内容正文:
选择题突破 2.常见无机物的性质、转化及应用
(一)常见无机物的性质及应用
1.常见杀菌剂、消毒剂、净水剂
性质
用途
明矾、铁盐水解生成胶体,具有吸附性
明矾作净水剂(混凝剂)
次氯酸钠是含氯消毒剂,具有氧化性
用“84”消毒液消毒
二氧化氯具有较强的氧化性
可用于自来水的杀菌消毒
漂白粉(次氯酸盐)具有强氧化性
可作杀菌消毒剂,还可作漂白剂
K2FeO4是强氧化剂,还原产物铁离子水解生成氢氧化铁胶体
K2FeO4作新型净水剂
2.常见干燥剂、还原剂与食品安全
性质
用途
氮气的化学性质稳定
作食品保护气
生石灰、无水氯化钙、硅胶能吸水
可作(食品)干燥剂
P2O5能与水反应
可作干燥剂(不可用于食品)
Fe、FeO具有还原性
食品的抗氧化剂
SO2既可以杀菌又具有还原性
在葡萄酒中可以微量添加
3.其他生产、生活中的物质
性质
用途
Al(OH)3有弱碱性
可用于治疗胃酸过多
NaHCO3受热分解生成CO2、能与酸反应
可用作焙制糕点的膨松剂、胃酸中和剂
明矾溶液显酸性
古代用明矾溶液清除铜镜表面的铜锈
肥皂水显碱性
作蚊虫叮咬处的清洗剂
铝有还原性,与氧化铁发生铝热反应
可用于焊接铁轨、冶炼难熔金属
Na2CO3水解使溶液显碱性
用热的纯碱溶液洗去油污
草木灰含碳酸钾,水解显碱性
铵态氮肥(如硫酸铵)不能和草木灰混合施用
硅是常用的半导体材料
可作太阳能电池板、电脑芯片
二氧化硅导光能力强
可作光导纤维
4HF+SiO2===2H2O+SiF4↑
用HF刻蚀玻璃
Al具有良好的延展性和抗腐蚀性
常用铝箔包装物品
MgO、Al2O3的熔点很高
作耐高温材料
水玻璃(硅酸钠)不燃不爆
可用作耐火材料等
锌的活泼性大于铁
在海轮外壳上装若干锌块以减缓船体腐蚀
(二)常见无机物的性质与转化
1.常见的金属氧化物
化学式
颜色状态
与水作用
Na2O
白色固体
反应生成NaOH
Na2O2
淡黄色固体
反应生成NaOH和O2
MgO
白色固体
缓慢反应生成Mg(OH)2
Al2O3
白色固体
不溶于水,也不与水反应
FeO
黑色粉末
Fe2O3
红棕色粉末
Fe3O4
黑色晶体
2.常见的金属氢氧化物
3.CO2、SO2和SiO2的化学性质比较
性质
CO2
SO2
SiO2
与水的
反应
CO2+H2O⇌H2CO3
SO2+H2O⇌H2SO3
与水不反应
与碱的反应(以NaOH溶液为例)
2NaOH+CO2===Na2CO3+H2O(CO2不足);
NaOH+CO2===NaHCO3(CO2足量)
2NaOH+SO2===Na2SO3+H2O(SO2不足);
NaOH+SO2===NaHSO3(SO2足量)
2NaOH+SiO2===Na2SiO3+H2O
与碱性氧化物(如CaO)反应
CaO+CO2CaCO3
CaO+SO2CaSO3
CaO+SiO2CaSiO3
与Na2CO3反应
Na2CO3+CO2+H2O===2NaHCO3
Na2CO3+SO2===Na2SO3+CO2
Na2CO3+SiO2Na2SiO3+CO2↑
与酸的
反应
—
2H2S+SO2===3S↓+2H2O,2HNO3(稀)+3SO2+2H2O===2NO+3H2SO4
SiO2+4HF===SiF4↑+2H2O
4.HCl、H2S和NH3的化学性质比较
性质
HCl
H2S
NH3
酸碱性
水溶液显强酸性,与碱反应生成盐和水,如NaOH+HCl===NaCl+H2O
水溶液显弱酸性,与碱反应生成盐和水,如2NaOH+H2S===Na2S+2H2O
水溶液显弱碱性,与酸反应生成盐,如NH3+HCl===NH4Cl
氧化性
与活泼金属反应,表现氧化性,如Fe+2HCl===FeCl2+H2↑
与较活泼金属反应,表现氧化性
-
还原性
与强氧化剂(如MnO2、KClO3等)反应:MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O
与较强的氧化剂(如O2、Cl2、SO2等)反应:H2S+Cl2S↓+2HCl,2H2S+SO2===3S↓+2H2O
