内容正文:
选择题突破(三) 无机物的转化
优化探究
大单元二 元素及其化合物
提炼 核心知识
精研 高考真题
强化 关键能力
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提炼 核心知识
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提炼 核心知识
一、钠及其重要化合物
1.“价—类”二维图
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2.“易错易混”提醒
(1)钠和盐溶液反应,不能置换出盐中的金属,与熔融的盐反应才能置换出盐中的金属。
(2)无论Na与O2反应生成Na2O还是Na2O2,只要参与反应的Na的质量相等,则转移电子的物质的量一定相等。
(3)1 mol Na2O2参与反应转移电子的物质的量不一定为1 mol,如Na2O2与SO2的反应转移电子的物质的量为2 mol。
(4)除去CO2中的HCl气体,应选用饱和的NaHCO3溶液。
(5)焰色试验体现的是元素的性质,无论元素是游离态还是化合态,同一元素均具有相同的焰色,它不是化学变化。在观察钾元素的焰色时,应通过蓝色钴玻璃片。
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二、镁及其重要化合物
1.“价—类”二维图
2.“易错易混”提醒
(1)Mg、MgO、Mg(OH)2只溶于强酸溶液不溶于强碱溶液。
(2)Mg在CO2中燃烧,集气瓶底需放少量沙子,以及铁丝在纯氧中燃烧、Cu丝在Cl2中燃烧等反应均需要在瓶底放少量沙子。
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三、铁及其重要化合物
1.“价—类”二维图
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2.“易错易混”提醒
(1)Fe与O2、H2O(g)反应产生的都是Fe3O4而不是Fe2O3。Fe与Cl2反应时生成FeCl3,与S反应时生成FeS,说明Cl2的氧化能力大于S。常温下,Fe、Al在冷的浓硫酸和浓硝酸中发生钝化,但加热后继续反应。Fe在Cl2中燃烧,无论Cl2过量还是Cl2不足均生成FeCl3。
(2)向含Fe2+的溶液中加入硝酸、KMnO4溶液、氯水等具有氧化性的物质时,溶液会出现浅绿色→棕黄色的颜色变化,该现象可用于Fe2+的检验。
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(3)Fe3+的检验方法较多,如观察溶液颜色法(棕黄色)、NaOH溶液法(生成红褐色沉淀)、KSCN溶液法(生成红色溶液),前面两种方法适用溶液中Fe3+浓度较大,最好也最灵敏的方法是KSCN溶液法。Fe2+的检验可采用先加入KSCN溶液后再加入氧化剂的方法;也可用铁氰化钾检验Fe2+,现象是生成蓝色沉淀。
(4)Fe(OH)3胶体的制备方法是将饱和FeCl3溶液滴到沸水中,加热至溶液呈红褐色后立即停止加热。胶体不带电,带电的是胶粒。
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四、铜及其重要化合物
1.“价—类”二维图
2.“易错易混”提醒
(1)铜在潮湿的空气中最终不是生成CuO,而是生成铜绿[Cu2(OH)2CO3]。
(2)常用灼热的铜粉除去N2中的O2,灼热的CuO除去CO2中的CO。
(3)新制Cu(OH)2常用来检验醛基。
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五、氯及其重要化合物
1.“价—类”二维图
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2.“易错易混”提醒
(1)液氯密封在钢瓶中,而氯水、次氯酸应保存在棕色试剂瓶中。
(2)1 mol Cl2参加反应,转移电子数可能为2NA、NA或小于NA(Cl2和H2O的反应为可逆反应)。
(3)酸化KMnO4溶液,是用H2SO4酸化而不是盐酸。
(4)ClO-不论在酸性环境中还是在碱性环境中均能体现强氧化性,如ClO-与S、I-、Fe2+均不能大量共存;ClO-能水解,因HClO酸性很弱,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。
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(5)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+H2O===CaSO4↓+Cl-+2HClO(少量SO2),Ca2++2ClO-+2SO2+2H2O===CaSO4↓+2Cl-+S+4H+(过量SO2)。
(6)由于电离常数Ka1(H2CO3)>Ka(HClO)>Ka2(H2CO3),所以向NaClO溶液中通入CO2,不论CO2过量还是少量,均发生CO2+H2O+ClO-===HClO+HC,但CO2(少)+Ca(ClO)2+H2O===CaCO3↓+2HClO。
(7)液溴需要用水封,溴蒸气呈红棕色,液溴呈深红棕色,溴水呈橙色,溴的CCl4溶液呈橙红色。
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六、硫及其重要化合物
1.“价—类”二维图
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2.“易错易混”提醒
(1)除去附着在试管内壁上的硫,除了用热的NaOH溶液,还可以用CS2,但不能用酒精。
(2)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,表现SO2的氧化性;SO2和Cl2等体积混合通入溶液中,漂白性不但不增强,反而降低。
