元素及其化合物知识总结

元素及其化合物知识总结一、知识结构：元素单质及化合物化学性质的研究方法：二、五种重要非金属（C、Si、N、S、Cl）CSiNSClH、O、PBr、I单质金刚石石墨C60晶体硅N2单斜硫斜方硫弹性硫Cl2O2、O3白磷P4红磷氢化物CH4、烃类SiH4NH3、N2H4H2SHClH2O、H2O2HBr、HI氧化物CO2、COSiO2NO、NO2N2O4、SO2、SO3Cl2O7ClO2P2O5酸H2CO3CH3COOHH2SiO3H4SiO4HNO3HNO2H2SO3H2SO4HClOHClO4H3PO4HPO3钠盐Na2CO3NaHCO3Na2SiO3NaNO3NaNO2Na2SO3、Na2SO4NaHSO4、Na2S2O3Na2SNaClOKClO3NaCl制取CO2(实)CO(工)Si(工)NH3(实工)NO2(实)HNO3(工)H2S(实)、SO2(实)H2SO4(工)Cl2(实工)HCl(实工)H2(实工)O2(实工)O3(自然)检验CO2CO32-——NH3、NH4+NO2H2S、SO2、SO42-SO32-、H2SO4（浓）Cl2、HClHClO、Cl-H+、OH-、H2OO2、O3、I-、Br-三、五种重要金属（Na、Mg、Al、Fe、Cu）NaMgAlFeCuLi、KCa、Zn与H2、O2、Cl2反应与Na、Fe、Cu反应与水反应与碱（NaOH、Ca(OH)2）反应与某些盐反应与某些氧化物反应与O2、S、Cl2反应与水反应与酸反应与某些盐反应与某些氧化物反应非金属金属单质轻金属有色金属轻金属有色金属轻金属有色金属轻金属黑色金属重金属有色金属有色金属颜色银白色银白色银白色银白色紫红色银白色氧化物Na2ONa2O2、MgOAl2O3FeO、Fe2O3Fe3O4CuO、Cu2OKO2、CaO2碱NaOHMg(OH)2Al(OH)3Fe(OH)2Fe(OH)3Cu(OH)2LiOHCa(OH)2Zn(OH)2盐类Na2CO3NaHCO3MgCl2KAl(SO4)2FeCl3FeSO4CuSO4Cu2(OH)2CO3CaCO3制取Na(工)NaOH(工)Mg(工)Al(工)Al(OH)3(实)Fe(工)Fe(OH)2(实)Fe(OH)3(实)精炼铜CaO(工)检验Na+Mg+Al+、AlO2-Fe2+、Fe3+Cu2+K+四、注意一些物质的比较①H2O、H2O2、D2O②O2、O3、Cl2③NO、CO④CO2、SO2、SiO2⑤SO2、SO3⑥氯水、氨水⑦浓硫酸、稀硫酸⑧浓硫酸、浓硝酸⑨Na2O、Na2O2⑩FeO、Fe2O3、Fe3O4⑾Fe(OH)2、Fe(OH)3⑿Na2CO3、NaHCO3⒀MgO、Al2O3⒁Mg(OH)2、Al(OH)3⒂FeCl3、FeCl2⒃CuO、Cu2O⒄Na2O2、KO2、CaO2五、注意一些顺序1、金属活动性顺序表：KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAu2、非金属活动性顺序：FOClNS3、阴离子还原性顺序：S2-SO32-I-Br-Cl-4、与H+反应时的顺序：OH-AlO2-CO32-5、与OH-反应时的顺序：H+Al3+NH4+6、与OH-反应时的顺序：Mg2+HCO3-NH4+7、与Cl2反应时的顺序：SO32-I-Fe2+Br-8、反应时滴加的顺序不同会产生不同现象的有：①NaOH、AlCl3②HCl、NaAlO2③Na2CO3、HCl④AgNO3、NH3·H2O六、几个三角关系CCOCO2NOHNO3NO2H2SSSO2NaOHHNO3NaCO3FeFe3+Fe2+Al(OH)3AlO2-Al3+元素及其化合物的综合运用[命题趋向]1．《考试大纲》中对元素化合物这块内容可分成二部分来理解。第一部分是钠、镁等典型的金属元素的化合物和卤素等典型的非金属元素的化合物；第二部分是其他金属（如铁和铝）元素的化合物和其它非金属元素（如氢、氧、硫、氮、磷、碳和硅等）的化合物。每年的化学高考试题中往往都要考查到典型金属、典型非金属元素及其化合物。