高考化学总复习 第四章 非金属及其化合物课时5元素化合物综合应用创新题 新人教版.docx

1、高考化学总复习 第四章 非金属及其化合物课时5元素化合物综合应用创新题 新人教版课时5元素化合物综合应用创新题课时诠释无机综合应用题是高考常考的题型之一，它集元素化合物知识、基本概念、基本理论和化学计算等知识于一体，且试题结构紧凑、文字表述少、包含信息多。具有考查面广、创新性强、思维容量大的特点。这种题型能较好地考查考生的综合分析能力和逻辑推理能力。该类型试题层次分明，区分度高，其中无机推断题是一种重要形式，浓缩了元素及其化合物知识，此类试题具有极强的学科特色，题材广、可考查内容多和容易控制卷面难度的题型特点，因而成了高考命题中一种十分重要的命题形式，如2016年浙江理综27题对常见金属Mg、

2、Al、Fe及其化合物性质与转化进行考查；2016年北京理综27题以化学工艺流程形式对铅的化合物性质进行了综合考查。2015年全国卷第28题对消毒剂ClO2的综合考查，全国卷第28题对碘及其化合物的综合考查；2014年新课标全国卷第27题对铅及其化合物进行考查等。2016年全国卷第28题对铁的化合物的性质的综合考查。使用说明：由于本专题课时综合性较强，可放到一轮结束时，作为专题复习使用！微点聚焦一信息提供型元素化合物创新题此类题目往往起点高、落点低，考查的是对信息的获取与问题解决能力，解题的关键是理解新信息。当遇到这一类题时，第一步是读题，陌生度较高的信息应逐字逐句地阅读，挖掘关键字，排除定势思

3、维的影响；第二步是联想，在读题的基础上结合题目的问题联想分析考查的知识模块，提取出已学的相关化学知识；第三步是解题，按要求填好相应的问题答案，使化学意义顺畅。典题示例【示例1】 (解题规范)(2015浙江理综).(6分)请回答：(1)H2O2的电子式_。(2)镁燃烧不能用CO2灭火，用化学方程式表示其理由_。(3)在AgCl沉淀中加入KBr溶液，白色沉淀转化为淡黄色沉淀，写出反应的离子方程式_。(4)完成以下氧化还原反应的离子方程式：()MnO()C2O_=()Mn2()CO2_.(12分)化合物甲和NaAlH4都是重要的还原剂。一定条件下金属钠和H2反应生成甲。甲与水反应可产生H2，甲与Al

4、Cl3反应可得到NaAlH4。将4.80 g甲加热至完全分解，得到金属钠和2.24 L(已折算成标准状况)的H2。请推测并回答：(1)甲的化学式_。(2)甲与AlCl3反应得到NaAlH4的化学方程式_。(3)NaAlH4与水发生氧化还原反应的化学方程式_。(4)甲在无水条件下可作为某些钢铁制品的脱锈剂(铁锈的成分表示为Fe2O3)，脱锈过程发生反应的化学方程式_。(5)某同学认为：用惰性气体赶尽反应体系中的空气，将铁和盐酸反应后的气体经浓硫酸干燥，再与金属钠反应，得到的固体物质即为纯净的甲；取该固体物质与水反应，若能产生H2，即可证明得到的甲一定是纯净的。判断该同学设想的制备和验纯方法的合理

5、性并说明理由_。标准答案.(1)(1分)(2)2MgCO22MgOC(2分)(3)AgCl(s)Br(aq)=AgBr(s)Cl(aq)(1分)(4)2MnO5C2O16H=2Mn210CO28H2O(2分).(1)NaH(2分)(2)4NaHAlCl3=NaAlH43NaCl(2分)(3)NaAlH42H2O=NaAlO24H2(2分)(4)3NaHFe2O3=2Fe3NaOH(2分)(5)制备过程不合理，因为盐酸易挥发，H2中混有HCl，导致产物中有NaCl(2分)验纯方法不合理，如果有Na残留，Na与水反应也产生H2；没有考虑混入的NaCl(2分)评分细则.(1)写成离子化合物的形式不给

