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第八讲 无机化学.ppt

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资源描述

1、无机化学,在高考中,无机化学,也就是我们常说的元 素化合物知识在每年高考试题中所占比例最大,高考当中,对于基本概念、基本理论、化学实验、化学计算的考查都离不开元素化合物的知识。因此在高考中,无机化学试题的综合程度最高。高考中元素化合物知识的考查主要以综合推断题为主,要求考生能够将中学化学中常见的单质、化合物的性质融会贯通,灵活应用。命题可能会适当体现开放性和发散性,重点考查发散思维和创新能力。,在高考中对于常见无机物及其应用,有如下要求:1常见金属元素(如Na、Al、Fe、Cu等)(1)了解常见金属的活动顺序。(2)了解常见金属及其重要化合物的主要性质及其应用。(3)了解合金的概念及其重要应用

2、。2常见非金属元素(如H、C、N、O、Si、S、Cl等)(1)了解常见非金属单质及其重要化合物的主要性质及应用。(2)了解常见非金属单质及其重要化合物对环境质量的影响。3以上各部分知识的综合应用。,例1(09江苏)下列所列各组物质中,物质之间通过一步反应就能实现如图所示转化的是( ),B,解析:本题考查的是常见物质之间的转化关系,类似这道例题中的三角形转化关系,在高中化学中十分常见。这类题目在高考中经常出现,如果对转化的方向、物质的类别、在转化中所加试剂加以限制和改动,这类题目的变化也十分丰富。在解题时,为了确保思维全面,可以用列举的方法对常见元素逐一进行总结。,(1)如果a是H2,那么转化时

3、加入的应当是非金属单质,反应中由bc的转化涉及到非金属单质之间的置换反应。其中最容易想到的就是卤素单质之间的相互置换。,变形1a、b、c是中学化学常见物质,均由常见元素组成,转化关系如图所示,图中的a为单质,完成转化时加入的试剂均为单质。,除了卤素单质之间进行置换外,其它的非金属元素之间也可以发生相互置换。,在不同族非金属元素之间,是否也存在相互置换呢?,(氧化性顺序: Cl2Br2Fe3+I2S),(F2的特性),(2)如果a是其它非金属单质,N2、C或S,转化关系可能是氢化物和氧化物之间的转化,也可能是不同的氧化物之间的相互转化。,(3)如果a是金属单质,反应中由bc的转化涉及到非金属单质

4、之间的置换反应。,(其它金属如镁、铝、铁等也能发生类似反应),(也可以用Br2、I2进行置换),如果稍加改动,可以结合计算进行考查,(I-还原性强于Fe2+,需要过量的Br2或Cl2),变形2a、b、c是中学化学常见物质,均由常见元素组成,转化关系如图所示,图中的a为单质,完成转化时加入的试剂有一种单质和一种化合物。,除了在变形1中完成的转化外,还可以有下列转化关系。,变形3在a、b、c的相互转化关系中,a、b、c以及在转化时使用的试剂可以是单质、也可以是化合物,而且它们之间的转化关系可以是单向的,也可以是双向的。,变形4在有机化学中,是否存在这样的转化关系?,乙炔,乙烯,乙烷,乙烯,乙醇,乙

5、醛,乙烯,乙醇,氯乙烷,例2(08海南卷)下图表示某固态单质A及其化合物之间的转化关系(某些产物和反应条件已略去)。化合物B在常温常压下为气体,B和C的相对分子质量之比为45,化合物D是重要的工业原料。,A,E,D,B,C,空气,H2O,H2O,(1)写出A在加热条件下与H2反应的化学方程式 。 (2)写出E与A的氢化物反应生成A的化学方程式 (3)写出一个由D生成B的化学方程式 (4)将5mL0.10molL1的E溶液与10mL0.10 molL1的NaOH溶液混合。写出反应的离子方程式,H2SO3 + 2H2S=3S + 3H2O,H2SO3 +2OH=SO32+2H2O,反应后溶液的pH

6、 7(填“大于”、“小于”或“等于”),理由是 加热反应后的溶液,其pH (填“大于”、“小于”或“等于”),理由是,解析:固态单质A能与空气中的氧气反应生成气体物质B,则A可能为C或S,假定为S,则B为SO2,C为SO3,它们的相对分子质量为648045,恰好与题意相符(同时也证明A不是C),则D为H2SO4,它是一种重要的工业原料,与题意也相符,进一步证明A为S。E为H2SO3。,大于,Na2SO3溶液中SO32发生水解使溶液显碱性。,增大,升高温度促进Na2SO3溶液的水解。,例3(08上海)如图所示,将甲、乙两个装有不同物质的针筒用导管连接起来,将乙针筒内的物质压到甲针筒内,进行下表所

