高考化學(xué)二輪專題復(fù)習(xí) 專題十三 無機化學(xué)綜合應(yīng)用講練（含解析）

高考化學(xué)二輪專題復(fù)習(xí) 專題十三 無機化學(xué)綜合應(yīng)用講練（含解析）考綱要求常見金屬元素(Na、Al、Fe、Cu等)與常見非金屬元素(H、C、N、O、Si、S、Cl等)各部分知識的綜合運用。熱點一常見離子的檢驗及物質(zhì)鑒別1常見陰離子的檢驗(1)利用酸堿指示劑檢驗(2)利用鹽酸和其他試劑檢驗CO：加入BaCl2或CaCl2溶液后生成白色沉淀，再加稀鹽酸沉淀溶解，并放出無色無味的氣體。SO：先加入足量稀鹽酸，無沉淀生成，再加入BaCl2溶液，產(chǎn)生白色沉淀。SO：加入BaCl2溶液，產(chǎn)生白色沉淀，再加稀鹽酸，放出無色有刺激性氣味且能使品紅溶液褪色的氣體。(3)利用AgNO3(HNO3酸化)溶液檢驗(4)利用某些特征反應(yīng)檢驗I：滴入淀粉溶液和氯水，溶液變藍色(或加入氯水和四氯化碳，四氯化碳層呈紫紅色)。2常見陽離子的檢驗H滴入紫色石蕊溶液，溶液變紅色3離子檢驗實驗操作的答題模板操作現(xiàn)象結(jié)論 取樣，加入 有生成 的是例如：檢驗?zāi)橙芤褐泻蠪e2而不含F(xiàn)e3的方法是取適量溶液于潔凈的試管中，滴加幾滴KSCN溶液，不顯血紅色，再向溶液中滴加幾滴H2O2(或新制氯水)，溶液變?yōu)檠t色，說明溶液中含有Fe2而不含F(xiàn)e3。4物質(zhì)鑒別遵循的原則(1)選擇的方法或試劑要簡單，實驗現(xiàn)象要明顯。(2)用物理方法時，一般可按觀察法嗅試法水溶法的順序進行。(3)用化學(xué)方法時，對固體可按加熱法、水溶法、指示劑測試法、指定試劑法等進行；對液體可按照指示劑測試法、指定試劑法等進行；對氣體可用點燃法、通入指定試劑法等進行。題組一離子檢驗的直接判斷1正誤判斷，正確的劃“”，錯誤的劃“×”(1)BaSO4難溶于酸，所以用鹽酸和BaCl2溶液檢驗SO()(xx·廣東理綜，9B)(2)向某溶液中加入稀鹽酸，產(chǎn)生的氣體通入澄清石灰水，石灰水變渾濁，該溶液一定是碳酸鹽溶液(×)(xx·江蘇，13A)(3)向某溶液中滴加KSCN溶液，溶液不變色，滴加氯水后溶液顯紅色，該溶液中一定含F(xiàn)e2()(xx·江蘇，13D)(4)向溶液中滴加酸化的Ba(NO3)2溶液出現(xiàn)白色沉淀，說明該溶液中一定有SO(×)(xx·山東理綜，12B)(5)用BaCl2溶液鑒別SO與SO(×)(xx·廣東理綜，9B)(6)某溶液加入CCl4，CCl4層顯紫色，證明原溶液中存在I(×)(xx·新課標(biāo)全國卷，7C)(7)某溶液加入BaCl2溶液，產(chǎn)生不溶于稀硝酸的白色沉淀，該溶液一定含有Ag(×)(xx·新課標(biāo)全國卷，7D)題組二離子檢驗的綜合應(yīng)用2(xx·上海，18改編)某未知溶液可能含Cl、CO、Na、SO、Al3，將溶液滴在藍色石蕊試紙上，試紙變紅。取少量試液，滴加硝酸酸化的氯化鋇溶液，有白色沉淀生成；在上層清液中滴加硝酸銀溶液，產(chǎn)生白色沉淀。下列判斷合理的是()A一定有Cl B可能有SOC一定沒有Al3 D一定沒有CO答案D解析本題考查離子共存和檢驗。溶液滴在藍色石蕊試紙上，試紙變紅，說明溶液呈酸性含有H，則一定沒有CO；取少量試液，滴加硝酸酸化的氯化鋇溶液，有白色沉淀生成，一定有SO；因加入了氯化鋇溶液，無法判斷是否含有Cl，Al3可能存在也可能不存在，所以選D。題組三常見物質(zhì)的鑒別3正誤判斷，正確的劃“”，錯誤的劃“×”(1)只滴加氨水鑒別NaCl、AlCl3、MgCl2、Na2SO4四種溶液(×)(xx·福建理綜，8A)(2)用KOH溶液鑒別SO3(g)和SO2(×)(xx·重慶理綜，2A)(3)用濕潤碘化鉀淀粉試紙鑒別Br2(g)和NO2(×)(xx·重慶理綜，2B)(4)用CO2鑒別NaAlO2溶液和CH3COONa溶液()(xx·重慶理綜，2C)(5)用BaCl2溶液鑒別AgNO3溶液和K2SO4溶液(×)(xx·重慶理綜，2D)(6)用AgNO3溶液可以鑒別KCl和KI()(xx·大綱全國卷，8D)(7)用Na2CO3溶液不能區(qū)分CH3COOH和CH3COOCH2CH3(×)(xx·北京理綜，10C)(8)CCl4可用于鑒別溴水和碘水()(xx·海南，10C)(9)將某氣體通入溴水中，溴水顏色褪去，該氣體一定是乙烯(×)(xx·江蘇，13C)熱點二物質(zhì)的分離與提純1物質(zhì)分離與提純的基本原理(1)“四原則”不增，不得引入新雜質(zhì)；不減，盡量不減少被提純的物質(zhì)；易分，使被提純或分離的物質(zhì)跟其他物質(zhì)易分離；復(fù)原，被提純的物質(zhì)要易被還原。(2)“三必須”除雜試劑必須過量；過量試劑必須除盡(除去過量試劑帶入的新雜質(zhì)，同時注意加入試劑的順序)；選擇最佳的除雜途徑。2物質(zhì)分離與提純的常用方法(1)升華法；(2)過濾法；(3)蒸餾法；(4)萃取分液法；(5)洗氣法；(6)燃燒法。