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常见无机物的性质、用途及转化
此题型以元素及其化合物相关知识为载体,考查物质的组成、性质、用途及相互转化,难度一般。解题关键是熟悉常见物质的重要性质,能将物质的宏观性质和用途与物质的微观结构建立联系。
考点1 常见无机物的性质及用途
【核心精讲】
1.常见金属及其化合物的重要性质和应用
重要性质
应用
Na2O2与H2O、CO2反应均可生成O2
作①
Na2CO3水解使溶液显碱性
用热的纯碱溶液洗去油污
NaHCO3受热分解可生成CO2,能与酸反应
用作焙制糕点的膨松剂、胃酸中和剂
钠钾合金呈液态,能导热
用作原子反应堆的②
常温下,铝、铁遇浓硫酸、浓硝酸③
用铝、铁制容器盛装和运输浓硫酸或浓硝酸
铝具有还原性,能发生铝热反应
可用于焊接铁轨、冶炼难熔金属
MgO、Al2O3熔点高
作④
材料
小苏打溶液和硫酸铝溶液反应可生成CO2
用作泡沫灭火器原料
明矾溶液显酸性
利用明矾溶液清除铜镜表面的铜锈
Al(OH)3有弱碱性
用作抗酸药
Al3+、Fe3+水解生成的氢氧化铝胶体、氢氧化铁胶体具有吸附性
明矾、铁盐用作⑤
Fe2O3是⑥ 色粉末
作红色颜料
K2FeO4是强氧化剂,其还原产物Fe3+水解生成氢氧化铁胶体
作新型消毒剂、净水剂
FeCl3溶液具有较强的氧化性:Cu+2FeCl32FeCl2+CuCl2
用于腐蚀铜制印刷电路板
CuSO4使蛋白质⑦
胆矾可以和石灰乳混合制成波尔多液(用于树木杀虫);误服CuSO4溶液,喝牛奶、蛋清或豆浆解毒
BaSO4难溶于水,不与胃酸反应
在医疗上用作“钡餐”
生石灰、无水氯化钙能与水反应
作(食品)⑧
KMnO4具有强氧化性,能和乙烯反应
能杀菌消毒;常用浸泡过KMnO4的硅藻土来保鲜水果
AgBr、AgI不稳定,见光易分解
用作感光材料
AgI分解吸热
用于人工降雨
2.常见非金属及其化合物的重要性质和应用
重要性质
应用
ClO2具有较强的氧化性
用于自来水杀菌消毒
次氯酸盐具有强氧化性
作杀菌消毒剂、漂白剂
4HF+SiO22H2O+SiF4↑
用氢氟酸刻蚀玻璃
SO2具有漂白性
用于漂白纸浆、毛、丝等
二氧化硫具有还原性
可用作葡萄酒的保鲜剂
浓硫酸具有⑨
作干燥剂(不能干燥NH3、H2S、HI等气体)
氮气的化学性质稳定
作保护气
浓氨水具有挥发性和还原性
检验输送Cl2的管道是否漏气
液氨汽化吸收大量的热
作⑩
草木灰和硫酸铵反应可生成氨气
草木灰和铵态氮肥不能混合施用
硅的半导体性能
制半导体、芯片、太阳能电池
二氧化硅导光能力强,并且有硬度和柔韧度
可作
硅胶吸水性强,疏松多孔,表面积大
作干燥剂、催化剂载体
硅酸钠等硅酸盐的水溶液是一种无机黏合剂
盛放碱性溶液的试剂瓶不能用玻璃塞
水玻璃不燃不爆
可用作防火材料
P2O5能与水反应
作干燥剂(不可干燥食品)
干冰升华吸收大量的热
用于
白磷(P4)易燃烧
制高纯度磷酸、烟幕弹、燃烧弹等
肥皂水显碱性
作蚊虫叮咬处的清洗剂
【真题引领】
1.(2024·山东卷)物质性质决定用途,下列两者对应关系错误的是 ( )
A.石灰乳除去废气中二氧化硫,体现了Ca(OH)2的碱性
B.氯化铁溶液腐蚀铜电路板,体现了Fe3+的氧化性
C.制作豆腐时添加石膏,体现了CaSO4的难溶性
D.用氨水配制银氨溶液,体现了NH3的配位性
2.(2024·山东卷)化学品在食品工业中也有重要应用,下列说法错误的是 ( )
A.活性炭可用作食品脱色剂
B.铁粉可用作食品脱氧剂
C.谷氨酸钠可用作食品增味剂
D.五氧化二磷可用作食品干燥剂
3.(2023·重庆卷)下列叙述正确的是 ( )
A.Mg分别与空气和氧气反应,生成的产物相同
