2022屆高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí)專(zhuān)題06元素及其化合物

1、PAGE PAGE 30專(zhuān)題六元素及其化合物高考命題研究高頻考點(diǎn)兩年考向命題角度再思考1.常見(jiàn)金屬及其重要化合物考向1.常見(jiàn)金屬及其化合物的性質(zhì)與應(yīng)用2021山東卷,62020浙江卷,82020江蘇卷,62021浙江卷,92021廣東卷,10考向2.金屬礦物的利用2020山東卷,92020山東卷,16考向1.常見(jiàn)金屬及其重要化合物的應(yīng)用會(huì)結(jié)合有關(guān)信息或傳統(tǒng)文化考查?？枷?.金屬礦物在不同的題型中側(cè)重點(diǎn)是不同的,也會(huì)結(jié)合物質(zhì)結(jié)構(gòu)或原理考查2.常見(jiàn)非金屬及其重要化合物考向1.常見(jiàn)非金屬及其重要化合物的性質(zhì)與應(yīng)用2021山東卷,82021河北卷,102021河北卷,42021廣東卷,4考向2.氣體的

2、制取與性質(zhì)探究實(shí)驗(yàn)2021全國(guó)甲,92021全國(guó)乙,82021河北卷,14考向1.將常見(jiàn)非金屬及其重要化合物的應(yīng)用及環(huán)境污染等融合考查?？枷?.儀器或裝置的選擇和組裝,與物質(zhì)的制備和性質(zhì)探究結(jié)合在一起考查考點(diǎn)一常見(jiàn)金屬及其重要化合物要點(diǎn)歸納再提升1.鈉及其化合物(1)鈉及其化合物的“價(jià)類(lèi)二維”轉(zhuǎn)化。2Na+O2Na2O2。2Na2O2+2H2O4NaOH+O2。2Na2O2+2CO22Na2CO3+O2。CO2+2NaOHNa2CO3+H2O。CO2+NaOHNaHCO3。Na2CO3+H2O+CO22NaHCO3。(2)掃除易忘知識(shí)盲點(diǎn)。鈉能夠置換出金屬性比其弱的金屬鈉與鹽溶液反應(yīng),不能置換

3、出鹽中的金屬,鈉與熔融的鹽反應(yīng)才可能置換出鹽中的金屬。Na與足量O2反應(yīng)無(wú)論生成Na2O還是Na2O2,只要參與反應(yīng)的Na的質(zhì)量相等,則轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量一定相等,但得到Na2O2的質(zhì)量大于Na2O的質(zhì)量。Na分別與H2O和乙醇發(fā)生反應(yīng)均能生成H2,但反應(yīng)的劇烈程度不同,前者反應(yīng)劇烈,后者反應(yīng)緩慢。1 mol Na2O2參與反應(yīng)轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量不一定為2 mol,如1 mol Na2O2與足量CO2的反應(yīng)轉(zhuǎn)移電子應(yīng)為1 mol。過(guò)氧化鈉可只作氧化劑,也可既作氧化劑又作還原劑除去CO2中的HCl氣體,應(yīng)選用飽和NaHCO3溶液;向飽和Na2CO3溶液中通入過(guò)量CO2,有NaHCO3晶體析出。焰

4、色試驗(yàn)體現(xiàn)的是元素的性質(zhì),無(wú)論元素是游離態(tài)還是化合態(tài),同一元素均具有相同的焰色,焰色試驗(yàn)發(fā)生的不是化學(xué)變化。在觀察鉀元素的焰色時(shí),應(yīng)透過(guò)藍(lán)色的鈷玻璃片觀察。焰色呈黃色時(shí),一定含有鈉元素,但還可能含有鉀元素。陰離子為Na2O、Na2O2中陰、陽(yáng)離子個(gè)數(shù)比均為12。Na2O2與SO2反應(yīng)的化學(xué)方程式是Na2O2+SO2Na2SO4,而非2Na2O2+2SO22Na2SO3+O2。Na2O2投入品紅溶液中,因溶液中有強(qiáng)氧化性物質(zhì),因而Na2O2可使品紅溶液褪色。Na2O2投入無(wú)色酚酞溶液中,酚酞溶液先變紅后褪色。Na2O2溶于水產(chǎn)生NaOH,溶液呈堿性;Na2O2或溶液中的H2O2的強(qiáng)氧化性氧化了酚

5、酞2.鋁及其化合物(1)鋁及其化合物的“價(jià)類(lèi)二維”轉(zhuǎn)化。2Al+6HCl2AlCl3+3H2。2Al+2NaOH+2H2O2NaAlO2+3H2。AlCl3+4NaOHNaAlO2+3NaCl+2H2O。NaAlO2+4HClNaCl+AlCl3+2H2O。NaAlO2+2H2O+CO2Al(OH)3+NaHCO3。AlCl3+3NH3H2OAl(OH)3+3NH4Cl。(2)掃除易忘知識(shí)盲點(diǎn)。鋁是活潑金屬,但鋁的抗腐蝕性強(qiáng),因?yàn)殇X的表面有一層致密的氧化物薄膜。由于Al2O3的熔點(diǎn)高于Al的熔點(diǎn),故在酒精燈上加熱鋁箔直至熔化,熔化的鋁并不滴落。高熔點(diǎn)的氧化鋁薄膜兜住了液態(tài)的鋁鋁熱反應(yīng)不僅指鋁與

6、Fe2O3反應(yīng),鋁熱反應(yīng)置換的金屬為金屬活動(dòng)性比鋁弱的難熔金屬。鋁熱劑是混合物Al、Al2O3、Al(OH)3都既能與鹽酸反應(yīng),也能與NaOH溶液反應(yīng)。Al(OH)3不溶于氨水和碳酸,所以實(shí)驗(yàn)室常利用鋁鹽與氨水反應(yīng)制備Al(OH)3,偏鋁酸鹽與CO2反應(yīng)制備Al(OH)3。Al(OH)3可用作抗酸藥;明礬常用于凈水。泡沫滅火器所用試劑為Al2(SO4)3溶液和NaHCO3溶液,反應(yīng)的離子方程式為Al3+3HCAl(OH)3+CO2。兩者水解徹底,產(chǎn)生的CO2吹出混有難溶Al(OH)3的泡沫3.鐵及其化合物(1)鐵及其化合物的“價(jià)類(lèi)二維”轉(zhuǎn)化。2Fe+3Cl22FeCl3。Fe2O3+3CO2F

