内容正文:
题型04 物质的性质与应用
目录
第一部分 题型解码 高屋建瓴,掌握全局
第二部分 考向破译 微观解剖,精细教学
典例引领 方法透视 变式演练
考向01 钠及其重要化合物的性质和应用【重难】
考向02 镁、铝及其重要化合物的性质和应用
考向03 铁、铜及其重要化合物的性质和应用【重难】
考向04 碳、硅及其重要化合物的性质和应用
考向05 卤素及其重要化合物的性质和应用【重难】
考向06 氮、硫、磷及其重要化合物的性质和应用【重难】
考向07 金属及其重要化合物的相互转化【重难】
考向08 非金属及其重要化合物的相互转化【重难】
第三部分 综合巩固 整合应用,模拟实战
“物质的性质与应用” 是高考化学选择题的核心题型之一,主要考查考生对物质核心性质(物理性质、化学性质) 与实际应用场景对应关系的理解,本质是 “性质决定用途” 化学思维的具象化考查。该题型看似基础,却常通过 “易混淆性质”“跨模块关联”“陌生应用情境” 设置陷阱,需从考查逻辑、命题特征、解题策略三方面系统拆解。
高考对该题型的考查,始终围绕 “物质的某一特定性质,决定其能完成某一应用功能” 的逻辑链展开,不回避高频基础物质,但会通过 “多性质区分”“跨模块融合” 提升难度。
该题型的命题陷阱具有高度规律性,核心是 “打破考生对‘性质 - 用途’的惯性思维”。
陷阱 1:“性质混淆”—— 用 “无关性质” 误导对应。陷阱 2:“范围错位”—— 忽略应用的 “条件限制”。陷阱 3:“陌生情境”—— 用新应用考已知性质。
考向01 钠及其重要化合物的性质和应用
【例1-1】(2023·天津·高考真题)下列方法(试剂)中,无法鉴别和两种物质的是
A.焰色试验 B.试纸 C.稀氨水 D.
【例1-2】(25-26高三上·天津南开·开学考试)下列关于、的实验方案不能达到实验目的的是
A.用如图所示装置比较、的热稳定性
B.用加热的方法除去固体中混有的少量固体
C.用足量的除去溶液中的少量
D.用澄清石灰水鉴别和溶液
类别
性质
用途
碱金属及化合物
锂质量轻、比能量大
可用作电池负极材料
金属钠用于制造一种抗爆剂——四乙基铅
降低汽油的爆震性
金属钠能从置换出钛、锆、铌、钽等金属元素
制备难熔金属
钠钾合金在常温时液体,导热性能好
常用于原子反应堆的导热剂
焰色反应
检测某种金属元素或用于烟花,使焰火更加绚丽多彩。
高压钠灯能发出黄光,透雾能力强。
用于道路和广场的照明。
金属钾的熔沸点低于金属钠
用金属钠来制备金属钾
过氧化钠具有强氧化性,与CO2或水反应放出O2
可作为潜艇中氧气的来源
碳酸钠
用在制玻璃、制皂、造纸、纺织等工业
碳酸氢钠受热易分解,能与酸反应
常用于干粉灭火器、焙制糕点和用于治疗胃酸过多
生理盐水是消毒后的0.9%的氯化钠溶液
用于静脉注射、冲洗隐形眼镜和鼻腔冲洗等
易错考点
(1)过氧化钠的电子式为,其中含有离子键和非极性共价键。过氧化钠中阴离子为O,故Na2O2中阳离子和阴离子的个数之比为2∶1。Na2O2不是碱性氧化物,有强氧化性、漂白性,遇到湿润的红色石蕊试纸时,先使试纸变蓝,后使其褪色。
(2)Na2CO3与盐酸反应时,二者相对用量或滴加顺序不同,产生的现象和得到的产物不同。
(3)不能用Ca(OH)2鉴别Na2CO3和NaHCO3溶液,应选用CaCl2或BaCl2溶液。
(4)向饱和Na2CO3溶液中通入过量CO2,有晶体析出,发生反应Na2CO3+CO2+H2O===2NaHCO3↓。
(5)将NaHCO3溶液与NaAlO2溶液混合得到Al(OH)3沉淀,发生反应NaHCO3+NaAlO2+H2O===Al(OH)3↓+Na2CO3,此反应并非相互促进的水解反应。
(6)侯氏制碱法的原理:NaCl+CO2+H2O+NH3===NaHCO3↓+NH4Cl、2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O。
(7)Li和O2反应只生成Li2O;NaH是离子化合物,是一种强还原剂。NaK合金常温下呈液态,是原子反应堆的导热剂。
(8)不足量的Na2O2与CO2、H2O(g)混合气体反应时,Na2O2先与CO2反应。
(9)钠、钾保存在煤油中,而锂需要密封在石蜡中。
(10)钠的化合物俗名:火碱、烧碱、苛性钠——NaOH;纯碱、苏打——Na2CO3;小苏打——NaHCO3;芒硝——Na2SO4·10H2O;水玻璃——硅酸钠溶液。
【变式1-1】(25-26高三上·天津静海·阶段练习)Na2O2可用作潜水或宇航装置的CO2吸收剂和供氧剂,反应方程式为2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2。NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.1 molNa2O2晶体中离子数目为4NA
B.凡是生成1molO2的反应,其转移的电子数目均为4NA
C.1L1mol/LNa2CO3溶液含有的氧原子数目为3NA
D.44gCO2中σ键的数目为2NA
【变式1-2】(25-26高三上·天津滨海新·开学考试)离子化合物和与水的反应分别为①;②。下列说法正确的是
A.、中均有非极性共价键
B.①中水发生氧化反应,②中水发生还原反应
C.中O原子采用杂化
D.中阴、阳离子个数比为,中阴、阳离子个数比为
考向02 镁、铝及其重要化合物的性质和应用
【例2-1】(2023·天津·高考真题)下列常见物质及用途,错误的是
A.氢氧化铝可用于治疗胃酸过多
B.SiO2可用于制造光导纤维
C.Fe2O3是铁红,可以用作染料
D.钠起火,可以使用水基灭火器扑灭
【例2-2】(25-26高三上·天津滨海新·阶段练习)部分含或或元素的物质类别与相应化合价关系如图。下列推断错误的是
A.若b和d均能与同一物质反应生成c,则组成a的元素一定位于周期表p区或d区
B.加热c的饱和溶液,一定会得到原溶质的固体
C.若a在沸水中可生成e,则工业上一般不采用电解g的方式制备a
D.在转化过程中,一定存在物质颜色的变化
类别
性质
用途
镁、铝及其化合物
镁铝合金质量轻、强度大
可用作高铁车厢材料
Al具有良好的延展性和抗腐蚀性
常用铝箔包装物品
常温下铝、铁遇浓硫酸、浓硝酸钝化
铝和铁制容器可盛装或运输浓硫酸、浓硝酸
铝有还原性,与氧化铁反应放出大量的热(铝热剂)
可用于焊接铁轨
MgO、Al2O3熔点高
制耐火坩埚、耐火管和耐高温的实验仪器
氢氧化铝胶体具有吸附性
常用作净水剂
Al(OH)3有弱碱性
可用于中和胃酸
明矾溶液中Al3+水解生成氢氧化铝胶体,具有吸附性
明矾作净水剂(混凝剂)
明矾溶液显酸性
中国古代利用明矾溶液清除铜镜表面的铜锈
生石灰、无水氯化钙能与水反应
可用作(食品)干燥剂
小苏打和硫酸铝反应生成二氧化碳
可以作泡沫灭火器
BaSO4不溶于水,不与胃酸反应
医疗上进行胃部造影前,BaSO4做患者服用的“钡餐”
易错考点
(1)Al、Al2O3、Al(OH)3均既能与强酸反应,又能与强碱反应。弱酸(如碳酸)、弱碱(如NH3·H2O)不能与它们反应。
(2)铝元素在溶液中有两种存在形式:Al3+、AlO。有Al3+存在的溶液为酸性,与其发生相互促进的水解反应的离子有CO、HCO、S2-、HS-、ClO-等;有AlO存在的溶液为碱性,AlO与Al3+不能在溶液中同时存在,会因发生相互促进的水解反应而产生沉淀:Al3++3AlO+6H2O===4Al(OH)3↓。
(3)铝热反应不仅仅是单质铝与Fe2O3反应,还包含制取其他难熔金属的反应;铝热剂是混合物。
(4)Al(OH)3可用作抗酸药;明矾常用于净水;泡沫灭火器所用试剂为Al2(SO4)3溶液和NaHCO3溶液。
(5)利用偏铝酸盐制备Al(OH)3,一般不用强酸,因为强酸的量控制不当会使制得的Al(OH)3溶解。若向偏铝酸盐溶液中通入CO2,生成的Al(OH)3不溶于碳酸,CO2过量时生成HCO,不过量时生成CO。
【变式2-1】(2025·天津·二模)下列物质性质与用途对应关系、错误的是
A.氧化铝熔点高,可以用来做耐火材料
B.硅的导电性介于导体和绝缘体之间,可用于制造光导纤维
C.氧化钙能与二氧化硫反应,可作为工业废气处理时的脱硫剂
D.饱和氯水既有酸性又有漂白性,加入适量小苏打,其漂白性增强
【变式2-2】(24-25高三上·天津红桥·期末)化学物质在航天领域有着广泛的用途。下列说法错误的是
A.硬铝合金作航天飞船材料 B.作航天飞船的太阳能电池板
C.煤油和液氧作火箭的发射推进剂 D.高温结构陶瓷作返回器外壁
考向03 铁、铜及其重要化合物的性质和应用
【例3-1】(2025·天津·高考真题)依据下列实验操作及现象,不能得出相应结论的是
实验操作及现象
结论
A
将稀盐酸滴入NaHCO3溶液中,产生的气体通入澄清的石灰水,石灰水变浑浊
非金属性:Cl>C
B
硫化锌(ZnS,白色)、硫化镉(CdS,黄色)为难溶电解质。向浓度均为0.1 mol/L的Zn2+、Cd2+混合液中,滴加Na2S稀溶液,先出现的沉淀是黄色的
C
向可能含有Fe2+的未知溶液中,滴加1滴溶液,有特征蓝色沉淀生成
原未知溶液中含有Fe2+
D
向含有新制的氢氧化铜的碱性溶液中,加入乙醛溶液并加热,出现砖红色沉淀
乙醛具有还原性
A.A B.B C.C D.D
【例3-2】(2023·天津·高考真题)铜及其化合物在生产生活中有重要作用。
(1)基态Cu原子的价层电子排布式是 ,与相比较,离子半径较大的是 。
(2)铜的一种化合物的晶胞如图所示,其化学式为 。
(3)在H2O2作用下,铜与浓盐酸的反应可用于制备,写出该反应化学方程式: 。反应中,H2O2实际消耗量大于理论用量的原因是 。H2O2电子式为 。
(4)上述制备反应中,下列物质均可替代H2O2作氧化剂,最适合的是是 (填序号)。
a.硝酸 b. c.
