高考化学二轮专题复习课件专题2 常见无机物及其应用 (含解析)

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05 非金属及其化合物
一、金属活动性顺序表及其应用
二、金属及其化合物推断题的分析方法1.特殊的颜色(1)焰色反应:黄色——Na元素;紫色——K元素;砖红色——Ca元素;黄绿色——Ba元素。(2)溶液的颜色
2.特殊性质(1)在一定条件下能够漂白有色物质的淡黄色固体只有Na2O2。(2)遇到SCN-显红色的只有Fe3+。(3)常见的可在NaOH溶液中溶解的白色沉淀是Al(OH)3。(4)常见的不溶于水、稀盐酸或稀硝酸的白色沉淀是AgCl、BaSO4。
3.特殊反应(1)能与强酸溶液反应产生气体的物质:排在H前面的活泼金属、不稳定弱酸对应的盐(如碳酸盐、碳酸氢盐、亚硫酸盐、亚硫酸氢盐等)。(2)能与强碱溶液反应产生气体的物质:金属单质,如铝;盐类中的铵盐,如硫酸铵、硝酸铵等。(3)既能与强酸溶液反应又能与强碱溶液反应的物质:金属单质,如铝等;两性氧化物,如Al2O3;两性氢氧化物,如Al(OH)3;弱酸的铵盐,如碳酸铵、碳酸氢铵、亚硫酸铵、亚硫酸氢铵;弱酸的酸式盐,如碳酸氢钠、硫氢化钠等。(4)能与冷水反应产生气体的物质:活泼金属中的K、Ca、Na,Na2O2。
1.(2019年陕西渭南中学高三质检)X、Y、Z三种物质存在如图所示的转化关系(图中“→”表示转化一步完成)。下列各组物质中,不能满足此转化关系的是(　　)。
金属及其化合物之间的转化
解析▶　A项,铝与氧气反应生成氧化铝,氧化铝与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠,但偏铝酸钠无法一步制得单质铝,所以不能满足Z X的转化,B项,铁与氯气反应生成氯化铁,氯化铁与铁反应生成氯化亚铁,氯化亚铁溶液与锌反应生成单质铁,可以实现以上转化;C项,碳与二氧化碳反应生成一氧化碳,一氧化碳与氧气反应生成二氧化碳,二氧化碳与镁反应生成单质碳,可以实现以上转化;D项,氯气在氢气中燃烧生成氯化氢,氯化氢与氢氧化钠反应生成氯化钠,电解熔融的氯化钠生成氯气,氯气与钠反应生成氯化钠,可以实现以上转化。
1.(2019年安徽合肥高三调研)在给定条件下,下列物质间转化均能一步实现的是(　　)。A.Fe Fe2O3 FeCl3(aq)B.N2 NH3 NOC.SiO2 H2SiO3 Na2SiO3(aq)D.Al2O3 Al(OH)3 AlCl3(aq)
解析▶　A项,Fe与水蒸气在高温条件下反应生成的是四氧化三铁和氢气;B项,氮气和氢气在高温、高压、催化剂条件下反应生成氨气,氨气在催化剂作用下与氧气反应生成一氧化氮和水,物质间转化均能一步实现;C项,二氧化硅与水不反应,D项,氧化铝与氨水不反应,得不到Al(OH)3。
2.(2019年黑龙江哈尔滨师大附中高三期中)在给定条件下,下列物质间转化均能一步实现的是(　　)。A.NaHCO3(s) Na2CO3(s) NaOH(aq)B.Al(s) NaAlO2(aq) Al(OH)3(s)C.FeS2 SO3 H2SO4D.NaCl(aq) Na Na2O2
