高考化學大二輪總復習 專題十二 無機化學綜合應用課件.ppt

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專題十二無機化學綜合應用 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 考綱要求 考點一物質的特殊轉化關系及框圖推斷 欄目索引 考點二元素化合物知識的綜合應用 1 直線型轉化關系 1 X為O2Na Na2O Na2O2N2 NO NO2或NH3 NO NO2S SO2 SO3或H2S SO2 SO3C CO CO2或CH4 CO CO2醇 醛 羧酸 知識精講 考點一物質的特殊轉化關系及框圖推斷 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 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(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 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 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 淡 黃色沉淀 AgBr AgI S 紅褐色沉淀 Fe OH 3 藍色沉淀 Cu OH 2 磚紅色沉淀 Cu2O 7 抓住特征反應現(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 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(xiàn)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 題組集訓 題組一逐項驗證 突破 轉化關系 選擇題 1 2015 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(xiàn)的是 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 答案A 2 2015 福建理綜 9 純凈物X Y Z轉化關系如右圖所示 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可能是三氧化硫解析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 符合圖中轉化關系 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 也符合圖中轉化關系 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 不符合圖中轉化關系 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 電解硫酸溶液實質是電解水 產生H2和O2 不符合圖中轉化關系 錯誤 答案A 3 2014 江蘇 8 下列各組物質中 不滿足組內任意兩種物質在一定條件下均能發(fā)生反應的是 解析A項 Al與HCl NaOH溶液都能反應生成H2 HCl溶液與NaOH溶液能發(fā)生中和反應 B項 NH3與O2在催化劑 高溫條件下反應生成NO和H2O O2與HNO3不能發(fā)生反應 NH3與HNO3反應生成NH4NO3 C項 SiO2與NaOH溶液 HF溶液分別發(fā)生反應 SiO2 2NaOH Na2SiO3 H2O SiO2 4HF SiF4 2H2O NaOH溶液與HF溶液發(fā)生中和反應 D項 SO2為酸性氧化物 可與Ca OH 2溶液反應生成鹽 H2SO3的酸性強于H2CO3 SO2可與NaHCO3溶液反應生成CO2 Ca OH 2溶液可與NaHCO3溶液反應生成CaCO3沉淀 答案B 方法歸納 1 注意總結反應規(guī)律 熟記特殊轉化關系 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 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 解析若D為氧氣 C為NaAlO2 則A是Al 發(fā)生的反應為4Al 3O22Al2O3 Al2O3 2NaOH 2NaAlO2 2H2O 答案Al2O3 2NaOH 2NaAlO2 2H2O 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 解析若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 答案2Cl2 2Ca OH 2 CaCl2 Ca ClO 2 2H2O 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 解析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 2Br Cl2 Br2 2Cl 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 解析若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 SO2 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 解析若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 答案2Mg CO22MgO C 5 已知A I均為中學化學中的常見物質 它們之間的轉化關系如圖所示 其中A D為金屬單質 反應過程中需要或生成的水及其他部分產物已略去 請回答以下問題 1 B和F分別是 填化學式 2 寫出下列反應的化學方程式 A與B在高溫下反應 H在空氣中轉化為I 3 E溶液中所有離子濃度由大到小的順序是 4 用離子反應方程式表示G溶液呈酸性的原因 該反應的平衡常數為 已知常溫下 H的溶度積常數Ksp 8 0 10 16 解析根據框中轉化關系及題干信息 可以確定I為氫氧化鐵 A D為金屬單質 根據A和B的反應條件就可以聯(lián)想到鋁熱反應 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 答案 1 Fe2O3 Al OH 3 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(lián)系 相互影響 串聯(lián)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(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 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(lián)起來 