与某些金属氧化物(如CuO等)反应:3CuO+2NH33Cu+N2+3H2O
与
AgNO3
溶液
反应
生成白色沉淀:AgNO3+HCl===AgCl↓+HNO3
生成黑色沉淀:2AgNO3+H2S===Ag2S↓+2HNO3
先生成白色沉淀,后沉淀溶解:AgNO3+NH3+H2O===AgOH↓+NH4NO3、AgNO3+3NH3+H2O===[Ag(NH3)2]OH+NH4NO3
考向 物质的性质与用途
1.(2025·广东高考)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
答案 B
解析 铝单质与O2生成Al2O3后无法再被O2氧化,无法形成氧化物2,且Al2O3与水反应需强酸/碱才能溶解,A错误;硫燃烧生成SO2(氧化物1,使品红褪色),SO2氧化为SO3(氧化物2),SO3与水生成H2SO4,再与NaOH生成盐,转化关系成立,B正确;钠与氧气常温反应生成Na2O(氧化物1),进一步氧化为Na2O2(氧化物2);Na2O2与水反应生成NaOH和O2,不会生成H2,C错误;碳与氧气反应先生成CO,最终生成CO2,与水反应生成碳酸,与碱反应可生成盐,但Na2CO3热稳定性强于NaHCO3,D结论错误,D错误;故选B。
2.(2025·云南高考)Be及其化合物的转化关系如图。下列说法错误的是( )
A.Be(OH)2是两性氢氧化物
B.Be2C和BeCl2的晶体类型相同
C.Na2[Be(OH)4]中Be原子的杂化方式为sp3
D.Be2C与H2O反应:Be2C+4H2O===2Be(OH)2+CH4↑
答案 B
解析 由图中转化信息可知,Be(OH)2既能与盐酸反应生成盐和水,又能与氢氧化钠反应生成盐,因此其是两性氢氧化物,A正确;由题中信息可知,Be2C的熔点远远高于BeCl2的,因此Be2C不可能是分子晶体,而BeCl2的熔点和沸点均较低,其为分子晶体,因此两者的晶体类型不相同,B错误;Na2[Be(OH)4]中Be原子与4个羟基形成4个σ键,没有孤电子对,只有4个成键电子对,因此,其杂化方式为 sp3,C正确;Be2C中的Be化合价为+2,C的化合价为-4,因此其与H2O反应生成Be(OH)2和CH4,该反应的化学方程式为Be2C+4H2O===2Be(OH)2+CH4↑,D正确;综上所述,本题选B。
题型强化练(六) 2.常见无机物的性质、转化及应用
1.(2025·福建三模)清代《闽小记》中记载被称为“中国白”的德化白瓷:“以糯米浆调釉,其火候极足,色如凝脂”。下列说法正确的是( )
A.糯米浆中的淀粉高温水解生成果糖以增强釉料的粘性
B.硅氧四面体网状结构是陶瓷硬度大的原因之一
C.含铝化合物的存在使陶瓷不耐酸碱腐蚀
D.烧制白瓷应选用Fe2O3含量较高的泥料
答案 B
解析 淀粉高温水解的最终产物是葡萄糖而非果糖,A错误;硅酸盐材料(如陶瓷)的硬度主要源于硅氧四面体形成的三维网状结构,B正确;含铝化合物(如Al2O3)是两性氧化物,但陶瓷的耐腐蚀性主要取决于致密结构,而非含铝化合物的存在直接导致不耐酸碱,C错误;Fe2O3含量高会使陶瓷呈红褐色,白瓷需低Fe2O3以保证洁白,D错误。
2.(2025·山东潍坊二模)在给定条件下,下列物质转化关系正确的是( )
答案 B
解析 碘的四氯化碳溶液与浓NaOH溶液反应生成碘化钠、碘酸钠和水,得到I-、IO,A错误;二氧化碳富集,再与氢气在一定条件下反应生成水,电解水得到氧气,B正确;工业制硫酸,黄铁矿主要成分为FeS2,在空气中燃烧生成二氧化硫和氧化铁,C错误;海水加入氢氧化钙生成氢氧化镁,氢氧化镁与盐酸反应生成氯化镁,电解氯化镁溶液不能得到镁,D错误。
3.(2025·山东青岛二模)化学促进了科技进步和社会发展,下列叙述中错误的是( )
A.将氯气通入冷的石灰乳制备漂白粉
B.用加热分解HgO的方法制备金属Hg
C.利用CO2合成了脂肪酸,实现了无机小分子向有机高分子的转变
D.工业制硫酸中用98.3%的硫酸吸收SO3,工业制硝酸中,用H2O吸收NO2
答案 C
