1、增分微课四 PART 04 元素化合物之间的转化 增分典例探究提分强化训练 题型综述 专题四 元素化合物之间的转化 增分点一 连续转化型 增分典例探究【解题策略】识记元素的单质及其化合物间的串珠变化(1)氧化型A B CD(酸或碱)Na Na2O Na2O2 NaOHC COCO2 H2CO3增分典例探究(2)价态不变型(铝土矿提纯氧化铝)(部分工业提镁流程)SiO2Na2SiO3 H2SiO3 SiO2NaCl NaHCO3 Na2CO3(侯氏制碱)增分典例探究 例 1 2017陕西咸阳二模 下列制备物质的工业生产流程合理的是()A.海水Mg(OH)2 MgO MgB.由 NaCl 制漂白剂
2、:NaCl(aq)Cl2漂白粉C.由铝土矿冶炼铝:铝土矿AlD.合成 NH3:NH4Cl 和 Ca(OH)2 固体 NH3纯净干燥的氨气增分典例探究 解析 从海水中提取镁,先把石灰乳加入海水中沉淀镁离子生成氢氧化镁沉淀,过滤得到沉淀氢氧化镁,加入盐酸溶解氢氧化镁变为氯化镁,浓缩结晶得到氯化镁晶体,在氯化氢气流中加热失水得到氯化镁固体,电解熔融氯化镁 MgCl2 Mg+Cl2,A 错误;漂白粉主要成分为氯化钙、次氯酸钙,由 NaCl 制漂白剂,电解 NaCl 溶液生成 NaOH、氢气、氯气,离子反应为 2Cl-+2H2O 2OH-+H2+Cl2,氯气和石灰乳反应为 2Ca(OH)2+2Cl2Ca
3、Cl2+Ca(ClO)2+2H2O,B 项正确;铝土矿主要成分是三氧化二铝,应提纯后再电解,C 项错误;工业用氮气和氢气合成氨的反应为 3H2+N22NH3,NH4Cl 和 Ca(OH)2 固体加热为实验室制取氨气的方法,D 错误。答案 B增分典例探究 变式题如图 Z4-1 所示,A 是一种正盐,B 是气态氢化物,C 是单质,F 是强酸。当 X 无论是强酸还是强碱时都有如下转化关系(其他反应产物及反应所需条件均已略去),当 X 是强碱时,过量的 B 跟 Cl2 反应除生成 C 外,另一产物是盐酸盐。下列说法中不正确的是()A.当 X 是强酸时,A、B、C、D、E、F 中均含同一种元素,F 可能
4、是 H2SO4B.当 X 是强碱时,A、B、C、D、E、F 中均含同一种元素,F 是 HNO3C.B 和 Cl2 的反应是氧化还原反应D.当 X 是强酸时,C 在常温下是气态单质 增分典例探究 解析 若 A 是 Na2S,X 是盐酸或稀硫酸,则有 Na2SH2SSSO2SO3H2SO4,A 项正确,D 项错误;若 A 是 NH4Cl 等铵盐,X 是 NaOH,则有NH4ClNH3N2NONO2HNO3,B 项正确;B 和 Cl2 的反应为氧化还原反应,C 项正确。答案 D增分点二 小流程图型 增分典例探究【解题策略】识记元素的单质及其化合物间的交叉转化和三角转化关系(1)交叉转化(2)三角转化
5、增分典例探究 例 2 2017河北邯郸一中二模 已知甲、乙、丙、X 是 4 种中学化学中常见的物质,其转化关系如图 Z4-2。则甲和 X 不可能是()A.甲为 Fe、X 为 Cl2B.甲为 SO2、X 为 NaOH 溶液C.甲为 C、X 为 O2D.甲为 AlCl3 溶液、X 为 NaOH 溶液增分典例探究 解析 A 项,甲为 Fe,X 是 Cl2,则乙为 FeCl3,FeCl3 与 Cl2 不能再反应,不符合题中转化关系;B 项,甲为 SO2、X 为 NaOH 溶液,则乙为 NaHSO3,丙为 Na2SO3,Na2SO3 与 SO2 反应生成 NaHSO3,符合题中转化关系;C 项,甲为 C
