化学课件_[原创精品]2012届高三化学二轮复习课件：专题3第3讲 元素化合物综合应用251630

专题三元素及其化合物第三讲元素化合物综合应用考纲展示1．了解在生活和生产中常见的无机化合物的性质和用途。2．掌握金属、非金属元素单质及其化合物等各部分知识的综合应用。3．具备将化学信息(含实际事物、实验现象、数据和各种信息、提示、暗示)按题设情境抽象归纳，进行推理的创造能力。真题热身1．(2011·天津，5)下列说法正确的是()A．25℃时，NH4Cl溶液的Kw大于100℃时NaCl溶液的KwB．SO2通入碘水中，反应的离子方程式为SO2＋I2＋2H2O===SO2－3＋2I－＋4H＋C．加入铝粉能产生H2的溶液中，可能存在大量的Na＋、Ba2＋、AlO－2、NO－3D．100℃时，将pH＝2的盐酸与pH＝12的NaOH溶液等体积混合，溶液显中性解析：水的离子积常数只与温度有关，Kw随温度的升高而增大，与溶质没有关系，故A项25℃时NH4Cl溶液的Kw小于100℃时NaCl溶液的Kw；B项应该发生氧化还原反应，离子方程式为SO2＋I2＋2H2O===SO2－4＋2I－＋4H＋，B错误；加入铝粉能产生H2的溶液可能是强酸性溶液，也可能是强碱性溶液，在强酸性溶液中不可能存在AlO－2和NO－3，在强碱性溶液中，C中离子互不反应，可以大量共存，C正确；D项所给温度为100℃，水的离子积增大，Kw＝1×10－12，pH＝2的盐酸中c(H＋)＝1×10－2mol·L－1，pH＝12的NaOH溶液c(OH－)1×10－2mol·L－1，故二者等体积混合，溶液显碱性，D项错误。答案：C2．(2011·江苏，9)NaCl是一种化工原料，可以制备一系列物质(见下图)。下列说法正确的是()A．25℃，NaHCO3在水中的溶解度比Na2CO3的大B．石灰乳与Cl2的反应中，Cl2既是氧化剂，又是还原剂C．常温下干燥的Cl2能用钢瓶贮存，所以Cl2不与铁反应D．上图所示转化反应都是氧化还原反应解析：本题考查元素化合物知识综合内容。NaHCO3比Na2CO3的溶解度小，A项错误；石灰乳与Cl2的反应中氯发生歧化反应，Cl2既是氧化剂，又是还原剂，B项正确；常温下干燥的Cl2能用钢瓶贮存仅代表常温Cl2不与铁反应，加热、高温则不然，C项错误；图中转化生成NaHCO3以及NaHCO3的分解反应都是非氧化还原反应，D项错误。答案：B3．(2011·山东，30)实验室以含有Ca2＋、Mg2＋、Cl－、SO2－4、Br－等离子的卤水为主要原料制备无水CaCl2和Br2，流程如下：(1)操作Ⅰ使用的试剂是________，所用主要仪器的名称是________。(2)加入溶液W的目的是________。用CaO调节溶液Y的pH，可以除去Mg2＋。由表中数据可知，理论上可选择的pH最大范围是________。酸化溶液Z时，使用的试剂为________。开始沉淀时的pH沉淀完全时的pHMg2＋9.611.0Ca2＋12.2c(OH－)＝1.8mol·L－1(3)实验室用贝壳与稀盐酸反应制备并收集CO2气体，下列装置中合理的是_____________________________________________________________________。(4)常温下，H2SO3的电离常数Ka1＝1.2×10－2，Ka2＝6.3×10－3，H2CO3的电离常数Ka1＝4.5×10－7，Ka2＝4.7×10－11。某同学设计实验验证H2SO3酸性强于H2CO3：将SO2和CO2气体分别通入水中至饱和，立即用酸度计测两溶液的pH，若前者的pH小于后者，则H2SO3酸性强于H2CO3。该实验设计不正确，错误在于________。设计合理实验验证H2SO3酸性强于H2CO3(简要说明实验步骤、现象和结论)：________________________________________________________。(仪器自选)供选择的试剂：CO2、SO2、Na2CO3、NaHCO3、Na2SO3、NaHSO3、蒸馏水、饱和石灰水、酸性KMnO4溶液、品红溶液、pH试纸。