B.SO2分别与H2O和H2S反应,反应的类型相同
C.Na2O2分别与H2O和CO2反应,生成的气体相同
D.浓硫酸分别与Cu和C反应,生成的酸性气体相同
【考前预测】
1.(2024·广东模拟)下列陈述Ⅰ和Ⅱ均正确,且具有因果关系的是 ( )
选项
陈述Ⅰ
陈述Ⅱ
A
I2和CCl4都是非极性分子
I2易溶于CCl4
B
铁罐车可用于装运浓硝酸
常温下,Fe与浓硝酸不反应
C
SO2可用作葡萄酒的保鲜剂
SO2具有漂白性
D
H—F的键能比H—Cl大
HF的沸点高于HCl
2.(2024·广东模拟)下列劳动项目与所述的化学知识没有关联的是 ( )
选项
劳动项目
化学知识
A
用明矾处理废水
Al(OH)3是两性氢氧化物
B
用ClO2对自来水消毒
ClO2具有强氧化性
C
用氢氟酸刻蚀石英制作艺术品
HF可与SiO2反应
D
焊接金属时用NH4Cl溶液除锈
N水解使溶液呈酸性
考点2 元素及其化合物的性质及转化
【核心精讲】
一、钠及其化合物
1.“价-类”二维图转化关系
2.下列说法正确的是 。
A.Na既可置换出CuSO4溶液中的Cu,又可置换出熔融CuCl2中的Cu
B.1 mol Na与足量O2反应生成Na2O或Na2O2,转移电子的物质的量一定相等
C.将大小相同的Na分别投入①0.1 mol·L-1盐酸、②0.1 mol·L-1 CuSO4溶液、③H2O、④C2H5OH中,放出氢气由快到慢的顺序是①②④③
D.某物质的焰色试验呈黄色,则该物质一定是钠盐
E.1 mol Na2O2参与反应,转移的电子数目一定为NA
F.除去Na2CO3固体中的NaHCO3固体可用加热法
二、铁及其化合物
1.“价-类”二维图转化关系
2.下列说法正确的是 。
A.Fe与非金属单质[如O2(点燃)、Cl2、S]反应时均生成二价铁的化合物
B.酸性KMnO4溶液可用于检验FeCl3中是否混有Fe2+
C.FeCl3、Fe2(SO4)3的水溶液蒸干后所得固体均为溶质本身
D.向某溶液中加入强氧化剂(H2O2或氯水)后,再加入KSCN溶液,溶液变红色,说明原溶液中含有Fe2+
E.配制FeCl2溶液时既要加入Fe粉,又要加入盐酸;配制FeCl3溶液时要加入浓盐酸
F.因为Fe与Cl2反应生成FeCl3,Fe2O3不与H2O直接反应,所以不可采用化合反应制备FeCl2或Fe(OH)3
三、氯及其化合物
1.“价-类”二维图转化关系
2.下列说法正确的是 。
A.标准状况下,22.4 L氯气与碱[NaOH或Ca(OH)2]或水充分反应时,转移电子数都为NA,生成的Cl-的物质的量都为1 mol
B.向Ca(ClO)2溶液中通入少量SO2气体,离子方程式为Ca2++2ClO-+2SO2+2H2OCaSO4↓+2Cl-+S+4H+
C.氯水可以使有色布条褪色,是因为氯水中存在的Cl2分子具有强氧化性
D.氯水一般要现配现用,因为次氯酸易分解,放置数日后溶液酸性逐渐减弱
E.HF是弱酸,应保存在玻璃试剂瓶中
F.NH4F可用于除去溶液中的Mg2+、Ca2+
G.少量的氯气与甲烷在光照下反应,有机产物只有1种
四、氮及其化合物
1.“价-类”二维图转化关系
2.下列说法正确的是 。
A.氮有多种氧化物,其中为酸性氧化物的有N2O3、NO2、N2O5
B.NO2通入水中和通入NaOH溶液中,都发生歧化反应,且2个反应的还原产物中N元素化合价相同
C.HNO3、HClO见光或受热均易分解,应贮存于棕色试剂瓶中,置于避光阴凉处
D.常温下,金属铁、铝、铜与浓硝酸反应一般生成NO2,与稀硝酸反应一般生成NO
E.加热试管底部的NH4Cl固体,固体量减少,并且试管口可以收集到NH4Cl固体,说明NH4Cl易升华
五、硫及其化合物
