非金属元素及其化合物八篇

非金属元素及其化合物 篇1

一、碳、硅及其化合物

1.碳、硅及其重要化合物的性质与相互转化关系

2.CO2和SiO2的性质比较

例1. (2015·北京卷) 研究CO2在海洋中的转移和归宿, 是当今海洋科学研究的前沿领域。

(1) 溶于海水的CO2主要以4种无机碳形式存在, 其中HCO3-占95%。写出CO2溶于水产生HCO3-的方程式:___。

(2) 在海洋碳循环中, 通过下图所示的途径固碳。

①写出钙化作用的离子方程式:___。

②同位素示踪法证实光合作用释放出的O2只来自H2O。用18O标记物质的光合作用的化学方程式如下, 将其补充完整:

(3) 海水中溶解无机碳占海水总碳的95%以上, 其准确测量是研究海洋碳循环的基础。测量溶解无机碳, 可采用如下方法:

①气提、吸收CO2。用N2从酸化后的海水中吹出CO2并用碱液吸收 (装置示意图如下) 。将虚线框中的装置补充完整并标出所用试剂。

②滴定。将吸收液吸收的无机碳转化为NaHCO3, 再用x mol·L-1HCl溶液滴定, 消耗y mL HCl溶液。海水中溶解无机碳的浓度为___mol·L-1。

(4) 利用下图所示装置从海水中提取CO2, 有利于减少环境温室气体含量。

①结合方程式简述提取CO2的原理:____。

②用该装置产生的物质处理b室排出的海水, 合格后排回大海。 处理至合格的方法是____。

解析: (1) 溶于海水的CO2, 一部分以CO2的形式存在, 另一部分与水反应生成H2CO3, 而H2CO3为弱酸, 极少部分发生电离生成HCO3-和H+, 故溶于海水的CO2主要以CO2、H2CO3、HCO3-和CO32-等4种无机碳形式存在, 化学方程式分别为。 (2) ① 由海洋碳循环的固碳图示可知, HCO3-参与固碳, 生成CaCO3和CO2, 结合质量守恒和电荷守恒写出离子方程式:2HCO3-+Ca2+=CaCO3↓ +CO2↑+H2O。②植物进行光合作用的原理是吸收CO2和H2O, 生成有机物、O2和H2O。由“同位素示踪法证实光合作用释放的O2只来自H2O”可知, 该反应的反应物中, H2O含有18O, CO2不含18O, 结合质量守恒定律补充完整化学方程式。 (3) ①试剂瓶中盛有未酸化的海水, 而题目要求“用N2从酸化后的海水中吹出CO2并用碱液吸收”, 故应在虚线框中补充分液漏斗, 用于滴加酸来酸化海水, 这里最好选用H2SO4溶液, 不能选用盐酸或硝酸, 其原因是二者都具有挥发性, 易挥发出HCl或HNO3气体, 对测量海水中溶解无机碳的含量产生影响。②HCl溶液滴定NaHCO3的反应原理为NaHCO3+HCl =NaCl + CO2↑ + H2O, 则有n (NaHCO3) =n (HCl) =xy×10-3mol, 海水的体积为z mL=z×10-3L, 从而可得。 (4) ①a室中电极与电源的正极相连, 作电解池的阳极, H2O发生氧化反应, 电极反应式为2H2O-4e-=O2↑+4H+, 生成的H+通过阳离子膜进入b室, 发生反应HCO3-+ H+=CO2↑ + H2O, 从而提取CO2。②c室中电极与电源的负极相连, 作电解池的阴极, H2O发生还原反应, 电极反应式为2H2O+2e-=H2↑+2OH-, 因此c室排出的海水呈碱性, 用c室排出的碱液将从b室排出的酸性海水调至接近装置入口海水的pH, 再排回大海。

(3) ① 答案见右图

(4) ①a室:2H2O-4e-=O2↑ +4H+。H+通过阳离子膜进入b室, 发生反应HCO3-+ H+=CO2↑+H2O ②c室的反应为2H2O+2e-=H2↑+2OH-, 用c室排出的碱液将从b室排出的酸性海水调至接近装置入口海水的pH

二、氯、溴、碘及其化合物

1.氯、溴、碘及其重要化合物的性质与相互转化关系

2.从海水中提取溴的基本原理

(1) 流程示意图:

(2) 化学反应原理:

①苦卤制取Br2:用Cl2将Br-氧化生成Br2, 离子方程式为Cl2+2Br-=Br2+2Cl-, 所得Br2的浓度较小;

②Br2的富集:先用SO2吸收Br2, 再用Cl2氧化生成的HBr, 化学方程式为Br2+SO2+2H2O =H2SO4+2HBr, 2HBr+Cl2=r2+2HCl, 离子方程式为Br2+SO2+2H2O=4H++ SO42-+ 2Br-, 2Br-+ Cl2= Br2+2Cl-;

③分离Br2:

3.从海带中提取碘的基本原理

(1) 流程示意图:

(2) 化学反应原理:

①浸泡海带灰, 获得含I-的溶液;

②I2的获得:通入Cl2将I-氧化成I2:2I-+Cl2=2Cl-+I2;

③分离I2。

例2. (2015·重庆卷) ClO2与Cl2的氧化性相近, 在自来水消毒和果蔬保鲜等方面应用广泛。某兴趣小组通过图1装置 (夹持装置略) 对其制备、吸收、释放和应用进行了研究。

(1) 仪器D的名称是___。安装F中导管时, 应选用图2中的____。

(2) 打开B的活塞, A中发生反应:2NaClO3+4HCl ——2ClO2↑+Cl2↑+2NaCl+2H2O。为使ClO2在D中被稳定剂充分吸收, 滴加稀盐酸的速度宜____ (填 “快”或“慢”) 。

(3) 关闭B的活塞, ClO2在D中被稳定剂完全吸收生成NaClO2, 此时F中溶液的颜色不变, 则装置C的作用是____。

(4) 已知在酸性条件下NaClO2可发生反应生成NaCl并释放出ClO2, 该反应的离子方程式为____。在ClO2释放实验中, 打开E的活塞, D中发生反应, 则装置F的作用是。

(5) 已吸收ClO2气体的稳定剂Ⅰ和稳定剂Ⅱ, 加酸后释放ClO2的浓度随时间的变化如图3所示, 若将其用于水果保鲜, 你认为效果较好的稳定剂是____, 原因是___。

解析: (1) 仪器D是锥形瓶。装置F左侧连接气体发生装置, 右侧连接尾气处理装置, 应遵循“长进短出”的原则, 故选择装置b。 (2) 使ClO2在D中被稳定剂充分吸收, 必须控制A中生成ClO2的速率, 因此滴加盐酸的速度应较慢。 (3) F中溶液的颜色不变, 说明没有Cl2进入F溶液, 从而推知Cl2被装置C吸收。 (4) 参加反应的离子有ClO2-和H+, 生成的微粒有Cl-和ClO2, 根据化合价升降总数守恒及质量守恒配平该离子方程式。由于ClO2的性质与Cl2相似, 都具有强氧化性, 故能使淀粉-KI溶液变蓝, 利用此性质可验证是否有ClO2生成。 (5) 由图可知, 稳定剂Ⅱ相对于稳定剂Ⅰ, 可以缓慢释放ClO2, 能较长时间维持保鲜所需的浓度。

答案: (1) 锥形瓶b

(2) 慢

(3) 吸收Cl2

(5) 稳定剂 Ⅱ 稳定剂 Ⅱ 可以缓慢释放ClO2, 能较长时间维持保鲜所需的浓度

三、硫及其化合物

1.硫及其重要化合物的性质与相互转化关系

2.从转化规律角度认识硫及其化合物之间的转化

不同价态的含硫物质之间通过氧化还原反应规律来转化, 相同价态的含硫物质之间通过非氧化还原反应规律来转化。

(1) 相同价态的含硫化合物之间, 通过酸、碱、盐之间的反应规律来转化。

①实验室制取H2S:FeS+H2SO4 (稀) =FeSO4+H2S↑;

②实验室制取SO2:Na2SO3+H2SO4 (浓) =Na2SO4+SO2↑+H2O。

(2) 不同价态的含硫化合物之间, 通过氧化还原反应规律来转化。

①当硫元素的化合价升高或降低时, 一般升高或降低到其相邻的价态, 即台阶式升降, 常见转化关系为例如,

②相邻价态的含硫物质之间不发生氧化还原反应。例如, S和H2S、S和SO2、SO2和浓H2SO4之间不发生氧化还原反应。

3.浓H2SO4的“三大特性”

(1) 浓H2SO4具有吸收现成的水 (如气体、液体中的水分子, 以及固体中的结晶水等) 的性质。可用浓硫酸作干燥剂进行干燥的物质有H2、CO、CO2、N2、NO2、NO、O2、SO2、Cl2、HCl等;常见的不能用浓硫酸作干燥剂的物质有H2S、NH3、HBr、HI等。

(2) 浓H2SO4具有脱水性, 可将许多有机物中的氢、氧原子按水分子的组成 (H2O) 比例脱去, 在蔗糖中滴入浓H2SO4, 蔗糖逐渐变黑, 体积膨胀, 形成疏松多孔的海绵状的炭。

(3) 浓H2SO4具有强氧化性, 在加热条件下, 能与大多数金属、非金属单质反应。

例3.下列有关说法中正确的是 ( )

A.H2、SO2、CO2三种气体都可用浓硫酸干燥

B.SO2、SO3混合气体通入Ba (NO3) 2溶液可得到BaSO3和BaSO4

C.在未知液中滴加BaCl2溶液出现白色沉淀, 加稀硝酸, 沉淀不溶解, 说明该未知液中存在SO42-或SO32-

D.在酒精灯加热条件下, Na2CO3、NaHCO3固体都能发生分解

解析:A项, 浓硫酸具有较强的吸水性, 常用作干燥剂, 可干燥酸性气体 (SO2、CO2) 、中性气体 (H2) 等;B项, SO2气体通入Ba (NO3) 2溶液中, 发生氧化还原反应, 生成BaSO4沉淀, 得不到BaSO3;C项, 未知液中滴加BaCl2溶液出现白色沉淀, 加稀硝酸, 沉淀不溶解, 该沉淀可能为AgCl或BaSO4, 则该未知液中存在SO42-或SO32-或Ag+;D项, NaHCO3受热分解生成Na2CO3、CO2和H2O, 而Na2CO3受热不易分解。

答案:A

例4. (2015· 安徽卷) 某研究小组将纯净的SO2气体通入0.1mol·L-1的Ba (NO3) 2溶液中, 得到了BaSO4沉淀。为探究上述溶液中何种微粒能氧化通入的SO2, 该小组提出了如下假设:

假设一:溶液中的NO3-;

假设二:溶液中溶解的O2。

(1) 验证假设一:

该小组设计实验验证了假设一。请在下表空白处填写相关实验现象。

(2) 为深入研究该反应, 该小组还测得上述两个实验中溶液pH随通入SO2体积的变化曲线如右图。实验1 中溶液pH变小的原因是___;V1时, 实验2中溶液pH小于实验1的原因是____ (用离子方程式表示) 。

(3) 验证假设二:

请设计实验验证假设二, 写出实验步骤、预期现象和结论。

(4) 若假设二成立, 请预测:在相同条件下, 分别用足量的O2和KNO3氧化相同的H2SO3溶液 (溶液体积变化忽略不计) , 充分反应后两溶液的pH前者____ (填“大于”或“小于”) 后者, 理由是____。

解析: (1) 除BaCl2溶液、Ba (NO3) 2溶液外, 实验1和实验2中所用试剂均相同, 故可通过实验2生成白色沉淀, 实验1未生成白色沉淀, 证明假设一正确。 (2) SO2溶于水时, 与水反应生成中强酸H2SO3, 故使得溶液的pH减小。在实验2中, NO3-将SO2氧化生成SO42-, 而NO3-则被还原为NO, 同时生成H+, 故溶液的pH减小。 (3) 在验证假设二时, 不能使用Ba (NO3) 2溶液, 可使用BaCl2溶液等, 向含有O2的BaCl2溶液中缓慢通入SO2, 若有白色沉淀生成, 则证明假设二成立。 (4) O2和KNO3分别与H2SO3反应的离子方程式为O2+2H2SO3=4H++2SO42-和3H2SO3+2NO3-=3SO42-+4H++2NO↑+H2O, 故被O2氧化后溶液的pH小。

答案: (1) 无明显现象有白色沉淀

(3) 见下表

(4) 小于反应的离子方程式表明, 足量的O2和NO3-分别氧化相同的H2SO3, 生成H+的物质的量前者多余后者 (或其他合理答案)

四、氮及其化合物

1.氮及其重要化合物的性质与相互转化关系

2.实验室制取NH3的方法

(1) 加热铵盐和碱石灰法:

①反应原理: (装置如右图) ;

②收集方法:由于NH3极易溶于水, 且密度小于空气, 故常采用向下排空气法收集NH3;

③检验方法:湿润的红色石蕊试纸遇NH3变成蓝色。

(2) 加热浓氨水法:

在氨水中存在, 加热过程中, 使NH3· H2O不断分解生成NH3, 同时温度越高, NH3的溶解度减小, 所以NH3不断挥发出来。

(3) 浓氨水加碱法:

如右图所示, 将浓氨水滴到NaOH固体上, 不断放出NH3。其原理是:在氨水中存在固体溶于浓氨水放出热量, 且使氨水中c (OH-) 增大, 上述平衡逆向移动, 不断放出NH3。

3.硝酸与金属反应的规律

(1) 硝酸与不活泼金属的反应:

硝酸与金属活动性顺序表中氢以后的金属作用时, 可以看成硝酸先将金属氧化成氧化物, 而后金属氧化物与硝酸反应生成硝酸盐。浓硝酸的还原产物主要是NO2, 稀硝酸的还原产物主要是NO。 例如, Ag+2HNO3 (浓) =AgNO3+NO2↑ + H2O;3Ag+4HNO3 (稀) =3AgNO3+NO↑+2H2O。

注意:HNO3与金属反应时通常起两个作用:一是作氧化剂, 得电子, 被还原;二是提供硝酸根离子, 起酸的作用 (起酸的作用, 提供H+的同时必提供NO3-) 。如铜与稀HNO3的反应:3Cu+8HNO3 (稀) =3Cu (NO3) 2+2NO↑+4H2O, 其中2mol HNO3为氧化剂, 6mol HNO3起酸的作用。

(2) 硝酸与活泼金属的反应:

硝酸与金属活动性顺序表中氢以前的金属作用时, 除生成相应的硝酸盐外, 同时可能生成NO2、NO、N2O、N2、NH3、NH4NO3 (NH3+HNO3=NH4NO3) 等物质。例如, 不同浓度的硝酸与镁的反应:Mg+4HNO3 (16mol/L) =Mg (NO3) 2+2NO2↑ +2H2O, 3Mg+8HNO3 (6mol/L) =3Mg (NO3) 2+2NO↑+4H2O, 4Mg + 10HNO3 (2mol/L) =4Mg (NO3) 2+N2O↑+5H2O。

(3) 钝化现象:

铁、铝等金属虽易溶于稀硝酸, 却不溶于冷的浓硝酸。这是因为在冷的浓硝酸中, 这些金属表面生成了一层致密的、不溶于硝酸的氧化物保护膜, 阻止了金属的进一步氧化。

例5. (2015· 北京卷) 下列关于自然界中氮循环 (如下图) 的说法不正确的是 ( )

A.氮元素均被氧化

B.工业合成氨属于人工固氮

C.含氮无机物和含氮有机物可相互转化

D.碳、氢、氧三种元素也参与了氮循环

解析:A项, N2=→NH3过程中, N元素由0价降低为-3价, N元素被还原;B项, 人工固氮是指将N2转化为含氮化合物的过程, 工业合成氨的反应原理为属于人工固氮;C项, 1828年, 德国化学家维勒首次利用无机物氰酸铵合成尿素, 实现了无机物向有机物的转化, 含氮有机物 (如蛋白质) 可发生分解, 最终转化为无机物 (如铵盐) ;D项, 雷电发生时涉及的反应有进入土壤, 并与矿物质作用生成硝酸盐, 豆科植物的根瘤菌可将N2转化为氮肥, 而生物体内含有碳元素, 故碳、氢、氧三种元素也参与了氮循环。

答案:A

例6. (2015· 广东卷) NH3及其盐都是重要的化工原料。

(1) 用NH4Cl和Ca (OH) 2制备NH3, 反应发生、气体收集和尾气处理装置依次为___。

(2) 按下图装置进行NH3性质实验。

①先打开旋塞1, B瓶中的现象是____, 原因是____。稳定后, 关闭旋塞1。

②再打开旋塞2, B瓶中的现象是___。

(3) 设计实验, 探究某一种因素对溶液中NH4Cl水解程度的影响。

限选试剂与仪器:固体NH4Cl、蒸馏水、100mL容量瓶、烧杯、胶头滴管、玻璃棒、药匙、天平、pH计、温度计、恒温水浴槽 (可调控温度) 。

①实验目的:探究____对溶液中NH4Cl水解程度的影响。

②设计实验方案。拟定实验表格, 完整体现实验方案[列出能直接读取数据的相关物理量及需拟定的数据, 数据用字母表示;表中“V (溶液) ”表示所配制溶液的体积]。

③按实验序号1所拟数据进行实验, 若读取的待测物理量的数值为Y, 则NH4Cl水解反应的平衡转化率为____ (只列出算式, 忽略水自身电离的影响) 。

解析: (1) 利用NH4Cl和Ca (OH) 2制备NH3, 加热固体药品时, 试管口要略低于试管底部, 防止试管炸裂, 则制备装置选A。NH3的密度小于空气, 应选用向下排空气法收集NH3, 则收集装置选C。NH3极易溶于水, 进行尾气处理时, 导管末端连接一倒扣漏斗, 且漏斗边缘与水面刚好接触, 可防止发生倒吸, 则尾气处理装置选G。 (2) 由图可知, A瓶中HCl气球的压强大于B瓶中NH3的压强, 打开旋塞1后, HCl气体进入B瓶, 并与NH3发生反应生成NH4Cl晶体, 故观察到B瓶中产生白烟。由于HCl和NH3发生生成NH4Cl晶体, 导致B瓶中气体压强减小, 显然A瓶中HCl相对过量。打开旋塞2后, 右侧烧杯中石蕊水溶液被倒吸入B瓶, HCl气体溶于其中而使溶液显酸性, 溶液变成红色。 (3) 利用所给试剂和仪器, 可以探究温度 (或浓度) 对溶液中NH4Cl水解程度的影响。若探究温度对溶液中NH4Cl水解程度的影响, 可以测定不同温度下溶液的pH。若探究浓度对溶液中NH4Cl水解程度的影响, 可测定不同浓度下溶液的pH。故实验表格可以为 (温度的影响) :

也可以为 (浓度的影响) :

所读取的数值Y为溶液的pH。氯化铵的物质的量为, 故NH4Cl的物质的量浓度为, 从而可知, NH4+离子水解的平衡转化率为

答案: (1) A、C、G

(2) ①有白烟生成A瓶中的HCl移动到B瓶中, 与B瓶中的NH3反应生成NH4Cl, 能观察到白烟生成 ②液体进入B瓶中, 溶液的颜色变为红色

(3) ① 温度 (或浓度) ② 见解析

【专项训练】

1.为探究Na2SO3溶液的性质, 在白色点滴板的a、b、c、d四个凹槽中滴入Na2SO3溶液, 再分别滴加下图所示的试剂。对实验现象的“解释或结论”错误的是 ( )

2.高纯硅晶体是信息技术的重要材料。

(1) 在周期表的以下区域中可以找到类似硅的半导体材料的是____ (填字母) 。

A.过渡元素区域

B.金属和非金属元素的分界线附近

(2) 工业上用石英和焦炭可以制得粗硅。已知:

写出用石英和焦炭制取粗硅的热化学方程式:___。

(3) 某同学设计下列流程制备高纯硅:

①Y的化学式为___。

②写出反应Ⅰ的离子方程式:___。

③写出反应Ⅳ的化学方程式:___。

④步骤Ⅵ中硅烷 (SiH4) 分解生成高纯硅, 已知甲烷分解的温度远远高于硅烷, 用原子结构解释其原因是____。

(4) 将粗硅转化成三氯硅烷 (SiHCl3) , 进一步反应也可以制得粗硅。其反应为, 不同温度下, SiHCl3的平衡转化率随反应物的投料比 (反应初始时各反应物的物质的量之比) 的变化关系如上图所示。下列说法正确的是 (填字母) 。

A.该反应是放热反应

B.横坐标表示的投料比应该是

C.该反应的平衡常数随温度升高而增大

D.实际生产中为提高SiHCl3的利用率, 可以适当增大压强

3.某小组设计如下图装置 (部分夹持装置已略去) , 以探究潮湿的Cl2与Na2CO3反应得到固体物质的成分。

(1) 试剂X的化学式为___。A中制取Cl2的离子方程式为___。

(2) 试剂Y的名称为___。

(3) 通入一定量潮湿的Cl2反应后, 经检测, D中只有Cl2O一种气体, C中只含一种氯盐外, 同时含有NaHCO3等, 某同学对C中所得固体残渣的成分进行探究。

①提出合理假设。

假设1:存在两种成分:NaHCO3和___;

假设2:存在三种成分:NaHCO3和___、___。

②设计方案, 进行实验。写出实验步骤以及预期现象和结论。

限选实验试剂和仪器:蒸馏水、稀HNO3、BaCl2溶液、澄清石灰水、AgNO3溶液、试管、小烧杯。

(4) 已知, Cl2O与水反应生成次氯酸, 则D中Cl2O进入E反应的化学方程式为___。

4.含氮化合物是重要的化工原料。存在如下转化关系:

(1) 工业上常用浓氨水检验氯气管道是否泄漏。

①氨气溶于水的过程中存在的平衡有 (用离子方程式表示) ___。

②向固体氧化钙中滴加浓氨水, 可用于实验室制取少量氨气, 简述原理:___。

(2) 转化Ⅱ中发生的系列反应, 在工业上可以用来制备硝酸, 写出①中反应的化学方程式:____。

(3) 现代工业常以氯化钠、二氧化碳和氨气为原料制备纯碱。转化Ⅲ中部分反应如下:

①转化Ⅲ中有NaHCO3沉淀析出的原因是____。

②欲测定某工业纯碱样品中Na2CO3的质量分数, 某同学设计方案如下:

准确称取10.00g样品, 加入过量的盐酸, 充分反应, 蒸干、冷却后称量。反复加热、冷却、称量, 直至所称量的固体质量几乎不变为止, 此时所得固体的质量为10.99g。样品中碳酸钠的质量分数为___。

(4) 以氨作为燃料的固体氧化物 (含有O2-) 燃料电池, 具有全固态结构、能量效率高、无污染等特点。工作原理如下图所示:

①固体氧化物作为电池工作的电解质, O2-移向____ (填字母) 。

A.电极a B.电极b

②该电池工作时, 电极a上发生的电极反应为____。

【参考答案】

1.D

2. (1) B

(3) ④周期表中, 硅和碳属于同主族, 原子半径Si大于C, 硅元素的非金属性弱于碳元素, 硅烷的热稳定性弱于甲烷

(4) BC

(2) 饱和食盐水

(3) ①NaCl NaCl Na2CO3②答案见下表

(4) Cl2O+2NaOH =2NaClO+H2O

4. (1) ②氧化钙与水反应放热, 生成氢氧化钙溶于水, 增大了OH-离子浓度, 氨水中的离子平衡向左移动, 使氨气挥发出来

(3) ①混合液中NaHCO3的溶解度最小, 溶液达过饱和时会有NaHCO3晶体析出②95.4%

非金属元素及其化合物 篇2

1.下列有关钠及其化合物用途的说法不正确的是 ( )

A.钠钾合金可在核反应堆中用作热交换液

B.过氧化钠可用作潜水艇中的供氧剂

C.碳酸钠可用作治疗胃酸过多的药剂

D.碳酸氢钠溶液用于制泡沫灭火剂

2.将黄豆粒般大小的金属钠置于一铝片上, 在铝片下用酒精灯加热至钠充分燃烧, 移去酒精灯后, 在铝片上有淡黄色粉末生成。过一段时间后, 铝片上的黄色粉末变成带有白色泡沫的潮湿液体。以下有关该实验的叙述错误的是 ( )

A.上述实验过程中的化学变化都是氧化还原反应

B.上述实验中产生的泡沫里存在混合气体

C.上述实验中还存在反应2NaOH +Al2O3——2NaAlO2+H2O

D.上述实验中还存在反应2NaOH+2Al+2H2O ——2NaAlO2+3H2↑

3.有甲、乙两个完全相同的装置, 分别在它们的侧管中装入1.06g Na2CO3和0.84g NaHCO3, 试管中各有10mL相同浓度的盐酸 (如下图) , 同时将两个侧管中的物质全部倒入各自的试管中。下列叙述正确的是 ( )

A.甲装置的气球膨胀速率大

B.若最终两气球体积相同, 则一定有c (HCl) ≥2mol·L-1

C.若最终两气球体积不同, 则一定有c (HCl) ≤1mol·L-1

D.最终两溶液中Na+、Cl-的物质的量相同

4.取等物质的量浓度的NaOH溶液A、B、C三等份各100mL, 分别向三份溶液中通入不等量的CO2气体, 充分反应后, 再向三份所得的溶液中逐滴加入0.2mol·L-1的盐酸, 标准状况下产生的CO2气体体积与所加盐酸的体积之间的关系如下图所示。试回答下列问题:

(1) 原NaOH溶液的浓度为___mol·L-1。

(2) 曲线B表明, 原NaOH溶液中通入的CO2的体积为___mL。

(3) 曲线C表明, 原NaOH溶液中通入CO2后, 所得溶液中的溶质成分的物质的量之比为___。

5.Na2O2有强氧化性, 能与水和CO2反应, 保存不当时容易变质。为探究Na2O2的性质, 某课外活动小组的同学进行了以下实验。

(1) 探究一包Na2O2样品是否已经变质:取少量样品溶解, 加入___溶液, 充分振荡后有白色沉淀, 证明Na2O2已经变质。

(2) 探究Na2O2与水反应的机理:向盛有少量Na2O2固体的试管中滴加水, 直到气体不再放出, 再加水稀释所得溶液。将得到的溶液平均分成两份盛放在两支试管中, 进行实验:

①一支试管中滴加酚酞试液, 溶液变红, 半分钟内红色褪去;

②另一支试管中加入少量MnO2, 又有气体放出, 待气体不再放出, 再滴加酚酞, 溶液变红, 持久不褪色。

上述实验表明, Na2O2跟水反应可分两步, 两步反应的化学方程式依次为:___、___。

(3) 探究Na2O2的强氧化性:用下图所示的装置进行实验。通入SO2气体, 将带余烬的木条插入试管C中, 木条复燃。

①有同学认为Na2O2与SO2反应有Na2SO3生成, 该反应的化学方程式为___。

②待反应结束后, 取B玻璃管内的少量固体, 装入试管中, 加入足量的盐酸, 再加入BaCl2溶液, 发现有白色沉淀生成, 试分析产生沉淀的原因:____。

二、铝及其化合物的性质与应用

1.铝是一种重要的金属, 铝和铝合金是生活中常用的材料, 下列说法正确的是 ( )

A.铝合金的熔点比纯铝高

B.铝合金的硬度比纯铝小

C.镁铝合金腐蚀时, 镁先于铝被腐蚀

D.常温下可用铝制容器盛装浓硫酸

2.美国“海狼”潜艇上的核反应堆内使用了液体铝钠合金 (单质钠和单质铝熔合而成) 作载热介质, 有关说法不正确的是 ( )

A.等质量的铝钠合金和钠分别与足量水发生反应时, 合金放出的氢气多

B.铝钠合金若投入一定量的水中可得无色溶液, 则n (Al) ≤n (Na)

C.铝钠合金投入足量氯化铜溶液中, 会有氢氧化铜沉淀也可能有铜析出

D.若mg不同组成的铝钠合金投入足量盐酸中, 放出的H2越多, 则铝的质量分数越小

3.向氯化铝和氯化镁的混合溶液中滴加amLc1mol·L-1NaOH溶液之后, 改成滴加c2mol·L-1稀盐酸, 所得沉淀的物质的量y (mol) 与试剂总体积V (mL) 间的关系如下图所示。则所加入NaOH溶液的体积为 ( )

A.9mL B.7.5mL C.7mL D.6mL

4.从铝土矿 (主要成分是Al2O3, 含SiO2、Fe2O3、MgO等杂质) 中提取氧化铝的两种工艺流程如下:

(1) 流程甲加入盐酸后生成Al3+的离子方程式为___。

(2) 流程乙加入烧碱后生成SiO32-的离子方程式为___。

(3) 验证滤液B中含Fe3+, 可取少量滤液并加入___ (填试剂名称) 。

(4) 滤液E、K中溶质的主要成分是___ (填化学式) , 写出该溶质的一种用途:___。

(5) 取一定量的滤液Y, 向其中通入CO2, 生成白色沉淀7.8g, 则通入CO2的体积 (标准状况下) 至少应为___。

5.为了从Fe (OH) 3、Al (OH) 3的混合物中回收Al (OH) 3, 某工厂设计了如下的流程图:

(1) AlCl3溶液和NaAlO2溶液反应生成Al (OH) 3的离子方程式为___, 若总共得到n mol Al (OH) 3, 则消耗的NaOH和HCl的理论量分别为___mol、___mol。

(2) 若使用下列流程回收处理, 请比较两个流程消耗酸碱的用量:___。

三、铁、铜及其化合物的性质与应用

1.用黄色的氯化铁溶液分别进行下列实验, 有关解释或结论错误的是 ( )

2.某地污水中含有Zn2+、Hg2+、Fe3+和Cu2+四种阳离子。甲、乙、丙三位同学设计的从该污水中回收金属铜的方案如下:

下列判断正确的是 ( )

A.三种实验方案中都能制得纯净的铜

B.乙方案中加过量铁粉可以将四种阳离子全部还原

C.甲方案中的反应涉及置换、分解、化合、复分解四种反应类型

D.丙方案会产生较为严重的环境污染

3.将一定量的Fe、Fe2O3、CuO的混合物放入体积为100 mL、浓度为2.2 mol·L-1的H2SO4溶液中, 充分反应后, 生成气体896mL (标况) , 得到不溶固体1.28g, 过滤后, 滤液中的金属离子只有Fe2+ (假设滤液体积仍为100mL) 。向滤液中滴加2mol·L-1的NaOH溶液至40 mL时开始出现沉淀。 则未滴加NaOH溶液前滤液中FeSO4的物质的量浓度为 ( )

A.2mol·L-1B.1.8mol·L-1

C.1.9mol·L-1D.无法计算

4.三氧化二铁和氧化亚铜都是红色粉末, 常用作颜料。某校一化学实验小组通过实验来探究一红色粉末是Fe2O3、Cu2O或二者混合物。探究过程如下:

【查阅资料】

Cu2O是一种碱性氧化物, 溶于稀硫酸生成Cu和CuSO4, 在空气中加热生成CuO。

【提出假设】

假设1:红色粉末是Fe2O3;

假设2:红色粉末是Cu2O;

假设3:红色粉末是Fe2O3和Cu2O的混合物。

【设计探究实验】

取少量粉末放入足量稀硫酸中, 在所得溶液中再滴加KSCN试剂。

(1) 若假设1成立, 则实验现象是___。

(2) 若滴加KSCN试剂后溶液不变红色, 则证明原固体粉末中一定不含三氧化二铁。你认为这种说法合理吗?___, 简述你的理由 (不需写出反应的方程式) :____。

(3) 若固体粉末完全溶解后无固体存在, 滴加KSCN试剂时溶液不变红色, 则证明原固体粉末是___, 写出发生反应的离子方程式:____。

【探究延伸】

经实验分析, 确定红色粉末为Fe2O3和Cu2O的混合物。

(4) 实验小组欲用加热法测定Cu2O的质量分数。取ag固体粉末在空气中充分加热, 待质量不再变化时, 称其质量为b g (b>a) , 则混合物中Cu2O的质量分数为___。

(5) 实验小组欲利用该红色粉末制取较纯净的胆矾 (CuSO4·5H2O) 。经查阅资料得知, 在溶液中通过调节溶液的酸碱性而使Cu2+、Fe2+、Fe3+分别生成沉淀的pH如下:

实验室有下列试剂可供选择:A.氯水B.H2O2C.NaOH D.Cu2 (OH) 2CO3

实验小组设计如下实验方案:

试剂1为___ (填字母) , 试剂2为___ (填字母) , 操作Ⅰ是___。

5.甲、乙都是二元固体化合物, 将32g甲的粉末加入足量浓硝酸并加热, 完全溶解得蓝色溶液, 向该溶液中加入足量Ba (NO3) 2溶液, 过滤、洗涤、干燥得沉淀46.6g;滤液中再滴加NaOH溶液, 又出现蓝色沉淀。

含乙的矿石自然界中储量较多, 称取一定量乙, 加入稀盐酸使其全部溶解, 溶液分为A、B两等份, 向A中加入足量氢氧化钠溶液, 过滤、洗涤、灼烧得红棕色固体28g, 经分析乙与红棕色固体的组成元素相同, 向B中加入8.0g铜粉充分反应后, 过滤、洗涤、干燥得剩余固体1.6g。

(1) 写出构成甲的阴离子的结构示意图:___;32g甲在足量浓硝酸中反应转移的电子数为____;甲在足量氧气中充分灼烧的化学方程式为____。

(2) 乙的化学式为___;稀硫酸溶解乙的化学方程式为____。

(3) 将甲在足量氧气中充分灼烧的气体产物通入一定量A溶液中, 该反应的离子方程式为____, 设计实验证明此步反应后的溶液中金属元素的化合价:____。

四、碳、硅及其化合物的性质与应用

1.下列说法不正确的是 ( )

A.SiO2和CO2都是酸性氧化物, 均可与NaOH溶液反应

B.石英、水晶、硅石都是纯净的二氧化硅, 干冰是固体二氧化碳

C.SiO2和CO2在一定条件下, 均可与CaO发生反应

D.SiO2不溶于水, 而CO2可与水反应生成H2CO3

2.SiO2是一种化工原料, 可以制备一系列物质 (见下图) 。下列说法错误的是 ( )

A.图中所有的化学反应都不属于氧化还原反应

B.纯净的二氧化硅和单晶硅都是信息产业的重要基础材料

C.用盐酸可除去石英砂 (主要成分为SiO2) 中少量的碳酸钙

D.高炉炼铁时用石灰石将铁矿石中的脉石转化为易熔的炉渣

3.将过量的CO2分别通入下列溶液:①CaCl2溶液;②Na2SiO3溶液;③Ca (OH) 2溶液;④饱和Na2CO3溶液;⑤NaAlO2溶液。最终溶液中有白色沉淀析出的是 ( )

A.①②③④⑤B.②④⑤

C.①②③D.②③⑤

4.A元素的一种单质是一种重要的半导体材料, 含A元素的一种化合物C可用于制造高性能的现代通讯材料———光导纤维, C与烧碱反应生成含A元素的化合物D。

(1) 在元素周期表中, A位于第___族, 与A同族但相对原子质量比A小的元素B的原子结构示意图为____, A与B的原子在电子层结构上的相同点是____。

(2) 易与C发生化学反应的酸是___, 反应的化学方程式是___。

(3) 将C与纯碱混合高温熔融时发生化学反应也生成D, 同时还生成B的最高价氧化物E;将全部的E与全部的D在足量的水中混合后, 又发生化学反应生成含A的化合物F。

①写出生成D和F的化学反应方程式:___, ____。

②要将纯碱高温熔化, 下列坩埚中不可选用的是___ (填字母) 。

A.普通玻璃坩埚

B.石英玻璃坩埚

C.氧化铝坩埚

D.铁坩埚

(4) 100g C与石灰石的混合物充分反应后, 生成的气体在标准状况下的体积为11.2L, 100g混合物中石灰石的质量分数是____。

5.矿物透闪石是制作玉器的一种原料, 其化学式可用CaxMgySi8O22 (OH) m表示。

(1) CaxMgySi8O22 (OH) m改写成氧化物的形式为___, 化学式中x、y、m的代数关系式为___。

(2) 对矿物样品粉末灼烧至恒重, 则减少的质量与灼烧后固体中Si元素的质量比为___ (用m表示) 。

(3) 为确定CaxMgySi8O22 (OH) m的组成, 进行如下实验:

①准确称取8.10g样品粉末, 加入足量稀盐酸充分溶解, 过滤, 将沉淀灼烧得固体4.80g;

②另准确称取16.20g样品粉末在空气中灼烧, 样品减少的质量随灼烧时间的变化如右图所示。

根据以上实验数据计算样品的化学式:____ (写出计算过程) 。

五、卤素及其化合物的性质与应用

1.将氯水分别滴入下列各项所述的溶液中, 由实验现象得出的结论完全正确的是 ( )

2.向含下列离子的溶液中通入氯气, 其离子浓度不会减少的是 ( )

①Fe2+②Fe3+③S2-④SO2-3⑤Ag+⑥OH-⑦CO2-3⑧Ba2+

A.②⑦B.②④⑥⑦

C.②D.②⑧

3.根据下面海水综合利用的工业流程图, 判断下列说法正确的是 ( )

已知: MgCl2· 6H2O受热生成Mg (OH) Cl和HCl气体等。

A.除去粗盐中杂质 (Mg2+、SO2-4、Ca2+) , 加入的药品顺序为:NaOH溶液→Na2CO3溶液→BaCl2溶液→过滤后加盐酸

B.在过程②中将MgCl2·6H2O灼烧即可制得无水MgCl2

C.氯碱工业中的电解饱和食盐水是一个将化学能转化为电能的过程

D.从第③步到第⑤步的目的是为了浓缩富集溴

4.含氯消毒剂在生产生活中有重要的作用。亚氯酸钠 (NaClO2) 是一种重要的含氯消毒剂, 主要用于水的消毒以及砂糖、油脂的漂白与杀菌。 某工厂生产NaClO2的主要流程如下:

(1) 反应Ⅰ中氧化剂和还原剂的物质的量之比为___。

(2) 气体a的化学式为___。

(3) 在碱性溶液中NaClO2比较稳定, 所以吸收塔中应维持NaOH稍过量, 判断NaOH是否过量的简单实验方法是___。

(4) NaClO2的溶解度随温度升高而增大, 适当条件下可结晶析出NaClO2·3H2O。从生产中得到的NaClO2溶液中得到NaClO2·3H2O粗晶体的实验操作依次是____ (填字母) 。

A.蒸馏B.蒸发C.灼烧D.过滤E.冷却结晶

要得到更纯的NaClO2·3H2O晶体必须进行的操作是____ (填操作名称) 。

5.A、B、C、D、E、F为六种常见的短周期元素, 且原子序数依次增大;非金属元素A的氧化物在常温下呈液态, A单质可在F单质中燃烧, 发出苍白色火焰;B的最外层电子数是其所在周期数的2倍, B的一种同位素可用于考古上的元素断代;E+与D2-具有相同的电子数。请回答下列问题:

(1) 写出一种工业上制备单质F的化学方程式:___。

(2) B、D、E组成的一种盐中, E的质量分数为43%, 其俗名为___, 请用离子方程式解释该物质的溶液呈碱性的原因:___。

(3) 实验室用F的单质从含碘废液 (除H2O外, 含有CCl4、I2、I-等) 中回收碘, 其实验过程如下:

