1、学案12常见无机物的综合应用高考关键词转化：一步转化，相互转化。特点：特征变化，特征现象。融合。高考题型1基于转化关系的无机综合考查1.(2015福建理综，9)纯净物X、Y、Z转化关系如右图所示，下列判断正确的是()A.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2.(2015江苏，8改编)在给定条件下，下列选项中所示的物质间转化均能一步实现的是()A.粗硅SiCl4SiB.Mg(OH)2MgCl2(aq)MgC.Fe2O3FeCl3(aq)无水FeCl3D.SSO3H2SO43.(2015全国卷，12)海水开发利用的部分过程如图所示。下列说法错误的是()A.向苦卤中
2、通入Cl2是为了提取溴B.粗盐可采用除杂和重结晶等过程提纯C.工业生产中常选用NaOH作为沉淀剂D.富集溴一般先用空气和水蒸气吹出单质溴，再用SO2将其还原吸收规律方法熟悉常见的串珠变化(1)氧化型ABCD(酸或碱)NaNa2ONa2O2NaOHCCOCO2H2CO3(2)价态不变型(铝土矿提铝)(工业提镁)SiO2Na2SiO3H2SiO3SiO2NaClNaHCO3Na2CO3NaOH(侯氏制碱)1.下列物质的转化在给定条件下能实现的是()SO2H2SO3H2SO4NH3NO2HNO3CaCl2CaCO3CaONaAlO2(aq)Al(OH)3Al2O3A. B. C. D.2.下表各组物
3、质中，物质之间不可能实现如图所示转化的是()选项XYZMANH3NONO2O2BCl2FeCl3FeCl2FeCAlAl(OH)3NaAlO2NaOHDNaOHNa2CO3NaHCO3CO23.如图所示，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
4、应D.当X是强酸时，C在常温下是气态单质4.硫酸钙是一种用途非常广泛的产品，可用于生产硫酸、漂白粉等一系列物质(见下图)。下列说法正确的是()A.CO、SO2、SO3均是酸性氧化物B.除了与水的反应，图示转化反应均为氧化还原反应C.工业上利用Cl2和澄清石灰水反应来制取漂白粉D.用CO合成CH3OH进而合成HCHO的两步反应，原子利用率均为100%规律方法交叉转化和三角转化关系(1)交叉转化(2)三角转化5.下列各组物质中，物质之间通过一步反应就能实现如下图所示转化的是()选项abcASSO2SO3BHNO3NONO2CSiSiO2H2SiO3DNH3NO2NO6.下表所列各组物质中，物质之间
5、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CuCuOCuSO4Cu(NO3)2Na2CO3NaOHNaHCO3CO2(NH4)2SO3CaSO3SO2NH4HSO3FeFe3O4FeOFeCl2A. B.C. D.7.X、Y、Z、W四种物质的转化关系如图所示。下列组合中不符合转化关系的是()选项XYZWA浓盐酸FeCl2Cl2FeCl3BNa2O2NaOHNa2CO3NaHCO3CNa2CO3CO2CaCO3Ca(HCO3)2DSO2Na2SO3H2SO4NaHSO3规律方法置换反应型单质甲化合物甲单质乙化合物乙一般可以从以下几个方面分类联想：(1)单质同主族：2Na
6、2H2O=2NaOHH2，2CSiO2Si2CO，Cl22NaBr=2NaClBr2。(2)单质不同主族：CH2O(g)COH2，Cl2H2S=2HClS。(3)有过渡元素参加的置换反应：Fe2H=Fe2H2，FeCu2=Fe2Cu,2AlFe2O3Al2O32Fe。8.若甲、丙分别为短周期、同一主族元素组成的单质，乙、丁都是由两种元素组成的化合物，它们之间有如图所示的转化关系，则满足条件的甲和丙可以为()A.钠和氢气 B.氟和氧气C.碳和硅 D.氯气和溴9.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所示转化的是()选项XYZ甲乙AH2SiC