解析：(1)通入氯气后Cl2＋2Br－===2Cl－＋Br2。故操作Ⅰ是萃取，用的仪器是分液漏斗，又因下层得到的是溴，故使用的萃取剂是四氯化碳。(2)因为加入CaO的目的是除去Mg2＋，故加入W的目的是除去SO2－4；为了不使Ca2＋沉淀，pH的理论值为11.0≤pH12.2；酸化时，为不引入新的杂质离子，应选用盐酸。(3)装置的选择，应从发生装置，除杂装置和收集装置三个方面分析。a中收集方法不对；c中的长颈漏斗应插在液面以下；b、d是合理的。(4)要通过测pH判断两种酸的酸性强弱，两种酸的浓度必须是相等的，而SO2的溶解度远大于CO2的，两饱和溶液的浓度不相等，故该实验的设计是错误的。验证酸性强弱，最常用的原理是强酸置换弱酸，故实验步骤：将SO2通入NaHCO3溶液中，生成的气体再通过酸性高锰酸钾除去过量的SO2，再用品红溶液检验SO2是否除尽，最后通入饱和石灰水中。实验现象：品红不褪色，饱和石灰水变浑浊。实验结论：H2SO3的酸性比H2CO3强。答案：(1)四氯化碳分液漏斗(2)除去溶液中的SO2－411.0≤pH12.2盐酸(3)b、d(4)用于比较pH的两种酸的物质的量浓度不相等三种参考方案如下：方案一：配制相同物质的量浓度的NaHSO3和NaHCO3溶液，用酸度计(或pH试纸)测两溶液的pH。前者的pH小于后者，证明H2SO3酸性强于H2CO3。方案二：将SO2气体依次通过NaHCO3(或Na2CO3)溶液、酸性KMnO4溶液、品红溶液、澄清石灰水。品红溶液不褪色、且澄清石灰水变浑浊，证明H2SO3酸性强于H2CO3。命题规律以选择题、填空题以及推断题的形式考查元素化合物的基础知识，着重考查学生的阅读能力、逻辑思维能力、分析判断能力、发散思维能力及运用化学语言解答化学问题的能力。考点突破考点1无机框图推断无机推断“题眼”的寻找1．从物质结构方面去寻找熟悉常见的分子或单质、化合物的结构(水、氨气、二氧化碳、金刚石、二氧化硅的结构特点)。(1)具有正四面体结构的有甲烷、白磷、NH＋4等；(2)不含金属元素的离子化合物为铵盐；(3)组成为A2B2型的化合物可能为H2O2、C2H2、Na2O2等。2．从“物质的特有颜色”去寻找常见的有颜色的物质淡黄色固体S、Na2O2、AgBr淡绿色溶液Fe2＋红色固体Cu、Cu2O蓝色溶液Cu2＋黑色块状固体FeS紫红色溶液MnO－4紫黑色固体KMnO4、I2棕黄色溶液Fe3＋红棕色粉末Fe2O3、红磷血红色溶液Fe(SCN)3黑色粉末，晶体MnO2、Fe3O4、CuS、CuO、C橙色溶液Br2(水)红褐色沉淀Fe(OH)3蓝色晶体CuSO4·5H2O白色沉淀BaSO4、BaCO3、CaCO3、AgCl红棕色气体溴蒸气、NO2蓝色沉淀Cu(OH)2黄绿色气体Cl23.从“特殊反应条件”去寻找(1)高温：铝热反应，制水煤气，制粗硅，水蒸气与Fe反应等。(2)高温高压、催化剂N2＋3H2高温、高压催化剂2NH3(3)加热、催化剂2KClO3=====MnO2△2KCl＋3O2↑2SO2＋O2催化剂△2SO34NH3＋5O2=====催化剂△4NO＋6H2O(4)放电3O2=====放电2O3N2＋O2=====放电2NO[例1]下图是中学化学一些常见元素的单质及化合物的转化关系，已知：A是金属单质，B是淡黄色固体，G是无色气体，I是红棕色气体，反应②是工业上的重要反应。请按要求完成下列各题：(1)写出B的电子式________；D的结构式是________。(2)反应③的实验现象为____________________。(3)反应①的离子方程式为____________________________________________________________。(4)反应②的化学方程式为__________________。解析：本题从B是淡黄色固体，I是红棕色气体，以及反应②是工业生产中重要反应入手。B是淡黄色固体可能是Na2O2，G是无色气体O2，I是红棕色气体NO2。