增大了試題的難度 知識精講 考點二元素化合物知識的綜合應用 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 題組集訓 題組一利用綜合實驗探究元素化合物的性質 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 解析根據步驟2中第 份試液中的實驗現(xiàn)象 加碘鹽中肯定含有Fe3 根據下層為紫紅色知 X應為CCl4 答案Fe3 CCl4 2 該碘鹽中肯定不含的物質是 用化學式或離子符號表達 解析因為IO 5I 6H 3I2 3H2O 所以根據第 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 KI 3 根據信息推斷Fe3 S4O I2 Br2的氧化性由強到弱的順序是 解析由題干中所給信息 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 第 份試液中加入足量KI固體后 反應的離子方程式為 2Fe3 2I 2Fe2 I2 用 間接碘量法 測定含有CuCl2 2H2O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 40g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 1000mol L 1Na2S2O3標準溶液滴定 到達滴定終點時 消耗Na2S2O3標準溶液20 00mL 1 滴定終點的現(xiàn)象是 藍色褪去 半分鐘內顏色不變化 2 CuCl2溶液與KI反應的化學方程式為 2CuCl2 4KI 2CuI I2 4KCl 3 該試樣中CuCl2 2H2O的質量分數為 解析2Cu2 4I 2CuI I2 1mol1molx20 00 10 3L 0 1000mol L 1 2 0 10 3molx 2 0 10 3mol 答案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 常考探究點 鐵元素的價態(tài) 硫元素價態(tài) 濃硫酸 稀硫酸的氧化性探究 濃硝酸 稀硝酸的氧化性探究 SO2 CO2 CO等氣體性質探究 CO2 SO2 H2S與NaOH反應產物探究 題組二利用 工藝流程 全方位考查元素化合物的知識 2 2015 全國卷 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Mg2B2O5 H2O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Mg2B2O5 H2O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 解析Mg2B2O5 H2O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 利用 的磁性 可將其從 浸渣 中分離 浸渣 中還剩余的物質是 寫化學式 解析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 Fe3O4 SiO2和CaSO4 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 解析 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 將Fe2 氧化為 Fe3 使Al3 和Fe3 形成氫氧化物沉淀而除去 4 粗硼酸 中的主要雜質是 填名稱 解析 粗硼酸 中的主要雜質是沒有除去的MgSO4 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 解析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 七水 硫酸鎂 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 解析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 2B 3MgO 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 化學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(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基本理論的融合3 2015 北京理綜 27 研究CO2在海洋中的轉移和歸宿 是當今海洋科學研究的前沿領域 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溶于水產生HCO的方程式 解析CO2溶于水生成H2CO3 H2CO3電離出H 和HCO CO2 2 在海洋碳循環(huán)中 通過下圖所示的途徑固碳 寫出鈣化作用的離子方程式 同位素示蹤法證實光合作用釋放出的O2只來自于H2O 用18O標記物質的光合作用的化學方程式如下 將其補充完整 3 海水中溶解無機碳占海水總碳的95 以上 其準確測量是研究海洋碳循環(huán)的基礎 測量溶解無機碳 可采用如下方法 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出所用試劑 滴定 將吸收液吸收的無機碳轉化為NaHCO3 再用xmol L 1HCl溶液滴定 消耗ymLHCl溶液 海水中溶解無機碳的濃度 mol L 1 解析 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 答案 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 結合方程式簡述提取CO2的原理 用該裝置產生的物質處理b室排出的海水 合格后排回大海 處理至合格的方法是 解析 a室的電極連接電源的正極 作陽極 發(fā)生氧化反應 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 HCO H CO2 H2O 海水的pH 8 電解后的海水pH 6 呈酸性 c室的反應 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至接近裝置入口海水的pH 即處理合格 答案 a室 2H2O 4e O2 4H H 通過陽離子膜進入b室 發(fā)生反應 HCO H CO2 H2O c室的反應 2H2O 2e H2 2OH 用c室排出的堿液將從b室排出的酸液調至接近裝置入口海水的pH 題后反思 對本題命題思路的研究 不難發(fā)現(xiàn)命題者的良苦用心 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 都是考查基礎知識的運用 不要因試題的 穿新衣 戴新帽 而驚慌失措 易點得全分 難點能得分 規(guī)范得高分