沉淀：H2SiO3、AgCl、BaSO4(不溶于酸)、BaSO3、Mg(OH)2、Fe(OH)2、Al(OH)3、BaCO3、CaCO3、CaSO3、MgCO3等；②(淡)黃色沉淀：AgBr、AgI、S；③紅褐色沉淀：Fe(OH)3；④藍色沉淀：Cu(OH)2；⑤磚紅色沉淀：Cu2O。 7．抓住特征反應(yīng)現(xiàn)象 (1)燃燒：H2＋Cl2(蒼白色火焰)，C2H2(C6H6)＋O2(明亮火焰，大量黑煙)，Al＋O2、Mg＋O2(耀眼白光，白色固體生成)，金屬焰色反應(yīng)。 (2)淀粉遇碘變藍，蛋白質(zhì)遇濃硝酸變黃。 (3)使?jié)駶櫦t色石蕊試紙變藍的是NH3，使品紅溶液褪色的是Cl2、SO2等。 (4)在空氣中由無色變?yōu)榧t棕色氣體的是NO。 (5)Fe3＋遇OH－生成紅褐色沉淀，遇苯酚顯紫色，遇SCN－顯血紅色。 (6)Fe2＋遇OH－生成白色沉淀，白色沉淀迅速變成灰綠色，最后變成紅褐色；Fe2＋遇SCN－無明顯現(xiàn)象，在通入Cl2后溶液顯血紅色。 (7)與堿反應(yīng)加熱產(chǎn)生氣體的溶液中一般含NH。 (8)既能與酸反應(yīng)又能與堿反應(yīng)并產(chǎn)生氣體的物質(zhì)：Al、弱酸的銨鹽(碳酸銨、硫化銨等)、弱酸的酸式銨鹽(碳酸氫銨、硫氫化銨等)。 (9)燃燒能生成煙：Na在氯氣中燃燒生成白煙，F(xiàn)e在氯氣中燃燒生成紅棕色煙，Cu在氯氣中燃燒生成棕黃色煙。 題組一　逐項驗證，突破“轉(zhuǎn)化關(guān)系”選擇題 1．(xx江蘇，8)在給定條件下，下列選項中所示的物質(zhì)間轉(zhuǎn)化均能一步實現(xiàn)的是(　　) A．粗硅SiCl4Si B．Mg(OH)2MgCl2(aq)Mg C．Fe2O3FeCl3(aq)無水FeCl3 D．AgNO3(aq)[Ag(NH3)2]OH(aq)Ag 2．(xx福建理綜，9)純凈物X、Y、Z轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示，下列判斷正確的是(　　) A．X可能是金屬銅 B．Y不可能是氫氣 C．Z可能是氯化鈉 D．Z可能是三氧化硫 3．(xx江蘇，8)下列各組物質(zhì)中，不滿足組內(nèi)任意兩種物質(zhì)在一定條件下均能發(fā)生反應(yīng)的是(　　) 甲 乙 丙 A Al HCl NaOH B NH3 O2 HNO3 C SiO2 NaOH HF D SO2 Ca(OH)2 NaHCO3 方法歸納 1．注意總結(jié)反應(yīng)規(guī)律，熟記特殊轉(zhuǎn)化關(guān)系。 2．做此類題目，往往是把選項一一帶入，按照箭頭指向看是否能轉(zhuǎn)化，然后選出正確答案。 題組二　尋找突破口，破解“綜合框圖”推斷題 4．A、B、C、D、E是常見化合物或單質(zhì)，有如下轉(zhuǎn)化關(guān)系(略去條件和副產(chǎn)品)。 (1)若D為氧氣，C為NaAlO2，試寫出B轉(zhuǎn)化為C的化學(xué)方程式______________________ __________________________________________________。 (2)若A為氣態(tài)單質(zhì)，B為漂白粉的有效成份，C具有漂白性。試寫A轉(zhuǎn)化為B的化學(xué)方程式________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 畫出組成單質(zhì)A的元素原子結(jié)構(gòu)示意圖___________________________________________ _____________________________。 (3)若A、B、C均為鈉鹽的水溶液，D、E均為鹵素單質(zhì)，請寫出B轉(zhuǎn)化為C的離子方程式________________________________________________________________________。 (4)若A常溫下為固態(tài)單質(zhì)，化合物B在常溫常壓下為氣體，B和C的相對分子質(zhì)量之比為4∶5，且D、E為同一物質(zhì)，則B為________。 (5)若B、D為質(zhì)子數(shù)小于18的元素原子形成的單質(zhì)，A、E、C均為氧化物，且D所含元素原子的質(zhì)子數(shù)是B的2倍，A轉(zhuǎn)化為B，B轉(zhuǎn)化為C兩個反應(yīng)均屬置換反應(yīng)，請寫出A轉(zhuǎn)化為B的化學(xué)方程式__________________________________________________________。 5．已知A～I均為中學(xué)化學(xué)中的常見物質(zhì)，它們之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示，其中A、D為金屬單質(zhì)，反應(yīng)過程中需要或生成的水及其他部分產(chǎn)物已略去。請回答以下問題： (1)B和F分別是________________(填化學(xué)式)。 (2)寫出下列反應(yīng)的化學(xué)方程式： ①A與B在高溫下反應(yīng)：_____________________________________________________ ________________________________________________________________________。 ②H在空氣中轉(zhuǎn)化為I：_____________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)E溶液中所有離子濃度由大到小的順序是___________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)用離子反應(yīng)方程式表示G溶液呈酸性的原因__________________________；該反應(yīng)的平衡常數(shù)為________(已知常溫下，H的溶度積常數(shù)Ksp＝8.010－16)。 