1.“价-类”二维图转化关系
2.下列说法正确的是 。
A.除去附着在试管内壁上的硫,除了用热的NaOH溶液,还可以用酒精
B.SO2使溴水、酸性KMnO4溶液褪色,体现了SO2的还原性
C.C与浓硫酸反应的产物按以下流程进行检验:无水CuSO4→澄清石灰水→酸性KMnO4溶液→品红溶液
D.把SO2气体通入Ba(NO3)2溶液中,有白色沉淀BaSO3生成
E.O3、H2O2、湿润的Cl2和SO2都具有漂白性,漂白后加热都可复原,且SO2和Cl2混合使用漂白效果更好
【真题引领】
考向1 直线型转化
1.(2023·江苏卷)氮及其化合物的转化具有重要应用。下列说法不正确的是 ( )
A.实验室探究稀硝酸与铜反应的气态产物:HNO3(稀)NONO2
B.工业制硝酸过程中的物质转化:N2NOHNO3
C.汽车尾气催化转化器中发生的主要反应:2NO+2CON2+2CO2
D.实验室制备少量NH3的原理:2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O
考向2 “价-类”二维图
2.(2023·广东卷)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
考向3 循环型转化
3.(2024·安徽卷)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
4.(2023·北京卷,改编)一种分解氯化铵实现产物分离的物质转化关系如下,其中b、d代表MgO或Mg(OH)Cl中的一种。下列说法正确的是 ( )
A.a、c分别是HCl、NH3
B.d既可以是MgO,也可以是Mg(OH)Cl
C.转化过程中不涉及氧化还原反应
D.等压条件下,反应①②的反应热之和小于氯化铵直接分解的反应热
【考前预测】
1.过量SO2与以下0.1 mol·L-1的溶液反应,下列化学方程式错误的是 ( )
溶液
现象
化学方程式
A
Na2S
产生淡黄色沉淀
3SO2+2Na2S3S↓+2Na2SO3
B
FeCl3
溶液由棕黄色变浅绿色
2FeCl3+SO2+2H2O2FeCl2+H2SO4+2HCl
C
CuCl2
溶液褪色,产生白色沉淀
SO2+2CuCl2+2H2O2CuCl↓+H2SO4+2HCl
D
Na2CO3
(含酚酞)
溶液由红色变无色
2SO2+Na2CO3+H2OCO2+2NaHSO3
2.(2024·广东模拟)用FeCl3、CuCl2的混合溶液可吸收工厂排放的H2S废气,从而减少空气污染并回收S,其过程如图所示(各步均进行完全)。下列叙述不正确的是 ( )
A.吸收前后混合溶液中Fe3+、Cu2+浓度均减小
B.在转化体系中化合价没有变化的元素只有Cu
C.Fe3+和Cu2+是该反应的催化剂
D.反应①的离子方程式为H2S+Cu2+CuS↓+2H+
3.部分含Mg或Al或Fe物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列推断合理的是 ( )
A.若a在沸水中可生成e,则a→f的反应一定是化合反应
B.在g→f→e→d转化过程中,一定存在物质颜色的变化
C.加热c的饱和溶液,一定会形成能产生丁达尔效应的红棕色分散系
D.若b和d均能与同一物质反应生成c,则组成a的元素一定位于元素周期表p区
参考答案
考点1 常见无机物的性质及用途
核心精讲
①供氧剂 ②导热剂 ③钝化 ④耐高温 ⑤净水剂(混凝剂) ⑥红棕 ⑦变性 ⑧干燥剂 ⑨吸水性 ⑩制冷剂 光导纤维 人工降雨
真题引领
