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2019-2020年高考化學二輪復習專題十二無機化學綜合專題復習新人教版 考點一　物質的特殊轉化關系及框圖推斷 1．直線型轉化關系 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．交叉型轉化 3．三角型轉化 4．注意反應形式與物質的關系，特別是置換反應 （1）金屬―→金屬：金屬＋鹽―→鹽＋金屬，鋁熱反應。 （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。 通過反應形式梳理化學反應，培養(yǎng)歸納、整理的能力。 5．抓住化學反應與反應條件的關系 多數化學反應需要一定條件，條件不同化學反應也不同。 （1）“催化劑”，無機化學反應需要的催化劑不同，但是根據“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。 （3）“高溫”，常見的有碳酸鈣分解、SiO2和C的置換反應、制造普通玻璃的反應、鋁熱反應等。 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：Br2(非金屬單質)、Hg(金屬單質)、H2O、H2O2等。 （4）易升華的物質：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．抓住特征反應現象 （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。 （2）淀粉遇碘變藍，蛋白質遇濃硝酸變黃。 （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－無明顯現象，在通入Cl2后溶液顯血紅色。 （7）與堿反應加熱產生氣體的溶液中一般含NH。 （8）既能與酸反應又能與堿反應并產生氣體的物質：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，Fe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。 【例1】(xx江蘇，8)在給定條件下，下列選項中所示的物質間轉化均能一步實現的是(　　) 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 【答案】A 【解析】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，FeCl3溶液蒸干過程中發(fā)生反應：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)生銀鏡反應生成銀，錯誤。 【例2】A、B、C、D、E是常見化合物或單質，有如下轉化關系(略去條件和副產品)。 （1）若D為氧氣，C為NaAlO2，試寫出B轉化為C的化學方程式_____________________________。 （2）若A為氣態(tài)單質，B為漂白粉的有效成份，C具有漂白性。試寫A轉化為B的化學方程式________________________________。畫出組成單質A的元素原子結構示意圖________________。 （3）若A、B、C均為鈉鹽的水溶液，D、E均為鹵素單質，請寫出B轉化為C的離子方程式________________________________________________________________________。 （4）若A常溫下為固態(tài)單質，化合物B在常溫常壓下為氣體，B和C的相對分子質量之比為4∶5，且D、E為同一物質，則B為________。 （5）若B、D為質子數小于18的元素原子形成的單質，A、E、C均為氧化物，且D所含元素原子的質子數是B的2倍，A轉化為B，B轉化為C兩個反應均屬置換反應，請寫出A轉化為B的化學方程式_________________________________________________________。 【答案】（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)生的反應為4Al＋3O22Al2O3；Al2O3＋2NaOH===2NaAlO2＋2H2O。（2）若A為氣態(tài)單質，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)生的反應為2Cl2＋2Ca(OH)2===CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O；Ca(ClO)2＋CO2＋H2O===CaCO3↓＋2HClO。Cl原子結構示意圖為。（3）根據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，則符合要求的物質是A：NaI；B是NaBr；C是NaCl；D是Br2；E是Cl2。發(fā)生反應的方程式為Br2＋2NaI===2NaBr＋I2；Cl2＋2NaBr===2NaCl＋Br2。（4）若A常溫下為固態(tài)單質，化合物B在常溫常壓下為氣體，B和C的相對分子質量之比為4∶5，且D、E為同一物質，則A是S；B是SO2；C為SO3；D、E為O2。（5）若B、D為質子數小于18的元素原子形成的單質，A、E、C均為氧化物，且D所含元素原子的質子數是B的2倍，A轉化為B，B轉化為C兩個反應均屬置換反應，則A是CO2；D是Mg；B是C；E是SiO2，A轉化為B的化學方程式是2Mg＋CO22MgO＋C；B轉化為C的化學方程式為2C＋SiO22CO↑＋Si。 【方法歸納】 “框圖”推斷題的答題要領 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)，結合限制條件，弄清各個環(huán)節(jié)的相互聯系，相互影響，串聯整個過程，回答力求完整。 2．假設推斷要合理：在框圖推斷中，抓住關鍵環(huán)節(jié)，進行合理假設是必須的，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果后，將結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用 縱觀近幾年全國各地高考化學試題，除在選擇題中直接考查元素化合物的性質、制法及相互轉變關系外，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、平衡移動原理、物質結構等理論知識，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起來，增大了試題的難度。 