1、第3讲无机元素及其化合物的综合应用考试说明知识内容考试要求(1)铝及其重要化合物之间的转化关系c(2)Fe2、Fe3的转化c(3)氯、溴、碘单质间的置换反应b(4)S、SO2、H2SO4等硫及其化合物之间的相互转化c(5)氮及其化合物的相互转化关系c无机元素及其化合物综合应用的解题“突破口”1物质的特殊颜色(1)有色固体红色：Cu、Cu2O、Fe2O3；红褐色：Fe(OH)3；黄色：AgI、Ag3PO4；淡黄色：S、Na2O2、AgBr；蓝色：Cu(OH)2、CuSO45H2O；黑色：炭粉、CuO、FeO、FeS、CuS、Ag2S、PbS；紫黑色：KMnO4、I2。(2)有色溶液Fe2(浅绿色
2、)、Fe3(黄色)、Cu2(蓝色)、MnO(紫红色)、Fe3与苯酚(紫色)、Fe3与SCN(红色)、I2与淀粉(蓝色)等。水(溶剂)苯(溶剂)CCl4(溶剂)Br2黄橙黄红棕I2深黄褐淡紫紫红紫深紫(3)有色气体Cl2(黄绿色)、Br2(g)(红棕色)、NO2(红棕色)、I2(g)(紫色)、O3(淡蓝色)等。(4)火焰颜色焰色反应：Na(黄色)、K(紫色，透过蓝色钴玻璃)、Ca2(砖红色)等；淡蓝色：S、H2、H2S、CH4等在空气中燃烧；苍白色：H2在Cl2中燃烧。2物质的特征性质(1)能使品红溶液褪色的气体：SO2(加热后又恢复红色)、Cl2(加热后不恢复红色)。(2)沉淀特殊的颜色变化白
3、色沉淀先变成灰绿色，再变成红褐色：Fe(OH)2Fe(OH)3；白色沉淀迅速变棕褐色：AgOHAg2O。(3)在空气中变为红棕色：NO(无色)NO2(红棕色)。(4)能使澄清石灰水变浑浊的气体：CO2、SO2。(5)通入CO2气体变浑浊的溶液：澄清石灰水(CO2过量则又变澄清)、Na2SiO3溶液、饱和Na2CO3溶液、浓苯酚钠溶液、NaAlO2溶液等。(6)使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体：NH3。(7)使湿润的淀粉KI试纸变蓝：NO2、Cl2、Br2、FeCl3等。(8)能与SO2、Cl2、O2等氧化性较强的气体(或其水溶液)反应析出淡黄色沉淀：H2S。(9)在一定条件下具有漂白性的物质：N
4、a2O2、H2O2、SO2、氯水、O3、活性炭等。(10)常温下能溶解SiO2固体的物质：氢氟酸和NaOH溶液。(11)能与浓硫酸、铜片共热产生红棕色气体(NO2)的溶液：硝酸盐(或硝酸)溶液。(12)滴入沸水中可得到红褐色胶体的溶液：含Fe3的盐溶液。(13)烟雾现象棕(黄)色的烟：Cu或Fe在Cl2中燃烧；白烟：Na在Cl2中或P在空气中燃烧；NH3遇到HCl气体；白雾：由HX等极易溶于水的气体产生。3物质之间的特征转化关系(1)直线型转化关系ABCX为O2NaNa2ONa2O2N2NONO2或NH3NONO2SSO2SO3或H2SSO2SO3CCOCO2或CH4COCO2醇醛羧酸X为CO
5、2NaOHNa2CO3NaHCO3X为强酸，如HClNaAlO2Al(OH)3AlCl3Na2CO3NaHCO3CO2X为强碱，如NaOHAlCl3Al(OH)3NaAlO2(2)交叉型转化(3)三角型转化(4)置换反应型转化关系金属单质置换出金属单质a2AlFe2O3Al2O32Fe(铝热反应；Al还可与V2O5、CrO3、WO3、MnO2等发生置换反应)。bFeCuSO4=FeSO4Cu。金属单质置换出非金属单质a2MgCO22MgOC。b3Fe4H2O(g)Fe3O44H2。非金属单质置换金属单质aH2CuOCuH2O。bCFeOFeCO。非金属单质置换非金属单质a2F22H2O=4HF
