2015年高考化学考前阅读之八----常见无机物及其应用

2015年高考化学考前阅读之八常见无机物及其应用【课前测】1.（2013江苏卷4.）下列有关物质性质的应用正确的是（）A、液氨汽化时要吸收大量的热，可用作制冷剂B、二氧化硅不与强酸反应，可用石英器皿盛放氢氟酸C、生石灰能与水反应，可用来干燥氯气D、氯化铝是一种电解质，可用于电解法制铝2.（2013广东卷11．）下列措施不合理的是（）A．用SO2漂白纸浆和草帽辫B．用硫酸清洗锅炉中的水垢C．高温下用焦炭还原SiO2制取粗硅D．用Na2S做沉淀剂，除去废水中的Cu2+和Hg2+3.（2013上海卷7.）将X气体通入BaCl2溶液，未见沉淀生成，然后通入Y气体，有沉淀生成，X、Y不可能是（）选项XYASO2H2SBCl2CO2CNH3CO2DSO2Cl2一、基础知识（一）常见金属（Na、Mg、Al、Fe、Cu）及其重要化合物1.金属化学性质比较金属活动性KCaNaMgAlZnFeSnPb（H）CuHgAgPtAu原子失电子能力逐渐减弱阳离子得电子能力逐渐增强与水反应常温置换出H2加热时或与高温水蒸气反应置换出H2不能置换出H2与非氧化性酸反应与酸中H＋反应放出H2，剧烈程度不同不能反应与O2反应常温易被氧化常温能被氧化，生成氧化膜。常温干燥空气不易被氧化，潮湿空气易发生电化学腐蚀加热时能被氧化不能被氧化碱的稳定性不分解受热分解常温分解与碱反应仅Al和Zn能与强碱溶液反应放出H2与盐反应先与水反应金属间的置换反应与氧化物反应Mg与CO2反应，铝热反应冶炼方法电解法热还原法热分解法与氧化性酸反应反应剧烈Al、Fe在冷浓硝酸和硫酸中钝化，加热时发生氧化还原反应，注意浓、稀硝酸反应产物及酸的作用。溶于王水2.几种重要的金属氧化物和金属氢氧化物：Al2O3、Al(OH)3的两性、FeO、Fe(OH)2的还原性、Fe2O3、Fe(OH)3的氧化性；Fe3O4中Fe的价态：+2、+33.合金（1）概念：合金由两种或两种以上的金属或非金属所组成的具有金属特性的物质。（2）各类型合金都有以下通性：①多数合金熔点低于其组分中任一种组成金属的熔点；②硬度比其组分中任一金属的硬度大；③合金的导电性和导热性低于任一组分金属。利用合金的这一特性，可以制造高电阻和高热阻材料。还可制造有特殊性能的材料，如在铁中掺入15％铬和9％镍得到一种耐腐蚀的不锈钢，适用于化学工业。④有的抗腐蚀能力强(如不锈钢)（3）常见合金：球墨铸铁、锰钢、不锈钢、黄铜、青铜、白铜、焊锡、硬铝、18K黄金、18K白金、铝合金、锌合金、铅锡合金特种合金①耐蚀合金②钛合金③磁性合金④钾钠合金（二）、常见非金属（H、C、N、O、S、Cl、Si）及其重要化合物1.氮和硫的相似性①均可发生下列反应(A为N2或S)②氧化物和对应氢化物可发生归中反应：SO2＋2H2S===3S↓＋2H2O6NO＋4NH3===5N2＋6H2O6NO2＋8NH3===7N2＋12H2O③SO2和NO、NO2是大气污染物且形成酸雨。④(NH4)2S或NH4HS可发生下列反应：当X是强酸时：B、C、D、E依次是H2S、SO2、SO3、H2SO4。当X是强碱时，B、C、D、E依次是NH3、NO、NO2、HNO3。2.硅与铝的异同点：相同点：①Si、Al都能与NaOH溶液反应生成盐和H2。②SiO2、Al2O3、H2SiO3、Al(OH)3都能与NaOH溶液反应生成盐和水。③Na2SiO3、NaAlO2溶液通入CO2均有白色胶状沉淀生成。不同点：①Al、Al2O3、Al(OH)3都能与H＋反应生成Al3＋。②Si、SiO2、H2SiO3除能与HF反应外，不与其它酸反应。③Na2SiO3、Na[Al(OH)4]溶液加入过量盐酸(或其它酸)时前者沉淀不溶解。二、☆元素化合物中的“特殊”1.特殊颜色：①红棕色气体：NO2、Br2；②淡黄色固体：Na2O2、S、AgBr；③红褐色沉淀：Fe(OH)3；④黄色：久置浓HNO3（溶有NO2），工业浓盐酸（含Fe3+）；Fe3+水溶液,久置的KI溶液（被氧化成I2）；⑤蓝色：Cu(OH)2沉淀,Cu2+溶液,CuSO·5H2O，碘遇淀粉；⑥紫红色溶液：I2的CCl4溶液、MnO4-；⑦黑色粉末：FeO、FeS、CuO、MnO2；C粉；铁粉；⑧黑色晶体：Fe3O4;⑨黄绿色气体：Cl22.