6、、X 为 O2,则乙为 CO,丙为 CO2,CO2 与 C 反应生成 CO,符合题中转化关系;D 项,若甲为 AlCl3,X 是 NaOH 溶液,则乙为氢氧化铝,丙为 NaAlO2,NaAlO2 与 AlCl3 反应生成氢氧化铝,符合题中转化关系。答案 A增分典例探究 变式题 2017山东省实验中学一诊 Na、Al、Fe、Cu 是中学化学中重要的金属元素,它们的单质及其化合物之间有很多转化关系,下表所列物质不能按如图 Z4-3 关系(“”表示一步完成)相互转化的是()图 Z4-3选项ABCDaNaAlFeCubNaOHAl2O3FeCl3CuSO4cNaClAl(OH)3FeCl2CuCl2增
7、分典例探究 解析 A 项,Na 与水反应生成氢氧化钠,氢氧化钠与氯化镁生成氯化钠,电解 NaCl 可生成Na;B 项,Al2O3不能直接转化为 Al(OH)3,Al(OH)3也不能直接转化为 Al;C 项,Fe 与氯气反应生成 FeCl3,FeCl3 与 Fe 反应生成 FeCl2,FeCl2 发生置换反应可生成 Fe;D 项,Cu 和浓硫酸反应生成 CuSO4,CuSO4 和氯化钡反应生成 CuCl2,CuCl2 发生置换反应可生成 Cu。故只有 B项不能按图示关系转化。答案 B提分强化训练 1.2017贵州遵义一模 下列各组物质中,满足表中图示物质在一定条件下能一步转化的组合有()序号 X
8、YZWCu CuSO4Cu(OH)2CuONa NaOHNa2CO3NaClAlAlCl3Al(OH)3Al2O3FeFeCl3FeCl2Fe(OH)2A.B.C.D.解析 CuCuSO4Cu(OH)2 CuO Cu,符合转化,正确;Na NaOH Na2CO3NaCl Na,符合转化,正确;Al AlCl3Al(OH)3 Al2O3 Al,正确;Fe(OH)2 不能一步转化为 Fe,错误。提分强化训练 答案 D提分强化训练 2.2016全国卷 某白色粉末由两种物质组成,为鉴别其成分进行如下实验:取少量样品加入足量水仍有部分固体未溶解;再加入足量稀盐酸,有气泡产生,固体全部溶解;取少量样品加入
9、足量稀硫酸有气泡产生,振荡后仍有固体存在。该白色粉末可能为()A.NaHCO3、Al(OH)3B.AgCl、NaHCO3C.Na2SO3、BaCO3D.Na2CO3、CuSO4 提分强化训练 解析 NaHCO3 溶于水,而 Al(OH)3 难溶于水,NaHCO3 能与足量稀盐酸反应放出 CO2 气体,Al(OH)3 能溶于足量稀盐酸,符合实验但不符合实验,A 项错误;AgCl 难溶于水,也难溶于稀盐酸,因此不符合实验但符合实验,B 项错误;Na2SO3 可溶于足量水,而 BaCO3 难溶于水,加足量的水 BaCO3 固体未溶解,再加稀盐酸,BaCO3、Na2SO3 与盐酸反应产生 CO2、SO
10、2气体,反应后固体全部溶解;向样品中加入足量的稀硫酸,稀硫酸与BaCO3反应生成CO2和 BaSO4 沉淀,既符合现象又符合,C 项正确;Na2CO3、CuSO4 均可溶于水,且能反应生成难溶于水的碳酸铜、氢氧化铜或碱式碳酸铜,碳酸铜、氢氧化铜或碱式碳酸铜均能溶于足量稀盐酸,且放出 CO2 气体,符合实验但不符合实验,D 项错误。答案 C提分强化训练 3.下表所列各组物质中,物质之间通过一步反应就能实现如图所示转化的是()物质编号甲乙丙丁物质转化关系CuCuOCuSO4 Cu(NO3)2Na2CO3NaOH NaHCO3CO2(NH4)2SO3 CaSO3SO2NH4HSO3FeFe3O4Fe
11、OFeCl2A.B.C.D.提分强化训练 解析 铜与氧气反应生成氧化铜,氧化铜与硫酸反应生成硫酸铜,硫酸铜与硝酸钡反应生成硝酸铜,铜和浓硫酸反应可生成硫酸铜,再利用较活泼金属与不活泼金属的盐溶液发生的置换反应可实现丙甲、丁甲的反应,故能实现转化。碳酸钠和氢氧化钙反应生成氢氧化钠,氢氧化钠和过量二氧化碳反应生成碳酸氢钠,碳酸氢钠分解或与盐酸反应生成二氧化碳,二氧化碳与氢氧化钠能反应生成碳酸钠,碳酸钠与二氧化碳反应生成碳酸氢钠,碳酸氢钠与氢氧化钠反应生成碳酸钠,故能实现转化。答案 A 提分强化训练(NH4)2SO3 和氯化钙反应生成亚硫酸钙沉淀,亚硫酸钙和盐酸反应生成二氧化硫,过量的二氧化硫和一水