7、e+3CO2或Fe2O3+2Al2Fe+Al2O3。Cu+2FeCl3CuCl2+2FeCl2或2FeCl3+2Fe3FeCl2。2FeCl2+Cl22FeCl3。4Fe(OH)2+O2+2H2O4Fe(OH)3。(2)掃除易忘知識(shí)盲點(diǎn)。因氧化劑的氧化性差異,會(huì)產(chǎn)生不同價(jià)態(tài)鐵的產(chǎn)物Fe與O2(點(diǎn)燃)、H2O(g)(高溫)反應(yīng)的固體產(chǎn)物都是Fe3O4而不是Fe2O3。Fe與Cl2反應(yīng)時(shí)生成FeCl3,與S反應(yīng)時(shí)生成FeS,說(shuō)明Cl2的氧化性強(qiáng)于S。常溫下,Fe、Al在冷的濃硫酸和濃硝酸中發(fā)生鈍化,但加熱后能繼續(xù)反應(yīng)。是化學(xué)變化向含F(xiàn)e2+的溶液中加入硝酸、氯水等具有氧化性的物質(zhì)時(shí),溶液會(huì)出現(xiàn)淺綠

8、色棕黃色的顏色變化,該現(xiàn)象可用于Fe2+的檢驗(yàn)。水解得到的酸是否有揮發(fā)性,導(dǎo)致蒸干鹽溶液后的產(chǎn)物不同將FeCl3、Fe2(SO4)3的水溶液蒸干所得固體不同:將FeCl3溶液加熱蒸干得Fe(OH)3,灼燒Fe(OH)3可得Fe2O3;將Fe2(SO4)3溶液蒸干得Fe2(SO4)3。在用強(qiáng)氧化劑(H2O2或氯水)和KSCN溶液聯(lián)合檢驗(yàn)Fe2+的存在時(shí),要特別注意加入試劑的先后順序,先加KSCN溶液無(wú)明顯變化,說(shuō)明溶液中無(wú)Fe3+;再加強(qiáng)氧化劑(H2O2或氯水)后溶液變紅色,說(shuō)明原溶液中含有Fe2+。順序不可顛倒除去ZnCl2溶液中的FeCl2,應(yīng)先通入Cl2或加入H2O2,再加入ZnO、Zn(

9、OH)2、ZnCO3等,使Fe3+水解生成沉淀后過(guò)濾除去。消耗H+,促進(jìn)Fe3+水解,又不引入新雜質(zhì)經(jīng)典對(duì)練得高分考向1常見(jiàn)金屬及其化合物的性質(zhì)與應(yīng)用真題示例1- 1.(2021山東卷改編)X、Y均為短周期金屬元素,同溫同壓下,0.1 mol X的單質(zhì)與足量稀鹽酸反應(yīng),生成H2體積為V1(單位:L);0.1 mol Y的單質(zhì)與足量稀硫酸反應(yīng),生成H2體積為V2(單位:L)。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A.X、Y生成H2的物質(zhì)的量之比一定為B.X、Y消耗酸的物質(zhì)的量之比一定為C.產(chǎn)物中X、Y化合價(jià)之比一定為D.由一定能確定產(chǎn)物中X、Y的化合價(jià)【解題思路】1- 2.(2021廣東卷)部分含鐵物質(zhì)的分類(lèi)與相

10、應(yīng)化合價(jià)關(guān)系如圖所示。下列推斷不合理的是()A.a可與e反應(yīng)生成bB.b既可被氧化,也可被還原C.可將e加入濃堿液中制得d的膠體D.可存在bcdeb的循環(huán)轉(zhuǎn)化關(guān)系對(duì)點(diǎn)演練1- 1.(2021河北張家口第一次階段測(cè)試)下列物質(zhì)的用途描述正確的是()A.碳酸鈉在醫(yī)療上是治療胃酸過(guò)多的一種藥劑B.鎂燃燒時(shí)發(fā)出耀眼的白光,可以用鎂來(lái)制造照明彈和焰火等C.明礬可以消毒殺菌,常用于凈水D.磁性氧化鐵可用作紅色油漆和涂料1- 2.(2021安徽六校教育研究會(huì)第一次素養(yǎng)測(cè)試)已知A、B、D、E均為中學(xué)化學(xué)中的常見(jiàn)物質(zhì),它們之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示(部分產(chǎn)物略去),則下列有關(guān)物質(zhì)的推斷不正確的是()A.若A是鐵,

11、則E可能為稀硝酸B.若A是CuO,E是碳,則B為COC.若A是NaOH溶液,E是CO2,則B為NaHCO3D.若A是AlCl3溶液,E可能是氨水方法技巧金屬元素及其化合物的性質(zhì)與用途的對(duì)應(yīng)關(guān)系歸納:性質(zhì)用途鈉具有較強(qiáng)的還原性可用于冶煉鈦、鋯、鈮等金屬NaHCO3受熱分解生成CO2,能與酸反應(yīng)可用作焙制糕點(diǎn)的膨松劑、胃酸中和劑Na2CO3水解使溶液顯堿性用熱的純堿溶液洗去油污Na2O2與H2O、CO2反應(yīng)均生成O2作供氧劑肥皂水顯堿性肥皂水用作蚊蟲(chóng)叮咬處的清洗劑鋰密度小、比能量大可用作電池負(fù)極材料Al具有良好的延展性和抗腐蝕性常用鋁箔包裝物品鋁有還原性,能發(fā)生鋁熱反應(yīng)可用于焊接鐵軌、冶煉難熔金屬

