内容正文:
(五) 常见无机物的性质与转化
高考真题导向
1.(2024·北京高考)关于Na2CO3和NaHCO3的下列说法中,不正确的是( )
A.两种物质的溶液中,所含微粒的种类相同
B.可用NaOH溶液使NaHCO3转化为Na2CO3
C.利用二者热稳定性差异,可从它们的固体混合物中除去NaHCO3
D.室温下,二者饱和溶液的pH差约为4,主要是由于它们的溶解度差异
解析:选D。Na2CO3和NaHCO3的溶液中均存在H2O、H2CO3、H+、OH-、Na+、、,A正确;NaHCO3加入NaOH溶液会发生反应NaOH+NaHCO3===Na2CO3+H2O,B正确;NaHCO3受热易分解,可转化为Na2CO3,而Na2CO3热稳定性较强,利用二者热稳定性差异,可从它们的固体混合物中除去NaHCO3,C正确;室温下Na2CO3和NaHCO3饱和溶液pH相差较大的主要原因是的水解程度远大于,D错误。
2.(2024·江苏高考)下列化学反应表示正确的是( )
A.汽车尾气处理:2NO+4CON2+4CO2
电催化为N2的阳极反应:+12H++10e-===N2↑+6H2O
C.硝酸工业中NH3的氧化反应:4NH3+3O22N2+6H2O
D.CO2和H2催化制二甲醚:2CO2+6H2CH3OCH3+3H2O
解析:选D。根据O原子守恒可知,A错误;阳极应发生失电子的反应,B错误;NH3发生催化氧化反应生成NO,该反应的化学方程式应为4NH3+5O24NO+6H2O,C错误。
3.(2024·江苏高考)在给定条件下,下列制备过程涉及的物质转化均可实现的是( )
A.HCl制备:NaCl溶液H2和Cl2HCl
B.金属Mg制备:Mg(OH)2MgCl2溶液Mg
C.纯碱工业:NaCl溶液NaHCO3Na2CO3
D.硫酸工业:FeS2H2SO4
解析:选A。电解NaCl溶液可得到NaOH、H2和Cl2,H2在Cl2中燃烧可生成HCl,A正确;电解MgCl2溶液得到Mg(OH)2,B错误;H2CO3的酸性比HCl弱,故NaCl溶液中通入CO2不能得到NaHCO3,C错误;SO2与H2O反应生成H2SO3,D错误。
4.(2024·安徽高考)下列选项中的物质能按图示路径在自然界中转化,且甲和水可以直接生成乙的是( )
选项
甲
乙
丙
A
Cl2
NaClO
NaCl
B
SO2
H2SO4
CaSO4
C
Fe2O3
Fe(OH)3
FeCl3
D
CO2
H2CO3
Ca(HCO3)2
解析:选D。氯气和水反应生成HCl和HClO,不能直接生成NaClO,A项错误;SO2和水反应生成H2SO3,不能直接生成H2SO4,B项错误;Fe2O3难溶于水,不与水反应,不能直接生成Fe(OH)3,C项错误;CO2和H2O反应生成H2CO3,H2CO3和少量Ca(OH)2反应生成Ca(HCO3)2,Ca(HCO3)2受热分解生成CaCO3、H2O、CO2,D项正确。
5.(2023·广东高考)部分含Na或含Cu物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列推断不合理的是( )
A.可存在c→d→e的转化
B.能与H2O反应生成c的物质只有b
C.新制的d可用于检验葡萄糖中的醛基
D.若b能与H2O反应生成O2,则b中含共价键
解析:选B。由图可知a、b、c对应物质分别为:钠、氧化钠(或过氧化钠)、氢氧化钠或a、b、e、d对应物质分别为:铜、氧化亚铜、氧化铜、氢氧化铜。氢氧化钠和硫酸铜反应生成氢氧化铜,氢氧化铜受热分解生成氧化铜,所以存在c→d→e的转化,A合理;钠和氧化钠(或过氧化钠)都能与H2O反应生成氢氧化钠,B不合理;新制氢氧化铜可用于检验葡萄糖中的醛基,C合理;若b能与H2O反应生成O2,则b为过氧化钠,结构中含共价键和离子键,D合理。
解题必备知能
1.钠及其化合物的转化关系
[注意] ①过氧化钠结构与性质的特殊性;
②碳酸钠与碳酸氢钠的鉴别与转化;
③侯氏制碱法;
④能够利用化学方程式完成相关转化。
2.铁及其化合物的转化关系
[注意] ①亚铁离子、铁离子的性质及检验方法;
②铁的氢氧化物的制备及转化;
③四氧化三铁的组成、结构及性质;
④铁及其化合物的物理性质与用途。
3.氯及其化合物的转化关系
[注意] ①氯气的相关性质;
②新制氯水的成分及性质的多样性;
③氯气没有漂白性,次氯酸具有漂白性;
④氯气的制备实验及注意事项是高考实验的热点之一。
4.硫及其化合物的转化关系
[注意] ①从价态和类别的角度理解二氧化硫性质的多样性;
②从量变与质变的角度理解浓硫酸与稀硫酸性质的差异;
③浓硫酸的特性及相关反应。
5.氮及其化合物的转化关系
[注意] ①从价态的角度理解硝酸的强氧化性,并注意在离子共存、离子方程式书写中的应用;