方法歸納 “框圖”推斷題的答題要領(lǐng) 1．思維要有整體性：解答時必須認真研究題目的總體要求，仔細推敲每一個環(huán)節(jié)，結(jié)合限制條件，弄清各個環(huán)節(jié)的相互聯(lián)系，相互影響，串聯(lián)整個過程，回答力求完整。 2．假設(shè)推斷要合理：在框圖推斷中，抓住關(guān)鍵環(huán)節(jié)，進行合理假設(shè)是必須的，按照題目要求理順后再確定，這樣可以大大節(jié)省時間。 3．檢驗一遍很重要：通過一系列思維活動推斷出結(jié)果后，將結(jié)果放入原題中進行檢驗，完全符合才正確，如有一處不符，可能是哪個環(huán)節(jié)出現(xiàn)了紕漏，則需再思考。 4．思維發(fā)散有必要：注意多解，有時符合題意的解可能不止一種或一組。 考點二　元素化合物知識的綜合應(yīng)用 縱觀近幾年全國各地高考化學(xué)試題，除在選擇題中直接考查元素化合物的性質(zhì)、制法及相互轉(zhuǎn)變關(guān)系外，更重要的是以元素化合物知識為載體，綜合氧化還原、強弱電解質(zhì)、平衡移動原理、物質(zhì)結(jié)構(gòu)等理論知識，對考生的思維能力進行綜合考查。該部分高考題的特點是新穎、知識覆蓋面廣、思維跨度大，不但考查一個知識點，而且將多個知識點串聯(lián)起來，增大了試題的難度。 試題大致分為三種類型：一是化學(xué)實驗對元素化合物知識的探究和驗證；二是元素化合物知識在實際生產(chǎn)中的應(yīng)用；三是化學(xué)反應(yīng)原理對化合物知識的概括和演繹。 題組一　利用綜合實驗探究元素化合物的性質(zhì) 1．某小組查閱文獻得知：氧化性IO>Fe3＋>I2,3Br2＋6FeCl2===2FeBr3＋4FeCl3；I2＋2S2O===S4O＋2I－；CuI是一種白色沉淀(Ksp＝1.310－12)。 Ⅰ.該小組為確定一份加碘鹽(可能含有KIO3、KI、Mg2＋、Fe3＋)的成分，設(shè)計定性實驗加以猜想和驗證。 (1)實驗過程如下： 實驗步驟 實驗過程和現(xiàn)象 對應(yīng)結(jié)論 步驟1 取一定量加碘鹽，用適量蒸餾水溶解，并加稀鹽酸酸化，將所得試液分為3份 步 驟 2 第①份 試液 碘鹽中肯定含______ 第②份 試液 第③份 試液 X為________________________________________________________________________(填化學(xué)式) (2)該碘鹽中肯定不含的物質(zhì)是________(用化學(xué)式或離子符號表達)。 (3)根據(jù)信息推斷Fe3＋、S4O、I2、Br2的氧化性由強到弱的順序是____________________。 (4)第③份試液中加入足量KI固體后，反應(yīng)的離子方程式為____________________________ ______________________________________、____________________________________。 Ⅱ.用“間接碘量法”測定含有CuCl22H2O晶體的試樣(不含能與I－發(fā)生反應(yīng)的氧化性雜質(zhì))的純度，過程如下： 取0.40 g試樣溶于水，加入過量KI固體，充分反應(yīng)，生成白色沉淀。加入淀粉作滴定指示劑，用0.100 0 molL－1 Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，到達滴定終點時，消耗Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液20.00 mL。 (1)滴定終點的現(xiàn)象是_______________________________________________________。 (2)CuCl2溶液與KI反應(yīng)的化學(xué)方程式為____________________________________________ ____________________________________________________________________________________________________。 (3)該試樣中CuCl22H2O的質(zhì)量分數(shù)為______________________________________________ __________________________。 命題思想 新高考實驗命題對實驗探究型試題特別青睞，本題就是以教材原理為載體，設(shè)計探究物質(zhì)的成分，氧化性強弱比較，以及“滴定法”的遷移應(yīng)用等，貼近教材，符合新課改。 探究模式一般為提出問題―→進行假設(shè)或猜想―→設(shè)計實驗―→得出結(jié)論―→反思與拓展。 ?？继骄奎c：①鐵元素的價態(tài)；②硫元素價態(tài)；③濃硫酸、稀硫酸的氧化性探究；④濃硝酸、稀硝酸的氧化性探究；⑤SO2、CO2、CO等氣體性質(zhì)探究；⑥CO2、SO2、H2S與NaOH反應(yīng)產(chǎn)物探究。 題組二　利用“工藝流程”全方位考查元素化合物的知識 2．(xx全國卷Ⅰ，27)硼及其化合物在工業(yè)上有許多用途。