6、O2。b2CSiO2Si2CO。cCH2O(g)COH2。同主族元素单质间的置换a2Na2H2O=2NaOHH2。b2CSiO2Si2CO。c2H2SO22S2H2O。dCl22HI=2HClI2。不同主族元素单质间的置换aH2SCl2=S2HCl。b3Cl28NH3=6NH4ClN2。4特殊反应条件(1)高温、高压和催化剂条件N23H22NH3。(2)加热、催化剂条件4NH35O24NO6H2O。2SO2O22SO3。(3)通电条件2NaCl2H2O2NaOHH2Cl2。2H2O2H2O2。5不能一步实现的反应归纳(1)H2S(或S)不能一步转化为SO3。(2)N2(或NH3)不能一步转化为
7、NO2。(3)SiO2不能与水反应生成H2SiO3。(4)Fe2O3、Al2O3、CuO等不溶性金属氧化物都不能一步生成相应的氢氧化物。1.A、B、C、X均为中学化学常见的物质，一定条件下它们有如图转化关系(部分产物已略去)，下列说法错误的是()A若X为Cl2，则C可能为FeCl3B若X为KOH溶液，则A可能为AlCl3溶液C若X为O2，则A可能为H2SD若A、B、C均为焰色反应呈黄色的化合物，则X可能为CO2解析：选A。Fe和Cl2反应只生成FeCl3，A说法错误。若X为KOH溶液，A为AlCl3溶液，则B为Al(OH)3，C为KAlO2，B说法正确。若X为O2，A为H2S，则B为S，C为S
8、O2，C说法正确。若A为NaOH，B为Na2CO3，C为NaHCO3，则X为CO2，满足题意，D说法正确。2在如图物质转化关系中，反应条件和部分产物已略去。回答下列问题：(1)若甲、乙是两种常见金属，且反应是工业制盐酸的反应。反应中甲在通常条件下和水剧烈反应，除丙外，还生成一种焰色反应为黄色的物质，则工业上生产甲的一般方法是_(填序号)。A热分解法B热还原法C电解法反应中乙与H2O在高温下反应，除丙外，还生成一种有磁性的物质，则乙在周期表中的位置是_，反应的化学方程式是_。(2)若甲、乙是离子化合物，且反应是工业上制漂白粉的反应。反应的离子方程式是_。在饱和氯水中加块状石灰石，能制得较浓的HC
9、lO溶液，同时放出一种气体，其反应的离子方程式是_。写出HClO的结构式：_。解析：(1)甲和水反应生成的产物中除氢气外，还生成一种焰色反应为黄色的物质，则甲为钠，在工业生产中利用电解熔融氯化钠的方法得到金属钠。乙与H2O在高温下反应时，除丙外，还生成一种有磁性的物质，则为铁和水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气，反应的化学方程式为3Fe4H2O(g)Fe3O44H2。(2)若甲、乙是离子化合物，且反应是工业制漂白粉的反应，则丙是氢氧化钙，氢氧化钙和氯气反应生成氯化钙、次氯酸钙和水。氯水中含有盐酸和次氯酸，在饱和氯水中加块状石灰石，碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水，从而能制得较浓的HClO溶