3物質(zhì)分離與提純的常見類型(1)“固固”混合物的分離(提純)(2)“固液”混合物的分離(提純)(3)“液液”混合物的分離(提純)(4)“氣氣”混合物的分離(提純)1正誤判斷，正確的劃“”，錯誤的劃“×”(1)因為KNO3的溶解度大，所以可用重結(jié)晶法除去KNO3中混有的NaCl(×)(xx·廣東理綜，9A)(2)除去粗鹽溶液中不溶物(×)(xx·新課標(biāo)全國卷，10A)(3)除去CO氣體中的CO2氣體(×)(xx·新課標(biāo)全國卷，10C)2(xx·大綱全國卷，10)下列除雜方案錯誤的是()選項被提純的物質(zhì)雜質(zhì)除雜試劑除雜方法ACO(g)CO2(g)NaOH溶液、濃H2SO4洗氣BNH4Cl(aq)Fe3(aq)NaOH溶液過濾CCl2(g)HCl(g)飽和食鹽水、濃H2SO4洗氣DNa2CO3(s)NaHCO3(s)灼燒答案B解析A項，CO2與NaOH溶液反應(yīng)生成Na2CO3，而CO與NaOH溶液不反應(yīng)，正確；B項，NaOH溶液不僅與Fe3反應(yīng)也會與NH發(fā)生反應(yīng)，還引入了Na，錯誤；C項，HCl極易溶于水，而Cl2在飽和食鹽水中溶解度較小，正確；D項，灼燒可以使NaHCO3固體分解，且生成Na2CO3，正確。3下列除去雜質(zhì)方法正確的是()A除去CO2中混有的CO：用濃NaOH溶液洗氣B除去BaCO3固體中混有的BaSO4：加過量稀鹽酸后，過濾、洗滌C除去FeCl2溶液中混有的FeCl3：加入適量氯水，過濾D除去Cu粉中混有的CuO：加適量稀硫酸后，過濾、洗滌答案D解析CO2會被NaOH溶液吸收，而CO不會，A項錯誤；稀鹽酸可以將BaCO3除去，而不能除去BaSO4，B項錯誤；2FeCl2Cl2=2FeCl3，雜質(zhì)的量反而增加，C項錯誤；CuO可以被稀硫酸溶解，而Cu不會被溶解，D項正確。4下列實驗操作或方案正確的是()A除去干燥CO2中混有的少量SO2，可將混合氣體依次通過盛有酸性KMnO4溶液和濃硫酸的洗氣瓶B用圖1所示裝置可從KI和I2的固體混合物中回收I2C用圖2所示裝置蒸干NH4Cl飽和溶液來制備NH4Cl晶體D用圖3所示裝置除去Cl2中含有的少量HCl答案A解析SO2具有還原性，可被酸性KMnO4溶液氧化而除去，濃硫酸可以干燥氣體，A項正確；該裝置無法回收氣態(tài)碘，B項錯誤；NH4Cl受熱易分解，C項錯誤；除去Cl2中的HCl應(yīng)用飽和食鹽水，D項錯誤。熱點三物質(zhì)的特殊轉(zhuǎn)化關(guān)系及框圖推斷1直線型轉(zhuǎn)化關(guān)系A(chǔ)BC(1)X為O2NaNa2ONa2O2N2NONO2或NH3NONO2SSO2SO3或H2SSO2SO3CCOCO2或CH4COCO2醇醛羧酸(2)X為CO2NaOHNa2CO3NaHCO3(3)X為強酸，如HClNaAlO2Al(OH)3AlCl3Na2CO3NaHCO3CO2(4)X為強堿，如NaOHAlCl3Al(OH)3NaAlO22交叉型轉(zhuǎn)化3三角型轉(zhuǎn)化4注意反應(yīng)形式與物質(zhì)的關(guān)系，特別是置換反應(yīng)(1)金屬金屬：金屬鹽鹽金屬，鋁熱反應(yīng)。(2)金屬非金屬：活潑金屬H2O(或H)H2,2MgCO22MgOC。(3)非金屬非金屬：2F22H2O=4HFO2,2CSiO2Si2CO，CH2O(g)COH2，X2H2S=2HXS。(4)非金屬金屬，用H2、C冶煉金屬。通過反應(yīng)形式梳理化學(xué)反應(yīng)，培養(yǎng)歸納、整理的能力。5抓住化學(xué)反應(yīng)與反應(yīng)條件的關(guān)系多數(shù)化學(xué)反應(yīng)需要一定條件，條件不同化學(xué)反應(yīng)也不同。(1)“催化劑”，無機化學(xué)反應(yīng)需要的催化劑不同，但是根據(jù)“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、氨氣催化氧化聯(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(nèi)。(3)“高溫”，常見的有碳酸鈣分解、SiO2和C的置換反應(yīng)、制造普通玻璃的反應(yīng)、鋁熱反應(yīng)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(zhì)：Br2(非金屬單質(zhì))、Hg(金屬單質(zhì))、H2O、H2O2等。(4)易升華的物質(zhì)：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(yīng)現(xiàn)象(1)燃燒：H2Cl2(蒼白色火焰)，C2H2(C6H6)O2(明亮火焰，大量黑煙)，AlO2(耀眼白光)，MgO2(白色固體生成)，金屬焰色反應(yīng)。(2)淀粉遇碘變藍，蛋白質(zhì)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(yīng)產(chǎn)生氣體的溶液中一般含NH。(8)既能與酸反應(yīng)又能與堿反應(yīng)并產(chǎn)生氣體的物質(zhì)：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，F(xiàn)e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。