(5)Cu2+和I-的反应可用于Cu含量的定量分析。向CuCl2溶液中滴入KI溶液,生成一种碘化物白色沉淀,且上层溶液可使淀粉溶液变蓝。该白色沉淀的化学式为 。反应中KI的作用为 。
类别
性质
用途
铁、铜及其化合物
金属铁具有导电、导热性、延展性
用于制发电机和电动机的铁芯,还原铁粉,制造机器、工具和炊具
常温下铝、铁遇浓硫酸、浓硝酸钝化
铝和铁制容器可盛装或运输浓硫酸、浓硝酸
铁合金硬度大,韧性强
常用于建筑材料、铁轨等
氧化铁呈红棕色
油漆颜料
四氧化三铁具有磁性
磁性材料,激光打印机的墨粉
亚铁盐具在还原性,是血红蛋白的主要成分
常用作还原剂,也是补铁剂
三价铁盐具有氧化性,还能水解产生胶体
腐蚀印刷电路板,常用作净水剂
K2FeO4是强氧化剂,还原产物Fe3+水解生成氢氧化铁胶体
K2FeO4作新型净水剂
铜具有优良的导电性﹑导热性﹑延展性和耐蚀性。
用于制作发电机﹑母线﹑电缆﹑开关装置﹑变压器等电工器材。
铜合金主要有白铜、青铜、黄铜,其性能各不相同
用于制造精密机械、轴承、齿轮、耐腐蚀材料
氧化铜是黑色固体,具有氧化性、催化性能
用于制人造丝、陶瓷、釉及搪瓷、电池、石油脱硫剂、杀虫剂、催化剂、绿色玻璃等用。
氧化亚铜是红色固体,既有氧化性又有还原性
用于制造船底防污漆(用来杀死低级海生动物)、分析试剂、红色玻璃,用作陶瓷和搪瓷的着色剂,用于镀铜及镀铜合金溶液的配制。
CuSO4使蛋白质变性
误服CuSO4溶液,喝蛋清或豆浆解毒
易错考点
(1)Fe与O2、H2O(g)反应的产物都是Fe3O4,而不是Fe2O3;Fe在Cl2中燃烧,无论Cl2过量还是不足均生成FeCl3;Fe与S反应时只能生成FeS;通过上述事实说明Cl2的氧化性强于S的氧化性(或氯元素的非金属性强于硫元素的非金属性)。
(2)常温下,Fe、Al在冷的浓硫酸或浓硝酸中发生钝化,钝化属于化学变化,但加热后继续反应。
(3)一定条件下,铁与硝酸、浓硫酸反应时,首先生成的一定是Fe3+,当铁过量时,过量的铁将Fe3+还原为Fe2+:2Fe3++Fe===3Fe2+。
(4)Fe3+存在的溶液一定呈酸性,因为Fe3+在pH为3.2左右时已经沉淀完全。
(5)当Fe2+与Fe3+共存时,检验Fe2+的方法是取少许溶液,向其中加入酸性高锰酸钾溶液,溶液紫红色褪去;检验Fe3+的方法是取少许溶液,向其中加入KSCN溶液,溶液变为红色。
(6)铁氰化钾{化学式为K3[Fe(CN)6]}法鉴别Fe2+、Fe3+:Fe2+能与[Fe(CN)6]3-形成蓝色沉淀Fe3[Fe(CN)6]2,而Fe3+则不能。
(7)配制FeCl2溶液要加入Fe粉防氧化,同时加入盐酸,抑制Fe2+水解;配制FeCl3溶液要加入浓盐酸抑制Fe3+水解。
(8)制备Fe(OH)2的方法很多,原则有两点:一是溶液中的溶解氧必须提前除去;二是反应过程中必须与O2隔绝。同时要牢记Fe(OH)2转化为Fe(OH)3时的颜色变化(白色沉淀迅速变成灰绿色,最后变为红褐色)。
【变式3-1】(25-26高三上·天津·阶段练习)部分含Fe、Cu物质的价-类二维图如图所示,下列说法正确的是
A.若c为黑色粉末,则组成c的金属元素一定位于元素周期表ds区
B.若蒸干h溶液并灼烧,一定存在转化关系:h→f→d→a
C.用e检验糖类,若有b生成,则该糖类一定为葡萄糖
D.若g为氯化物,则g一定可通过a发生化合反应制得
【变式3-2】(2025·天津武清·模拟预测)下列物质在生活中的应用与氧化还原反应无关的是
A.还原 Fe粉用作食品脱氧剂 B.FeSO4补血剂与维生素C配合使用效果更佳
C.SO2可用于丝织品漂白 D.用浸润KMnO4的硅藻土吸收水果散发的乙烯
考向04 碳、硅及其重要化合物的性质和应用
【例4-1】(2023·天津·高考真题)下列性质不能用于判断C、的非金属性强弱的是
A.元素的电负性
B.最高价氧化物的熔点
C.简单氢化物的热稳定性
D.最高价氧化物对应的水化物的酸性
【例4-2】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.氯碱工业:
B.硝酸工业:
C.制备高纯硅:
D.金属铝制备:
类别
性质
用途
碳、硅及其化合物
碳比较稳定,既有氧化性又有还原性,以还原性为主,其单质有石墨、金刚石、C60等同素异形体
可用来制造电石、粗硅;炼铁等
二氧化碳比较稳定,有氧化性,不能燃烧也不支持燃烧;固态二氧化碳俗称干冰。可进行光合作用。
干冰可作制冷剂,制造舞台烟雾;可作灭火剂;制碳酸饮料;可作气肥。
一氧化碳具有还原性,是合成气和各类煤气的主要组分,是有机化工的重要原料。
用来合成甲醇、乙酸、光气等,用作燃料及精炼金属的还原剂。
硅具有还原性,能够导电,是良好的半导体材料。
高纯的单晶硅是重要的半导体材料。
二氧化硅比较坚硬,透光性好,折光率较好。
制造玻璃、石英玻璃、水玻璃、光导纤维、光学仪器、工艺品和耐高温的化学仪器。
硅胶能吸收水分
可用作(袋装食品)干燥剂
硅酸钠溶液俗称水玻璃,是黏稠状液体;是一种无机黏合剂。
常用作分析试剂、防火剂、黏合剂制备硅胶;盛放碱性溶液的试剂瓶不能用玻璃塞
易错考点
(1)Si、SiO2用途勿混淆:Si可用作半导体材料、光电池和芯片;SiO2可用于制作光导纤维、石英玻璃和光学仪器等。
(2)HF是弱酸,但能够与Si、SiO2反应:Si+4HF===SiF4↑+2H2↑、SiO2+4HF===SiF4↑+2H2O。所以HF不能用玻璃仪器盛放;其他的强酸都不能与Si、SiO2反应。
(3)硅单质能够与NaOH溶液反应生成H2:Si+2NaOH+H2O===Na2SiO3+2H2↑。
(4)硅的还原性比碳强,但高温下碳可用于制取粗硅:SiO2+2CSi(粗)+2CO↑(粗硅精炼的反应为Si+2Cl2SiCl4、SiCl4+2H2Si+4HCl)。
(5)H2CO3的酸性强于H2SiO3,所以有Na2SiO3+CO2(少量)+H2O===H2SiO3↓+Na2CO3;但SiO2能够与Na2CO3在高温下反应:SiO2+Na2CO3Na2SiO3+CO2↑(工业制玻璃的原理之一)。原因可从两方面解释:
①硅酸盐比碳酸盐稳定;②从化学平衡角度分析可知,该反应是由高沸点难挥发固体SiO2制得低沸点易挥发气体CO2。
(6)水泥、玻璃与陶瓷是三大传统无机非金属材料;碳化硅、氮化硅等是新型无机非金属材料。
【变式4-1】(2025·天津河西·三模)下列有关元素化合物用途的说法错误是
A.纯碱可以制玻璃和肥皂 B.次氯酸钠可作棉、麻和纸张的漂白剂
C.苯酚可用于杀菌消毒,是由于其氧化性 D.用焦炭和石英砂为原料,可制取粗硅
【变式4-2】(24-25高三上·天津南开·期中)近年来我国航天事业发展迅速,下列所涉及化学知识的叙述正确的是
A.“天舟六号”壳体使用的硬铝是纯净物
B.“长征七号”表面防热材料所用的镍基合金熔点高于镍
C.“天宫”空间站太阳能电池帆板的主要成分是二氧化硅
D.“嫦娥五号”取回的月壤样品中含有的石墨烯与地球上的石墨都是碳元素的同素异形体
考向05 卤素及其重要化合物的性质和应用
【例5-1】(2025·天津·高考真题)下列比较结果,错误的是
A.熔点:石英>苯酚
B.热稳定性:
C.离子半径:
D.分散系中分散质粒子的直径:胶体溶液
【例5-2】(2025·天津·高考真题)下列叙述和反应方程式相对应且正确的是
A.实验室制备氨气:
B.与盐酸反应:
C.常温下,将氯气通入溶液中:
D.氯化亚铁溶液中加入稀硝酸:(稀)
类别
性质
用途
卤素及其化合物
氯气具有强氧化性,能发生取代反应、加成反应
制取盐酸盐、能制备卤代烃
氟的有机化合物性质比较稳定
制备各种致冷剂;合成稳定的聚四氟乙烯;氟化烃可作血液的临时代用品,生产杀虫剂和高效灭火剂
溴具有强氧化性,溴化银具有感光性
用于制造染料、照相感光剂、药剂、农药和汽油抗爆剂等
碘单质能使淀粉变蓝;加碘盐(碘酸钾);碘伏;碘化银
检验淀粉;预防甲状腺肿大;消毒剂;用于人工降雨
二氧化氯具有强化性
作饮用水的消毒剂
氢氟酸能与二氧化硅反应
用于雕刻玻璃
次氯酸(盐)具有强氧化性
可作杀菌消毒剂,还可作漂白剂
易错考点
(1)1 mol Cl2参加反应,转移电子数可能是2NA,也可能是NA[与NaOH、Ca(OH)2反应]或小于NA(与水反应,该反应是可逆反应)。
(2)实验室制Cl2,除了用MnO2和浓盐酸反应(需加热)外,还可以用KMnO4、KClO3、NaClO与浓盐酸反应(都不需要加热),如ClO-+Cl-+2H+===Cl2↑+H2O。(酸化KMnO4溶液用的是H2SO4而不是盐酸)
(3)具有强氧化性的物质不一定具有漂白性,如Cl2可以用于漂白,但Cl2不具有漂白性,起漂白作用的是HClO。
(4)Cl2具有强氧化性,但常温下可以储存在钢瓶中。Cl2在点燃条件下与Fe反应,一定将铁氧化为FeCl3,而不是FeCl2。
(5)ClO-在酸性或碱性环境下均具有强氧化性,与SO、I-、S2-、Fe2+等还原性微粒不能大量共存;ClO-水解显碱性,如Fe3++3ClO-+3H2O===Fe(OH)3↓+3HClO,所以ClO-与Fe3+、Al3+均不能大量共存。
(6)向Ca(ClO)2溶液中通入SO2气体生成CaSO4,而不是CaSO3,其离子方程式为Ca2++3ClO-+SO2(少量)+H2O===CaSO4↓+Cl-+2HClO,Ca2++2ClO-+2SO2(过量)+2H2O===CaSO4↓+2Cl-+SO+4H+。
(7)氯水的主要性质①强氧化性——作用微粒:Cl2、HClO。氯水中有起漂白作用的HClO,故不能用pH试纸测定氯水的pH;氯水与还原剂发生反应并要求书写方程式时一般只考虑Cl2。②强酸性——作用微粒:H+。
【变式5-1】(2025·天津·高考真题)利用反应可处理。设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.中含有的电子数目为
B.消耗,生成的体积为67.2 L
C.处理6.5 g NaN3,至少需要
D.处理1 mol NaN3,反应转移的电子数目为
【变式5-2】(2023·天津·高考真题)常温下,二氧化氯(ClO2)是一种黄绿色气体,具有强氧化性,已被联合国卫生组织(WTO)列为Al级高效安全消毒剂。已知,工业上制备二氧化氯的方法之一是用甲醇在酸性条件下与氯酸钠反应,其反应的化学方程式:CH3OH+6NaClO3+3H2SO4=CO2↑+6ClO2↑+3Na2SO4+5H2O,则下列说法正确的是
A.CO2是非极性分子
B.键角:ClO<ClO
C.NaClO3在反应中做还原剂
D.ClO2分子空间构型为直线形
考向06 氮、硫、磷及其重要化合物的性质和应用
【例6-1】(2023·天津·高考真题)利用18O示踪技术研究H2O2与Cl2的反应历程,结果如下:
①
②
下列叙述正确的是
A.反应①是置换反应
B.18O的核电荷数是18
C.18O与16O互为同素异形体
D.反应历程中中的O-O键未发生断裂
【例6-2】(2025·天津·高考真题)硫是一种重要的非金属元素。
(1)基态S原子的价层电子的轨道表示式为 。H2S的VSEPR模型名称为 ,其空间结构为 。
(2)H2O、H2S、H2Se的沸点由高到低的顺序为 。
(3)NH4HS的电子式为 。在25℃和101 kPa下,NH3与H2S两种气体反应生成1 mol NH4HS固体时,放出90.4 kJ的热量,该反应的热化学方程式为 。
(4)25℃时,H2S的Ka1和Ka2分别为1.1×10-7、1.3×10-13,NH3·H2O的Kb为1.8×10-5,则NH4HS水溶液显 (填“酸性”“中性”“碱性”)。
(5)硫化锂晶体的晶胞如图,晶胞中含有硫离子的数目为 ;与硫离子最近且距离相等的锂离子的数目为 。
(6)将1.0 g硫粉和2.0 g铁粉均匀混合,放在陶土网上堆成条状。用灼热的玻璃棒触及混合粉末的一端引发反应,反应剧烈。实验中可能发生的反应为 (用化学方程式表示)。
氮、硫、磷及其化合物性质与应用
类别
性质
用途
氮、硫、磷及其化合物
氮气性质比较稳定
常用作保护气
氨气具有还原性;易液化;能促进植物生长。
制硝酸和硝酸铵;致冷剂;制化肥。
硫既有氧化性又有还原性
用来制硫酸 ;制造火药;作硫化剂;可作药皂。
二氧化硫既有氧化性又有还原性,还有漂白性,杀菌防腐消毒等性质
可作为杀虫剂、杀菌剂、漂白剂和还原剂;葡萄酒中常添加适量的二氧化硫。
浓硫酸具有吸水性、脱水性、强氧化性和催化性等性质。
常用作干燥剂、脱水剂、氧化剂和有机反应中的催化剂。
硫酸钡难溶于水,也不溶于酸
医学上常用作“钡餐”
白磷不溶于水,易燃,有很强的还原性。
常用于化学武器、制备磷酸及其化合物和制备杀虫剂等。
红磷较白磷稳定,有还原性。
用于生产安全火柴、有机磷农药、制磷青铜等
P2O5能与水反应
可用作(不可用作食品)干燥剂
硫易错考点
(1)体现S弱氧化性的两个反应:2Cu+SCu2S、Fe+SFeS。