6、分(2)漏掉条件扣1分(3)、(4)写成化学方程式或不配平不给分.(2)、(3)、(4)不配平不给分(5)没有判断结论扣1分名师点评本题要求根据物质的性质及其计算进行推理，考查了化学式、电子式、化学方程式的正确书写，根据题给信息设计实验的能力，并要求根据物质的组成判断物质的化学物质。定性与定量相结合推断物质，重点考查学生分析问题与解决问题的能力。将计算与物质的性质紧密联系起来，可培养学生的逻辑推理能力。无机推断是高考命题的一种经典题型，既能考查学生掌握元素及其化合物知识的熟悉程度，又能考查学生分析问题、逻辑推理及灵活运用知识的能力，因而无机推断对学生的学科素质要求较高，同时无机推断也是历年高考

7、的难点之一，随着高考注重基础、凸显能力的命题趋势，无机推断更侧重于物质结构知识的考查、侧重于元素周期表周期律的考查、侧重于元素化合物性质的考查。同时化学实验出现在无机推断题、中化学计算分散在无机推断题中、与科技有关的化学物质出现在推断中。【解题心得】元素化合物知识是中学化学的主干知识，要学好元素化合物知识，考生需注意以下几点：回归教材，立足基础。注重知识点之间的联系，形成知识网络，在“融会贯通”上下功夫。反思纠正作业、练习和考试中出现的差错。体验感悟工业上氰化物的用途广泛，在电镀、洗注、油漆、燃料、橡胶等行业都会用到。(1)氢氰酸(HCN)是一种酸性很弱的酸，其中碳元素的化合价为_，氢氰酸分子

8、的结构式为_。(2)氰化钠(NaCN)溶液显强碱性，原因是(用离子方程式表示)_。已知Na2CO3溶液能和HCN反应：Na2CO3HCN=NaHCO3NaCN，则向NaCN溶液中通入少量CO2时反应的离子方程式为_。(3)双氧水可消除氰化物(如NaCN)污染：NaCNH2O2H2O=ANH3，则生成物A的化学式为_，H2O2常被称为“绿色氧化剂”的理由是_。(4)在氯氧化法处理含CN的废水过程中，液氯在碱性条件下可以将氰化物氧化成氰酸盐(其毒性仅为氰化物的千分之一)，氰酸盐进一步被氧化为无毒物质。某厂废水中含KCN，其浓度为650 mgL1。现用氯氧化法处理，发生如下反应：KCN2KOHCl2

9、=KOCN2KClH2O，投入过量液氯，可将氰酸盐进一步氧化为氮气：2KOCN4KOH3Cl2=2CO2N26KCl2H2O。若处理上述废水20 L，使KCN完全转化为无毒物质，至少需液氯_g。解析(1)根据价键规律，可知C、N之间以三键结合，H和C之间以单键结合。H显1价，N的非金属性比C强，N显3价，则C显2价。(2)NaCN是强碱弱酸盐，CN水解使溶液显碱性。因为HCN和Na2CO3反应生成NaHCO3，说明的酸性比H2CO3弱但比HCO强，在NaCN溶液中通入CO2会生成HCN和NaHCO3。(3)NaCNH2O2H2O=ANH3，根据质量守恒，可知A为NaHCO3。H2O2作氧化剂时

10、，其还原产物H2O没有污染性，故H2O2常被称为“绿色氧化剂”。(4)20 L废水中含KCN的质量为：650 mgL120 L13 000 mg13 g。合并两步反应的化学方程式得：2KCN8KOH5Cl2=10KCl2CO2N24H2O，则：m(Cl2)(35513130)g35.5 g。答案(1)2(2)CNH2O HCNOHCNH2OCO2=HCOHCN(3)NaHCO3H2O2作氧化剂时，其还原产物H2O没有污染性(4)35.5【解后建模】无机综合题的解题程序一、抓元素，知性质在非金属元素中，以Cl、O、S、N、P、C、Si为重点。在金属元素中，以Na、Al、Fe、Cu为重点。其中Cl