解析 将氯气通入冷的石灰乳中生成氯化钙和次氯酸钙,工业上用该反应制备漂白粉,A正确;氧化汞受热分解生成汞和氧气,可用该方法制备金属汞,B正确;脂肪酸不是有机高分子,C错误;工业制硫酸中用98.3%的硫酸吸收SO3,用水会产生酸雾腐蚀设备,而工业制硝酸则可用H2O吸收NO2,生成硝酸和一氧化氮,一氧化氮可再次被氧化为NO2,D正确。
4.(2025·内蒙古赤峰二模)电影《哪吒之魔童闹海》中有许多有趣的情境与化学知识密切相关,下列叙述错误的是( )
A.结界兽的设计灵感来源于商周青铜器,青铜是一种铜、锡、铅合金
B.石矶娘娘头戴的红色玛瑙簪子是一种硅酸盐
C.敖丙制造的冰晶具有规则的几何外形,是因为晶体具有自范性
D.海底炼狱中困住妖兽的铁链有可能会发生吸氧腐蚀而断裂
答案 B
解析 青铜是一种含铜、锡、铅的合金,商周青铜器主要成分为铜和锡,可能含少量铅,A正确;玛瑙的主要成分是二氧化硅(SiO2),属于氧化物,而非硅酸盐,B错误;晶体的自范性使其自发形成规则几何外形(如冰晶),C正确;海水中含有溶解氧,铁在海水(电解质环境)中可能发生吸氧腐蚀,导致铁链断裂,D正确。
5.(2025·陕西安康二模)下列对化学知识的应用,说法错误的是( )
A.高温下,陶瓷“窑变釉”的过程中,发生了氧化还原反应
B.丹霞地貌的岩层因含Cu2O而呈红色
C.我国最早的人工冶铁制品是西周晚期的玉柄铁剑
D.我国最早的青铜器出现于夏代末期,其主要成分是铜、锡、铅的合金
答案 B
解析 陶瓷“窑变釉”的釉色变化涉及金属氧化物的氧化还原反应,如Fe3+与Fe2+的转换,A正确;丹霞地貌的红色主要由岩石中含有的Fe2O3所致,而非Cu2O,B错误;西周晚期的玉柄铁剑,河南三门峡虢国墓出土,是我国迄今发现最早的人工冶铁制品之一,其材质为块炼铁,符合历史记载,C正确;青铜器是铜、锡、铅的合金,我国最早的青铜器确可追溯至夏代末期,D正确。
6.(2025·湖南邵阳三模)下列离子方程式或化学方程式正确的是( )
A.泡沫灭火器的反应原理:Al3++3HCO===Al(OH)3↓+3CO2↑
B.丁二烯加聚制备顺丁橡胶:
C.向NaClO溶液中通入过量SO2:ClO-+SO2+H2O===HClO+HSO
D.《天工开物》记载用炉甘石(ZnCO3)火法炼锌:2ZnCO3+C2Zn+3CO2↑
答案 A
解析 泡沫灭火器的两个内筒分别盛装Al2(SO4)3溶液和NaHCO3溶液,用于灭火时,将两溶液混合,发生完全双水解反应:Al3++3HCO===Al(OH)3↓+3CO2↑,A正确;丁二烯加聚制备顺丁橡胶,加聚产物结构简式应为,所给结构简式错误,化学方程式为:
,B错误;向NaClO溶液中通入过量SO2,ClO-具有强氧化性,SO2 具有还原性,二者发生氧化还原反应,离子方程式为ClO-+SO2+H2O===Cl-+SO+2H+ ,不是简单的复分解反应,C错误;火法炼锌涉及反应为ZnCO3与C反应,生成物为Zn和CO,该反应方程式为:ZnCO3+2CZn+3CO↑,D错误;故选A。
7.(2025·甘肃二模)下列工业制备过程中涉及的反应错误的是( )
A.冶炼金属铝:2AlCl32Al+3Cl2↑
B.氢气还原三氯硅烷:SiHCl3+H2Si+3HCl
C.煅烧黄铁矿:4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2
D.工业合成氨:N2+3H22NH3
答案 A
解析 三氯化铝是共价化合物,熔融态不能电离出自由移动的离子,工业采用电解氧化铝制取金属铝,化学方程式为2Al2O3(熔融)4Al+3O2↑,A错误;工业上用氢气还原三氯硅烷,高温下反应生成硅,化学方程式为SiHCl3+H2Si+3HCl,B正确;工业上常用煅烧黄铁矿制硫酸,反应的第一步化学方程式为4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2,C正确;氮气、氢气在高温、高压、催化剂作用下合成氨,化学方程式为N2+3H22NH3,D正确。
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