題組一逐項驗證法，突破“轉(zhuǎn)化關(guān)系”選擇題1(xx·福建理綜，9)常溫下，下列各組物質(zhì)中，Y既能與X反應(yīng)又能與Z反應(yīng)的是()XYZNaOH溶液Al(OH)3稀硫酸KOH溶液SiO2濃鹽酸O2N2H2FeCl3溶液Cu濃硝酸A B C D答案B解析組：Al(OH)3NaOH=NaAlO22H2O,2Al(OH)33H2SO4=Al2(SO4)36H2O，故組符合。組：2KOHSiO2=K2SiO3H2O，但SiO2與濃鹽酸不發(fā)生反應(yīng)。組：N2與O2在高溫或放電條件下反應(yīng)生成NO，N2與H2在高溫、高壓、催化劑條件下反應(yīng)生成NH3，常溫下均不反應(yīng)。組：2FeCl3Cu=CuCl22FeCl2，Cu4HNO3(濃)=Cu(NO3)22NO22H2O。2(xx·江蘇，8)下列各組物質(zhì)中，不滿足組內(nèi)任意兩種物質(zhì)在一定條件下均能發(fā)生反應(yīng)的是()物質(zhì)組別甲乙丙AAlHClNaOHBNH3O2HNO3CSiO2NaOHHFDSO2Ca(OH)2NaHCO3答案B解析A項，Al與HCl、NaOH溶液都能反應(yīng)生成H2，HCl溶液與NaOH溶液能發(fā)生中和反應(yīng)；B項，NH3與O2在催化劑、高溫條件下反應(yīng)生成NO和H2O，O2與HNO3不能發(fā)生反應(yīng)，NH3與HNO3反應(yīng)生成NH4NO3；C項，SiO2與NaOH溶液、HF溶液分別發(fā)生反應(yīng)：SiO22NaOH=Na2SiO3H2O、SiO24HF=SiF42H2O，NaOH溶液與HF溶液發(fā)生中和反應(yīng)；D項，SO2為酸性氧化物，可與Ca(OH)2溶液反應(yīng)生成鹽，H2SO3的酸性強于H2CO3，SO2可與NaHCO3溶液反應(yīng)生成CO2，Ca(OH)2溶液可與NaHCO3溶液反應(yīng)生成CaCO3沉淀。3(xx·江蘇，6)甲、乙、丙、丁四種物質(zhì)中，甲、乙、丙均含有相同的某種元素，它們之間具有如下轉(zhuǎn)化關(guān)系：甲乙丙。下列有關(guān)物質(zhì)的推斷不正確的是()A若甲為焦炭，則丁可能是O2B若甲為SO2，則丁可能是氨水C若甲為Fe，則丁可能是鹽酸D若甲為NaOH溶液，則丁可能是CO2答案C解析若甲為焦炭，丁為O2，轉(zhuǎn)化關(guān)系為CCOCO2，A正確；若甲為SO2，丁為氨水，轉(zhuǎn)化關(guān)系為SO2NH4HSO3(NH4)2SO3，B正確；若甲為Fe，丁為鹽酸，則乙為FeCl2，F(xiàn)eCl2與鹽酸不反應(yīng)，C錯誤；若甲為NaOH溶液，丁為CO2，轉(zhuǎn)化關(guān)系為NaOHNa2CO3NaHCO3，D正確。1注意總結(jié)反應(yīng)規(guī)律，熟記特殊轉(zhuǎn)化關(guān)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(zhuǎn)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為了探究常見的無水鹽R的性質(zhì)，進行如下實驗，所產(chǎn)生的實驗現(xiàn)象如下所示(部分生成物略)：已知：G和R含有相同的陰離子。請回答下列問題：(1)R的化學(xué)式為_；Z的名稱是_。(2)混合氣體Y的成分是_(用化學(xué)式表示)。(3)反應(yīng)中被氧化的元素是_(填元素符號)。(4)寫出反應(yīng)的離子方程式： _。(5)寫出反應(yīng)的離子方程式： _。(6)在空氣中蒸干R溶液得到的固體的成分是_(用化學(xué)式表示)。答案(1)Fe2(SO4)3碳酸鋇(2)CO2、N2、NO2(3)S、N(4)2Fe33ClO10OH=2FeO3Cl5H2O(5)4FeO20H=4Fe33O210H2O(6)Fe2(SO4)3解析(1)向R溶液中加入KSCN溶液，得到血紅色溶液X，說明R中含有三價鐵離子。由反應(yīng)所加的反應(yīng)物可知G中的陰離子是硫酸根離子，由已知可得R為硫酸鐵。白色沉淀Z與鹽酸反應(yīng)得到無色無味氣體B，說明Z為碳酸鋇。(2)Y為紅棕色氣體，說明Y中含有NO2，再由氣體A是空氣的成分可知，氣體A為N2，說明Y中還含有N2，由碳酸鋇知Y中還含有CO2。(3)向Fe(SCN)3溶液中加入濃硝酸生成NO2(還原產(chǎn)物)、N2、CO2和SO，KSCN中硫元素為2價，碳元素為4價，氮元素為3價，被氧化的元素是硫元素、氮元素。(4)由反應(yīng)的反應(yīng)物可知E為高鐵酸鈉，三價鐵離子在堿性溶液中與次氯酸鈉發(fā)生氧化還原反應(yīng)，還原產(chǎn)物為氯離子。(5)向高鐵酸鈉溶液中滴加稀硫酸，反應(yīng)生成硫酸鐵、氧氣和水。(6)蒸干硫酸鐵溶液時即可得到硫酸鐵，因為水解生成的硫酸難揮發(fā)?！翱驁D”推斷題的答題要領(lǐng)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(jié)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(shè)推斷要合理：在框圖推斷中，抓住關(guān)鍵環(huán)節(jié)，進行合理假設(shè)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(jié)果后，將結(jié)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。