11、、N、S、Na、Al、Fe六种元素的单质及其化合物性质最典型、最重要，要重点掌握二、明目的，知特性要熟悉含各元素的物质的一些特性，如含Fe3的溶液遇KSCN溶液变红色，含Fe2的溶液与碱溶液反应的特殊现象，Al、Al2O3、Al(OH)3的两性，NH3遇HCl、Cl2、HNO3产生白烟，NH3使湿润的红色石蕊试纸变蓝，SO2的漂白性等三、会结合要学会将元素化合物知识与元素周期律、物质结构、氧化还原反应、中和滴定、化学反应速率、化学平衡、电化学等密切结合起来四、结合题目信息作答将掌握的元素化合物知识与题目所给信息相结合，判断不同情况下框图中各字母代表的物质，进而结合物质的性质按要求回答问题微点聚

12、焦二主题素材确定型元素化合物创新题以某一主题组织素材的综合应用题，考查范围广，不但可考查常见元素的单质及其化合物的相互转化，还可结合基本理论进行考查，如：物质结构及元素周期律、化学平衡及电离平衡理论、氧化还原及电化学知识等。解答这一类题时，先要仔细审题，了解命题意图及考查的知识点，然后认真分析已知条件并结合已学知识分析注意事项、补充所缺项目，使整个题目前后连贯起来，规范做出正确答案。典题示例【示例2】 (2016课标全国，28节选)某班同学用如下实验探究Fe2、Fe3的性质。回答下列问题：(1)丙组同学取10 ml 0.1 molL1KI溶液，加入6 mL 0.1 molL1 FeCl3溶液混

13、合。分别取 2 mL 此溶液于3支试管中进行如下实验：第一支试管中加入1 mL CCl4充分振荡、静置，CCl4层显紫色；第二支试管中加入1滴K3Fe(CN)6溶液，生成蓝色沉淀；第三支试管中加入1滴KSCN溶液，溶液变红。实验检验的离子是_(填离子符号)；实验和说明：在I过量的情况下，溶液中仍含有_(填离子符号)，由此可以证明该氧化还原反应为_。(2)丁组同学向盛有H2O2溶液的试管中加入几滴酸化的FeCl2溶液，溶液变成棕黄色，发生反应的离子方程式为_；一段时间后，溶液中有气泡出现，并放热，随后有红褐色沉淀生成。产生气泡的原因是_，生成沉淀的原因是_(用平衡移动原理解释)。解析(1) 根据

14、Fe2的检验方法，向溶液中加入1滴K3Fe(CN)6溶液，生成蓝色沉淀，一定含有Fe2，则实验检验的离子是Fe2；碘易溶于CCl4，在CCl4中呈紫色，Fe3遇KSCN溶液显红色，实验和说明，在I过量的情况下，溶液中仍含有Fe3，由此可以证明该氧化还原反应为可逆反应，反应为2Fe32I 2Fe2I2。(2)H2O2溶液中加入几滴酸化FeCl2溶液，溶液变成棕黄色，发生的离子方程式为H2O22Fe22H=2Fe32H2O，铁离子的溶液呈棕黄色；一段时间后，溶液中有气泡出现，并放热，随后有红褐色沉淀生成，产生气泡的原因是反应产生的Fe3是H2O2分解的催化剂，促使H2O2分解生成O2，同时H2O2

15、分解反应是放热反应，并促进了Fe3水解平衡Fe33H2O Fe(OH)33H向正向移动，产生较多Fe(OH)3，聚集形成沉淀。答案(1)Fe2Fe3可逆反应(2) H2O22Fe22H=2Fe32H2OFe3催化H2O2分解产生O2H2O2分解反应放热，促进Fe3的水解平衡正向移动体验感悟无水氯化铝是有机合成工业中一种重要的催化剂，工业上由Al2O3制备无水氯化铝的反应为2Al2O36Cl24AlCl33O2。 (1)实验室制氯气的离子方程式为_，氯气溶于水生成的次氯酸的电子式为_。(2)AlCl3可以作净水剂，其原理是(用离子方程式表示) _。(3)AlMg合金焊接前用NaOH溶液处理Al2