7、列的不同实验(气体在同温同压下测定)。试回答下列问题:,(1)实验1中,沉淀最终变为 色,写出沉淀变色的化学方程式 。(2)实验2甲针筒内的现象是:有 生成,活塞 移动(填向外、向内、不)。反应后甲针筒内有少量的残留气体,正确的处理方法是将其通入 溶液中。,解析:H2SSO2=3S2H2O,S为黄色固体,反应后针筒内的压强降低,所以针筒内的活塞向内压缩,反应后甲针筒内剩余的少量气体不管是SO2还是H2S或其混合物均可用NaOH溶液吸收。,解析:(1)NH3H2O NH3H2O, FeSO42NH3H2O=Fe(OH)2(NH4)2SO4, 4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3,Fe(

8、OH)3为红褐色。,4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3,红褐,黄色固体,向内,NaOH,(3)实验3中,甲中的3mL气体是NO2和N2O4的混合气体,那么甲中最后剩余的无色气体是 ,写出NO2与H2O反应的化学方程式为 。(4)实验4中,已知:3Cl22NH3=N26HCl。甲针筒出活塞有移动,针筒内有白烟产生外,气体的颜色变为 。最后针筒内剩余气体的体积约为 mL。,解析:由方程式可知,随着反应的进行,Cl2的量逐渐减少,最终完全反应。,NO,3NO2H2O=2HNO3NO,黄绿色变为无色,5,解析:3NO2H2O= 2NHO3NO,N2O4 2NO2, 所以最后剩余的气体为NO

9、,3Cl2 2NH3 = N2 6HCl 15mL 10mL 5mL 30mL剩余的NH3为30mL,由NH3HCl=NH4Cl可知,生成的HCl与剩余的NH3恰好完全反应生成NH4Cl,所以最后剩余的气体为5mL。,例4(09北京卷12)由短周期元素组成的中学常见无机物A、B、C、D、E、X存在如右图转化关系(部分生成物和反应条件略去),下列推断不正确的是 ( ),A若X是Na2CO3,C为含极性键的非极性分子,则A一定是氯气,且D和E不反应 B若A是单质,B和D的反应是 OH+HCO3=H2O+CO32,则E一定能还原Fe2O3 C若D为CO,C能和E反应,则A一定为Na2O2,其电子式是

10、,D若D为白色沉淀,与A摩尔质量相等,则X一定是铝盐,这道试题中涉及到了两个常见的转化关系。首先是物质与水的反应,水是最常用的溶剂,也是很多反应的重要反应物。在高中化学中,能与水发生反应的物质既有无机物、也有有机化合物。水与无机物的反应主要有以下几类: 类型1、无机物与水的化合反应:我们可以从物质类别的角度对反应进行总结,在中学化学中主要学习单质、氢化物、氧化物、酸、碱、盐等物质。其中,能够与水发生化合反应的物质应当从氧化物中选取。 酸性氧化物水通价态含氧酸 碱性氧化物水碱 并不是所有的酸性(碱性)氧化物都能与水发生化合反应,常见酸性氧化物中,SiO2不能与水反应(在SiO2中只存在硅氧单键)

11、。在碱性氧化物中,活泼金属(IA族、IIA族的钙、锶、钡等)的氧化物能够与水反应生成相应的强碱。,类型2、水作为氧化剂与无机物的反应:在这类反应中有氢气生成,金属活动性顺序中氢前金属,以及非金属单质中的碳、硅都能够作为还原剂与水发生反应。反应的条件与金属单质的还原性有关,在常温条件下,钾、钙、钠可以与水剧烈反应,像铷和铯这样的金属甚至会发生剧烈的爆炸。 类型3、水作为还原剂与无机物的反应:在中学化学中,只有F2能够将水中2价的氧元素氧化,生成氧气。,类型4、无机物在与水发生的歧化反应:在这类反应中,水既不是氧化剂、也不是还原剂。无机物中的元素一部分化合价升高,而另一部分化合价降低。高中化学中主

12、要要求三个反应。 Cl2+H2O HCl+HClO 3NO2+H2O=2HNO3+NO 2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2,因此,符合本题条件的A物质应当从Na、F2、Cl2、NO2、Na2O2等物质中选取(CaC2生成的物质属于有机物,不符合题意)。,类型5、某些物质(盐或类盐)与水发生的剧烈的水解反应。这样的盐类物质很少,最为典型的是CaC2与水生成乙炔的反应。此外,Al2S3、Mg3N2也能发生类似的反应。 注意:这类反应只能发生在少数离子之间,因为大多数离子水解程度极小,不足以使反应进行到趋于完全。,水和很多有机化合物也可以发生反应,主要包括: (1)有机化合物与水发生的加成反应