以鐵硼礦(主要成分為Mg2B2O5H2O和Fe3O4，還有少量Fe2O3、FeO、CaO、Al2O3和SiO2等)為原料制備硼酸(H3BO3)的工藝流程如圖所示： 回答下列問題： (1)寫出Mg2B2O5H2O與硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式_____________________________________ ___________________________________________________________________________________________________________。 為提高浸出速率，除適當(dāng)增加硫酸濃度外，還可采取的措施有___________________________ _____________________________________________________________________________________________________________________(寫出兩條)。 (2)利用________的磁性，可將其從“浸渣”中分離。“浸渣”中還剩余的物質(zhì)是_________________________________________________________________(寫化學(xué)式)。 (3)“凈化除雜”需先加H2O2溶液，作用是________________________________。然后再調(diào)節(jié)溶液的pH約為5，目的是__________________________________________________。 (4)“粗硼酸”中的主要雜質(zhì)是__________________________________________(填名稱)。 (5)以硼酸為原料可制得硼氫化鈉(NaBH4)，它是有機合成中的重要還原劑，其電子式為________________________________________________________________________。 (6)單質(zhì)硼可用于生產(chǎn)具有優(yōu)良抗沖擊性能的硼鋼。以硼酸和金屬鎂為原料可制備單質(zhì)硼，用化學(xué)方程式表示制備過程_____________________________________________________。 題后反思 對近年的高考試題進行分析，不難發(fā)現(xiàn)，無機化合物的制備試題很多都是將化學(xué)工藝或化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)及最新科技成果融入其中，來考查學(xué)生的綜合能力。這類試題一般都是比較大型的推斷、實驗設(shè)計和探究類試題，這是高考中一個重要的熱點?；瘜W(xué)工藝流程題主要從以下兩點設(shè)置： (1)環(huán)境與化學(xué)：主要涉及“廢水、廢氣、廢渣”的來源，對環(huán)境的影響和處理原理。 (2)重要化工生產(chǎn)及資源利用：旨在用所學(xué)的基本理論(氧化還原、化學(xué)平衡、鹽類水解、電化學(xué)、熱化學(xué)、有機物結(jié)構(gòu)與性質(zhì)等)指導(dǎo)化工生產(chǎn)。從命題趨勢來看，一般有三種題型：一是從實驗設(shè)計和評價的角度對化工生產(chǎn)進行模擬；二是根據(jù)一些化工生產(chǎn)的流程來考查考生的綜合應(yīng)用能力；三是關(guān)于化工生產(chǎn)的相關(guān)計算。 統(tǒng)覽整體、截段分析是做“化工流程”題的主要方法。統(tǒng)覽整體就是對一些線型工藝流程試題，對比分析流程圖中原料與產(chǎn)品之間的關(guān)系，弄清生產(chǎn)過程中原料轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品的基本原理和除雜、分離、提純產(chǎn)品的化學(xué)工藝，然后再結(jié)合題設(shè)的問題，逐一推敲解答。截段分析就是針對題目所涉及的問題在流程中的呈現(xiàn)位置進行截段，做重點分析，分析時，也要注意“前扯后掛”，不要“斷章取義”。 題組三　元素化合物知識與化學(xué)基本理論的融合 3．(xx北京理綜，27)研究CO2在海洋中的轉(zhuǎn)移和歸宿，是當(dāng)今海洋科學(xué)研究的前沿領(lǐng)域。 (1)溶于海水的CO2主要以4種無機碳形式存在，其中HCO占95%。寫出CO2溶于水產(chǎn)生HCO的方程式：____________________________________________________________。 (2)在海洋碳循環(huán)中，通過下圖所示的途徑固碳。 ①寫出鈣化作用的離子方程式：___________________________________________________ ____________________________________________________________________________。 ②同位素示蹤法證實光合作用釋放出的O2只來自于H2O。用18O標(biāo)記物質(zhì)的光合作用的化學(xué)方程式如下，將其補充完整： ________＋________(CH2O)x＋x18O2＋xH2O (3)海水中溶解無機碳占海水總碳的95%以上，其準(zhǔn)確測量是研究海洋碳循環(huán)的基礎(chǔ)。測量溶解無機碳，可采用如下方法： ①氣提、吸收CO2。用N2從酸化后的海水中吹出CO2并用堿液吸收(裝置示意圖如下)。將虛線框中的裝置補充完整并標(biāo)出所用試劑。 ②滴定。將吸收液吸收的無機碳轉(zhuǎn)化為NaHCO3，再用x molL－1 HCl溶液滴定，消耗y mL HCl溶液。海水中溶解無機碳的濃度＝________ molL－1。 (4)利用如圖所示裝置從海水中提取CO2，有利于減少環(huán)境溫室氣體含量。 ①結(jié)合方程式簡述提取CO2的原理：_____________________________________________ ________________________________________________________________________。 ②用該裝置產(chǎn)生的物質(zhì)處理b室排出的海水，合格后排回大海。處理至合格的方法是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 題后反思 對本題命題思路的研究，不難發(fā)現(xiàn)的良苦用心——整合的思想。即“以元素為載體”，把眾多的知識點串聯(lián)起來，考查學(xué)生綜合運用知識的能力。 雖然年年題不同，但是萬變不離其宗，都是考查基礎(chǔ)知識的運用，不要因試題的“穿新衣，戴新帽”而驚慌失措?！耙c得全分，難點能得分，規(guī)范得高分”。 學(xué)生用書答案精析 專題十二　無機化學(xué)綜合應(yīng)用 考點一 題組集訓(xùn) 1．A　[B項，電解熔融的MgCl2可制得鎂，電解MgCl2溶液：MgCl2＋2H2OMg(OH)2↓＋H2↑＋Cl2↑，錯誤；C項，F(xiàn)eCl3溶液蒸干過程中發(fā)生反應(yīng)：FeCl3＋3H2OFe(OH)3↓＋3HCl↑，錯誤；D項，蔗糖是非還原性糖，不能和銀氨溶液發(fā)生銀鏡反應(yīng)生成銀，錯誤。] 2．A　[A項，若X是Cu，Y是Cl2，Cu在Cl2中燃燒生成CuCl2，電解CuCl2溶液生成Cu和Cl2，符合圖中轉(zhuǎn)化關(guān)系，正確；B項，若X是Cl2，Y是H2，H2在Cl2燃燒生成HCl，HCl溶于水生成鹽酸，電解鹽酸則生成H2和Cl2，也符合圖中轉(zhuǎn)化關(guān)系，錯誤；C項，若Z是氯化鈉，則X、Y分別是Na和Cl2中的一種；電解氯化鈉水溶液生成的是H2、Cl2、NaOH，不符合圖中轉(zhuǎn)化關(guān)系，錯誤；D項，若Z是SO3，而X、Y 可能是O2和SO2中的一種，SO3溶于水生成硫酸，電解硫酸溶液實質(zhì)是電解水，產(chǎn)生H2和O2，不符合圖中轉(zhuǎn)化關(guān)系，錯誤。] 3．B　[A項，Al與HCl、NaOH溶液都能反應(yīng)生成H2，HCl溶液與NaOH溶液能發(fā)生中和反應(yīng)；B項，NH3與O2在催化劑、高溫條件下反應(yīng)生成NO和H2O，O2與HNO3不能發(fā)生反應(yīng)，NH3與HNO3反應(yīng)生成NH4NO3；C項，SiO2與NaOH溶液、HF溶液分別發(fā)生反應(yīng)：SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O、SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O，NaOH溶液與HF溶液發(fā)生中和反應(yīng)；D項，SO2為酸性氧化物，可與Ca(OH)2溶液反應(yīng)生成鹽，H2SO3的酸性強于H2CO3，SO2可與NaHCO3溶液反應(yīng)生成CO2，Ca(OH)2溶液可與NaHCO3溶液反應(yīng)生成CaCO3沉淀。] 4．(1)Al2O3＋2NaOH===2NaAlO2＋2H2O (2)2Cl2＋2Ca(OH)2===CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O　 (3)2Br－＋Cl2===Br2＋2Cl－ (4)SO2 (5)2Mg＋CO22MgO＋C 解析　(1)若D為氧氣，C為NaAlO2，則A是Al，發(fā)生的反應(yīng)為4Al＋3O22Al2O3；Al2O3＋2NaOH===2NaAlO2＋2H2O。(2)若A為氣態(tài)單質(zhì)，B為漂白粉的有效成分，C具有漂白性，則A是Cl2，B是Ca(ClO)2；C是HClO。發(fā)生的反應(yīng)為2Cl2＋2Ca(OH)2===CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O；Ca(ClO)2＋CO2＋H2O===CaCO3↓＋2HClO。Cl原子結(jié)構(gòu)示意圖為。(3)根據(jù)非金屬活動性強弱的順序可知：若A、B、C均為鈉鹽的水溶液，D、E均為鹵素單質(zhì)，則符合要求的物質(zhì)是A：NaI；B是NaBr；C是NaCl；D是Br2；E是Cl2。發(fā)生反應(yīng)的方程式為Br2＋2NaI===2NaBr＋I2；Cl2＋2NaBr===2NaCl＋Br2。(4)若A常溫下為固態(tài)單質(zhì)，化合物B在常溫常壓下為氣體，B和C的相對分子質(zhì)量之比為4∶5，且D、E為同一物質(zhì)，則A是S；B是SO2；C為SO3；D、E為O2。(5)若B、D為質(zhì)子數(shù)小于18的元素原子形成的單質(zhì)，A、E、C均為氧化物，且D所含元素原子的質(zhì)子數(shù)是B的2倍，A轉(zhuǎn)化為B，B轉(zhuǎn)化為C兩個反應(yīng)均屬置換反應(yīng)，則A是CO2；D是Mg；B是C；E是SiO2，A轉(zhuǎn)化為B的化學(xué)方程式是2Mg＋CO22MgO＋C；B轉(zhuǎn)化為C的化學(xué)方程式為2C＋SiO22CO↑＋Si。 5．(1)Fe2O3、Al(OH)3 (2)①Fe2O3＋2Al2Fe＋Al2O3 ②4Fe(OH)2＋2H2O＋O2===4Fe(OH)3 (3)c(Na＋)>c(AlO)>c(OH－)>c(H＋) (4)Fe2＋＋2H2OFe(OH)2＋2H＋　1.2510－13 解析　(1)根據(jù)框中轉(zhuǎn)化關(guān)系及題干信息，可以確定I為氫氧化鐵。A、D為金屬單質(zhì)，根據(jù)A和B的反應(yīng)條件就可以聯(lián)想到鋁熱反應(yīng)，推測A、D為鋁和鐵，即A為鋁，B為氧化鐵，C為氧化鋁，D為鐵，E為偏鋁酸鈉，G為氯化亞鐵，F(xiàn)為氫氧化鋁，H為氫氧化亞鐵，I為氫氧化鐵。