①向含碘废液中加入稍过量的Na2SO3溶液, 将废液中的I2还原为I-, 该反应的离子方程式为___。

②操作X的名称为___, 该实验中需要用到的主要玻璃仪器是____。

③已知:5SO32-+2IO3-+2H+——I2+5SO42-+H2O, 某含碘废水 (pH约为8) 中一定存在I2, 可能存在I-、IO3-中的一种或两种。请补充完整检验含碘废水中是否含有I-、IO3-的实验方案:

a.取适量含碘废水用CCl4多次萃取、分液, 直到水层用淀粉溶液检验没有碘单质存在;

b.____;

c.另从水层取少量溶液, 加入1~2mL淀粉溶液, 加盐酸酸化, 滴加Na2SO3溶液, 若溶液变蓝, 说明废水中含有IO3-;若溶液不变蓝, 说明废水中不含有IO3-。

(实验中可供选择的试剂:稀盐酸、淀粉溶液、FeCl3溶液、Na2SO3溶液)

六、硫及其化合物的性质与应用

1.在探究SO2的性质实验中, 下列根据实验现象得出的结论不正确的是 ( )

A.向SO2水溶液中滴加Ba (NO3) 2溶液, 产生的白色沉淀是BaSO3

B.向溴水中通入SO2, 溶液褪色, 说明+4价硫具有还原性

C.将过量的SO2通入石蕊溶液中, 溶液由紫色变为红色, 说明SO2不能漂白石蕊

D.向SO2水溶液中加入NaHCO3粉末, 有气泡产生, 说明H2SO3的酸性强于H2CO3

2.用硫及其化合物制硫酸有下列三种反应途径, 某些反应条件和产物已省略。下列有关说法不正确的是 ( )

A.途径①反应中体现了浓HNO3的强氧化性

B.途径② ③的第二步反应在实际生产中可以通过增大O2的浓度来降低成本

C.由途径①②③分别制取1mol H2SO4, 理论上各消耗1mol S, 各转移6mol e-

D.途径②③与途径①相比更能体现“绿色化学”的理念, 是因为途径②③比途径①污染相对小且原子利用率高

3.标准状况下, 将aL SO2和Cl2组成的混合气体通入100 mL 0.1 mol· L-1Fe2 (SO4) 3溶液中, 充分反应后, 溶液的棕黄色变浅。向反应后的溶液中加入足量的BaCl2溶液, 将所得沉淀过滤、洗涤、干燥后称重, 其质量为11.65g。则下列关于该过程的推断不正确的是 ( )

A.所得沉淀为0.05mol的BaSO4

B.混合气体中SO2的体积为0.448L

C.aL混合气体的物质的量为0.04mol

D.a的取值范围为0.672<a<0.896

4.SO2和Cl2是两种常见的气体, 以下是有关它们的性质实验。

(1) 某小组设计下图所示的装置图 (夹持和加热装置略去) , 分别研究SO2和Cl2的性质。

①若从左端分别通入SO2和Cl2, 装置A的溶液中观察到两组实验的现象是否相同?____ (填“相同”或“不相同”) ;若D中盛的粉末是铜粉, 通入足量的Cl2时, D中的现象是;若装置D中装的是五氧化二钒 (催化剂) , 通入SO2时, 打开K, 通入适量O2的化学反应方程式为____。

②SO2通入B中, 碘水褪色, 则该反应的离子方程式为____。

(2) 某同学将足量的SO2通入一支装有氯化钡溶液的试管, 未见沉淀生成, 若向该试管中加入足量____ (填字母) , 则可以看到有白色沉淀产生。

A.氨水B.稀盐酸

C.稀硝酸D.氯化钙溶液

(3) 若由元素S和O组成-2价酸根离子X, X中S和O的质量比为4∶3;当Cl2与含X的溶液完全反应后, 得澄清溶液, 取少量该溶液加入盐酸酸化的氯化钡溶液, 有白色沉淀产生。写出Cl2与含X的溶液反应的离子方程式:___。

5.某无机化合物A由X、Y两种元素组成, 在空气中充分灼烧得到含X元素的8g红棕色固体B, 并产生能使品红褪色的气体C, 将该气体全部通入足量的双氧水中得D溶液, 再向D溶液中加入足量的BaCl2溶液, 过滤、洗涤、干燥得46.6g固体。

(1) 写出X在元素周期表中的位置:___;写出Y2-的结构示意图:___;写出B的化学式:___

(2) 写出气体C通入H2O2中反应的离子方程式:____。

(3) 将A溶于D的稀溶液中得到E, 并产生一种单质固体和一种气体, 写出该反应的化学方程式:____。

(4) 将化合物E固体隔绝空气充分灼烧, 使其分解, 生成等物质的量的B、C和另一种化合物, 则另一种化合物的分子式是___。有同学认为该分解反应得到的固体产物中除B外, 还可能会有含X元素的低价态物质, 该同学的观点是否合理?___ (填“合理”或“不合理”) , 理由是___。

七、氮及其化合物的性质与应用

1.从某些性质看, NH3和H2O, NH4+和H3O+, OH-和NH2-, N3-和O2-两两相当, 据此判断下列反应方程式正确的是 ( )

A.仅①正确B.②④正确

C.全部正确D.①②④正确

2.某研究性学习小组在实验室用下图所示装置探究氮氧化物气体与烧碱溶液的反应。实验过程中将胶头滴管中的液体挤入烧瓶, 若碱液可快速、充分吸收产生的氮氧化物气体, 下列叙述正确的是 ( )

A.若将A与B连接, 打开止水夹, 则广口瓶中长导管口有气泡产生

B.若将A与C连接, 打开止水夹, 水沿导管由广口瓶进入烧瓶中

C.无论A连接B还是C, 打开止水夹, 均无明显现象

D.若将NaOH溶液换为水, 可以用这套装置验证氨气易溶于水

3.硝酸的还原产物比较复杂, 硝酸越稀, 还原产物中氮元素的化合价越低。某同学取适量的铁铝合金与足量很稀的硝酸充分反应, 没有气体放出。在反应结束后的溶液中, 逐滴加入5mol·L-1NaOH溶液, 所加NaOH溶液的体积 (mL) 与产生的沉淀的物质的量 (mol) 的关系如下图所示。下列说法不正确的是 ( )

A.反应中硝酸的还原产物为NH4+

B.DE段反应的离子方程式为NH4++OH-——NH3·H2O

C.合金中铁和铝的物质的量之比为1∶3

D.图像中C点所加NaOH溶液的体积为7mL

4.硝酸工业的尾气中含有氮氧化物NOx (NO和NO2的混合物, 假设不含N2O4) , 对生态环境和人类健康带来较大的威胁。用NH3作为还原剂可将尾气中的NOx分解成无害的N2和H2O, 化学反应原理为

(1) 指出氮氧化物对环境造成的两种危害:___、____。

(2) 反应①中氧化剂与还原剂的物质的量之比为___;反应②中还原产物与氧化产物的物质的量之比为___;反应③中每生成22.4L N2 (标况下) , 转移电子的物质的量为____。

(3) 某化学兴趣小组模拟上述处理过程的实验装置如下 (夹持装置已略去) :

①稀硝酸与铜反应的离子方程式为___。

②将A装置换成B装置也能制得氨气, 此时A中发生反应的化学方程式为____。

③装置D中碱石灰的作用是___。

④浓硫酸中发生反应的化学方程式为___。

(4) 同温同压下, 3.5 L NH3恰好将3.0LNO和NO2的混合气完全转化为N2, 则原混合气中NO和NO2的质量比是____。

5. (1) A、B、C、D、E、X是中学常见的无机物, 存在如下图所示的转化关系 (部分生成物和反应条件略去) 。已知A是由短周期两种非金属元素组成的化合物, B具有漂白性且光照易分解, E与水反应生成的G的浓溶液遇C有白烟产生。请回答下列问题:

①A的电子式为____。

② A与水反应的化学反应方程式为___。

③E与水反应的化学方程式为___。

(2) 某化合物A是一种易溶于水的不含结晶水盐, 溶于水后可完全电离出三种中学化学中的常见离子, 其中有两种是10 电子的阳离子。用A进行如下实验:取2.370g A溶于蒸馏水配成溶液;向该溶液中逐滴加入一定量的NaOH溶液, 过程中先观察到产生白色沉淀B, 后产生能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体C, 气体不再产生时沉淀开始溶解, 当沉淀恰好完全溶解时共用去NaOH的物质的量为0.050mol。请回答下列问题:

①沉淀B中金属元素的原子结构示意图为___。

②化合物A的化学式为___;请设计实验方案验证A中的阴离子:___。

③请写出沉淀B溶解在NaOH溶液中的离子方程式:____。

④请写出气体C与氯气发生氧化还原反应的化学方程式:_____。

八、元素化合物知识的综合应用

1.下列事实或现象可用同一原理进行解释的是 ( )

A.硝酸银溶液与液溴保存在棕色瓶中避光

B.I2溶于CCl4中, Cl2溶于NaOH溶液中

C.将酸雨暴露在空气中和将SO2通入氯水中pH都会变小

D.铁在冷的浓硫酸中或铝在冷的浓硝酸中都没有明显变化

2.下表中的陈述均正确并且前后存在因果关系的是 ( )

3.甲、乙、丙、丁四种物质中, 甲、乙、丙均含有相同的某种元素, 它们之间具有右图所示的转化关系。下列有关物质的推断正确的是 ()

A.若甲为N2, 则丁可能是O2

B.若甲为Fe, 则丁可能是Cl2

C.若甲为AlCl3, 则丁可能是NH3

D.若甲为NaHCO3, 则丁可能是HCl

4.在复杂的体系中, 确认化学反应先后顺序有利于解决问题, 下列化学反应先后顺序判断正确的是 ( )

A.在含等物质的量的AlO2-、OH-、CO32-的溶液中, 逐滴加入盐酸:AlO2-、OH-、CO32-

B.在含等物质的量的FeBr2、FeI2的溶液中, 缓慢通入氯气:I-、Br-、Fe2+

C.在含等物质的量的Ba (OH) 2、KOH的溶液中, 缓慢通入CO2:KOH、Ba (OH) 2、K2CO3、BaCO3

D.在含等物质的量的Fe3+、Cu2+、H+的溶液中加入锌粉:Fe3+、Cu2+、H+、Fe2+

5.废弃物资源化对于建设资源节约型社会具有重要的意义。铝灰是铝加工行业的废渣, 其主要成分为Al、Al2O3, 可能还含有KCl、FeO、Fe2O3、MgO、SiO2、MnO2中的若干种。为了确认其成分, 某同学依次进行了以下实验:

①将过量的稀盐酸加入铝灰中, 充分反应后过滤得到溶液甲和固体乙;

②取少量溶液甲滴加AgNO3溶液, 生成白色沉淀;

③取少量溶液甲分成两等份, 向其中一份滴加K3[Fe (CN) 6]溶液, 产生蓝色沉淀;向另一份滴加KSCN溶液, 溶液变成血红色;

④取少量溶液甲加入过量NaOH溶液, 并置于空气中。充分反应后经过滤、洗涤、灼烧得到1.60g固体丙, 将固体丙置于氢气流中加热, 充分反应后得到1.12g固体丁。

根据以上实验现象或数据, 该同学得出的结论正确的是 ( )

A.根据①可推出铝灰中一定含有SiO2

B.根据②可推出铝灰中一定含有KCl

C.根据③可推出铝灰中一定含有FeO和Fe2O3

D.根据④可推出固体丙中一定不含MgO

6.某溶液X中可能含有NO-3、Cl-、SO2-4、CO2-3、NH+4、Fe2+、Fe3+、Al3+和K+中的几种, 且所含阴离子的物质的量相等。为确定该溶液X的成分, 某学习小组做了如下实验:

则下列说法正确的是 ( )

A.若含有Fe3+, 则一定含有Cl-

B.SO42-、NH4+一定存在, NO3-、Cl-可能不存在

C.CO2-3、Al3+、K+一定不存在

D.气体甲、沉淀甲一定为纯净物

7.硝酸铝[Al (NO3) 3]是一种常用媒染剂。工业上用铝灰 (主要含Al、Al2O3、Fe2O3等) 制取硝酸铝晶体[Al (NO3) 3·9H2O]的流程如下:

(1) 写出反应Ⅰ中的离子方程式:____ (任写一个) 。

(2) 若在实验室中完成反应Ⅱ, 为避免铝的损失, 需要解决的问题是____, 可采取的措施为____。

(3) 温度高于200℃时, 硝酸铝完全分解成氧化铝和两种气体 (其体积比为4∶1) , 该反应的化学方程式是____。

(4) 若用右图所示实验装置制取Al (NO3) 3, 通入水蒸气的作用是____。

8.甲、乙、丙、丁四种物质存在如下图所示的转化关系, 反应的条件和部分产物已略去。已知:甲、乙是两种常见的金属, 反应Ⅲ是工业上制盐酸的反应。

回答下列问题:

(1) 反应Ⅰ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, 写出该物质与NaHCO3溶液反应的离子方程式:___。与甲在同一周期的金属元素 (包括甲) , 按单质熔点由高到低的顺序排列依次为____ (填元素符号) 。

(2) 反应Ⅱ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___;写出反应Ⅱ的化学方程式:____。

(3) 通过比较反应Ⅰ、Ⅱ的反应条件, 可得出甲的金属性比乙的金属性____ (填“强”或“弱”) 。

(4) 下列关于第三周期金属元素的单质及其化合物的说法正确的是____ (填字母) 。

a.工业上一般用电解法进行冶炼, 获取单质

b.金属阳离子都具有相同的电子排布式

c.氢氧化物都容易分解得到相应的氧化物

d.金属氯化物都是电解质, 都属于离子化合物

9. (1) 铜是生命必需的元素, 也是人类广泛使用的金属。

①向CuCl2和FeCl3的混合溶液中加入CuO粉末会产生新的沉淀, 写出该沉淀的化学式:____。

②将SO2气体通入CuCl2溶液中, 生成CuCl沉淀的同时, 还有产物____ (填化学式) 。

③现代工业上, 主要采用高温冶炼黄铜矿 (CuFeS2, 也可表示为Cu2S·Fe2S3) 的方法获得铜。火法炼铜首先要焙烧黄铜矿:。反应中每转移0.6mol电子, 有____mol硫被氧化。

④Cu2O投入足量的某浓度的硝酸中, 若所得气体产物为NO和NO2的混合物, 且体积比为1∶1, 发生反应的化学方程式为___。

(2) 化合物A由氯和氧两种元素组成, 常温下该物质为气态, 测得该气体对空气的相对密度为3.0, A溶于水可得只含单一溶质B的弱酸性溶液, B溶液在放置过程中其酸性会增强。常温下, 气体A与NH3反应生成离子晶体C、气体单质D和常见液体E, D为空气中含量最多的物质。 气体A可用氯气与潮湿的Na2CO3反应制得, 同时生成两种钠盐。请回答下列问题:

①气体A的电子式为___, 气体单质D对应元素在周期表中的位置为____。

②用化学方程式表示B溶液酸性增强的原因:___。

③气体A与NH3反应的化学方程式为___。

④试写出制取气体A的化学方程式:___。

⑤设计实验探究离子晶体C的成分:___。

10.下列实验步骤是兴趣小组对某混合样品含量的测定, 样品成分为FeO、FeS2、SiO2及其他杂质, 杂质不与酸碱反应, 受热稳定 (步骤中所加试剂均为足量) 。

①称量mg样品灼烧。装置如下:

请回答下列问题:

(1) 连接好仪器后, 如何检查整套装置的气密性?____。

(2) A瓶内所盛试剂是____溶液。灼烧完成后熄灭酒精灯, 若立即停止通空气, 可能对实验的影响是:____ (写两点即可) 。

(3) 步骤②中加入H2O2溶液的离子方程式为____。若此步骤不加入H2O2溶液对测定硫元素含量的影响是____ (填“偏高”“偏低”或“无影响”) 。

(4) 连续操作1为____、洗涤、____、称量;连续操作2为洗涤、____、称量。

(5) 从步骤③的b g滤渣入手, 可测定SiO2的含量, 下面各组试剂中不适合测定的是____ (填字母) 。

A.NaOH溶液、稀硫酸

B.Ba (OH) 2溶液、盐酸

C.氨水、稀硫酸

D.NaOH溶液、盐酸

(6) 求样品中FeO的质量分数 (列出算式即可) :____。

【参考答案及解析】

一、钠及其化合物的性质与应用

1.C 【解析】碱金属单质的导热性强, 钠钾合金在常温下呈液态, 可在核反应堆中用作热交换液, A说法正确;Na2O2可与CO2反应生成O2, 可用作潜水艇中的供氧剂, B说法正确;Na2CO3溶液碱性强, 不能用于治疗胃酸过多, 治疗胃酸过多的是NaHCO3, C说法错误;NaHCO3溶液与酸性溶液能快速反应放出CO2, 用于制泡沫灭火剂, D说法正确。

2.A 【解析】实验中Na燃烧生成Na2O2, Na2O2吸收空气中的水分生成NaOH。铝片表面有Al2O3, NaOH能与Al2O3、Al反应。实验中产生的泡沫里存在O2和H2的混合气体。NaOH与Al2O3的反应不是氧化还原反应。

3.B 【解析】实验中Na2CO3和NaHCO3的物质的量相同, 均为0.01 mol, 与同浓度盐酸反应时, NaHCO3反应速率快, A说法错误;若最终两气球体积相同, 则Na2CO3应完全反应, n (HCl) ≥0.02mol, c (HCl) ≥2mol·L-1, B说法正确;若最终两气球体积不同, 则c (HCl) <2 mol·L-1, C说法错误;最终两溶液中Na+、Cl-的物质的量不相同, 甲是乙的两倍, D说法错误。

4. (1) 0.2

(2) 224

【解析】CO32-+H+——HCO3-, HCO3-+H+——H2O+CO2↑。从生成CO2消耗盐酸的体积可以看出, A溶液的溶质是Na2CO3和NaHCO3, B溶液的溶质是Na2CO3, C溶液的溶质是NaOH、Na2CO3。 (1) 用B曲线计算。与Na2CO3反应生成CO2的盐酸为100 mL, (2) B溶液中, n (CO2) =n (Na2CO3) =0.01mol, V (CO2) =224 mL。 (3) C溶液中, 与NaHCO3反应的盐酸为25mL, n (NaHCO3) =0.025L×0.2mol·L-1=0.005mol。所以原溶液中含有0.005mol Na2CO3, 与之反应生成NaHCO3的盐酸为25mL, 则与NaOH反应的盐酸为50mL, n (NaOH) =0.01mol。所以, C溶液中n (NaOH) ∶n (Na2CO3) =2∶1。

5. (1) BaCl2 (或其他合理答案)

(3) ①2Na2O2+2SO2——2Na2SO3+O2②由于Na2O2有氧化性, 反应过程中有部分Na2SO3被氧化成Na2SO4, 与加入的BaCl2反应产生难溶于酸的BaSO4沉淀

【解析】 (1) Na2O2易与水和CO2反应, 在空气中会变质, 最终生成Na2CO3。如果能证明样品中有CO32-, 则可证明样品已经变质。 (2) 实验①说明Na2O2与水反应除生成NaOH外, 还生成了有强氧化性的物质;实验②说明反应生成了H2O2, 有强氧化性的物质就是H2O2。由此可知, Na2O2与水反应时, 先发生复分解反应生成NaOH和H2O2, 然后H2O2分解生成H2O和O2。 (3) 类比Na2O2和CO2的反应可知, Na2O2与SO2反应时可生成N2SO3和O2。因为Na2O2有氧化性, 反应过程中还有部分Na2SO3被氧化成Na2SO4, 与加入的BaCl2反应产生难溶于酸的BaSO4沉淀。

二、铝及其化合物的性质与应用

1.D 【解析】合金的熔点比单一金属的熔点低, 硬度比纯金属单质大;镁铝合金腐蚀时, 有可能铝先被腐蚀, 如镁铝合金接触到NaOH溶液。

2.D 【解析】2Na+2H2O ——2NaOH+H2↑, 2Al+2NaOH+2H2O——2NaAlO2+3H2↑, 据此可知, A说法正确;铝钠合金若投入一定量的水中可得无色溶液, 则反应中Al没有剩余, n (Al) ≤n (Na) , B说法正确;铝钠合金投入足量氯化铜溶液中, Na与水反应生成的NaOH会与Cu2+反应生成Cu (OH) 2沉淀, Al会置换出Cu, 所以会有Cu (OH) 2沉淀也可能有铜析出, C说法正确;等质量的铝和钠分别与足量的盐酸反应时, 铝放出的氢气多, 若m g不同组成的铝钠合金投入足量盐酸中, 放出的H2越多, 则铝的质量分数越大, D说法错误。