12、合氨反应生成亚硫酸氢铵,NH4HSO3 与适量氢氧化钠反应生成(NH4)2SO3,(NH4)2SO3 与过量盐酸反应生成 SO2,SO2 通入过量氨水中反应生成(NH4)2SO3,故能实现转化。Fe 与水蒸气在高温下反应生成 Fe3O4,Fe3O4 被还原可生成 FeO,FeO 可与盐酸反应生成 FeCl2,FeCl2 可被置换生成 Fe,Fe 在高温下与氧气反应可生成 FeO,FeO 可与CO 反应生成 Fe,故能实现转化。提分强化训练 4.X、Y、Z 是三种常见的单质,甲、乙是两种常见的化合物。下表各组物质之间通过一步反应不能实现如图 Z4-4 所示转化的是()图 Z4-4选项XYZ甲乙A
13、H2SiCl2SiCl4HClBMgCO2CO2MgOCZnFeCl2FeCl2ZnCl2DCl2N2H2NH3HCl 提分强化训练 解析 逐项代入框图验证,C 项中 Fe 与 Cl2 反应只能生成 FeCl3,而不是 FeCl2,故 C项错误。答案 C 提分强化训练 5.2015福建卷 纯净物 X、Y、Z 转化关系如图 Z4-5 所示,下列判断正确的是()图 Z4-5A.X 可能是金属铜B.Y 不可能是氢气C.Z 可能是氯化钠D.Z 可能是三氧化硫 提分强化训练 解析 若 X、Y 分别为 Cu、Cl2 时,Z 是 CuCl2,电解 CuCl2 溶液可得到 Cu 与 Cl2,A 项正确;若 Y
14、、X 分别是 H2 与 Cl2 时,Z 是 HCl,电解盐酸也可得到 H2、Cl2,B 项错误;电解 NaCl 溶液得到氢气、氯气和氢氧化钠,得不到单质钠,C 项错误;Z 若为 SO3,则 X、Y 分别为 SO2、O2,二者能反应但无法点燃,SO3 溶于水生成 H2SO4,电解硫酸溶液实质是电解水,生成氢气和氧气,D 项错误。答案 A 提分强化训练 6.2017江苏卷 铝是应用广泛的金属。以铝土矿(主要成分为 Al2O3,含 SiO2 和 Fe2O3 等杂质)为原料制备铝的一种工艺流程如图 Z4-6:注:SiO2 在“碱溶”时转化为铝硅酸钠沉淀。(1)“碱溶”时生成偏铝酸钠的离子方程式为 。(
15、2)向“过滤”所得滤液中加入 NaHCO3 溶液,溶液的 pH (填“增大”“不变”或“减小”)。图 Z4-6 减小 提分强化训练(3)“电解”是电解熔融 Al2O3,电解过程中作阳极的石墨易消耗,原因是 。(4)“电解”是电解 Na2CO3 溶液,原理如图 Z4-7 所示。阳极的电极反应式为 ,阴极产生的物质 A 的化学式为 。图 Z4-7(5)铝粉在 1000 时可与 N2 反应制备 AlN。在铝粉中添加少量 NH4Cl 固体并充分混合,有利于 AlN 的制备,其主要原因是 。石墨电极被阳极上产生的O2氧化 H2NH4Cl分解产生的HCl能够破坏Al表面的Al2O3薄膜提分强化训练 解析(
16、1)Al2O3 与 NaOH 溶液反应生成 NaAlO2 和 H2O。(2)为了提高铝土矿的浸取率,氢氧化钠溶液必须过量,所以过滤所得滤液中含有氢氧化钠,加入碳酸氢钠溶液后,氢氧化钠与碳酸氢钠发生反应生成碳酸钠和水,所以溶液的 pH 减小。(3)阳极为 O2-发生氧化反应生成 O2,石墨可能被 O2 氧化。(4)电解时阳极由图示可知是由碳酸钠生成碳酸氢钠的过程,阳极应该是水电离产生的氢氧根离子放电生成氧气,多出的氢离子与碳酸根离子反应生成碳酸氢根离子。即:2H2O-4e-O2+4H+,CO32-+H+HCO3-合并得答案 4CO32-+2H2O-4e-4HCO3-+O2。阴极应该是水电离产生的氢离子放电生成氢气,多出的氢氧根离子使得稀氢氧化钠溶液变成浓氢氧化钠溶液。(5)铝在空气中容易形成致密的Al2O3薄膜,阻碍反应的进行,加入NH4Cl分解产生HCl,HCl能够与Al2O3反应。