12、MgO、Al2O3的熔點(diǎn)很高作耐高溫材料小蘇打與硫酸鋁溶液發(fā)生相互促進(jìn)的水解反應(yīng)可用于制作泡沫滅火器Al(OH)3有弱堿性可用于中和胃酸鎂鋁合金密度小、強(qiáng)度大可用作高鐵車(chē)廂材料Fe粉具有還原性可用于防止食品氧化變質(zhì)Fe2O3是紅棕色粉末可用作紅色顏料Cu+2FeCl32FeCl2+CuCl2FeCl3溶液腐蝕Cu刻制印刷電路板CuSO4使蛋白質(zhì)變性誤服CuSO4溶液,喝蛋清或豆?jié){解毒BaSO4難溶于水,不與胃酸反應(yīng)在醫(yī)療上用作“鋇餐”透視考向2金屬礦物的利用真題示例(2020山東卷)以菱鎂礦(主要成分為MgCO3,含少量SiO2、Fe2O3和Al2O3)為原料制備高純鎂砂的工藝流程如下:已知浸

13、出時(shí)產(chǎn)生的廢渣中有SiO2、Fe(OH)3和Al(OH)3。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A.浸出鎂的反應(yīng)為MgO+2NH4ClMgCl2+2NH3+H2OB.浸出和沉鎂的操作均應(yīng)在較高溫度下進(jìn)行C.流程中可循環(huán)使用的物質(zhì)有NH3、NH4ClD.分離Mg2+與Al3+、Fe3+是利用了它們氫氧化物Ksp的不同對(duì)點(diǎn)演練2- 1.(2021山東濟(jì)南階段性檢測(cè))2Na2CO33H2O2(過(guò)碳酸鈉)是一種集洗滌、漂白、殺菌于一體的氧系漂白劑。某興趣小組制備過(guò)碳酸鈉的實(shí)驗(yàn)方案如下:已知:2Na2CO3(aq)+3H2O2(aq)2Na2CO33H2O2(s)HKa(HClO)(H2CO3),所以向NaClO溶液通

14、入CO2,不論CO2過(guò)量還是少量,均發(fā)生CO2+H2O+ClO-HClO+HC,但是與Ca(ClO)2反應(yīng)時(shí)應(yīng)為CO2(少量)+Ca(ClO)2+H2OCaCO3+2HClO。3.硫及其化合物(1)硫及其化合物的“價(jià)類(lèi)二維”轉(zhuǎn)化。2SO2+O22SO3。Cu+2H2SO4(濃)CuSO4+SO2+2H2O。C+2H2SO4(濃)CO2+2SO2+2H2O。2Na2SO3+O22Na2SO4。(2)掃除易忘知識(shí)盲點(diǎn)。除去附著在試管內(nèi)壁上的硫,除了用熱的NaOH溶液,還可以用CS2,但不能用酒精。溶液的褪色不一定是漂白SO2使含有酚酞的NaOH溶液褪色,表現(xiàn)SO2酸性氧化物的性質(zhì);使品紅溶液褪色,

15、表現(xiàn)SO2的漂白性;使溴水、酸性KMnO4溶液褪色,表現(xiàn)SO2的還原性;SO2與H2S反應(yīng),表現(xiàn)SO2的氧化性;SO2和Cl2等體積混合通入溶液中,漂白性不但不增強(qiáng),反而消失。H2SO3的酸性比HCl的弱把SO2氣體通入BaCl2溶液中,沒(méi)有沉淀生成,但再通入NH3或加入NaOH溶液,或把BaCl2溶液改成Ba(NO3)2溶液,均有白色沉淀生成,前兩者生成BaSO3沉淀,后者生成BaSO4沉淀。濃硝酸與Cu(足量)、濃硫酸與Cu(足量)、濃鹽酸與MnO2(足量)在反應(yīng)時(shí),隨反應(yīng)的進(jìn)行,產(chǎn)物會(huì)發(fā)生變化或反應(yīng)停止。C與濃硫酸反應(yīng)時(shí),反應(yīng)產(chǎn)物的檢驗(yàn)應(yīng)按以下流程進(jìn)行:無(wú)水CuSO4檢驗(yàn)水品紅溶液檢驗(yàn)S

16、O2酸性KMnO4溶液除去SO2品紅溶液檢驗(yàn)SO2是否除凈澄清石灰水檢驗(yàn)CO2。證明CO2存在的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象應(yīng)該是第二個(gè)品紅溶液不褪色,澄清石灰水變渾濁4.氮及其化合物(1)氮及其化合物的“價(jià)類(lèi)二維”轉(zhuǎn)化。Ca(OH)2+2NH4ClCaCl2+2NH3+2H2O。4NH3+5O24NO+6H2O。3NO2+H2O2HNO3+NO。Cu+4HNO3(濃)Cu(NO3)2+2NO2+2H2O。(2)掃除易忘知識(shí)盲點(diǎn)。NO只能用排水法或氣囊法收集;NO2的收集采用向上排空氣法。在NO2或NO與O2通入水的計(jì)算中常用到兩個(gè)化學(xué)方程式:4NO+3O2+2H2O4HNO3,4NO2+O2+2H2O4HNO3

17、。硝酸易分解產(chǎn)生NO2濃硝酸顯黃色是因?yàn)槿苡蠳O2,而工業(yè)上制備的鹽酸顯黃色,是因?yàn)槿苡蠪e3+。硝酸、濃硫酸、次氯酸均具有強(qiáng)氧化性,屬于氧化性酸。實(shí)驗(yàn)室制備N(xiāo)H3,除了用Ca(OH)2和NH4Cl反應(yīng)外,還可用濃氨水的分解(加NaOH固體或加CaO或加熱)制取。而檢驗(yàn)N需用NaOH溶液并加熱,根據(jù)濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)檢驗(yàn)生成的氣體是NH3,以確定N的存在。 NH3是中學(xué)階段涉及的唯一堿性氣體收集NH3時(shí),把一團(tuán)干燥的棉花放在試管口,以防止氨與空氣對(duì)流;收集完畢,進(jìn)行尾氣處理時(shí),應(yīng)在試管口放一團(tuán)用稀硫酸浸濕的棉花,以吸收NH3且防止污染空氣。經(jīng)典對(duì)練得高分考向1常見(jiàn)非金屬及其化合物的性質(zhì)與應(yīng)