3.C 【解析】OA段的反应是沉淀的生成:Mg2++2OH-——Mg (OH) 2↓, Al3++3OH-——Al (OH) 3↓;AB段的反应是Al (OH) 3的溶解:Al (OH) 3+OH-——AlO2-+2H2O;CD段的反应是Al (OH) 3的生成:AlO2-+H2O+H+——Al (OH) 3↓。AB段溶解和CD段生成的Al (OH) 3一样多, CD段消耗盐酸的体积是AB段消耗NaOH溶液体积的两倍, 说明NaOH溶液的浓度是盐酸浓度的两倍, 即。BC段没有沉淀生成和溶解, 发生的反应是盐酸和NaOH溶液的中和反应。在3mL溶液中, 盐酸为2 mL, NaOH溶液为1 mL, 所以V[NaOH (aq) ]=6mL+1mL=7mL。

4. (1) Al2O3+6H——+2Al3++3H2O

(3) 硫氰化钾 (或苯酚溶液等合理答案)

(4) NaHCO3制纯碱 (或作发酵粉等合理答案)

(5) 1.12L

【解析】Al2O3是两性氧化物, Fe2O3、MgO是碱性氧化物, SiO2是酸性氧化物。铝土矿中的成分能与HCl反应的有Al2O3、Fe2O3、MgO, 不反应的是SiO2, 所以固体A为SiO2。滤液B中有Al3+、Fe3+、Mg2+, 再加入过量烧碱, Al3++4OH-——AlO2-+2H2O, Fe3++3OH-——Fe (OH) 3↓, Mg2++2OH-——Mg (OH) 2↓, 沉淀C为Fe (OH) 3、Mg (OH) 2的混合物。滤液D为NaAlO2、NaOH (过量) 的混合液, NaAlO2能与过量CO2反应生成Al (OH) 3和NaHCO3。 滤液E为NaHCO3。沉淀F为Al (OH) 3, Al (OH) 3灼烧得到Al2O3。铝土矿中能与NaOH溶液反应的有Al2O3、SiO2, 其余均不反应, 所以固体X为Fe2O3、MgO。向NaAlO2溶液中通入CO2, 当反应生成Al (OH) 3和CO32-时, 消耗的CO2最少, 2AlO2-+CO2+3H2O ——2Al (OH) 3↓+CO32-, 生成0.1mol Al (OH) 3时, 最少需要0.05mol CO2。

(2) 如按第二个流程, 则得到同样n mol Al (OH) 3, 消耗的NaOH、HCl的理论量均为n mol, 大于第一个流程的消耗量, 相对而言, 第一个流程更符合节约的原则

【解析】 (1) Al3+和AlO-2发生互促水解生成, 若总共得到n mol Al (OH) 3, 则需要, 故需要。 (2) 如按第二个流程回收处理, 有关反应为:Al (OH) 3+NaOH——NaAlO2+2H2O, NaAlO2+HCl+H2O——Al (OH) 3↓。则得到同样n mol Al (OH) 3, 消耗的NaOH、HCl的理论量均为n mol, 大于第一个流程的消耗量, 相对而言, 第一个流程更符合节约的原则。

三、铁、铜及其化合物的性质与应用

1.A 【解析】在FeCl3溶液中加入FeCl3固体, 溶液变成红褐色, 原因是水解生成的Fe (OH) 3增多, 但FeCl3的水解程度没有增大。

2.D 【解析】甲实验得到的沉淀中含有Fe (OH) 3、Cu (OH) 2, 加热后得到Fe2O3和CuO, 通过H2还原后不能得到纯净的铜;乙实验中加了过量的铁粉, 过滤所得的滤渣中含有铁、铜等物质, 也不能得到纯净的铜;丙实验中用盐酸溶解了滤渣中过量的铁, 最后可以得到纯净的铜。因为锌比铁活泼, 所以方案乙中加入的铁不能还原Zn2+。甲方案中没有涉及化合反应, 丙方案中可能产生汞和酸性废水, 从而导致环境污染。

3.B 【解析】由题意可知, 滤液中的阳离子只有Fe2+和H+。向滤液中滴加2mol·L-1的NaOH溶液至40 mL时开始出现沉淀, 则n (H+) =n (NaOH) =0.08 mol, 溶液中含有0.04mol H2SO4。在原固体混合物中总共加入了0.22 mol H2SO4。由SO42-的物质的量守恒可知, n (FeSO4) =0.22mol-0.04mol=0.18mol,

4. (1) 溶液变为血红色

(2) 不合理Cu能将Fe3+还原为Fe2+

(3) Fe2O3和Cu2O的混合物Fe2O3+6H+——2Fe3++3H2O, Cu2O+2H+——Cu+Cu2++H2O, 2Fe3++Cu ——2Fe2++Cu2+

(5) B D蒸发结晶

【解析】 (1) 若红色粉末是Fe2O3, 加足量稀硫酸后, 反应生成Fe3+, 再加入KSCN溶液时溶液会呈血红色。 (2) 当红色粉末是Fe2O3和Cu2O的混合物时, Cu2O与酸反应生成Cu和Cu2+, Fe2O3与酸反应生成Fe3+, Cu能将Fe3+还原为Fe2+, 当二者恰好反应时, 滴加KSCN溶液后溶液也不会变红色。 (3) 若假设1成立, 溶液应呈血红色;若假设2成立, 溶液中应有固体铜。满足题目条件的红色粉末只能是Fe2O3和Cu2O的混合物, 且Cu与Fe3+恰好反应。 (4) (5) 在红色粉末中加入稀硫酸后, 得到FeSO4和CuSO4的混合溶液。从各离子沉淀的pH范围看, 要除去Fe2+而Cu2+不被沉淀, 应加入氧化剂将Fe2+氧化为Fe3+, 然后加入Cu2 (OH) 2CO3调整溶液的pH, 使Fe3+完全沉淀。为了不引入新的杂质, 不能使用Cl2和NaOH溶液。

(3) SO2+2Fe3++2H2O——2Fe2++SO42-+4H+取反应后的溶液两份于试管中, 向一份中加入酸化的KMnO4溶液, 若褪色, 则含有+2价铁;向另一份中加入KSCN溶液, 若出现血红色溶液, 则含有+3价铁 (或其他合理答案)

【解析】 (1) 甲溶于足量浓硝酸得到蓝色溶液, 说明甲中含有铜元素;向该溶液中加入足量Ba (NO3) 2溶液生成46.6g沉淀, 此沉淀是BaSO4, 说明甲中含有硫元素。, 故甲的化学式为Cu2S。 (2) 在分析乙的实验中, 得到的28g红棕色固体是, 说明A中含有0.35mol铁原子。乙与红棕色固体的组成元素相同, 则乙是铁的氧化物。向B中加入8.0g铜粉, 发生的反应为2Fe3++Cu——2Fe2++Cu2+, 反应后剩余1.6g Cu, 则参与反应的Cu为6.4g, 即0.1mol, 故B中含有0.2mol Fe3+, 其中应含有Fe2+的物质的量为0.35 mol-0.2 mol=0.15mol, 所以n (Fe3+) ∶n (Fe2+) =4∶3, 乙的化学式为Fe7O9或3FeO·2Fe2O3。 (3) Cu2S在足量氧气中充分灼烧的气体产物为SO2, 将SO2通入一定量A溶液中, Fe3+会氧化SO2生成硫酸, Fe3+被还原为Fe2+。可根据Fe2+的还原性, 用KMnO4溶液检验Fe2+;根据Fe3+的显色反应, 用KSCN溶液检验Fe3+。

四、碳、硅及其化合物的性质与应用

1.B 【解析】石英、水晶、硅石的主要成分都是二氧化硅。

2.A 【解析】粗硅的制备和提纯反应都是氧化还原反应。

3.B 【解析】因为弱酸一般不能制强酸, 故CO2通入CaCl2溶液中无明显现象;过量CO2通入石灰水中生成可溶性Ca (HCO3) 2;反应②中生成硅酸沉淀;反应④中析出NaHCO3晶体;反应⑤中析出Al (OH) 3沉淀。

4. (1) ⅣA最外层均有4个电子, 最内层均有2个电子

(2) 氢氟酸SiO2+4HF——SiF4↑+2H2O

(4) 50%

【解析】 (1) 由题意知, A为硅元素, 比硅相对原子质量小的同族元素为碳。 (2) C为SiO2, 能与SiO2反应的酸只有氢氟酸。 (3) SiO2与Na2CO3在高温下反应生成Na2SiO3和CO2, 含SiO2的材料、普通玻璃、石英玻璃以及Al2O3等都能与Na2CO3在高温下反应, 故不能用以上材质的坩埚熔融Na2CO3。 (4) 若SiO2恰好或过量, 与CaCO3反应的方程式只有一个:过量, 除发生上述反应外, 还会发生反应:。总之, CaCO3的多少决定了CO2的产量, 通过关系式CaCO3~CO2知, n (CaCO3) =0.5 mol, 则m (CaCO3) =50g。混合物中CaCO3的质量分数为

透闪石的摩尔质量

由①②式得:x=2, y=5

则样品的化学式为Ca2Mg5Si8O22 (OH) 2

【解析】 (1) 将CaxMgySi8O22 (OH) m改写为氧化物形式:xCaO·yMgO·8SiO2·。根据正、负化合价之和为0得2x+2y+32-44-m=0, 即2x+2y-m=12。 (2) 对矿物样品粉末灼烧至恒重, 发生的反应为:透闪石中含8mol Si原子, 灼烧后减少的质量为的质量, 则减少的质量与灼烧后固体中Si元素的质量比为。 (3) 实验①中, 溶于酸的是CaO、MgO, 将沉淀灼烧得到的4.80g固体是SiO2;实验②中, 样品减少的质量是反应生成的水的质量。

五、卤素及其化合物的性质与应用

1.D 【解析】A项说明Cl2具有氧化性;Cl2没有漂白性, Cl2与水反应生成的HClO有漂白性。

2.D 【解析】Fe2+、S2-、SO32-能被Cl2氧化, Ag+能与Cl-反应生成沉淀, OH-能与Cl2反应;Fe3+和Ba2+不与Cl2或氯水反应。

3.D 【解析】A项, 除杂时, 所加的试剂都是过量的, 过量的Ba2+需要用CO32-沉淀, 所以Na2CO3溶液应在加入BaCl2溶液之后加;B项, MgCl2·6H2O灼烧时会发生水解, 生成Mg (OH) Cl和HCl气体, 最终无法得到无水MgCl2;C项, 电解饱和食盐水是一个将电能转化为化学能的过程;D项, 第③步得到的溴水浓度较小, 从第③步到第⑤步的目的是为了浓缩富集溴。

4. (1) 2∶1

(2) O2

(3) 连续测定溶液的pH

(4) B、E、D重结晶

【解析】 (1) 反应Ⅰ中的氧化剂是NaClO3, 还原剂是Na2SO3, 根据电子得失守恒原理知, NaClO3和Na2SO3的物质的量之比为2∶1。 (2) 反应Ⅱ中, ClO2和NaOH溶液及H2O2反应生成NaClO2, 氯元素化合价降低, 则H2O2中氧元素化合价升高, 还有O2和H2O生成。 (3) NaOH过量时溶液显碱性, 可通过连续测定溶液的pH判定。 (4) NaClO2的溶解度随温度升高而增大, 可先将NaClO2溶液蒸发一部分水分, 然后冷却结晶即可析出晶体, 最后过滤得到晶体。

(3) ①SO2-3+I2+H2O——2H++SO2-4+2I-②分液分液漏斗、烧杯③从水层中取少量溶液, 加入1~2 mL淀粉溶液, 加盐酸酸化, 滴加FeCl3溶液, 若溶液变蓝, 说明废水中含有I-;若溶液不变蓝, 说明废水中不含有I-

【解析】根据有关物质的结构特点和性质, 推出A是H元素, B是C元素, C是N元素, D是O元素, E是Na元素, F是Cl元素。 (1) 工业上可电解饱和食盐水或熔融氯化钠制备氯气。 (2) C、O、Na组成的化合物是Na2CO3或NaHCO3, 其中Na2CO3中钠的质量分数为43%。Na2CO3溶液中, CO2-3水解使溶液显碱性。 (3) SO2-3有还原性, 可被I2氧化为SO2-4, I2被还原为I-而进入溶液。CCl4和水互不相溶, 可用分液法分离出CCl4。在分液后的水层中通入足量Cl2, 将I-氧化为I2, 进一步分离得到I2。实验的第二步是检验含碘废水中是否含有I-, 结合题目提供的试剂可知, 应使用FeCl3溶液将I-氧化为I2, 通过I2使淀粉溶液变蓝来检验。

六、硫及其化合物的性质与应用

1.A 【解析】将SO2投入Ba (NO3) 2溶液中, SO2与水反应可生成亚硫酸, 溶液显酸性, 等于溶液中有了硝酸, 硝酸可氧化SO2, A中得到的白色沉淀是BaSO4。

2.C 【解析】途径①属于浓硝酸和非金属单质的反应, 浓硝酸表现了强氧化性, A说法正确;途径②③的第二步反应为可逆反应, 可通过增大O2的浓度来提高二氧化硫的转化率, 降低成本, B说法正确;由途径 ① ② 分别制取1mol H2SO4, 理论上各消耗1 mol S, 各转移6mol e-, 而途径③转移7 mol e-, C说法错误。

3.C【解析】所得沉淀是, 则反应后溶液中SO2-4的物质的量是0.05 mol, Fe2 (SO4) 3溶液中SO2-4的物质的量是0.03mol, 所以由SO2反应生成的SO2-4的物质的量是0.02mol, A、B说法正确;Cl2的氧化性比Fe3+强, SO2先与Cl2反应, 后与Fe3+反应, 当SO2只与Cl2反应时, n (Cl2) =n (SO2) =0.02mol, 混合气体体积为0.896L, 当Fe3+反应完时, 与Fe3+反应的SO2为0.01mol, 与Cl2反应的SO2为0.01 mol, 混合气体的体积为0.672L, D说法正确。

4. (1) ①相同Cu粉红热, 并产生棕黄色烟

(2) AC

【解析】 (1) ①SO2有漂白性, Cl2与水反应生成强氧化性的HClO, 都能使品红溶液褪色。②SO2有较强的还原性, 碘水有较强的氧化性, I2被还原导致碘水褪色。 (2) A项, 氨水与SO2反应生成SO2-3, 进一步生成BaSO3沉淀;C项, 硝酸具有强氧化性, 把SO2氧化为SO2-4, 生成BaSO4沉淀。 (3) X中S和O的原子个数比为最后产物中有BaSO4沉淀, 所以反应物为S2O2-3、Cl2、H2O, 生成物为SO2-4、Cl-、H+, 配平即可。

5. (1) 第四周期、第Ⅷ族

(4) SO3合理分解反应可能部分发生非氧化还原反应 (或其他合理答案)

【解析】由题意知, B是Fe2O3, C是SO2, A中含有Fe元素和S元素。将SO2通入H2O2溶液中, SO2被氧化为H2SO4, 在此溶液中加入BaCl2溶液可得到BaSO4沉淀。, 故A的化学式为FeS2。将FeS2溶于稀硫酸中, 反应生成FeSO4、H2S和S。将FeSO4固体隔绝空气充分灼烧, 使其分解, 可得到等物质的量的Fe2O3和SO2, 根据原子守恒可知, 另外一种化合物为SO3。有同学认为该分解反应得到的固体产物中除Fe2O3外, 还可能会有含Fe元素的低价态物质, 这种观点是合理的, 因为该分解反应中还可能部分发生非氧化还原反应。

七、氮及其化合物的性质与应用

1.C 【解析】根据钠与水的反应可知, 反应①正确;根据Ca (OH) 2和NH4Cl的反应及有关信息可知, 反应②正确;根据Mg (OH) 2受热分解的性质和有关信息可知, 反应③正确;根据NH4Cl和NaOH的反应及有关信息可知, 反应④正确。

2.D 【解析】若将A与B连接, 打开止水夹, 水沿导管由广口瓶进入烧瓶中, 若将A与C连接, 打开止水夹, 则广口瓶中长导管口有气泡产生, A、B、C三项错误;氨气溶解于水也可以形成负压, 应用该装置可以验证, D项正确。

3.C 【解析】因为硝酸与金属反应没有气体放出, 故硝酸的还原产物为NH4+, A说法正确;加入NaOH溶液时, DE段没有沉淀产生, 发生的反应是NH4++OH-——NH3·H2O, B说法正确;EF段是Al (OH) 3溶于NaOH溶液, n[Al (OH) 3]=n (NaOH) =5mol·L-1×2×10-3L=0.01 mol, 即原混合物中含有0.01mol Al, n (NH4+) =5 mol·L-1×3×10-3L=0.015mol, 反应中转移电子的物质的量为0.015mol×8=0.12mol, 故Fe和Al的物质的量之和为为0.03mol, 铁和铝的物质的量之比为3∶1, C说法错误;沉淀0.04mol Al3+和Fe3+需要0.12mol NaOH, 其溶液体积为24 mL, 故C点所加NaOH溶液的体积为31mL-24mL=7mL, D说法正确。

4. (1) 导致酸雨造成光化学烟雾

(2) 3∶2 3∶4 3mol

(4) 5∶23

【解析】 (1) 氮氧化物可导致硝酸型酸雨和光化学烟雾。 (2) 反应①中, 氧化剂NO和还原剂NH3的物质的量之比为3∶2;反应②中还原产物与氧化产物都是N2, 二者的物质的量之比为3∶4;反应③中每生成1mol N2, 转移3mol电子。 (3) 装置A中反应产生NH3, 装置B中反应产生NO, 两气体混合后经过碱石灰干燥, 在装置E中发生反应生成N2, 剩余的NH3可被浓硫酸吸收。如果换用B装置制NH3, 则是固体和液体反应, 可选用浓氨水和生石灰反应。 (4) NH3和氮氧化物的物质的量之比为7∶6, 设NH3的物质的量为7 mol, 则NO和NO2为6mol, 根据电子得失守恒原理得4n (NO2) +2n (NO) =3×7 mol, 又n (NO2) +n (NO) =6mol, 解得n (NO2) =4.5 mol, n (NO) =1.5mol。故n (NO) ∶n (NO2) =1∶3, m (NO) ∶m (NO2) =5∶23。

(2) ①②NH4Al (SO4) 2取少量A的溶液于试管中, 加入足量的稀盐酸酸化, 再加入BaCl2溶液, 若有白色沉淀产生, 则说明A中含有的阴离子为硫酸根离子③Al (OH) 3+OH——-AlO-2+2H2O④3Cl2+8NH3——N2+6NH4Cl

【解析】 (1) A为两种元素形成的化合物, 且E与水反应生成的G的浓溶液遇C有白烟产生, 则C是NH3, A是由N、Cl两种元素形成的化合物NCl3, B是次氯酸, X是O2, D是NO, E是NO2, G是HNO3。 (2) 由题意可知, 气体C是NH3, 则A中含有NH+4;沉淀B是Al (OH) 3, 则A中含有Al3+。共用去NaOH的物质的量为0.050 mol, 若NH+4为0.01mol, 则需耗用NaOH 0.01 mol, 与Al3+反应的NaOH为0.04mol, Al3+为0.01mol;若1mol A中含有1 mol Al3+, 则A的摩尔质量为237g·mol-1, 237-18-27=192, 两个SO2-4的式量之和恰好为192, 所以A的化学式为NH4Al (SO4) 2。Cl2有氧化性, NH3有还原性, 二者反应生成N2和HCl, HCl与过量NH3反应生成NH4Cl。