16、O3膜，其离子方程式为_。(4)为分析某铝合金的成分，用足量稀硝酸将其完全溶解后，用NaOH溶液调pH，当pH3.4时开始出现沉淀，分别在pH为5、9时过滤沉淀，继续滴加NaOH溶液无沉淀生成。结合图象信息推断该合金中除铝外还含有的金属是_。解析(1)实验室利用MnO2和浓盐酸在加热条件下制备氯气，离子方程式为：MnO24H2ClMn2Cl22H2O。次氯酸的结构式为HOCl，电子式为。(2)AlCl3可以作净水剂，是因为Al3水解生成的Al(OH)3胶体可以吸附水中的悬浮物质。(3)NaOH溶液处理Al2O3膜时发生反应的离子方程式为：Al2O32OH=2AlOH2O。(4)根据题图可知，p

17、H3时，Fe3已经完全沉淀，则溶解液中一定不含Fe3，而pH9时Mg2才开始沉淀，根据题意，过滤后继续滴加NaOH溶液无沉淀生成，则溶解液中一定不含Mg2，而Cu2、Fe2分别在pH7、pH9时完全沉淀，由于硝酸过量，不可能生成Fe2，故溶解液中一定含有Cu2，因此合金中还含有的金属为Cu。答案(1)MnO24H2ClMn2Cl22H2O(2)Al33H2O Al(OH)33H(3)Al2O32OH=2AlOH2O(4)Cu(或铜)微点聚焦三元素化合物创新题中的环境保护与绿色化学以单质及其化合物的性质，考查环境保护与绿色化学的应用是近几年高考命题的热点；是一类与社会、生产、生活结合较为紧密的一

18、类题目，题中一些答案的制定经常具有一定的开放性，作答时，要联系生产、生活实际，充分利用化学语言，敢于下笔。典题示例【示例3】 (2015北京理综，27)研究CO2在海洋中的转移和归宿，是当今海洋科学研究的前沿领域。(1)溶于海水的CO2主要以4种无机碳形式存在，其中HCO占95%。写出CO2溶于水产生HCO的方程式：_。(2)在海洋碳循环中，通过下图所示的途径固碳。写出钙化作用的离子方程式：_。同位素示踪法证实光合作用的化学方程式如下，将其补充完整：_(CH2O)xx18O2xH2O(3)海水中溶解无机碳占海水总碳的95%以上，其准确测量是研究海洋碳循环的基础。测量溶解无机碳，可采用如下方法：

19、气提、吸收CO2。用N2从酸化后的海水中吹出CO2并用碱液吸收(装置示意图如下)。将虚线框中的装置补充完整并标出所用试剂。滴定。将吸收液吸收的无机碳转化为NaHCO3，再用x molL1HCl溶液滴定，消耗y mL HCl溶液。海水中溶解无机碳的浓度_ molL1。(4)利用如图所示装置从海水中提取CO2，有利于减少环境温室气体含量。结合方程式简述提取CO2的原理：_。用该装置产生的物质处理b室排出的海水，合格后排回大海。处理至合格的方法是_。解析(1)CO2溶于水生成H2CO3，H2CO3电离出H和HCO 。(2) 根据钙化作用的反应物是HCO 和Ca2，生成物是CaCO3和CO2，故不难写

20、出反应的离子方程式为2HCOCa2=CaCO3CO2H2O。根据元素守恒及示踪原子的标记知，方程式中的填空为：xCO2和2xHO。(3) 该装置为洗气瓶的装置，要注意装置中长管进、短管出，且用分液漏斗滴加酸化所用试剂稀硫酸，因HCl易挥发出来影响后续的滴定而不能用盐酸。根据该滴定过程得关系式：CO2HCOHCl，n(CO2) n(HCl)xmolL1y103Lxy103 mol，所以c(CO2) molL1。(4) a室的电极连接电源的正极，作阳极，发生氧化反应：2H2O4e= O24H，c(H)增大，H从 a 室通过阳离子交换膜进入 b 室，发生反应：HCOH=CO2H2O。海水的pH8，电

21、解后的海水pH6，呈酸性；c室的反应：2H2O2e= H22OH，可用c室排出的碱液与从b室排出的酸液中和调至接近装置入口海水的pH，即处理合格。答案(1)CO2H2O H2CO3、H2CO3 HHCO (2)2HCOCa2=CaCO3CO2H2OxCO22xHO (3) (4)a 室：2H2O4e= O24H，H通过阳离子膜进入b室，发生反应：HCOH=CO2H2Oc室的反应：2H2O2e=H22OH，用c室排出的碱液将从b室排出的酸液调至接近装置入口海水的pH【高分必备】1环境污染的类型及防治措施主要污染物及来源主要危害防治措施大气污染污染物：硫氧化物、氮氧化物、碳氢化合物、固体颗粒：化石

