元素化合物之間的相互轉化PPT學習教案

1、會計學1元素化合物之間的相互轉化元素化合物之間的相互轉化【考情播報考情播報】以元素及其化合物的知識為主，集基本概念、基本理論和基本以元素及其化合物的知識為主，集基本概念、基本理論和基本實驗為一體，進行綜合考查，以選擇、綜合分析題等考查元素實驗為一體，進行綜合考查，以選擇、綜合分析題等考查元素及其化合物的知識、基本概念、基本理論及實驗操作等。常見及其化合物的知識、基本概念、基本理論及實驗操作等。常見的命題角度有：的命題角度有：(1)(1)元素及其化合物的性質與轉化；元素及其化合物的性質與轉化；(2)(2)工業(yè)生產流程和工業(yè)生產中的除雜凈化。工業(yè)生產流程和工業(yè)生產中的除雜凈化。第1頁/共34頁【答

2、題必備答題必備】1.物質的特殊顏色：物質的特殊顏色：(1)有色氣體：有色氣體：NO2(紅棕色紅棕色)、F2(淺黃綠色淺黃綠色)、Cl2(黃綠色黃綠色)；無色；無色刺激性氣體：刺激性氣體：SO2、NH3、HX(F、Cl、Br、I)；無色無味氣體：；無色無味氣體：H2、N2、O2、CO2、CO、CH4、C2H2、NO。(2)溶液中的有色物質：溶液中的有色物質：Cu2+(藍色藍色)、Fe2+(淺綠色淺綠色)、Fe3+(黃色黃色)、Mn 紫紫(紅紅)色色。Br2在水中顯黃在水中顯黃(橙橙)色，在有機溶劑中顯橙色，在有機溶劑中顯橙(紅紅)色，色，I2在水中顯黃在水中顯黃(褐褐)色，在有機溶劑中顯紫色，在

3、有機溶劑中顯紫(紅紅)色。色。4O第2頁/共34頁(3)有色固體：有色固體：(淡淡)黃黃(棕棕)色固體：色固體：Na2O2、S、FeS2、FeCl3；黑；黑色固體：色固體：MnO2、C、CuO、FeO、Fe3O4；紫；紫(黑黑)色固體：色固體：KMnO4、I2；(紫紫)紅色固體：紅色固體：Cu。(4)有色沉淀：白色沉淀：有色沉淀：白色沉淀：H2SiO3、AgCl、BaSO4(不溶于酸不溶于酸)、BaSO3、Mg(OH)2、Fe(OH)2、Al(OH)3、BaCO3、CaCO3、CaSO3、MgCO3等；等；(淺淺)黃色沉淀：黃色沉淀：AgBr、AgI、S；紅褐；紅褐色沉淀：色沉淀：Fe(OH)

4、3；藍色沉淀：；藍色沉淀：Cu(OH)2；黑色沉淀：；黑色沉淀：CuS、FeS。第3頁/共34頁2.2.物質的特征性質：物質的特征性質：(1)(1)能使品紅溶液褪色的氣體。能使品紅溶液褪色的氣體。SOSO2 2( (加熱后又恢復紅色加熱后又恢復紅色) )、ClCl2 2( (加熱后不恢復紅色加熱后不恢復紅色) )。(2)(2)特殊的沉淀顏色的變化。特殊的沉淀顏色的變化。白色沉淀先變灰綠色，再變紅褐色：白色沉淀先變灰綠色，再變紅褐色：Fe(OH)Fe(OH)2 2 Fe(OH) Fe(OH)3 3；白色沉淀迅速變棕褐色：白色沉淀迅速變棕褐色：AgOHAgAgOHAg2 2O O。(3)(3)在空