八、元素化合物知识的综合应用

1.D 【解析】A项, 硝酸银见光易分解, 溴易挥发;B项, I2溶于CCl4中是一种物理变化, Cl2溶于NaOH溶液中发生了化学反应;C项, 酸雨暴露在空气中pH变小是因为H2SO3变成了H2SO4, SO2通入氯水中pH变小是因为反应生成了HCl和H2SO4;D项, 铁和铝在冷的浓硝酸或浓硫酸中能发生钝化。

2.B 【解析】A项, SO2使溴水和酸性高锰酸钾溶液褪色是其还原性所致;C项, 浓硫酸使蔗糖和纸张炭化变黑是其脱水性所致;D项, SiO2没有导电性。

3.A 【解析】若甲为N2, 丁是O2时, 乙是NO, 丙是NO2, A项正确;若甲为Fe, 丁是Cl2时, 乙是FeCl3, FeCl3与Cl2不反应, B项错误;若甲为AlCl3, 丁是NH3时, 乙是Al (OH) 3, Al (OH) 3与NH3或氨水不反应, C项错误;若甲为NaHCO3, 丁是HCl时, 乙是NaCl, NaCl和HCl不反应, D项错误。

4.D 【解析】Al (OH) 3能与OH-反应, A项中反应的正确顺序是OH-、AlO2-、CO32-;离子的还原性强弱顺序为I->Fe2+>Br-, B项中反应的正确顺序是I-、Fe2+、Br-;Ba2+能与反应生成的CO32-结合生成沉淀, C项中反应的正确顺序是Ba (OH) 2、KOH、K2CO3、BaCO3;离子的氧化性强弱顺序为Fe3+>Cu2+>H+, D项中反应的顺序正确。

5.D 【解析】固体中SiO2、MnO2都不溶于稀盐酸, 根据实验①不能推出铝灰中一定含有SiO2, A项错误;实验 ② 说明溶液甲中含有Cl-, 但实验①中加稀盐酸引入了Cl-, 根据实验②不能推出铝灰中一定含有KCl, B项错误;实验③说明溶液甲中含有Fe2+和Fe3+, 但Fe2+很容易被空气中的氧气氧化为Fe3+, 甲溶液中的Fe3+可能来自Fe2+的氧化, 根据③不能推出铝灰中一定含有FeO和Fe2O3, C项错误;实验④中的数据说明固体丙是Fe2O3, 固体丁是Fe, 根据④可推出固体丙中一定不含MgO, D项正确。

6.A 【解析】在溶液X中加入过量NaOH溶液得到气体甲0.02 mol, 说明X中含有0.02mol NH4+。在溶液甲中逐滴加入稀盐酸, 无明显现象, 说明溶液甲中没有AlO2-, 溶液X中没有Al3+。4.66g沉淀乙是BaSO4, 说明溶液X中含有0.02mol SO42-。1.6g固体乙是Fe2O3, 说明溶液X中含有0.02 mol Fe元素。因为Fe2+和Fe3+与CO32-不能共存, 所以溶液X中没有CO32-。在溶液X中加入足量稀硫酸有气体乙产生, 该气体只能是由Fe2+和硝酸反应生成, 故溶液X中含有Fe2+和NO3-。若X中含有Fe3+, 根据电荷守恒原理可知, 其中一定含有Cl-, A项正确;X溶液中一定存在NO3-, 可能存在K+, B、C两项错误;沉淀甲可能是Fe (OH) 2和Fe (OH) 3的混合物, D项错误。

(2) 如何控制反应终点 (或硝酸的用量) 将加入稀硝酸改为通入过量CO2

(4) 升高温度、搅拌, 加快反应速率

【解析】 (1) 铝灰中的Al和Al2O3能与NaOH溶液反应, 生成偏铝酸盐。 (2) 反应Ⅱ中加入稀硝酸的目的是使AlO-2转化为Al (OH) 3, 因为Al (OH) 3能溶解于过量的硝酸中, 所以实验的关键是如何控制反应终点 (或控制硝酸的用量) 。因为Al (OH) 3不能溶于弱酸, 故可将加入稀硝酸改为通入过量CO2。 (3) Al (NO3) 3受热完全分解成Al2O3和两种气体 (其体积比为4∶1) , 结合硝酸的分解规律, 可知此两种气体是NO2和O2。 (4) 在图示装置中通入水蒸气时, 可以升高反应的温度且能起到搅拌作用, 加快反应速率。

(2) 第四周期、第Ⅷ族

(3) 强

(4) ab

【解析】 (1) 甲是Na, Na与水反应生成NaOH和H2, NaOH和NaHCO3反应生成Na2CO3和水。第三周期中, 熔点最高的金属是Al, 最低的是Na。 (2) 乙是铁, 铁是过渡金属元素。 (3) 钠在常温下与水剧烈反应, 铁在高温下才与水反应, 故钠的金属性比铁的强。 (4) NaOH不易分解, AlCl3不是离子化合物。

(2) ①第二周期、第ⅤA族②2HClO——2HCl+O2↑③3Cl2O+10NH——36NH4Cl+2N2+3H2O④2Cl2+2Na2CO3+H2O——Cl2O+2NaHCO3+2NaCl⑤取少量晶体溶于水, 分成两份于试管中, 一份加入浓NaOH溶液, 加热, 若产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体, 证明其中含有NH+4;另一份加入用硝酸酸化的硝酸银溶液, 产生白色沉淀, 证明其中含有Cl-。由此证明该晶体为NH4Cl

【解析】 (1) ①CuCl2和FeCl3水解使溶液显酸性, 向混合溶液中加入CuO时, CuO与水解生成的酸反应, 使水解平衡正向移动, 溶液的pH增大, Fe3+进一步水解生成Fe (OH) 3沉淀。②将SO2气体通入CuCl2溶液中, Cu2+将SO2氧化为H2SO4, 在生成CuCl沉淀的同时还有H2SO4和HCl生成。③焙烧黄铜矿时, 铜元素由+2价降为+1价, 的硫元素由-2价升高为+4价, 氧元素由0价降为-2价, 当反应中转移18mol电子时, 有3mol硫元素被氧化, 故每转移0.6mol电子, 有0.1mol硫被氧化。④反应所得NO和NO2的物质的量之比为1∶1, 则该气体产物可看成是N2O3, 该反应方程式可写为Cu2O+HNO3→Cu (NO3) 2+N2O3↑+H2O, 根据化合价升降数相等配平氧化产物和还原产物得Cu2O+HNO3→4Cu (NO3) 2+N2O3↑+H2O, 再根据质量守恒配平化学方程式得2Cu2O+10HNO3——4Cu (NO3) 2+N2O3↑+5H2O。 (2) A由氯和氧两种元素组成, 常温下该物质为气态, 测得该气体对空气的相对密度为3.0, 则A的相对分子质量为29×3=87, A是Cl2O。A溶于水可得只含单一溶质B的弱酸性溶液, B溶液在放置过程中其酸性会增强, 则Cl2O与水反应生成HClO, HClO见光分解为HCl和O2, 溶液酸性增强。Cl2O与NH3反应生成离子化合物NH4Cl、N2和水。氯气与潮湿的Na2CO3反应可生成Cl2O、NaCl和NaHCO3。

10. (1) 向D中加水浸没导管, 夹紧止水夹a, 微热C, 导管口有气泡, 停止微热后, 若D导管中形成一段稳定的水柱, 则气密性良好

(2) 氢氧化钠 (或氢氧化钾等合理答案) D中溶液倒吸、SO2不能全部排出、测得硫元素的含量偏低 (任写两点即可)

(4) 过滤干燥 (烘干) 灼烧

(5) BC

非金属元素及其化合物 篇3

例1 氧族元素的各种性质可归纳整理如下：

[性质元素&8O&16S&34Se&52Te&单质熔点（℃）&-218.4&113&&450&单质沸点（℃）&-183&444.6&685&1390&主要化合价&-2&-2,+4,+6&-2,+4,+6&&原子半径&逐渐增大&单质与H2反应情况&点燃时易化合&加热化合&加热难化合&不能直接化合&]

請据表回答下列问题：

（1）硒的熔点范围是 ；

（2）碲的化合价可能有 ；

（3）硫、硒、碲的氢化物水溶液的酸性由强至弱的顺序是 (填化学式)；

（4）氢硒酸有较强的 填（“氧化性”或“还原性”），因此放在空气中长期保存易变质，其可能发生反应的化学方程式为 ；

（5）工业上Al2Te3可用来制备H2Te，完成反应方程式： Al2Te3+ ( )＝ Al(OH)3↓+ H2Te↑

[能量变化(ΔE)][氧族元素

的单质][O][a][b][c][d] （6）右图所示为氧族元素单质与H2反应过程中的能量变化示意图，其中a、b、c、d分别表示氧族中某一元素的单质，ΔE为相同物质的量的单质与H2反应过程中的能量变化（反应的热效应）。则：b代表 ，d代表 。（写名称）

解析 （1）分析表中信息，单质熔点规律：从氧→碲依次升高，则硒的熔点范围是113 ℃～450 ℃；（3）同主族，其氢化物水溶液的酸性与非金属性强弱顺序相反；（5）据原子守恒，推得另一种反应物为水；（6）放热最多的a是与H2反应最易的O2；吸热最多的d是最难反应的Te。答案：（1）113 ℃～450 ℃；（2）-2，+4，+6；（3）H2Te＞H2Se＞H2S；（4）还原性，2H2Se+O2＝2H2O+2Se ；（5）Al2Te3+6H2O＝2Al(OH)3↓+3H2Te↑；（6）硫，碲。

点评 考查元素单质及其化合物的知识应迁移运用，审题要注意将文字信息、图表信息与问题的联系，注意“结构决定性质”。思考相似性与递变性时应注意特殊性，有时还应注意结合基本概念与基本理论考虑。

考点2 综合化学实验考查（物质的分离提纯、无机物的制备，物质含量的测定等）

例2 工业上可以利用氟硅酸、碳酸氢铵制备冰晶石（Na3AlF6），其工艺如下：

[溶解][过滤][反应①][反应②][滤液①][滤液②][过滤][副产品（NH4）2SO4][Na3AlF6固体][SiO2固体][无色气体A][NH4HCO3][H2SiF6][H2O][Na2SO4][Al2(SO4)3]

请回答：

（1）反应①中生成的无色气体A是 ，滤液①的溶质是 ；

（2）经测定NH4HCO3溶液呈中性，请分析原因（结合离子方程式说明理由） ；

（3）经反应②后，过滤得到的冰晶石（Na3AlF6）固体，该固体上附着有杂质，需要洗涤，请简述如何证明冰晶石固体已经洗涤干净 ；

[O][t1][t2][温度（℃）][滤液①

溶质的

质量分数] （4）温度和NH4HCO3浓度会影响反应①的速率。现设计如下实验方案探究温度和NH4HCO3浓度对反应①速率的影响。请在表格空白处填写适当的反应条件。

[实验编号&实验目的&温度&c(NH4HCO3)&Ⅰ&为以下实验作参照&60℃&c1&Ⅱ&探究浓度对反应①速率的影响&&c2&Ⅲ&探究温度对反应①速率的影响&80℃&&]

（5）上图是滤液①中溶质质量分数随温度变化的曲线图：请分析t2 ℃时滤液①溶质质量分数下降的原因 。

解析 （1）分析工艺流程得出：反应①中当加入H2SiF6时，生成的气体CO2和NH4F。（2）NH4HCO3溶液呈中性的原因为：由于NH4HCO3电离出来的NH4+和HCO3-存在水解平衡，NH4++H2O⇌NH3·H2O+H+，HCO3-+H2O⇌H2CO3+OH-，两者的水解程度基本相同，所以溶液呈中性。（3）由于沉淀附着SO42-，只要证明SO42-洗干净，即沉淀洗涤干净。取洗涤后的溶液，向其中滴加BaCl2溶液，无现象，说明已经洗涤干净。（4）分析表中各项内容，旨在进行对比实验，故填写60℃；c1。（5）分析图象，考虑温度升高NH4F会分解或者NH4HCO3会分解，导致溶质的质量分数下降。

点评 物质制备综合实验题能有效地考查同学们对元素及其化合物性质的掌握程度。解答这类试题，应从实验原理入手，认真审题，抓住题眼，就能很快地理顺思路。

【专题训练】

1．最近媒体报道了一些化学物质，如：爆炸力极强的N5、比黄金还贵的18O、太空中的甲醇气团等。下列说法正确的是（ ）

A．18O2和16O2是两种不同的核素

B．甲醇（CH3OH）属于离子化合物

C．N5和N2是氮元素的两种同位素

D．由N5变成N2是化学变化

2．一种无色气体，可能由CO2、HCl、NH3、NO2、NO、H2中的一种或几种组成，将此无色气体通过盛有浓H2SO4的洗气瓶，发现气体减少一部分体积，继续通过装有固体Na2O2的干燥管，发现从干燥管出来的气体显红色。再将该气体通入倒立于水槽中、盛满水的试管内，发现试管内水位上升，最后仍为一满试管液体。则下列推断不正确的有（ ）

A．原气体一定含有NH3、NO、CO2

B．原气体一定不含HCl、NO2、H2

C．原气体中NO与CO2的体积比一定为2:3

D．无法确定H2是否存在

3．某同学按下列操作进行实验：在一块下衬白纸的玻璃片的不同位置分别滴加浓度均为0.1 mol·L-1的KBr、KI（含淀粉）、NaOH（含酚酞）、FeSO4（含KSCN）溶液各一滴，每种液滴彼此分开，围成半径小于表面皿的圆形（如图），在圆心处放置两粒芝麻大小的KClO3晶体，向KClO3晶体滴加一滴浓盐酸（ClO3-+5Cl-+6H+＝3Cl2↑+3H2O），立即将表面皿盖好，下列叙述不正确的是（ ）

[衬白纸的玻璃片][KClO3晶体][NaOH溶液

（含酚酞）][FeSO4溶液

（含KSCN）][KBr溶液][KI溶液(含淀粉)] [a][b][c][d][e]

A. a处溶液显黄色：2Br-+Cl2＝2Cl-+Br2

B. b处溶液显蓝色：2I-+Cl2＝2Cl-+I2

C. c处溶液的红色褪去：2OH-+Cl2＝Cl-+ClO-+H2O

D. d处溶液显红色：Fe2++Cl2＝Fe3++2Cl-

4．“9·11”事件发生后，美国世贸大厦轰然倒下。在清理废墟中，人们发现很多石棉。石棉是一种压缩强度大、柔软性强、耐热、耐火、耐酸和耐碱的腐蚀，而且价格低廉的硅酸盐。石棉有毒，能使人患肺癌。

（1）矿青石棉的化学式为Na2Fe5Si8O22(OH)2，写成氧化物的形式为 ；分子中铁的化合价为 ，我们可以看作 ；其物质的量分数为 。

（2）云母是一种重要的硅酸盐，它具有韧度、弹性、透明度、高电解强度、化学惰性和热稳定性。叶蜡石的成分为AlSi2(OH)O5，白云母可看作叶蜡石中的[14]Si(Ⅳ)被Al(Ⅲ)所取代，再由K（I）平衡其电荷形成的，则白云母写成氧化物的形式为 。

（3）研究表明，在原硅酸盐中，Al(Ⅲ)很容易取代Si(Ⅳ)而不会引起原硅酸盐结构大的变化。从立体几何的知识看，Al(Ⅲ)与Si(Ⅳ)最直接的关系是 。

5. X、Y、Z为不同短周期非金属元素的气态单质。在一定条件下能发生如下反应：Y+X→甲(g)，Y+Z→乙(g)。甲、乙可化合生成离子化合物，甲的相对分子质量小于乙。

（1）X的结构式是 。

（2）磷在Z气体中燃烧可生成液态丙分子，也可生成固态丁分子。已知丙分子中各原子最外层均是8电子结构，丙的电子式是 。磷单质和Z单质反应生成1 mol丙时，反应过程与能量变化如图Ⅰ所示，该反应的热化学方程式是 。

（3）某同学拟用图Ⅱ所示装置证明氧化性Z>I2，已知高锰酸钾与乙的浓溶液反应生成Z，则a是 的水溶液。若仅将a换为甲的浓溶液，实验时会产生大量白烟并有气体单质生成，该反应的化学方程式是 。

[乙的浓溶液][尾气处理][高锰酸钾][（固定装置略去）][a][能量][反应物的

总能量][生成物的

总能量][反应过程][丙][Z，磷][ΔH=-306 kJ·mol-1][Ⅰ Ⅱ]

非金属元素及其化合物 篇4

杨先洲（聊城一中）

耿颖涛（莘州中学）一．单元分析 1.内容结构

本章主要讨论硅、氯、硫和氮等典型元素及其重要化合物的性质，安排在第三章“金属及其化合物”之后，是常见无机物及其性质等知识的继续。这些内容既是学生今后继续学习化学的基础，也是在生活中经常要接触、需要了解和应用的化学常识。

非金属及其化合物知识受课时所限，不可能像过去那样分章详细介绍，只能相对集中，因此在设计教科书结构时，对教学内容进行了精选和整合。为了使学生对非金属及其化合物有一个整体的了解，本章对代表性元素各有侧重地选择有重要价值的单质及其化合物让学生学习、研究。在编排顺序上，将存在和用途十分广泛的元素硅及其化合物、典型的非金属元素氯及其化合物分节编写，将与当代环境关系十分密切的硫和氮的氧化物、用途广泛的两种酸──硫酸和硝酸以及氨分别合节编写，有分有合，突出重点，加强联系和对比。2.课程标准：

通过实验了解氯、氮、硫、硅等非金属及其重要化合物的主要性质，认识其在生产中的应用和对生态环境的影响。3.知识价值

本章具有巩固离子反应、氧化还原反应等基本知识的作用。在第三章的基础上，进一步介绍元素化合物知识和研究方法，为元素族概念的形成、元素性质的递变规律、元素周期表的形成积累感性材料，是学生认识元素周期律、元素周期表知识的重要基础。

本章在选材上着眼于这几种元素的单质及其重要化合物的主要性质，在知识安排上尽量使知识和用途相结合，理论和实际相结合，物质的重要性能与可能的负面作用相结合，从而使学生认识到常见无机物在生活和生产中的应用，以及与人类和环境的关系。例如，二氧化硅与硅酸盐产品的应用及其发展，氯气的性质与应用及其可能存在的问题，硫酸、硝酸和氨的性质及广泛用途，酸雨的形成等。这些内容不仅增强了学生的学习兴趣，而且培养了学生的科学态度和科学精神。另外，科学史话──“氯气的发现和确认”渗透了严谨、求实的科学思维品质的培养，科学视野──“新型陶瓷”“信使分子──NO”“火箭为什么能飞上天”等让学生体会知识的价值。这样，更全面地体现化学课程的科学教育功能。

二、学生分析

学生在日常生活中积累了的部分有关金属、非金属及其化合物的知识，通过第三章金属及其化合物的学习已经初步掌握元素化合物知识的学习方法和规律，例如用分类的方法学习钠、铝、铁的单质、氧化物、氢氧化物、盐的知识，并知道用离子反应和氧化还原反应进行分析，并进行相关的计算。但是方法的应用、相关计算等还不够熟练和准确，发现、分析、解决问题的能力还有待于进一步提高，再加上该部分知识出现的比较集中，内容繁杂而分散，而且和初中化学知识相比难度高、化学方程式多、记忆量大，所以在该章的学习中可能遇到的问题是，学生记忆后由于不理解反应的本质而容易遗忘。再加上课时分配减少，学习任务重，学生的反思、整理、消化时间不足而造成知识缺陷的不断积累。