熱點四元素化合物知識的綜合應(yīng)用縱觀近幾年全國各地高考化學(xué)試題，除在選擇題中直接考查元素化合物的性質(zhì)、制法及相互轉(zhuǎn)變關(guān)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(zhì)、平衡移動原理、物質(zhì)結(jié)構(gòu)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。試題大致分為三種類型：一是化學(xué)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(chǎn)中的應(yīng)用；三是化學(xué)反應(yīng)原理對化合物知識的概括和演繹。題組一利用綜合實驗探究元素化合物的性質(zhì)1某小組查閱文獻得知：氧化性IOFe3I2,3Br26FeCl2=2FeBr34FeCl3；I22S2O=S4O2I；CuI是一種白色沉淀(Ksp1.3×1012)。.該小組為確定一份加碘鹽(可能含有KIO3、KI、Mg2、Fe3)的成分，設(shè)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(xiàn)象對應(yīng)結(jié)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第份試液碘鹽中肯定含_第份試液第份試液X為_(填化學(xué)式)(2)該碘鹽中肯定不含的物質(zhì)是_(用化學(xué)式或離子符號表達)。(3)根據(jù)信息推斷Fe3、S4O、I2、Br2的氧化性由強到弱的順序是_。(4)第份試液中加入足量KI固體后，反應(yīng)的離子方程式為_、_。.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(yīng)的氧化性雜質(zhì))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(yīng)，生成白色沉淀。加入淀粉作滴定指示劑，用0.100 0 mol·L1 Na2S2O3標(biāo)準溶液滴定，到達滴定終點時，消耗Na2S2O3標(biāo)準溶液20.00 mL。(1)滴定終點的現(xiàn)象是_。(2)CuCl2溶液與KI反應(yīng)的化學(xué)方程式為_。(3)該試樣中CuCl2·2H2O的質(zhì)量分數(shù)為_。答案.(1)Fe3CCl4(2)KI(3)Br2Fe3I2S4O(4)IO5I6H=3I23H2O2Fe32I=2Fe2I2.(1)藍色褪去，放置一定時間后不恢復(fù)原色(或半分鐘內(nèi)顏色不變化)(2)2CuCl24KI=2CuII24KCl(3)85.5%解析.(1)根據(jù)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(jù)下層為紫紅色知，X應(yīng)為CCl4。(2)因為IO5I6H=3I23H2O，所以根據(jù)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。(3)由題干中所給信息，根據(jù)氧化劑的氧化性大于氧化產(chǎn)物的氧化性可知，氧化性：Br2Fe3I2S4O。(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(yīng)為IO5I6H=3I23H2O,2Fe32I=I22Fe2。.2Cu24I=2CuII2I22S2O=S4O2ICuCl2I2S2O1 mol 1 molx 20.00×103 L×0.100 0 mol·L12.0×103 molx2.0×103 mol所以CuCl2·2H2O的質(zhì)量分數(shù)為×100%85.5%。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(shè)計探究物質(zhì)的成分，氧化性強弱比較，以及“滴定法”的遷移應(yīng)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(shè)或猜想設(shè)計實驗得出結(jié)論反思與拓展。?？继骄奎c：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(zhì)探究；CO2、SO2、H2S與NaOH反應(yīng)產(chǎn)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(xx·廣東理綜，32)石墨在材料領(lǐng)域有重要應(yīng)用，某初級石墨中含SiO2(7.8%)、Al2O3(5.1%)、Fe2O3(3.1%)和MgO(0.5%)等雜質(zhì)，設(shè)計的提純與綜合利用工藝如下：(注：SiCl4的沸點為57.6 ，金屬氯化物的沸點均高于150 )(1)向反應(yīng)器中通入Cl2前，需通一段時間N2，主要目的是_。