偏鋁酸鈉水解使溶液呈堿性，所以溶液中離子濃度的大小順序為c(Na＋)>c(AlO)>c(OH－)>c(H＋)；FeCl2溶液中，F(xiàn)e2＋發(fā)生水解：Fe2＋＋2H2OFe(OH)2＋2H＋，平衡常數(shù)K＝＝＝＝1.2510－13。 考點二 題組集訓(xùn) 1．Ⅰ.(1)Fe3＋　CCl4 (2)KI (3)Br2>Fe3＋>I2>S4O (4)IO＋5I－＋6H＋===3I2＋3H2O　2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2 Ⅱ.(1)藍色褪去，半分鐘內(nèi)顏色不變化 (2)2CuCl2＋4KI===2CuI↓＋I2＋4KCl (3)85.5% 解析?、?(1)根據(jù)步驟2中第①份試液中的實驗現(xiàn)象，加碘鹽中肯定含有Fe3＋；根據(jù)下層為紫紅色知，X應(yīng)為CCl4。(2)因為IO＋5I－＋6H＋===3I2＋3H2O，所以根據(jù)第②份試液中加入KIO3固體、淀粉無現(xiàn)象，證明碘鹽中一定不含KI。(3)由題干中所給信息，根據(jù)氧化劑的氧化性大于氧化產(chǎn)物的氧化性可知，氧化性：Br2>Fe3＋>I2>S4O。(4)由于在碘鹽中含有Fe3＋、IO，所以加入足量KI固體后，發(fā)生的離子反應(yīng)為IO＋5I－＋6H＋===3I2＋3H2O,2Fe3＋＋2I－===I2＋2Fe2＋。 Ⅱ.(3)2Cu2＋＋4I－===2CuI↓＋I2 I2＋2S2O===S4O＋2I－ x＝2.010－3 mol 所以CuCl22H2O的質(zhì)量分數(shù)為 100%＝85.5%。 2．(1)Mg2B2O5H2O＋2H2SO42MgSO4＋2H3BO3　提高反應(yīng)溫度、減小鐵硼礦粉粒徑 (2)Fe3O4　SiO2和CaSO4 (3)將Fe2＋氧化為Fe3＋　使Al3＋和Fe3＋形成氫氧化物沉淀而除去 (4)(七水)硫酸鎂 (6)2H3BO3B2O3＋3H2O、B2O3＋3Mg 2B＋3MgO 解析　(1)Mg2B2O5H2O與硫酸反應(yīng)生成H3BO3、MgSO4，配平即可。為提高浸出速率，可以從溫度(升高溫度)、濃度、增大接觸面積(將礦石粉碎)等角度分析。(2)Fe3O4具有磁性，可以利用鐵塊將其從“浸渣”中吸出。SiO2不溶于H2SO4，CaO與H2SO4生成CaSO4微溶于水，所以“浸渣”中還有SiO2和CaSO4。此時溶液中除H3BO3外還有MgSO4[由(1)中反應(yīng)生成]、Fe2(SO4)3、FeSO4、Al2(SO4)3。(3)“凈化除雜”先加H2O2的目的是將Fe2＋氧化為Fe3＋，然后再通過調(diào)節(jié)pH促進Fe3＋、Al3＋水解生成Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀而除去。(4)“粗硼酸”中的主要雜質(zhì)是沒有除去的MgSO4。(5)NaBH4由Na＋和BH組成。其中的氫顯－1價，－1價的H具有較強的還原性。(6)以硼酸和金屬鎂為原料可制備單質(zhì)硼的過程是：H3BO3分解生成B2O3，B2O3與金屬鎂發(fā)生置換反應(yīng)生成單質(zhì)B。 3．(1)CO2＋H2OH2CO3、H2CO3H＋＋HCO (2)①2HCO＋Ca2＋===CaCO3↓＋CO2↑＋H2O ②xCO2　2xHO (3)① ② (4)①a 室：2H2O―4e－=== O2↑＋4H＋，H＋通過陽離子膜進入b室，發(fā)生反應(yīng)：HCO＋H＋===CO2↑＋H2O　②c室的反應(yīng)：2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，用c室排出的堿液將從b室排出的酸液調(diào)至接近裝置入口海水的pH 解析　(1)CO2溶于水生成H2CO3，H2CO3電離出H＋和HCO 。(2)①根據(jù)鈣化作用的反應(yīng)物是HCO 和Ca2＋，生成物是CaCO3和CO2，故不難寫出反應(yīng)的離子方程式為2HCO＋Ca2＋===CaCO3↓＋CO2↑＋H2O。②根據(jù)元素守恒及示蹤原子的標(biāo)記知，方程式中的填空為xCO2和2xHO。(3)①該裝置為洗氣瓶的裝置，要注意裝置中長管進、短管出，且用分液漏斗滴加酸化所用試劑稀硫酸，因HCl易揮發(fā)出來影響后續(xù)的滴定而不能用鹽酸。②根據(jù)該滴定過程得關(guān)系式：CO2～HCO～HCl，n(CO2)＝n(HCl)＝x molL－1y10－3L＝xy10－3 mol，所以c(CO2)＝＝ molL－1。(4)①a室的電極連接電源的正極，作陽極，發(fā)生氧化反應(yīng)：2H2O―4e－=== O2↑＋4H＋，c(H＋)增大，H＋從 a 室通過陽離子交換膜進入 b 室，發(fā)生反應(yīng)：HCO＋H＋===CO2↑＋H2O。②海水的pH≈8，電解后的海水pH<6，呈酸性；c室的反應(yīng)：2H2O＋2e－=== H2↑＋2OH－，可用c室排出的堿液與從b室排出的酸液中和調(diào)至接近裝置入口海水的pH，即處理合格。 專題十二 無機化學(xué)綜合應(yīng)用 一、單項選擇題 1．(xx江蘇省啟東中學(xué)高三調(diào)研)下列各組物質(zhì)中，不滿足組內(nèi)任意兩種物質(zhì)在一定條件下均能發(fā)生反應(yīng)的是(　　) 物質(zhì) 選項 甲 乙 丙 A AlCl3 NH3H2O NaAlO2 B NaOH (NH4)2SO3 H2SO4 C SiO2 NaOH HF D CO2 Ca(OH)2 Na2CO3(aq) 2.(xx通、揚、泰、淮四市三模)下列物質(zhì)的轉(zhuǎn)化在給定條件下能實現(xiàn)的是(　　) A．H2SO4(稀)SO2NH4HSO3(NH4)2SO3 B．NH3NONO2HNO3 C．