三、单元教学目标 知识与技能：

（1）了解氯、氮、硫、硅等非金属单质的化学性质，认识不同的非金属单质性质有较大的差异。

（2）了解氯、氮、硫、硅的重要化合物的主要性质，认识某些非金属化合物既有相似的性质，又有各自的特性。

（3）认识氯、氮、硫、硅及其化合物的广泛用途，体会化学的创造性与实用性。过程与方法：

（1）通过实验进一步训练学生的操作技能，体会实验对认识和研究物质性质的重要作用，培养学生求实、创新的良好品质。

（2）以非金属知识的学习为线索，通过多种活动，帮助学生进一步掌握学习物质及其化学性质的一般方法，提高自主学习能力。情感态度与价值观：

了解氮循环对生态平衡的重要作用。了解某些污染物的来源、性质和危害，体会化学对环境保护的重要意义，培养学生关注社会的意识和责任感。

四、单元教学策略

1、对本单元的整体认识：

本章与第三章“金属及其化合物”的知识体系有所不同。第三章是按照单质、氧化物、氢氧化物和盐来分类，横向地介绍重要的金属及其化合物。本章沿“物质的性质与用途间的关系”这样一条主线，分别以第一节硅及其化合物、第二节氯及其化合物、第三节硫和氮的氧化物、第四节硫酸、硝酸和氨，四条支线，体现化学知识与科学精神、人文精神的渗透与融合。

与以往教科书明显不同的是，不过分强调知识的逻辑顺序，突出典型元素及其化合物，将零散知识点集中处理，从中发现共性，恰当体现知识的系统性、规律性。在注重知识内在逻辑的同时，突出了知识与社会、生活、健康、环境的联系，内容紧凑，层层深入。

第一，在几种非金属元素的选取上，分别选取了周期表中的第ⅣA、ⅤA、ⅥA、ⅦA族的各一种元素作为代表，学习其最典型的性质及用途，为必修2中元素周期表的学习奠定一定的基础，做好铺垫。

第二，本章书在编排上对每一种元素的学习均从同学们熟悉的自然和生活引入，带出每一节的核心内容，采用了“从自然到化学，从化学到社会”、“从自然界到实验室，从实验室到社会生活”的编排思路，将学生对自然界的认识，对社会生活实际的了解与化学试验室的科学探究及化学知识的学习紧密联系在一起，不仅开拓了学生认识元素化合物的新视野，引导他们构建更加丰富的有应用迁移价值的思维和认知模式，又由于贴近生活也更有利于激发学生的求知欲和学习兴趣。

第三，对每一种非金属及其化合物的学习并没用采用“氢化物←由单质→对应氧化物→对应酸→对应盐”的模式面面俱到地学，而是从生活入手有重点地选取每种非金属及其化合物中同学们最熟悉地，最具应用价值的点进行学习，对一些实际应用价值不强的知识（如：氯气的实验室制法，氮单质，硫单质的性质等传统内容）大手笔地删掉了，有利于大大减轻学生负担。

2、教法学法安排

（1）体现以学生为主体的教学思想，引导学生充分利用已有的知识学习新知识和日常生活中的事例进行教学。学生的学习是一个自主构建的过程，教学中要注意激发学生求知的欲望，多让学生参与，让他们带着自己原有的知识背景、活动经验和理解走进学习活动，并通过自己的主动活动，运用独立思考、与他人交流和反思去构建对化学知识的理解。如用生活事例来说明SiO2质硬、不溶于水的性质，引导学生通过观察教科书中的图片、观察陶瓷和玻璃制品等实物来了解硅酸盐的广泛用途等。教学时要尽可能地从离子反应、氧化还原反应等不同角度来理解和认识本章所涉及的化学反应，并以新知识为载体，巩固氧化还原反应的有关概念。

（2）准确把握教学要求，积极创设探究情景，注意教学方式的多样化，突出教学重点。教学要充分利用教科书中的资源，通过观看、阅读、讲解、讨论等多种形式不断创设问题的情景，引发学生讨论、思考、广泛交流，鼓励学生主动提出问题，质疑释疑过程中适当拓展，突出教学重点。在“实验”“科学探究”“实践活动”中要注意激发学生求知的欲望，多让学生参与，充分调动学生主动参与探究学习的积极性，引导学生通过实验、观察、调查、资料收集、阅读、讨论、辩论等多种方式进行学习，培养学生提出问题、分析问题，以及通过实验解决问题的能力。如在学习二氧化硫时，可以提出二氧化硫中硫元素的化合价为多少及其所属氧化物的类型是什么等问题，引导学生归纳出二氧化硫既有氧化性又有还原性；二氧化硫是酸性氧化物，具有酸性氧化物的通性的结论。在此基础上设计验证方案，讨论验证方案的可行性，动手实验记录现象，分析验证结论的正确性。

（3）充分发挥实验的功能，通过实验加深学生对非金属性质的印象，增强学生观察和分析问题的能力。实验→观察→分析是教学的重要手段与方法。为取得良好的实验效果，教师要明确实验目的，明确实验观察的重点，使学生通过仔细观察现象，来分析变化的本质。另外还要强调实验的操作要点及要掌握的实验技能等。如说明自来水中含有Cl－，可以设计实验，选用稀盐酸、NaCl溶液、Na2CO3溶液与AgNO3溶液反应增强学生对Cl－的感性认识，以自来水作为试剂与AgNO3溶液反应和以蒸馏水与AgNO3溶液混合作为对比实验，通过对比实验来加深学生的理性认识。对使用AgNO3溶液检验Cl－时需要滴加稀硝酸酸化的理由，还可以以Na2CO3溶液为例，对稀硝酸加在AgNO3溶液前和后有什么影响展开讨论。

（4）采用对比归纳法进行教学，指导学生学会运用对比的方法来认识物质的共性和个性、区别和联系。如浓硫酸、硝酸作氧化剂时，都是硫、氮元素被还原；都是浓的溶液氧化性比稀的溶液强；浓硫酸、浓硝酸都能与不活泼金属和一些非金属反应；在常温下，浓硫酸、浓硝酸都能使铁、铝表面氧化生成牢固的氧化物薄膜，从而阻止酸与内层金属的反应等。在教学过程中，通过比较向学生说明，可以加深理解、方便记忆。

（5）重视环境教育，培养学生的环境保护意识。如做浓、稀硝酸与铜反应的实验时要选用细长的导线铜丝。这样既反应快，又便于及时抽出，污染少；选用1∶2的稀硝酸现象较明显，为增强可观察性，可用白纸作衬托。在做红热的木炭在浓硝酸里燃烧的实验时，要求学生认真观察实验现象，并指出除碳外，硫、磷也能被浓硝酸氧化。

五、教学资源

教学过程中要用到的所有的实验仪器、药品、用具：

第一节 试管

饱和硅酸钠溶液、酚酞、盐酸；小木条或滤纸。第二节 集气瓶（带玻璃片）、氯气、氢气、凡士林

红色布条、红墨水；浓硫酸、浓氢氧化钠溶液 试管；硝酸银溶液、稀盐酸、氯化钠溶液、稀硝酸

第三节 试管；品红溶液、亚硫酸钠溶液、稀硫酸、高锰酸钾溶液

试管、水槽；二氧化硫

第四节 铁架台、酒精灯、大试管、导气管、试管

浓硫酸、铜丝、品红溶液、石蕊溶液

每节课都要使用多媒体进行教学。

六、课时结构

第一节 无机非金属材料的主角──硅

课时 第二节 富集在海水中的元素──氯

课时 第三节 硫和氮的氧化物

课时 第四节 硫酸、硝酸和氨

金属铜及其化合物的性质探究 篇5

一、铜的性质及冶炼

1. 铜元素的性质

铜元素的氧化态有+Ⅰ、+Ⅱ两种,这是由于铜元素最外层ns电子和次外层(n-1) d电子能量相差不大的缘故.Cu+不稳定,这可以从该离子的大小Cu2+、电荷、电离能、水化能等因素来解释.Cu2+离子半径比Cu+离子的小,电荷多一倍,所以Cu2+的溶剂化作用要比Cu+的强得多;Cu2+的水化能(-2121 kJ·mol-1)已超过铜的第二电离能,所以Cu2+在水溶液中比Cu+更稳定.

2. 铜的冶炼

铜是人类最早知道的金属之一,因此很早就被人们用作钱币,因此有“货币金属”之称.铜在自然界以两种形式存在:自然铜(游离铜)很少,但目前已发现最大的自然铜块重4.2×103 kg,也发现了纯度极高的天然铜;铜的化合物主要以硫化物、氧化物、和碳酸盐存在.主要铜矿有黄铜矿CuFeS2 (据估计它总共占全部铜矿蕴藏量的50%)、斑铜矿Cu3FeS4、辉铜矿Cu2S、蓝铜矿2CuCO3·Cu(OH)2、赤铜矿Cu2O.我国的铜储量居世界第三位,主要集中在江西、云南、甘肃、湖北、安徽、西藏,现已经在江西德兴建立了我国最大的现代化铜业基地.

二、铜的化合物

Cu(Ⅰ)、Cu(Ⅱ)的化合物主要是氧化物及其氢氧化物、卤化物、硫化物和配合物等.

1. 氧化态为+Ⅰ的化合物

(1)氧化物Cu2O除了高温加热时Cu和O2直接反应,Cu+和碱直接反应得到外,还可以很方便地由糖还原Cu(Ⅱ)盐的碱性溶液制得:

Cu2O为共价型化合物,呈弱碱性,对热十分稳定,在1508 K也不分解,不溶于水,是一种有毒物质,具有半导体性质,常用它和铜制作亚铜整流器.在制造玻璃和搪瓷时用作红色颜料,还可广泛用于船底漆.

Cu2 O溶于稀硫酸,立即发生歧化反应:

Cu2O溶于氨水和氢卤酸时,分别形成无色的[Cu(NH3)]+和[CuCl3]2-等配合物:

无色的[Cu(NH3)]+在空气中不稳定,立即被氧化成为蓝色的[Cu(NH3)4]2+,利用这个性质可以除去气体中的氧:

(2)硫化亚铜硫化亚铜是难溶的黑色物质(Ksp=2×10-47).在Cu(I)盐溶液中通入H2S,或由过量的铜和硫直接加热制得:

在硫酸铜溶液中,加入Na2S2O3溶液共热也能生成Cu2S沉淀,在分析化学中常用此反应除去铜:

硫化亚铜能溶于热浓硝酸或氰化钠溶液中:

2. 氧化态为+Ⅱ的氧化物

(1)氧化物和氢氧化物.将铜在氧气或空气中长时间加热或将氢氧化铜热分解均可制得黑色的氧化铜:

氧化铜是碱性氧化物,不溶于水可溶于酸,热稳定性高,超过1273 K时才分解成Cu2O和O2.高温下易被H2、C、NH3等还原为铜:

在Cu2+离子溶液中加入强碱,即产生絮状沉淀,继续加入强碱,则沉淀溶解生成蓝色[Cu(OH)4]2-:

这说明Cu(OH)2显两性.由于其酸性较弱,溶度积不大(Ksp=2.2×10-20),故需加浓的强碱才能使其溶解生成四羟基合铜(+Ⅱ)酸钠.

(2)卤化铜.除碘化铜不存在外,其它卤化铜均可用氧化铜和氢卤酸反应制得.其中重要的是氯化铜.氯化铜溶液浓度不同,颜色各异.CuCl2在很浓的溶液中显黄绿色,在浓溶液中显绿色,在稀溶液中显蓝色.黄绿色是由于[Cu(Cl)4]2-配离子的存在,蓝色是[Cu(H2O6]2+配离子的颜色,两者并存时显绿色.

无水CuCl2呈棕黄色,它是在HCl气氛中在413～428 K下加热CuCl2·2H2O制得的.经X射线研究证明,CuCl2是共价化合物,结构为链状.CuCl2在空气中易潮解,它不仅易溶于水,而且易溶于乙醇和丙酮.CuCl2与碱金属氯化物反应生成M1[Cu(Cl)3]或马上M2[Cu(Cl)4]型配盐,与盐酸反应生成H2[Cu(Cl)4]配酸.无水CuCl2加热至773 K时,按下式分解:

从水溶液中可以结晶出水合物,水合氯化铜CuCl2·2H2O是蓝色晶体,其结构与无水CuCl2类似.CuCl2·2H2O受热时按下式分解:

(3)硫酸铜.硫酸铜的水合物CuSO4·5H2O俗称蓝矾或胆矾.可用热浓硫酸溶解铜,或在氧气存在时用稀热硫酸与铜反应制得:

CuSO4·5H2O是蓝色晶体,三斜晶系,在不同温度下逐渐失水:

无水硫酸铜为白色粉末,不溶于乙醇和乙醚,具有很强的吸水性而显示出特征蓝色.可利用此性质检验或除去乙醇、乙醚等有机溶剂中的少量水分(用作干燥剂).当硫酸铜加热到923 K时,即分解生成CuO:

硫酸铜与少量氨水反应,开始生成浅蓝色的碱式硫酸铜沉淀,继续加入足量氨水时,沉淀溶解,得到深蓝色的四氨和铜配离子:

硫酸铜是制备其它含铜化合物的重要原料.广泛用于电镀工艺,用作颜料,做贮水池中净化水的除藻剂.在医药上用作收敛剂、防腐剂和催吐剂.在农业上同石灰、水按CuSO4·5H2O:CaO:H2O=1:1:100的比例混合制得波尔多液,用作果园、农作物的杀虫剂、杀菌剂.

非金属元素及其化合物 篇6

元素及其化合物知识点多, 涉及面广, 与生产、生活、科技等问题密切相关, 是化学学习和研究的重点。从近几年的高考试题来看, 许多试题都以元素化合物知识为载体, 涉及元素化合物的组成、结构、性质、变化与制备等知识。下面以具体例题, 在分析近几年高考试题的基础上, 探析元素化合物知识的命题规律。

一、钠及其化合物

真题回放

[例1] (2013·安徽理综) 我省盛产矿盐 (主要成分是NaCl, 还含有SO42-等其他可溶性杂质的离子) 。下列有关说法正确的是 ()

A.由矿盐生产食盐, 除去SO42-最合适的试剂是Ba (NO3) 2

B.工业上通过电解氯化钠溶液制备金属钠和氯气

C.室温下, AgCl在水中的溶解度小于在食盐中的溶解度

D.用酚酞试液可鉴别饱和食盐水和饱和纯碱溶液

解析:用Ba (NO3) 2除去食盐水中SO42-的同时, 会引入杂质NO3-, A项错;电解NaCl溶液会得到NaOH, 只有电解熔融NaCl才能得到金属钠和Cl2, B项错;增加Cl-的浓度, AgCl的沉淀溶解平衡逆向移动, 溶解度减小, C项错;纯碱溶液呈碱性, NaCl溶液呈中性, D项正确。

答案:D

[例2] (2013·上海化学) 碳酸氢钠俗称“小苏打”, 是氨碱法和联合制碱法制纯碱的中间产物, 可用作膨松剂、制酸剂、灭火剂等。工业上用纯碱溶液碳酸化制取碳酸氢钠。

(1) 某碳酸氢钠样品中含有少量氯化钠。称取该样品, 用0.1000mol/L盐酸滴定, 耗用盐酸20.00mL。若改用0.05618mol/L硫酸滴定, 需用硫酸________mL (保留两位小数) 。

(2) 某溶液的组成如表一:

向该溶液通入二氧化碳, 析出碳酸氢钠晶体。取出晶体后溶液的组成如表二:

计算析出的碳酸氢钠晶体质量 (保留1位小数) 。

(3) 将组成如表二的溶液加热, 使碳酸氢钠部分分解, 溶液中NaHCO3的质量由428.8kg降为400.3kg, 补加适量碳酸钠, 使溶液组成回到表一状态。计算补加的碳酸钠质量 (保留1位小数) 。

(4) 某种由碳酸钠和碳酸氢钠组成的晶体452kg溶于水, 然后通入二氧化碳, 吸收二氧化碳44.8×103L (标准状况) , 获得纯的碳酸氢钠溶液, 测得溶液中含碳酸氢钠504kg。通过计算确定该晶体的化学式。

解析: (1) 与等量NaHCO3反应时, 消耗H2SO4的物质的量是HCl的物质的量的一半, 即0.1000×20.00×0.5=0.05618×V, V=17.80mL。

(2) 反应中消耗Na2CO3 (814.8-137.7) kg, 则生成NaHCO3 (814.8-137.7) kg×168/106=1073.1kg, 故析出的碳酸氢钠晶体的质量为1073.1+400.3-428.8=1044.6kg。

(3) 分解的NaHCO3的质量为 (428.8-400.3) kg, 生成Na2CO3的质量为 (428.8-400.3) kg×106/168=18.0kg, 则补加碳酸钠的质量为814.8-137.7-18.0=659.1kg。

(4) 溶液吸收CO2的体积为44.8×103L, 其物质的量为2×103 mol;原晶体中含有2×103 molNa2CO3, 其质量为212kg;反应生成的NaHCO3为4×103 mol, 其质量为336kg;原晶体中含NaHCO3的质量为504kg-336kg=168kg, 其物质的量为2×103 mol;原晶体中含有结晶水的质量为452kg-212kg-168kg=72kg, 其物质的量为4×103 mol。

原晶体中, n (Na2CO3) ∶n (NaHCO3) ∶n (H2O) =2×103 mol∶2×103 mol∶4×103 mol=1∶1∶2, 因此, 该晶体的化学式为Na2CO3·NaHCO3·2H2O。

答案: (1) 17.80mL (2) 1044.6kg

考查总结

钠及其化合物 (Na2O、Na2O2、NaOH、Na2CO3、NaHCO3) 的性质是高考考查的核心内容。其重点是: (1) 钠与水 (或盐溶液) 的反应原理和现象; (2) Na2O2的强氧化性, 与H2O、CO2反应的原理, 注意反应前后的气体体积差和固体质量差在计算中的应用; (3) NaOH与酸、酸性氧化物、酸式盐、单质 (Cl2、Si、Al) 、两性氧化物、两性氢氧化物等物质的反应及应用; (4) Na2CO3和NaHCO3的性质差别及转化。高考题除在选择题中对这些知识直接考查外, 还经常联系生产生活实际, 结合其他元素及其化合物知识, 命制推断题、实验题和计算题。

新题速递

1. 为除去括号内的杂质, 所选用的试剂或方法不正确的是 ()

A.Na2CO3溶液 (NaHCO3) :选用适量的NaOH溶液

B.NaHCO3溶液 (Na2CO3) :应通入过量的CO2气体

C.Na2O2粉末 (Na2O) :将混合物在空气中加热

D.Na2CO3溶液 (Na2SO4) :加入适量Ba (OH) 2溶液, 过滤

2. 由Na2O2、Na2CO3、NaHCO3、NaCl中某几种组成的固体混合物, 向其中加入足量的盐酸时有气体放出。

将气体通过足量的NaOH溶液, 气体体积减少一部分。将上述混合物在空气中加热, 有气体放出。下列有关说法正确的是 ()

A.混合物中一定不含Na2CO3、NaCl

B.混合物中一定有Na2O2、NaHCO3

C.将少量混合物溶于酚酞试液, 试液显红色

D.将上述混合物在空气中加热所得固体为纯净物

二、镁及其化合物

真题回放

[例] (2013·江苏化学) 氧化镁在医药、建筑等行业应用广泛。硫酸镁还原热解制备高纯氧化镁是一种新的探索。以菱镁矿 (主要成分为MgCO3, 含少量FeCO3) 为原料制备高纯氧化镁的实验流程如下:

(1) MgCO3与稀硫酸反应的离子方程式为______。

(2) 加入H2O2氧化时, 发生反应的化学方程式为_______。

(3) 滤渣2的成分是___________ (填化学式) 。

(4) 煅烧过程存在以下反应:

利用下图装置对煅烧产生的气体进行分步吸收或收集。

(1) D中收集的气体是________ (填化学式) 。

(2) B中盛放的溶液可以是_______ (填字母) 。

a.NaOH溶液

b.Na2CO3溶液

c.稀硝酸

d.KMnO4溶液

(3) A中得到的淡黄色固体能与热的NaOH溶液反应, 产物中元素的最高价态为+4, 写出该反应的离子方程式:_______。

解析:在菱镁矿中加入稀硫酸, MgCO3和FeCO3都发生反应生成硫酸盐, 过滤后在滤液中加入H2O2溶液, 可将FeSO4氧化为Fe2 (SO4) 3, 调节溶液的pH, 使Fe3+变成Fe (OH) 3, 滤渣2的成分是Fe (OH) 3。