(2)高溫反應(yīng)后，石墨中氧化物雜質(zhì)均轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄳?yīng)的氯化物，氣體中的碳氧化物主要為_，由氣體中某物質(zhì)得到水玻璃的化學(xué)反應(yīng)方程式為_。(3)步驟為攪拌、_，所得溶液中的陰離子有_。(4)由溶液生成沉淀的總反應(yīng)的離子方程式為_，100 kg初級石墨最多可獲得的質(zhì)量為_kg。(5)石墨可用于自然水體中銅件的電化學(xué)防腐，完成下圖防腐示意圖，并作相應(yīng)標(biāo)注。答案(1)排出系統(tǒng)中的氧氣，防止氧化初級石墨電極(2)COSiCl46NaOH=Na2SiO34NaCl3H2O(3)過濾AlO、Cl和OH(4)AlOCH3COOC2H52H2O=Al(OH)3CH3COOC2H5OH7.8(5)解析信息給予題一定要注意審題，本題為帶工藝流程圖的信息題，根據(jù)工藝流程圖所提供的信息結(jié)合設(shè)問，仔細分析解答。(1)若裝置中混有空氣，在1 500 時初級石墨與O2反應(yīng)，故通入Cl2前，先通一段時間N2，排出裝置內(nèi)的空氣，防止初級石墨電極被O2氧化。(2)由信息“石墨中氧化物雜質(zhì)均轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄳?yīng)的氯化物”，問的是“氣體中的碳氧化物主要是什么”，當(dāng)石墨中的氧化物轉(zhuǎn)化為氯化物時，氧元素可能與碳元素結(jié)合，而此時碳的量較多，所以氣體中的碳氧化物主要為一氧化碳；根據(jù)信息“SiCl4的沸點為57.6 ，金屬氯化物的沸點均高于150 ”和“含水玻璃的混合溶液”，氣體的溫度為80 ，所以氣體為SiCl4氣體。根據(jù)已知的反應(yīng)物和生成物，結(jié)合原子個數(shù)守恒可寫出得到水玻璃的化學(xué)方程式為SiCl46NaOH=Na2SiO34NaCl3H2O。(3)固體中含有的是氯化鐵、氯化鋁和氯化鎂，加入過量的氫氧化鈉溶液后，會生成氫氧化鐵和氫氧化鎂沉淀，所以需要過濾才能得到溶液，而得到的溶液中含有的陰離子為AlO、Cl和過量的OH。(4)沉淀應(yīng)該是氫氧化鋁，反應(yīng)物包括偏鋁酸根離子和乙酸乙酯，根據(jù)乙酸乙酯可水解的性質(zhì)，進一步判斷生成物中除氫氧化鋁外，還應(yīng)該有CH3COO和C2H5OH。即：AlOCH3COOC2H52H2O=Al(OH)3CH3COOC2H5OH；100 kg初級石墨中含有5.1 kg氧化鋁，其物質(zhì)的量為50 mol，根據(jù)鋁原子個數(shù)守恒可知，能生成100 mol氫氧化鋁，其質(zhì)量為7.8 kg。(5)要用C通過電化學(xué)腐蝕保護銅，只能用電解池原理。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(xué)工藝或化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)及最新科技成果融入其中，來考查考生的綜合能力。這類試題一般都是比較大型的推斷、實驗設(shè)計和探究類試題，這是高考中一個重要的熱點?；瘜W(xué)工藝流程題主要從以下兩點設(shè)置：(1)環(huán)境與化學(xué)：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(chǎn)及資源利用：旨在用所學(xué)的基本理論(氧化還原、化學(xué)平衡、鹽類水解、電化學(xué)、熱化學(xué)、有機物結(jié)構(gòu)與性質(zhì)等)指導(dǎo)化工生產(chǎn)。從命題趨勢來看，一般有三種題型：一是從實驗設(shè)計和評價的角度對化工生產(chǎn)進行模擬；二是根據(jù)一些化工生產(chǎn)的流程來考查考生的綜合應(yīng)用能力；三是關(guān)于化工生產(chǎn)的相關(guān)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(chǎn)品之間的關(guān)系，弄清生產(chǎn)過程中原料轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品的基本原理和除雜、分離、提純產(chǎn)品的化學(xué)工藝，然后再結(jié)合題設(shè)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(xué)基本理論的融合3(xx·江蘇，20)硫化氫的轉(zhuǎn)化是資源利用和環(huán)境保護的重要研究課題。由硫化氫獲得硫單質(zhì)有多種方法。(1)將燒堿吸收H2S后的溶液加入如圖所示的電解池的陽極區(qū)進行電解。電解過程中陽極區(qū)發(fā)生如下反應(yīng)：S22e=S(n1)SS2=S寫出電解時陰極的電極反應(yīng)式：_。電解后陽極區(qū)的溶液用稀硫酸酸化得到硫單質(zhì)，其離子方程式可寫成_。(2)將H2S和空氣的混合氣體通入FeCl3、FeCl2、CuCl2的混合溶液中反應(yīng)回收S，其物質(zhì)轉(zhuǎn)化如圖所示。