2019高考化学专题10元素化合物与物质推断(一)考点讲解.pdf
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1、10 元素化合物与物质推断 ( 一) 【考情报告】 考查角度考查内容命题特点 有关元素化合物选择 题 以 C、S、Fe、Al 、 Cu 等重要元素及其 化合物为载体涉及 反应原理和相关计 算 元素化合物知识是高考考查的 核心内容, 从近几年各地高考试题来 看,主要以选择题、实验探究题、工 业流程题以及填空简答题的形式进 行考查,难度中等,分值较大,区分 度较高。随着高考中联系实际、学以 致用的试题所占的比例比重增大,C、 N、S、Si、Fe、Al、Cu等元素及其化 合物的应用将成为高考命题的热点 之一。 有关元素化合物的综 合题 以航空航天新材料 或者工业生产提纯 为背景考察相关重 要无机化合
2、物知识 有关元素化合物的选 择题以及综合题 结合图形考察中学 化学常见重要元素 化合物知识。 【考向预测】 对于高考命题, 命题中心一直坚持稳中有变原则。因此在元素化合物部分,高考试题在 保持原有考点不变的情况下,弱化了对镁、磷的考查,但在以往高考中不被看好的元素硅、 铜及其化合物的性质在新高考中的地位相当突出,要引起重视。复习中要关注重点元素如 Na 、 Al 、Fe、Cu、C、Si 、N、S、Cl 等相关单质及其化合物的知识并形成知识网络,同时注 意与相关基本概念和理论如物质组成、化学用语、 常用化学计量、 氧化还原反应、 离子反应、 物质结构、元素周期律、元素周期表、化学反应速率与限度、
3、化学反应中能量的变化、电化 学以及电解质溶液等结合。 本部分高考题型主要是元素化合物和基本概念、基本理论相结合的选择型小综合题,考 查学生对元素及化合物和概念、理论的掌握情况, 能从物质的视角理解本节概念和理论的实 际应用。也会与物质推断、元素推断、工业流程、化学实验等结合考察重要元素及其化合物 的结构、性质、 制备等内容,涉及化学反应原理中的大部分内容和化学计算中守恒思想、关 系式法应用等内容,综合性较强。预计2019 年的高考中,将会进一步关注重要元素及其化 合物性质知识的整体性和探究性,强化与生产生活、社会实际问题的联系,试题可能采用 “1+1”模式,既可能以选择题的形式出现,也会以实验
4、题、工业流程题或无机推断题的形 式出现,以环保为主题设计问题的可能性也比较大,大家在复习时应多关注! 【经典在线】 1.知识梳理 一、常见金属及其化合物 分析近几年高考可知金属考查的热点为钠及其化合物(Na2O2、NaHCO 3、Na2CO3)的性质、 Al 及 其化合物的两性;Fe 2与 Fe3 之间的转换关系及鉴别;铜的冶炼及铜的化合物 铜绿、 CuO 、 Cu(OH)2 的性质。复习金属及其化合物的思路是:单质氧化物碱盐。 1、金属单质及其化合物的基础知识 金属活动 性顺序表 K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au 性质变化规 律 元素的
5、金属性逐渐减弱,单质的还原性依次减弱,离子的氧化性逐渐增强 和水的反应 与冷水剧 烈反应 与沸水缓 慢反应 高温与水 蒸气反应 不跟水反应 生成碱和氢气 生成氧化 物和氢气 和酸的 反应 剧烈反应反应逐渐减缓 不能置换稀酸中的氢 与非氧化性酸反应放出H2;与浓硫酸、浓硝 酸及稀硝酸反应,不放出H2,一般产物为: 盐水成酸元素的低价化合物 与氧化性 酸反应 ( 但 不放出 H2) 只溶于 王水 和盐溶液 的反应 金属先与水反 应生成碱, 碱再 与盐反应 排在前面的金属可将后面的金属从其盐溶液中置换出来 和氧气 的反应 易被氧化 常温生成 氧化膜 加热能 被氧化 加热能 被氧化 不能被 氧化 金属
6、氧化物 对应的水化 物及碱的热 稳定性 氧化物跟水剧 烈反应,生成 碱,碱受热不易 分解 氧化物不溶于水,也不跟水反应,对应碱的热稳定性逐渐 减弱 金属的 冶炼 电解法热还原法煅烧法 电解熔融盐或氧化物高温下用 CO(或 Al) 从其氧化物中还原 出来 自然界中存 在的形式 只以化合态 ( 盐、氧化物 ) 存在 多以化合态存在,但有极少的游 离态 只 以 游 离 态 存 在 我们除了应用上述金属活动顺序表进行记忆外,还要注意特性如Al 既能与酸反应,也 能与碱反应; Fe、 Al 在冷浓硫酸或冷浓硝酸的条件下钝化;活泼性很强的金属( 如钠、钾 ) 不能把活泼性弱的金属从其盐溶液中置换出来。 2