FeFeCl2Fe(OH)2Fe(OH)3 D．AlNaAlO2AlCl3溶液無水AlCl3 3．(xx江蘇省揚中高級中學(xué)高三模擬)X、Y、Z、W四種物質(zhì)在一定條件下具有如圖所示的轉(zhuǎn)化關(guān)系，下列判斷正確的是(　　) A．若圖中反應(yīng)均為非氧化還原反應(yīng)，當(dāng)W為一元強堿時，則X可能是NaAlO2 B．若圖中反應(yīng)均為非氧化還原反應(yīng)，當(dāng)W為一元強酸時，則X可能是NH3 C．若圖中反應(yīng)均為氧化還原反應(yīng)，當(dāng)W為非金屬單質(zhì)時，則Z可能是CO2 D．若圖中反應(yīng)均為氧化還原反應(yīng)，當(dāng)W為金屬單質(zhì)時，則Z可能是FeCl3 4．A、B、C、D均為中學(xué)化學(xué)中常見的單質(zhì)或化合物，它們之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示(部分產(chǎn)物已略去)。則A不可能是(　　) A．金屬單質(zhì) B．非金屬單質(zhì) C．兩性氧化物 D．堿 5．已知X、Y、Z、W均為中學(xué)化學(xué)中常見的單質(zhì)或化合物，它們之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示(部分產(chǎn)物已略去)。則W、X不可能是(　　) 選項 W X A 鹽酸 Na2CO3溶液 B Cl2 Fe C CO2 Ca(OH)2溶液 D NaOH溶液 AlCl3溶液 二、不定項選擇題 6. (xx張家港模擬)A是一種常見的單質(zhì)，B、C為中學(xué)化學(xué)常見的化合物，A、B、C均含有元素X。它們有如下的轉(zhuǎn)化關(guān)系(部分產(chǎn)物及反應(yīng)條件已略去)，下列判斷正確的是(　　) A．X元素可能為Al B．X元素不一定為非金屬元素 C．反應(yīng)①和②不是可逆反應(yīng) D．反應(yīng)①和②一定為氧化還原反應(yīng) 7．下表所列各組物質(zhì)中，物質(zhì)之間通過一步反應(yīng)不能實現(xiàn)“甲乙丙”轉(zhuǎn)化的是(　　) 物質(zhì) 選項 甲 乙 丙 A Si SiO2 H2SiO3 B NO NO2 HNO3 C Na NaCl NaOH D CH2===CH2 CH3CH2OH CH3CHO 三、非選擇題 8．已知A為淡黃色固體，T、R為兩種常見的用途很廣的金屬單質(zhì)，D是具有磁性的黑色晶體，C是無色無味的氣體，H是白色沉淀。推斷A～W物質(zhì)各是什么，回答下列問題。 (1)寫出下列物質(zhì)的化學(xué)式：D：__________________，N：____________________。 (2)A和水的反應(yīng)屬于下列何種反應(yīng)類型________(填序號)。 A．化合反應(yīng) B．氧化還原反應(yīng) C．離子反應(yīng) D．置換反應(yīng) (3)若要確定E溶液中是否含有W物質(zhì)，所選試劑為________(填字母)。 A．氯水和KSCN溶液 B．KSCN溶液 C．濃氨水 D．酸性高錳酸鉀溶液 (4)B與E混和得到H并在潮濕空氣中變成M的過程中，可能觀察到的現(xiàn)象：________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (5)B和R反應(yīng)生成N的離子方程式：_________________________________________ ______________________________________________________________________________； M―→W的離子方程式：_______________________________________________________。 9．(xx安徽理綜，28)某研究小組將純凈的SO2氣體通入0.1 molL－1的Ba(NO3)2溶液中，得到了BaSO4沉淀。為探究上述溶液中何種微粒能氧化通入的SO2，該小組提出了如下假設(shè)： 假設(shè)一：溶液中的NO 假設(shè)二：溶液中溶解的O2 (1)驗證假設(shè)一 該小組設(shè)計實驗驗證了假設(shè)一，請在下表空白處填寫相關(guān)實驗現(xiàn)象 實驗步驟 實驗現(xiàn)象 結(jié)論 實驗1：在盛有不含O2的25 mL 0.1 molL－1 BaCl2溶液的燒杯中，緩慢通入純凈的SO2氣體 假設(shè)一成立 實驗2：在盛有不含O2的25 mL 0.1 molL－1 Ba(NO3)2溶液的燒杯中，緩慢通入純凈的SO2氣體 (2)為深入研究該反應(yīng)，該小組還測得上述兩個實驗中溶液的pH隨通入SO2體積的變化曲線如下圖 實驗1中溶液pH變小的原因是____________________________________________________ ____________________； V1時，實驗2中溶液pH小于實驗1的原因是(用離子方程式表示)______________________ __________________________________________________。 (3)驗證假設(shè)二 請設(shè)計實驗驗證假設(shè)二，寫出實驗步驟、預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論。 實驗步驟、預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論(不要求寫具體操作過程)： (4)若假設(shè)二成立，請預(yù)測：在相同條件下，分別用足量的O2和KNO3氧化相同的H2SO3溶液(溶液體積變化忽略不計)，充分反應(yīng)后兩溶液的pH前者________(填“大于”或“小于”)后者，理由是________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 10．