C为无色气体NO。反应②为4NH3＋5O2=====催化剂△4NO＋6H2O，D为H2O,3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，J为HNO3，B一定是Na2O2，F是NaOH；常见的金属A单质与硝酸反应生成NO、H2O和硝酸盐E，该硝酸盐和NaOH反应生成氢氧化物，该氢氧化物与O2反应，由此可知该金属为变价金属Fe，所以反应①为3Fe＋8H＋＋2NO－3===3Fe2＋＋2NO↑＋4H2O，反应③为4Fe(OH)2＋2H2O＋O2===4Fe(OH)3，Fe(OH)3为红褐色固体。再代入验证其正确性即可。答案：(1)Na＋[··O······O······]2－Na＋(2)白色沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色(3)3Fe＋8H＋＋2NO－3===3Fe2＋＋2NO↑＋4H2O(4)4NH3＋5O2=====催化剂△4NO＋6H2O归纳总结：无机推断中常见的转化关系1．三角关系2．连续氧化关系A――→O2B――→O2C――→H2OD(酸或碱)(1)NH3(气体)―→NO―→NO2―→HNO3(或A为N2)(2)H2S(气体)―→SO2―→SO3―→H2SO4(或A为S)(3)C(固)―→CO―→CO2―→H2CO3(或A为CH4)(4)Na(固)―→Na2O―→Na2O2―→NaOH3．归中型转化CA、B、C中含有同一元素，C为单质。则C(及对应的A、B)可能为S(H2S、SO2或S2－、SO2－3/H＋)、Cl2[KClO3、HCl或Ca(ClO)2、HCl]、I2(IO－3、I－/H＋)等非金属单质。如I－和IO－3在酸性条件下反应的离子反应方程式为：IO－3＋5I－＋6H＋===3I2＋3H2O。4．歧化型转化A、B、C中含有同种元素，该元素的化合价BAC(或CAB)，则A可能为Cl2、S、Br2、I2等非金属单质(在强碱溶液中发生歧化反应)或NO2等。如S在NaOH溶液中加热发生反应的化学方程式为：3S＋6NaOH=====△2Na2S＋Na2SO3＋3H2O。5．其化转化关系则A可能为弱酸的铵盐，如(NH4)2CO3[或NH4HCO3]、(NH4)2S[或NH4HS]、(NH4)2SO3[或NH4HSO3]等。6．置换反应(1)金属→金属Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu2Al＋Fe2O3=====高温2Fe＋Al2O3(2)金属→非金属活泼金属(Na、Mg、Fe)――――→H＋或H2OH22Mg＋CO2=====点燃2MgO＋C(3)非金属→非金属2F2＋2H2O===4HF＋O2Cl2(Br2、I2)＋H2S===S↓＋2HCl(HBr、HI)Cl2＋2NaBr(NaI)===2NaCl＋Br2(I2)2C＋SiO2=====高温Si＋2CO↑C＋H2O=====高温CO＋H2(4)非金属→金属H2(C)＋金属氧化物――→高温金属＋H2O(CO2)变式训练1．现有A、B、C、D、E五种物质，并存在如下转化关系，其中E为黑色粉末，在下图转化中均作催化剂。(1)B的化学式为__________________________。(2)利用下图所示的实验装置进行C与水的反应，回答下列有关问题：①固体C与水反应生成D的化学方程式为_____________________________________________。②检验导管出口气体的方法为：___________________________________________________________。③烧杯中的现象为________________________。(3)在加热条件下，某无氧酸(含有A中的一种元素)的浓溶液与E反应，生成单质气体X，写出该反应的离子方程式_________________________________________。反应中E作________剂，该无氧酸