7、、常见金属氧化物和氢氧化物 物理性质: Na2O(白色 ) 、 Na2O2( 淡黄色 ) 、MgO(白色粉末、 熔点高 )、Al2O3( 白色、熔点高 ) 、 Fe2O3(红棕色 )、FeO(黑色 ) 、Fe3O4( 黑色、具有磁性 ) 、CuO(黑色 )、Cu(OH)2( 蓝色 ) 、Fe(OH)2( 白 色) 、Fe(OH)3( 红褐色 )。 化学性质: (1) 规律: 金属氧化物酸性氧化物盐 酸盐水 碱的稳定性,四大强碱NaOH、KOH 、Ba(OH)2、Ca(OH)2 均溶于水,受热均不分解,对 应的氧化物 (Na2O、Na2O2、K2O、BaO 、CaO)也与水剧烈反应,生成碱;其他
8、金属氢氧化物一般 不溶于水、 受热分解, 对应的氧化物也不与水反应,如 Cu(OH)2、Mg(OH)2、Fe(OH)3、Al(OH)3 等。 (2) 特性: 金属氧化物:Na2O2可分别与水、CO2反应生成氧气;Al2O3与强碱反应生成偏铝酸盐; FeO 、Fe3O4与强氧化性酸反应被氧化生成三价铁。 碱: Al(OH)3既能与酸反应,又能与强碱反应;Fe(OH)2极易被氧化,在空气中白色沉 淀迅速变成灰绿色,最后变成红褐色。 二、常见非金属及其化合物 纵观近几年非金属考查的热点为C、 N、Si 、S、Cl 等元素及其化合物的重要性质及用途, 涉及重要化学方程式及离子方程式的书写、离子检验等。
9、 复习思路为单质氢化物氧化物 酸盐。 1. 常见非金属单质的性质 非金属单质Cl2、Br2、I2、O2、O3、N2、H2、S、C 、 Si 物 理 性 颜色、状态 气态的有Cl2、O2、O3、N2、H2;固态的有S、C、Si 、I2;Br2为液态。 Cl2黄绿色、 Br2深红棕色、 I2紫黑色、 S淡黄色 溶解性Cl2、Br2溶于水; S 不溶于水、微溶于酒精、易溶于CS2,其他均不易 质 溶于水 毒性Cl2、Br2、I2有一定的毒性 化 学 性 质 与 O2 N2放电或高温时反应;H2、S、C、Si 加热或点燃时反应,其他一 般不反应 与 H2 Cl2光照爆炸; O2点燃爆炸;N2在高温高压
10、催化剂条件下反应 与 H2O Cl2、Br2与水反应,既作氧化剂,又作还原剂;C与水高温下反应 与碱Br2、I2与碱反应,既作氧化剂,又作还原剂 与氧化剂S、C与强氧化性酸如浓硫酸、浓硝酸反应 与还原剂Cl2、Br2、O2、 O3与 H2SO3、Na2SO3、 H2S、Na2S 、Fe 2、 I等还原剂反应 特性及用途I2使淀粉变蓝、 Si 作半导体材料 我们不仅要熟记上述规律和特性,最重要的是学以致用,如:Cl2与碱反应,所以可 以用碱性溶液吸收尾气中的Cl2;硅是半导体材料,故可以做电路板、太阳能电池等。 2. 常见非金属氧化物的性质 非金属氧化物CO 、 CO2、SO2、SO3、NO 、
11、 NO2、SiO2 物理 性质 色、状、 味 除 SiO2外,其余均为气体;除NO2红棕色外,其他均无色;SO2、 NO2有刺激性气味;SO2易液化 毒性除 CO2、SiO2外均有毒 类型CO2、SO2、SO3、 SiO2是酸性氧化物;CO 、NO 、NO2是不成盐氧化物 化学 性质 与 H2O SO2、SO3、CO2生成相应酸;NO2生成酸和NO ; SiO2、NO 、CO不溶于 水 与碱CO2、SO2、SO3、 SiO2等酸性氧化物与碱溶液反应生成正盐或酸式盐 氧化性SO2能氧化 H2S; CO2、 SiO2能在高温下被C还原 还原性 SO2具有较强还原性,能被Cl2、Br2、I2、O3、
12、MnO4 、Fe 3、HNO 3等氧 化剂氧化为SO 4 2 ; NO遇空气被氧化为红棕色的NO2 特性SO2具有漂白性;SiO2能与氢氟酸反应;2NO2N2O4 环保 SO2、NO 、NO2、CO均是大气污染物:SO2酸雨、 NO 、NO2光化学烟雾、 CO 有毒气体 具体应用 (1) 气体收集: NO与氧气反应,所以不能用排空气法收集,能用排水法收集;CO2、 SO2、NO2均与水反应,所以不能用排水法收集,可以用向上排空气法收集。 (2) 尾气处理: 除 CO外,大多数非金属氧化物均能与强碱反应,所以可以用强碱溶液吸 收, CO可用点燃方法除去。 (3) 检验:依据SO2具有较强还原性、