試題大致分為三種類型：一是化學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中的應用；三是化學反應原理對化合物知識的概括和演繹。 【例3】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 實驗過程和現象 對應結論 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_______________________ ______________________________________________(填化學式) （2）該碘鹽中肯定不含的物質是________(用化學式或離子符號表達)。 （3）根據信息推斷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)生反應的氧化性雜質)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，生成白色沉淀。加入淀粉作滴定指示劑，用0.100 0 molL－1 Na2S2O3標準溶液滴定，到達滴定終點時，消耗Na2S2O3標準溶液20.00 mL。 （1）滴定終點的現象是__________________________________________________________。 （2）CuCl2溶液與KI反應的化學方程式為____________________________________________ ____________________________________________________________________________________________________。 （3）該試樣中CuCl22H2O的質量分數為______________________________________________ __________________________。 【答案】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，半分鐘內顏色不變化 （2）2CuCl2＋4KI===2CuI↓＋I2＋4KCl （3）85.5% 【解析】Ⅰ.（1）根據步驟2中第①份試液中的實驗現象，加碘鹽中肯定含有Fe3＋；根據下層為紫紅色知，X應為CCl4。（2）因為IO＋5I－＋6H＋===3I2＋3H2O，所以根據第②份試液中加入KIO3固體、淀粉無現象，證明碘鹽中一定不含KI。（3）由題干中所給信息，根據氧化劑的氧化性大于氧化產物的氧化性可知，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)生的離子反應為IO＋5I－＋6H＋===3I2＋3H2O,2Fe3＋＋2I－===I2＋2Fe2＋。 Ⅱ.（3）2Cu2＋＋4I－===2CuI↓＋I2 I2＋2S2O===S4O＋2I－ CuCl2～I2～S2O 1 mol 1 mol x 20.0010－3 L0.100 0 molL－1＝2.010－3 mol x＝2.010－3 mol 所以CuCl22H2O的質量分數為 100%＝85.5%。 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，設計探究物質的成分，氧化性強弱比較，以及“滴定法”的遷移應用等，貼近教材，符合新課改。 探究模式一般為提出問題―→進行假設或猜想―→設計實驗―→得出結論―→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等氣體性質探究；⑥CO2、SO2、H2S與NaOH反應產物探究。 【例4】(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與硫酸反應的化學方程式______________________________________ __________________________________________________________________________________________________________。 為提高浸出速率，除適當增加硫酸濃度外，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?！敖敝羞€剩余的物質是___________________________________________________________________(寫化學式)。 （3）“凈化除雜”需先加H2O2溶液，作用是________________________________。然后再調節(jié)溶液的pH約為5，目的是_______________________________________________________ _________________。 （4）“粗硼酸”中的主要雜質是________(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）單質硼可用于生產具有優(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硼，用化學方程式表示制備過程_____________________________________________。 【答案】（1）Mg2B2O5H2O＋2H2SO42MgSO4＋2H3BO3　提高反應溫度、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硼的過程是：H3BO3分解生成B2O3，B2O3與金屬鎂發(fā)生置換反應生成單質B。 題后反思 對近年的高考試題進行分析，不難發(fā)現，無機化合物的制備試題很多都是將化學工藝或化學工業(yè)生產及最新科技成果融入其中，來考查學生的綜合能力。這類試題一般都是比較大型的推斷、實驗設計和探究類試題，這是高考中一個重要的熱點?；瘜W工藝流程題主要從以下兩點設置： （1）環(huán)境與化學：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）重要化工生產及資源利用：旨在用所學的基本理論(氧化還原、化學平衡、鹽類水解、電化學、熱化學、有機物結構與性質等)指導化工生產。從命題趨勢來看，一般有三種題型：一是從實驗設計和評價的角度對化工生產進行模擬；二是根據一些化工生產的流程來考查考生的綜合應用能力；三是關于化工生產的相關計算。 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品之間的關系，弄清生產過程中原料轉化為產品的基本原理和除雜、分離、提純產品的化學工藝，然后再結合題設的問題，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”。