18、用真題示例1- 1.(2021山東卷)工業(yè)上以SO2和純堿為原料制備無(wú)水NaHSO3的主要流程如下,下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A.吸收過(guò)程中有氣體生成B.結(jié)晶后母液中含有NaHCO3C.氣流干燥濕料時(shí)溫度不宜過(guò)高D.中和后溶液中含Na2SO3和NaHCO3【解題思路】1- 2.(2021河北卷)硫和氮及其化合物對(duì)人類(lèi)生存和社會(huì)發(fā)展意義重大,但硫氧化物和氮氧化物造成的環(huán)境問(wèn)題也日益受到關(guān)注。下列說(shuō)法正確的是()A.NO2和SO2均為紅棕色且有刺激性氣味的氣體,是酸雨的主要成因B.汽車(chē)尾氣中的主要大氣污染物為NO、SO2和PM2.5C.植物直接吸收利用空氣中的NO和NO2作為肥料,實(shí)現(xiàn)氮的固定D.工業(yè)廢

19、氣中的SO2可采用石灰法進(jìn)行脫除對(duì)點(diǎn)演練1- 1.(2021廣東六校第三次聯(lián)考)下列說(shuō)法不正確的是()A.Si具有半導(dǎo)體性,可制作光導(dǎo)纖維B.CO2可用于制備飲料,也可作蔬菜大棚中的“氣體肥料”C.碳納米管比表面積大、吸附性強(qiáng),可用作新型儲(chǔ)氫材料D.用氨水吸收廢氣中的 SO2,再將吸收液與硫酸反應(yīng),將富集后的 SO2循環(huán)使用1- 2.(雙選)(2021河北秦皇島第二次模擬)利用某分子篩作催化劑,NH3可脫除工廠廢氣中的NO、NO2,反應(yīng)機(jī)理如圖所示。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A.反應(yīng)中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為12B.整個(gè)歷程的總反應(yīng)為2NH3+NO2+NO2N2+3H2OC.M表示N2和H2O

20、D.反應(yīng)中存在極性鍵與非極性鍵的斷裂和形成方法技巧1.非金屬及其化合物性質(zhì)與用途的對(duì)應(yīng)關(guān)系歸納:性質(zhì)用途硅是常用的半導(dǎo)體材料可制作太陽(yáng)能電池板二氧化硅導(dǎo)光能力強(qiáng),并且有硬度和柔韌度可制作光導(dǎo)纖維4HF+SiO22H2O+SiF4用氫氟酸雕刻玻璃2C+SiO2Si+2CO用碳還原二氧化硅制備粗硅碘酸鉀在常溫下穩(wěn)定食鹽中加碘氮?dú)獾幕瘜W(xué)性質(zhì)穩(wěn)定作保護(hù)氣濃氨水具有揮發(fā)性和還原性用濃氨水檢驗(yàn)輸送氯氣的管道是否漏氣草木灰與硫酸銨反應(yīng)生成氨,使肥效降低草木灰和硫酸銨不能混合施用二氧化硫與氧氣反應(yīng)二氧化硫可用于制作葡萄酒的食品添加劑氦氣化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、密度小可用于填充飛艇、氣球水玻璃不燃不爆可用作耐火材料硅酸鈉

21、的水溶液是一種無(wú)機(jī)黏合劑盛放堿性溶液的試劑瓶不能用玻璃塞2.元素單質(zhì)及其化合物的線形間轉(zhuǎn)化:ABC堿或酸NaNa2ONa2O2NaOHCCOCO2H2CO3S(或H2S)SO2SO3H2SO4N2(或NH3)NONO2HNO3ABCa.若X為CO2:NaOHNa2CO3NaHCO3b.若X為強(qiáng)酸,如HCl:NaAlO2Al(OH)3AlCl3Na2CO3NaHCO3CO2c.若X為強(qiáng)堿,如NaOH:AlCl3Al(OH)3NaAlO2考向2氣體的制取與性質(zhì)探究實(shí)驗(yàn)真題示例2- 1.(2021全國(guó)甲)實(shí)驗(yàn)室制備下列氣體的方法可行的是()選項(xiàng)氣體方法A氨氣加熱氯化銨固體B二氧化氮將鋁片加到冷濃硝酸

22、中C硫化氫向硫化鈉固體滴加濃硫酸D氧氣加熱氯酸鉀和二氧化錳的混合物2- 2.(2021全國(guó)乙)在實(shí)驗(yàn)室采用如圖裝置制備氣體,合理的是()選項(xiàng)化學(xué)試劑制備的氣體ACa(OH)2+NH4ClNH3BMnO2+HCl(濃)Cl2CMnO2+KClO3O2DNaCl+H2SO4(濃)HCl 對(duì)點(diǎn)演練2- 1.(2021江蘇蘇錫常鎮(zhèn)調(diào)研)氯氣是常用的化工原料,可用作消毒劑和漂白劑;實(shí)驗(yàn)室用MnO2與濃鹽酸反應(yīng)可制取氯氣。氯氣有毒,泄漏時(shí)需要妥善處理。實(shí)驗(yàn)室制取氯氣時(shí),下列實(shí)驗(yàn)?zāi)苓_(dá)到相應(yīng)目的的是()2- 2.(2021北京海淀一模)用如圖裝置(夾持裝置已略去)進(jìn)行NH3制備及性質(zhì)實(shí)驗(yàn)。下列說(shuō)法不正確的是(

23、)A.甲中制備N(xiāo)H3利用了NH3H2O的分解反應(yīng)B.乙中集氣瓶?jī)?nèi)a導(dǎo)管短、b導(dǎo)管長(zhǎng)C.若將丙中的CCl4換成苯,仍能防止倒吸D.向收集好的NH3中通入少量Cl2,可能觀察到白煙2- 3.(2021廣東佛山一模)實(shí)驗(yàn)室制備SO2并探究其性質(zhì)及應(yīng)用的方案如下,回答下列問(wèn)題。(1)制備SO2(部分固定裝置略)。制備二氧化硫可以選擇裝置(填大寫(xiě)字母),其反應(yīng)的化學(xué)方程式為。利用上圖裝置收集一瓶干燥的SO2,其連接順序?yàn)榘l(fā)生裝置。(按氣流方向,填小寫(xiě)字母)(2)制備大蘇打(Na2S2O35H2O)。已知Na2S2O35H2O在35 以上的干燥空氣中容易失去結(jié)晶水,難溶于乙醇。其水溶液在弱酸性條件下易反應(yīng)