1.C 解析 A项,用石灰乳除去废气中的二氧化硫,二氧化硫是酸性氧化物,与石灰乳(主要成分为氢氧化钙)反应,体现了Ca(OH)2的碱性;B 项,氯化铁溶液腐蚀铜电路板,发生反应2Fe3++Cu2Fe2++Cu2+,体现了Fe3+的氧化性;C项,制作豆腐时添加石膏,是因为石膏中的钙离子能使豆浆中的蛋白质发生聚沉;D 项,用氨水配制银氨溶液,NH3与Ag+形成配位键,体现了NH3的配位性。
2.D 解析 五氧化二磷虽然具有强烈的吸水性,但它遇水生成的磷酸或偏磷酸具有腐蚀性,对人体有害,不能用于食品干燥,D项错误。
3.C 解析 镁在空气中燃烧除与氧气反应外,还会与二氧化碳和氮气反应,A项错误;SO2与H2O发生非氧化还原反应,而与H2S会发生氧化还原反应,二者反应的类型不相同,B项错误;Na2O2分别与H2O和CO2反应,生成的气体均为氧气,C项正确;浓硫酸与Cu反应生成二氧化硫,而与C反应生成二氧化碳和二氧化硫,二者生成的酸性气体不完全相同,D项错误。
考前预测
1.A 解析 常温下,铁与浓硝酸会发生钝化反应,生成致密的氧化膜阻碍反应继续进行,B项错误;二氧化硫具有还原性,能防止葡萄酒中的某些成分被氧化,延长葡萄酒的保质期,C项错误;氟化氢能形成分子间氢键,氯化氢不能,氟化氢的分子间作用力大于氯化氢,两者的沸点高低与键能大小无关,D项错误。
2.A 解析 用明矾处理废水,是因为明矾在水中能电离出铝离子,铝离子与水电离产生的氢氧根离子结合生成氢氧化铝胶体,Al(OH)3胶体具有吸附性,与Al(OH)3是两性氢氧化物无关,A项没有关联。
考点2 元素及其化合物的性质及转化
核心精讲
一、BF
解析 A项,Na不可置换出CuSO4溶液中的Cu,但可以置换出熔融CuCl2中的Cu;C项,放出氢气由快到慢的顺序是①②③④;D项,该物质不一定是钠盐,只能说明该物质含钠元素;E项,转移的电子数目不一定为NA,如1 mol Na2O2与SO2反应,转移的电子数目为2NA。
二、E 解析 A项,Fe与O2(点燃)反应后的产物是Fe3O4,Fe与Cl2反应只生成FeCl3,Fe与S反应只生成FeS。B项,酸性条件下,Mn也可被Cl-还原为无色的Mn2+。C项,FeCl3溶液加热蒸干得Fe(OH)3,灼烧Fe(OH)3可得Fe2O3;Fe2(SO4)3溶液蒸干得Fe2(SO4)3。D项,应先加入KSCN溶液,无明显变化说明原溶液中无Fe3+,再加入强氧化剂(H2O2或氯水)后溶液变红色,说明原溶液中含有Fe2+;检验Fe2+也可以用K3[Fe(CN)6]溶液,将K3[Fe(CN)6]加入溶液中,若生成蓝色沉淀,则说明原溶液中含有Fe2+。F项,制备FeCl2可用化合反应2FeCl3+Fe3FeCl2,制备Fe(OH)3可用化合反应4Fe(OH)2+O2+2H2O4Fe(OH)3。
三、F 解析 A项,氯气与水反应的离子方程式为Cl2+H2OH++Cl-+HClO,该反应为可逆反应,所以转移电子数小于NA;B项,Ca2++3ClO-+SO2+H2OCaSO4↓+Cl-+2HClO(少量SO2);C项,有色布条褪色是因为氯水中含有的HClO具有氧化性;D项,次氯酸分解生成HCl和氧气,溶液酸性增强;E项,HF能腐蚀玻璃,故应保存在塑料瓶中;G项,甲烷与氯气在光照下反应,无论氯气是否足量,都有一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷和四氯化碳4种有机产物生成。
四、C 解析 A项,NO2为不成盐氧化物。B项,NO2通入水中发生的反应为3NO2+H2O2HNO3+NO,还原产物为NO;NO2通入NaOH溶液中发生的反应为2NO2+2NaOHNaNO3+NaNO2+H2O,还原产物为NaNO2,NO和NaNO2中N元素化合价不相同。D项,常温下,金属铁、铝均和浓硝酸发生钝化反应。E项,试管口有NH4Cl固体,是因为NH4Cl受热分解生成的NH3和HCl气体在试管口又重新化合成了NH4Cl固体。