2．元素化合物知识的考查往往跟元素周期律、物质结构等基础理论内容相综合。最后阶段的复习中要注意元素化合物知识跟基础理论内容的综合应用，提高解决学科内综合问题的能力。3．《考试大纲》中有多条类似于以××为例，了解（或理解、掌握）××××的内容叙述，如：以过氧化钠为例，了解过氧化物的性质；以Fe（Ⅱ）、Fe（Ⅲ）的相互转化为例，了解变价金属元素的氧化还原性；以硫酸为例，了解化工生产化学反应原理的确定。初步了解原料与能源的合理利用、三废处理与环境保护以及生产过程中的综合经济效益问题等等。对这些内容的要注意理解实质，达到举一反三的要求。在这些内容往往是高考命题的重点。4．元素化合物知识复习中要注意相似、相近内容的总结归纳，如2003年理科综合高考中有一道大题考查到了SO2、CO2、SO3、P2O5，命题都把常见的酸性氧化物串在一起来考查综合运用元素化合物知识的能力。高考试题的命题中这种趋向比较明显，值得大家重视。5．重视元素化合物知识跟化学实验的综合。近几年的实验试题，都是以元素化合物性质为落点。估计近几年内这种命题趋向不会有太大的变化。[知识体系和复习重点]1．氯元素的知识网络2．次氯酸、漂白粉的性质HClO分子的结构式为H-O-Cl（氧处于中心），所以电子式为。次氯酸、次氯酸钙等有多方面的性质，经常用到以下几方面性质：（1）HClO是一种弱酸，与碳酸比较电离能力有如下关系：H2CO3HClOHCO3-，请分析下列反应：少量二氧化碳通入NaClO溶液中：NaClO+CO2+H2O=NaHCO3+HClO氯气通入碳酸氢钠溶液中：Cl2+NaHCO3=NaCl+CO2↑+HClO（2）ClO-是一种弱酸的酸根离子，能发生水解反应：ClO-+H2OHClO+OH-，所以次氯酸钙溶液显碱性。若遇到铁盐、铝盐易发生双水解：3ClO-+Fe3++3H2O=Fe(OH)3↓+3HClO（3）HClO和ClO-都具有强氧化性，无论酸性、碱性条件下都可以跟亚铁盐、碘化物、硫化物等发生氧化还原反应，但不能使品红溶液褪色。如：硫酸亚铁溶液遇漂白粉：2Fe2++5ClO-+5H2O=2Fe(OH)3↓+Cl-+4HClO漂白粉遇亚硫酸酸盐：ClO-+SO32-=Cl-+SO42-（4）HClO见光易分解：2HClO2HCl+O2↑（5）次氯酸钙中的Ca2+、ClO-可以表现出一些综合性质。如少量二氧化碳通入次氯钙溶液中：Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3↓+2HClO注意理解二氧化碳、碳酸钠、碳酸氢钠分别跟次氯酸钙溶液反应的差异：Ca(ClO)2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaClOCa(ClO)2+NaHCO3=CaCO3↓+HClO+NaClO3．碱金属元素及其化合物联系脉络碳酸氢钠等重要物质在后阶段复习中应作如下总结联系：碳[来源:Z§xx§k.Com]酸[来源:学&科&网]氢[来源:学*科*性质特征[来源:学科网ZXXK]①既能跟酸反应、又能跟碱反应[来源:Zxxk.Com][来源:Zxxk.Com][来源:学科网]联系氢氧化铝、氨基酸、铝等物质[来源:学科网][来源:学科网ZXXK][来源:Z,xx,k.Com]②跟AlCl3、NaAlO2等反应联系电解平衡、盐类水解③加热分解可以把问题抽象化④跟NaHSO3、HO-C6H4-COOH等反应联系酸的电离实验问题①碳酸氢钠、碳酸钠晶体跟等浓度盐酸反应联系化学反应速率实验②FeCl3和NaHCO3溶液相互滴加盐类水解、反应条件③NaHCO3溶液加酚酞跟醋酸钠、碳酸钠溶液加酚酞比较；水解网Z*X*X*K]钠[来源:Zxxk.Com]平衡移动④除杂联系实验操作规则联系实际问题①小苏打作发酵剂联系用碳铵作发酵剂制油条等问题②治疗胃酸过多问题联系氢氧化铝、碳酸镁、硅酸镁等③泡沫灭火器联系双水解④工业制小苏打联系工业生产问题⑤硬水软化盐类水解平衡移动4．碳、硅及化合物的联系网络5．