内容正文:
考点2 元素及其化合物的转化关系
基于元素及其化合物的“价类”二维图,从物质类别、元素化合价两个角度认识元素及其化合物的性质及相互转化关系。
1.金属及其化合物
复习金属及其化合物时,可以按照“单质→氧化物→氢氧化物→盐”的顺序及转化关系,掌握一般性质,关注特殊性质。
(1)钠及其重要化合物
[微点拨] 重要的化学方程式:
①2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑;
②2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2;
③Na2CO3+CO2+H2O===2NaHCO3;
④2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O。
(2)铁及其重要化合物
[微点拨] 重要的化学方程式:
①2FeCl3+Fe===3FeCl2;
②2FeCl3+Cu===FeCl2+CuCl2(蚀刻铜质电路板);
③2FeCl2+Cl2===2FeCl3;
④4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3。
2.非金属及其化合物
复习非金属及其化合物,可以按照“氢化物→单质→氧化物→含氧酸→盐”
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的顺序及转化关系,认识各类物质的性质及转化关系。
(1)氯及其重要化合物
[微点拨1] 重要的化学方程式:
①MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O;
②2Cl2+2Ca(OH)2===CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O(制取漂白粉);
③2NaOH+Cl2===NaCl+NaClO+H2O(制取漂白液);
④Cl2+SO2+2H2O===H2SO4+2HCl。
(2)硫及其重要化合物
[微点拨2] 重要的化学方程式:
①2SO2+O22SO3;
②2H2S+SO2===3S↓+2H2O;
③2H2SO4(浓)+CuCuSO4+SO2↑+2H2O;
④2H2SO4(浓)+CCO2↑+2SO2↑+2H2O;
⑤2Na2SO3+O2===2Na2SO4。
(3)氮及其重要化合物
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[微点拨3] 重要的化学方程式:①Ca(OH)2+2NH4ClCaCl2+2NH3↑+2H2O;
②4NH3+5O24NO+6H2O;
③NH4HCO3NH3↑+CO2↑+H2O;
④3Cu+8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O;
⑤Cu+4HNO3(浓)===Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O。
◆[考查角度] 元素及其化合物的转化
1.(2023·辽宁卷)某工厂采用如下工艺制备Cr(OH)3,已知焙烧后Cr元素以+6价形式存在,下列说法错误的是( )
A.“焙烧”中产生CO2
B.滤渣的主要成分为Fe(OH)2
C.滤液①中Cr元素的主要存在形式为CrO
D.淀粉水解液中的葡萄糖起还原作用
命题立意
试题以工业生产、污染物处理中物质的转化为素材,考查学生对元素及其化合物的性质,化学实验的基本操作和化学基本概念等知识的掌握程度。
关键能力
此类试题以物质转化的工艺流程为载体,在相对陌生、简单的情境下,考查学生信息获取与加工、逻辑推理与论证的能力。
(1)信息获取与加工能力
T1流程图→“焙烧”中O2作氧化剂;T2流程图→“吸收塔”工艺中HF能与Na2CO3反应,“合成槽”中含有前一步过量的Na2CO3;
T3流程图→“浸取”工艺中O2作氧化剂。
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(2)逻辑推理与论证能力
T1物质转化流程中,焙烧过程发生反应4Na2CO3+2Cr2O3+3O24Na2CrO4+4CO2,同时FeO被氧化为Fe2O3;滤液①呈碱性,Cr元素主要以CrO形式存在。
解析:B [焙烧过程中铁、铬元素均被氧化,同时转化为对应钠盐,水浸时铁酸钠遇水水解生成氢氧化铁沉淀,滤液中存在铬酸钠,与淀粉的水解产物葡萄糖发生氧化还原得到氢氧化铬沉淀。A.铁、铬氧化物与碳酸钠和氧气反应时生成对应的钠盐和二氧化碳,A正确;B.焙烧过程铁元素被氧化,滤渣的主要成分为氢氧化铁,B错误;C.滤液①中Cr元素的化合价是+6价,铁酸钠遇水水解生成氢氧化铁沉淀溶液显碱性,所以Cr元素主要存在形式为CrO,C正确;D.由分析知淀粉水解液中的葡萄糖起还原作用,D正确; 故选B。]
2.(2022·湖南卷,7)铝电解厂烟气净化的一种简单流程如下:
下列说法错误的是( )
A.不宜用陶瓷作吸收塔内衬材料
B.采用溶液喷淋法可提高吸收塔内烟气吸收效率
C.合成槽中产物主要有Na3AlF6和CO2
D.滤液可回收进入吸收塔循环利用
解析:C [烟气(含HF)通入吸收塔,加入过量的碳酸钠,发生反应Na2CO3+2HF===2NaF+H2O+CO2↑,向合成槽中加入NaAlO2,发生反应6NaF+NaAlO2+2CO2===Na3AlF6+2Na2CO3,过滤得到Na3AlF6和