(2)除去附着在试管内壁上的硫,除了用热的NaOH溶液外,还可以用CS2,但不能用酒精。
(3)SO2使含有酚酞的NaOH溶液褪色,表现SO2酸性氧化物的性质;使品红溶液褪色,表现SO2的漂白性;使溴水、酸性KMnO4溶液褪色,表现SO2的还原性;SO2与H2S反应生成S,表现SO2的氧化性。
(4)浓HNO3和Cu(足量)、浓H2SO4和Cu(足量)、浓盐酸和MnO2(足量)在反应时,随着反应的进行,产物会发生变化或反应停止。注意区分Zn和浓H2SO4的反应。
(5)SO2通入BaCl2溶液中无明显现象,原因是H2SO3的酸性比盐酸弱,弱酸不能制取强酸。若继续向溶液中通入NH3、H2S、NO2等气体,可以产生相关的沉淀
(6)酸的氧化性和氧化性酸:酸的氧化性指H+的弱氧化性,而氧化性酸指中心原子具有的强氧化性,如HClO、浓H2SO4、稀HNO3、浓HNO3中的Cl、S、N在反应中体现的强氧化性。
(7)SO2和CO2作为酸性氧化物,性质极其相似,不能从酸性氧化物的角度鉴别。通常利用SO2的漂白性和强还原性鉴别SO2和CO2或除去CO2中混有的SO2杂质。
(8)C与浓硫酸反应时,反应产物的检验应按以下流程进行: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。
氮易错考点
(1)氮的固定指氮元素由游离态变为化合态,故NH3转化为NO、HNO3转化为NO等反应不是氮的固定。
(2)氮氧化物的排放会造成光化学烟雾、硝酸型酸雨、臭氧层空洞等环境问题。
(3)通常收集气体的方法中,NH3只能用向下排空气法收集;NO只能用排水法收集;NO2只能用向上排空气法收集。
(4)硝酸、浓H2SO4、HClO均具有强氧化性,属于氧化性酸,其中HNO3、HClO见光或受热易分解。
(5)浓、稀硝酸均具有强氧化性,故与金属反应时都不能生成H2,但二者反应气体产物不同,浓硝酸的还原产物是NO2,稀硝酸的还原产物是NO。根据铜与浓HNO3、稀HNO3反应的剧烈程度差异,说明浓硝酸的氧化性强于稀硝酸,且一般硝酸的浓度越小,还原产物的化合价越低。
(6)浓HNO3显黄色是因为溶有NO2(HNO3见光或受热分解产生),而工业上制备的盐酸显黄色,是因为溶有Fe3+。
(7)实验室制备NH3,除了用Ca(OH)2和NH4Cl反应外,还可用浓氨水的分解(加NaOH固体或CaO)制取,而检验NH需用浓NaOH溶液并加热,用湿润的红色石蕊试纸检验生成的气体,以确定NH的存在。
(8)收集NH3时,把一团干燥的棉花放在试管口,以防止与空气对流;收集完毕尾气处理时,应在试管口放一团用稀硫酸浸湿的棉花,以吸收NH3。
(9)浓盐酸和浓氨水反应有白烟生成,常用于HCl和NH3的相互检验。
(10)NH3、HCl、SO2、NO2可用水进行喷泉实验,水溶性小的气体可用其他溶剂(如CO2用NaOH溶液)进行喷泉实验。
【变式6-1】(25-26高三上·天津南开·开学考试)如图所示为“双色双喷泉”实验装置,图中烧瓶内分别充满氨气和氯化氢,烧杯内盛装滴有石蕊溶液的蒸馏水。下列说法错误的是
A.在实验室中,可用浓盐酸和浓硫酸制备氯化氢
B.如果关闭c、d,打开a、b,可能会有白烟产生
C.实验中同时打开止水夹a、c、d,即可分别形成蓝色和红色喷泉
D.喷泉结束后,将烧瓶内溶液混合后蒸干可得氯化铵固体
【变式6-2】下图为氮、硫及其部分化合物的价类二维图,下列说法不正确的是
A.h和b一定条件下都可与金属单质化合
B.k→j转化的产物可能同时有和
C.g→i→j→k的转化可用于工业合成硝酸
D.a发生反应得到1molb,一定转移2mol电子
考向07 金属及其重要化合物的相互转化
【例7-1】(2025·天津河西·二模)下列有关物质的制备方法正确的是
A.饱和溶液制备纯碱:饱和溶液
B.工业制取盐酸:饱和溶液和
C.工业以制取硝酸:
D.海水提镁:浓缩海水
【例7-2】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.a位于元周期表的s区或ds区
D.若b能与H2O反应生成O2,则b中含共价键
一、钠及其重要化合物的性质和应用
知识主线
Na→Na2O→Na2O2→NaOH→Na2CO3→NaHCO3
转化关系
二、铝及其重要化合物的性质和应用
知识主线
Al→Al2O3→Al(OH)3→
转化关系
三、铁、铜及其重要化合物的性质和应用
1.铁及其化合物
知识主线
Fe→→→
转化关系
2.铜及其化合物
知识主线
Cu→←Cu(OH)2→
转化关系
【变式7-1】金属及其化合物的转化关系是化学学习的重要内容之一、下列各组物质的转化不能全部通过一步反应直接完成的是
A.
B.
C.
D.
【变式7-2】(23-24高三上·天津·阶段练习)在给定条件下,下列物质间的转化可以实现的是
A.
B.
C.
D.、、
考向08 非金属及其重要化合物的相互转化
【例8-1】(2025·天津·二模)地球上的生物循环涉及多种含氮物质,转化关系之一如图所示。下列说法错误的是
A.1个分子中σ键与π键数目之比为
B.反应j中被还原生成
C.反应c和反应k均为氮的固定
D.反应g中发生氧化反应
【例8-2】(25-26高三上·天津南开·月考)下列物质转化在给定条件下能实现的是
A.铝土矿(主要成分)
B.盐卤(含)溶液无水
C.
D.NaCl溶液
一、碳、硅及其重要化合物的性质和应用
知识主线
H4←―――→O―→O2 H4←―――→O2(H2O3)
转化关系
二、卤素及其重要化合物的性质和应用
知识主线
H ―→2―→HO―→HO2―→HO3―→HO4
转化关系
三、硫及其重要化合物的性质和应用
知识主线
硫化物H2 ―→ ―→O2―→O3(H2O4) ―→硫酸盐
转化关系
四、氮及其重要化合物的性质和应用
知识主线
铵盐H3―→N ―→2O―→O―→O2―→HO3―→硝酸盐
转化关系
【变式8-1】(24-25高三上·天津·期末)工业上制备高纯硅的流程如图所示,下列说法错误的是
A.Si和C是同一主族元素,所以和均是分子晶体
B.石英砂转化为粗硅的化学方程式为:
C.石英砂是制备普通玻璃的原料之一
D.利用高纯硅的半导体性能可制成光伏电站、电动汽车等的硅太阳能电池
【变式8-2】(2024·天津河北·一模)氮化硅(Si3N4)因其在高温和高频条件下的优异性能,成为现代微电子领域的重要材料。工业上用石英砂和原料气(含N2和少量O2)制备SiN4的操作流程如下(已知:粗硅中含少量Fe、Cu的单质及化合物;常温下Si3N4除与氢氟酸反应外不与其他酸反应),下列叙述不正确的是
A.“还原”时焦炭主要被氧化为CO2
B.“高温氮化”反应的化学方程式为:
C.“操作X”可将原料气通过灼热的铜粉
D.“稀酸Y”可选用稀硝酸
1.(25-26高三上·天津滨海新·月考)“类推”这种思维方法在化学学习与研究中有时会产生错误结论,因此类推的结论最终要经过实践的检验,才能决定其正确与否,下列几种类推结论中正确的是
A.向漂白粉溶液中通入少量CO2:Ca(ClO)2 + CO2+H2O = CaCO3↓+ 2HClO;向漂白粉溶液中通入少量SO2也会发生类似反应:Ca(ClO)2 + SO2+H2O = CaSO3↓+ 2HClO
B.Fe3+与过量浓氨水反应生成Fe(OH)3沉淀,Al3+与过量浓氨水反应也生成Al(OH)3沉淀
C.氟、氯、溴、碘单质熔沸点依次上升,HF、HCl、HBr、HI的沸点也依次升高
D.工业上用电解熔融氯化镁的方法冶炼金属镁;也可用电解熔融氯化铝的方法冶炼金属铝
2.(25-26高三上·天津滨海新·月考)根据下列实验事实,得出的结论正确的是
A.某溶液气体变蓝 结论:原溶液中一定含有
B.某溶液气体品红不褪色溶液变浑浊 结论:原溶液中一定含有碳酸根
C.气体气体白色沉淀 结论:原气体一定是CO
D.气体品红溶液褪色 结论:原溶液一定是SO2
3.(25-26高三上·天津滨海新·月考)下列实验中,能达到相应实验目的的是
A.钠的燃烧
B.推断S、C、Si的非金属性强弱
C.实验室氨气的尾气吸收
D.收集NO并防止其污染环境
A.A B.B C.C D.D
4.(25-26高三上·天津滨海新·月考)下列常见物质及用途,说法错误的是
A.液氨可作制冷剂 B.ClO2具有强氧化性,可用于自来水的杀菌消毒
C.SO2可作漂白剂和抗氧化剂 D.食品盒中常放一小袋Fe粉,用作干燥剂
5.(25-26高三上·天津南开·月考)下列实验设计能达到实验目的的是
试剂a
试剂b
试剂с
实验目的
A
亚硫酸钠
浓硫酸
品红溶液
验证亚硫酸钠变质
B
大理石
浓硝酸
硅酸钠溶液
验证酸性:
C
蔗糖
浓硫酸
酸性高锰酸钾溶液
验证蔗糖与浓硫酸作用过程中有生成
D
生石灰
浓氨水
酚酞溶液
是弱碱
A.A B.B C.C D.D
6.(25-26高三上·天津南开·月考)下列物质转化在给定条件下能实现的是
A.铝土矿(主要成分)
B.盐卤(含)溶液无水
C.
D.NaCl溶液
7.(25-26高三上·天津和平·阶段练习)以下实验设计能达到实验目的的是
实验目的
实验设计
A
检验FeCl2中的亚铁离子
加入酸性高锰酸钾,观察是否褪色
B
制备无水AlCl3
蒸发Al与稀盐酸反应后的溶液
C
鉴别NaHCO3和Na2CO3
加入澄清石灰水,观察现象
D
鉴别NaBr和KI溶液
分别加新制氯水后,用CCl4萃取
A.A B.B C.C D.D
8.(25-26高三上·天津·阶段练习)下列有关物质的性质与用途,不具有对应关系的是
A.植物油可加氢硬化,可用植物油制肥皂
B.为红棕色粉末,常用作油漆、涂料
C.的熔点高,常用作耐火、耐高温材料
D.金属原子核外电子跃迁,烟花中加入金属化合物产生五彩缤纷的焰火
9.(25-26高三上·天津·阶段练习)下列有关卤素的说法错误的是
A.从HF、HCl、HBr、HI酸性递增的事实,可推出F、Cl、Br、I的非金属性减弱的规律
B.HF、HCl、HBr、HI的热稳定性依次减弱,还原性依次增强
C.淀粉碘化钾溶液在空气中变蓝,
D.碘在碘化钾溶液中的溶解度大于在纯水中的溶解度
10.(25-26高三上·天津·阶段练习)下列说法中正确的是
A.铝箔插入稀硝酸中无明显现象,是因为铝箔表面被HNO3氧化,形成致密氧化膜
B.用酸性高锰酸钾溶液检验FeCl3溶液中是否含有FeCl2
C.用热的纯碱溶液洗涤炊具上的油污,不涉及化学变化
D.用酚酞可鉴别饱和食盐水与饱和碳酸钠溶液
11.(25-26高三上·天津·阶段练习)下列有关物质性质与用途对应关系错误的是
A.浓硫酸具有吸水性,可用作干燥剂
B.金属铝具有还原性,可用于冶炼金属
C.单晶硅熔点高,可用于制造芯片
D.Fe3+具有氧化性,可用氯化铁溶液腐蚀铜电路板
12.(2025·天津·二模)下列有关物质的制备方法正确的是
A.饱和NaCl溶液制备纯碱:饱和NaCl溶液NaHCO3Na2CO3
B.工业制取盐酸:饱和NaCl溶液H2和Cl2HCl
C.工业以NH3制取硝酸:
D.海水提镁:浓缩海水Mg(OH)2MgCl2溶液
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题型04 物质的性质与应用
目录
第一部分 题型解码 高屋建瓴,掌握全局
第二部分 考向破译 微观解剖,精细教学
典例引领 方法透视 变式演练
考向01 钠及其重要化合物的性质和应用【重难】
考向02 镁、铝及其重要化合物的性质和应用
考向03 铁、铜及其重要化合物的性质和应用【重难】
考向04 碳、硅及其重要化合物的性质和应用
考向05 卤素及其重要化合物的性质和应用【重难】
考向06 氮、硫、磷及其重要化合物的性质和应用【重难】
考向07 金属及其重要化合物的相互转化【重难】
考向08 非金属及其重要化合物的相互转化【重难】
第三部分 综合巩固 整合应用,模拟实战
“物质的性质与应用” 是高考化学选择题的核心题型之一,主要考查考生对物质核心性质(物理性质、化学性质) 与实际应用场景对应关系的理解,本质是 “性质决定用途” 化学思维的具象化考查。该题型看似基础,却常通过 “易混淆性质”“跨模块关联”“陌生应用情境” 设置陷阱,需从考查逻辑、命题特征、解题策略三方面系统拆解。
高考对该题型的考查,始终围绕 “物质的某一特定性质,决定其能完成某一应用功能” 的逻辑链展开,不回避高频基础物质,但会通过 “多性质区分”“跨模块融合” 提升难度。
该题型的命题陷阱具有高度规律性,核心是 “打破考生对‘性质 - 用途’的惯性思维”。
陷阱 1:“性质混淆”—— 用 “无关性质” 误导对应。陷阱 2:“范围错位”—— 忽略应用的 “条件限制”。陷阱 3:“陌生情境”—— 用新应用考已知性质。
考向01 钠及其重要化合物的性质和应用
【例1-1】(2023·天津·高考真题)下列方法(试剂)中,无法鉴别和两种物质的是
A.焰色试验 B.试纸 C.稀氨水 D.