5、氣中變?yōu)榧t棕色的氣體：在空氣中變?yōu)榧t棕色的氣體：NO(NO(無色無色) NO) NO2 2( (紅棕色紅棕色) )。第4頁/共34頁(4)(4)能使澄清石灰水變渾濁的氣體：能使澄清石灰水變渾濁的氣體：COCO2 2、SOSO2 2。(5)(5)通入通入COCO2 2氣體變渾濁的溶液：石灰水氣體變渾濁的溶液：石灰水( (過量則變澄清過量則變澄清) )、NaNa2 2SiOSiO3 3溶液、飽和溶液、飽和NaNa2 2COCO3 3溶液、濃苯酚鈉溶液、溶液、濃苯酚鈉溶液、NaAlONaAlO2 2溶液等。溶液等。(6)(6)使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍的氣體：使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍的氣體：NHNH3

6、 3。(7)(7)使?jié)駶櫟牡矸凼節(jié)駶櫟牡矸跭IKI試紙變藍的物質：試紙變藍的物質：NONO2 2、ClCl2 2、BrBr2 2、FeClFeCl3 3等。等。(8)(8)能與能與SOSO2 2、ClCl2 2、O O2 2等氧化性較強的氣體等氧化性較強的氣體( (或其水溶液或其水溶液) )反應析反應析出淡黃色沉淀的物質：出淡黃色沉淀的物質：H H2 2S S。(9)(9)在一定條件下具有漂白性的物質：在一定條件下具有漂白性的物質：NaNa2 2O O2 2、H H2 2O O2 2、SOSO2 2、氯水、氯水、O O3 3、活性炭等、活性炭等( (注意原理不同注意原理不同) )。 第5頁/共

7、34頁(10)(10)常溫下能溶解常溫下能溶解SiOSiO2 2固體的物質：氫氟酸和固體的物質：氫氟酸和NaOHNaOH溶液。溶液。(11)(11)能與濃硫酸、銅片共熱產生紅棕色氣體能與濃硫酸、銅片共熱產生紅棕色氣體(NO(NO2 2) )的溶液：硝酸的溶液：硝酸鹽鹽( (或硝酸或硝酸) )溶液。溶液。 (12)(12)滴入沸水中可得到紅褐色膠體的溶液：含滴入沸水中可得到紅褐色膠體的溶液：含F(xiàn)eFe3+3+的鹽溶液。的鹽溶液。(13)(13)煙霧現(xiàn)象。煙霧現(xiàn)象。棕棕( (黃黃) )色的煙：色的煙：CuCu或或FeFe在在ClCl2 2中燃燒；中燃燒；白煙：白煙：NaNa在在ClCl2 2中或中

8、或P P在空氣中燃燒；在空氣中燃燒；NHNH3 3遇到遇到HClHCl氣體；氣體；白霧：由白霧：由HXHX等極易溶于水的氣體產生；等極易溶于水的氣體產生；白色煙霧：白色煙霧：P P在在ClCl2 2中燃燒。中燃燒。第6頁/共34頁(1)直線型轉化關系X為O2Na Na2O Na2O2N2 NO NO2或NH3 NO NO2S SO2 SO3或H2S SO2 SO3C CO CO2或CH4 CO CO2醇 醛 羧酸X為CO2X為強酸，如HCl3.3.物質的特征轉化關系：物質的特征轉化關系：第7頁/共34頁(2)(2)三角型轉化關系。三角型轉化關系。(3)(3)交叉型轉化關系。交叉型轉化關系。第8

9、頁/共34頁4.4.特殊的反應現(xiàn)象：特殊的反應現(xiàn)象：燃燒燃燒H H2 2+Cl+Cl2 2( (蒼白色火焰蒼白色火焰) )，H H2 2(CH(CH4 4)+O)+O2 2( (淡藍色火焰淡藍色火焰) )，C C2 2H H2 2(C(C6 6H H6 6)+O)+O2 2( (明亮火焰，濃烈黑明亮火焰，濃烈黑煙煙) )焰色反應焰色反應NaNa+ +( (黃色黃色) )、K K+ +( (紫色紫色) )淀粉遇淀粉遇I I2 2變藍，蛋白質遇濃硝酸變黃變藍，蛋白質遇濃硝酸變黃第9頁/共34頁使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍藍NHNH3 3使品紅溶液褪色使品紅溶液褪色SOSO2 2(