特殊现象：①加入氢氧化钠，生成白色沉淀，立即变为灰绿色，最后变成红褐色：Fe2+②加入KSCN溶液，溶液变血红色：Fe3+③滴加NaOH溶液，先生成白色沉淀，后沉淀溶解：Al3+④滴加盐酸，先生成白色沉淀，后沉淀溶解：[Al（OH）4]-⑤滴加过量氨水，得到沉淀的：Mg2+、Al3+、Fe3+、Fe2+；先沉淀后溶解的：Cu2+、Ag+。⑥使品红溶液褪色，加热后又恢复红色：SO2⑦使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体：NH3⑧气体相遇，有大量白烟产生：NH3和HCl（硝酸）3.特征反应：（1）AX---→BX---→C①若X是O2（连续氧化）②其他氧化还原：请把能够实现转化的物质填在括号里（）（）Fe-----------------------→Fe2+--------------------------→Fe3+③复分解反应：+NaOH+NaOHAlCl3---------→Al（OH）3---------→Na[Al（OH）4]+HCl+HClNa[Al（OH）4]---------→Al（OH）3---------→AlCl3+CO2+CO2NaOH---------→Na2CO3---------→NaHCO3④既能溶于盐酸，又能溶于NaOH溶液的物质：Al、Al2O3、Al(OH)3、弱酸铵盐NH4HCO3、(NH4)2CO3、NH4HS、（NH4)2S等、弱酸酸式盐NaHCO3、NH4HSO3等⑤与NaOH溶液反应产生H2：Al、Si⑥常温下，与水反应的物质：Na、Cl2、F2、Na2O2、NO24.特殊条件：①常见的需要催化剂的反应：②放电才能发生的反应N2+O2放电2NO③高温下的置换反应：铝热反应：8Al+3Fe3O4高温4Al2O3+9Fe、C+SiO2高温Si+CO↑、H2+CuO高温Cu+H2O水煤气的制取：H2O+C高温CO+H2【例1】A、B、C、D均为中学化学中常见的物质，它们之间的转化关系如下图（部分产物已略去）试回答：(1)若D是具有氧化性的单质,则属于主族的金属A为(填元素符号)(2)若D是金属，C溶液在储存时应加入少量D，其理由是(用必要的文字和离子方程式表示)：；D在潮湿的空气中易发生吸氧腐蚀，写出腐蚀时原电池正极的电极反应式：。（3）若A、B、C为含同一种金属元素的无机化合物，在溶液中，A和C反应生成B。请写出B转化为C的所有可能的离子方程式：。三、元素化合物是化学实验考查的载体涉及物质的性质、检验、相互转化、分离提纯，气体的制备、除杂、尾气处理，实验安全操作等内容，是元素化合物知识作为化学实验考查载体的常见题型。（一）重要的制备实验1.实验名称：氯气的实验室制法(必修二P48)2.实验名称：氨气的实验室制法(必修一P79)3.实验名称：SO2的实验室制法4.实验名称：氧气的实验室制法（H2O2与MnO2）（二）重要的演示实验1.实验名称：观察金属钠及金属钠与水反应的现象(P9)2.实验名称：氯气的物理性质实验（P13）3.实验名称：用电流计表征稀硫酸与氢氧化钡在水溶液中的反应（P43）4.实验名称：以Zn与硫酸铜的原电池反应探究氧化还原反应的实质（P49）5.实验名称：Fe2+、Fe3+与氢氧化钠的反应（P53）6.实验名称：氨的性质——喷泉实验、与HCl的反应（P77）7.实验名称：铵盐的性质——热不稳定性、与碱反应（P79）8.实验名称：硝酸的氧化性——浓稀硝酸与Cu、Fe的反应（P80）9.实验名称：硫单质的性质——物理性质及其与Fe粉、O2的反应（P86）10.实验名称：金属镁的还原性——Mg与CO2的反应（P99）11.实验名称：溴单质与碘单质的物理性质（P99）12.实验名称：金属铝的还原性——Al与O2的反应、铝热反应（P116）13.