【答案】C
【解析】A.钠元素、钡元素的焰色不同,可以用焰色试验鉴别碳酸钠和氯化钡,A不符合;
B.Na2CO3溶液显碱性,BaCl2溶液显中性,故可以用pH试纸检验Na2CO3和BaCl2,B不符合;
C.Na2CO3溶液和BaCl2溶液与氨水都不反应,都无现象,C符合;
D.Na2CO3溶液与Na2SO4溶液不反应,BaCl2溶液与Na2SO4反应生成白色沉淀硫酸钡, D不符合;
故答案为:C。
【例1-2】(25-26高三上·天津南开·开学考试)下列关于、的实验方案不能达到实验目的的是
A.用如图所示装置比较、的热稳定性
B.用加热的方法除去固体中混有的少量固体
C.用足量的除去溶液中的少量
D.用澄清石灰水鉴别和溶液
【答案】D
【解析】A.比较热稳定性时,Na2CO3热稳定性强,NaHCO3受热易分解,装置应将Na2CO3置于温度较高处(大试管),NaHCO3置于温度较低处(内套管),加热后若NaHCO3处澄清石灰水变浑浊而Na2CO3处不变,则可证明热稳定性差异,图示装置合理,A正确;
B.NaHCO3受热分解生成Na2CO3、CO2和H2O,加热可将杂质NaHCO3转化为Na2CO3,达到除杂目的,B正确;
C.Na2CO3溶液与足量CO2反应生成NaHCO3(Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3),可除去NaHCO3溶液中的少量Na2CO3,C正确;
D.澄清石灰水(Ca(OH)2)与Na2CO3、NaHCO3溶液均反应生成CaCO3白色沉淀(Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+2NaOH;NaHCO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+NaOH+H2O或2NaHCO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+Na2CO3+2H2O),现象相同,无法鉴别,D错误;
故答案为D。
类别
性质
用途
碱金属及化合物
锂质量轻、比能量大
可用作电池负极材料
金属钠用于制造一种抗爆剂——四乙基铅
降低汽油的爆震性
金属钠能从置换出钛、锆、铌、钽等金属元素
制备难熔金属
钠钾合金在常温时液体,导热性能好
常用于原子反应堆的导热剂
焰色反应
检测某种金属元素或用于烟花,使焰火更加绚丽多彩。
高压钠灯能发出黄光,透雾能力强。
用于道路和广场的照明。
金属钾的熔沸点低于金属钠
用金属钠来制备金属钾
过氧化钠具有强氧化性,与CO2或水反应放出O2
可作为潜艇中氧气的来源
碳酸钠
用在制玻璃、制皂、造纸、纺织等工业
碳酸氢钠受热易分解,能与酸反应
常用于干粉灭火器、焙制糕点和用于治疗胃酸过多
生理盐水是消毒后的0.9%的氯化钠溶液
用于静脉注射、冲洗隐形眼镜和鼻腔冲洗等
易错考点
(1)过氧化钠的电子式为,其中含有离子键和非极性共价键。过氧化钠中阴离子为O,故Na2O2中阳离子和阴离子的个数之比为2∶1。Na2O2不是碱性氧化物,有强氧化性、漂白性,遇到湿润的红色石蕊试纸时,先使试纸变蓝,后使其褪色。
(2)Na2CO3与盐酸反应时,二者相对用量或滴加顺序不同,产生的现象和得到的产物不同。
(3)不能用Ca(OH)2鉴别Na2CO3和NaHCO3溶液,应选用CaCl2或BaCl2溶液。
(4)向饱和Na2CO3溶液中通入过量CO2,有晶体析出,发生反应Na2CO3+CO2+H2O===2NaHCO3↓。
(5)将NaHCO3溶液与NaAlO2溶液混合得到Al(OH)3沉淀,发生反应NaHCO3+NaAlO2+H2O===Al(OH)3↓+Na2CO3,此反应并非相互促进的水解反应。
(6)侯氏制碱法的原理:NaCl+CO2+H2O+NH3===NaHCO3↓+NH4Cl、2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O。
(7)Li和O2反应只生成Li2O;NaH是离子化合物,是一种强还原剂。NaK合金常温下呈液态,是原子反应堆的导热剂。
(8)不足量的Na2O2与CO2、H2O(g)混合气体反应时,Na2O2先与CO2反应。
(9)钠、钾保存在煤油中,而锂需要密封在石蜡中。
(10)钠的化合物俗名:火碱、烧碱、苛性钠——NaOH;纯碱、苏打——Na2CO3;小苏打——NaHCO3;芒硝——Na2SO4·10H2O;水玻璃——硅酸钠溶液。
【变式1-1】(25-26高三上·天津静海·阶段练习)Na2O2可用作潜水或宇航装置的CO2吸收剂和供氧剂,反应方程式为2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2。NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.1 molNa2O2晶体中离子数目为4NA
B.凡是生成1molO2的反应,其转移的电子数目均为4NA
C.1L1mol/LNa2CO3溶液含有的氧原子数目为3NA
D.44gCO2中σ键的数目为2NA
【答案】D
【解析】A.Na2O2晶体中每摩尔含有2mol Na+和1mol ,总离子数为3NA,A错误;
B.生成1mol O2时转移电子数取决于反应类型,例如本题反应转移2NA,而电解水则转移4NA,B错误;
C.Na2CO3溶液中的氧原子包括溶质和水的贡献,总氧原子数远大于3NA,C错误;
D.CO2分子含2个σ键(每个C=O含1个σ键),44g CO2(1mol)的σ键数目为2NA,D正确;
故选D。
【变式1-2】(25-26高三上·天津滨海新·开学考试)离子化合物和与水的反应分别为①;②。下列说法正确的是
A.、中均有非极性共价键
B.①中水发生氧化反应,②中水发生还原反应
C.中O原子采用杂化
D.中阴、阳离子个数比为,中阴、阳离子个数比为
【答案】D
【解析】A.中的含有非极性共价键,而中的以离子形式存在,无共价键,A错误;
B.①中自身发生歧化反应,水未被氧化或还原;②中的H被还原,B错误;
C.中O原子有两条键和两对孤电子对,为杂化,C错误;
D.中的和2个的比为1:2,而中的2个与1个Ca2+的比为2:1,D正确;
故选D。
考向02 镁、铝及其重要化合物的性质和应用
【例2-1】(2023·天津·高考真题)下列常见物质及用途,错误的是
A.氢氧化铝可用于治疗胃酸过多
B.SiO2可用于制造光导纤维
C.Fe2O3是铁红,可以用作染料
D.钠起火,可以使用水基灭火器扑灭
【答案】D
【解析】A.胃酸中含有HCl,氢氧化铝可以与HCl反应,能用于治疗胃酸过多,A正确;
B.SiO2具有良好的光学特性,可用于制造光导纤维,B正确;
C.Fe2O3是一种红色粉末,俗称铁红,常用作红色染料,C正确;
D.钠能与水反应生成易燃性气体氢气,不能使用水基灭火器扑灭,D错误;
故选D。
【例2-2】(25-26高三上·天津滨海新·阶段练习)部分含或或元素的物质类别与相应化合价关系如图。下列推断错误的是
A.若b和d均能与同一物质反应生成c,则组成a的元素一定位于周期表p区或d区
B.加热c的饱和溶液,一定会得到原溶质的固体
C.若a在沸水中可生成e,则工业上一般不采用电解g的方式制备a
D.在转化过程中,一定存在物质颜色的变化
【答案】B
【解析】A.若b(+3价氧化物)和d(+3价碱)与同一物质(如酸)反应生成c(+3价盐),则a为或单质。位于p区(价电子),位于d区(价电子),均符合p区或d区,A正确;
B.c为+3价盐,若为等,可得到原溶质,若为或,加热饱和溶液时,因水解生成挥发性酸(),最终得到或沉淀,而非原溶质,B错误;
C.a在沸水中生成e(+2价碱),则a为(与沸水反应生成),g为。工业制电解熔融而非(熔点过高),C正确;
D.g→f→e→d为,(白色)被氧化为(红褐色),存在颜色变化,D正确;
故答案选B。
类别
性质
用途
镁、铝及其化合物
镁铝合金质量轻、强度大
可用作高铁车厢材料
Al具有良好的延展性和抗腐蚀性
常用铝箔包装物品
常温下铝、铁遇浓硫酸、浓硝酸钝化
铝和铁制容器可盛装或运输浓硫酸、浓硝酸
铝有还原性,与氧化铁反应放出大量的热(铝热剂)
可用于焊接铁轨
MgO、Al2O3熔点高
制耐火坩埚、耐火管和耐高温的实验仪器
氢氧化铝胶体具有吸附性
常用作净水剂
Al(OH)3有弱碱性
可用于中和胃酸
明矾溶液中Al3+水解生成氢氧化铝胶体,具有吸附性
明矾作净水剂(混凝剂)
明矾溶液显酸性
中国古代利用明矾溶液清除铜镜表面的铜锈
生石灰、无水氯化钙能与水反应
可用作(食品)干燥剂
小苏打和硫酸铝反应生成二氧化碳
可以作泡沫灭火器
BaSO4不溶于水,不与胃酸反应
医疗上进行胃部造影前,BaSO4做患者服用的“钡餐”
易错考点
(1)Al、Al2O3、Al(OH)3均既能与强酸反应,又能与强碱反应。弱酸(如碳酸)、弱碱(如NH3·H2O)不能与它们反应。
(2)铝元素在溶液中有两种存在形式:Al3+、AlO。有Al3+存在的溶液为酸性,与其发生相互促进的水解反应的离子有CO、HCO、S2-、HS-、ClO-等;有AlO存在的溶液为碱性,AlO与Al3+不能在溶液中同时存在,会因发生相互促进的水解反应而产生沉淀:Al3++3AlO+6H2O===4Al(OH)3↓。
(3)铝热反应不仅仅是单质铝与Fe2O3反应,还包含制取其他难熔金属的反应;铝热剂是混合物。
(4)Al(OH)3可用作抗酸药;明矾常用于净水;泡沫灭火器所用试剂为Al2(SO4)3溶液和NaHCO3溶液。
(5)利用偏铝酸盐制备Al(OH)3,一般不用强酸,因为强酸的量控制不当会使制得的Al(OH)3溶解。若向偏铝酸盐溶液中通入CO2,生成的Al(OH)3不溶于碳酸,CO2过量时生成HCO,不过量时生成CO。
【变式2-1】(2025·天津·二模)下列物质性质与用途对应关系、错误的是
A.氧化铝熔点高,可以用来做耐火材料
B.硅的导电性介于导体和绝缘体之间,可用于制造光导纤维
C.氧化钙能与二氧化硫反应,可作为工业废气处理时的脱硫剂
D.饱和氯水既有酸性又有漂白性,加入适量小苏打,其漂白性增强
【答案】B
【解析】A.氧化铝晶体内作用力为离子键,键能较大,熔点较高,所以氧化铝耐高温,可做耐火材料,A正确;
B.光导纤维的主要成分为二氧化硅,B错误:
C.碱性氧化物CaO能与酸性氧化物反应生成固态的盐,因而可作为工业废气处理时的脱硫剂,减少对大气的污染,C正确;
D.与水反应产生HCl、HClO,溶液中含有HCl使溶液显酸性,而HClO具有强氧化性,能够将有色物质氧化变为无色,因此饱和氯水既有酸性又有漂白性。氯气与水的反应是可逆反应,加入适量固体,反应消耗HCl,使化学平衡正向移动,导致溶液中增大,因而其漂白性增强,D正确;
故答案选B。
【变式2-2】(24-25高三上·天津红桥·期末)化学物质在航天领域有着广泛的用途。下列说法错误的是
A.硬铝合金作航天飞船材料 B.作航天飞船的太阳能电池板
C.煤油和液氧作火箭的发射推进剂 D.高温结构陶瓷作返回器外壁
【答案】B
【解析】A.硬铝是铝、铜、镁、锰等的合金,具有强度和硬度好、密度小等优点,适合作为航天飞船材料,A正确;
B.航天飞船的太阳能电池板的主要材料是晶体硅,而不是,B错误;
C.煤油和液氧燃烧时产生大量高温高压的气体,可以作为火箭的发射推进剂,C正确;
D.高温结构陶瓷具有耐高温、强度高、抗氧化等特性,可作返回器外壁,D正确;
故选B。
考向03 铁、铜及其重要化合物的性质和应用
【例3-1】(2025·天津·高考真题)依据下列实验操作及现象,不能得出相应结论的是
实验操作及现象
结论
A
将稀盐酸滴入NaHCO3溶液中,产生的气体通入澄清的石灰水,石灰水变浑浊
非金属性:Cl>C
B
硫化锌(ZnS,白色)、硫化镉(CdS,黄色)为难溶电解质。向浓度均为0.1 mol/L的Zn2+、Cd2+混合液中,滴加Na2S稀溶液,先出现的沉淀是黄色的
C
向可能含有Fe2+的未知溶液中,滴加1滴溶液,有特征蓝色沉淀生成
原未知溶液中含有Fe2+
D
向含有新制的氢氧化铜的碱性溶液中,加入乙醛溶液并加热,出现砖红色沉淀
乙醛具有还原性
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【解析】A.稀盐酸与NaHCO3反应生成CO2,只能说明HCl酸性强于H2CO3,但HCl不是Cl的最高价酸,无法直接推断Cl的非金属性>C,A结论错误;
B.先析出CdS黄色沉淀,说明CdS的溶度积更小,因此Ksp(ZnS)>Ksp(CdS),B结论正确;
C.与反应生成特征蓝色沉淀,可直接证明存在,C结论正确;
D.乙醛与新制Cu(OH)2在碱性条件下生成砖红色Cu2O,说明乙醛被氧化,具有还原性,D结论正确;
故选A。
【例3-2】(2023·天津·高考真题)铜及其化合物在生产生活中有重要作用。
(1)基态Cu原子的价层电子排布式是 ,与相比较,离子半径较大的是 。
(2)铜的一种化合物的晶胞如图所示,其化学式为 。
(3)在H2O2作用下,铜与浓盐酸的反应可用于制备,写出该反应化学方程式: 。反应中,H2O2实际消耗量大于理论用量的原因是 。H2O2电子式为 。
(4)上述制备反应中,下列物质均可替代H2O2作氧化剂,最适合的是是 (填序号)。
a.硝酸 b. c.