10、 (加熱后又恢復紅色加熱后又恢復紅色) )、ClCl2 2( (加熱后不恢復紅色加熱后不恢復紅色) )在空氣中由無色變?yōu)榧t棕在空氣中由無色變?yōu)榧t棕色的氣體色的氣體NONOFeFe3+3+遇遇OHOH- -生成紅褐色沉淀，遇苯酚顯紫色，遇生成紅褐色沉淀，遇苯酚顯紫色，遇SCNSCN- -顯顯紅色紅色第10頁/共34頁FeFe2+2+遇遇OHOH- -生成白色沉淀，并迅速變成灰綠色，最后變生成白色沉淀，并迅速變成灰綠色，最后變成紅褐色；成紅褐色；FeFe2+2+遇遇SCNSCN- -無明顯變化，通入無明顯變化，通入ClCl2 2后溶液顯后溶液顯紅色紅色與酸反應產生氣體的溶液一般可能含：與酸反應產生

11、氣體的溶液一般可能含： 、HC HC 、 、HS (SHS (S2-2-、HSHS- -) )等等與強堿溶液反應產生氣體的溶液一般含與強堿溶液反應產生氣體的溶液一般含 23CO3O23SO3O4NH第11頁/共34頁5.抓住化學反應與反應條件的關系多數(shù)化學反應需要一定條件，條件不同化學反應也不同。(1)“催化劑”：無機化學反應需要的催化劑不同，但是根據(jù)“催化劑”這一條件，可將氯酸鉀分解、雙氧水分解、工業(yè)合成氨、SO2催化氧化、氨催化氧化聯(lián)系起來，形成知識鏈。(2)“通電”或“電解”：可以鎖定在電解水、氯化鈉、氯化鎂、氯化銅、硫酸銅、硝酸鹽等溶液，熔融氯化鈉和氧化鋁范圍內。(3)“高溫”：常見的

12、有碳酸鈣分解、SiO2和C的置換反應、制造普通玻璃的反應、鋁熱反應等。第12頁/共34頁6.6.?？嫉奶卣鲾?shù)據(jù)：?？嫉奶卣鲾?shù)據(jù)：(1)(1)常見常見1010電子微粒及相互轉化關系。電子微粒及相互轉化關系。分子：分子：NeNe、HFHF、H H2 2O O、NHNH3 3、CHCH4 4；陽離子：陽離子：NaNa+ +、MgMg2+2+、AlAl3+3+、 、H H3 3O O+ +；4NH陰離子：陰離子：F F- -、O O2-2-、N N3-3-、OHOH- -、N N 等。等。常見的等電子微粒的一些轉化：常見的等電子微粒的一些轉化： +OH+OH- - NHNH3 3+H+H2 2O O；

13、H H3 3O O+ +OH+OH- -=2H2H2 2O O。2H-4NH第13頁/共34頁(2)(2)常見常見1818電子微粒。電子微粒。分子：分子：ArAr、HClHCl、H H2 2S S、PHPH3 3、SiHSiH4 4、H H2 2O O2 2；陽離子：陽離子：K K+ +、CaCa2+2+；陰離子：陰離子：ClCl- -、S S2-2-、P P3-3-、 ；有機物有機物：CHCH3 3OHOH、CHCH3 3NHNH2 2、CHCH3 3F F、CHCH3 3CHCH3 3等。等。(3)(3)常見物質的相對分子質量。常見物質的相對分子質量。相對分子質量為相對分子質量為2828的