10、液。答案：(1)C第4周期第族3Fe4H2O(g)Fe3O44H2(2)Cl2Ca(OH)2=Ca2ClClOH2O2Cl2H2OCaCO3=Ca22Cl2HClOCO2HOCl3下列框图中的字母分别代表一种常见的物质或其溶液，相互之间的转化关系如下图所示(部分产物及反应条件已略去)。已知：A、B为气态单质，F是地壳中含量最多的金属元素的单质；E、H、I为氧化物，E为黑色固体，I为红棕色气体；M为红褐色沉淀。请回答下列问题：(1)B中所含元素位于周期表中第_周期第_族。(2)A在B中燃烧的现象是_。(3)DEB的反应中，被氧化与被还原的物质的物质的量之比是_。(4)GJM的离子方程式是_。(5
11、)Y受热分解的化学方程式是_。解析：解题的关键是利用物质的颜色进行突破。I为红棕色气体氧化物，一定是NO2；M为红褐色沉淀，一定是Fe(OH)3；F是地壳中含量最多的金属元素的单质，一定是Al；X电解生成三种物质，其中A、B是气态单质且能反应生成D，猜测是电解NaCl溶液，生成的H2和Cl2反应生成HCl，盐酸能与黑色固体E(氧化物)反应生成气体B，则E应是MnO2，B是Cl2，则A是H2。NO2和H2O反应生成HNO3(N)，HNO3和Fe(OH)3反应生成 Fe(NO3)3(Y)，Fe(NO3)3可分解生成Fe2O3(H)，Fe2O3与HCl反应生成FeCl3(J)，NaOH(C)与Al反
12、应生成NaAlO2(G)，Fe3和AlO可以发生水解相互促进反应生成 Fe(OH)3(M)。答案：(1)3A(2)产生苍白色火焰(3)21(4)3AlOFe36H2O=3Al(OH)3Fe(OH)3(5)4Fe(NO3)32Fe2O312NO23O2课后达标检测学生用书P113(单独成册)一、选择题1下列实验过程中，始终无明显现象的是()ANO2通入FeSO4溶液中BCO2通入CaCl2溶液中CNH3通入AlCl3溶液中DSO2通入已酸化的Ba(NO3)2溶液中答案：B2(2018浙江11月选考，T8)下列说法不正确的是()A电解熔融氯化镁可制取金属镁B电解饱和食盐水可制取氯气C生产普通玻璃的
13、主要原料为石灰石、纯碱和晶体硅D接触法制硫酸的硫元素主要来源于硫黄或含硫矿石解析：选C。A.电解熔融氯化镁的化学方程式是MgCl2(熔融)MgCl2，可制取金属镁，故A正确； B电解饱和食盐水的化学方程式是2NaCl2H2O2NaOHH2Cl2，可制取氯气，故B正确；C.生产普通玻璃的主要原料为石灰石、纯碱和石英，不是晶体硅，故C不正确；D.接触法制硫酸首先是SO2的制取，SO2主要来源于硫黄或含硫矿石的燃烧， 故D正确。3.(2019浙江七校联考)A是一种常见的单质，B、C为常见的化合物，A、B、C均含有元素X，它们有如图所示的转化关系(部分产物及反应条件已略去)。下列说法中正确的是()A反
14、应和一定为氧化还原反应B反应和互为可逆反应CX元素可能是金属，也可能是非金属DX元素可能为铝解析：选A。反应应该是A的歧化反应，反应应该是一种元素的归中反应，则可知B和C中应该分别含有X的负价态物质以及正价态物质，所以反应和一定为氧化还原反应，A项正确；可逆反应的定义指在同一条件下，既能向正反应方向进行，同时又能向逆反应方向进行的反应，反应和的反应条件不相同，不互为可逆反应，B项错误；A、B和C中都含有X元素，反应是A的歧化反应，反应应该是这种元素的归中反应，所以B和C中应该分别含有X的负价态物质以及正价态物质，判断A一定是非金属单质，因为金属元素无负价，说明X元素是非金属元素，C、D项错误。