根据煅烧过程中存在的反应, 可知煅烧产生的气体中含有SO2、CO2、CO, 其中CO不能被吸收, 在D中收集到的气体是CO;SO2有较强还原性, 可在B中被KMnO4溶液吸收;CO2可在C中被碱液吸收。

A中得到的淡黄色固体是S, 与热的NaOH溶液反应时, S发生歧化反应生成S2-和SO2-3。

考查总结

镁及其化合物的命题热点主要集中在以下几个方面: (1) 镁与CO2的反应在推断题中的应用; (2) Mg3N2的生成和性质, 镁在空气中燃烧发生三个反应, 其中产物Mg3N2能水解生成沉淀Mg (OH) 2和气体NH3通常是推断题的突破口; (3) 海水是镁元素的天然资源之一, 从海水中提取镁是工业获取镁的重要途径, 其原理涉及Mg (OH) 2的难溶和难熔性; (4) 如何将含较多Mg2+和Ca2+的天然水变成能饮用的纯净水, 对当今和未来都具有十分重要的意义, 也是考试的热点。近年来单独考查镁及其化合物知识的试题不多, 更多的是在化学实验、物质制备等综合试题中涉及相关知识。

新题速递

1. 分析推理是化学学习的方法之一。下列实验推理中, 正确的是 ()

A.NaHCO3、MgCO3、Mg (OH) 2等都能与酸反应, 所以它们可用于治疗胃酸过多

B.镁比铁活泼, 所以向过量氯化铁溶液中加少量镁, 可以从溶液中置换出铁

C.工业上电解熔融氯化镁可制得金属镁, 所以工业上电解熔融氯化铝可制得铝

D.将镁条和铝片用导线连接再插进稀NaOH溶液, 镁条上产生气泡, 说明镁比铝活泼

2. 氧化镁是一种优良的高温耐火材料。下图是一种制取高纯氧化镁的部分工艺流程:

请回答下列问题:

(1) MgCl2·6H2O溶于水, 溶液呈________ (填“酸性”、“中性”或“碱性”) 。

(2) 氨化反应过程中反应的离子方程式为__________。

(3) 轻烧后的产物为__________。

(4) 蒸氨是将石灰乳通入氯化铵溶液中, 并加热, 写出该反应的化学方程式。

(5) 25℃时, Ksp[Mg (OH) 2]=5.6×10-12, 酸碱指示剂百里酚蓝变色的pH范围如下:

25℃时, 在Mg (OH) 2的饱和溶液中滴加2滴百里酚蓝指示剂, 溶液的颜色为_________。

三、铝及其化合物

真题回放

[例1] (2013·山东理综) 足量下列物质与等质量的铝反应, 放出氢气且消耗溶质物质的量最少的是 ()

A.氢氧化钠溶液B.稀硫酸

C.盐酸D.稀硝酸

解析:硝酸与铝反应不生成H2, 首先排除D项;根据各反应生成物的化学式:NaAlO2、Al2 (SO4) 3、AlCl3, 通过物料守恒可直接判断出等量的铝消耗NaOH物质的量最少。

答案:A

[例2] (2013·广西理综) 铝是一种应用广泛的金属, 工业上用Al2O3和冰晶石 (Na3AlF6) 混合熔融电解制得。

(1) 铝土矿的主要成分是Al2O3和SiO2等。从铝土矿中提炼Al2O3的流程如下:

(2) 以萤石 (CaF2) 和纯碱为原料制备冰晶石的流程如下:

回答下列问题:

(1) 写出反应1的化学方程式_____________。

(2) 滤液Ⅰ中加入CaO生成的沉淀是_______, 反应2的离子方程式为________。

(3) E可作为建筑材料, 化合物C是___________, 写出由D制备冰晶石的化学方程式_______。

(4) 电解制铝的化学方程式是_________, 以石墨为电极, 阳极产生的混合气体的成分是__________。

解析: (1) Al2O3是两性氧化物, SiO2是酸性氧化物, 都能与NaOH溶液反应生成盐和水。

(2) 滤液Ⅰ中含有Na2SiO3和NaAlO2, 加入的CaO与水反应生成Ca (OH) 2, Ca (OH) 2与Na2SiO3反应生成CaSiO3沉淀。气体A是CO2, 在NaAlO2溶液中通入CO2, 反应生成Al (OH) 3沉淀和Na2CO3。

(3) 利用不挥发性酸可制备挥发性酸, CaF2和浓硫酸反应生成CaSO4 (石膏的主要成分) 和HF气体。

(4) 该电解反应在较高温度下进行, 阳极生成的氧气还会与C反应生成CO2或CO。

考查总结

铝及其化合物的命题热点主要是铝元素的两性, 即Al、Al2O3、Al (OH) 3均既能与酸反应, 又能与碱反应。同时, 铝的单质和化合物与工农业生产和日常生活有联系的问题很多, 如:从铝土矿中提取Al2O3, 电解熔融Al2O3得到金属铝, Al (OH) 3悬浊液可以治疗胃酸过多, 人体摄入铝元素过多容易引起老年痴呆, Al2 (SO4) 3与NaHCO3的双水解可用来制泡沫灭火器, 明矾可用来净水, Al2O3是高温耐火材料等, 都是考试中经常涉及的问题。铝虽然是活泼金属, 但铝却具有较强的抗腐蚀性。作为一种重要的金属材料, 铝的冶炼和铝合金材料也是考试的热点。

新题速递

1. 甲、乙两烧杯中分别装有相同体积、相同pH的氨水和NaOH溶液, 各加入10mL0.1 mol·L-1 AlCl3溶液, 两烧杯中都有沉淀生成。下列判断正确的是 ()

A.甲中沉淀一定比乙中的多

B.甲中沉淀可能比乙中的多

C.甲中沉淀一定比乙中的少

D.甲中和乙中的沉淀肯定一样多

2. 合金是一类非常重要的金属材料, 在生产、生活、军事或高科技领域中都有广泛应用。铁铝合金是一种新型的高温结构材料。

(1) 写出工业上生产铁和铝的化学方程式 (只写最后得到金属单质的一个) :________。

(2) 高温条件下, Al和Fe2O3按一定比例混合反应可制得Fe3Al, 写出该反应的化学方程式___________。

(3) 下图表示室温时不同组分的Fe3Al在65%的浓硝酸中的腐蚀情况。由图可看出添加了_________ (填符号) 元素的合金耐腐蚀性最差。

(4) 某校兴趣小组欲测定另一种铁铝硅合金 (FexAlySiz) 粉末的组成, 他们设计了如下实验方案:准确称取1.46g该合金粉末, 加入过量盐酸溶液充分反应后过滤, 测定剩余固体质量0.07g。向滤液中滴加足量浓NaOH溶液, 充分搅拌、过滤、洗涤得固体。再将所得固体充分加热、灼烧得红棕色粉末1.60g。试通过计算确定此合金的组成。

四、铁及其化合物

真题回放

[例1] (2013·重庆理综) 某研究小组利用下图装置探究温度对CO还原Fe2O3的影响 (固定装置略) 。 (注:在含Fe2+的溶液中滴加K3[Fe (CN) 6]溶液, 生成蓝色沉淀, Fe3+则无此性质)

(1) MgCO3的分解产物为___________。

(2) 装置C的作用是________, 处理尾气的方法为_________。

(3) 将研究小组分为两组, 按题图装置进行对比实验, 甲组用酒精灯、乙组用酒精喷灯对装置D加热, 反应产物均为黑色粉末 (纯净物) , 两组分别用产物进行以下实验。

(1) 乙组得到的黑色粉末是__________。

(2) 甲组步骤1中反应的离子方程式为____________。

(3) 乙组步骤4中, 溶液变红的原因为_________。溶液褪色可能的原因及其验证方法为__________。

(4) 从实验安全考虑, 题图装置还可采取的改进措施是__________。

解析:本题以探究温度对CO还原Fe2O3的影响为实验目的, 综合考查元素化合物知识和实验知识, 涉及产物分析、装置作用、尾气处理、物质检验、反应原理、实验假设、实验验证、装置改进等内容。

(1) 难溶性碳酸盐受热分解为金属氧化物和CO2。

(3) CO还原Fe2O3生成的黑色粉末可能是Fe、Fe3O4、FeO及其混合物。实验1证明甲组没有Fe生成, 乙组产生了Fe;实验2证明黑色粉末溶于酸时都生成了Fe2+;实验3证明甲组产物中有Fe3+, 乙组产物中没有Fe3+;实验4说明褪色的原因可能是SCN-被Cl2氧化。综合分析, 可知甲组实验得到的黑色粉末是Fe3O4, 乙组实验得到的黑色粉末是铁。

答案: (1) MgO、CO2

(2) 除CO2点燃

(3) Fe2+被氧化为Fe3+, Fe3+遇SCN-显红色假设SCN-被Cl2氧化, 向溶液中加入KSCN溶液, 若出现红色, 则假设成立 (其他合理答案均可)

(4) 在装置BC之间添加装置E防倒吸 (其他合理答案均可)

[例2] (2012·新课标全国) 铁是应用最广泛的金属, 铁的卤化物、氧化物以及高价铁的含氧酸盐均为重要化合物。

(1) 要确定铁的某氯化物FeClx的化学式, 可用离子交换和滴定的方法。实验中称取0.54g的FeClx样品, 溶解后先进行阳离子交换预处理, 再通过含有饱和OH-的阴离子交换柱, 使Cl-和OH-发生交换。交换完成后, 流出溶液的OH-用0.40mol·L-1的盐酸滴定, 滴至终点时消耗盐酸25.0mL。计算该样品中氯的物质的量, 并求出FeClx中x值:_________。

(2) 现有一含有FeCl2和FeCl3的混合物样品, 采用上述方法测得n (Fe) ∶n (Cl) =1∶2.1, 则该样品中FeCl3的物质的量分数为_________

。在实验室中, FeCl2可用铁粉和__________反应制备, FeCl3可用铁粉和_______________反应制备。

(3) FeCl3与氢碘酸反应时可生成棕色物质, 该反应的离子方程式为__________。

(4) 高铁酸钾 (K2FeO4) 是一种强氧化剂, 可作为水处理剂和高容量电池材料。FeCl3与KClO在强碱性条件下反应可制取K2FeO4, 其反应的离子方程式为__________。与MnO2—Zn电池类似, K2FeO4—Zn也可以组成碱性电池, K2FeO4在电池中作为正极材料, 其电极反应式为________, 该电池总反应的离子方程式为_____________。

(3) Fe3+具有较强氧化性, I-具有较强还原性, 二者发生氧化还原反应生成I2, 碘水显棕色。

(4) ClO-有强氧化性, 将Fe3+氧化为FeO42- (其中铁为+6价) , 氯元素被还原为Cl-, 在强碱性条件Fe3+以Fe (OH) 3形式存在, 反应有水生成, 据此可写出反应的离子方程式。在K2FeO4-Zn电池中, 正极K2FeO4发生还原反应, FeO42-的还原产物为Fe3+, 由于是碱性环境, 故应生成Fe (OH) 3。负极Zn发生氧化反应生成Zn (OH) 2, 将两电极反应式相加即可得电池总反应式。

答案: (1) 3

(2) 0.10 (或10%) 盐酸氯气

考查总结

由于钢铁在国民经济中的特殊地位, 所以钢铁的有关知识贯穿整个中学阶段。高考的主要热点是: (1) 铁的三种价态 (0、+2、+3价) 之间相互转化的氧化还原反应; (2) 铁的变价性质的应用; (3) 铁及其化合物在生产生活中的应用; (4) 铁的合金及钢铁腐蚀与防护。高考常以选择题的形式考查炼铁、炼钢、铁的腐蚀与防护等有关的知识点, 在鉴别、分离、制取、分析组成、判断存在等题型中, 将铁的变价性质与基本概念、基本理论、其他元素化合物知识、化学实验内容等相结合, 进行综合应用。

新题速递

1. 下列铁的化合物可以分别通过化合反应、置换反应、复分解反应生成的是 ()

2. 将一浅绿色溶液, 置于空气中, 变黄色。

将此黄色溶液逐滴滴入沸水中, 形成一种红褐色胶体, 下列说法中错误的是 ()

A.该浅绿色溶液中含有的Fe2+在空气中被氧化为Fe3+

B.欲检验该黄色溶液中, 是否含有未被氧化的Fe2+, 向其中滴加KSCN溶液

C.配制该浅绿色溶液, 要向其中加少量酸与铁粉, 目的是为了防止Fe2+的水解与氧化

D.欲检验浅绿色溶液中是否含有Fe3+, 滴入KSCN溶液, 看是否变红色

3. 利用生产钛白的副产品绿矾制备还原铁粉的工业流程如下:

(1) 干燥过程主要是为了脱去游离水和结晶水, 过程中会有少量FeCO3·nH2O被空气氧化为FeOOH, 该反应的化学方程式为__________。

(2) 取干燥后的FeCO3样品12.49g焙烧至600℃, 质量变为8.00g, 继续加热最终得到Fe 6.16g, 则600℃产物的可能组成为__________, 计算FeCO3样品中FeCO3与FeOOH的质量____________。

(3) 若将28.12g还原铁粉 (含少量FexC) 在氧气流中加热, 得到标准状况下的CO2224mL;将相同质量的还原铁粉与足量硫酸反应, 得到标准状况下的H210.752L (FexC与硫酸反应不产生H2) 。计算FexC的化学式____________。 (假设还原铁粉仅含两种物质)

五、铜及其化合物真题回放

[例] (2013·广东理综) 银铜合金广泛用于航空工业。从切割废料中回收银并制备铜化工产品的工艺如下:

(1) 电解精炼银时, 阴极反应式为__________;滤渣A与稀HNO3反应, 产生的气体在空气中迅速变为红棕色, 该气体变色的化学反应方程式为____________。

(2) 固体混合物B的组成为________;在生成固体B的过程中, 需控制NaOH的加入量, 若NaOH过量, 则因过量引起的反应的离子方程式为__________。

(4) 若银铜合金中铜的质量分数为63.5%, 理论上5.0kg废料中的铜可完全转化为________mol CuAlO2, 至少需要1.0mol·L-1的Al2 (SO4) 3溶液_______________L。

(5) CuSO4溶液也可用于制备胆矾, 其基本操作是_________、过滤、洗涤和干燥。

解析: (1) 联系电解精炼铜的原理, 可知电解精炼银时, 阳极是粗银溶解, 阴极是Ag+在纯银上得电子被还原为银。滤渣A中的金属与稀硝酸反应生成无色的NO, NO与空气中的O2反应生成红棕色的NO2。

(2) 分析信息和流程图可知, CuSO4、Al2 (SO4) 3固体与稀NaOH溶液反应生成Cu (OH) 2和Al (OH) 3, 煮沸时Cu (OH) 2分解为CuO, Al (OH) 3不分解, 所以固体B应为CuO和Al (OH) 3。若NaOH过量, 两性氢氧化物Al (OH) 3会与之反应而溶解。

(5) 用溶液制备带结晶水的晶体的一般操作步骤为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥。

(5) 蒸发浓缩、冷却结晶

考查总结

铜及其化合物在生产生活中具有极其重要的应用, 这部分知识点在高考中也经常有所涉及。从近年来的高考试题看, 铜单质的性质、二价铜的氧化性、铜及其化合物的制备以及在工农业生产中的应用、与铜及其化合物有关的定量实验和实验设计等是重要的考点。综合命题是大势所趋, 方向主要集中在以下两个方面:一是利用“铁三角”关系, 综合铜及其他元素化合物知识进行物质的推断;二是利用化学原理分析解释炼铁、炼钢、炼铜中的一些实际问题及环境保护问题。

新题速递

1. 某研究小组通过实验探究Cu及其化合物的性质, 操作正确且能达到目的的是 ()

A.将铜丝插入浓硫酸加热, 反应后把水加入反应器中, 观察硫酸铜溶液的颜色

B.常温下将铜丝伸入盛满氯气的集气瓶中, 观察CuCl2的生成

C.将CuCl2溶液在蒸发皿中加热蒸干, 得到无水CuCl2固体

D.将表面有铜绿[Cu2 (OH) 2CO3]的铜器放入盐酸中浸泡, 除去铜绿

2. 以黄铜矿 (CuFeS2) 为原料冶炼铜的反应为:

(1) 已知CuFeS2中Cu为+2价, 则反应中每生成lmol Cu需要转移__________mol电子。

(2) 为综合利用炉气中的大量SO2, 下列方案合理的是___________。

a.用浓硫酸吸收

b.用于制备硫酸

c.高空排放

d.用纯碱液吸收制亚硫酸钠

(3) 为检验所得矿渣中是否含有FeO、Fe2O3、CuO、Al2O3、SiO2等氧化物, 进行了以下实验:

(1) 取一定量矿渣粉末, 加入适量浓硫酸后加热, 固体全部溶解, 得溶液A;将产生的气体通入品红溶液中, 溶液褪色。由此判断矿渣中一定含有_________, 一定没有_________。

(2) 将溶液A稀释后分成两份, 取其中一份, 加入过量NaOH溶液, 有沉淀产生, 静置后取上层清液, 通入过量的CO2溶液变浑浊。写出通入过量的CO2时产生沉淀反应的离子方程式__________。取另一份溶液加入过量的铁粉充分反应后过滤, 得到的固体中有红色物质, 写出反应的离子方程式___________。

六、碳、硅及其化合物

真题回放

[例1] (2013·广东理综) 下列叙述Ⅰ和Ⅱ均正确并且有因果关系的是 ()

解析:可用加热法除去NaCl中NH4Cl的原因是NH4Cl受热易分解, A项错误;用KSCN溶液鉴别Fe3+是因为Fe3+与SCN-发生络合反应生成红色Fe (SCN) 3, B项错误;CaCO3的溶解度小于Ca (HCO3) 2, 而Na2CO3的溶解度大于NaHCO3, C项错误;玻璃的主要成分SiO2易与HF反应, 所以氢氟酸保存在塑料瓶中, D项正确。

答案:D

[例2] (2013·海南化学) 硅在地壳中的含量较高。硅及其化合物的开发由来已久, 在现代生活中有广泛应用。回答下列问题:

(1) 1810年瑞典化学家贝采利乌斯在加热石英砂、木炭和铁时, 得到一种“金属”。这种“金属”可能是————————————————-。

(2) 陶瓷、水泥和玻璃是常用的硅酸盐材料。其中, 生产普通玻璃的主要原料有___________。

(3) 高纯硅是现代信息、半导体和光伏发电等产业都需要的基础材料。工业上提纯硅有多种路线, 其中一种工艺流程示意图及主要反应如下:

(1) 用石英砂和焦炭在电弧炉中高温加热也可以生产碳化硅, 该反应的化学方程式为________;碳化硅又称_____, 其晶体结构与_________相似。

(2) 在流化床反应的产物中, SiHCl3大约占85%, 还有SiCl4、SiH2Cl2、SiH3Cl等, 有关物质的沸点数据如下表, 提纯SiHCl3的主要工艺操作依次是沉降、冷凝和____________。

(3) SiHCl3极易水解, 其完全水解的产物为__________。

(4) 氯碱工业可为上述工艺生产提供部分原料, 这些原料是___________。

解析: (1) 石英砂和木炭反应得到单质硅, 单质硅和铁熔合成硅铁 (其中可能含碳) 。

(2) 生产普通硅酸盐玻璃的原料是纯碱、石灰石和石英砂。

(3) 比较SiHCl3、SiCl4、SiH2Cl2、SiH3Cl的沸点, 可知常温下SiHCl3、SiCl4为液体、SiH2Cl2、SiH3Cl为气体, 沉降除去产物中的固体后, 冷凝得到SiHCl3、SiCl4的混合液体, 根据沸点差异, 用蒸馏法可对二者进行分离。

答案: (1) 含有硅、碳的铁合金 (或硅铁)