14、物質：的物質：COCO、N N2 2、C C2 2H H4 4等；等；相對分子質量為相對分子質量為2626的物質：的物質：C C2 2H H2 2等；等；相對分子質量為相對分子質量為3232的物質：的物質：S S、O O2 2等；等；相對分子質量為相對分子質量為7878的物質：的物質：NaNa2 2S S、NaNa2 2O O2 2、Al(OH)Al(OH)3 3、C C6 6H H6 6等；等；相對分子質量為相對分子質量為100100的物質：的物質：CaCOCaCO3 3、KHCOKHCO3 3、MgMg3 3N N2 2等。等。 22O第14頁/共34頁【典題示例典題示例】角度角度1 1

15、元素及其化合物的性質與轉化元素及其化合物的性質與轉化一定條件下，一種反應物過量，另一種反應物仍不能一定條件下，一種反應物過量，另一種反應物仍不能完全反應的是完全反應的是( () )A.A.過量的氫氣與氯氣過量的氫氣與氯氣B.B.過量的濃鹽酸與二氧化錳過量的濃鹽酸與二氧化錳C.C.過量的銅與濃硫酸過量的銅與濃硫酸D.D.過量的鋅與過量的鋅與18 molL18 molL-1-1硫酸硫酸第15頁/共34頁【解析解析】選選C C。氫氣與氯氣反應生成氯化氫，可完全反。氫氣與氯氣反應生成氯化氫，可完全反應，應，A A項不符合題意；過量的濃鹽酸與二氧化錳反應，項不符合題意；過量的濃鹽酸與二氧化錳反應，二氧化

16、錳可以完全反應，二氧化錳可以完全反應，B B項不符合題意；過量的銅與項不符合題意；過量的銅與濃硫酸反應，隨著反應的進行，濃硫酸變?yōu)橄×蛩岱礉饬蛩岱磻S著反應的進行，濃硫酸變?yōu)橄×蛩岱磻Ｖ?，應停止，C C項符合題意；過量的鋅與項符合題意；過量的鋅與18 molL18 molL-1-1硫酸硫酸反應，先生成二氧化硫，變?yōu)橄×蛩岷笊蓺錃猓蚍磻?，先生成二氧化硫，變?yōu)橄×蛩岷笊蓺錃?，硫酸可以完全反應，酸可以完全反應，D D項不符合題意。項不符合題意。第16頁/共34頁角度角度2 2 工業(yè)生產流程和工業(yè)生產中的除雜凈化工業(yè)生產流程和工業(yè)生產中的除雜凈化氧化鋅為白色粉末，可用于濕疹、癬等皮膚病的治療

17、。氧化鋅為白色粉末，可用于濕疹、癬等皮膚病的治療。純化工純化工業(yè)級氧化鋅業(yè)級氧化鋅( (含有含有Fe()Fe()、Mn()Mn()、Ni()Ni()等雜質等雜質) )的流程的流程如如下：下：提示：提示：在本實驗條件下，在本實驗條件下，Ni()Ni()不能被氧化；高錳酸鉀的還原不能被氧化；高錳酸鉀的還原產物是產物是MnOMnO2 2。第17頁/共34頁回答下列問題：回答下列問題：(1)(1)反應中除掉的雜質離子是反應中除掉的雜質離子是_，發(fā)生反應的，發(fā)生反應的離子方程式為離子方程式為_；在加高錳酸鉀溶液前，若在加高錳酸鉀溶液前，若pHpH較低較低，對除雜的影響是，對除雜的影響是_。第18頁/共3

18、4頁(2)(2)反應的反應類型為反應的反應類型為_，過濾得到的過濾得到的濾渣中濾渣中, ,除了過量的鋅外還有除了過量的鋅外還有_。(3)(3)反應中產物的成分可能是反應中產物的成分可能是ZnCOZnCO3 3xZn(OH)xZn(OH)2 2，取，取干燥后的濾餅干燥后的濾餅11.2 g11.2 g，煅燒后可得到產品，煅燒后可得到產品8.1 g8.1 g，則，則x x等于等于_。第19頁/共34頁【典題剖析典題剖析】抽絲剝繭溯本求源抽絲剝繭溯本求源關鍵信息關鍵信息信息分析與遷移信息分析與遷移信息信息生產目的是純化工業(yè)級氧化鋅，即提純氧化生產目的是純化工業(yè)級氧化鋅，即提純氧化鋅，其含有鋅，其含有F