(5)Cu2+和I-的反应可用于Cu含量的定量分析。向CuCl2溶液中滴入KI溶液,生成一种碘化物白色沉淀,且上层溶液可使淀粉溶液变蓝。该白色沉淀的化学式为 。反应中KI的作用为 。
【答案】(1) 3d104s1 Cu+
(2)CuCl
(3) Cu+H2O2+2HCl=CuCl2+2H2O 反应生成Cu2+能够催化H2O2分解为H2O和O2
(4)b
(5) CuI 还原剂、沉淀剂
【解析】(1)已知Cu是29号元素,则铜的价层电子排布式是3d104s1,根据同一元素的微粒化合价越高,核外电子数越少,半径越小,故Cu+与Cu2+中半径较大的是Cu+,故答案为:3d104s1;Cu+;
(2)由题干铜的一种化合物的晶胞图所示可知,一个晶胞中含有Cu+为4个,含有Cl-个数为:=4个,故其化学式为CuCl,故答案为:CuCl;
(3)
在H2O2作用下,铜与浓盐酸的反应可用于制备CuCl2,根据氧化还原反应配平可得,该反应化学方程式为:Cu+H2O2+2HCl=CuCl2+2H2O,由于反应生成Cu2+能够催化H2O2分解为H2O和O2,导致反应中,H2O2实际消耗量总是大于理论,H2O2为共价化合物,故其电子式为:,故答案为:Cu+H2O2+2HCl=CuCl2+2H2O;反应生成Cu2+能够催化H2O2分解为H2O和O2;;
(4)HNO3被还原生成NO有毒,会污染环境,Cl2本身有毒也会污染环境,故上述制备反应中,下列物质均可替代H2O2作氧化剂,最适合的是是O2,故答案为:b;
(5)Cu2+和I-的反应可用于Cu含量的定量分析,向CuCl2溶液中滴入KI溶液,生成一种碘化物白色沉淀,且上层溶液可使淀粉溶液变蓝,说明反应生成了I2,根据化合价有升必有降的原理可知,反应中Cu的化合价降低到+1价,故反应的离子方程式为:2Cu2++4I-═2CuI↓+I2,即该白色沉淀的化学式为CuI,反应中KI的作用为将Cu2+充分还原为CuI,故答案为:CuI;将Cu2+充分还原为CuI。
类别
性质
用途
铁、铜及其化合物
金属铁具有导电、导热性、延展性
用于制发电机和电动机的铁芯,还原铁粉,制造机器、工具和炊具
常温下铝、铁遇浓硫酸、浓硝酸钝化
铝和铁制容器可盛装或运输浓硫酸、浓硝酸
铁合金硬度大,韧性强
常用于建筑材料、铁轨等
氧化铁呈红棕色
油漆颜料
四氧化三铁具有磁性
磁性材料,激光打印机的墨粉
亚铁盐具在还原性,是血红蛋白的主要成分
常用作还原剂,也是补铁剂
三价铁盐具有氧化性,还能水解产生胶体
腐蚀印刷电路板,常用作净水剂
K2FeO4是强氧化剂,还原产物Fe3+水解生成氢氧化铁胶体
K2FeO4作新型净水剂
铜具有优良的导电性﹑导热性﹑延展性和耐蚀性。
用于制作发电机﹑母线﹑电缆﹑开关装置﹑变压器等电工器材。
铜合金主要有白铜、青铜、黄铜,其性能各不相同
用于制造精密机械、轴承、齿轮、耐腐蚀材料
氧化铜是黑色固体,具有氧化性、催化性能
用于制人造丝、陶瓷、釉及搪瓷、电池、石油脱硫剂、杀虫剂、催化剂、绿色玻璃等用。
氧化亚铜是红色固体,既有氧化性又有还原性
用于制造船底防污漆(用来杀死低级海生动物)、分析试剂、红色玻璃,用作陶瓷和搪瓷的着色剂,用于镀铜及镀铜合金溶液的配制。
CuSO4使蛋白质变性
误服CuSO4溶液,喝蛋清或豆浆解毒
易错考点
(1)Fe与O2、H2O(g)反应的产物都是Fe3O4,而不是Fe2O3;Fe在Cl2中燃烧,无论Cl2过量还是不足均生成FeCl3;Fe与S反应时只能生成FeS;通过上述事实说明Cl2的氧化性强于S的氧化性(或氯元素的非金属性强于硫元素的非金属性)。
(2)常温下,Fe、Al在冷的浓硫酸或浓硝酸中发生钝化,钝化属于化学变化,但加热后继续反应。
(3)一定条件下,铁与硝酸、浓硫酸反应时,首先生成的一定是Fe3+,当铁过量时,过量的铁将Fe3+还原为Fe2+:2Fe3++Fe===3Fe2+。
(4)Fe3+存在的溶液一定呈酸性,因为Fe3+在pH为3.2左右时已经沉淀完全。
(5)当Fe2+与Fe3+共存时,检验Fe2+的方法是取少许溶液,向其中加入酸性高锰酸钾溶液,溶液紫红色褪去;检验Fe3+的方法是取少许溶液,向其中加入KSCN溶液,溶液变为红色。
(6)铁氰化钾{化学式为K3[Fe(CN)6]}法鉴别Fe2+、Fe3+:Fe2+能与[Fe(CN)6]3-形成蓝色沉淀Fe3[Fe(CN)6]2,而Fe3+则不能。
(7)配制FeCl2溶液要加入Fe粉防氧化,同时加入盐酸,抑制Fe2+水解;配制FeCl3溶液要加入浓盐酸抑制Fe3+水解。
(8)制备Fe(OH)2的方法很多,原则有两点:一是溶液中的溶解氧必须提前除去;二是反应过程中必须与O2隔绝。同时要牢记Fe(OH)2转化为Fe(OH)3时的颜色变化(白色沉淀迅速变成灰绿色,最后变为红褐色)。
【变式3-1】(25-26高三上·天津·阶段练习)部分含Fe、Cu物质的价-类二维图如图所示,下列说法正确的是
A.若c为黑色粉末,则组成c的金属元素一定位于元素周期表ds区
B.若蒸干h溶液并灼烧,一定存在转化关系:h→f→d→a
C.用e检验糖类,若有b生成,则该糖类一定为葡萄糖
D.若g为氯化物,则g一定可通过a发生化合反应制得
【答案】D
【分析】根据价类二维图可知a为Fe或Cu,b为Cu2O,c为CuO或FeO,d为Fe2O3,e为Cu(OH)2或Fe(OH)2,f为Fe(OH)3,g为亚铁盐或铜盐,h为铁盐。
【解析】A.若c是FeO,Fe位于周期表d区,若c是CuO,Cu位于周期表ds区,A错误;
B.f是Fe(OH)3,Fe(OH)3受热分解生成Fe2O3(d)和水,Fe2O3需要加还原剂被还原可生成Fe(a),若h为,则不存在h→f→d→a这样的转化,B错误;
C.若e是Cu(OH)2悬浊液,b是Cu2O,该糖类为还原性糖,不一定是葡萄糖,可能是麦芽糖,C错误;
D.g为+2价铁的氯化物(FeCl2),a是Fe单质,Fe与FeCl3发生化合反应可制得FeCl2,可通过a发生化合反应制得,D正确;
故答案选D。
【变式3-2】(2025·天津武清·模拟预测)下列物质在生活中的应用与氧化还原反应无关的是
A.还原 Fe粉用作食品脱氧剂 B.FeSO4补血剂与维生素C配合使用效果更佳
C.SO2可用于丝织品漂白 D.用浸润KMnO4的硅藻土吸收水果散发的乙烯
【答案】C
【解析】A.还原Fe粉用作食品脱氧剂,Fe被氧化,涉及氧化还原反应,A错误;
B.FeSO4补血剂中的Fe2+易被氧化,维生素C作为还原剂防止其氧化,涉及氧化还原反应,B错误;
C.SO2漂白丝织品是通过与有色物质化合生成无色物质(非氧化还原反应),与氧化还原无关,C正确;
D.KMnO4氧化乙烯的双键,发生氧化还原反应,D错误;
故答案选C。
考向04 碳、硅及其重要化合物的性质和应用
【例4-1】(2023·天津·高考真题)下列性质不能用于判断C、的非金属性强弱的是
A.元素的电负性
B.最高价氧化物的熔点
C.简单氢化物的热稳定性
D.最高价氧化物对应的水化物的酸性
【答案】B
【解析】A.电负性越大,元素的非金属性越强,故不选A;
B.最高价氧化物的熔点,与化学键或分子间作用力有关,与元素非金属性无关,故选B;
C.简单氢化物的越稳定,元素非金属性越强,故不选C;
D.最高价氧化物对应的水化物的酸性越强,元素非金属性越强,故不选D;
选B。
【例4-2】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.氯碱工业:
B.硝酸工业:
C.制备高纯硅:
D.金属铝制备:
【答案】A
【解析】A.粗盐经提纯得到NaCl溶液,电解NaCl溶液生成NaOH、Cl2和H2,符合氯碱工业流程,A正确;
B.NH3催化氧化生成NO,但NO需先氧化为NO2,再与水反应生成HNO3,直接用水无法生成HNO3,B错误;
C.SiO2与盐酸不反应,无法实现此转化,C错误;
D.AlCl3溶液中加入Na会先与水反应生成NaOH和H2,无法直接置换出Al,D错误;
故答案选A。
类别
性质
用途
碳、硅及其化合物
碳比较稳定,既有氧化性又有还原性,以还原性为主,其单质有石墨、金刚石、C60等同素异形体
可用来制造电石、粗硅;炼铁等
二氧化碳比较稳定,有氧化性,不能燃烧也不支持燃烧;固态二氧化碳俗称干冰。可进行光合作用。
干冰可作制冷剂,制造舞台烟雾;可作灭火剂;制碳酸饮料;可作气肥。
一氧化碳具有还原性,是合成气和各类煤气的主要组分,是有机化工的重要原料。
用来合成甲醇、乙酸、光气等,用作燃料及精炼金属的还原剂。
硅具有还原性,能够导电,是良好的半导体材料。
高纯的单晶硅是重要的半导体材料。
二氧化硅比较坚硬,透光性好,折光率较好。
制造玻璃、石英玻璃、水玻璃、光导纤维、光学仪器、工艺品和耐高温的化学仪器。
硅胶能吸收水分
可用作(袋装食品)干燥剂
硅酸钠溶液俗称水玻璃,是黏稠状液体;是一种无机黏合剂。
常用作分析试剂、防火剂、黏合剂制备硅胶;盛放碱性溶液的试剂瓶不能用玻璃塞
易错考点
(1)Si、SiO2用途勿混淆:Si可用作半导体材料、光电池和芯片;SiO2可用于制作光导纤维、石英玻璃和光学仪器等。
(2)HF是弱酸,但能够与Si、SiO2反应:Si+4HF===SiF4↑+2H2↑、SiO2+4HF===SiF4↑+2H2O。所以HF不能用玻璃仪器盛放;其他的强酸都不能与Si、SiO2反应。
(3)硅单质能够与NaOH溶液反应生成H2:Si+2NaOH+H2O===Na2SiO3+2H2↑。
(4)硅的还原性比碳强,但高温下碳可用于制取粗硅:SiO2+2CSi(粗)+2CO↑(粗硅精炼的反应为Si+2Cl2SiCl4、SiCl4+2H2Si+4HCl)。
(5)H2CO3的酸性强于H2SiO3,所以有Na2SiO3+CO2(少量)+H2O===H2SiO3↓+Na2CO3;但SiO2能够与Na2CO3在高温下反应:SiO2+Na2CO3Na2SiO3+CO2↑(工业制玻璃的原理之一)。原因可从两方面解释:
①硅酸盐比碳酸盐稳定;②从化学平衡角度分析可知,该反应是由高沸点难挥发固体SiO2制得低沸点易挥发气体CO2。
(6)水泥、玻璃与陶瓷是三大传统无机非金属材料;碳化硅、氮化硅等是新型无机非金属材料。
【变式4-1】(2025·天津河西·三模)下列有关元素化合物用途的说法错误是
A.纯碱可以制玻璃和肥皂 B.次氯酸钠可作棉、麻和纸张的漂白剂
C.苯酚可用于杀菌消毒,是由于其氧化性 D.用焦炭和石英砂为原料,可制取粗硅
【答案】C
【解析】A.纯碱的主要成分是碳酸钠,可以用于制玻璃、肥皂等,A正确;
