19 专题四 元素及其化合物 核心素养养成篇（Word教参）-【优化指导】2024高考化学二轮复习高中总复习·第2轮（老教材）

≡核心素养养成篇≡ 考向❶ 化工流程的“微设计”（变化观念与平衡思想） 化学工艺“微流程”是基于元素及其化合物的性质与转化而设计，依据复分解反应规律和氧化还原反应原理，分析物质的性质及物质之间的转化，设计物质的制备、分离提纯及检验等简单任务的方案；从问题和“微流程”出发，运用化学实验、理论模型等方法进行探索，提升解决实际问题的能力。 （2023·湖南卷）处理某铜冶金污水（含Cu2+、Fe3+、Zn2+、Al3+）的部分流程如下。 已知：①溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示： 物质 Fe(OH)3 Cu(OH)2 Zn(OH)2 Al(OH)3 开始沉淀pH 1.9 4.2 6.2 3.5 完全沉淀pH 3.2 6.7 8.2 4.6 ②Ksp(CuS)＝6.4×10-36，Ksp(ZnS)＝1.6×10-24。 下列说法错误的是(　　) A．“沉渣 Ⅰ ”中含有Fe(OH)3和Al(OH)3 B．Na2S溶液呈碱性，其主要原因是S2-＋H2O⥫⥬HS－＋OH－ C．“沉淀池 Ⅱ ”中，当Cu2+和Zn2+完全沉淀时，溶液中＝4.0×10-12 D．“出水”经阴离子交换树脂软化处理后，可用作工业冷却循环用水 D　解析：整个流程中要把Cu2+、Fe3+、Zn2+、Al3+等除去。在“混合槽 Ⅰ ”中，将污水与石灰乳混合且调pH＝4，根据表格中各金属离子沉淀的pH可知，Fe3+完全沉淀，Al3+部分沉淀，“沉渣 Ⅰ ”为Fe(OH)3和Al(OH)3，A正确；S2-为弱酸根离子，水解产生OH－，因此Na2S溶液呈碱性，B正确；“沉淀池 Ⅱ ”中，当Cu2+和Zn2+完全转化为CuS和ZnS沉淀时，＝＝＝＝4.0×10-12，C正确；“出水”经阴离子交换树脂处理后仍还含有大量的Na＋、Ca2+等，温度升高时易产生大量水垢，因此不可用作工业冷却循环水，D错误。 抓住“六个”关键，突破化工流程“微设计”问题： (1)看原料：明确化工生产或化学实验所需的原料及所含杂质，判断可能发生的反应。 (2)看目的：把握题干中的“制备”或“提纯”等关键词，确定化工生产或化学实验的目的。 (3)看箭头：进入的是投料（即反应物）；出去的是生成物（包括主产物和副产物）。 (4)看三线：主线主产品；分支副产品；回头为循环。 (5)找信息：明确反应条件的控制和分离提纯方法。 (6)判作用：参与反应、提供反应氛围、满足定量要求。 Li2CO3可用于制陶瓷、药物、催化剂等，微溶于水，在冷水中溶解度较热水中大，不溶于醇。利用海水资源（主要含Na＋、Cl－，少量Mg2+、K＋、Li＋、Ca2+、SO）制备Li2CO3的一种工艺如图所示： 下列说法错误的是(　　) A．工序③和工序④顺序可互换 B．选择温度为80～90 ℃，可降低碳酸锂在水中的溶解度，提高产率 C．用乙醇洗涤粗产品可起到快速干燥的效果 D．利用重结晶可分离NaCl和KCl A　解析：工序③加入Ca(OH)2沉淀Mg2+、SO，工序④加入Na2CO3沉淀过量Ca2+，故二者顺序不能互换，A错误；Li2CO3微溶于水，在冷水中溶解度较热水中大，工序⑤选择80～90 ℃，可降低Li2CO3的溶解度，提高产率，B正确；Li2CO3不溶于乙醇，且乙醇易挥发，利用乙醇洗涤Li2CO3可加快干燥速度，C正确；分离NaCl和KCl固体，可采用重结晶的方法，加水溶解后，利用二者的溶解度差异予以分离，D正确。 考向❷ 实验探究的“微设计”（科学探究与创新意识） 实验探究的“微设计”是基于物质的制备及性质而设计，侧重考查物质的性质及转化、实验操作及目的、实验现象及原因等；根据实验现象或数据对物质的性质及变化作出合理分析推理，提升实验探究能力。 （2022·湖南长沙一模）某学习小组设计制取SO2并验证其部分性质的实验装置图如下（夹持装置省略），下列说法错误的是(　　) A. Ⅰ 中固体物质是Na2SO3, Ⅰ 中发生的反应是非氧化还原反应 B．滴入浓硫酸前先通入氮气，防止空气中的氧气影响二氧化硫性质的检验 C. Ⅱ 装置溶液变红色，说明SO2是酸性氧化物； Ⅲ 装置中溶液红色褪去，说明SO2具有漂白性 D．取反应后 Ⅳ 溶液少许，滴入品红溶液，红色褪去；另取该反应后 Ⅳ 溶液少许，滴加AgNO3溶液，产生白色沉淀，以上现象不能说明SO2具有还原性 C　解析：Na2SO3→SO2过程中，S元素化合价不变，发生的是非氧化还原反应，A正确；滴入硫酸前先通入氮气，赶走装置内的空气，防止空气中的氧气影响二氧化硫性质的检验，B正确；二氧化硫与碳酸钠反应，但不能使酚酞褪色，酚酞红色褪去，可能是二氧化硫溶于水成酸性，不能说明SO2有漂白性，C错误；氯水中含有Cl－，若氯水未反应完，也能使硝酸银