7、l2SiCl4HClBMgCO2CO2MgOCZnFeCl2FeCl2ZnCl2DCl2N2H2NH3HCl高考题型2基于“特点”的无机推断(2015海南，14)单质Z是一种常见的半导体材料，可由X通过如下图所示的路线制备。其中X为Z的氧化物；Y为氢化物，分子结构与甲烷相似。回答下列问题：(1)能与X发生化学反应的酸是_；由X制备Mg2Z的化学方程式为_。(2)由Mg2Z生成Y的化学方程式为_，Y分子的电子式为_。(3)Z、X中共价键的类型分别是_、_。无机推断题的解题思路(1)读题(了解大意)审题(寻找明显条件、挖掘隐含条件与所求)解题(抓突破口)推断(紧扣特征与特殊)得出结论正向求证检验推
8、断题结论检验(2)熟记无机转化中的特征现象燃烧H2Cl2(苍白色火焰)、H2(CH4)O2(淡蓝色火焰)焰色反应Na(黄色)、K(透过蓝色钴玻璃紫色)使湿润的红色石蕊试纸变蓝NH3使品红溶液褪色SO2(加热后又恢复红色)、Cl2(加热后不恢复红色)在空气中由无色变为红棕色的气体NO淀粉遇I2变蓝，蛋白质遇浓硝酸变黄Fe3遇OH生成红褐色沉淀，遇SCN显血红色Fe2遇OH生成白色沉淀，并迅速变成灰绿色，最后变成红褐色；Fe2遇SCN无明显变化，通入Cl2或滴加H2O2后溶液显血红色与酸反应产生气体的溶液一般可能含CO、HCO、SO、HSO(S2、HS)等与强碱溶液反应产生气体的溶液一般含NH(3
9、)熟记特殊物质参与的化学反应既能与强酸溶液反应又能与强碱溶液反应的物质金属单质：Al两性物质：两性氧化物如Al2O3，两性氢氧化物如Al(OH)3，以及氨基酸等弱酸弱碱盐：如(NH4)2CO3、CH3COONH4等弱酸的酸式盐：如NaHCO3、Ca(HCO3)2、NaHSO3等固体加热后不留残渣的物质I2、NH4Cl、(NH4)2CO3、NH4HCO3常温与水反应产生气体的物质Na、K、Na2O2有MnO2参与的化学反应2H2O22H2OO22KClO32KCl3O2MnO24HCl(浓)MnCl22H2OCl21.现有一瓶标签上注明为葡萄糖酸盐(钠、镁、钙、铁)的复合制剂，某同学为了确认其成
10、分，取部分制剂作为试液，设计并完成了如下实验：已知：控制溶液pH4时，Fe(OH)3沉淀完全，Ca2、Mg2不沉淀。该同学得出的结论正确的是()A.根据现象1可推出该试液中含有NaB.该实验中可加入MgO调节pH4C.根据现象3和4可推出该试液中含有Ca2，但没有Mg2D.根据现象5可推出该试液中一定含有Fe22.A为两种固体的混合物，G和I为溶液D的组成成分，E为红褐色沉淀，J为淡黄色固体。反应所加的试剂均足量。(1)混合物A一定含有的元素为(写元素符号)_。(2)溶液F一定含有的阴离子为(写离子符号)_。(3)写出BGJ的化学方程式：_；写出溶液CD的离子方程式：_。(4)溶液I中溶质的阳
11、离子常作净水剂，其作用原理是(用离子方程式表示)_。3.现有金属单质A、B和气体甲、乙、丙及物质C、D、E、F，它们之间能发生如下反应(图中有些反应的产物和反应的条件没有全部标出)。请根据以上信息回答下列问题：(1)写出下列物质的化学式：A_、丙_。(2)写出下列反应化学方程式：_；_。4.下列转化关系中，X、Y是生活中用途广泛的两种金属单质，A、B是氧化物，A呈红棕色，C、D、E是常见的三种化合物。分析转化关系回答问题。(1)请写出反应的化学方程式：_。(2)检验D溶液中Y离子的方法是_。(3)若试剂a是NaOH溶液，写出单质X与NaOH溶液反应的离子方程式：_。(4)若试剂b是H2SO4，
12、工业上用E、H2SO4和NaNO2为原料制取高效净水剂Y(OH)SO4，已知还原产物为NO，则该反应的化学方程式是_。(5)工业上电解熔融的B制取X时，若阳极产生的气体在标准状况下的体积为33.6 L，则阴极产物的质量为_。高考题型3无机转化与氧化还原、化学计算的融合1.2015山东理综，29(2)利用钴渣含Co(OH)3、Fe(OH)3等制备钴氧化物的工艺流程如下：Co(OH)3溶解还原反应的离子方程式为_。铁渣中铁元素的化合价为_。在空气中煅烧CoC2O4生成钴氧化物和CO2，测得充分煅烧后固体质量为2.41 g，CO2的体积为1.344 L(标准状况)，则钴氧化物的化学式为_。2.201