22、燃料的燃烧，工业烟尘危害人体健康破坏建筑影响动、植物生长改变气候开发新能源，减少化石燃料的燃烧对工业尾气进行处理立法管理水污染污染物：重金属盐、耗氧有机物，氮、磷化合物等来源：工业废水、生活废水、实验室和医院废水污染饮用水、影响人畜健康影响植物生长形成水华、赤潮，影响水中生物生长对废水进行无害化处理后排放立法管理土壤污染污染物：重金属盐、废塑料、工业废料、建筑垃圾来源：生活垃圾、工厂、建筑、化肥、农药、各种废水使土壤板结、硬化水肥流失对垃圾进行回收和分类处理，综合利用控制各种污水排放2.常见的环境污染及其成因体验感悟1(2016课标全国，27)煤燃烧排放的烟气含有SO2和NO，形成酸雨、污染大

23、气，采用NaClO2溶液作为吸收剂可同时对烟气进行脱硫、脱硝，回答下列问题：(1)NaClO2的化学名称为_。(2)在鼓泡反应器中通入含有SO2和NO的烟气，反应温度323 K，NaClO2溶液浓度为5103 molL1。反应一段时间后溶液中离子浓度的分析结果如下表。离子SOSONONOClc/(molL1)8.351046.871061.51041.21053.4103写出NaClO2溶液脱硝过程中主要反应的离子方程式_。增加压强，NO的转化率_(填“提高”、“不变”或“降低”)。随着吸收反应的进行，吸收剂溶液的pH逐渐_(填“增大”、“不变”或“减小”)。由实验结果可知，脱硫反应速率_脱硝

24、反应速率(填“大于”或“小于”)。原因是除了SO2和NO在烟气中的初始浓度不同，还可能是_。(3)在不同温度下，NaClO2溶液脱硫、脱硝的反应中SO2和NO的平衡分压pc如图所示。由图分析可知，反应温度升高，脱硫、脱硝反应的平衡常数均_(填“增大”、“不变”或“减小”)。反应ClO2SO=2SOCl的平衡常数K表达式为_。解析(1)NaClO2的化学名称为亚氯酸钠。(2)亚氯酸钠具有氧化性，可将NO气体氧化为NO，则NaClO2溶液脱硝过程中主要反应的离子方程式为4NO3ClO4OH=4NO3Cl2H2O。该反应是一个气体体积减小的反应，增大压强，有利于反应向消耗NO的方向进行，所以增大压强

25、，NO的转化率提高。脱硝反应消耗OH，故随着吸收反应的进行，吸收剂溶液的pH逐渐减小。根据题中表格数据发现，反应一段时间后溶液中SO的离子浓度最大，说明脱硫反应速率大于脱硝反应速率。原因除了SO2和NO在烟气中的初始浓度不同，还可能是NO溶解度较低或脱硝反应活化能较高。(3)由图分析可知，温度升高，SO2或NO平衡分压的负对数均减小，说明升高温度，平衡逆向移动，因此脱硫、脱硝反应的平衡常数均减小。根据反应ClO2SO=2SOCl可写出其平衡常数表达式为K。答案(1)亚氯酸钠(2)4NO3ClO4OH=4NO3Cl2H2O提高减小大于NO溶解度较低(或脱硝反应活化能较高)(3)减小K2直接排放煤燃烧产生的烟气会引起严重的环境问题，将烟气通过装有石灰石浆液的脱硫装置可以除去其中的二氧化硫，最终生成硫酸钙。硫酸钙可在下图所示的循环燃烧装置的燃料反应器中与甲烷反应，气体产物分离出水后得到几乎不含杂质的二氧化碳，从而有利于二氧化碳的回收利用，达到减少碳排放的目的。请回答下列问题：(1)煤燃烧产生的烟气直接排放到空气中，引发的主要环境问题有_(填字母)。