B.次氯酸盐具有强的氧化性,能够氧化有机色素,具有漂白性,可作棉、麻和纸张的漂白剂,B正确;
C.苯酚具有毒性,能够使蛋白质变性,可用于杀菌消毒,C错误;
D.焦炭与二氧化硅高温反应生成硅和一氧化碳,用焦炭和石英砂为原料,可制取粗硅,D正确;
故答案为:C。
【变式4-2】(24-25高三上·天津南开·期中)近年来我国航天事业发展迅速,下列所涉及化学知识的叙述正确的是
A.“天舟六号”壳体使用的硬铝是纯净物
B.“长征七号”表面防热材料所用的镍基合金熔点高于镍
C.“天宫”空间站太阳能电池帆板的主要成分是二氧化硅
D.“嫦娥五号”取回的月壤样品中含有的石墨烯与地球上的石墨都是碳元素的同素异形体
【答案】D
【解析】A.“天舟六号”壳体使用了硬铝,硬铝是铝合金中以Cu为主要合金元素的一类铝合金铝合金,所以硬铝不是纯净物,A错误;
B.合金的熔点通常低于其组成金属的熔点。长征七号表面防热材料所用的镍基合金熔点低于镍,B错误;
C.天宫空间站太阳能电池帆板的主要成分不是二氧化硅,天宫空间站太阳能电池帆板的主要成分是砷化镓,C错误;
D.“嫦娥五号”取回的月壤样品中含有的石墨烯与地球上的石墨都是碳元素的同素异形体,D正确;
故选D。
考向05 卤素及其重要化合物的性质和应用
【例5-1】(2025·天津·高考真题)下列比较结果,错误的是
A.熔点:石英>苯酚
B.热稳定性:
C.离子半径:
D.分散系中分散质粒子的直径:胶体溶液
【答案】B
【解析】A.石英()为共价晶体,苯酚为分子晶体,共价晶体熔点高于分子晶体,A正确;
B.非金属性:F>I,简单氢化物的热稳定性HF>HI,B错误;
C.和为同周期阳离子,电子层排布相同,核电荷数越大,离子半径越小,离子半径:,C正确;
D.胶体分散质粒子直径(1-100 nm)大于溶液中溶质粒子(<1 nm),D正确;
故选B。
【例5-2】(2025·天津·高考真题)下列叙述和反应方程式相对应且正确的是
A.实验室制备氨气:
B.与盐酸反应:
C.常温下,将氯气通入溶液中:
D.氯化亚铁溶液中加入稀硝酸:(稀)
【答案】C
【解析】A.实验室制备氨气需要与共热:,单独加热会分解但无法有效收集,A错误;
B.不与盐酸反应,B错误;
C.常温下通入溶液中,发生反应:,方程式书写正确,C正确;
D.稀硝酸与反应时,还原产物应为,方程式为:,D错误;
故答案选C。
类别
性质
用途
卤素及其化合物
氯气具有强氧化性,能发生取代反应、加成反应
制取盐酸盐、能制备卤代烃
氟的有机化合物性质比较稳定
制备各种致冷剂;合成稳定的聚四氟乙烯;氟化烃可作血液的临时代用品,生产杀虫剂和高效灭火剂
溴具有强氧化性,溴化银具有感光性
用于制造染料、照相感光剂、药剂、农药和汽油抗爆剂等
碘单质能使淀粉变蓝;加碘盐(碘酸钾);碘伏;碘化银
检验淀粉;预防甲状腺肿大;消毒剂;用于人工降雨
二氧化氯具有强化性
作饮用水的消毒剂
氢氟酸能与二氧化硅反应
用于雕刻玻璃
次氯酸(盐)具有强氧化性
可作杀菌消毒剂,还可作漂白剂
易错考点
(1)1 mol Cl2参加反应,转移电子数可能是2NA,也可能是NA[与NaOH、Ca(OH)2反应]或小于NA(与水反应,该反应是可逆反应)。
(2)实验室制Cl2,除了用MnO2和浓盐酸反应(需加热)外,还可以用KMnO4、KClO3、NaClO与浓盐酸反应(都不需要加热),如ClO-+Cl-+2H+===Cl2↑+H2O。(酸化KMnO4溶液用的是H2SO4而不是盐酸)
(3)具有强氧化性的物质不一定具有漂白性,如Cl2可以用于漂白,但Cl2不具有漂白性,起漂白作用的是HClO。
(4)Cl2具有强氧化性,但常温下可以储存在钢瓶中。Cl2在点燃条件下与Fe反应,一定将铁氧化为FeCl3,而不是FeCl2。
(5)ClO-在酸性或碱性环境下均具有强氧化性,与SO、I-、S2-、Fe2+等还原性微粒不能大量共存;ClO-水解显碱性,如Fe3++3ClO-+3H2O===Fe(OH)3↓+3HClO,所以ClO-与Fe3+、Al3+均不能大量共存。
(6)向Ca(ClO)2溶液中通入SO2气体生成CaSO4,而不是CaSO3,其离子方程式为Ca2++3ClO-+SO2(少量)+H2O===CaSO4↓+Cl-+2HClO,Ca2++2ClO-+2SO2(过量)+2H2O===CaSO4↓+2Cl-+SO+4H+。
(7)氯水的主要性质①强氧化性——作用微粒:Cl2、HClO。氯水中有起漂白作用的HClO,故不能用pH试纸测定氯水的pH;氯水与还原剂发生反应并要求书写方程式时一般只考虑Cl2。②强酸性——作用微粒:H+。
【变式5-1】(2025·天津·高考真题)利用反应可处理。设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.中含有的电子数目为
B.消耗,生成的体积为67.2 L
C.处理6.5 g NaN3,至少需要
D.处理1 mol NaN3,反应转移的电子数目为
【答案】C
【解析】A.N离子的电子数为3×7+1=22,则1 mol N离子含有的电子数为1mol×22×NAmol-1=22NA,A错误;
B.未明确是否为标准状况,无法计算消耗1mol次氯酸钠时,生成氮气的体积,B错误;
C.由方程式可知,反应消耗2 mol NaN3时,消耗次氯酸钠的物质的量为1 mol ,则处理6.5 g NaN3 时,至少需要次氯酸钠的物质的量为×=0.05 mol,C正确;
D.由方程式可知,反应消耗2 mol NaN3时,转移电子的物质的量为2mol,处理1 mol NaN3时,转移电子的数目为1mol×2××NAmol-1=NA,D错误;
故选C。
【变式5-2】(2023·天津·高考真题)常温下,二氧化氯(ClO2)是一种黄绿色气体,具有强氧化性,已被联合国卫生组织(WTO)列为Al级高效安全消毒剂。已知,工业上制备二氧化氯的方法之一是用甲醇在酸性条件下与氯酸钠反应,其反应的化学方程式:CH3OH+6NaClO3+3H2SO4=CO2↑+6ClO2↑+3Na2SO4+5H2O,则下列说法正确的是
A.CO2是非极性分子
B.键角:ClO<ClO
C.NaClO3在反应中做还原剂
D.ClO2分子空间构型为直线形
【答案】A
【解析】A.CO2的中心原子C原子的价层电子对数为2,C原子杂化类型为sp,CO2是非极性分子,A正确;
B.ClO与ClO中氯原子的价层电子对数均为4,杂化类型均为sp3,ClO中氯原子有一个孤电子对,ClO中氯原子有二个孤电子对,ClO中孤电子对与成键电子对之间的排斥力小于ClO中孤电子对与成键电子对之间的排斥力,导致键角:ClO>ClO,B错误;
C.该反应中,碳元素化合价由−2价变为+4价,氯元素化合价由+5价变为+4价,所以氧化剂是NaClO3,还原剂是甲醇,C错误;
D.ClO2中Cl原子提供1对电子,有一个O原子提供1个电子,另一个O原子提供1对电子,这5个电子处于互相平行的轨道中形成大π键,Cl提供孤电子对与其中一个O形成配位键,Cl与另一个O形成的是普通的共价键(σ键,这个O只提供了一个电子参与形成大π键),Cl的价层电子对数3,则Cl原子的轨道杂化方式为sp2,ClO2分子空间构型为V形,D错误;
故选A。
考向06 氮、硫、磷及其重要化合物的性质和应用
【例6-1】(2023·天津·高考真题)利用18O示踪技术研究H2O2与Cl2的反应历程,结果如下:
①
②
下列叙述正确的是
A.反应①是置换反应
B.18O的核电荷数是18
C.18O与16O互为同素异形体
D.反应历程中中的O-O键未发生断裂
【答案】D
【解析】A.反应①生成两种化合物,不是置换反应,故A错误;
B.核电荷数等于核内质子数,所以18O的核电荷数是8,故B错误;
C.18O与16O是质子数相同、中子数不同的原子,互为同位素,故C错误;
D.反应历程中、H-O-O-Cl、O2都含O-O键,所以中O-O键没有发生断裂,故D正确;
选D。
【例6-2】(2025·天津·高考真题)硫是一种重要的非金属元素。
(1)基态S原子的价层电子的轨道表示式为 。H2S的VSEPR模型名称为 ,其空间结构为 。
(2)H2O、H2S、H2Se的沸点由高到低的顺序为 。
(3)NH4HS的电子式为 。在25℃和101 kPa下,NH3与H2S两种气体反应生成1 mol NH4HS固体时,放出90.4 kJ的热量,该反应的热化学方程式为 。
(4)25℃时,H2S的Ka1和Ka2分别为1.1×10-7、1.3×10-13,NH3·H2O的Kb为1.8×10-5,则NH4HS水溶液显 (填“酸性”“中性”“碱性”)。
(5)硫化锂晶体的晶胞如图,晶胞中含有硫离子的数目为 ;与硫离子最近且距离相等的锂离子的数目为 。
(6)将1.0 g硫粉和2.0 g铁粉均匀混合,放在陶土网上堆成条状。用灼热的玻璃棒触及混合粉末的一端引发反应,反应剧烈。实验中可能发生的反应为 (用化学方程式表示)。
【答案】(1) 四面体形 V形
(2)
(3)
(4)碱性
(5) 4 8
(6)、、
【解析】(1)
S是16号元素,基态S原子的价层电子排布式为3s23p4,轨道表示式为。H2S中S原子价电子对数为4,VSEPR模型名称为四面体形,S原子有2个孤电子对,其空间结构为V形。
(2)H2O、H2S、H2Se都是分子晶体,结构相似,H2O能形成分子间氢键,沸点最高;H2S的相对分子质量小于H2Se,范德华力H2S<H2Se,所以沸点由高到低的顺序为;
(3)
NH4HS是离子化合物,电子式为。在25℃和101 kPa下,NH3与H2S两种气体反应生成1 mol NH4HS固体时,放出90.4 kJ的热量,放热反应焓变为负值,该反应的热化学方程式为;
(4)25℃时,H2S的Ka1为1.1×10-7,NH3·H2O的Kb为1.8×10-5,根据“谁强显谁性”,NH4HS水溶液显碱性。
(5)根据均摊原则,晶胞中含有硫离子的数目为;根据图示,与硫离子最近且距离相等的锂离子的数目为8。
(6)实验中可能发生的反应有铁和S加热生成硫化亚铁、铁和氧气点燃生成四氧化三铁、硫燃烧生成二氧化硫,、、。
氮、硫、磷及其化合物性质与应用
类别
性质
用途
氮、硫、磷及其化合物
氮气性质比较稳定
常用作保护气
氨气具有还原性;易液化;能促进植物生长。
制硝酸和硝酸铵;致冷剂;制化肥。
硫既有氧化性又有还原性
用来制硫酸 ;制造火药;作硫化剂;可作药皂。
二氧化硫既有氧化性又有还原性,还有漂白性,杀菌防腐消毒等性质
可作为杀虫剂、杀菌剂、漂白剂和还原剂;葡萄酒中常添加适量的二氧化硫。
