1、高考资源网（） 您身边的高考专家专题五 元素及其化合物主干知识梳理常见元素及其化合物的转化关系1钠及其重要化合物2铝及其重要化合物3铁及其重要化合物4铜及其重要化合物5硅及其重要化合物6氯及其重要化合物7硫及其重要化合物8氮及其重要化合物考点1以化学实验和STSE为载体考查元素及其化合物的性质与转化例1(2019全国卷)下列实验现象与实验操作不相匹配的是()实验操作实验现象A向盛有高锰酸钾酸性溶液的试管中通入足量的乙烯后静置溶液的紫色逐渐褪去，静置后溶液分层B将镁条点燃后迅速伸入集满CO2的集气瓶集气瓶中产生浓烟并有黑色颗粒产生C向盛有饱和硫代硫酸钠溶液的试管中滴加稀盐酸有刺激性气味气体产生，
2、溶液变浑浊D向盛有FeCl3溶液的试管中加过量铁粉，充分振荡后加1滴KSCN溶液黄色逐渐消失，加KSCN后溶液颜色不变批注点拨解析乙烯与酸性高锰酸钾溶液反应生成Mn2(紫色褪去)和CO2、H2O，静置后溶液不分层；2MgCO22MgOC；Na2S2O32HCl=2NaClSSO2H2O；2FeCl3Fe=3FeCl2，Fe2不能使KSCN显色，故答案为A。答案A一、金属及其化合物1掌握常见物质的颜色Na2O(白色)、Na2O2(淡黄色)、MgO(白色)、Al2O3(白色)、Fe2O3(红棕色)、FeO(黑色)、Fe3O4(黑色)、CuO(黑色)、Cu(OH)2(蓝色)、Fe(OH)2(白色)、
3、Fe(OH)3(红褐色)。2熟记四种物质的俗名Na2CO3纯碱、苏打，NaHCO3小苏打，KAl(SO4)212H2O明矾，CuSO45H2O胆矾、蓝矾。3知道十一种物质的重要用途钠制Na2O2、冶炼Ti等金属、钠钾合金作原子反应堆导热剂铁粉袋装食品中的脱氧剂生石灰(CaO)袋装食品中的干燥剂氧化铁(Fe2O3)红色涂料、冶炼铁氧化铝(Al2O3)耐火材料、冶炼铝氢氧化铝中和胃酸明矾(KAl(SO4)212H2O)净水剂氯化铁印刷电路板回收铜、净水剂小苏打(NaHCO3)治疗胃酸过多、发酵粉、灭火剂纯碱(Na2CO3)去油污高铁酸钠(Na2FeO4)杀菌、消毒、净水4掌握两个数据等量的铝与足量
4、的NaOH溶液、盐酸反应，产生H2的物质的量之比为11，消耗NaOH、HCl的物质的量之比为13。5掌握常见认识误区(1)Na2O2的认识误区Na2O2不是碱性氧化物。Na2O2与CO2或H2O反应时，Na2O2既是氧化剂又是还原剂。过氧化钠中阴离子为O。(2)铝及其重要化合物“两性”的理解铝可与强酸、强碱反应，但铝不能叫两性元素。Al2O3、Al(OH)3分别属于两性氧化物、两性氢氧化物，但它们只能与强酸、强碱反应。既能与酸反应生成气体，又能与碱反应生成气体的物质未必一定是Al，还可能是(NH4)2CO3或NH4HCO3等。(3)Fe3、Fe2的检验误区溶液中加入KSCN溶液，溶液变红色，只
5、能说明溶液中含有Fe3，无法证明是否含有Fe2。当溶液中含有Fe3时，若要检验是否含Fe2只能利用Fe2的还原性，如加入KMnO4溶液，看紫色是否褪去。某溶液中加入碱溶液后，最终得到红褐色沉淀，并不能断定该溶液中一定含有Fe3，也可能含有Fe2。二、非金属及其化合物1Si与强碱溶液的反应非金属单质与碱液反应一般无H2放出，但Si除外：Si2NaOHH2O=Na2SiO32H2。2SiO2的性质二氧化硅存在以下两个反应：SiO24HF=SiF42H2O；SiO22NaOH=Na2SiO3H2O，但二氧化硅不是两性氧化物。3浓度变化对反应的影响(1)CuH2SO4(稀)不反应；Cu2H2SO4(浓
6、)CuSO4SO22H2O。(2)MnO2HCl(稀)不反应；MnO24HCl(浓)MnCl22H2OCl2。(3)3Cu8HNO3(稀)=3Cu(NO3)22NO4H2O；Cu4HNO3(浓)=Cu(NO3)22NO22H2O。4注意区分SO2的还原性和漂白性如SO2使溴水褪色体现了SO2的还原性；而SO2的漂白性是由于它溶于水与有色物质直接化合，形成不稳定的无色化合物。5NH3的实验室制法(1)反应原理：2NH4ClCa(OH)22NH3CaCl22H2O。(2)实验装置：固体固体气体。(3)净化措施：用碱石灰干燥。(4)收集方法：用向下排空气法收集。(5)验满方法：用湿润的红色石蕊试纸或