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(3)把SO2气体通入BaCl2溶液中,没有沉淀生成,但若通入NH3或加入NaOH溶液,或把BaCl2改成Ba(NO3)2均有白色沉淀生成,前两者生成BaSO3沉淀,后者生成BaSO4沉淀。
(4)浓HNO3和Cu(足量)、浓H2SO4和Cu(足量)、浓盐酸和MnO2(足量)在反应时,随反应进行,产物会发生变化或反应停止。注意区分Zn和浓H2SO4的反应。
(5)C与浓硫酸反应产物的确定应按以下流程进行:无水CuSO4确定水→品红溶液确定SO2→酸性KMnO4溶液除去SO2→品红溶液检验SO2是否除净→澄清石灰水检验CO2。
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七、氮及其重要化合物
1.“价—类”二维图
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2.“易错易混”提醒
(1)NO只能用排水法或气囊法收集,NO2不能用排水法,一般用向上排空气法收集。
(2)工业上制备的盐酸显黄色是因为溶有Fe3+,而浓HNO3显黄色是因为溶有NO2。
(3)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N须用浓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N的存在。
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(4)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,应放一团用稀硫酸浸湿的棉花在试管口,以吸收NH3。
(5)常见的氧化性酸和还原性酸:
①氧化性酸:HNO3、浓H2SO4、HClO等,其发生氧化还原反应时,中心原子被还原,其还原产物为HNO3→NO2或NO(N2、N2O、N等)、H2SO4(浓)→SO2、HClO→Cl-(或Cl2)。
②还原性酸:H2SO3、H2S、HI、HBr、HCl等。
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精研 高考真题
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精研 高考真题
1.(2025·广东卷)能满足下列物质间直接转化关系,且推理成立的是( )
单质X 氧化物1 氧化物2 酸(或碱) 盐
A.X可为铝,盐的水溶液一定显酸性
B.X可为硫,氧化物1可使品红溶液褪色
C.X可为钠,氧化物2可与水反应生成H2
D.X可为碳,盐的热稳定性:NaHCO3>Na2CO3
B
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解析:若X为铝,Al与O2反应生成Al2O3,Al2O3不能继续与O2反应,不满足图中物质间直接转化关系,A不符合题意;若X为硫,S在O2中燃烧生成SO2,SO2具有漂白性,能使品红溶液褪色,SO2在适当的温度并有催化剂存在的条件下,可以被氧气氧化为SO3,SO3溶于水时与水反应生成硫酸,硫酸可与NaOH发生中和反应生成Na2SO4(盐),满足图中物质间直接转化关系且推理成立,B符合题意;若X为钠,Na与O2在常温下反应生成Na2O,Na2O与O2在加热条件下反应生成Na2O2,Na2O2与H2O反应生成NaOH和O2,不生成H2,C不符合题意;若X为碳,C在O2中不充分燃烧生成CO,CO在O2中燃烧生成CO2,CO2与H2O反应生成H2CO3,H2CO3与少量NaOH反应生成NaHCO3和H2O,与足量NaOH反应生成Na2CO3和H2O,Na2CO3受热不易分解,NaHCO3受热易分解生成Na2CO3、CO2和H2O,热稳定性:Na2CO3>
NaHCO3,D不符合题意。
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2.(2024·广东卷)部分含Mg或Al或Fe物质的分类与相应化合价关系如图。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的元素一定位于周期表p区
B
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解析:A.若a在沸水中可生成e,此时a为Mg,e为Mg(OH)2,即f为镁盐,a→f的反应有多种,可能为置换反应:Mg+2HCl===MgCl2+H2↑,也可能为化合反应:Mg+Cl2
MgCl2,则a→f的反应不一定是化合反应,故A不合理;B.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,故B合理;C.若c为铝盐和四羟基合铝酸盐,加热c的饱和溶液,不会形成能产生丁达尔效应的分散系,故C不合理;D.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,位于周期表d区,综上所述,组成a的元素不一定位于周期表p区,故D不合理。
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3.(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
B
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解析:由题图可知a、b、c对应的物质分别为钠、氧化钠(过氧化钠)、氢氧化钠或a、b、e、c、d对应的物质分别为铜、氧化亚铜、氧化铜、氢氧化亚铜、氢氧化铜。A.由分析可知,氢氧化亚铜在H2O、O2条件下,可生成氢氧化铜,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;B.钠和氧化钠(过氧化钠)都能与H2O反应生成氢氧化钠,B不合理;C.新制的氢氧化铜可用于检验葡萄糖中的醛基,C合理;D.若b能与H2O反应生成O2,则b为过氧化钠,而过氧化钠中含共价键和离子键,D合理。