在圖示的轉(zhuǎn)化中，化合價不變的元素是_。反應(yīng)中當(dāng)有1 mol H2S轉(zhuǎn)化為硫單質(zhì)時，保持溶液中Fe3的物質(zhì)的量不變，需消耗O2的物質(zhì)的量為_。在溫度一定和不補加溶液的條件下，緩慢通入混合氣體，并充分攪拌。欲使生成的硫單質(zhì)中不含CuS，可采取的措施有_。(3)H2S在高溫下分解生成硫蒸氣和H2。若反應(yīng)在不同溫度下達到平衡時，混合氣體中各組分的體積分數(shù)如圖所示，H2S在高溫下分解反應(yīng)的化學(xué)方程式為_。答案(1)2H2O2e=H22OHS2H=(n1)SH2S(2)Cu、H、Cl(或銅、氫、氯)0.5 mol提高混合氣體中空氣的比例(3)2H2S2H2S2解析(1)在陰極電解質(zhì)溶液是NaOH，同時圖示顯示產(chǎn)生了H2，因此陰極發(fā)生的電極反應(yīng)為2H2O2e=H22OH。加入H2SO4后，H與S反應(yīng)生成S和H2S。(2)根據(jù)圖示可知，整個過程中2價的S與0價的S之間相互轉(zhuǎn)化，還存在Fe2與Fe3之間的相互轉(zhuǎn)化；根據(jù)電子守恒和化學(xué)反應(yīng)方程式知，1 mol H2S轉(zhuǎn)化為單質(zhì)S轉(zhuǎn)移2 mol電子，而1 mol O2轉(zhuǎn)移4 mol電子，因此需消耗O2 0.5 mol；根據(jù)圖示，可增大空氣的量，使S2完全轉(zhuǎn)化為單質(zhì)S，使其沒有機會和Cu2結(jié)合生成CuS。(3)根據(jù)圖示可知，反應(yīng)達到平衡過程中，生成的一種產(chǎn)物的物質(zhì)的量是另一種產(chǎn)物的2倍，再結(jié)合原子守恒，可知另一種產(chǎn)物為S2。對本題命題思路的研究，不難發(fā)現(xiàn)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(xué)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(chǔ)知識的運用，不要因試題的“穿新衣，戴新帽”而驚慌失措?！耙c得全分，難點能得分，規(guī)范得高分”。專題突破練1下列敘述正確的是()A若向某無色溶液中加入用硝酸酸化的BaCl2溶液后有白色沉淀生成，則該溶液中一定含有AgB可以用淀粉溶液檢驗?zāi)呈雏}是否為加碘鹽C向某溶液中加入NaOH溶液后產(chǎn)生的氣體不能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍色，則該溶液中一定不存在NHD向某溶液中加入鹽酸后有能使澄清石灰水變渾濁的無色無味氣體產(chǎn)生，則該溶液中至少含有CO、HCO中的一種答案D解析溶液中也可能含有SO，A錯誤；淀粉溶液能檢驗單質(zhì)碘，但加碘鹽中的碘是以IO形式存在的，B錯誤；當(dāng)溶液中c(NH)較小時，加入NaOH溶液后還需要加熱才會有NH3產(chǎn)生，C錯誤；能使澄清石灰水變渾濁的無色無味氣體是CO2，CO、HCO與鹽酸反應(yīng)均可產(chǎn)生CO2，D正確。2下列說法正確的是()A加入過量氨水，有白色沉淀生成，則原溶液中一定有Al3B加入K3Fe(CN)6溶液，產(chǎn)生藍色沉淀，則原溶液中一定有Fe3C加入鹽酸酸化的BaCl2溶液，有白色沉淀生成，則原溶液中一定有SOD加入NaOH溶液然后加熱，產(chǎn)生能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍的氣體，則原溶液中一定有NH答案D解析加入過量氨水有白色沉淀生成，則原溶液中可能含有Al3或Mg2，故A錯誤；K3Fe(CN)6可用于Fe2的檢驗(產(chǎn)生藍色沉淀)，故B錯誤；加入鹽酸酸化的BaCl2溶液有白色沉淀生成，則原溶液中可能含有SO，也有可能含有Ag，故C錯誤。3有四種無色溶液，它們分別是(NH4)2SO4、NH4Cl、Na2CO3、NaNO3，下列試劑中可以用來鑒別它們的是()ABaCl2溶液BNaOH溶液CBa(OH)2溶液DAgNO3溶液答案C解析Ba(OH)2溶液滴入(NH4)2SO4溶液中，有刺激性氣味氣體和白色沉淀產(chǎn)生，滴入NH4Cl溶液中有刺激性氣味氣體產(chǎn)生，滴入Na2CO3溶液中有白色沉淀產(chǎn)生，滴入NaNO3溶液中無明顯現(xiàn)象。4下列除雜試劑的選擇或除雜操作不正確的是()選項括號內(nèi)為雜質(zhì)除雜試劑除雜操作ANa2O2(Na2O)固體O2在純氧氣中加熱BNa2CO3(NaHCO3) 溶液CO2通入過量的CO2CFeCl3(FeCl2)溶液Cl2通入過量的Cl2DFeSO4(CuSO4)溶液Fe加入過量的Fe粉，充分反應(yīng)后過濾答案B解析A選項正確，Na2O能與O2反應(yīng)生成Na2O2；B選項錯誤，Na2CO3能與CO2、H2O反應(yīng)生成NaHCO3，目標(biāo)物質(zhì)被除去；C選項正確，F(xiàn)eCl2與Cl2反應(yīng)生成FeCl3，可除去雜質(zhì)；D選項正確，過量的Fe粉與CuSO4反應(yīng)生成FeSO4、Cu，通過過濾即可除去雜質(zhì)Cu。