13、,这类反应主要发生在含有碳碳双键的物质(烯烃)与水之间。 (2)有机化合物与水发生的取代反应水解反应,卤代烃、酯、双糖和多糖、多肽和蛋白质等,在一定条件下能发生水解反应。 在高考中,要求考生对于课本中常见物质、常见反应能够熟练应用,还要求能够结合所学知识进行相应的拓展,这些拓展的内容在我们的教材中都能够找到依据。例如,乙醇钠能够与水发生反应:C2H5ONa+H2OC2H5OH+NaOH 在有机化学的学习中,课本中有关于乙醇性质的演示实验,金属钠在常温条件下能够与乙醇发生反应,但是反应的速率、剧烈程度都不如金属钠与水的反应。由此可以得到结论: 提供H+的能力:H2OC2H5OH 结合H+的能力:

14、C2H5O OH,这道试题中涉及到的第二种常见转化关系,是多步的连续反应。这样的连续反应有这样几种类型:,类型1、连续的氧化还原反应:这类反应发生在具有多种化合价的元素中,常见的有硫、氮、铁、碳等。,(也可以将氧气更换为浓硫酸、浓硝酸、CuO这样的能与碳单质发生反应的氧化性的物质),在有机化学中,同样有这样的连续氧化、还原的过程,类型2、在酸、碱、盐、氧化物之间发生的非氧化还原反应中,如果涉及到正盐和酸式盐的相互转化、两性氢氧化物性质等知识点时,也有这样的多步连续反应发生。,除了CO2外,SO2、H3PO4、H2C2O4等物质,也可以发生类似的转化;如果将NaOH变为其它的碱(熟石灰、一以水合

15、氨等)、弱酸盐(硅酸钠、次氯酸钙等),也可以发生这样的转化。,(向铝盐溶液中加入强碱),(向偏铝酸盐溶液中加入强酸),(向强酸中加入偏铝酸盐溶液),(向强碱溶液中加入铝盐),例4(09北京卷12)由短周期元素组成的中学常见无机物A、B、C、D、E、X存在如右图转化关系(部分生成物和反应条件略去),下列推断不正确的是 ( ),A若X是Na2CO3,C为含极性键的非极性分子,则A一定是氯气,且D和E不反应 B若A是单质,B和D的反应是 OH+HCO3=H2O+CO32,则E一定能还原Fe2O3 C若D为CO,C能和E反应,则A一定为Na2O2,其电子式是,D若D为白色沉淀,与A摩尔质量相等,则X一

16、定是铝盐,解析:A选项中,物质C是CO2,转化关系为强酸可能是Cl2与水反应生成的HCl,也可能是NO2与水反应生成的HNO3。所以A选项错误。 B选项中,根据给出的离子方程式可以判断物质A是活泼金属,与水在常温时生成强碱和氢气。 C选项中,物质D是CO2,能够判断出转化关系是 物质A与水反应生成O2。 D选项中,考查了“铝三角”的知识, A物质与水生成强碱,再根据摩尔质量的关系确定,物质A为Na2O2。答案:A,例5(2006高考)置换反应的通式可以表示为:单质(1)化合物(1)化合物(2)单质(2)请写出满足以下要求的3个置换反应的化学方程式: 所涉及的元素的原子序数都小于20; 6种单质

17、分属6个不同的主族。,置换反应在工业生产中可以用于单质的冶炼,在化学实验中可以用于物质性质的研究和比较。因此置换反应是高考中的高频考点之一。中学化学中学习过很多置换反应,要求考生能够对置换反应的条件、应用进行分类和总结。分类总结的方法很多,例如可以根据参加反应的单质的类别进行分类。 类型1、金属单质之间的相互置换,这类反应可以结合金属活动性顺序进行复习。实验室中最常见的是金属单质和盐溶液之间的反应,但是这类反应对于一些非常活泼的金属单质,要留意有没有其它副反应发生。,例如:(2007年北京高考)某课外小组对一些金属单质和化合物的性质进行研究。 (1)下表为“铝与氯化铜溶液反应”实验报告的一部分

18、:,按反应类型写出实验中发生反应的化学方程式各一个(是离子反应的只写离子方程式) 置换反应 ; 化合反应 。 在这个实验中,金属铝除了和铜离子发生置换外,与水溶液中的H+也可以发生置换反应,如果使用更活泼的金属单质,会和水发生更剧烈的反应。在高中化学中,介绍了金属单质和熔融态的盐或氧化物发生的置换反应,例如工业生产中的铝热反应。,(3)工业上可用铝与软锰矿(主要成分为MnO2)反应来冶炼金属锰。 用铝与软锰矿冶炼锰的原理是(用化学方程式来表示)。 铝热反应利用反应中剧烈放热,可以冶炼高熔点的铁、钒、铬、锰等金属。,类型2、非金属单质之间的相互置换。强氧化性的非金属单质能够置换出弱氧化性的非金属