浓硫酸具有吸水性、脱水性、强氧化性和催化性等性质。
常用作干燥剂、脱水剂、氧化剂和有机反应中的催化剂。
硫酸钡难溶于水,也不溶于酸
医学上常用作“钡餐”
白磷不溶于水,易燃,有很强的还原性。
常用于化学武器、制备磷酸及其化合物和制备杀虫剂等。
红磷较白磷稳定,有还原性。
用于生产安全火柴、有机磷农药、制磷青铜等
P2O5能与水反应
可用作(不可用作食品)干燥剂
硫易错考点
(1)体现S弱氧化性的两个反应:2Cu+SCu2S、Fe+SFeS。
(2)除去附着在试管内壁上的硫,除了用热的NaOH溶液外,还可以用CS2,但不能用酒精。
(3)SO2使含有酚酞的NaOH溶液褪色,表现SO2酸性氧化物的性质;使品红溶液褪色,表现SO2的漂白性;使溴水、酸性KMnO4溶液褪色,表现SO2的还原性;SO2与H2S反应生成S,表现SO2的氧化性。
(4)浓HNO3和Cu(足量)、浓H2SO4和Cu(足量)、浓盐酸和MnO2(足量)在反应时,随着反应的进行,产物会发生变化或反应停止。注意区分Zn和浓H2SO4的反应。
(5)SO2通入BaCl2溶液中无明显现象,原因是H2SO3的酸性比盐酸弱,弱酸不能制取强酸。若继续向溶液中通入NH3、H2S、NO2等气体,可以产生相关的沉淀
(6)酸的氧化性和氧化性酸:酸的氧化性指H+的弱氧化性,而氧化性酸指中心原子具有的强氧化性,如HClO、浓H2SO4、稀HNO3、浓HNO3中的Cl、S、N在反应中体现的强氧化性。
(7)SO2和CO2作为酸性氧化物,性质极其相似,不能从酸性氧化物的角度鉴别。通常利用SO2的漂白性和强还原性鉴别SO2和CO2或除去CO2中混有的SO2杂质。
(8)C与浓硫酸反应时,反应产物的检验应按以下流程进行: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。
氮易错考点
(1)氮的固定指氮元素由游离态变为化合态,故NH3转化为NO、HNO3转化为NO等反应不是氮的固定。
(2)氮氧化物的排放会造成光化学烟雾、硝酸型酸雨、臭氧层空洞等环境问题。
(3)通常收集气体的方法中,NH3只能用向下排空气法收集;NO只能用排水法收集;NO2只能用向上排空气法收集。
(4)硝酸、浓H2SO4、HClO均具有强氧化性,属于氧化性酸,其中HNO3、HClO见光或受热易分解。
(5)浓、稀硝酸均具有强氧化性,故与金属反应时都不能生成H2,但二者反应气体产物不同,浓硝酸的还原产物是NO2,稀硝酸的还原产物是NO。根据铜与浓HNO3、稀HNO3反应的剧烈程度差异,说明浓硝酸的氧化性强于稀硝酸,且一般硝酸的浓度越小,还原产物的化合价越低。
(6)浓HNO3显黄色是因为溶有NO2(HNO3见光或受热分解产生),而工业上制备的盐酸显黄色,是因为溶有Fe3+。
(7)实验室制备NH3,除了用Ca(OH)2和NH4Cl反应外,还可用浓氨水的分解(加NaOH固体或CaO)制取,而检验NH需用浓NaOH溶液并加热,用湿润的红色石蕊试纸检验生成的气体,以确定NH的存在。
(8)收集NH3时,把一团干燥的棉花放在试管口,以防止与空气对流;收集完毕尾气处理时,应在试管口放一团用稀硫酸浸湿的棉花,以吸收NH3。
(9)浓盐酸和浓氨水反应有白烟生成,常用于HCl和NH3的相互检验。
(10)NH3、HCl、SO2、NO2可用水进行喷泉实验,水溶性小的气体可用其他溶剂(如CO2用NaOH溶液)进行喷泉实验。
【变式6-1】(25-26高三上·天津南开·开学考试)如图所示为“双色双喷泉”实验装置,图中烧瓶内分别充满氨气和氯化氢,烧杯内盛装滴有石蕊溶液的蒸馏水。下列说法错误的是
A.在实验室中,可用浓盐酸和浓硫酸制备氯化氢
B.如果关闭c、d,打开a、b,可能会有白烟产生
C.实验中同时打开止水夹a、c、d,即可分别形成蓝色和红色喷泉
D.喷泉结束后,将烧瓶内溶液混合后蒸干可得氯化铵固体
【答案】D
【解析】A.浓硫酸具有吸水性,且溶于水放热,能够促进浓盐酸中氯化氢气体的挥发,所以在实验室中,可用浓盐酸和浓硫酸制备氯化氢,A正确;
B.如果关闭c、d,打开a、b,氨气和氯化氢会相互接触,发生反应NH3+HCl=NH4Cl,生成的氯化铵是白色固体小颗粒,所以可能会有白烟产生,B正确;
C.氨气极易溶于水,其水溶液呈碱性,能使石蕊溶液变蓝,氯化氢极易溶于水,其水溶液呈酸性,能使石蕊溶液变红。实验中同时打开止水夹a、c、d,氨气溶于水使烧瓶内压强减小,形成蓝色喷泉,氯化氢溶于水使烧瓶内压强减小,形成红色喷泉,C正确;
D.氯化铵受热易分解,所以将烧瓶内溶液混合后蒸干,不能得到氯化铵固体,D错误;
故答案选D。
【变式6-2】下图为氮、硫及其部分化合物的价类二维图,下列说法不正确的是
A.h和b一定条件下都可与金属单质化合
B.k→j转化的产物可能同时有和
C.g→i→j→k的转化可用于工业合成硝酸
D.a发生反应得到1molb,一定转移2mol电子
【答案】D
【分析】由氮、硫的价类二维图可知,a为H2S,b为S,c为SO2,d为SO3,e为H2SO4,f为硫酸盐,g为NH3,h为N2,i为NO,j为NO2,k为HNO3,l为铵盐;
【解析】A.h为氮气,b为硫单质,S可与Fe、Cu等金属化合生成硫化物,N2在一定条件下可与Mg反应生成Mg3N2,A正确;
B.k若为浓硝酸,可发生分解反应4HNO3(浓)4NO2↑+O2↑+2H2O,产物有O2、H2O和NO2,B正确;
C.工业合成硝酸的流程为NH3与氧气反应生成NO,NO与氧气反应生成NO2,NO2与水反应生成HNO3,C正确;
D.H2S发生反应得到S,可能发生反应,根据方程式可知,生成1molS转移电子,D错误;
故选D。
考向07 金属及其重要化合物的相互转化
【例7-1】(2025·天津河西·二模)下列有关物质的制备方法正确的是
A.饱和溶液制备纯碱:饱和溶液
B.工业制取盐酸:饱和溶液和
C.工业以制取硝酸:
D.海水提镁:浓缩海水
【答案】B
【解析】A.工业上制备纯碱时,应该先向饱和食盐水中通入NH3,营造碱性环境,增大CO2的溶解度,再通入CO2反应生成NaHCO3,并使溶解度较小的NaHCO3从溶液中析出,NaHCO3固体再受热分解制备Na2CO3,A错误;
B.电解饱和溶液会生成H2和Cl2,H2和Cl2在点燃的条件下反应生成HCl,以此制取盐酸,B正确;
C.工业制硝酸的正确流程为NH3在催化剂作用下氧化生成NO,NO进一步氧化为NO2,最后NO2溶于水生成HNO3,C错误;
D.海水提镁的流程为:浓缩海水中加石灰乳沉淀Mg(OH)2,盐酸溶解Mg(OH)2生成MgCl2溶液,经蒸发结晶、脱水得到无水MgCl2,最后电解熔融MgCl2得金属Mg,电解MgCl2溶液无法得到Mg,D错误;
故选B。
【例7-2】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.a位于元周期表的s区或ds区
D.若b能与H2O反应生成O2,则b中含共价键
【答案】B
【分析】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,据此分析;
【解析】A.由分析可知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正确;
B.钠和氧化钠(过氧化钠)都能与H2O反应都能生成氢氧化钠,B错误;
C.a是Na或Cu,Na位于元素周期表中的s区,Cu位于元素周期表中的ds区,则a位于元素周期表中的s区或ds区,C正确;
D.若b能与H2O反应生成O2,则b是Na2O2,Na2O2中含既离子键又含非极性共价键,D正确;
故选B。
一、钠及其重要化合物的性质和应用
知识主线
Na→Na2O→Na2O2→NaOH→Na2CO3→NaHCO3
转化关系
二、铝及其重要化合物的性质和应用
知识主线
Al→Al2O3→Al(OH)3→
转化关系
三、铁、铜及其重要化合物的性质和应用
1.铁及其化合物
知识主线
Fe→→→
转化关系
2.铜及其化合物
知识主线
Cu→←Cu(OH)2→
转化关系
【变式7-1】金属及其化合物的转化关系是化学学习的重要内容之一、下列各组物质的转化不能全部通过一步反应直接完成的是
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【解析】A.氧化铝不能一步反应生成氢氧化铝,需要先加酸转化为铝盐后,再加入碱才能生成氢氧化铝,A符合题意;
B.钠与水反应生成氢氧化钠,氢氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠,碳酸钠与氯化钙反应生成氯化钠,各物质可通过一步反应完成,B不符题意;
C.镁与盐酸反应生成氯化镁,氯化镁与氢氧化钠反应生成氢氧化镁,氢氧化镁与硫酸反应生成硫酸镁,各物质可通过一步反应完成,C不符题意;
D.铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁,硫酸亚铁与氢氧化钠反应生成氢氧化亚铁,氢氧化亚铁在空气中被氧化生成氢氧化铁,各物质可通过一步反应完成,D不符题意;
答案选A。
【变式7-2】(23-24高三上·天津·阶段练习)在给定条件下,下列物质间的转化可以实现的是
A.
B.
C.
D.、、
【答案】D
【解析】A.SiO2与H2O不反应,所以不能实现,A错误;
B.固态硫与O2点燃条件下生成SO2,不是SO3,所以不能实现,B错误;
C.氯化铝和氨水作用生成氢氧化铝,但氢氧化铝不跟弱碱反应,所以不能实现,C错误;
D.第一步,发生反应:;第二步,CuCl2与过量铁粉置换出铜:,得到铁、铜混合物;第三步,加入稀盐酸除去Fe,得到Cu,每一步转化都可以实现,D正确;
故选D。
考向08 非金属及其重要化合物的相互转化
【例8-1】(2025·天津·二模)地球上的生物循环涉及多种含氮物质,转化关系之一如图所示。下列说法错误的是
A.1个分子中σ键与π键数目之比为
B.反应j中被还原生成
C.反应c和反应k均为氮的固定
D.反应g中发生氧化反应
【答案】B
【解析】A.分子中化学键为氮氮三键,σ键与π键的比为,A正确;
B.反应j中没有注明标准状况,无法计算,B错误;
C.反应c和反应k均为游离态氮转化为化合态氮,是氮的固定,C正确;
D.反应g中,氮元素化合价升高,发生氧化反应,D正确;
故答案选B。
【例8-2】(25-26高三上·天津南开·月考)下列物质转化在给定条件下能实现的是
A.铝土矿(主要成分)
B.盐卤(含)溶液无水
C.