24、生成S和NaHSO3。將SO2通入裝有Na2CO3、Na2S混合溶液的圓底燒瓶中,液體顏色變化依次為無(wú)色、黃色、無(wú)色,繼續(xù)通入SO2氣體,當(dāng)液體中再次出現(xiàn)現(xiàn)象時(shí),反應(yīng)基本結(jié)束。將反應(yīng)后的溶液蒸發(fā)濃縮,冷卻結(jié)晶,過(guò)濾,洗滌,可得到Na2S2O35H2O固體。為提高結(jié)晶效果,冷卻結(jié)晶時(shí)可往溶液中加入。(3)測(cè)定大蘇打純度?，F(xiàn)稱(chēng)取a g上述樣品,用少量水溶解,滴入12滴酚酞溶液,再注入10 mL CH3COOH-CH3COONa緩沖溶液,然后以淀粉為指示劑,用b molL-1的I2標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定。已知該條件下:2Na2S2O3+I2Na2S4O6+2NaI。加緩沖溶液的目的是。若滴定時(shí)平均消耗標(biāo)準(zhǔn)碘液

25、x mL,產(chǎn)品純度為。(列表達(dá)式)方法技巧儀器組裝類(lèi)試題的解題技巧:第一步明確制備物質(zhì)的特點(diǎn):首先確定要制備什么物質(zhì),從題干或流程圖、裝置圖中獲取有用信息,了解制備物質(zhì)的性質(zhì),具有某些特殊性質(zhì)的產(chǎn)物,要采取必要的措施來(lái)避免在制備過(guò)程中產(chǎn)生雜質(zhì)第二步分析流程圖、裝置圖中的每一步操作及步驟:從以下幾個(gè)方面了解流程圖、裝置圖:反應(yīng)物是什么?反應(yīng)方程式具體如何?該反應(yīng)有何作用?對(duì)制備結(jié)果有何影響?第三步結(jié)合除雜、分離、提純等實(shí)驗(yàn)操作,靈活運(yùn)用元素化合物及氧化還原反應(yīng)等知識(shí),從問(wèn)題中獲取解題信息,全面分析、判斷2- 4.某化學(xué)興趣小組在實(shí)驗(yàn)室用除去表面氧化物的鐵釘(碳素鋼)與濃硫酸共熱制取SO2并完成相

26、關(guān)性質(zhì)探究(不考慮水蒸氣)。(1)有同學(xué)認(rèn)為制得的SO2中可能混有雜質(zhì),其化學(xué)式為和,原因是。(2)為驗(yàn)證氣體成分,興趣小組同學(xué)設(shè)計(jì)了下圖所示裝置進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)探究。為驗(yàn)證并吸收SO2,裝置B中加入的試劑為,裝置C中品紅溶液的作用是;裝置D中加入的試劑為;裝置G中可能出現(xiàn)的現(xiàn)象為;裝置H的作用為。(3)興趣小組設(shè)計(jì)如圖裝置驗(yàn)證二氧化硫的化學(xué)性質(zhì)。能驗(yàn)證SO2具有氧化性的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為。為驗(yàn)證SO2的還原性,取試管b中充分反應(yīng)后的溶液分成三份,分別進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)。方案:向第一份溶液中加入品紅溶液,紅色褪去。方案:向第二份溶液中加入BaCl2溶液,產(chǎn)生白色沉淀。方案:向第三份溶液中加入AgNO3溶液,有白色

27、沉淀生成。上述方案中合理的是(填“”“”或“”);試管b中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為。易錯(cuò)防范不失分判斷正誤(正確的畫(huà)“”,錯(cuò)誤的畫(huà)“”)。(1)可用稀硝酸與FeS固體反應(yīng)制取H2S。()(2)向CaCl2溶液中通入CO2氣體,溶液變渾濁,繼續(xù)通入CO2至過(guò)量,渾濁消失。()(3)非金屬性:CSi,則熱穩(wěn)定性:CH4SiH4。()(4)“84”消毒液的消毒原理與H2O2的相同,都是利用強(qiáng)氧化性。()(5)用飽和NaHCO3溶液除去Cl2中混有的HCl。()(6)濃硫酸具有強(qiáng)氧化性,所以濃硫酸不可用于干燥H2和CO。()(7)向久置的Na2SO3溶液中加入足量BaCl2溶液,出現(xiàn)白色沉淀;再加入足量

28、稀鹽酸,部分沉淀溶解,則部分Na2SO3被氧化。()易錯(cuò)警示(1)濃硫酸具有強(qiáng)氧化性,但是不能氧化H2、CO和SO2。(2)硝酸為強(qiáng)氧化性酸,不能用于制取H2和強(qiáng)還原性氣體H2S、SO2等。專(zhuān)項(xiàng)突破素能提升六、化學(xué)工藝流程題解題策略熱點(diǎn)專(zhuān)攻1.化學(xué)工藝流程題題型分析工藝流程題是近幾年高考的熱點(diǎn)題型,工藝流程題的結(jié)構(gòu)分題頭、題干和題尾三部分。題頭一般是簡(jiǎn)單介紹該工藝生產(chǎn)的原材料和工藝生產(chǎn)的目的(包括副產(chǎn)品);題干主要用流程圖形式將原料到產(chǎn)品的主要生產(chǎn)工藝流程表示出來(lái);題尾主要是根據(jù)生產(chǎn)過(guò)程中涉及的化學(xué)知識(shí)設(shè)計(jì)成一系列問(wèn)題,構(gòu)成一道完整的化學(xué)試題。此類(lèi)試題集綜合性、真實(shí)性、開(kāi)放性于一體,包含必要的