19、单质,例如卤族元素之间的相互置换、F2与水的置换反应、Cl2与硫化物的置换等。利用非金属单质还原性的差异也可以进行置换,例如工业生产中制取水煤气(碳单质在高温下与水蒸气的反应)、制粗硅(碳单质与二氧化硅高温条件下反应,利用平衡移动原理)。,类型3、非金属单质通过置换反应制取金属单质,金属活动性顺序中ZnCu的金属通常用这种方法进行冶炼(热还原法),常用的还原剂有碳单质、氢气等。 类型4、金属单质置换出非金属单质,这类反应中最常见的是利用金属活动性顺序中的氢前金属制取氢气,特别是这些金属与水的反应,通常用于比较元素金属性的强弱。还原性很强的金属单质,如钾、钠等能够与醇类、酚类物质发生反应生成氢气

20、。金属镁可以在二氧化碳气体中燃烧,生成碳单质。 当然,总结归纳的方法不只一种,我们也可以根据元素周期表的位置进行总结(同主族置换、同周期置换等)或利用反应条件进行总结(水溶液中的置换、高温条件下的置换等)。,例5(2006高考)置换反应的通式可以表示为:单质(1)化合物(1)化合物(2)单质(2)请写出满足以下要求的3个置换反应的化学方程式: 所涉及的元素的原子序数都小于20; 6种单质分属6个不同的主族。,解析:在题目要求的范围内进行分析,如果在同一主族内发生置换反应,可以利用Li、Na、K置换生成H2,碳单质在工业上制取粗硅,氧气与H2S生成硫单质。,如果置换反应在不同主族元素的单质之间进

21、行,符合题目要求的答案不只一组。 2F2+2H2O=O2+4HF(或Cl2+H2S=2HCl+S) 2Mg+CO2 2MgO+C 2Al+6HCl=2AlCl3+3H2,在对置换反应进行考查时,还可以增加其它一些限定性条件。 试题变形1现有中学化学常见的物质X、Y、甲、乙、丙、丁,它们之间的反应关系为(反应条件略去):,单质X + 化合物甲单质Y +化合物乙;单质Y + 化合物丙化合物丁。请针对以下不同情况回答: (1)若乙为有磁性的化合物,反应的化学方程式是:(2)若X、Y为不同金属,甲为红棕色固体,工业上常用电解乙来制取X,X阳离子的结构示意图为 ,反应的离子方程式是 。 (3)若X、Y为

22、不同主族非金属气态单质,甲常温下呈液态,丁溶于水形成的溶液呈强酸性,则X的化学式是 ,反应的化学方程式是 。 (4)除上述给定的情况外,请再写出一组同时符合反应、转化关系的化学方程式。 反应: 反应:,3Fe + 4H2O(g) 4H2+ Fe3O4,高温,Fe+2Fe3+=3Fe2+,F2,2SO2+O2 2SO3或2NOO2=2NO2,解析:这道题目中,第(4)问是具有开放性的一问,要求思维具有一定的发散性,但是发散是有一定的限制条件的,即“除上述(13问)给定的情况外”。首先要考虑的是能不能把符合题目要求,特别是反应的情况考虑周全,仍然可以用列举的方法对常见元素逐一进行总结。,反应:单质

23、Y + 化合物丙化合物丁。是一个有单质参加的化合反应,根据氧化还原反应的相关知识,可以分析出反应应当集中在重要的、有多种价态的元素上。对于中学化学中的常见金属元素,具备这个特点的是铁、铜,尤其是+2价铁和+3铁之间的相互转化。 Fe+2Fe3+=3Fe2+ Cl2+2FeCl2=2FeCl3 Br2+2FeBr2=2FeBr3 非金属元素的单质中,O2、Cl2、Br2能够发生这样的反应。 O2能够与CO、NO、SO2等物质发生化合反应。,除了无机化学以外,有机化学中也能发生这样的反应,但是对于有机化学,反应类型不能套用无机反应的基本类型,有机化学的三类基本反应是取代反应、加成反应和消去反应,从

24、电子转移的角度分析还有氧化反应和还原反应。在三类基本反应类型中,加成反应符合反应的特点,而常见单质中,H2、卤素单质能与不饱和有机物发生加成反应。 H2与分子结构中含有碳碳双键、碳碳三键、苯环、醛基、羰基的有机物发生加成反应。 卤素单质能够与含有碳碳双键、碳碳三键的有机物发生加成反应。 在氧化反应中,氧气与一些物质发生的催化氧化反应也符合反应的特点,例如氧气与乙烯(生成乙醛)、乙醛(生成乙酸)的反应。,对常见元素的单质进行全面分析后,在根据题目要求“除上述(13问)给定的情况外”,将氧气和铁单质的反应排除在外(制取手段在中已经使用过),可以选取H2、卤素单质的反应进行回答,H2的制备方法要更换