19、e()Fe()等雜質等雜質信息信息加入稀硫酸可以溶解氧化鋅，同時讓鐵、錳、加入稀硫酸可以溶解氧化鋅，同時讓鐵、錳、鎳轉化為金屬陽離子鎳轉化為金屬陽離子第20頁/共34頁關鍵信息關鍵信息信息分析與遷移信息分析與遷移信息信息加入高錳酸鉀溶液，可以除去加入高錳酸鉀溶液，可以除去FeFe2+2+和和MnMn2+2+，將，將它們轉化為沉淀除去，此時濾液中剩余它們轉化為沉淀除去，此時濾液中剩余ZnZn2+2+和和NiNi2+2+信息信息鋅與鎳離子反應置換出金屬鎳，且鋅單質是鋅與鎳離子反應置換出金屬鎳，且鋅單質是過量的過量的第21頁/共34頁關鍵信息關鍵信息信息分析與遷移信息分析與遷移信息信息pHpH較低時

20、，鐵離子和錳離子不會生成沉淀較低時，鐵離子和錳離子不會生成沉淀信息信息濾渣中含有生成的鎳和過量的鋅單質濾渣中含有生成的鎳和過量的鋅單質信息信息根據(jù)關系式根據(jù)關系式ZnCOZnCO3 3xZn(OH)xZn(OH)2 2(x+1)(x+1)ZnOZnO進行進行計算計算第22頁/共34頁【嘗試解答嘗試解答】本題的各步操作目的及變化是工業(yè)級氧化鋅中含有本題的各步操作目的及變化是工業(yè)級氧化鋅中含有鐵、錳、鎳等雜質，加入稀硫酸可以溶解氧化鋅，同時讓鐵、鐵、錳、鎳等雜質，加入稀硫酸可以溶解氧化鋅，同時讓鐵、錳、鎳轉化為金屬陽離子；在浸出液中加入高錳酸鉀溶液，可錳、鎳轉化為金屬陽離子；在浸出液中加入高錳酸鉀

21、溶液，可以除去以除去FeFe2+2+和和MnMn2+2+，將它們轉化為沉淀除去，此時濾液中剩余，將它們轉化為沉淀除去，此時濾液中剩余ZnZn2+2+和和NiNi2+2+；加入鋅粉，可以置換出金屬鎳而除去；向濾液中加；加入鋅粉，可以置換出金屬鎳而除去；向濾液中加入碳酸鈉溶液可以將入碳酸鈉溶液可以將ZnZn2+2+轉化為碳酸鋅沉淀；將碳酸鋅沉淀煅轉化為碳酸鋅沉淀；將碳酸鋅沉淀煅燒即可得到純凈的氧化鋅固體。燒即可得到純凈的氧化鋅固體。第23頁/共34頁(1)(1)反應中除去的雜質離子是反應中除去的雜質離子是FeFe2+2+和和MnMn2+2+，發(fā)生反應的離子方，發(fā)生反應的離子方程式為程式為Mn +3

22、FeMn +3Fe2+2+7H+7H2 2O=3Fe(OH)O=3Fe(OH)3 3+MnO+MnO2 2+5H+5H+ +，2Mn 2Mn +3Mn+3Mn2+2+2H+2H2 2O=5MnOO=5MnO2 2+4H+4H+ +在加高錳酸鉀之前，若溶液的在加高錳酸鉀之前，若溶液的pHpH較低，較低，則鐵離子和錳離子不能生成沉淀而除去。則鐵離子和錳離子不能生成沉淀而除去。(2)(2)反應的反應類型是置換反應，過濾所得的濾渣中除了過反應的反應類型是置換反應，過濾所得的濾渣中除了過量的鋅外還有置換出來的金屬鎳。量的鋅外還有置換出來的金屬鎳。(3)(3)煅燒發(fā)生反應的關系式為煅燒發(fā)生反應的關系式為Z