7、蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近试管口。6氯及其化合物中的热点(1)HClO、HClO2、HClO3、HClO4酸性依次增强，但氧化性依次减弱。(2)Cl2的实验室制法，氧化剂可以为7卤素化合物以次氯酸盐为重点(1)ClO类似NO，酸性环境氧化性增强，但ClO又不同于NO，任何环境都体现氧化性，如ClO与I、Fe2均不能共存。(2)ClO能水解，因HClO酸性很弱，ClO水解显碱性，如ClOH2OOHHClO。8两大强酸与金属反应的有关规律(1)硝酸与金属反应时存在着如下几条规律，可作为硝酸与金属反应计算的依据：反应中生成的NO和NO2气体的物质的量之和等于反应中被还原的硝酸的物质的量。反应中生成的NO
8、和NO2的物质的量与生成的硝酸盐中NO的物质的量之和等于参加反应的硝酸的物质的量。反应所生成的氮的氧化物与O2混合后被水恰好完全吸收时，消耗的O2的量决定于反应的金属的物质的量，定量关系可依据得失电子守恒确定。(2)硫酸与金属反应的规律稀硫酸具有弱氧化性，与金属活动性顺序表中排在氢后面的金属不反应，其氧化性由溶液中的H表现；浓硫酸具有强氧化性，能氧化绝大多数金属，其氧化性由H2SO4分子中的6价S表现，是强氧化性酸。浓硫酸与足量活泼金属反应时，其还原产物除SO2外，还有H2。这是因为随着反应的进行，硫酸不断消耗，水不断生成，硫酸的浓度逐渐变小，浓硫酸变成了稀硫酸，此时由H表现氧化性，生成H2。
9、浓硫酸与金属活动性顺序表中排在氢后面的金属反应时，不论金属是否足量，酸均不可能消耗完，还原产物只有SO2。1(2019A10联考段考)下列说法错误的是()AH2O2使氯水浅黄绿色褪去，体现了H2O2的漂白性B过量的铁在纯氧气中燃烧后所得固体，加稀盐酸溶解，再滴加KSCN溶液可能不变红色C向NaAlO2和Na2SiO3的混合溶液中通入过量的CO2，可以得到两种沉淀D浓硫酸和蔗糖混合产生的气体通入足量酸性KMnO4溶液中，气体不可能完全被吸收答案A解析H2O2使氯水浅黄绿色褪去，得到O2和Cl，体现H2O2的还原性，并非漂白性，A错误；铁与氧气反应得到Fe3O4，Fe3O4再和盐酸反应得到FeCl
10、3和FeCl2溶液，过量的Fe和Fe3反应得到Fe2，故滴加KSCN溶液可能不变血红色，B正确；NaAlO2与CO2反应得到Al(OH)3沉淀，Na2SiO3和CO2反应得到H2SiO3沉淀，C正确；浓硫酸和蔗糖混合产生的气体有SO2和CO2，SO2可以被酸性KMnO4溶液吸收，而CO2不能被酸性KMnO4溶液吸收，D正确。2(2019河北武邑高三调研)甲、乙、丙、丁、戊五种物质是中学化学常见的物质，其中甲、乙均为单质，它们的转化关系如图所示(某些条件和部分产物已略去)。下列说法正确的是()A若甲可以与NaOH溶液反应放出H2，则丙一定是两性氧化物B若甲为短周期中最活泼的金属，且戊为碱，则丙生
11、成戊一定是氧化还原反应C若丙、丁混合产生大量白烟，则乙可能会使高锰酸钾溶液褪色D若甲、丙、戊都含有同一种元素，则三种物质中，该元素的化合价由低到高的顺序可能为甲丙戊答案D解析甲为单质，若甲可以与NaOH溶液反应放出H2，则甲为Al或Si，所以丙可能是氧化铝，也可能是二氧化硅，不一定是两性氧化物，故A错误；若甲为短周期中最活泼的金属，且戊为碱，则甲为Na，乙为氧气，所以丙可以为氧化钠或过氧化钠，当丙为氧化钠时，丙生成戊不是氧化还原反应，故B错误；丙、丁混合产生白烟，则丙、丁可为HCl和NH3或HNO3和NH3等，甲、乙均为单质，则乙可能是氯气、氢气或氮气，都不能使高锰酸钾溶液褪色，故C错误；若甲