5為提純下列物質(zhì)(括號內(nèi)的物質(zhì)是雜質(zhì))，所選用的除雜試劑和分離方法都正確的是()選項被提純的物質(zhì)除雜試劑分離方法A溴化鈉溶液(NaI)氯水、CCl4萃取、分液B氯化銨溶液(FeCl3)氫氧化鈉溶液過濾C二氧化碳(CO)氧化銅粉末通過灼熱的CuO粉末D乙酸乙酯(乙酸)乙醇、濃硫酸加熱答案C解析A項中將NaBr也除去了并引入新雜質(zhì)Cl；B項易引入新雜質(zhì)Na，同時NaOH會與NH反應(yīng)；D項中酯化反應(yīng)是可逆反應(yīng)，反應(yīng)物無法全部轉(zhuǎn)化成生成物。6下列實驗操作或方案正確的是()A將Mg(OH)2濁液直接倒入已裝好濾紙的漏斗中過濾，洗滌并收集沉淀B將混有HCl的Cl2通入飽和NaHCO3溶液中除去HClC用圖1所示裝置和CCl4提取溴水中的Br2D用圖2所示裝置除去乙醇中的苯酚答案C解析過濾時，應(yīng)使用玻璃棒引流，A項錯誤；將混有HCl的Cl2通入飽和NaHCO3溶液中會產(chǎn)生雜質(zhì)CO2，且Cl2也能被NaHCO3溶液吸收，B項錯誤；Br2在CCl4中的溶解度大于在水中的溶解度，且CCl4和水不互溶，應(yīng)采取分液的方法分離，C項正確；乙醇和苯酚混溶，不能采取過濾的方法分離，D項錯誤。7已知X、Y、Z、W均為中學(xué)化學(xué)中常見的單質(zhì)或化合物，它們之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示(部分產(chǎn)物已略去)。則W、X不可能是()選項WXA鹽酸Na2CO3溶液BCl2FeCCO2Ca(OH)2溶液DNaOH溶液AlCl3溶液答案B解析Na2CO3NaClNaHCO3Na2CO3；B項，F(xiàn)e無論與過量Cl2，還是少量Cl2反應(yīng)均生成FeCl3；C項，Ca(OH)2Ca(HCO3)2CaCO3Ca(OH)2；D項，AlCl3NaAlO2Al(OH)3AlCl3。8(xx·甘肅省蘭州市高三第二次模擬)下表所列各組物質(zhì)中，物質(zhì)之間通過一步反應(yīng)不能實現(xiàn)“甲乙丙”轉(zhuǎn)化的是()物質(zhì)選項甲乙丙ASiSiO2H2SiO3BNONO2HNO3CNaNaClNaOHDCH2=CH2CH3CH2OHCH3CHO答案A解析A項，SiSiO2，SiO2不能和H2O反應(yīng)生成H2SiO3，錯誤；B項，NONO2HNO3，正確；D項，CH2=CH2CH3CH2OHCH3CHO，正確。9A、B、C、D均是由短周期元素形成的四種氣體單質(zhì)，E、F均為氣體，且F為紅棕色。有關(guān)的轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示(反應(yīng)條件均已略去)：請回答下列問題：(1)D的化學(xué)式為_。(2)反應(yīng)的離子方程式為_。(3)Y和E在一定條件下可反應(yīng)生成B和Z，這是一個具有實際意義的反應(yīng)，可消除E對環(huán)境的污染，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_。(4)0.1 mol·L1 X溶液和0.1 mol·L1 Y溶液等體積混合，溶液呈_(填“酸”、“堿”或“中”)性，原因是_(用離子方程式說明)。(5)常溫下0.1 mol·L1 Y溶液中c(H)/c(OH)1×108，下列敘述正確的是_(填字母)。A該溶液的pH11B該溶液中的溶質(zhì)電離出的陽離子濃度為0.1 mol·L1C該溶液中由水電離出的c(H)與c(OH)的乘積為1×1022DpH3的鹽酸V1 L與0.1 mol·L1的Y溶液V2 L混合，若混合溶液的pH7，則V1V2E將題述溶液加水稀釋100倍后，pH為9答案(1)H2(2)3NO2H2O=2H2NONO(3)4NH36NO5N26H2O(4)酸NHH2ONH3·H2OH(5)ACD解析(1)本題的突破口之一是“白煙”，是揮發(fā)性酸和氨氣相遇后的現(xiàn)象，由此可推知D是H2，突破口之二是“紅棕色氣體”，F(xiàn)應(yīng)為NO2，反推可知E為NO，C為O2，Z為H2O，Y為NH3，X為HCl，G為HNO3。(3)Y和E反應(yīng)生成B和Z的反應(yīng)是氧化還原中的歸中反應(yīng)。(4)兩者恰好完全反應(yīng)時生成NH4Cl，銨根離子水解而使溶液顯酸性。(5)常溫下Kwc(H)·c(OH)1×1014，結(jié)合題中信息c(H)/c(OH)1×108，可得c(OH)1×103 mol·L1，故溶液的pH11，A正確。根據(jù)NH3·H2ONHOH可得由氨水電離出的c(NH)1×103 mol·L1，B錯。由水電離出的c(H)c(OH)1×1011 mol·L1，C正確。選項D顯然也正確。選項E，氨水是弱電解質(zhì)，故加水稀釋100倍后，溶液的pH應(yīng)大于9。10(xx·哈爾濱市第一中學(xué)高三第四次模擬)某小組同學(xué)為探究H2O2、H2SO3、Br2氧化性強弱，設(shè)計如下實驗(夾持儀器已略去，裝置的氣密性已檢驗)。