②浓硝酸、稀硝酸性质的差异, 能正确书写相关化学方程式。
③常见环境问题及成因。
题组跟进演练
1.(2024·江苏南京模拟)硫及其化合物的转化具有重要应用。下列说法正确的是( )
A.工业制硫酸过程中的物质转化:FeS2H2SO4
B.工业尾气中的SO2处理:SO2CaSO4
C.向硫代硫酸钠溶液中滴加稀硫酸:Na2S2O3+3H2SO4===Na2SO4+4SO2↑+3H2O
D.钙基固硫主要反应:2CaO+O2+2SO22CaSO4
解析:选D。工业制硫酸过程中二氧化硫不是直接溶于水,而是转化为三氧化硫,再用硫酸吸收,A错误;工业尾气中的SO2主要用CaO吸收,不是氯化钙,B错误;向硫代硫酸钠溶液中滴加稀硫酸,反应为Na2S2O3+H2SO4===Na2SO4+SO2↑+S↓+H2O,C错误;钙基固硫是用生石灰来除去生成的SO2,反应的化学方程式2CaO+O2+2SO22CaSO4,D正确。
2.在中学常见的物质中,选择合适的物质和条件按以下流程进行转化。
下列表格中所选的物质或试剂(所需条件已略去),不能完全满足以上转化流程的是( )
选项
X
试剂1
试剂2
A
Cl2
Fe
Cu
B
NH3
CuO
O2
C
C
SiO2
O2
D
Na[Al(OH)4]
稀盐酸
CO2
解析:选D。Fe与Cl2反应生成FeCl3,FeCl3与Cu反应生成FeCl2,FeCl2和Cl2反应生成FeCl3,转化能完全实现,A不选;NH3与CuO在高温条件下反应生成N2,N2和O2在高温或放电条件下反应生成NO,NO和NH3在催化剂加热条件下反应生成N2,转化能完全实现,B不选;C和SiO2在高温条件下反应生成CO,CO和O2反应生成CO2,CO2与C高温条件下反应生成CO,转化能完全实现,C不选;Na[Al(OH)4]与稀盐酸反应生成Al(OH)3或AlCl3,Al(OH)3和AlCl3均不与CO2反应,转化不能完全实现,D选。
3.(2024·广东广州三模)部分含铁物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列推断不合理的是( )
A.a在一定条件下分别与氧气或水蒸气反应均可生成相同的化合物
B.c溶于氢碘酸的离子方程式为Fe2O3+6H+===2Fe3++3H2O
C.f与g的相互转化均可通过化合反应来实现
D.g既可被氧化,也可被还原
解析:选B。如图,根据含铁化合物的价态可知,a为Fe,b为FeO,d为Fe(OH)3,e为Fe(OH)2,c为Fe2O3,f为Fe2+,g为Fe3+。3Fe+2O2Fe3O4,3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2,Fe分别与氧气和水蒸气反应可生成相同的化合物Fe3O4,A正确;Fe2O3溶于氢碘酸的离子方程式为Fe2O3+6H++2I-===2Fe2++3H2O+I2,B错误;Fe2+与Fe3+的相互转化可通过2FeCl2+Cl2===2FeCl3,2FeCl3+Fe===3FeCl2两个化合反应来实现,C正确;g为Fe3+,既可以被氧化生成+6价的高铁酸根,也可以被还原生成+2价的Fe2+,D正确。
4.(2024·重庆三模)由核电荷数为1~18的某些元素组成的单质A、B、C和甲、乙、丙、丁、戊五种化合物有如图所示的转换关系,A是地壳中含量最多的金属元素,下列选项正确的是( )
A.往丁溶液中滴加氨水至过量可得到澄清溶液
B.甲物质在工业上可用作耐火材料
C.甲→乙反应的离子方程式为Al3++3OH-===Al(OH)3↓
D.A→乙+C反应的化学方程式为Al+NaOH+2H2O===Na[Al(OH)4]+H2↑
解析:选B。A是地壳中含量最多的金属元素,则A为铝;由核电荷数为1~18的某些元素组成的单质A、B、C和甲、乙、丙、丁、戊五种化合物的转换关系可知,铝与氢氧化钠溶液反应生成四羟基合铝酸钠和氢气,则C为氢气、乙为四羟基合铝酸钠;铝与氧气反应生成氧化铝,则B为氧气、甲为氧化铝;氧化铝与氢氧化钠溶液反应生成四羟基合铝酸钠,与盐酸反应生成氯化铝和水,氯化铝溶液与氨水反应生成氯化铵和氢氧化铝沉淀,则丙为水、丁为氯化铝、戊为氢氧化铝。氢氧化铝是两性氢氧化物,溶于强酸强碱,但不溶于氨水,则向氯化铝溶液中滴加氨水至过量不能得到澄清溶液,A错误;氧化铝具有很高的熔、沸点,在工业上可用作耐火材料,B正确;甲→乙的反应为氧化铝与氢氧化钠溶液反应生成四羟基合铝酸钠和水,反应的离子方程式为Al2O3+2OH-+3H2O===2[Al(OH)4]-,C错误;A→乙+C的反应化学方程式为2Al+2NaOH+6H2O===2Na[Al(OH)4]+3H2↑,D错误。
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