(xx廣東理綜，32)七鋁十二鈣(12CaO7Al2O3)是新型的超導(dǎo)材料和發(fā)光材料，用白云石(主要含CaCO3和MgCO3)和廢Al片制備七鋁十二鈣的工藝如下： (1)煅粉主要含MgO和________，用適量NH4NO3溶液浸取煅粉后，鎂化合物幾乎不溶，若濾液Ⅰ中c(Mg2＋)小于510－6molL－1，則溶液pH大于________[Mg(OH)2的Ksp＝510－12]；該工藝中不能用(NH4)2SO4代替NH4NO3，原因是_____________________________________ ___________________________________________________________________________________________________________。 (2)濾液Ⅰ中的陰離子有____________(忽略雜質(zhì)成分的影響)；若濾液Ⅰ中僅通入CO2，會生成________，從而導(dǎo)致CaCO3產(chǎn)率降低。 (3)用NaOH溶液可除去廢Al片表面的氧化膜，反應(yīng)的離子方程式為________________________________________________________________________。 (4)電解制備Al(OH)3時，電極分別為Al片和石墨，電解總反應(yīng)方程式為________________________________________________________________________。 (5)一種可超快充電的新型鋁電池，充放電時AlCl和Al2Cl兩種離子在Al電極上相互轉(zhuǎn)化，其他離子不參與電極反應(yīng)，放電時負極Al的電極反應(yīng)式為_____________________________ ___________________________________________。 二輪專題強化練答案精析 專題十二　無機化學(xué)綜合應(yīng)用 1．A　[A項，NaAlO2不能與NH3H2O反應(yīng)，符合題意，正確；B項，H＋、NH與OH－不能共存，SO不能與H＋共存，故NaOH、(NH4)2SO3、H2SO4任意兩種物質(zhì)均能反應(yīng)，不符題意，錯誤；C項，酸性氧化物SiO2能與NaOH反應(yīng)，且除HF外不與任何酸反應(yīng)，NaOH和HF酸堿中和，任意兩種物質(zhì)均能反應(yīng)，不符題意，錯誤；D項，CO2與Ca(OH)2、Ca(OH)2與Na2CO3(aq)反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀，Na2CO3(aq)與CO2生成碳酸氫鈉，任意兩種物質(zhì)均能反應(yīng)，不符合題意，錯誤。] 2．B　[A項，Cu與稀H2SO4不反應(yīng)，錯誤；C項，F(xiàn)e與Cl2無論誰過量，產(chǎn)物均為FeCl3，錯誤；D項，AlCl3溶液在加熱時會促進Al3＋水解，生成的HCl揮發(fā)，最終生成Al(OH)3，然后再分解生成Al2O3，錯誤。] 3．C　[A項，NaAlO2不和OH－反應(yīng)；B項，NH3和H＋反應(yīng)生成NH，但NH不能繼續(xù)和H＋反應(yīng)；C項，成立。] 4．C　[A項，A為鐵，B為硝酸鐵，C為硝酸亞鐵，D為硝酸，可以實現(xiàn)上述轉(zhuǎn)化，故A正確；B項，A為碳，B為二氧化碳，C為一氧化碳，D為氧氣，可以實現(xiàn)上述轉(zhuǎn)化，故B正確；C項，三氧化二鋁與酸、堿都能發(fā)生反應(yīng)，但是反應(yīng)物與酸、堿的用量無關(guān)，不能實現(xiàn)上述轉(zhuǎn)化，故C錯誤；D項，A為氫氧化鈉，B為碳酸氫鈉，C為碳酸鈉，D為二氧化碳，可以實現(xiàn)上述轉(zhuǎn)化，故D正確。] 5．B　[A項，Na2CO3NaClNaHCO3Na2CO3； B項，F(xiàn)e無論與過量Cl2，還是少量Cl2反應(yīng)均生成FeCl3； C項，Ca(OH)2Ca(HCO3)2CaCO3Ca(OH)2； D項，AlCl3NaAlO2Al(OH)3AlCl3。] 6. CD　[A為S(或Cl2)，在堿性條件下，發(fā)生歧化反應(yīng)生成SO和S2－(或ClO－和Cl－)，這兩者在酸性條件下，發(fā)生歸中反應(yīng)生成S(或Cl2)，A為單質(zhì)，所以反應(yīng)①和②一定為氧化還原反應(yīng)，由于反應(yīng)①和②的條件不同，所以不是可逆反應(yīng)。] 7．A　[A項，SiSiO2，SiO2不能和H2O反應(yīng)生成H2SiO3，錯誤；B項，NONO2HNO3，正確；D項，CH2===CH2CH3CH2OHCH3CHO，正確。] 8．(1)Fe3O4　NaAlO2 (2)BC　(3)B (4)溶液中出現(xiàn)白色沉淀，在空氣中迅速變成灰綠色，最終變成紅褐色 (5)2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO＋3H2↑ Fe(OH)3＋3H＋===Fe3＋＋3H2O 解析　A為淡黃色固體Na2O2。它與水反應(yīng)得到B為NaOH，C為O2。NaOH與Al發(fā)生反應(yīng)：2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑得到N：NaAlO2。O2與R(Al)發(fā)生反應(yīng)4Al＋3O22Al2O3得到Q(Al2O3)；Al2O3與NaOH溶液發(fā)生反應(yīng)：Al2O3＋2NaOH===2NaAlO2＋H2O，得到N(NaAlO2)。