五、B 解析 A项,不能用酒精,可以用CS2,因为S易溶于CS2; C项,流程应该为无水CuSO4检验水→品红溶液检验SO2→酸性KMnO4溶液除去SO2→品红溶液检验SO2是否除尽→澄清石灰水检验CO2;D项,SO2气体通入Ba(NO3)2溶液中生成BaSO4沉淀;E项,O3、H2O2、湿润的Cl2的漂白作用是不可逆的,SO2和Cl2混合会发生氧化还原反应,将失去漂白作用。
真题引领
1.B 解析 氮气与氧气在放电或高温条件下反应生成NO,但NO不与水发生化学反应,且工业制硝酸的物质转化为N2NH3NONO2HNO3,B项错误。
2.B 解析 由图可知,a、b、c、d、e对应的物质分别为钠或铜、氧化钠或过氧化钠或氧化亚铜、氢氧化钠或氢氧化亚铜、氢氧化铜、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项合理;钠、氧化钠、过氧化钠都能与H2O反应生成氢氧化钠,B项不合理;新制氢氧化铜可用于检验葡萄糖中的醛基,C项合理;若b能与H2O反应生成O2,则b为过氧化钠,过氧化钠中含共价键和离子键,D项合理。
3.D 解析 Cl2与水反应生成HClO和HCl,无法直接生成NaClO,A项错误;SO2与水反应生成亚硫酸而不是硫酸,B项错误;氧化铁与水不反应,C项错误;CO2与水反应生成碳酸,碳酸与碳酸钙反应生成碳酸氢钙,碳酸氢钙受热分解生成二氧化碳气体,D项正确。
4.C 解析 NH4Cl分解的产物是NH3和HCl,HCl与MgO反应生成Mg(OH)Cl,Mg(OH)Cl又可以分解得到HCl和MgO,则a为NH3,b为Mg(OH)Cl,c为HCl,d为MgO,A、B两项均错误。反应①②中均不涉及元素化合价的变化,均不是氧化还原反应,C项正确。反应①和反应②相加即为氯化铵直接分解的反应,由盖斯定律可知,等压条件下,反应①②的反应热之和等于氯化铵直接分解的反应热,D项错误。
考前预测
1.A 解析 过量 SO2与0.1 mol·L-1的Na2S溶液反应,产生的淡黄色沉淀是S,还生成了NaHSO3,不能生成Na2SO3,因此,总反应的化学方程式为5SO2+2Na2S+2H2O3S↓+4NaHSO3,A项错误。
2.B 解析 吸收剂吸收了硫化氢后生成了水,Fe3+、Cu2+浓度均减小,A项正确;根据流程图可知,H、Cl、Cu元素的化合价均没有发生变化,B项错误;根据流程图可知,吸收硫化氢的反应的化学方程式为2H2S+O22H2O+2S↓,Fe3+和Cu2+是该反应的催化剂,C项正确。
3.B 解析 若a在沸水中可生成e,则a为Mg,e为Mg(OH)2,f为镁盐,a→f的反应有多种,可能为Mg+2HClMgCl2+H2↑,该反应属于置换反应,可能为Mg+Cl2MgCl2,该反应属于化合反应,综上,a→f的反应不一定是化合反应,A项错误。e能转化为d,此时e为白色沉淀Fe(OH)2,d为红褐色沉淀Fe(OH)3,说明在g→f→e→d转化过程中,一定存在物质颜色的变化,B项正确。若c为铝盐或四羟基合铝酸盐,加热c的饱和溶液,不会形成能产生丁达尔效应的红棕色分散系,C项错误。假设b为Al2O3,即d为Al(OH)3,c为铝盐,Al2O3、Al(OH)3与稀盐酸反应均生成铝盐,此时组成a的元素为Al,位于元素周期表p区;假设b为Fe2O3,即d为Fe(OH)3,c为铁盐,Fe2O3、Fe(OH)3与稀盐酸反应均生成铁盐,此时组成a的元素为Fe,位于元素周期表d区,故D项错误。
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