29、操作名稱(chēng)、化工術(shù)語(yǔ)或文字說(shuō)明。題型包括選擇題和非選擇題,選擇題主要考查元素化合物知識(shí)和工藝流程中的基本操作。非選擇題考查知識(shí)面廣、綜合性強(qiáng)、思維容量大。題干的呈現(xiàn)形式多為流程圖、表格和圖像;設(shè)問(wèn)角度一般為操作措施、物質(zhì)成分、化學(xué)反應(yīng)、條件控制的原因和產(chǎn)率計(jì)算等;能力考查側(cè)重于獲取信息的能力、分析問(wèn)題的能力、語(yǔ)言表達(dá)能力和計(jì)算能力;涉及的化學(xué)知識(shí)有基本理論、元素化合物和實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)知識(shí)等。2.化學(xué)工藝流程題模型3.掌握化工生產(chǎn)有關(guān)的操作方法及作用(1)對(duì)原料進(jìn)行預(yù)處理的常用方法及其作用:研磨以增大接觸面積而增大反應(yīng)速率酸(或水)溶與酸(或水)接觸反應(yīng)或溶解灼燒除去可燃雜質(zhì)煅燒促使物質(zhì)轉(zhuǎn)化(2)常用的

30、控制反應(yīng)條件的方法:調(diào)節(jié)溶液的pH使某些金屬離子沉淀控制溫度、壓強(qiáng)增大反應(yīng)速率或使平衡移動(dòng)趁熱過(guò)濾防止某物質(zhì)降溫而析出冰水洗滌洗去雜質(zhì)離子而減少晶體的損耗4.防范失分點(diǎn)(1)明確整個(gè)流程及每一部分的目的,仔細(xì)分析每步反應(yīng)發(fā)生的條件以及得到產(chǎn)物的物理或化學(xué)性質(zhì),結(jié)合基本理論與實(shí)際問(wèn)題進(jìn)行思考,注意答題的模式與要點(diǎn)。(2)抓住流程圖中“每步轉(zhuǎn)化的物質(zhì)變化”與“總過(guò)程目的”的關(guān)系,分析某步轉(zhuǎn)化試劑的選擇及流程中加入某試劑的原因,得出轉(zhuǎn)化后生成的所有物質(zhì),從問(wèn)題中獲取信息,幫助解題。題型突破1.(2020全國(guó))釩具有廣泛用途。黏土釩礦中,釩以+3、+4、+5價(jià)的化合物存在,還包括鉀、鎂的鋁硅酸鹽,以及

31、SiO2、Fe3O4。采用以下工藝流程可由黏土釩礦制備N(xiāo)H4VO3。該工藝條件下,溶液中金屬離子開(kāi)始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示:金屬離子Fe3+Fe2+Al3+Mn2+開(kāi)始沉淀pH1.97.03.08.1完全沉淀pH3.29.04.710.1回答下列問(wèn)題。(1)“酸浸氧化”需要加熱,其原因是。(2)“酸浸氧化”中,VO+和VO2+被氧化成V,同時(shí)還有被氧化。寫(xiě)出VO+轉(zhuǎn)化為V反應(yīng)的離子方程式。(3)“中和沉淀”中,釩水解并沉淀為V2O5xH2O,隨濾液可除去金屬離子K+、Mg2+、Na+、,以及部分的。(4)“沉淀轉(zhuǎn)溶”中,V2O5xH2O轉(zhuǎn)化為釩酸鹽溶解。濾渣的主要成分是。(5)“調(diào)pH

32、”中有沉淀生成,生成沉淀反應(yīng)的化學(xué)方程式是。(6)“沉釩”中析出NH4VO3晶體時(shí),需要加入過(guò)量NH4Cl,其原因是?！窘忸}思路】 第一階段:初處理階段。(1)初處理階段的操作是 “酸浸氧化”,此操作需要加熱,其原因主要是為了加快酸浸和氧化反應(yīng)速率,提高原料的利用率。(2)分析物質(zhì)的變化?！八峤趸敝?Fe3O4與硫酸反應(yīng)生成FeSO4、Fe2(SO4)3和水,MnO2具有氧化性,Fe2+具有還原性,因此VO+和VO2+被氧化成V時(shí), Fe2+也被氧化。陌生氧化還原反應(yīng)離子方程式的書(shū)寫(xiě)。第一步,初步確定反應(yīng)物和生成物:顯性的,直接從題給信息中確定;隱性的,根據(jù)氧化還原反應(yīng)等反應(yīng)原理分析確定。

33、第二步,寫(xiě)出氧化還原反應(yīng)關(guān)系式:根據(jù)電子得失守恒配平已知參加氧化還原反應(yīng)的粒子。VO+MnO2V+Mn2+第三步,補(bǔ)充缺失粒子,并配平:根據(jù)溶液的酸堿性環(huán)境和原子個(gè)數(shù)守恒補(bǔ)充。從電荷守恒的角度分析:反應(yīng)物中缺少帶正電荷的粒子,因?yàn)樵摬僮髦屑尤肓蛩?因此可補(bǔ)充H+;從原子個(gè)數(shù)守恒的角度分析:生成物中的氧原子數(shù)小于反應(yīng)物中的氧原子數(shù),結(jié)合反應(yīng)物中的H+,生成物中還應(yīng)有H2O;由此可寫(xiě)出該反應(yīng)的離子方程式為VO+MnO2+2H+V+Mn2+H2O。第二階段:除雜提純階段。(3)根據(jù)題給信息,確定元素存在形態(tài)。濾液中含有的金屬離子:K+、Mg2+、Na+、Mn2+、Fe3+、Al3+和VpH=3.0由

