专题13 化学流程无机物的推断及综合应用讲高考二轮复习化学附解析763942.docx
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专题13化学流程无机物的推断及综合应用讲高考二轮复习化学附解析763942
专题13化学流程、无机物的推断及综合应用(讲)-2017年高考二轮复习化学
考向一无机推断
(1)考纲要求
无机推断题经常考查6条线,硫、氮、氯、钠、铝、铁及其化合物的转化;无机推断题的形式通常有文字描述推断、文字描述与反应式结合推断和框图题等。
(2)命题规律
无机推断题,集元素化合物知识、基本概念和基本理论知识于一体,考查面广,综合性强,思维容量大。
无机推断题层次分明,区分度高。
由于此类题目具有较强的学科特色,考查知识点较多,是高考命题中一种重要的命题形式。
该题有四种命题类型:
一是以阴、阳离子判断为中心的物质推断,二是以原子结构、元素周期律为中心的元素推断,三是以元素化合物知识为基础的无机框图推断,四是实验探究无机化合物成分类。
【例1】【2016年高考浙江卷】Ⅰ.(6分)化合物Mg5Al3(OH)19(H2O)4可作环保型阻燃材料,受热时按如下化学方程式分解:
2Mg5Al3(OH)19(H2O)4
27H2O↑+10MgO+3Al2O3
(1)写出该化合物作阻燃剂的两条依据____________。
(2)用离子方程式表示除去固体产物中Al2O3的原理________。
(3)已知MgO可溶于NH4Cl的水溶液,用化学方程式表示其原理____________。
Ⅱ.(12分)磁性材料A是由两种元素组成的化合物,某研究小组按如图流程探究其组成:
请回答:
(1)A的组成元素为_________(用元素符号表示),化学式为______。
(2)溶液C可溶解铜片,例举该反应的一个实际应用____________。
(3)已知化合物A能与稀硫酸反应,生成一种淡黄色不溶物和一种气体(标况下的密度为1.518g·L-1),该气体分子的电子式为____。
写出该反应的离子方程式__________。
(4)写出F→G反应的化学方程式_____________。
设计实验方案探究溶液G中的主要微粒(不考虑H2O、H+、K+、I-)______________。
【答案】Ⅰ.
(1)反应吸热降低温度,固体氧化物隔绝空气,水蒸气稀释空气。
(2)Al2O3+2OH−
2AlO2−+H2O
(3)NH4Cl+H2O
NH3·H2O+HCl,MgO+2HCl
MgCl2+H2O
Ⅱ.
(1)S、FeFe3S4
(2)制印刷电路板
(3)
Fe3S4+6H+
3H2S↑+3Fe2++S
(4)H2SO3+I2+H2O
H2SO4+2HI
取溶液G,加入过量BaCl2溶液,若产生白色沉淀,则有SO42−,过滤后取滤液,滴加H2O2溶液,若产生白色沉淀,则有H2SO3。
【例2】【2016年高考上海卷】(本题共12分)
半水煤气是工业合成氨的原料气,其主要成分是H2、CO、CO2、N2和H2O(g)。
半水煤气经过下列步骤转化为合成氨的原料。
完成下列填空:
(1)半水煤气含有少量硫化氢。
将半水煤气样品通入____溶液中(填写试剂名称),出现_______,可以证明有硫化氢存在。
(2)半水煤气在铜催化下实现CO变换:
CO+H2O
CO2+H2
若半水煤气中V(H2):
V(CO):
V(N2)=38:
28:
22,经CO变换后的气体中:
V(H2):
V(N2)=____________。
(3)碱液吸收法是脱除二氧化碳的方法之一。
已知:
Na2CO3
K2CO3
20℃碱液最高浓度(mol/L)
2.0
8.0
碱的价格(元/kg)
1.25
9.80
若选择Na2CO3碱液作吸收液,其优点是__________;缺点是____________。
如果选择K2CO3碱液作吸收液,用什么方法可以降低成本?