15、4下列各项操作中，不发生“先产生沉淀，然后沉淀又溶解”现象的是()向饱和碳酸钠溶液中通入过量的CO2向NaAlO2溶液中逐滴加入过量的稀盐酸 向AlCl3溶液中逐滴加入过量稀氢氧化钠溶液 向硅酸钠溶液中逐滴加入过量的盐酸 A BCD解析：选C。Na2CO3与CO2、H2O反应生成NaHCO3，由于Na2CO3的溶解度比NaHCO3的大，因而只会产生NaHCO3沉淀；NaAlO2中加入稀盐酸，开始产生白色沉淀Al(OH)3，当盐酸过量时，Al(OH)3又溶于盐酸；向AlCl3溶液中加入NaOH溶液开始产生白色沉淀Al(OH)3，当NaOH过量时，Al(OH)3又溶于NaOH；只会生成H2SiO3
16、沉淀。5下表各组物质中，满足如图物质一步转化关系的选项是()选项XYZANaNaOHNaHCO3BCuCuSO4Cu(OH)2CCCOCO2DSiSiO2H2SiO3解析：选C。本题考查元素化合物，意在考查考生对常见金属和非金属元素及其化合物相互转化的理解和分析能力。NaHCO3不能一步转化为Na，A项错误；Cu(OH)2不能一步转化为Cu，B项错误；根据CCOCO2C知，C项正确；SiO2不能一步转化为H2SiO3，H2SiO3不能一步转化为Si，D项错误。6.X、Y、Z、W四种物质在一定条件下具有如图所示的转化关系，下列判断正确的是()A若图中反应均为非氧化还原反应，当W为一元强碱时，则X
17、可能是NaAlO2B若图中反应均为非氧化还原反应，当W为一元强酸时，则X可能是NH3C若图中反应均为氧化还原反应，当W为非金属单质时，则Z可能是CO2D若图中反应均为氧化还原反应，当W为金属单质时，则Z可能是FeCl3解析：选C。由转化关系可知X可与W连续反应生成Y、Z，X也可与Z直接反应生成Y。A.若X为NaAlO2，与NaOH不反应，故A错误；B.若X为NH3，与一元强酸反应生成铵盐，只生成一种产物，Y与W不能再反应，故B错误；C.若Z为CO2，W为非金属单质，X可为C，W为O2，Y为CO，故C正确；D.若Z为FeCl3，W为金属单质，应为Fe，X为Cl2，但氯气与铁反应只生成FeCl3，
18、Y不能为FeCl2，故D错误。7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SiCl4SiBMg(OH)2MgCl2(aq)MgCFe2O3FeCl3(aq)无水FeCl3DAgNO3(aq)Ag(NH3)2OH(aq)Ag解析：选A。A选项，可以实现相关转化，所以正确；B选项，电解氯化镁溶液不可能得到镁单质，所以错误；C选项，氯化铁能够发生水解反应，因此蒸发氯化铁溶液不可能得到无水氯化铁，所以错误；D选项，蔗糖中没有醛基，因此不能被银氨溶液氧化，所以错误。8(2019浙江七校联考)类比推理是学习化学的重要思维方法，下列陈述 及类比推理陈述 均正确的是()选项陈述类比推理
19、陈述A单质的熔点 Br2 I2单质的熔点 Li Br还原性：P3N3D实验室：Cl22KBr(aq)=2KCl(aq)Br2实验室：F22KBr(aq)=2KF(aq)Br2解析：选C。Br2、I2属于分子晶体，影响熔、沸点高低的因素是分子间作用力；碱金属Li、Na为金属晶体，单质熔点与金属键有关，没有因果关系，A项错误；Al2O3 、MgO均为高熔点化合物，氯化铝为共价化合物，熔融状态不导电，故工业上利用电解熔融的 Al2O3 得到铝单质，而工业上利用电解熔融的 MgCl2得到镁单质，B项错误；非金属性越强，单质的氧化性越强，其简单离子的还原性越弱，故还原性IBr、P3N3，C项正确；F2具