34、此可知,濾液中還存在Mn2+,另外還有部分Fe3+和Al3+。(4)物質(zhì)成分的分析:根據(jù)物質(zhì)的性質(zhì)及題給信息分析。濾餅濾渣Al(OH)3已學(xué)知識(shí):Al(OH)3溶解生成AlFe(OH)3Fe(OH)3V2O5xH2O題給信息:V2O5xH2O轉(zhuǎn)化為釩酸鹽溶解(5)化學(xué)方程式的書(shū)寫(xiě):確定反應(yīng)物、反應(yīng)條件,根據(jù)物質(zhì)性質(zhì)書(shū)寫(xiě)化學(xué)方程式。第三階段:得到產(chǎn)品階段。NH4VO3在NH4Cl溶液中的溶解度減小,有利于NH4VO3晶體的析出答案(1)加快酸浸和氧化反應(yīng)速率(促進(jìn)氧化完全)(2)Fe2+VO+MnO2+2H+V+Mn2+H2O(3)Mn2+Al3+和Fe3+(4)Fe(OH)3(5)NaAlO2

35、+HCl+H2ONaCl+Al(OH)3(6)利用同離子效應(yīng),促進(jìn)NH4VO3盡可能析出完全失分剖析失分原因:一是沒(méi)有注意新引入的Mn2+;二是沒(méi)有將題給pH與金屬離子沉淀時(shí)的pH進(jìn)行對(duì)比分析;三是在判斷為什么要加入過(guò)量氯化銨時(shí),不能利用已學(xué)知識(shí)進(jìn)行遷移應(yīng)用。準(zhǔn)確捕捉題圖、題表中的重要信息用于解題,是一種能力要求,要通過(guò)平時(shí)的強(qiáng)化訓(xùn)練實(shí)現(xiàn)提升。2.(2020全國(guó))某油脂廠廢棄的油脂加氫鎳催化劑主要含金屬Ni、Al、Fe及其氧化物,還有少量其他不溶性物質(zhì)。采用如下工藝流程回收其中的鎳制備硫酸鎳晶體(NiSO47H2O ):溶液中金屬離子開(kāi)始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示:金屬離子Ni2+Al3+

36、Fe3+Fe2+開(kāi)始沉淀時(shí)(c=0.01 molL-1)的pH7.23.72.27.5沉淀完全時(shí)(c=1.010-5 molL-1)的pH8.74.73.29.0回答下列問(wèn)題。(1)“堿浸”中NaOH的兩個(gè)作用分別是。為回收金屬,用稀硫酸將“濾液”調(diào)為中性,生成沉淀。寫(xiě)出該反應(yīng)的離子方程式。(2)“濾液”中含有的金屬離子是。(3)“轉(zhuǎn)化” 中可替代H2O2的物質(zhì)是。若工藝流程改為先“調(diào)pH”后“轉(zhuǎn)化”,即,“濾液”中可能含有的雜質(zhì)離子為。(4)利用上述表格數(shù)據(jù),計(jì)算Ni(OH)2的Ksp=(列出計(jì)算式) 。如果“轉(zhuǎn)化”后的溶液中Ni2+ 濃度為1.0 molL-1,則“調(diào)pH”應(yīng)控制的pH范圍

37、是。(5)硫酸鎳在強(qiáng)堿溶液中用NaClO氧化,可沉淀出能用作鎳鎘電池正極材料的NiOOH。寫(xiě)出該反應(yīng)的離子方程式。(6)將分離出硫酸鎳晶體后的母液收集、循環(huán)使用,其意義是?！窘忸}思路】第一階段,初處理階段。(1)初處理階段的操作是“堿浸”,要判斷加入NaOH溶液的作用,首先要確定廢鎳催化劑中的相關(guān)成分。根據(jù)題給信息可確定其成分包括四類(lèi):此四類(lèi)物質(zhì)中能與NaOH反應(yīng)的有三類(lèi):油脂、鋁單質(zhì)、鋁的氧化物。由此可知,NaOH的作用是除去油脂、溶解鋁及其氧化物。濾液中含有金屬元素的物質(zhì)為偏鋁酸鈉,與酸反應(yīng)生成的沉淀應(yīng)為氫氧化鋁,該反應(yīng)的離子方程式為Al+H+H2OAl(OH)3。第二階段,除雜提純階段。

38、(2)工藝流程各步驟元素轉(zhuǎn)化分析。Al元素:由Al及其氧化物NaAlO2(濾液)Fe元素:由Fe及其氧化物(濾餅)Fe2+、Fe3+(濾液)Fe3+Fe(OH)3(濾渣)Ni元素:由Ni及其氧化物Ni2+(濾液)NiSO4晶體由此可知,濾液中可能含有的金屬離子為Fe3+、Fe2+、Ni2+。(3)工藝流程中各階段元素成分的分析。由題給離子沉淀時(shí)的pH可知,要使Fe元素生成氫氧化物沉淀且Ni元素保留在溶液中,必須將濾液中的Fe2+氧化為Fe3+,要不引入其他雜質(zhì),除H2O2可作氧化劑外,還可以采用向?yàn)V液中通氧氣或空氣的方法將Fe2+氧化為Fe3+;如果先“調(diào)pH”后“轉(zhuǎn)化”,為防止Ni2+沉淀,

39、調(diào)pH時(shí)pH不能大于7.2,此時(shí)Fe2+不會(huì)生成沉淀,再加H2O2轉(zhuǎn)化后,則濾液中會(huì)含有轉(zhuǎn)化生成的Fe3+。(4)圍繞Ksp的計(jì)算利用定義表達(dá)式的計(jì)算。由題給信息可知,Fe3+完全沉淀的pH為3.2,因此“調(diào)節(jié)pH”應(yīng)控制的pH范圍是3.26.2。(5)陌生氧化還原反應(yīng)離子方程式的書(shū)寫(xiě)。第三階段:得到產(chǎn)品階段。(6)分離出硫酸鎳晶體后的母液中還含有Ni2+,可將其收集、循環(huán)使用,從而提高鎳的回收率。答案(1)除去油脂、溶解鋁及其氧化物Al+H+H2OAl(OH)3(2)Ni2+、Fe2+、Fe3+(3)O2或空氣Fe3+(4)0.01(107.2-14)2或10-5(108.7-14)23.2