D.NaCl溶液
【答案】A
【解析】A.铝土矿的主要成分氧化铝能与氢氧化钠溶液反应生成四羟基合铝酸钠,四羟基合铝酸钠溶液能与足量二氧化碳反应生成氢氧化铝沉淀,氢氧化铝灼烧分解氧化铝,则物质转化在给定条件下能实现,A正确;
B.氯化镁是强酸弱碱盐,在溶液中水解生成氢氧化镁和盐酸,蒸发氯化镁溶液时,氯化氢受热挥发,平衡会不断右移直至水解趋于完全得到氢氧化镁,无法制得无水氯化镁,则物质转化在给定条件下不能实现,B错误;
C.硫在氧气中燃烧只能生成二氧化硫,不能生成三氧化硫,则物质转化在给定条件下不能实现,C错误;
D.铁与氯气反应只能生成氯化铁,不能生成氯化亚铁,则物质转化在给定条件下不能实现,D错误;
故选A。
一、碳、硅及其重要化合物的性质和应用
知识主线
H4←―――→O―→O2 H4←―――→O2(H2O3)
转化关系
二、卤素及其重要化合物的性质和应用
知识主线
H ―→2―→HO―→HO2―→HO3―→HO4
转化关系
三、硫及其重要化合物的性质和应用
知识主线
硫化物H2 ―→ ―→O2―→O3(H2O4) ―→硫酸盐
转化关系
四、氮及其重要化合物的性质和应用
知识主线
铵盐H3―→N ―→2O―→O―→O2―→HO3―→硝酸盐
转化关系
【变式8-1】(24-25高三上·天津·期末)工业上制备高纯硅的流程如图所示,下列说法错误的是
A.Si和C是同一主族元素,所以和均是分子晶体
B.石英砂转化为粗硅的化学方程式为:
C.石英砂是制备普通玻璃的原料之一
D.利用高纯硅的半导体性能可制成光伏电站、电动汽车等的硅太阳能电池
【答案】A
【分析】石英砂主要成分为,和过量焦炭发生反应,得到粗硅。时粗硅和发生反应,生成的和在时发生反应,得到高纯硅。据此分析解答。
【解析】A.是共价晶体,二氧化碳是分子晶体,A错误;
B.利用碳的还原性还原出石英砂中的硅,产物是粗硅和一氧化碳,B正确;
C.制备普通玻璃的主要原料包括纯碱、石灰石和石英(二氧化硅),C正确;
D.高纯硅广泛应用于信息技术和新能源技术等领域,利用其半导体性能可以制成计算机、通信设备和家用电器等的芯片,以及光伏电站、人造卫星和电动汽车等的硅太阳能电池,D正确;
故选A。
【变式8-2】(2024·天津河北·一模)氮化硅(Si3N4)因其在高温和高频条件下的优异性能,成为现代微电子领域的重要材料。工业上用石英砂和原料气(含N2和少量O2)制备SiN4的操作流程如下(已知:粗硅中含少量Fe、Cu的单质及化合物;常温下Si3N4除与氢氟酸反应外不与其他酸反应),下列叙述不正确的是
A.“还原”时焦炭主要被氧化为CO2
B.“高温氮化”反应的化学方程式为:
C.“操作X”可将原料气通过灼热的铜粉
D.“稀酸Y”可选用稀硝酸
【答案】A
【分析】石英砂为,与焦炭在高温下发生:,粗硅与氮气反应生成,还含有Fe、Cu的单质及化合物,经过酸洗而除去,得到纯净的。
【解析】A.“还原”时焦炭主要被氧化为CO,A错误;
B.“高温氮化”反应为硅与氮气反应生成,化学方程式为,B正确;
C.原料气可以为空气,通过灼热的铜粉除去氧气得到氮气,故“操作X”为原料气通过灼热的铜粉,C正确;
D.“酸洗”目的是除去中含有的Fe、Cu的单质及化合物,Fe、Cu的单质及化合物可以与稀硝酸反应而溶解,而与稀硝酸不反应,故“稀酸Y”可选用稀硝酸,D正确;
答案选A。
1.(25-26高三上·天津滨海新·月考)“类推”这种思维方法在化学学习与研究中有时会产生错误结论,因此类推的结论最终要经过实践的检验,才能决定其正确与否,下列几种类推结论中正确的是
A.向漂白粉溶液中通入少量CO2:Ca(ClO)2 + CO2+H2O = CaCO3↓+ 2HClO;向漂白粉溶液中通入少量SO2也会发生类似反应:Ca(ClO)2 + SO2+H2O = CaSO3↓+ 2HClO
B.Fe3+与过量浓氨水反应生成Fe(OH)3沉淀,Al3+与过量浓氨水反应也生成Al(OH)3沉淀
C.氟、氯、溴、碘单质熔沸点依次上升,HF、HCl、HBr、HI的沸点也依次升高
D.工业上用电解熔融氯化镁的方法冶炼金属镁;也可用电解熔融氯化铝的方法冶炼金属铝
【答案】B
【解析】A.SO2具有还原性,ClO-在酸性条件下会将其氧化为硫酸根,生成CaSO4而非CaSO3,且HClO参与氧化反应,还原为氯离子,由于二氧化硫少量,导致次氯酸不能完全消耗,故其反应方程式为:,A错误;
B.Fe3+与浓氨水生成Fe(OH)3沉淀,Al3+与过量浓氨水同样生成Al(OH)3沉淀,因为Al(OH)3不溶于弱碱,B正确;
C.HF因存在分子间氢键,沸点显著高于HCl,HCl、HBr、HI随相对分子质量的增大,沸点依次升高,但整体顺序不符合“依次升高”,C错误;
D.因为AlCl3熔融态不导电,工业上电解Al2O3而非AlCl3冶炼金属铝,D错误;
故选B。
2.(25-26高三上·天津滨海新·月考)根据下列实验事实,得出的结论正确的是
A.某溶液气体变蓝 结论:原溶液中一定含有
B.某溶液气体品红不褪色溶液变浑浊 结论:原溶液中一定含有碳酸根
C.气体气体白色沉淀 结论:原气体一定是CO
D.气体品红溶液褪色 结论:原溶液一定是SO2
【答案】A
【解析】A.与碱反应放出氨气,滴加NaOH并加热产生使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体,该气体为NH3,说明原溶液含,故A正确;
B.加盐酸生成气体使品红不褪色、石灰水变浑浊,说明气体为CO2,原溶液中可能含碳酸根离子或碳酸氢根离子,故B错误;
C.气体点燃后生成的气体使Ba(OH)2溶液产生沉淀,沉淀可能为BaCO3、BaSO3、BaSO4,原气体可能是CO、CH4、H2S气体,故C错误;
D.气体使品红褪色,可能是SO2、Cl2等引起,故D错误;
选A。
3.(25-26高三上·天津滨海新·月考)下列实验中,能达到相应实验目的的是
A.钠的燃烧
B.推断S、C、Si的非金属性强弱
C.实验室氨气的尾气吸收
D.收集NO并防止其污染环境
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【解析】A.钠的燃烧实验应在坩埚内进行,表面皿不能用来加热,A错误;
B.稀硫酸与Na2CO3反应生成CO2,生成的CO2通入Na2SiO3溶液中,出现白色沉淀,说明酸性:硫酸>碳酸>硅酸,最高价含氧酸酸性越强,非金属性越强,从而验证非金属性:S>C>Si,B正确;
C.氨气在水中的溶解度大,容易倒吸,C错误;
D.NO不和氢氧化钠反应,所以无法除尾气,且NO不能用排空气法收集,D错误;
故答案选B。
4.(25-26高三上·天津滨海新·月考)下列常见物质及用途,说法错误的是
A.液氨可作制冷剂 B.ClO2具有强氧化性,可用于自来水的杀菌消毒
C.SO2可作漂白剂和抗氧化剂 D.食品盒中常放一小袋Fe粉,用作干燥剂
【答案】D
【解析】A.液氨汽化吸热,可用作制冷剂,A正确;
B.ClO2具有强氧化性,还原产物是氯离子,能高效杀菌消毒且无有害副产物,B正确;
C.SO2的漂白性基于其与有色物质的化合作用,其还原性可作抗氧化剂,C正确;
D.Fe粉在食品盒中主要与O2反应,起脱氧作用而非吸水的干燥剂,D错误;
故答案选D。
5.(25-26高三上·天津南开·月考)下列实验设计能达到实验目的的是
试剂a
试剂b
试剂с
实验目的
A
亚硫酸钠
浓硫酸
品红溶液
验证亚硫酸钠变质
B
大理石
浓硝酸
硅酸钠溶液
验证酸性:
C
蔗糖
浓硫酸
酸性高锰酸钾溶液
验证蔗糖与浓硫酸作用过程中有生成
D
生石灰
浓氨水
酚酞溶液
是弱碱
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【解析】A.亚硫酸钠与浓硫酸反应生成SO2,SO2使品红褪色。亚硫酸钠未变质或部分变质,与浓硫酸反应都会产生SO2,品红均褪色,无法验证是否变质,故不选A;
B.大理石与浓硝酸反应生成CO2,但浓硝酸易挥发,挥发出的HNO3蒸气会与硅酸钠反应生成硅酸沉淀,无法证明H2CO3酸性强于H2SiO3,故不选B;
C.蔗糖与浓硫酸作用时,浓硫酸先使蔗糖脱水碳化,碳再与浓硫酸反应生成SO2,SO2具有还原性,能使酸性高锰酸钾溶液褪色,可验证SO2生成,故选C;
D.生石灰与浓氨水反应生成NH3,NH3通入酚酞溶液使其变红,氨水易挥发,只能证明NH3·H2O显碱性,无法证明其为弱碱,故不选D;
选C。
6.(25-26高三上·天津南开·月考)下列物质转化在给定条件下能实现的是
A.铝土矿(主要成分)
B.盐卤(含)溶液无水
C.
D.NaCl溶液
【答案】A
【解析】A.铝土矿的主要成分氧化铝能与氢氧化钠溶液反应生成四羟基合铝酸钠,四羟基合铝酸钠溶液能与足量二氧化碳反应生成氢氧化铝沉淀,氢氧化铝灼烧分解氧化铝,则物质转化在给定条件下能实现,A正确;
B.氯化镁是强酸弱碱盐,在溶液中水解生成氢氧化镁和盐酸,蒸发氯化镁溶液时,氯化氢受热挥发,平衡会不断右移直至水解趋于完全得到氢氧化镁,无法制得无水氯化镁,则物质转化在给定条件下不能实现,B错误;
C.硫在氧气中燃烧只能生成二氧化硫,不能生成三氧化硫,则物质转化在给定条件下不能实现,C错误;
D.铁与氯气反应只能生成氯化铁,不能生成氯化亚铁,则物质转化在给定条件下不能实现,D错误;
故选A。
7.(25-26高三上·天津和平·阶段练习)以下实验设计能达到实验目的的是
实验目的
实验设计
A
检验FeCl2中的亚铁离子
加入酸性高锰酸钾,观察是否褪色
B
制备无水AlCl3
蒸发Al与稀盐酸反应后的溶液
C
鉴别NaHCO3和Na2CO3
加入澄清石灰水,观察现象
D
鉴别NaBr和KI溶液
分别加新制氯水后,用CCl4萃取
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【解析】A.中的在酸性条件下可被高锰酸钾氧化,干扰亚铁离子的检验,A不能达到实验目的;
B.蒸发Al与稀盐酸反应后的溶液会促进水解生成,无法得到无水,B不能达到实验目的;
C.和均与澄清石灰水反应生成碳酸钙沉淀,现象相同,无法准确鉴别,C不能达到实验目的;
D.新制氯水可将NaBr和KI中的、分别氧化为和,Br2、I2溶解在中的颜色不同(的四氯化碳溶液为橙红色,的四氯化碳溶液为紫色),可进行鉴别,D能达到实验目的;
因此,答案选D。
8.(25-26高三上·天津·阶段练习)下列有关物质的性质与用途,不具有对应关系的是
A.植物油可加氢硬化,可用植物油制肥皂
B.为红棕色粉末,常用作油漆、涂料
C.的熔点高,常用作耐火、耐高温材料
D.金属原子核外电子跃迁,烟花中加入金属化合物产生五彩缤纷的焰火
【答案】A
【解析】A.植物油的加氢硬化基于其不饱和双键的加成性质,而制肥皂基于酯基的水解性质,A符合题意;
B.Fe2O3的红棕色直接决定其作为颜料的用途,对应关系正确,B不符合题意;
C.Al2O3的高熔点使其适合作为耐火材料,对应关系正确,C不符合题意;
D.金属化合物的焰色反应源于电子跃迁释放特定光,对应关系正确,D不符合题意;
故选A。
9.(25-26高三上·天津·阶段练习)下列有关卤素的说法错误的是
A.从HF、HCl、HBr、HI酸性递增的事实,可推出F、Cl、Br、I的非金属性减弱的规律
B.HF、HCl、HBr、HI的热稳定性依次减弱,还原性依次增强
C.淀粉碘化钾溶液在空气中变蓝,
D.碘在碘化钾溶液中的溶解度大于在纯水中的溶解度
【答案】A
【解析】A.氢化物的酸性强弱与非金属性无关,非金属性应通过氢化物的热稳定性判断,A错误;
B.非金属性F>Cl>Br>I,故HF到HI热稳定性减弱,还原性增强,B正确;
C.淀粉碘化钾溶液变蓝是因I-被O2氧化为I2,反应方程式正确,C正确;
D.I2在KI溶液中形成,溶解度增大,D正确;
故答案选A。
10.(25-26高三上·天津·阶段练习)下列说法中正确的是
A.铝箔插入稀硝酸中无明显现象,是因为铝箔表面被HNO3氧化,形成致密氧化膜
B.用酸性高锰酸钾溶液检验FeCl3溶液中是否含有FeCl2
C.用热的纯碱溶液洗涤炊具上的油污,不涉及化学变化
D.用酚酞可鉴别饱和食盐水与饱和碳酸钠溶液
【答案】D
【解析】A.铝在浓硝酸中会钝化,形成致密氧化膜,但稀硝酸与铝能发生反应生成硝酸铝、水和NO气体,A错误;
B.FeCl3溶液中的Cl−在酸性条件下也可被高锰酸钾氧化,导致酸性高锰酸钾溶液产生褪色现象,无法单独确认Fe2+的存在,B错误;
C.纯碱(Na2CO3)水解产生碱性环境,促使油脂水解(皂化反应)为溶于水得高级脂肪酸盐和甘油,属于化学变化,C错误;
D.饱和碳酸钠溶液因CO水解呈强碱性(酚酞变红),而饱和食盐水为中性(酚酞无色),可通过颜色变化鉴别,D正确;
故选D。
11.(25-26高三上·天津·阶段练习)下列有关物质性质与用途对应关系错误的是
A.浓硫酸具有吸水性,可用作干燥剂
B.金属铝具有还原性,可用于冶炼金属
C.单晶硅熔点高,可用于制造芯片
D.Fe3+具有氧化性,可用氯化铁溶液腐蚀铜电路板
【答案】C
【解析】A.浓硫酸的吸水性使其能作为干燥剂,用途正确,A正确;
B.铝的还原性使其在铝热反应中可冶炼金属,用途正确,B正确;
C.单晶硅用于芯片制造主要依赖其半导体性质,而非熔点高,性质与用途对应错误,C错误;
D.Fe3+的氧化性使其与铜反应腐蚀铜电路板,用途正确,D正确;
故选C。
12.(2025·天津·二模)下列有关物质的制备方法正确的是
A.饱和NaCl溶液制备纯碱:饱和NaCl溶液NaHCO3Na2CO3
B.工业制取盐酸:饱和NaCl溶液H2和Cl2HCl
C.工业以NH3制取硝酸:
D.海水提镁:浓缩海水Mg(OH)2MgCl2溶液
【答案】B
【解析】A.制备纯碱时,应该先向饱和食盐水中通入NH3,营造碱性环境,增大CO2的溶解度,再通入CO2反应生成NaHCO3,并使溶解度较小的NaHCO3从溶液中析出,NaHCO3固体再受热分解制备Na2CO3,A错误;
B.电解饱和NaCl溶液会生成H2和Cl2,H2和Cl2在点燃的条件下反应生成HCl,以此制取盐酸,B正确;
C.工业制硝酸的正确流程为NH3在催化剂作用下氧化生成NO,NO进一步氧化为NO2,最后NO2溶于水生成HNO3,C错误;
D.海水提镁的流程为:浓缩海水中加石灰乳沉淀Mg(OH)2,盐酸溶解Mg(OH)2生成MgCl2溶液,经蒸发结晶、脱水得到无水MgCl2,最后电解熔融MgCl2得金属Mg,电解MgCl2溶液无法得到Mg,D错误;
故选B。
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