解析▶ A项,NaHCO3受热分解成Na2CO3、CO2和H2O,Na2CO3与饱和石灰水反应生成CaCO3和NaOH,两步反应均能实现;B项,Al与NaOH溶液反应生成NaAlO2和H2,NaAlO2与过量盐酸反应生成NaCl、AlCl3和H2O,第二步反应不能实现,C项,煅烧FeS2生成SO2;D项,电解氯化钠溶液得到氢氧化钠溶液、氢气和氯气。
一、常见金属及其化合物的转化关系1.直线型转化关系(A B C)(1)X为O2,如Na Na2O Na2O2。(2)X为强酸,如NaAlO2 Al(OH)3 AlCl3。(3)X为强碱,如AlCl3 Al(OH)3 NaAlO2。
二、常见的不能一步转化的反应金属单质 氧化物 碱1.能溶于水的碱[如NaOH、Ba(OH)2等]可通过一步反应实现氧化物到碱的转化。2.难溶于水的碱[如Al(OH)3、Cu(OH)2等]不能通过一步反应实现氧化物到碱的转化。以Cu(OH)2为例,只能CuO Cu2+ Cu(OH)2。
2.(2019年河南郑州实验中学高三期中)下列实验操作、现象、结论均正确的是(　　)。
3.(2019年安徽蚌埠一中高三期中)下表中对陈述Ⅰ、Ⅱ的正确性及其有无因果关系的判断都正确的是(　　)。
解析▶　铜绿的主要成分为Cu2(OH)2CO3,其能与稀盐酸反应而被除去,而Cu不与稀盐酸反应,A项正确;铜表面不会形成致密的氧化膜,铜在常温下与浓硫酸几乎不反应,可以用铜质容器盛放浓硫酸,B项错误;导线不用银质的是因为导线的用量太大,银比铜贵很多,C项错误;CuSO4·5H2O转化为CuSO4是化学变化,因CuSO4属于重金属盐,能使蛋白质变性,故能用作游泳池的消毒剂,D项错误。
4.(2019年黑龙江齐齐哈尔模拟)根据下列实验操作和现象所得出的结论错误的是(　　)。
解析▶　浓硫酸能将有机物中H、O元素以水的形式脱去而体现脱水性,将C元素氧化成二氧化碳而体现强氧化性,A项正确;溶液变为棕黄色,说明H2O2溶液氧化硫酸亚铁溶液生成Fe3+,一段时间后,溶液中有气泡生成,则说明溶液中的Fe3+催化H2O2分解产生O2,起催化作用的不是Fe2+,B项错误;铝片先用砂纸打磨,再加入浓硝酸中,由于浓硝酸具有强氧化性,常温下,铝与浓硝酸发生钝化反应,没有明显现象,C项正确;AgCl、AgI组成相似,则溶度积小的物质先生成沉淀,向浓度均为0.1 ml·L-1的KCl、KI混合溶液中逐滴滴加AgNO3溶液,先出现黄色沉淀,可说明Ksp(AgCl)K>sp(AgI),D项正确。
常见金属阳离子的除杂或净化方法
3.(2019年山东临沂期末)下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是(　　)。
A.FeCl3具有氧化性,可用作H2S的脱除剂B.Al2O3具有两性,可用于工业冶炼铝单质C.浓硝酸具有酸性,可用于钝化铁、铝D.氧化铁能与酸反应,可用于制作红色涂料
解析▶Fe3+具有强氧化性,H2S具有还原性,Fe3+能将-2价的S元素氧化,因此FeCl3可用作H2S的脱除剂,A项正确;氧化铝具有两性与工业冶炼铝单质无因果关系,B项错误;浓硝酸可用于钝化铁、铝,利用的是浓硝酸的强氧化性,不是酸性,C项错误;氧化铁为红棕色固体,可用于制作红色涂料,与化学性质无关,D项错误。
5.(2019年江苏南通海安高级中学检测)下列有关物质的性质与用途均正确且具有对应关系的是(　　)。