40、6.2(5)2Ni2+ClO-+4OH-2NiOOH+Cl-+H2O(6)提高鎳回收率失分剖析一是分析“堿浸”中NaOH作用時(shí),易忽視油脂和鋁的氧化物;二是計(jì)算Ni(OH)2的Ksp時(shí),因沒(méi)有認(rèn)真審題而無(wú)法確定Ni2+的物質(zhì)的量濃度;三是判斷“調(diào)pH”應(yīng)控制的pH范圍時(shí),只回答最小pH或最大pH。應(yīng)考訓(xùn)練1.(2021湖南卷)Ce2(CO3)3可用于催化劑載體及功能材料的制備。天然獨(dú)居石中,鈰(Ce)主要以CePO4形式存在,還含有SiO2、Al2O3、Fe2O3、CaF2等物質(zhì)。以獨(dú)居石為原料制備Ce2(CO3)3nH2O的工藝流程如下:回答下列問(wèn)題:(1)鈰的某種核素含有58個(gè)質(zhì)子和80個(gè)

41、中子,該核素的符號(hào)為;(2)為提高“水浸”效率,可采取的措施有(至少寫(xiě)兩條);(3)濾渣的主要成分是(填化學(xué)式);(4)加入絮凝劑的目的是;(5)“沉鈰”過(guò)程中,生成Ce2(CO3)3nH2O的離子方程式為,常溫下加入的NH4HCO3溶液呈(填“酸性”“堿性”或“中性”)(已知:NH3H2O的Kb=1.7510-5,H2CO3的=4.410-7,=4.710-11);(6)濾渣的主要成分為FePO4,在高溫條件下,Li2CO3、葡萄糖(C6H12O6)和FePO4可制備電極材料LiFePO4,同時(shí)生成CO和H2O,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為。2.(2021山東日照一模)從砷化鎵廢料(主要成分為GaA

42、s,含F(xiàn)e2O3、SiO2和CaCO3等雜質(zhì))中回收鎵和砷的工藝流程如下:已知:鎵(Ga)既能溶于酸溶液也能溶于堿溶液,與NaOH溶液反應(yīng)生成NaGaO2和H2?；卮鹣铝袉?wèn)題。(1)“漿化”是將砷化鎵廢料轉(zhuǎn)變成懸濁液的過(guò)程,其目的是。(2)砷化鎵(GaAs)在“堿浸”時(shí),砷轉(zhuǎn)化為Na3AsO4進(jìn)入溶液,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為。(3)“堿浸”的溫度控制在70 左右,溫度不能過(guò)高或過(guò)低的原因是;“濾渣”的成分為(填化學(xué)式)。(4)向浸出液中加H2SO4進(jìn)行“中和”,調(diào)節(jié)pH使鎵和硅共沉淀,不同pH時(shí)沉淀率如下表所示。根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知,“中和”的pH應(yīng)調(diào)節(jié)至范圍內(nèi),沉淀的效果最好。pH鎵沉淀率%硅沉淀

43、率/%砷沉淀率/%4.075.089.20.025.098.598.60.016.098.999.20.027.095.399.50.068.086.186.30.119.057.465.10.13(5)“旋流電解”時(shí)用惰性電極,則所得“尾液”的溶質(zhì)主要是(填化學(xué)式),可進(jìn)行循環(huán)利用,提高經(jīng)濟(jì)效益。(6)若用240 kg含鎵3%的砷化鎵廢料回收鎵,得到純度為99%的鎵7.10 kg,則鎵的回收率為%(結(jié)果保留到0.1%)。3.(2021廣東廣州六區(qū)質(zhì)量檢測(cè))鎢冶煉渣主要含錳、鐵、鈣、鎂、硅的氧化物及少量重金屬鹽。工業(yè)上利用鎢冶煉渣制備電池級(jí)硫酸錳(含MnSO4的質(zhì)量分?jǐn)?shù)98%以上)的工藝如下圖

44、所示。回答下列問(wèn)題。(1)為提高鎢冶煉渣的浸出率,可采用的方法有(寫(xiě)出2種)?！盀V渣1”的主要成分是。(2)寫(xiě)出“氧化”的離子方程式。(3)“調(diào)pH除鐵”步驟中的最優(yōu)試劑是(填字母)。A.H2SO4B.CO2C.NaOHD.MnCO3(4)為使Ca2+和Mg2+完全沉淀(離子濃度小于1.010-5molL-1),除鈣鎂后的溶液中c(F-)應(yīng)不低于molL-1。已知:Ksp(CaF2)=1.510-10,Ksp(MgF2)=7.410-11;=3.87,=2.72(5)“沉錳”的化學(xué)方程式為。(6)硫酸錳在水中的溶解度隨溫度的變化如下圖,晶體以MnSO4H2O形式析出。由酸溶后的溶液得到MnSO

45、4H2O的操作為。4.(2021山東泰安一模)鈹有“超級(jí)金屬”之稱(chēng)。以綠柱石 Be3Al2(SiO3)6為原料制備金屬鈹?shù)墓に嚾缦?已知Be2+可與Cl-、OH-結(jié)合成配位數(shù)為4的配離子?；卮鹣铝袉?wèn)題。(1)燒結(jié)冷卻后,水浸之前“操作a”的名稱(chēng)是。(2)750 燒結(jié)時(shí),Na3FeF6與綠柱石作用生成易溶于水的Na2BeF4,寫(xiě)出該反應(yīng)的化學(xué)方程式:。(3)已知25 時(shí)Ksp Be(OH)2 =4.010-21,計(jì)算室溫時(shí)0.40 molL-1 Be2+開(kāi)始沉淀時(shí)的pH=,“沉氟”反應(yīng)的離子方程式為。(4)上述流程中,“Be(OH)2BeCl2”可有兩種方案:Be(OH)2溶液ABeCl2: Be(OH)2BeOBeCl2中操作b是。中BeO轉(zhuǎn)化為BeCl2的化學(xué)方程式為。(5)BeCl2在氣態(tài)時(shí)常以二聚體形式存在,此二聚體分子的結(jié)構(gòu)式為;工業(yè)上電解BeCl2與NaCl熔融體制得金屬鈹,NaCl的作用是,陰極反應(yīng)式為。5.(2021山東煙臺(tái)一模)工業(yè)上用粗銅電解精煉所產(chǎn)生