___________________________________________
写出这种方法涉及的化学反应方程式。
_______________________
(4)以下是测定半水煤气中H2以及CO的体积分数的实验方案。
取一定体积(标准状况)的半水煤气,经过下列实验步骤测定其中H2以及CO的体积分数。
①选用合适的无机试剂分别填入Ⅰ、Ⅰ、Ⅳ、Ⅴ方框中。
②该实验方案中,步骤Ⅰ、Ⅱ的目的是:
。
③该实验方案中,步骤________(选填“Ⅳ”或“Ⅴ”)可以确定半水煤气中H2的体积分数。
【答案】
(1)硝酸铅(或硫酸铜);黑色沉淀
(4)3:
1
(3)价廉;吸收CO2能力差
碱液循环使用;2KHCO3→K2CO3+CO2↑+H2O
(4)①
②除去半水煤气中的CO2(包括H2S)和H2O
③
框图题重点考察元素及化合物的基础知识,立足于中学阶段常见物质与反应,故要熟练掌握一些代表性物质的基本性质:
如色、态、味、化学性质等。
夯实基础是求解推断题的前提。
及时的进行一些总结和记忆是非常有必要的。
无机推断的“题眼”
1、特殊结构
(1)分子为正四面体结构的物质有CH4、CCl4等;分子为三角锥形结构的物质有NH3;
(2)不含金属元素的离子化合物为铵盐;(3)原子个数之比为1∶1的化合物可能为H2O2、Na2O2等。
2、常见物质的状态
(1)常温下为液体的有:
H2O、H2O2、溴;
(2)常温下为气体的单质有:
H2、N2、O2、F2、Cl2。
3、常见物质的特殊颜色
(1)有色固体
①红色:
Cu、Cu2O、Fe2O3;
②红褐色:
Fe(OH)3;
③黄色:
AgI、Ag3PO4;
④浅黄色:
S、Na2O2或AgBr;
⑤蓝色:
Cu(OH)2;
⑥黑色:
炭粉、CuO、FeO、FeS、CuS、Ag2S、PbS;
⑦紫黑色:
KMnO4、I2;
⑧白色:
Fe(OH)2、CaCO3、BaSO4、AgCl、BaSO3。
(2)有色溶液:
Fe2+(浅绿色)、Fe3+(黄色)、Cu2+(蓝色)、MnO
(紫红色)、Fe3+与苯酚(紫色)、Fe3+与SCN-(红色)、I2与淀粉(蓝色)等。
水(溶剂)
苯(溶剂)
CCl4(溶剂)
Br2
黄→橙
黄→红棕
I2
深黄→褐
淡紫→紫红
紫→深紫
(3)有色气体:
Cl2(黄绿色)、Br2(g)(红棕色)、NO2(红棕色)、I2(g)(紫色)、O3(淡蓝色)等。
(4)火焰颜色:
①焰色反应:
Na+(黄色)、K+(紫色)、Ca2+(砖红色)等;②蓝色:
CO在空气中燃烧;
③淡蓝色:
S、H2、H2S、CH4等在空气中燃烧;④苍白色:
H2在Cl2中燃烧。
4、常见特征反应现象
(1)焰色反应:
钠元素(黄色)、钾元素(紫色,透过蓝色钴玻璃观察);
(2)使品红溶液褪色的气体:
SO2(加热后又恢复红色)、Cl2(加热后不恢复红色);(3)Fe(OH)2在空气中转变为红褐色Fe(OH)3(由白色→灰绿→红褐色);(4)在空气中变为红棕色的气体:
NO;(5)气体燃烧火焰呈苍白色:
H2在Cl2中燃烧;(6)在空气中点燃火焰呈蓝色:
CO、H2、CH4;(7)使湿润的红色石蕊试纸变蓝:
NH3;(8)使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝:
Cl2、Br2、FeCl3、碘水等;(9)加强碱并加热能放出使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体:
原溶液中含铵盐;(10)氨气遇到挥发性酸生成白烟。
5、一些特殊条件
(1)反应时用到催化剂的反应:
实验室制氧气、合成氨、氨的催化氧化等;
(2)反应条件是高温的反应:
铝热反应,煅烧石灰石的反应,铁和水蒸气的反应,C、H2还原金属氧化物的反应等;
(3)反应条件是电解的反应:
电解饱和食盐水、CuSO4溶液等。
6、特征数据
物质转化时相对分子质量的变化、各元素含量、相对密度等数据都是解题的关键,如CO→CO2、NO→NO2、SO2→SO3,转化后分子中都增加1个氧原子,相对分子质量变化均为16。
7、特征转化
(1)连续转化
①NH3
NO
NO2
HNO3
②H2S(S)
SO2
SO3
H2SO4;③C
CO
CO2
H2CO3;④Na
Na2O
Na2O2
NaOH。
(2)三角转化
8、与工业生产相关的重要反应
工业制漂白粉
2Ca(OH)2+2Cl2===Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O
工业制纯碱
NaCl+NH3+CO2+H2O===NaHCO3+NH4Cl、2NaHCO3
Na2CO3+CO2↑+H2O
合成氨工业
N2+3H2
2NH3
工业制盐酸
H2+Cl2
2HCl
硫酸工业
4FeS2+11O2
2Fe2O3+8SO2、2SO2+O2
2SO3、SO3+H2O===H2SO4
硝酸工业
4NH3+5O2
4NO+6H2O、2NO+O2===2NO2、3NO2+H2O===2HNO3+NO
氯碱工业
2NaCl+2H2O
2NaOH+H2↑+Cl2↑
工业制玻璃
Na2CO3+SiO2
Na2SiO3+CO2↑、CaCO3+SiO2
CaSiO3+CO2↑
高炉炼铁
Fe2O3+3CO
2Fe+3CO2
【例1】【百强校·2016届安庆一中热身考】下列各组物质中,物质之间通过一步反应就能实现如图所示变化的是()
选项
甲
乙
丙
丁
A
N2
NH3
NO
NO2
B
Na
Na2O
NaOH
Na2O2
C
SiO2
SiF4
H2SiO3
Na2SiO3
D
Al
AlCl3
Al2O3
NaAlO2
【答案】D
考点:
考查元素及其化合物转化的正误判断
【趁热打铁】【百强校·2016届泰州中学上学期第二次质量检测】甲、乙、丙、丁、戊的相互转化关系如图所示(反应条件略去,箭头表示一步转化)。
下列各组物质中,满足图示转化关系的是()
物质
选项
甲
乙
丙
戊
丁
A
Cu
HNO3
Cu(NO3)2
Fe
NO
B
H2O
Fe
H2
O2
Fe2O3
C
Al
NaOH
H2
Al2O3
NaAlO2
D
CH3CHO
O2
CH3COOH
H2
H2O
【答案】A
【解析】
试题分析:
A.Cu与稀硝酸发生反应产生Cu(NO3)2、NO和水,Fe与稀硝酸发生反应产生Fe(NO3)2、NO和水,由于Fe的活动性比Cu强,所以Fe与Cu(NO3)2溶液发生置换反应产生Cu与Fe(NO3)2,正确;B.水与炽热的Fe发生反应产生Fe3O4和氢气,不是反应产生Fe2O3,错误;C.Al与NaOH溶液发生反应产生NaAlO2和H2;H2与Al2O3不能发生反应,错误;D.CH3CHO与O2在催化剂存在时被氧化产生CH3COOH,但是没有水产生,错误。
考点:
考查物质的性质及相互转化关系正误判断的知识。
【例2】【百强校•2016届中卫市第一中学上学期第五次月考】图中X、Y、Z为单质,其他为化合物,它们之间存在如下转化关系(部分产物已略去)。
其中,A俗称磁性氧化铁;E是不溶于水的酸性氧化物,能与氢氟酸反应,回答下列问题:
(1)M中存在的化学键类型为_______________________;
(2)一定条件下,Z与H2反应转化为ZH4,ZH4的电子式为_______________;
(3)已知A与1molAl反应转化为X时(所有物质均为固体)的热效应为akJ,则该反应的热化学方程式为_______________;
(4)A与过量D的稀溶液反应生成G的离子方程式为_______________;
(5)向含4molD的稀溶液中,逐渐加入X粉末至过量.假设生成的气体只有一种,请在坐标系图