氧及其化合物相互联系6．就以FeCl3、Fe2(SO4)3这两种含有Fe3+的物质来说，它们的化学性质既有联系、又有差异。其联系主要表现在Fe3+的性质，差异主要表现在Cl-和SO42-等阴离子的性质。可总结成如下框图结构：[典型题析][例1]某氧化物不溶于水，溶于熔化的NaOH中，生成易溶于水的化合物，向稀盐酸中滴加所生成化合物的水溶液，立即有白色沉淀产生，则原氧化物是（）A.Al2O3B.MgOC.SiO2D.P2O5[解析]由氧化物溶于熔化的氢氧化钠中，生成易溶于水的化合物可联想到氧化铝、二氧化硅两种氧化物。再注意体会向稀盐酸中滴加所生成化合物的水溶液，立即有白色沉淀产生：若原氧化物是氧化铝，应生成偏铝酸钠溶液，偏铝酸钠逐滴加入到稀盐酸中，开始时全部转化成氯化铝，不会有沉淀生成；若是二氧化硅，生成的化合物是硅酸钠，硅酸钠逐滴加入到稀盐酸中，立即生成硅酸沉淀。所以应选C。有同学会错选A。这也告诉我们，解答这类题时特别要重视审题，注意性质相近物质的差异比较。[例2]1998年中国十大科技成果之一是合成一维纳米氮化镓。已知镓是第ⅢA族元素，则氮化镓的化学式可能是（）A.Ga3N2B.Ga2N3C.GaND.Ga3N[解析]镓是第ⅢA族元素，与铝元素相似可表现+3价，氮元素跟镓结合氮元素应表现-3价，所以氮化镓的化学式应该是GaN。答案选C。[例3]在溴化钾和碘化钾的混合溶液中通入过量氯气，把溶液蒸干后并将剩余物灼烧，最后残余的物质是（）A.氯化钾B.氯化钾和碘C.氯化钾和溴D.氯化钾和溴化钾[解析]溴化钾和碘化钾都能与氯气反应：2KBr+Cl2=2KCl+Br22KI+Cl2=2KCl+I2所以向溶液中通入过量氯气后，溶液中留下氯化钾、溴分子和碘分子，考虑到溴单质极易挥发，所以蒸干过程中，溴单质已挥发掉。考虑到碘单质加热条件下能升华，所以灼烧过程中，碘单质必定已升华了。最后留下的物质必定是氯化钾。选A。[例4]在铁与铜的混合物中，加入一定量的稀硝酸，充分反应后剩余金属m1g，再向其中加入一定量的稀硫酸，充分振荡后，剩余金属m2g，则m1与m2之间的关系是（）A.m1一定大于m2B.m1可能m2C.m1一定等于m2D.m1可能大于m2[解析]铁和铜的混合物与一定量的硝酸反应，当金属剩余时，硝酸耗尽，但生成物中有硝酸亚铁或硝酸铜或这两种物质的混合物。若再向其中加入稀硫酸，则继续发生如下反应：3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O或：3Fe+8H++2NO3-=3Fe2++2NO↑+4H2OFe+4H++NO3-=Fe2++NO↑+2H2O使金属质量减少。所以m1一定大于m2。所以答案为A。[例5]化学实验中，如使某步中的有害产物作为另一步反应的反应物，形成一个循环，就可不再向环境排放该种物质。例如：（1）在上述有编号的步骤中，需用还原剂的是________，需用氧化剂的是_______（填编号）。（2）在上述循环中，既能与强酸反应又能与强碱反应的两性物质是________（填化学式）。（3）完成并配平步骤①的化学方程式，标出电子转移的方向和数目：（）Na2Cr2O7+（）KI+（）HCl→（）CrCl3+（）NaCl+（）KCl+（）I2+（）______[解析]观察题中有关铬的化合物的转化关系图，可发现CrCl3经反应②可转化成Cr(OH)3，Cr(OH)3经反应③又可转化成NaCrO2，发现与氯化铝跟氢氧化钠反应可先生成氢氧化铝、氢氧化铝跟氢氧化钠反应又可生成偏铝酸钠类似，所以可确定Cr(OH)3与氢氧化铝一样是一种两性氢氧化物。再分析转化图中各种含铬化合物中铬元素的化合价就可知反应①应加还原剂，反应④应加氧化剂，NaCrO2转化成Na2CrO4也需要加氧化剂。用化合价升降法可配平（3）中氧化还原反应的化学方程式。所以答案为：（1）①，④（2）Cr(OH)3（3）Na2Cr2O7+6KI+14HCl=2CrCl3+2NaCl+6KCl+3I2+7H2O。[例6]已知氨气跟氧化