A.碳酸钠溶液具有碱性,可用于治疗胃酸过多B.氧化镁熔点高,可用于制造耐火材料C.钠的金属性比钾弱,钾与NaCl溶液反应制取单质NaD.氯化铁溶液呈酸性,可用于蚀刻铜电路板
解析▶胃酸的主要成分为盐酸,碳酸钠溶液碱性太强,不能用来治疗胃酸过多,A项错误;氧化镁熔点高且化学性质稳定,可用于制造耐火材料,B项正确;钠和钾都属于活泼金属,都能和水反应放出氢气,所以不能在溶液中制取Na,C项错误;氯化铁与Cu反应生成氯化亚铁和氯化铜,反应中氯化铁表现氧化性,与溶液的酸性无关,D项错误。
一、重要金属及其化合物的性质和应用
二、几个易混、易错的问题1.Na在氧气中燃烧,不论氧气是否足量,产物都为Na2O2。2.Fe与Cl2反应,不论Cl2是否过量,产物都为FeCl3。3.既能与酸反应又能与碱反应生成气体的物质不一定是Al,还有可能是(NH4)2CO3或NH4HCO3等。4.向某溶液中加入KSCN溶液,溶液变红,只能说明原溶液中含有Fe3+,无法证明是否含有Fe2+。
2.常见非金属氧化物的性质
3.与颜色有关的常见无机物的性质
1.(2019年禅城区高三调研测试)下列物质性质与应用的因果关系正确的是(　　)。A.二氧化硅的熔点高,可用于制备光导纤维B.焦炭具有还原性,高温下能将二氧化硅还原为硅C.二氧化锰具有强氧化性,故能将双氧水氧化为氧气D.Cl2具有强氧化性,故氯水具有杀菌、漂白作用
解析光导纤维的主要成分是SiO2,利用的是光的全反射,与SiO2的熔点高无关,A项错误;焦炭具有还原性,高温下能将SiO2还原为硅,B项正确;在双氧水分解制氧气时,MnO2作催化剂,与MnO2的氧化性无关,C项错误;氯气和水反应生成HClO,HClO具有强氧化性,能使有色物质褪色,D项错误。
1.(2019年山东淄博淄川中学高三开学考试)大多数物质的俗名是根据其特殊的物理性质或用途得来的。下列物质的俗名与化学式或用途不相符的是(　　)。
解析▶石英的主要成分是SiO2,SiO2是制造光导纤维的原料,SiO2不导电,不能用于制作集成电路板,A项错误;Na2CO3的俗名是纯碱,制造玻璃的原料是纯碱、石灰石、石英,B项正确;Na2SiO3的水溶液称为水玻璃,硅酸钠的用途之一是制备硅胶,C项正确;氧化铁俗称铁红,可制作油漆和涂料,D项正确。
1.NO2与H2O反应生成HNO3,但NO2不是酸性氧化物。2.干燥的Cl2不具有漂白性,氯水具有漂白性是因为含有的HClO具有强氧化性。3.SiO2与H2O不反应,但SiO2是酸性氧化物。4.二氧化硅与氢氟酸反应是二氧化硅的特性,但二氧化硅不是两性氧化物。5.几个反应中浓度变化对反应的影响:①Cu+H2SO4(浓);②MnO2+HCl(浓);③Cu+HNO3(浓)。6.注意区分SO2的还原性和漂白性。如SO2使溴水褪色体现了SO2的还原性;而SO2的漂白原理是它溶于水与有色物质直接化合,形成不稳定的无色化合物。
2.(2019年陕西高三第三次质量检测)气体X和气体Y同时通入盛有溶液Z的洗气瓶中(如图),一定没有沉淀生成的是(　　)。