25、,碘单质的使用要慎重(I2不能将Fe2+氧化为Fe3+)。,试题变形2中学常见反应的化学方程式是ABXYH2O(未配平,反应条件略去),其中A、B的物质的量之比为1:4。请回答: (1)若Y是黄绿色气体,则Y的电子式是 ,该反应的 化学方程式是 。,解析:这道试题中,选取的也是无机化学中的常见反应,在(1)中根据题目可以判断考查的是实验室制备氯气的知识。,MnO24HCl(浓) MnCl2Cl22H2O,(2)若A为非金属单质,构成它的原子核外最外层电子数是次外层电子数的2倍,B的溶液为某浓酸,则反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比是 。,解析:(2)中考查碳单质与浓酸的反应,需要根据反应的计量

26、关系在浓硫酸和浓硝酸中做出选择。,A元素在周期表中的位置是 (填所在周期和族);Y的化学式是 。 含a mol X的溶液溶解了一定量A后,若溶液中两种金属阳离子的物质的量恰好相等,则被还原的X是 mol。,41,第4周期 族,NO,0.4a,解析:(3)中金属在铝、铁中进行选择,根据“A可溶于X溶液”判断金属A应具有可变化合价,应当是铁单质。,(3)若A为金属单质,常温下A在B的浓溶液中“钝化”,且A可溶于X溶液中。,(4)若A、B、X、Y均为化合物。向A溶液中加入硝酸酸化的AgNO3溶液,产生白色沉淀;B的焰色为黄色。则A与B按物质的量之比1:4恰好反应后,溶液中离子浓度从大到小的顺序是:,

27、解析:(4)中A含有Cl、B为钠的化合物,如果在相应的酸、碱、盐中寻找反应关系,只有AlCl3与NaOH的反应符合题目的计量关系。,c(Na+)c(Cl)c(AlO2)c(OH)c(H+),例6(08江苏)研究反应物的化学计量数与产物之间的关系时,使用类似数轴的方法可以收到的直观形象的效果。下列表达不正确的是,A密闭容器中CuO和C高温反应的气体产物:BFe在Cl2中的燃烧产物:CAlCl3溶液中滴加NaOH后铝的存在形式:D氨水与SO2反应后溶液中的铵盐:,解析:近年来高考中对于计算的要求有所提高。计算中常用的方法有守恒法、极限法、讨论法、平均值法等,这道题考查对于讨论法的应用。考查的重点是

28、对于题目中涉及到的化学反应的分析,也就是“为什么要讨论”。题目给出的体系中,如果能够发生不止一个化学反应,才会用到讨论法。讨论主要集中在两个焦点上:一是反应的先后顺序,通常性质强的物质(强氧化性、强还原性、强酸、强碱)先发生反应;二是多步连续反应,即某一反应物过量后,过量物质会引起下一步反应的发生。 这道试题中考查的就是第二种情况。 A选项中过量的碳单质能够与冶炼过程中生成的CO2继续反应生成CO。 C选项中过量的强碱能够溶解氢氧化铝沉淀。 D选项中过量的SO2能够将与正盐转化为酸式盐。,B选项的难度较大,过量的铁单质能够将+3价铁还原为+2价铁,但是反应发生需要一定的条件,在离子状态下才能发

29、生,即在水溶液中(或熔融状态)下能够发生。因此,如果铁单质与稀硝酸反应,在溶液中进行,在铁过量时能够生成+2价铁,如果用图示表示:,答案:B,Fe在稀硝酸中反应生成的金属阳离子,但是铁和氯气的反应,生成物是固体状态,所以过量的铁单质不能与生成的FeCl3继续反应。,5,例7(08北京卷)1mol过氧化钠与2mol碳酸氢钠固体混合后,在密闭的容器中加热充分反应,排出气体物质后冷却,残留的固体物质是( ) ANa2CO3 BNa2O2 Na2CO3CNaOH Na2CO3 DNa2O2 NaOH Na2CO3,解析:根据反应计量关系,可知2mol NaHCO3生成CO2和H2O各1mol,Na2O

30、2只有1mol,需要判断Na2O2先与哪种物质反应。可以根据反应特点,假设出反应的先后顺序, 第一种可能:先与水反应2Na2O22H2O=4NaOHO2, 由于存在CO2,会发生另一个反应4NaOH+2CO2=2Na2CO3+2H2O 两步反应总的结果2Na2O22CO2=2Na2CO3O2 当H2O和CO2共存时,从反应结构进行分析,恰好和CO2反应生成Na2CO3和O2,气体排出后,只剩余Na2CO3。,A,例8(08上海卷)小苏打、胃舒、平达喜都是常用的中和 胃酸的药物。 (1)小苏打片每片含0.5gNaHCO3,2片小苏打片和胃酸完全中和,被中和的H是 mol。,0.012,(2)胃舒