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4.(2021·广东卷)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可与e反应生成b
B.b既可被氧化,也可被还原
C.可将e加入浓碱液中制得d的胶体
D.可存在b→c→d→e→b的循环转化关系
C
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解析:根据“价—类”二维图可知:a为Fe,b为FeCl2、FeSO4、Fe(NO3)2等Fe(Ⅱ)的盐类物质,c为Fe(OH)2,e为FeCl3、Fe2(SO4)3、Fe(NO3)3等Fe(Ⅲ)的盐类物质,d为Fe(OH)3。A.Fe与Fe(Ⅲ)的盐类物质可发生反应生成Fe(Ⅱ)的盐类物质,如Fe+2FeCl3===3FeCl2,故A不符合题意;B.Fe(Ⅱ)为铁元素的中间价态,既有还原性也有氧化性,因此既可被氧化,也可被还原,故B不符合题意;C.Fe(Ⅲ)的盐类物质与浓碱液反应生成Fe(OH)3沉淀,并非生成Fe(OH)3胶体,故C符合题意;D.b→c→d→e→b的转化,如FeCl2 Fe(OH)2 Fe(OH)3 FeCl3 FeCl2,故D不符合题意。
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强化 关键能力
强化 关键能力
1.X2、Y2、Z2为短周期元素的气体单质,l、m、n均为含X元素的化合物。它们之间的转化关系如图所示(部分反应条件略去)。
下列说法错误的是( )
A.Y2的一种同素异形体可用于杀菌、消毒
B.实验室中m的浓溶液因见光分解易变黄色
C.n的钠盐和m的浓溶液反应能生成Z2
D.①、②、③均为氧化还原反应
B
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解析:常见的短周期元素的气体单质有H2、N2、O2、F2、Cl2;其中n见光易分解,常见的化合物为HClO或HNO3,符合转化关系的n为HClO;依次推出X2、Y2、Z2、l、m分别为H2、O2、Cl2、H2O、HCl。A.O2的同素异形体O3具有强氧化性,可用于杀菌、消毒,A正确;B.m为HCl,其浓溶液见光不易分解,B错误;C.NaClO与浓盐酸发生归中反应能生成氯气,C正确;D.①为氢气和氧气反应生成水,②为氯气和水反应生成盐酸和次氯酸,③为光照下,次氯酸分解产生氧气和HCl,三个反应均有元素化合价变化,均属于氧化还原反应,D正确。
2.(2025·广东三校高三一模)如图W、X、Y、Z为四种物质,若箭头表示能一步转化的常见反应,其中常温下能实现图示转化关系的是( )
选项 W X Y Z
A Fe Fe(OH)2 FeCl3 FeCl2
B Na Na2O2 NaOH NaCl
C S SO2 SO3 H2SO4
D Al AlCl3 Na[Al(OH)4] Al2(SO4)3
D
解析:Fe常温下不能转化为FeCl3,Fe(OH)2不能一步转化为FeCl3,A项不符合题意;Na常温下不能转化为Na2O2,NaCl不能一步转化为Na2O2,B项不符合题意;S生成SO2需要点燃,S不能一步转化为SO3或H2SO4,C项不符合题意;Al与盐酸、NaOH溶液、H2SO4溶液分别反应生成AlCl3、Na[Al(OH)4]、Al2(SO4)3。AlCl3与过量NaOH溶液反应生成Na[Al(OH)4],Na[Al(OH)4]与过量稀硫酸反应生成Al2(SO4)3,Al2(SO4)3与BaCl2溶液反应生成AlCl3,D项符合题意。
3.(2025·广东肇庆高三二模)部分含F或Cl物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列说法正确的是( )
A.a一定能与H2O反应生成相应的b和d
B.若存在a→b→e的转化,则e的水溶液
一定呈中性
C.若b存在分子间氢键,则其沸点一定高于同周期其他元素的氢化物
D.若c可用作自来水消毒剂,则f或g均能与b的浓溶液反应制得a
D
解析:A.F没有正价,所以a(含F单质)不能与水反应生成正价化合物d,故A错误;B.F2能与水反应生成HF和O2,HF与NaOH反应生成NaF,NaF是强碱弱酸盐,其水溶液呈碱性,故B错误;C.HF存在分子间氢键,但其沸点也不会高于碳原子数较多的烃类物质,故C错误;D.ClO2可用作自来水消毒剂,当c为ClO2时,a为氯气,氯气可以由次氯酸盐或氯酸盐与浓盐酸反应制得,故D正确。
4.(2025·广东深圳高三第一次调研)基于物质类别、元素价态的角度,可系统归纳、预测物质的性质与转化。部分含第ⅥA族元素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.用惰性电极电解a制H2、O2时,可向a中
加入NaCl增强导电性
B.工业上,利用b→e→f的转化制硫酸
C.若元素为Se,则可预测a、d中Se元素均能被氧化
D.若元素为S,则将c转化为f仅有两种转化路径
C
解析:A.由第ⅥA族元素的“价—类”二维图可知,a表示H2S、H2O等,b表示S、O2等,c表示SO2等,d表示H2SeO3、H2SO3等,e表示SO3等,f表示H2SO4等。若a为H2O,用惰性电极电解H2O制H2、O2时,若向H2O中加入NaCl,则相当于电解氯化钠溶液,得到氢气、氯气和氢氧化钠,A错误;B.S不能一步转化为SO3,B错误;C.若元素为Se,a为H2Se,d为H2SeO3,二者中Se的化合价均不是最高价,故均能被氧化,C正确;D.若元素为S,将SO2转化为H2SO4,除了c→e→f、c→d→f两种转化路径外,还可通过加入氧化剂如新制氯水等实现,D错误。
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