解析▶ A项,NO2易溶于水生成硝酸,硝酸有强氧化性,SO2有还原性,能被硝酸氧化成硫酸,硫酸和氯化钡发生复分解反应生成白色硫酸钡沉淀;B项,氨气极易溶于水生成氨水,NH3·H2O能电离出OH-,OH-和Al3+反应生成氢氧化铝沉淀,氢氧化铝能溶于强碱但不溶于弱碱,所以一定有白色沉淀生成;C项,氨气极易溶于水生成氨水,氨水呈碱性,能和CO2反应生成碳酸铵,碳酸铵和氯化钙反应生成碳酸钙沉淀;D项,CO2和SO2通入CaCl2溶液中不发生反应,无沉淀产生。
2.(2019年山东临沂兴华学校高三月考)下列说法正确的是(　　)。A.酸雨是指pH<7的雨水,酸雨长时间放置,酸性变强B.可用排空气法收集NOC.用加热浓氨水的方法可以快速制氨气,经氯化钙干燥后得到纯净的氨气D.2NH3+3Cl2 6HCl+N2,因此可以用浓氨水检验氯气的管道是否漏气
解析▶ pH<5.6的雨水叫酸雨,长时间放置,酸雨中的亚硫酸会被氧化成硫酸,酸性变强,A项错误;NO会与氧气反应生成NO2,所以不能用排空气法收集NO,B项错误;氯化钙与氨气反应生成配合物,所以不能用氯化钙干燥氨气,C项错误;反应3Cl2+2NH3 N2+6HCl,生成的HCl与氨气相遇会产生白烟,所以可以用浓氨水检验氯气的管道是否漏气,D项正确。
3.(2019年云南玉溪峨山一中高三月考)下述实验中均有红棕色气体产生,对比分析所得结论不正确的是(　　)。
A.由①中的红棕色气体推断,产生的气体一定是混合气体B.红棕色气体不能表明②中木炭与浓硝酸发生了反应C.实验③说明浓硝酸具有挥发性,生成的红棕色气体为还原产物D.③的气体产物中检测出CO2,由此说明木炭一定与浓硝酸发生了反应
解析▶ 灼热的碎玻璃不能与浓硝酸发生反应,浓硝酸受热分解产生NO2和O2,A项正确;红热木炭可能只是热介质,使得浓硝酸发生分解反应生成NO2,不能表明木炭与浓硝酸发生了反应,B项正确;实验③说明浓硝酸具有挥发性,与红热木炭作用,生成的红棕色气体为NO2,氮元素的化合价降低,NO2为还原产物,C项正确;红热木炭可能与空气中的氧气发生反应生成CO2,不能说明木炭一定与浓硝酸发生了反应,D项错误。
常见有毒气体的尾气处理方法
3.(2019年福建龙海二中月考)已知某物质X能发生如下转化:下列有关上述转化关系中物质及其反应的叙述错误的是(　　)。A.若X为N2或NH3,则M为硝酸B.若X为S或H2S,则M为硫酸C.若X为非金属单质或非金属氢化物,则M不一定能与金属铜反应生成YD.反应①和②一定为氧化还原反应,反应③一定为非氧化还原反应
解析▶若X为N2或NH3,被氧气氧化为NO,进一步被氧化为NO2,再与水反应生成硝酸,则M为硝酸,A项正确;若X为S或H2S,被氧气氧化为SO2,进一步被氧化为SO3,再与水反应生成硫酸,则M为硫酸,B项正确;若X为N2或NH3,浓硝酸与铜反应生成NO2,C项正确;NO2与水的反应为氧化还原反应,D项错误。
4.(2019年河南辉县一中高三月考)已知甲、乙、丙、丁之间的转化关系如图所示,且甲、丁为单质。下列说法正确的是(　　)。A.若甲为Fe,丁为H2,则乙一定为酸B.若甲为非金属单质,则丁不一定为非金属单质C.若甲为金属单质,丁为非金属单质,则丁一定是H2D.若甲、丁均为金属单质,则组成元素的金属性:甲>丁
解析▶ 若甲为铁,丁为氢气,乙为酸或H2O(g)等,A项错误;若甲为非金属单质,则丁不一定为非金属单质,如氢气还原氧化铜,B项正确;若甲为金属单质,丁为非金属单质,则丁不一定是氢气,如碳和二氧化硅反应生成硅和CO,C项错误;若甲、丁均为金属单质,则组成元素的金属性甲不一定强于丁,如在一定条件下钠可以置换出K,D项错误。