12、、丙、戊含有同一种元素，例如当甲为S、乙为氧气、丙为二氧化硫、丁为HClO等具有强氧化性的物质、戊为硫酸时，则含S元素的物质中S的化合价由低到高的顺序为甲丙戊，故D正确。考点2以无机化工流程图为载体考查元素及其化合物的性质与转化例2(2019全国卷)硼酸(H3BO3)是一种重要的化工原料，广泛应用于玻璃、医药、肥料等工业。一种以硼镁矿(含Mg2B2O5H2O、SiO2及少量Fe2O3、Al2O3)为原料生产硼酸及轻质氧化镁的工艺流程如下：回答下列问题：(1)在95 “溶浸”硼镁矿粉，产生的气体在“吸收”中反应的化学方程式为_。(2)“滤渣1”的主要成分有_。为检验“过滤1”后的滤液中是否含有F
13、e3，可选用的化学试剂是_。(3)根据H3BO3的解离反应：H3BO3H2OHB(OH)，Ka5.811010，可判断H3BO3是_酸；在“过滤2”前，将溶液pH调节至3.5，目的是_。(4)在“沉镁”中生成Mg(OH)2MgCO3沉淀的离子方程式为_，母液经加热后可返回_工序循环使用。由碱式碳酸镁制备轻质氧化镁的方法是_。批注点拨解析首先根据逆推法推出过滤1滤液中含有的成分，由沉镁得过滤1滤液中含Mg2。由过滤2H3BO3结合问题(3)推出过滤1滤液中含B(OH)，再由硼镁矿的成分推知能溶于(NH4)2SO4溶液的是Mg2B2O5H2O，故滤渣1为SiO2、Fe2O3、Al2O3。(1)能溶
14、解Mg2B2O5H2O的实质是(NH4)2SO4产生的NH与H2O反应生成H和NH3H2O。其中H的消耗使的NH向水解的方向进行，从而产生“气体”NH3；NH3与NH4HCO3溶液反应生成(NH4)2CO3，产生的CO使Mg2沉淀(沉镁)。(2)检验“过滤1”滤液中是否含Fe3可用试剂KSCN溶液，若变红，则含Fe3，不变红，则不含Fe3。(3)根据H3BO3H2OB(OH)H可知H3BO3是一元弱酸，调pH3.5是为了让B(OH)4转化为弱酸H3BO3从溶液中析出。(4)根据流程图结合问题(1)和“过滤2”的成分可知反应物为MgSO4和(NH4)2CO3，则反应的离子方程式为2Mg23CO2
15、H2O=Mg(OH)2MgCO32HCO或2Mg22COH2O=Mg(OH)2MgCO3CO2，同时得到母液(NH4)2SO4溶液循环使用，用于溶浸硼镁矿；难溶的金属的氢氧化物和碳酸盐高温焙烧能分解生成金属氧化物、水和CO2。答案(1)NH4HCO3NH3=(NH4)2CO3(2)SiO2、Fe2O3、Al2O3KSCN(3)一元弱转化为H3BO3，促进析出(4)2Mg23CO2H2O=Mg(OH)2MgCO32HCO或2Mg22COH2O=Mg(OH)2MgCO3CO2溶浸高温焙烧1原料预处理的五种措施研磨减小固体的颗粒度，增大固体与液体或气体的接触面积，加快反应速率水浸与水接触反应或溶解酸
16、浸与酸接触反应或溶解，使可溶性金属离子进入溶液，不溶物通过过滤除去灼烧除去可燃性杂质或使原料初步转化，如从海带中提取碘时的灼烧就是为了除去可燃性杂质煅烧改变结构，使一些物质能溶解，并使一些杂质在高温下氧化、分解，如煅烧高岭土2物质提纯的六种方法方法目的水溶法除去可溶性杂质酸溶法除去碱性杂质碱溶法除去酸性杂质氧化剂或还原剂法除去还原性或氧化性杂质加热灼烧法除去受热易分解或易挥发的杂质调节pH法如除去酸性铜盐溶液中的Fe3等3审题技巧无机化工流程题中经常会出现一些表述性词语，这些表述性词语常为隐性信息，它可以暗示我们审题所应考虑的角度。常见的有：(1)“控制较低温度”常考虑物质的挥发、物质的不稳定