13、漂白性,检验SO2常用方法: a. 通入酸性高锰酸 钾溶液,溶液褪色;b. 通入品红溶液,溶液褪色,加热后恢复红色。 检验 CO2常用方法:通入澄清石灰水,石灰水变浑浊,但要排除SO2的干扰。 (4) 除杂:依据SO2具有较强还原性、H2SO3的酸性大于H2CO3,所以除去CO2中的 SO2常用 方法: a. 通过盛有酸性高锰酸钾溶液的洗气瓶;b. 通过盛有饱和NaHCO 3溶液的洗气瓶。 3、常见无机酸的重要规律及特性 重要规律 (1) 酸性强弱:最高价含氧酸的酸性强弱取决于元素非金属性强弱,如酸性:HClO4 H2SO4H3PO4H2CO3H2SiO3; 记忆酸性强弱:H2SO4H2SO3
14、H2CO3HClO 。 (2) 证明酸性强弱:可利用复分解反应中“强酸制弱酸”的规律,如: Na2SiO3H2OCO2=H2SiO3 Na2CO3 Ca(ClO)2H2OCO2=2HClO CaCO3 (3) 与金属反应:非氧化性酸( 如盐酸、稀硫酸、磷酸) 与排在 H前面的金属反应生成 氢气; 氧化性酸 ( 如 HNO 3、浓硫酸 ) 与金属反应, 一般不会生成氢气;金属和浓硝酸反应一般 生成 NO2,与稀硝酸反应一般生成NO 。 重要特性 (1)H2SiO3( 或 H4SiO4) 为唯一难溶性酸,盐酸、硝酸是挥发性酸; (2)HNO3、浓硫酸、 HClO具有强氧化性,属于氧化性酸,其中HN
15、O3、HClO见光受热易分 解; (3) 浓硝酸和Cu(足量 ) 、 浓硫酸和 Zn(足量 ) 等反应,随着反应的进行, 产物会发生变化; 浓硫酸和Cu(足量 ) 、浓盐酸和MnO2( 足量 ) 等反应,随着反应的进行,酸逐渐变为稀酸,反 应停止; (4) 浓硫酸具有吸水性、脱水性、强氧化性; (5) 常温下,铁、铝遇浓硫酸、浓硝酸发生钝化。 (6) 浓盐酸、浓硝酸等挥发性酸遇氨气能冒白烟,这些挥发出来的酸遇氨气生成铵盐固 体小颗粒,形成白烟; (7)SO2具有还原性,但不与浓硫酸反应,能用浓硫酸干燥。 2. 经典精讲 例 1. 甲、乙、丙、丁四种物质中,甲、乙、丙均含有相同的某种元素,它们之
16、间具有如下 转化关系:。下列有关物质的推断不正确的是 A.若甲为焦炭,则丁可能是O2 B.若甲为 SO2,则丁可能是氨水 C.若甲为 Fe,则丁可能是盐酸 D.若甲为 NaOH 溶液,则丁可能是CO2 答案: C 解析: 本题属于元素及其化合物知识的考查范畴,有一定的难度, 代入逐一对照验证法是一 种比较简单的方法。A.若甲为焦炭, 则乙为一氧化碳,丙为二氧化碳,二氧化碳与炭反应生 成一氧化碳。 B.若甲为二氧化硫,则乙为亚硫酸氢铵,丙为亚硫酸铵,亚硫酸铵与二氧化硫 反应生成亚硫酸氢铵。C.若甲为铁, 丁为盐酸,则乙为氯化亚铁,氯化亚铁不可能再与盐酸 反应。 D.若甲为氢氧化钠,丁为二氧化碳,
17、则乙为碳酸钠,丙为碳酸氢钠,碳酸氢钠与氢氧 化钠反应生成碳酸钠。 例 2. 下列实验的现象与对应结论均正确的是 选项操作现象结论 A 将浓硫酸滴到蔗糖表面固体变黑膨胀浓硫酸有脱水性和强氧化性 B 常温下将Al 片放入浓硝酸中无明显变化Al 与浓硝酸不反应 C 将一小块Na放入无水乙醇中产生气泡Na能置换出醇羟基中的氢 D 将水蒸气通过灼热的铁粉粉末变红铁与水在高温下发生反应 答案: AC 例 3. 一定条件下,将0.1LCO、0.2LCO2、0.1LNO、0.2LNO2和 0.2LNH3混合,然后通过分别盛 有足量蒸馏水、 饱和碳酸氢钠溶液和氢氧化钠溶液的三个洗气瓶(洗气瓶排列顺序不确定)。
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- 2019 高考 化学 专题 10 元素 化合物 物质 推断 考点 讲解
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