5.(2019年湖南师大附中高三月考)已知X、Y、Z、W均为中学化学中常见的单质或化合物,它们之间的转化关系如图所示(部分产物已略去)。则W、X不可能是(　　)。
解析▶ A项,X为NaAlO2溶液,W为稀硫酸时,偏铝酸钠和少量稀硫酸反应生成氢氧化铝沉淀,与过量稀硫酸反应生成硫酸铝,氢氧化铝和硫酸铝之间可以相互转化,能实现上述转化关系;B项,X为铁,W为稀硝酸,铁与少量稀硝酸反应生成硝酸亚铁,与过量稀硝酸反应生成硝酸铁,硝酸铁和硝酸亚铁可以相互转化,符合转化关系;C项,X为氢氧化钙,W为二氧化碳,氢氧化钙与少量二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀,和过量二氧化碳反应生成碳酸氢钙,碳酸钙和碳酸氢钙可以相互转化,符合转化关系;D项,氯气和铁反应,无论Cl2是否过量,都只能生成氯化铁,不符合上述转化关系。
一、常见非金属单质及其化合物的转化关系
1.直线型转化关系非金属单质 酸性氧化物 酸 盐,如:C CO2 H2CO3 Na2CO3;S SO2 H2SO3 Na2SO3;P P2O5 H3PO4 Na3PO4。
3.连续氧化型转化关系A B C ,如:S S O2 SO3;N2 NO NO2;NH3 NO NO2;H2S SO2 SO3;C CO CO2。二、常见的不能一步转化的反应1.S不能一步转化成SO3,只能:S SO2 SO3。2.N2不能一步转化成NO2,只能:N2 NO NO2。3.SiO2不能一步转化成H2SiO3,只能:SiO2 Na2SiO3 H2SiO3。
4.(2019年河北邯郸永年区二中高三月考)由二氧化硅制高纯硅的流程如下,下列判断中错误的是(　　)。
A.①②③均属于氧化还原反应B.H2和HCl均可循环利用C.SiO2是一种坚硬难熔的固体D.SiHCl3的摩尔质量为135.5 g
解析▶ 反应①为SiO2+2C Si+2CO↑,反应②为Si(粗)+3HCl SiHCl3+H2,反应③为SiHCl3+H2 Si(纯)+3HCl,三个化学方程式中元素的化合价均发生变化,均属于氧化还原反应,A项正确;由生产高纯硅的流程示意图可知,H2和HCl既是反应物,又是生成物,所以可重复利用,B项正确;SiO2具有空间网状结构,硬度大,熔点高,C项正确;SiHCl3的摩尔质量为135.5 g·ml-1,D项错误。
6.(2019年甘肃武威六中高三阶段性考试)含硫煤燃烧会产生大气污染物,为防治该污染,某工厂设计了新的治污方法,同时可得到化工产品,该工艺流程如图所示。下列叙述不正确的是(　　)。
A.该过程中可得到化工产品H2SO4B.该过程中化合价发生改变的元素只有Fe和SC.该工艺流程能除去煤燃烧时产生的SO2D.图中涉及的反应之一为Fe2(SO4)3+SO2+2H2O 2FeSO4+2H2SO4
解析▶ 根据工艺流程图可知,Fe2(SO4)3和H2O吸收SO2生成FeSO4和H2SO4,反应的化学方程式为Fe2(SO4)3+SO2+2H2O 2FeSO4+2H2SO4,该工艺不仅吸收了二氧化硫,还得到了化工产品硫酸亚铁和硫酸,吸收过程中化合价发生变化的元素有氧、铁、硫,所以A、C、D三项均正确,B项错误。