31、平每片含0.245gAl(OH)3。中和胃酸时,6片小苏打片相当于胃舒平 片。,3.8,(3)达喜的化学成分是铝和镁的碱式盐。 取该碱式盐3.01g,加入2.0molL1盐酸使其溶解,当加入盐酸42.5mL时,开始产生CO2,加入盐酸至45.0mL时正好反应完全,计算该碱式盐样品中氢氧根与碳酸根的物质的量之比。,解析:碱式盐中加入HCl,首先是碱式盐中的OH和CO32与H反应生成H2O和HCO3(这一过程消耗盐酸42.5mL),然后是HCO3和H反应生成CO2(这一过程消耗盐酸2.5mL),所以 n(HCO3)2.0molL10.0025L0.005mol, 即n(CO32)=0.005mol

32、,H与CO32和OH与HCl反应的H的总物质的量为: 2.0molL10.0425L0.085mol, 所以n(OH)=0.08mol, 它们的物质的量之比为:161。,n(OH)n(CO32)161,在上述碱式盐溶于盐酸后的溶液中加入过量的氢氧化钠,过滤,沉淀物进行干燥后重1.74g,若该碱式盐中氢元素的质量分数为0.040,试推测该碱式盐的化学式。,能与过量的NaOH溶液反应产生沉淀的只有Mg2,所以若碱式盐中不含结晶水,则氢元素的质量为: 0.08mol1g/mol0.08g,氢元素的质量分数为:说明碱式盐中含有结晶水,根据题意有: m(Al)m(H2O)0.03mol24g/mol0.

33、005mol60g/mol0.08mol17g/mol=3.01g,,nMg(OH)2= =0.03mol,,=0.0270.04 ,,所以m(H2O)=0.36g,n(H2O)=002mol,m(Al)=0.27g,n(Al)=001mol,所以 n(Al3)n(Mg2)n(OH)n(CO32)n(H2O)0.01mol0.03mol0.08mol0.005mol0.02mol261614,即碱式盐的化学式为:Al2Mg6(OH)16CO34H2O。,例9(09四川)向m g镁和铝的混合物中加入适量的稀硫酸,恰好完全反应生成标准状况下的气体b L。向反应后的溶液中加入c mol/L氢氧化钾溶

34、液V mL,使金属离子刚好沉淀完全,得到的沉淀质量为n g。再将得到的沉淀灼烧至质量不再改变为止,得到固体p g。则下列关系不正确的是( ),解析:这道试题中一共涉及到六个化学反应,利用多步连续反应进行计算。,Mg+H2SO4=MgSO4+H2 2Al+3H2SO4=Al2(SO4) 3+3H2 MgSO4+2KOH=Mg(OH)2+K2SO4 Al2(SO4)3+6KOH=2Al(OH)3+3K2SO4 Mg(OH)2 MgO+H2O 2Al(OH)3 Al2O3+3H2O,根据反应中的计量关系和质量守恒定律,可以得出下列关系。 MgMg(OH)2MgOH2SO4H22KOH 2Al2Al(

35、OH)3Al2O33H2SO43H26KOH,例10(08广东)(节选)下表中,对陈述、的正确性及其有无因果关系的判断都正确的是 (填字母)。,AD,解释:稀盐酸可以同Cu(OH)2与CuCO3反应,而且稀盐酸不能于Cu反应。所以稀盐酸可以除铜器表面的铜绿(CuCO3Cu(OH)2),A正确。 铜表面不能形成致密氧化膜;铜和浓硫酸在常温下是反应的,生成硫酸铜、SO2和水,反应很慢,反应过程中放热,随着反应的进行,速率会越来越快的,所以不能用铜制容器装浓硫酸,B错误。 因为Fe比Cu活泼,所以Fe-Cu形成的原电池中,Fe作负极,更容易被氧化生绣,C错误。 蓝色硫酸铜晶体受热转化为白色硫酸铜粉末

36、,有化学键的断裂,(CuSO45H2O中,H2O与Cu2+有配位键),故属于化学变化,;CuSO4可用作消毒剂,但与前者没有因果关系,D正确。,在电化学中,铜的电解精炼、电镀都是高考中经常考查的知识,重在结合基本概念和理论解决实际问题。 例11(09宁夏)下图表示有关物质(均由短周期元素形成)之间的转化关系,其中A为常见的金属单质,B为非金属单质(一般是黑色粉末),C是常见的无色无味液体,D是淡黄色的固体化合物。(反应条件图中已省略。),(1)A、B、C、D代表的物质分别为 、 、 、 (填化学式); (2)反应中的C、D均过量,该反应的化学方程式是 ; (3)反应中,若B与F物质的量之比为4