13、5浙江理综，27(1)(2)(3)(4)化合物甲和NaAlH4都是重要的还原剂。一定条件下金属钠和H2反应生成甲。甲与水反应可产生H2，甲与AlCl3反应可得到NaAlH4。将4.80 g甲加热至完全分解，得到金属钠和2.24 L(已折算成标准状况)的H2。请推测并回答：(1)甲的化学式_。(2)甲与AlCl3反应得到NaAlH4的化学方程式_。(3)NaAlH4与水发生氧化还原反应的化学方程式_。(4)甲在无水条件下可作为某些钢铁制品的脱锈剂(铁锈的成分表示为Fe2O3)，脱锈过程发生反应的化学方程式_。1.(2015闸北区二模)某固体混合物可能由Al、(NH4)2SO4、MgCl2、FeC
14、l2、AlCl3中的两种或多种组成，现对该混合物做如下实验，所得现象和有关数据如图所示(气体体积数据已换算成标准状况下的体积)：关于该固体混合物，下列说法正确的是()A.一定含有Al，其质量为4.5 gB.一定不含FeCl2，可能含有MgCl2和AlCl3C.一定含有MgCl2和FeCl2D.一定含有(NH4)2SO4和MgCl2，且物质的量相等2.(2015江西红色六校一联)下列有关的计算不正确的是()A.在反应3Cu8HNO3(稀)=3Cu(NO3)22NO4H2O中，当有1 mol铜被氧化时，被还原的硝酸为 molB.某溶液100 mL，其中含硫酸03 mol，硝酸04 mol，若在该溶
15、液中投入1.92 g铜粉微热，反应后放出一氧化氮气体约为015 molC.室温时，在容积为a mL的试管中充满NO2气体，然后倒置在水中至管内水面不再上升时为止；再通入b mL O2，则管内液面又继续上升，测得试管内最后剩余气体为c mL，且该气体不能支持燃烧。则a、b的关系为a4b3cD.物质的量之比为25的锌与稀硝酸反应，若硝酸被还原的产物为N2O，反应结束后锌没有剩余，则该反应中被还原的硝酸与未被还原的硝酸的物质的量之比为143.LiAlH4由Li、AlH构成，是有机合成中常用的试剂，LiAlH4在125 分解为LiH、H2和Al。(1)比较Li、H、Al3、H离子半径大小：_。(2)写
16、出LiAlH4分解的方程式(需配平)：_，若反应生成3.36 L氢气(标准状况下)，则有_g铝生成。(3)LiAlH4与乙醛(CH3CHO)反应可生成乙醇，推断LiAlH4是反应的_剂。4.(2015徐州、宿迁、连云港三市三模)工业上用碘酸盐(碘酸为强酸)制备高碘酸(H5IO6，属于弱酸)，并用高碘酸在酸性介质中氧化Mn2生成MnO，其流程如下图所示：(1)反应是将碘酸钠氧化为不溶于水的Na2H3IO6，该反应的化学方程式为_。反应得到的是不溶于水的黑色Ag5IO6，过滤的滤液呈_(填“酸”、“碱”或“中”)性。(2)无色气体的名称为_。白色滤渣的化学式为_。(3)工业上为降低成本，减少对环境
17、的污染，整个流程需要控制加入氯气和硝酸银的物质的量之比为n(Cl2)n(AgNO3)_。(4)氧化Mn2过程中，消耗1 mol H5IO6时，转移2 mol电子，则该反应的离子方程式为_。答案精析学案12常见无机物的综合应用高考题型1真题调研1.AA项，若X是Cu，Y是Cl2，Cu在Cl2中燃烧生成CuCl2，电解CuCl2溶液生成Cu和Cl2，符合图中转化关系，正确；B项，若X是Cl2，Y是H2，H2在Cl2燃烧生成HCl，HCl溶于水生成盐酸，电解盐酸则生成H2和Cl2，也符合图中转化关系，错误；C项，若Z是氯化钠，则X、Y分别是Na和Cl2中的一种，电解氯化钠水溶液生成的是H2、Cl2、
18、NaOH，不符合图中转化关系，错误；D项，若Z是SO3，而X、Y 可能是O2和SO2中的一种，SO3溶于水生成硫酸，电解硫酸溶液实质是电解水，产生H2和O2，不符合图中转化关系，错误。2.AB项，电解熔融的MgCl2可制得镁，电解MgCl2溶液：MgCl22H2OMg(OH)2H2Cl2，错误；C项，FeCl3溶液蒸干过程中发生反应：FeCl33H2OFe(OH)33HCl，错误；D项，硫燃烧不能生成SO3，故D错误。3.CA项，向苦卤中通入Cl2 时发生反应Cl22Br=2ClBr2，故其目的是为了提取溴，正确；B项，可将粗盐溶解、过滤除去难溶性杂质，然后向滤液中加入沉淀剂，过滤后调节滤液p