17、性等。(2)“加过量试剂”常考虑反应完全或增大转化率、产率等。(3)“能否加其他物质”常考虑会不会引入杂质或是否影响产品的纯度。(4)“在空气中或在其他气体中”主要考虑O2、H2O、CO2或其他气体是否参与反应或达到防氧化、防水解、防潮解等目的。(5)“控制pH”常考虑防水解、促进生成沉淀或除去杂质等。(6)“用某些有机试剂清洗”常考虑降低物质溶解度，有利于析出、减少损耗和提高利用率等。4无机化工流程题的解题步骤第一步：要通过学过的化学知识明确原料和产品(包括副产品)间的转化关系，即箭头方向所代表的含义。第二步：分析流程中的每一步骤，从几个方面了解流程：反应物是什么；发生了什么反应；该反应造成
18、了什么后果，对制造产品有什么作用。抓住一个关键点：一切反应或操作都是为获得产品而服务的。第三步：由于该类试题多与实际的工业生产相联系，有些问题就需要从生产成本、物质的循环利用、环境污染等角度进行考虑。第四步：注意从题设问题中获取信息，帮助解题。3(2018全国卷)焦亚硫酸钠(Na2S2O5)在医药、橡胶、印染、食品等方面应用广泛。回答下列问题：(1)生产Na2S2O5，通常是由NaHSO3过饱和溶液经结晶脱水制得。写出该过程的化学方程式：_。(2)利用烟道气中的SO2生产Na2S2O5的工艺为：pH4.1时，中为_溶液(写化学式)。工艺中加入Na2CO3固体，并再次充入SO2的目的是_。答案(
19、1)2NaHSO3=Na2S2O5H2O(2)NaHSO3得到NaHSO3过饱和溶液解析(1)亚硫酸氢钠过饱和溶液经结晶脱水生成焦亚硫酸钠，根据原子守恒可知反应的方程式为2NaHSO3=Na2S2O5H2O。(2)碳酸钠饱和溶液吸收SO2后的溶液显酸性，说明生成物是酸式盐，即中为NaHSO3溶液。要制备焦亚硫酸钠，需要制备亚硫酸氢钠过饱和溶液，因此工艺中加入碳酸钠固体、并再次充入二氧化硫的目的是得到NaHSO3过饱和溶液。4(2019安徽舒城高三统考)铁是人类较早使用的金属之一。运用铁及其化合物的有关知识，回答下列问题：(1)铁和铁合金是生活中的常用材料，下列叙述中正确的是_。A纯铁硬度比生铁
20、高B纯铁耐腐蚀性强，不易生锈C不锈钢是铁合金，只含金属元素D铁在一定条件下，可与水蒸气反应E铁在冷的浓硫酸或浓硝酸中钝化，加热也不反应(2)向沸水中逐滴滴加1 molL1FeCl3溶液，至液体呈透明的红褐色，该反应的离子方程式为_。(3)高铁酸钠Na2FeO4是一种新型消毒净水剂。高铁酸钠主要通过如下反应制取：2Fe(OH)33NaClO4NaOH=2Na2FeO43X5H2O，则X的化学式为_。高铁酸钠在水中可以发生如下反应：4FeO10H2O4Fe(OH)38OH3O2。高铁酸钠能够杀菌消毒是因为它具有_性，使用高铁酸盐处理饮用水的优点是_。下列物质能作饮用水净水剂的有_。AKAl(SO4
21、)212H2OBFe(OH)(SO4)nCClO2D“84”消毒液答案(1)BD(2)Fe33H2OFe(OH)3(胶体)3H(3)NaCl强氧化杀菌消毒、净水同时完成，无毒绿色环保AB解析(1)生铁属于合金，比纯铁硬度高，A错误；纯铁不易形成原电池，耐腐蚀性强，不易生锈，B正确；不锈钢是铁合金，含有碳元素，C错误；铁在一定条件下，可与水蒸气反应，生成四氧化三铁和氢气，D正确；铁在冷的浓硫酸或浓硝酸中钝化，加热会发生反应，E错误。(2)向沸水中逐滴滴加1 molL1 FeCl3溶液，至液体呈透明的红褐色，该反应的离子方程式为Fe33H2OFe(OH)3(胶体)3H。(3)高铁酸钠主要通过如下反应制取：2Fe(OH)33NaClO4NaOH=2Na2FeO43X5H2O，根据得失电子守恒和质量守恒，则X的化学式为NaCl。高铁酸钠在水中可以发生如下反应：4FeO10H2O4Fe(OH)38OH3O2。高铁酸钠能够杀菌消毒是因为它具有强氧化性，生成的氢氧化铁有吸附性，能净水，故使用高铁酸盐处理饮用水的优点是杀菌消毒、净水同时完成，无毒绿色环保。KAl(SO4)212H2O水解生成的氢氧化铝胶体和Fe(OH)(SO4)n水解生成的氢氧化铁胶体都吸附水中的杂质，从而起净水作用，ClO2和“84”消毒液只能杀菌消毒，不能净水。高考资源网版权所有，侵权必究！