37、3,G、H分别是 、 (填化学式); (4)反应产物中K的化学式为 ; (5)反应的离子方程式为。,Al,C,H2O2,Na2O2,2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2,CO2,CO,Na2CO3,2H2O+Na2O2=4NaOH+O2,2AlO2+CO2+3H2O=2Al(OH)3+CO32,解析:这道试题考查常见无机物的特征性质。B为非金属单质(一般是黑色粉末),应为碳单质;D是淡黄色的固体化合物,淡黄色固体有硫单质、过氧化钠、溴化银三种,根据题目判断,D应为过氧化钠,那么C为水,E、F分别为H2、O2。过氧化钠与水反应,溶液呈强碱性,能与碱性溶液反应生成氢气,所以单质A为

38、铝。,高考II卷中无机化学的试题有元素推断与物质推断两类,高考中对于物质推断,在近几年发生了一些变化,一是题目涉及的知识点较多,综合程度高;二是变化比较丰富,对于考生的应变能力、灵活应用能力要求很高;三是在题目的帮助信息,也就是通常所说的“题眼”上变化很大,最初物质推断侧重于考查物质的特征性质,近年来,在题目中逐渐出现根据反应特征、反应类型、结构特点等,甚至利用实验和计算对物质进行推测。,例12(09四川)已知AO分别代表一种物质,它们之间的转化关系如下图所示(反应条件略去)。A、B、H分别是由短周期元素组成的单质。B与冷水缓慢反应,与沸水迅速反应,放出氢气。D是一种离子化合物,其阴阳离子的个

39、数比为23,且能与水反就应得到两种碱。C为淡黄色固体化合物,O能与G的水溶液反应生成蓝色沉淀。,三,IIA,水分子之间存在氢键,因此比硒化氢的分子间作用力强,2,Mg3N2+8HNO3=3Mg(NO3)2+2NH4NO3,4NH3+3O2 2N2+6H2O,请回答下列问题: (1)组成B单质的元素位于周期表第 周期,第 族。化合物C的电子式为。 (2)J的沸点比硒化氢(H2Se)的沸点高,其原因是 。 (3)写出I与H在点燃条件下反应生成A和J的化学方程式:。 (4)写出D与足量的N反应生成E和F的化学方程式:。 (5)上图中,在同一反应里一种物质作氧化剂,又作还原剂,这样的反应共有 个。,解

40、析:B与冷水缓慢反应,与沸水迅速反应,放出氢气,因此B为金属镁。 C为淡黄色固体化合物,应从过氧化钠、溴化银质中进行选择,根据C发生的反应,以及“O能与G的水溶液反应生成蓝色沉淀”,C应为Na2O2,J为水,G为NaOH,H为O2。 D由A和Mg化合生成,阴阳离子的个数比为23,即为Mg3A2,元素A呈3价。D能与水反应得到两种碱,其一为Mg(OH)2,另一种由A元素形成,因此A为N2,D为Mg3N2。 在题目中,可以注意到有IALM的连续转化。可以推断出L为NO、M为NO2、N为HNO3,O为Cu(NO3)2。 最后对E、F进行推断,根据题目的条件“D能与水反应得到两种碱”,因此可以判断Mg

41、3N2与HNO3应生成两种盐Mg(NO3)2和NH4NO3。,例13(08全国卷)V、W、X、Y、Z是由周期表中120号部分元素组成的5种化合物,其中V、W、X、Z均为两种元素组成,上述5种化合物涉及的所有元素的原子序数之和等于35。它们之间的反应关系如上图:,(1)5种化合物分别是V 、W 、X 、 Y 、Z 。(填化学式) (2)由上述5种化合物中的2种化合物反应可生成一种新化合物,它包含了5种化合物中的所有元素,生成该化合物的化学方程式是。 (3)V的电子式是 。,CaC2,CaO,CO2,Ca(OH)2,C2H2,Ca(OH)22CO2=Ca(HCO3)2,解析:如果从颜色、气味等条件

42、进行分析,无法进行推断。 解题的关键是V由两种元素组成,且VH2OY(白色固体)Z(无色气体)。在高中化学中,水参与反应生成的气体,包括氢气(与氢前金属或碳、硅单质)、氧气(与F2或过氧化钠)、乙炔(与碳化钙),如果扩展一些知识的话,氮化镁(Mg3N2)、硫化铝(Al2S3)也能与水反应生成NH3、H2S。 根据气体Z能够与氧气反应生成两种产物,可以将氢气、氧气排除。如果V是Mg3N2,则Y为Mg(OH)2,Z为NH3,X为NO,W为MgO,所有的原子序数的总和为28,与题意不符;如果V是CaC2,则Y为Ca(OH)2,根据Y逆推W为CaO,Z为C2H2,X为CO2,其中C、H、O、Ca的原子