实验名称：氢氧化铝与酸、碱溶液的反应（P118）（三）重要的探究实验：14.实验名称：金属钠与氧气反应的实验(P11)15.实验名称：氯气与氢气、铁的反应实验（P14）16.实验名称：氯气与水反应的产物探究（P15）17.实验名称：以铁、氯化亚铁、氯化铁为例探究不同价态铁的氧化性和还原性（P54）18.实验名称：比较探究碳酸钠与碳酸氢钠的化学性质（P64）19.实验名称：模拟溶洞的形成（P67）20.实验名称：不同价态硫元素间的转化（P88）21.实验名称：氯、溴和碘单质的氧化性强弱比较（P100）【例题2】（2013北京卷28.）（15分）某学生对SO2与漂粉精的反应进行实验探究：操作现象取4g漂粉精固体，加入100mL水部分固体溶解，溶液略有颜色过滤，测漂粉精溶液的pHpH试纸先变蓝（约为12），后褪色i.液面上方出现白雾；ii稍后，出现浑浊，溶液变为黄绿色；ⅲ.稍后，产生大量白色沉淀，黄绿色褪去（1）Cl2和Ca（OH）2制取漂粉精的化学方程是。（2）pH试纸颜色的变化说明漂粉精溶液具有的性质是。（3）向水中持续通入SO2，未观察到白雾。推测现象i的白雾由HCl小液滴形成，进行如下实验：a.用湿润的碘化钾淀粉试纸检验白雾，无变化；b.用酸化的AgNO3溶液检验白雾，产生白色沉淀。①实验a目的是。②由实验a、b不能判断白雾中含有HC1，理由是。（4）现象ii中溶液变为黄绿色的可能原因：随溶液酸性的增强，漂粉精的有效成分和C1-发生反应。通过进一步实验确认了这种可能性，其实验方案是。（5）将A瓶中混合物过滤、洗涤，得到沉淀X。①向沉淀X中加入稀HC1，无明显变化。取上层清液，加入BaC12溶液，产生白色沉淀。则沉淀X中含有的物质是。②用离子方程式解释现象iii中黄绿色褪去的原因：。四、元素化合物的考查以实践（主要工业生产和生活）为情景1.常见与工业生产有关的化学反应①工业制粗硅SiO2+2CSi+2CO↑②制漂白粉2Cl2+2Ca(OH)2==CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O③工业制硫酸S+O2SO22SO2+O22SO3SO3+H2O=H2SO4④合成氨工业N2+3H22NH3⑤工业制硝酸4NH3+5O24NO+6H2O2NO+O2==2NO23NO2+H2O==2HNO3+NO⑥氯碱工业2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑⑦工业制玻璃Na2CO3+SiO2Na2SiO3+CO2↑CaCO3+SiO2CaSiO3+CO2↑⑧工业制纯碱NaCl+CO2+H2O+NH3==NaHCO3↓+NH4Cl2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O2.几个重要的工业流程（1）铝土矿提取铝从铝土矿中提取铝的原理①溶解：将铝土矿溶于NaOH溶液，主要反应为：Al2O3+2NaOH+3H2O=2Na[AlOH]4②过滤：除去残渣（成分为氧化铁、铝硅酸钠等）。③酸化：向滤液中通入过量CO2，反应为：Na[AlOH]4+CO2=Al(OH)3↓+NaHCO3④过滤、灼烧Al(OH)3，反应为：2Al(OH)3△Al2O3+3H2O⑤电解：电解熔融Al2O3，反应为：2Al2O34Al+3O2↑（2）海水提碘海带中含碘元素。从海带中提取碘有如下步骤：①将海带焙烧成灰后加水搅拌；②过滤；③通入足量Cl2；④加CCl4振荡；⑤用分液漏斗分液。3.生产流程中的工业小常识【例题3】（2013大纲卷29、）（15分）铝是一种应用广泛的金属，工业上用Al2O3和冰晶石（Na3AlF6）混合熔融电解制得。①铝土矿的主要成分是Al2O3和SiO2等。从铝土矿中提炼Al2O3的流程如下：工业常识含义酸溶（酸解）某些物质与酸反应水洗洗涤不溶性固体中的可溶性固体杂质，或用水吸收易溶性气体煅烧（灼烧）一般指空气中进行高温处理循环操作生产中得到的某些物质可用于之前的生产步骤中②以萤石（CaF2）和纯碱为原料制备冰晶石的流程如下：回答下列