23、nCOZnCO3 3xZn(OH)xZn(OH)2 2(x+1)ZnO(x+1)ZnO125+99x125+99x81(x+1)81(x+1)11.2 g11.2 g 8.1 g8.1 g列比例式列比例式(125+99x)(125+99x)81(x+1)=11.2 g81(x+1)=11.2 g8.1 g8.1 g，解得，解得x=1x=1。 4O4O第24頁/共34頁【答案答案】(1)Fe(1)Fe2+2+和和MnMn2+2+Mn +3FeMn +3Fe2+2+7H+7H2 2O=3Fe(OH)O=3Fe(OH)3 3+MnO+MnO2 2+5H+5H+ +，2Mn +3Mn2Mn +3Mn2

24、+2+2H+2H2 2O=5MnOO=5MnO2 2+4H+4H+ +鐵離子和錳離子不鐵離子和錳離子不能生成沉淀，從而無法除去鐵和錳雜質能生成沉淀，從而無法除去鐵和錳雜質(2)(2)置換反應鎳置換反應鎳(3)1(3)14O4O第25頁/共34頁【類題備選類題備選】1.(20171.(2017衡水模擬衡水模擬) )常見物質常見物質A A、B B、C C、D D、E E、X X，存在下圖轉化關系存在下圖轉化關系( (部分生成物和反應條件略去部分生成物和反應條件略去) )。下列推斷不。下列推斷不正確的是正確的是( () )A.A.若若D D是一種強堿，則是一種強堿，則A A、B B、C C均可與均可

25、與X X反應生成反應生成D DB.B.若若D D為為NaClNaCl，且，且A A可與可與C C反應生成反應生成B B，則，則E E可能是可能是COCO2 2C.C.若若D D是一種白色沉淀，在空氣中最終變?yōu)榧t褐色，則是一種白色沉淀，在空氣中最終變?yōu)榧t褐色，則A A可能是可能是鐵鐵D.D.若若D D是一種強酸，則是一種強酸，則A A既可以是單質，也可以是化合物，且既可以是單質，也可以是化合物，且D D可與銅反應生成可與銅反應生成B B或或C C第26頁/共34頁【解析解析】選選C C。若。若D D是一種強堿，則是一種強堿，則A A是活潑金屬，是活潑金屬，B B是是金屬氧化物，金屬氧化物，C C

26、可以是金屬過氧化物，可以是金屬過氧化物，X X是水，是水，A A正確；正確；若若D D為為NaClNaCl，且，且A A可與可與C C反應生成反應生成B B，A A可以是氫氧化鈉，可以是氫氧化鈉，B B是碳酸鈉，是碳酸鈉，C C是碳酸氫鈉，是碳酸氫鈉，X X是鹽酸，是鹽酸，B B正確；正確；A A是鐵，是鐵，則則B B是氯化亞鐵，是氯化亞鐵，C C是氯化鐵，是氯化鐵，D D是氫氧化鐵，是氫氧化鐵，C C錯誤；錯誤；若若D D是一種強酸，則是一種強酸，則A A既可以是硫單質或氮氣，也可以既可以是硫單質或氮氣，也可以是硫化氫或氨氣，硝酸可與銅反應生成一氧化氮或二是硫化氫或氨氣，硝酸可與銅反應生成一氧化氮或二氧化氮，氧化氮，D D正確。正確。第27頁/共34頁2.A2.A、BIBI、J 10J 10種物質的相互轉化關系如圖所示，其中種物