43、序数的总和为35,与题意符合。,例14(09海南)有关物质存在如图所示的转化关系(部分产物已省略)。通常C为气体单质,G为紫黑色固体单质。实验室中,常用固体E在B的催化下加热制取气体单质H。,请回答下列问题: (1)反应的化学方程式为 (2)反应的离子方程式为 (3)写出另外一种实验室制取H的化学方程式(4)D溶液与Pb(NO3)2溶液混合可形成沉淀,此沉淀的Ksp=7.0109。将等体积的D溶液与Pb(NO3)2溶液混合,若D的浓度为1102mo1/L ,则生成沉淀所需Pb(NO3)2溶液的最小浓度为 。,解析:紫黑色固体单质只有I2,所以G为I2。 H为气体单质,应从H2、N2、O2、F2

44、、Cl2中选择,根据“常用固体E在B的催化下加热制取”判断,E为KClO3、B为MnO2,因此反应是实验室用MnO2和浓盐酸制取氯气。,MnO2+4HCl(浓) MnCl2+2H2O+Cl2,6I+ClO3+6H+=3I2+Cl+3H2O,2H2O2 2H2O+O2 或 2KMNO4 K2MnO4+MnO2 +O2,5.610-4molL1,例15(08北京)由Fe2O3、Fe、CuO、C、Al中的几种物质组成的混合粉末,取样进行下列实验(部分产物略去):,(1)取少量溶液X,加入过量的NaOH溶液,有沉淀生成。取上层清液,通入CO2,无明显变化,说明样品中不含有的物质是(填化学式) 。,Al

45、,解析:能与Fe2O3、Fe、CuO、C、Al中的物质发生反应产生两种气体的浓酸不可能是浓盐酸(只能生成H2);浓硫酸(本身生成SO2)和浓硝酸(本身生成NO2)均有可能,但是一定要有碳单质(过量浓硫酸、浓硝酸与金属单质反应只能生成一种气体)。 向溶液X中加过量Fe粉,得Y溶液和两种固体,且一种固体为红色(Cu),证明原混合物中含有铜元素,混合物中有CuO存在。 第(1)问中,向溶液X中加入过量的NaOH溶液,如果有Al3+,则可转化为AlO2离子,上层清液,通入CO2后,会发生反应,产生白色沉淀Al(OH)3,与题目中“取上层清液,通入CO2,无明显变化”不相符,所以,可以肯定溶液X中没有A

46、l3+,样品中没有Al。,(2)Z为一种或两种气体: 若Z只为一种气体,试剂a为饱和NaHCO3溶液,则反应I中能同时生成两种气体的化学方程式是 。 若Z为两种气体的混合物,试剂a为适量的水,则Z中两种气体的化学式是 。 (3)向Y中通入过量的Cl2,并不断搅拌,充分反应后,溶液中的阳离子是(填写离子符号) 。 (4)取Y中的溶液,调节pH约为7,加入淀粉KI和H2O2,溶液呈蓝色并有红褐色沉淀生成。当消耗2mol I时,共转移3mol电子,该反应的离子方程式是 。 (5)另取原样品,加入足量稀硫酸充分反应,若溶液中一定不会产生Y中的红色固体,则原样品中所有可能存在的物质组合是(各组合中物质用

47、化学式表示) 。,CuO、C;CuO、C、Fe2O3,NO CO2,Cu2+ Fe3+ H+,2Fe2+3H2O2+4I-=2Fe(OH)3+2I2,例16(08上海)已知气体的摩尔质量越小,扩散速度越快。下图所示为气体扩散速度的实验,两种气体扩散相遇时形成白色烟环。下列关于甲、乙的判断正确的是( ) A甲是浓氨水,乙是浓硫酸 B甲是浓盐酸,乙是浓氨水 C甲是浓氨水,乙是浓盐酸 D甲是浓硝酸,乙是浓氨水,解析:只有挥发性酸才能形成白色烟环,根据题意NH3的摩尔质量小于HCl和HNO3,所以NH3应在甲处产生,HCl和HNO3气体应在乙处产生。,C,例17(08广东)利用黄铜矿冶炼铜产生的炉渣(含Fe2O3、FeO、SiO2、Al2O3)可制备Fe2O3。方法为: 用稀盐酸浸取炉渣,过滤。 滤液先氧化,再加入过量NaOH溶液过滤,将沉淀洗涤、干燥、煅烧得Fe2O3。据以上信息回答下列问题: a除去Al3的离子方程式是 。 b选用提供的试剂设计实验验证炉渣中含有FeO。 提供的试剂:稀盐酸、稀硫酸、KSCN溶液、KMnO4溶液、NaOH溶液、碘水 所选试剂为 。证明炉渣中含有FeO的实验现象为 。,

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