19、H以除去可溶性杂质，最后重结晶可得精盐，正确；C项，工业生产常选用廉价的Ca(OH)2作为沉淀剂，错误；D项，由于通入Cl2后所得溶液中Br2的浓度很小，因此利用Br2的挥发性，可先用空气和水蒸气吹出Br2，再用SO2将其还原为HBr进行富集，正确。对点模拟1.B中NH3NO2不能直接转化；中CaCl2CaCO3不能实现。2.CAl与NaOH溶液反应的产物是NaAlO2和H2，不可能生成Al(OH)3。3.D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
20、；C是单质，B和Cl2的反应为氧化还原反应，C项正确。4.BCO不是酸性氧化物，A项错；澄清石灰水中Ca(OH)2的浓度太小，工业上利用Cl2和石灰乳反应来制取漂白粉，C项错；CH3OH氧化为HCHO时还生成H2O，D项错。5.BA项中，SO3不能一步生成单质硫；C项中，SiO2不能一步生成H2SiO3，H2SiO3也不能一步反应生成单质硅；D项中，NH3不能一步生成NO2，NO不能直接一步反应生成NH3。6.A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，
21、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。(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合氨反应生成亚硫酸氢铵，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生成FeO，FeO可与CO反应生成Fe，故能实现转化。7.BA中浓盐
22、酸与过量的铁反应生成FeCl2，浓盐酸与二氧化锰反应产生氯气，氯气与氯化亚铁反应生成氯化铁，A符合；B中Na2O2分别与水、二氧化碳反应生成NaOH和Na2CO3，但NaOH和Na2CO3不能反应，B不符合；C中Na2CO3分别与盐酸、氯化钙反应生成CO2和CaCO3，CO2与CaCO3在水溶液中反应生成Ca(HCO3)2，C符合；D中SO2分别与氢氧化钠、氧气和水反应生成Na2SO3和H2SO4，Na2SO3和H2SO4反应可以生成NaHSO3，D符合。8.C由于题中强调甲、丙分别为短周期、同一主族元素组成的单质，由此可知该反应是同一主族元素形成的单质之间的置换反应，据此可排除B和D(D中的
23、Br是长周期元素)；C中发生反应的化学方程式为2CSiO2Si2CO；对于选项A，有的同学认为发生反应2Na2HCl=2NaClH2也符合题意，其实不然，题中强调乙是由两种元素组成的化合物，如果按照给出的反应，乙必是氯化氢气体，是共价化合物，不存在H，金属钠不和它发生反应。因此只有选项C正确。9.C逐项代入框图验证法，C项中Fe与Cl2反应只能生成FeCl3，而不是FeCl2，故C项不符合。高考题型2真题调研(1)氢氟酸(HF)SiO22MgO2Mg2Si(2)Mg2Si4HCl=2MgCl2SiH4(3)非极性键极性键对点模拟1.C加入NaOH溶液后观察到黄色火焰，不能确定试液中含有Na，A
24、项不正确；加入MgO会引入Mg2，干扰后续对Mg2、Ca2的检验，B项不正确；Mg2与NH3H2O反应会产生沉淀，显然C项正确；用H2O2氧化之前未检验是否含有Fe3，D项不正确。2.(1)Fe、Al、S(2)Cl、OH、AlO(3)H2S2FeCl3=2FeCl2S2HCl2Fe2Cl2=2Fe32Cl(4)Al33H2OAl(OH)3(胶体)3H3.(1)NaHCl(2)2Na2H2O=2NaOHH2FeCl33NaOH=Fe(OH)33NaCl4.(1)Fe2O32Al2FeAl2O3(2)取少量D溶液于试管中，滴加几滴KSCN溶液，若溶液变血红色，则证明有Fe3(3)2Al2OH2H2
25、O=2AlO3H2(4)2FeSO4H2SO42NaNO2=2Fe(OH)SO4Na2SO42NO(5)54 g解析根据题意A为Fe2O3，X为Al，通过铝热反应生成氧化铝(B)和铁(单质Y)；D与Fe反应生成E，则试剂b为非氧化性酸，D、E是Fe3盐和Fe2盐。(4)E为FeSO4(铁的化合价为2价)Fe(OH)SO4(铁的化合价为3价)，而NaNO2(氮的化合价为3价)NO(氮的化合价为2价)。根据电子得失守恒、质量守恒定律即可配平化学方程式。(5)阳极反应：2O24e=O2，标准状况下33.6 L的氧气物质的量为1.5 mol，转移电子数为6 mol，阴极反应：Al33e=Al，故可以得