實驗記錄如下：實驗操作實驗現(xiàn)象打開活塞a，滴加氯水，關(guān)閉活塞aA中溶液變?yōu)榧t棕色吹入熱空氣A中紅棕色明顯變淺；B中有氣泡，產(chǎn)生大量白色沉淀，混合液顏色無明顯變化停止吹入空氣，打開活塞b，逐滴加入H2O2溶液開始時顏色無明顯變化；繼續(xù)滴加H2O2溶液，一段時間后，混合液逐漸變成紅棕色請回答下列問題：(1)A中反應(yīng)的離子方程式是_。(2)實驗操作吹入熱空氣的目的是_。(3)裝置C的作用是_，C中盛放的藥品是_。(4)實驗操作，混合液逐漸變成紅棕色，其對應(yīng)的離子方程式_。(5)由上述實驗得出的結(jié)論是_。(6)實驗反思：有同學(xué)認為實驗操作吹入的熱空氣，會干擾(5)中結(jié)論的得出，你認為是否干擾，理由是_。實驗操作，開始時顏色無明顯變化的原因是(寫出一條即可)：_。答案(1)2BrCl2=Br22Cl(2)吹出單質(zhì)Br2(3)吸收尾氣NaOH溶液(4)H2O22Br2H=Br22H2O(5)氧化性：H2O2Br2H2SO3(6)不干擾，無論熱空氣是否參加氧化H2SO3，只要觀察到產(chǎn)生白色沉淀的同時有明顯顏色變化，即能證明Br2氧化了H2SO3H2SO3有剩余(H2O2濃度小或Br與H2O2反應(yīng)慢等合理答案均可)解析中原理為Cl22Br=Br22Cl，中，吹入熱空氣，把A中生成的Br2吹出進入B裝置，發(fā)生反應(yīng)：Br2H2SO3H2O=2HBrH2SO4H2SO4BaCl2=BaSO42HCl中原理為H2O22Br2H=Br22H2O綜合以上分析，可以推斷氧化性H2O2Br2H2SO3。11聚合硫酸鐵鋁(PFAS)是一種新型高效水處理劑。利用硫鐵礦燒渣(主要成分為Fe3O4、FeO、SiO2等)為鐵源，粉煤灰(主要成分為Al2O3、Fe2O3、FeO等)為鋁源，制備PFAS的工藝流程如下：(1)“堿溶”時，Al2O3發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_。(2)“酸溶”時，F(xiàn)e3O4發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_。(3)“濾渣”、“濾渣”在本流程中能加以利用的是_。(4)“氧化”時應(yīng)控制溫度不超過57 ，其原因是_。(5)“氧化”時若用MnO2代替H2O2，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是_。(6)酸度對絮凝效果和水質(zhì)有顯著影響。若產(chǎn)品PFAS中殘留硫酸過多，使用時產(chǎn)生的不良后果是_。答案(1)Al2O32NaOH=2NaAlO2H2O(2)Fe3O48H=2Fe3Fe24H2O(3)濾渣(4)溫度過高，H2O2受熱分解(5)2Fe2MnO24H=2Fe3Mn22H2O(6)硫酸抑制Al3和Fe3水解，降低絮凝效果；水的酸度增大，影響水質(zhì)解析加入NaOH溶液使Al2O3溶解，其方程式為Al2O32NaOH=2NaAlO2H2O；通入過量CO2，發(fā)生的反應(yīng)為CO2NaAlO22H2O=Al(OH)3NaHCO3；再加入H2SO4時，其反應(yīng)原理為2Al(OH)33H2SO4=Al2(SO4)36H2O，結(jié)晶得到Al2(SO4)3晶體。向硫鐵礦燒渣中加入H2SO4，其方程式為FeOH2SO4=FeSO4H2O，F(xiàn)e3O48H=2Fe3Fe24H2O?！盀V渣”中含有Fe2O3、FeO，“濾渣”中含有SiO2，根據(jù)工藝流程，濾渣可加以利用。H2O2氧化Fe2時，溫度不能過高，其原因是溫度過高，H2O2會分解。因為Fe3、Al3水解均呈酸性，所以產(chǎn)品PFAS中硫酸殘留過多，會抑制Al3、Fe3水解，降低絮凝效果，并且酸度過大影響水質(zhì)。12xx年初，霧霾天氣多次肆虐我國中東部地區(qū)。其中，汽車尾氣和燃煤尾氣是造成空氣污染的原因之一。(1)汽車尾氣凈化的主要原理為2NO(g)2CO(g)2CO2(g)N2(g)。在密閉容器中發(fā)生該反應(yīng)時，c(CO2)隨溫度(T)、催化劑的表面積(S)和時間(t)的變化曲線，如下圖所示。據(jù)此判斷：該反應(yīng)的_0(填“”或“”)。在T1溫度下，02 s內(nèi)的平均反應(yīng)速率v(N2)_。當(dāng)固體催化劑的質(zhì)量一定時，增大其表面積可提高化學(xué)反應(yīng)速率。若催化劑的表面積S1S2，在上圖中畫出c(CO2)在T1、S2條件下達到平衡過程中的變化曲線。若該反應(yīng)在絕熱、恒容的密閉體系中進行，下列示意圖正確且能說明反應(yīng)在進行到t1時刻達到平衡狀態(tài)的是_(填字母)。(2)直接排放煤燃燒產(chǎn)生的煙氣會引起嚴重的環(huán)境問題。煤燃燒產(chǎn)生的煙氣含氮的氧化物，用CH4催化還原NOx可以消除氮氧化物的污染。例如：CH4(g)2NO2(g)=N2(g)CO2(g)2H2O(g)H867.0 kJ·mol12NO2(g)N2O4(g)H56.9 kJ·mol1寫出CH4催化還原N2O4(g)生成N2和H2O(g)的熱化學(xué)方程式_。將燃煤產(chǎn)生的二氧化碳回收利用，可達到低碳排放的目的。下圖是通過人工光合作用，以CO2和H2O為原料制備HCOOH和O2的原理示意圖。電極a、b表面發(fā)生的電極反應(yīng)式分別為a：_，b：_。答案(1)0.05 mo