20、有很强的氧化性，与溴化钾溶液反应时先与水反应生成HF和氧气，不能置换出溴单质，D项错误。9(2019浙江五市联考)某学生利用以下装置探究喷泉实验，其中A、F分别为硫化氢和氯气的发生装置，C为纯净干燥的氯气与硫化氢反应的装置。打开K1、K2，将常温常压下的H2S、Cl2控制等体积通入烧瓶且最终气体刚好充满烧瓶。下列说法正确的是()A装置A中的分液漏斗内液体a可选用稀硝酸B虚线框B、D、E内从右上图的“备选装置”中选择合适装置的编号依次为、C立即看到烧瓶内产生“喷泉”现象D本实验必须对烧瓶冷敷或热敷来引发喷泉解析：选D。装置A是制取H2S的装置，因硝酸具有氧化性，而H2S具有还原性，所以稀硝酸和硫
21、化氢发生氧化还原反应，无法得到H2S，A项错误；硫化氢具有还原性，可被浓硫酸氧化，不可用浓硫酸干燥，应用P2O5干燥，用饱和食盐水除去Cl2中的HCl，用浓H2SO4干燥氯气，所以虚线框B、D、E选择合适装置的编号依次为、，B项错误；H2S(g)Cl2(g)=2HCl(g)S(s)，气体物质的量不变不能形成“喷泉”，要想看到“喷泉”现象，则烧瓶内外必须产生足够的压强差，所以可以用热毛巾给烧瓶加热，使HCl和烧杯内的NaOH溶液接触或烧瓶内的气体冷却，才能看到“喷泉”现象，C项错误，D项正确。10由短周期元素组成的中学常见物质A、B、C、D、E、X存在如图转化关系(部分生成物和反应条件略去)，下
22、列推断不正确的是()A若D是白色沉淀，D与A的摩尔质量相等，则X可能是铝盐B若X是Na2SO3，C是气体，则A可能是氯气，且D和E能发生反应C若D是CO，C能和E反应，则A是Na2O2，X的同素异形体只有3种D若A是单质，B和D的反应是OHHCO=H2OCO，则E一定能还原Fe2O3解析：选C。D为Al(OH)3，A为Na2O2时，B为NaOH，X为铝盐，C为偏铝酸盐，铝盐和偏铝酸盐在溶液中发生相互促进的水解反应生成Al(OH)3，符合转化关系，A项正确；X是Na2SO3，A是氯气时，B为HCl，E为HClO，C为SO2，D为NaHSO3，NaHSO3和HClO能发生氧化还原反应，符合转化关系
23、，B项正确；D为CO，A为Na2O2时，B为O2，E为NaOH，X为C，C为CO2，CO2和NaOH能发生反应，符合转化关系，但碳的同素异形体有金刚石、石墨、无定形碳、足球烯等多种，C项错误；B和D的反应是OHHCO=H2OCO，若A为Na，则B为NaOH，E为H2，X为CO2，C为Na2CO3，D为NaHCO3，H2在高温条件下能还原Fe2O3，D项正确。二、非选择题11(2017浙江11月选考，T27)已知固体Na2SO3受热易分解。实验流程和结果如下：气体Y是一种纯净物，在标准状况下的密度为1.518 gL1。请回答：(1)气体Y分子的电子式：_，白色沉淀的化学式：_。(2)该流程中Na
24、2SO3受热分解的化学方程式：_。(3)另取固体X试样和Na2SO3混合，加水溶解后与稀盐酸反应，有淡黄色沉淀产生。写出产生淡黄色沉淀的离子方程式：_(不考虑空气的影响)。解析：固体X中加入稀盐酸得到气体Y和溶液，再向所得溶液中加入BaCl2溶液得到白色沉淀，则该沉淀是BaSO4，固体X中含Na2SO4；M(Y)1.518 gL122.4 Lmol134 gmol1，则Y是H2S，固体X中含Na2S。(1)H2S的电子式为HS, H，白色沉淀为BaSO4。(2)Na2SO3受热分解：4Na2SO33Na2SO4Na2S。(3)固体X中含Na2S，S2与SO在酸性条件下发生反应生成淡黄色的S：S