26、到2 mol的Al，质量为2 mol27 gmol154 g。高考题型3真题调研1.2Co(OH)3SO4H=2Co2SO5H2O或Co(OH)3 3H=Co3 3H2O,2Co3 SOH2O=2Co2SO2H3Co3O4解析Co(OH)3首先被H2SO4 溶解生成Co3，Co3具有氧化性，可将SO氧化为SO，同时自身被还原为Co2，写出离子方程式并配平即可。铁渣中Fe 元素的化合价为3价。CO2的物质的量为n(CO2)06 mol，根据CoC2O4的组成可知Co物质的量为03 mol，其质量为m(Co)03 mol59 gmol11.77 g，设钴氧化物的化学式为CoxOy，根据元素的质量比
27、可得59x16y1.77 g(2.41 g1.77 g)，解得xy34，所以钴氧化物的化学式为Co3O4。2.(1)NaH(2)4NaHAlCl3=NaAlH43NaCl(3)NaAlH42H2O=NaAlO24H2(4)3NaHFe2O3=2Fe3NaOH解析由4.80 g甲加热至完全分解，得到金属钠和2.24 L(已折算成标准状况) 的H2，可推断金属钠和H2反应生成的甲为NaH，NaH与水反应生成NaOH和H2，NaH与AlCl3反应可得到NaAlH4。(1)甲的化学式为NaH。(2)由于反应物为NaH与AlCl3，得到产物有NaAlH4，故推知另一产物为NaCl，其化学方程式为4NaH
28、AlCl3=NaAlH43NaCl。(3)NaAlH4中的氢显1价，水中的氢显1价，NaAlH4与水发生氧化还原反应的过程中生成氢气，另一产物为NaAlO2，其化学方程式为NaAlH42H2O=NaAlO24H2。(4)根据题意NaH在无水条件下能与Fe2O3反应，结合反应物的性质可推知反应产物为Fe和NaOH，从而得出其化学方程式为3NaHFe2O3=2Fe3NaOH。对点模拟1.D依据气体体积变化可知n(H2)15 mol，n(NH3)1 mol，所以n(Al)15 mol1 mol，n(NH4)2SO405 mol，2.9 g白色沉淀是Mg(OH)2，故n(MgCl2)nMg(OH)20
29、5 mol，可计算原固体中Al为2.7 g，(NH4)2SO4：6.6 g，MgCl2：4.75 g，恰好是14.05 g，无AlCl3。2.B由得失电子守恒可知，选项A正确；3Cu8H2NO=3Cu22NO4H2O，n(Cu)03 mol，n(H)1 mol，n(NO)04 mol，H、NO过量，因此需要按铜的物质的量计算生成的NO，结果为02 mol，选项B错误；剩余气体不支持燃烧，说明是NO，由3NO2H2O=2HNO3NO及4NO3O22H2O=4HNO3，可得a4b3c，选项C正确；D中反应为4Zn10HNO3=4Zn(NO3)2N2O5H2O，选项D正确。3.(1)Al3HLiH(
30、2)2LiAlH42LiH2Al3H22.7(3)还原4.(1)NaIO3Cl23NaOH=Na2H3IO62NaCl酸(2)氧气AgCl(3)710(4)2Mn25H5IO6=2MnO5IO11H7H2O解析(1)反应物有NaIO3、Cl2、NaOH，生成物有Na2H3IO6，碘元素的化合价升高，氯气作氧化剂，还原产物为Cl，根据得失电子守恒配平。反应发生反应：H3IO5Ag=Ag5IO63H，所以的滤液呈酸性。(2)在Ag5IO6固体上加入水和氯气，生成H5IO6，另外Ag转化为AgCl，氯元素的化合价降低，说明有元素化合价升高，则只能是O元素由2价升至0价，故无色气体为氧气。(3)反应为4Ag5IO610Cl210H2O=4H5IO620AgCl5O2，以1 mol NaIO3为标准，第步反应用掉1 mol Cl2，生成1 mol Na2H3IO6。第步反应用掉5 mol AgNO3，生成1 mol Ag5IO6，第步反应用掉2.5 mol Cl2，所以共需要3.5 mol Cl2、5 mol AgNO3。(4)由题消耗1 mol H5IO6转移2 mol e，说明I被还原到5价，即IO，Mn2被氧化为MnO，配平。