O2與T(Fe)在點燃時反應(yīng)得到D(Fe3O4)。Fe3O4與足量的HCl及Fe作用下得到E(FeCl2)，F(xiàn)eCl2與NaOH發(fā)生反應(yīng)得到H[Fe(OH)2]，F(xiàn)e(OH)2在潮濕的空氣中發(fā)生反應(yīng)4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3得到M[Fe(OH)3]，F(xiàn)e(OH)3與HCl發(fā)生酸堿中和反應(yīng)Fe(OH)3＋3HCl===FeCl3＋3H2O，得到W(FeCl3和水)。(1)D為Fe3O4，N為NaAlO2。(2)A和水的反應(yīng)2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑，由于在反應(yīng)前后元素的化合價發(fā)生了變化，所以屬于氧化還原反應(yīng)。又由于有離子的參加，所以該反應(yīng)還是離子反應(yīng)。離子方程式為2Na2O2＋2H2O===4Na＋＋4OH－＋O2↑。因此選B、C。(3)若要確定E(FeCl2)溶液中是否含有W(FeCl3)物質(zhì)，只要確定是否含有Fe3＋即可，所選試劑為KSCN溶液。若含有Fe3＋，溶液會變?yōu)檠t色，否則就不含有Fe3＋。(4)B(NaOH)與E(FeCl2)混和得到H[Fe(OH)2]并在潮濕空氣中變成M[Fe(OH)3]的過程中，觀察到的現(xiàn)象：溶液中出現(xiàn)白色沉淀，在空氣中迅速變成灰綠色，最終變成紅褐色。(5)B(NaOH)和R(Al)反應(yīng)生成N(NaAlO2)的離子方程式為2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO＋3H2↑。M[Fe(OH)3]―→W(FeCl3)的離子方程式為Fe(OH)3＋3H＋===Fe3＋＋3H2O。 9．(1)無明顯現(xiàn)象　有白色沉淀 (2) SO2溶于水后生成H2SO3 3SO2＋2NO＋2H2O===3SO＋2NO＋4H＋(或 3H2SO3＋2NO===2NO↑＋3SO＋4H＋＋H2O) (3) 實驗步驟、預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論(不要求寫具體操作過程)： 實驗1：作為參照實驗 實驗3：將純凈的SO2氣體緩慢通入未經(jīng)脫O2處理的25 mL 0.1 molL－1 BaCl2溶液中，若有白色沉淀，表明假設(shè)二成立，否則不成立 (4)小于　反應(yīng)的離子方程式表明，足量的O2和NO分別氧化相同量的H2SO3，生成H＋的物質(zhì)的量前者多于后者(本題部分小題屬于開放性試題，合理答案均可) 解析　(1)實驗1中，在沒有O2 的條件下，SO2與BaCl2溶液不反應(yīng)，所以無沉淀產(chǎn)生；實驗2中SO2被NO氧化成SO，進一步與Ba2＋結(jié)合生成BaSO4沉淀。(2)實驗1，SO2溶于水后生成H2SO3，H2SO3電離出H＋(H2SO3HSO＋H＋)，使溶液顯酸性，隨SO2的不斷通入，pH值逐漸減小；SO2通入Ba(NO3)2溶液中，發(fā)生反應(yīng)：3SO2＋2NO＋2H2O===3SO＋2NO＋4H＋生成強酸，則通V1體積的SO2時，實驗2中溶液pH小于實驗1。(3)通過對比假設(shè)一的驗證過程，可設(shè)計如下實驗步驟： 實驗步驟、預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論(不要求寫具體操作過程)： 實驗1：作為參照實驗 實驗3：將純凈的SO2氣體緩慢通入未經(jīng)脫O2處理的25 mL 0.1 molL－1 BaCl2溶液中，若有白色沉淀，表明假設(shè)二成立，否則不成立 (4)2H2SO3＋O2===4H＋＋2SO；3H2SO3＋2NO===2NO↑＋4H＋＋H2O＋3SO，由此可知氧化相同的亞硫酸，用O2氧化比用KNO3氧化產(chǎn)生的H＋濃度大。 10．(1) CaO　11 　易生成硫酸鈣沉淀而導(dǎo)致碳酸鈣產(chǎn)率降低　(2) NO、OH－　Ca(HCO3)2　 (3)2OH－＋Al2O3===2AlO＋H2O　(4) 2Al＋6H2O 2Al(OH)3＋3H2↑　(5)Al－3e－＋7AlCl ===4Al2Cl 解析　(1) 白云石高溫煅燒，CaCO3和MgCO3受熱分解生成CaO和MgO，煅粉主要含有CaO和MgO。若濾液Ⅰ中c(Mg2＋)小于510－6molL－1，根據(jù)Ksp＝c(Mg2＋)c2(OH－)得：c(OH－)>＝ molL－1＝110－3 molL－1，c(H＋)<＝110－11molL－1，即pH>11。若用(NH4)2SO4代替NH4NO3，則(NH4)2SO4會與CaO反應(yīng)生成CaSO4微溶物，在過濾時會被除去，造成生成的CaCO3減少。(2) 煅粉的主要成分是CaO和MgO，加入適量NH4NO3溶液浸取煅粉后，由于鎂化合物幾乎不溶，則溶液中溶質(zhì)主要為生成的Ca(NO3)2，故濾液Ⅰ中的主要陰離子為NO 和水電離的OH－。由于濾液Ⅰ的pH大于11，溶液中含有Ca(NO3)2和少量的NH4NO3與Ca(OH)2，若僅通入CO2會生成Ca(HCO3)2，從而導(dǎo)致CaCO3產(chǎn)率降低。(3) 用NaOH溶液可除去廢Al片表面的氧化膜，反應(yīng)的離子方程式為2OH－＋Al2O3===2AlO＋H2O。(4) 電解制備Al(OH)3時，電極分別為Al片和石墨，電解的總反應(yīng)方程式為2Al＋6H2O2Al(OH)3↓＋3H2↑。(5) 由題意可知，放電時負極Al失去電子與AlCl 結(jié)合生成Al2Cl，其電極反應(yīng)式為Al－3e－＋7AlCl ===4Al2Cl。