25、O2S26H=3S3H2O。答案：(1) BaSO4(2)4Na2SO33Na2SO4Na2S(3)SO2S26H=3S3H2O12下图中，固体A是铁锈的主要成分。请回答：(1)白色沉淀E的化学式是_。(2)写出AB的化学方程式：_。(3)写出CD在溶液中发生氧化还原反应的离子方程式：_。答案：(1)BaSO4(2)Fe2O33CO2Fe3CO2(3)2Fe3SO22H2O=2Fe2SO4H13请根据题意，完成下列填空：(1)向酸化的FeCl3溶液中逐滴加入KI溶液，溶液变成棕褐色。该反应的离子方程式为_。(2)向酸化的FeSO4溶液中加几滴硫氰化钾溶液，没有明显变化，再滴加双氧水，溶液变红色
26、。继续滴加双氧水，红色逐渐褪去，且有气泡产生。写出上述变化中，有关反应的离子方程式：_；Fe33SCN=Fe(SCN)3；11H2O22SCN=2SO2CO2N210H2O2H。若生成1 mol N2，H2O2和SCN的反应中转移电子的物质的量是_mol。(3)根据以上实验，推断Fe2、I和SCN的还原性由强到弱的顺序为_。解析：(1)Fe3能氧化I，离子方程式为2Fe32I=2Fe2I2。(2)Fe2和SCN不反应，当加入H2O2时，发生反应：2Fe22HH2O2=2Fe32H2O，然后Fe3和SCN反应生成红色溶液，继续滴加H2O2，SCN被氧化。根据反应，当有1 mol N2生成时，转移
27、电子的物质的量为1121(2) mol22 mol(根据氧化剂计算方便)。(3)根据(1)(2)中离子方程式可得还原性：IFe2SCN(还原剂还原性大于还原产物还原性)。答案：(1)2Fe32I=2Fe2I2(2)2Fe2H2O22H=2Fe32H2O22(3)IFe2SCN14有关物质间有如图所示的转化关系。已知B、D、G是常见的金属单质，E为常见的非金属单质，H常温下为无色液体，K为红棕色气体。(1)F的电子式为_。(2)反应的离子方程式为_。(3)C与足量G反应的化学方程式为_。其中，还原剂与氧化剂的物质的量之比为_，检验反应中生成的金属离子的试剂为_。(4)Al能与A发生置换反应，生成
28、物溶质与Na2CO3不能在溶液中大量共存，用离子方程式表示其原因：_。(5)I可由某种氢化物催化氧化得到，其反应的化学方程式为_。 (6)漂白粉和F都应密封保存，写出漂白粉露置于空气中失效的化学方程式：_。解析：由题干信息知，A是硝酸铜，B是钠，C是硝酸，D是铜，E是氧气，F是过氧化钠，G是铁，H是水，I是一氧化氮，J是硝酸铁，K是二氧化氮，L是氢氧化铜，M是硝酸钠，N是氢氧化铁。(1)写过氧化钠的电子式时，注意过氧化钠是离子化合物。(3)足量铁和稀硝酸反应生成Fe2：3Fe8HNO3(稀)=3Fe(NO3) 22NO4H2O，其中还原剂是铁，氧化剂是硝酸，但只有部分被还原。检验Fe2可用K3Fe(CN)6溶液，生成蓝色沉淀。答案：(1)(2)2Cu22H2O2CuO24H(3)3Fe8HNO3(稀)=3Fe(NO3)22NO4H2O32K3Fe(CN)6溶液(4)2Al33CO3H2O=2Al(OH)33CO2(5)4NH35O24NO6H2O(6)Ca(ClO)2CO2H2O=CaCO32HClO、2HClO2HClO2- 13 -