内容正文:
拓展与归类·专题研析一 无机物转化类题型解题策略
1.常见元素及其化合物的转化关系
(1)直线型转化
(2)交叉型转化
(3)三角型转化
2.无机化合物转化解答步骤
例1下列各组物质之间通过一步反应不可以实现如图所示转化关系的是( )
C
选项 X Y Z 箭头上所标数字的
反应条件
A. SiO2 Na2SiO3 H2SiO3 ①Na2CO3熔融
B. NaCl NaHCO3 Na2CO3 ②加热
C. N2 NO2 HNO3 ③加热
D. C CO CO2 ④灼热炭粉
例2 已知A、B、C、D是中学化学的常见物质,且A、B、C均含有同一种元素。在一定条件下它们之间的相互转化关系如图所示(部分反应中的H2O已略去)。
请回答下列问题。
(1)若A可用于自来水消毒,D是生产、生活中用量最大、用途最广的金属单质,加热蒸干B的溶液不能得到B,则B的化学式是_________;工业上制取A的离子方程式为_____________________________________。
(2)若A是一种碱性气体,常用作制冷剂,B是汽车尾气的成分之一,遇
FeCl3
空气会变色,则反应①的化学方程式为
_________________________________。
(3)若D是氯碱工业的主要产品之一,B物质具有两性,则反应②的离子方程式是__________________________________。
(4)若A、C、D都是常见气体,C是导致酸雨的主要气体,则反应③的化学方程式为____________________________;某同学将收集到的一定量的酸雨保存在密闭容器中,每隔一定时间测酸雨的pH,发现在起始一段时间内,酸雨的pH呈减小趋势,用离子方程式解释原因:
_____________________________________。
Al(OH)3+OH-===[Al(OH)4]-
2H2S+SO2===3S+2H2O
2H2SO3+O2===4H++
【解析】(1)氯气常用于自来水消毒,则A为Cl2;铁是生产、生活中用量最大,用途最广的金属单质,D是铁,则B为FeCl3,C是FeCl2。(2)常用作制冷剂的碱性气体为NH3,汽车尾气中遇空气会变色的气体是NO。(3)常见的两性物质是Al2O3和Al(OH)3,D、C分别为NaOH和Na[Al(OH)4],故B为Al(OH)3。(4)若A、C、D都是常见气体,C是导致酸雨的主要气体,C应为SO2,D为O2,B为S,A为H2S。则反应③的化学方程式为2H2S+SO2===3S+2H2O。酸雨的主要成分是H2SO3,在放置过程中被氧气氧化为H2SO4,酸性增强。
例3 某研究小组为了探究一种无机矿物盐X(仅含四种元素)的组成和性质,设计并完成如下实验:
另取10.80 g X在惰性气流中加热至完全分解,得到6.40 g固体1。
(1)画出白色沉淀1中金属元素的原子结构示意图:___________,写出气体甲的电子式:________________。
(2)X的化学式是_______________,X在惰性气流中加热至完全分解的化学方程式为___________________________________________。
(3)白色沉淀2在空气中变成红褐色沉淀的原因是
_______________________________________(用化学方程式表示)。
(4)一定条件下,气体甲与固体1中的某种成分可能发生氧化还原反应,写出一个可能的化学方程式:_________________________,并设计实验
CaFe(CO3)2
4Fe(OH)2+2H2O+O2===4Fe(OH)3
方案验证该反应的产物:_________________________________________
_______________________________________________________________
____________________________________________。
【解析】因X与盐酸反应生成无毒气体甲,则X应为弱酸盐,又因X受热分解可生成气体甲和固体1,可推知固体1应为金属氧化物。因固体1中有与水反应的物质,且溶液1中通入气体甲先出现白色沉淀1后溶解,可推知固体1中含有CaO,气体甲为CO2。根据白色沉淀2在空气中变为红褐色沉淀,可知X中含有Fe2+。综上分析,X应由铁元素、钙元素、碳元素和氧元素构成。
检验Fe2O3:将固体用稀盐酸溶解,加入
KSCN溶液,若显红色