(2) 石英砂、纯碱和石灰石

考查总结

这部分内容的考查点主要集中在以下方面: (1) 碳的常见同素异形体的结构和性质的分析判断; (2) 碳和CO的还原性, CO和CO2的制取、收集、检验与鉴别; (3) CO2与NaOH、SiO2与碳等反应产物的确定与计算; (4) Si、SiO2、硅酸盐的性质及用途。碳、硅单质及其化合物在生产生活中和高科技领域中都有重要作用, 相关的命题点较多。当今世界人们对材料技术的关注, 超过了以往任何一个时期, 反映新材料、新技术的知识将被移植到命题范围内, 考查学生接受新信息的能力。

新题速递

1. 将过量的CO2分别通入:

(1) CaCl2溶液; (2) Na2SiO3溶液; (3) Ca (OH) 2溶液; (4) 饱和Na2CO3溶液; (5) NaAlO2溶液。最终溶液中有白色沉淀析出的是 ()

2. 硅是信息产业、太阳能电池光电转化的基础材料。

锌还原四氯化硅是一种有着良好应用前景的制备硅的方法, 该制备过程示意如下:

(1) 焦炭在过程Ⅰ中做________剂。

(2) 过程Ⅱ中的Cl2用电解饱和食盐水制备, 制备Cl2的化学方程式是___________。

(3) 整个制备过程必须严格控制无水。

(1) SiCl4遇水剧烈水解生成SiO2和一种酸, 反应的化学方程式是___________。

(2) 干燥Cl2时, 从有利于充分干燥和操作安全的角度考虑, 需将约90℃的潮湿氯气先冷却至12℃, 然后再通入到浓H2SO4中。冷却的作用是_________。

(4) Zn还原SiCl4的反应如下:

(1) 对于上述三个反应, 下列说法合理的是____________。

a.升高温度会提高SiCl4的转化率

b.还原过程需在无氧的气氛中进行

c.增大压强能提高反应的速率

d.Na、Mg可以代替Zn还原SiCl4

(2) 实际制备过程选择“反应3”, 选择的理由是_________。

(5) 用硅制作太阳能电池时, 为减弱光在硅表面的反射, 采用化学腐蚀法在其表面形成粗糙的多孔硅层。腐蚀剂常用稀HNO3和HF的混合液。硅表面首先形成SiO2, 最后转化为H2SiF6。用化学方程式表示SiO2转化为H2SiF6的过程___________。

七、氯、溴、碘及其化合物

真题回放

[例] (2013·上海化学) 溴主要以Br-形式存在于海水中, 海水呈弱碱性。工业上制备Br2的操作步骤为:

(1) 一定条件下, 将Cl2通入浓缩的海水中, 生成Br2;

(2) 利用热空气将Br2吹出, 并用浓Na2CO3溶液吸收, 生成NaBr、NaBrO3等;

(3) 用硫酸酸化步骤 (2) 得到的混合物。

完成下列填空:

(1) Cl2氧化Br-应在________条件下进行, 目的是为了避免________。

(2) Br2可用热空气吹出, 其原因是__________。

(3) 写出步骤 (3) 所发生的化学反应方程式:________。用硫酸而不用盐酸酸化的原因可能是_________。步骤 (2) 的产品有时运输到目的地后再酸化, 主要是因为__________。

(4) 为了除去工业Br2中微量的Cl2, 可向工业Br2中__________。

a.通入HBr

b.加入Na2CO3溶液

c.加入NaBr溶液

d.加入Na2SO3溶液

解析:Cl2氧化Br-应在酸性条件下进行, 为了避免歧化;步骤 (3) 中所发生反应是归中反应, 盐酸有还原性, NaBrO3有氧化性, 二者可发生氧化还原反应。

答案: (1) 酸性Cl2歧化 (或Br2歧化)

(2) Br2易挥发 (或Br2沸点低)

溴具有强氧化性 (或强腐蚀性)

考查总结

这部分内容的考查点主要集中在以下方面: (1) 氯及其化合物的结构和性质, 含氯消毒剂的性质及应用; (2) 氯气的实验室制法和工业制法; (3) 氯离子的检验; (4) 溴、碘及其化合物的性质, 溴、碘的提取和检验。卤素知识与工业生产、日常生活、医疗保健、科学技术等各方面有着广泛的联系, 如海洋资源的开发与利用、氯碱工业、漂白粉的应用、饮用水消毒、氟与人体健康、碘与甲状腺肿、碘化银与人工降雨等。这些内容既可以单独命题, 又能与化学基本理论、其他元素化合物知识、化学实验和化学计算相联系, 命制综合性试题。预计卤素与实际相联系的知识会是今后高考命题的热点之一。

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1. 在培养皿的点滴板中央孔穴中滴加能生成氯气的试剂 (如漂白精与盐酸) , 然后分别滴加所要进行实验的试剂, 如下图。

下列是某学生观察到的现象、解释与结论, 其中不符合事实的是 ()

2. 饮用水质量是关系人类健康的重要问题。

(1) 氯气是最早用于饮用水消毒的物质, 其消毒作用主要是氯气溶于水后生成了次氯酸, 该反应的离子方程式为______________。

(2) 写出工业上制取漂白粉的化学反应方程式:____________。

(4) 相同物质的量的氯气与二氧化氯消毒时转移的电子数目之比为____________。

(5) 采用氧的一种同素异形体对自来水消毒, 既提高了消毒效率、安全无副作用, 又因为该物质在自然界中存在, 对地球生命体起保护伞作用, 该物质和氯气溶于水以及SO2的漂白原理分别是______、__________、_________。若将Cl2与SO2混合后通入石蕊试液, 要使石蕊试液褪色, 则n (Cl2) /n (SO2) 的范围为_____________。

八、硫及其化合物

真题回放

[例1] (2013·广东理综) 下列措施不合理的是 ()

A.用SO2漂白纸浆和草帽辫

B.用硫酸清洗锅炉中的水垢

C.高温下用焦炭还原SiO2制取粗硅

D.用Na2S作沉淀剂, 除去废水中Cu2+和Hg2+

解析:锅炉中水垢的主要成分是CaCO3和Mg (OH) 2, 硫酸与CaCO3反应生成微溶性CaSO4会覆盖在CaCO3表面阻碍反应继续进行, 所以应选用盐酸除垢而非硫酸, B项不合理。

答案:B

[例2] (2013·上海化学) 二氧化硫是硫的重要化合物, 在生产、生活中有广泛应用。二氧化硫有毒, 并且是形成酸雨的主要气体。无论是实验室制备还是工业生产, 二氧化硫尾气吸收或烟气脱硫都非常重要。完成下列填空:

(1) 实验室可用铜和浓硫酸加热或硫酸和亚硫酸钠反应制取二氧化硫。

如果用硫酸和亚硫酸钠反应制取二氧化硫, 并希望能控制反应速度, 上图中可选用的发生装置是___________ (填写字母) 。

(2) 若用硫酸和亚硫酸钠反应制取3.36L (标准状况) 二氧化硫, 至少需要称取亚硫酸钠_______g (保留一位小数) ;如果已有4.0%亚硫酸钠 (质量分数) , 被氧化成硫酸钠, 则至少需称取该亚硫酸钠__________g (保留一位小数) 。

(3) 实验室二氧化硫尾气吸收与工业烟气脱硫的化学原理相通。石灰—石膏法和碱法是常用的烟气脱硫法。

已知:

石灰—石膏法和碱法吸收二氧化硫的化学原理相同之处是________。和碱法相比, 石灰—石膏法的优点是_______, 缺点是________。

(4) 在石灰—石膏法和碱法的基础上, 设计一个改进的、能实现物料循环的烟气脱硫方案 (用流程图表示) 。

解析: (1) 用硫酸和Na2SO3反应制取SO2, 应使用固液不加热制取气体的装置, 使用分液漏斗可控制反应速度;因为Na2SO3和SO2都易溶于水, 故不能选用c装置。

在100g Na2SO3中, 4.0g Na2SO3被氧化生成的Na2SO4的质量为4.0g×142&#247;126=4.5g, 其中Na2SO3的质量分数为96g&#247; (96g+4.5g) ×100%=95.5%, 至少需称取该亚硫酸钠18.9g&#247;95.5%=19.8g。

(3) 石灰—石膏法和碱法吸收SO2的原理都是碱与酸性氧化物反应生成盐和水。从表中数据可以看出, 石灰—石膏法吸收SO2的成本较低, 但CaSO3在输送过程中容易造成管道堵塞。

(4) 在石灰—石膏法和碱法的基础上, 设计满足条件的吸收方案, 既要考虑用NaOH溶液吸收SO2效率高的优点, 又要利用Ca (OH) 2生产石膏, 据此可想到Na2SO3和Ca (OH) 2的反应。

答案: (1) ae (2) 18.9 19.8

(3) 碱和酸性氧化物的反应成本低亚硫酸钙在输送中容易造成管道堵塞

考查总结

这部分内容的考查点主要集中在以下方面: (1) 硫及其化合物的性质, 特别是二氧化硫和硫酸的性质; (2) 二氧化硫的实验室制法; (3) 硫酸根离子的检验方法; (4) 硫及其化合物之间的转化关系。由于硫是一种重要的非金属, 硫及其化合物间的转化关系比较复杂, 与其他各族元素以及氧化还原反应等理论知识联系密切, 由此可以命制一些综合性较强的推断题、计算题和实验题。近年来高考试题特别强调化学与生产生活的联系, 预计以硫及其化合物为载体, 联系化工生产和环境保护的题目, 在今后的考试中会更多地出现, 复习时要特别关注。

新题速递

1. 下列选项中, 有关实验操作、现象和结论都正确的是 ()

2. 不同浓度的硫酸与锌反应时, 硫酸可以被还原为SO2, 也可以被还原为H2。

为了验证这一事实, 某同学拟用如下图所示装置进行实验 (实验时压强为101kPa, 温度为0℃) 。

(1) 若在烧瓶中放入1.30g锌粒, 与cmol/L H2SO4反应, 为保证实验结论的可靠, 量气管的适宜规格是______________。

(2) 若1.30g锌粒完全溶解, 氢氧化钠洗气瓶增重1.28g, 则圆底烧瓶中发生反应的化学方程式为____________。

(3) 若烧瓶中投入ag锌且完全反应, 氢氧化钠洗气瓶增重b g, 量气瓶中收集到V mL气体, 则有:ag÷65g·mol-1=b g÷64g·mol-1+V mL÷22400mL·mol-1, 计算依据的原理是___________。

(4) 若在烧瓶中投入dg锌, 加入一定量的cmol/L浓硫酸VL, 充分反应后锌有剩余, 测得氢氧化钠洗气瓶增重mg, 则整个实验过程产生的气体中, n (H2) /n (SO2) =___________ (用含字母的代数式表示) 。若撤走盛有无水氯化钙的U形管, n (H2) /n (SO2) 的数值将_________ (填“偏大”、“偏小”或“无影响”) 。

(5) 反应结束后, 为了准确地测量气体体积, 量气管在读数时应注意:

九、氮及其化合物

真题回放

[例] (2013·福建理综) 固体硝酸盐加热易分解且产物较复杂。某学习小组以Mg (NO3) 2为研究对象, 拟通过实验探究其热分解的产物, 提出如下4种猜想:

(1) 实验前, 小组成员经讨论认定猜想丁不成立, 理由是____________。

针对甲、乙、丙猜想, 设计如下图所示的实验装置 (图中加热、夹持仪器等均省略) :

(2) 实验过程

(1) 仪器连接后, 放入固体试剂之前, 关闭K, 微热硬质玻璃管 (A) , 观察到E中有气泡连续放出, 表明_________。

(2) 称取Mg (NO3) 2固体3.7g置于A中, 加热前通入N2以驱尽装置内的空气, 其目的是_________;关闭K, 用酒精灯加热时, 正确操作是先_______, 然后固定在管中固体部位下加热。

(3) 观察到A中有红棕色气体出现, C、D中未见明显变化。

(4) 待样品完全分解, A装置冷却至室温、称量, 测得剩余固体的质量为1.0g。

(5) 取少量剩余固体于试管中, 加入适量水, 未见明显现象。

(3) 实验结果分析讨论

(1) 根据实验现象和剩余固体的质量经分析可初步确认猜想___________是正确的。

(2) 根据D中无明显现象, 一位同学认为不能确认分解产物中有O2, 因为若有O2, D中将发生氧化还原反应:___________ (填写化学方程式) , 溶液颜色会褪去;小组讨论认定分解产物中有O2存在, 未检测到的原因是___________。

(3) 小组讨论后达成的共识是上述实验设计仍不完善, 需改进装置进一步研究。

解析: (1) Mg (NO3) 2分解过程中肯定发生了氧化还原反应, 分析丁组的生成物, 只有化合价降低的N元素, 而没有化合价升高的元素, 不符合氧化还原反应原理。

(2) (1) 此装置比较复杂, 又是检验气体的实验, 所以实验之前必须检验装置的气密性。加热试管A, 若E试管中持续出现气泡, 则说明气密性良好。 (2) 甲、乙、丙猜想中都有氧气生成, 而空气中也存在氧气, 所以必须把空气中的氧气除去, 以防带来干扰。玻璃管 (盛有固体) 在加热前都要预热, 预热后再固定酒精灯加热。

(3) (1) 红棕色气体是NO2, 另外还应有金属氧化物MgO, 所以乙的推论是正确的。 (2) D中盛放的溶液是Na2SO3溶液, Na2SO3具有还原性, 能被氧气氧化生成Na2SO4, 反应的方程式为2Na2SO3+O2＝2Na2SO4。根据题目提供的数据计算, 可知分解产物中有O2存在, 因为NO2和O2在通过NaOH溶液时或其他溶液时都会发生反应, 故在E装置中无法检验到O2。

答案: (1) 不符合氧化还原反应原理 (或其他合理答案)

(2) (1) 装置气密性良好 (2) 避免对产物O2的检验产生干扰 (或其他合理答案) 移动酒精灯预热硬质玻璃管

O2在通过装置B时已参与反应 (或其他合理答案)

考查总结

这部分内容的考查点主要集中在以下方面: (1) 氮及其化合物 (氮气、氨、硝酸、铵盐) 的结构与性质; (2) 氨气的实验室制法及性质实验; (3) NH4+的检验; (4) 硝酸的工业制法原理; (5) 氮及其化合物之间的转化关系; (6) 氮氧化物溶于水的计算, 硝酸与金属反应的计算。氮及其化合物知识中联系生活、生产实际的内容很多, 对这些知识的考查, 既有常识性的了解题, 也有较高要求的综合题。这部分内容中有很多可以拓展和延伸的知识, 如氨的还原性和氨气的实验室制法, 这些知识的生长点一直是考试的热点。

新题速递

1. 在两种物质发生化学反应时, 有时会存在“一种物质过量, 另一种物质仍不能完全反应”的特殊情况。下列反应中属于这种情况的是 ()

(1) 过量的Zn与18mol·L-1硫酸溶液反应 (2) 过量的氢气与少量的氮气在催化剂存在和一定条件下充分反应 (3) 过量的二氧化锰与浓盐酸反应 (4) 过量的铜与浓硫酸反应 (5) 过量的铜与稀硝酸反应 (6) 过量的稀硫酸与块状石灰石反应 (7) 常温下过量浓硝酸与铁反应

2. 硝酸钠在农业上适用于作酸性土壤的速效肥料, 在工业上也是重要的化工原料。

工业上可通过下列方法制备硝酸钠:

第一步:在吸收塔中, 将硝酸生产中排出的尾气 (体积分数:含0.5%NO、1.5%NO2) 用纯碱溶液完全吸收, 得到NaNO2、NaNO3和Na2CO3的混合液及CO2气体。

第二步:将吸收塔中的混合液送入转化塔中, 加入50%HNO3溶液, 同时通入足量的压缩空气搅拌, 充分反应, 得到NaNO3和硝酸的混合液。

第三步:将转化塔中的混合液用纯碱中和后, 经蒸发浓缩、冷却结晶、离心分离、干燥, 得NaNO3成品。

已知:每生产1.0t纯净的NaNO3固体, 需消耗0.65t无水Na2CO3、消耗氧气的体积为33.6m3 (标准状况下) 和一定量的HNO3。生产过程中排出的尾气中均不含氮氧化物。

请回答下列问题:

(1) 第一步生产过程中发生反应的总化学方程式是___________。

(2) 第二步反应中, 通入足量的压缩空气搅拌的目的是___________。

(3) 检验NaNO3成品中是否含少量的Na2CO3杂质的方法是___________。

(4) 生产过程中Na2CO3的利用率是___________ (计算结果精确到小数点后两位) 。

(5) 生产1.0t纯净的NaNO3固体, 可以处理硝酸生产中排出的尾气的体积至少为___________m3 (标准状况下) 。

【参考答案】

一、钠及其化合物

1.D解析:加Ba (OH) 2溶液增加了新的杂质NaOH, 且Na2CO3可与Ba (OH) 2反应。

2.B解析:由气体体积减小一部分可知气体中有CO2, 也有O2, 因此混合物中一定有Na2O2;在空气中加热时有气体放出, 则一定有NaHCO3, NaCl和Na2CO3不能确定。Na2O2有强氧化性, 与酚酞试液反应后的溶液不显红色。

二、镁及其化合物

1.A解析:镁与过量FeCl3反应时, Fe3+只能被还原为Fe2+;工业上用电解熔融氧化铝的方法制铝;D中镁条为原电池的正极, 不能说明镁比铝活泼。

2. (1) 酸性

(5) 蓝色

解析:氨化反应过程中生成的NH4Cl与石灰乳共热可生成氨气。

(5) 设Mg (OH) 2饱和溶液中c (OH-) 为x, 则0.5x3=5.6×10-12, x>1×10-4 mol/L, c (H+) <1×10-10 mol/L, pH>10, 溶液呈蓝色。

三、铝及其化合物

1.B解析:相同体积、相同pH的两溶液中, NH3·H2O的物质的量大于NaOH。当氨水和NaOH都过量时, Al (OH) 3可溶于NaOH溶液, 则氨水中生成的沉淀多;当氨水和NaOH都不足量时, 氨水中生成的沉淀多;当氨水过量, NaOH不足量时, 氨水中生成的沉淀多;当氨水过量, NaOH恰好反应时, 生成的沉淀一样多。

n (Fe) ∶n (Al) ∶n (Si) =8∶4∶1, 故该合金的组成为Fe8Al4Si。

解析: (1) 工业上用热还原法制备铁, 用电解法制备铝。 (2) Al置换出Fe2O3中的Fe, 然后Al和Fe反应可制得Fe3Al。 (3) 由图可看出添加了Si元素的合金在65%的浓硝酸中失重最多, 耐腐蚀性最差。

四、铁及其化合物

1.A解析:FeCl2可通过Fe和FeCl3化合得到, Fe3O4不能通过复分解反应生成, Fe (OH) 3、Fe2 (SO4) 3都不能通过置换反应和化合反应生成。

2.B解析:该浅绿色溶液中含有Fe2+, Fe2+有较强的还原性, 易被空气中的氧气氧化为Fe3+, 使溶液变黄色。将此黄色溶液逐滴滴入沸水中, Fe3+水解为红褐色氢氧化铁胶体。可用KSCN溶液检验Fe3+, Fe2+与KSCN溶液不发生反应。

解析: (1) FeCO3·nH2O与O2反应生成FeOOH时, 还会生成CO2和H2O。

因为样品焙烧至600℃后所得固体的质量为8g, 由平均值原理可知该固体是混合物, 其中肯定含有FeO, 还至少含有Fe2O3、Fe3O4中的一种。

设样品中FeCO3、FeOOH的物质的量分别为x、y, 则:

解得:x=0.1mol, y=0.01mol。

样品中FexC的质量:m (FexC) =28.12g-26.88g=1.24g, 其中C元素质量为0.12g, 则Fe元素质量为1.12g, 其物质的量为0.02mol, 则n (Fe) ∶n (C) =0.02mol∶0.01mol=2∶1, 所以FexC为Fe2C。

五、铜及其化合物

1.D解析:A项应将反应后液体倒入盛水的烧杯中;B项应将铜丝在空气中加热到红热后伸入氯气中;CuCl2水解生成的盐酸易挥发, C项加热蒸干CuCl2溶液得不到无水CuCl2。

解析: (1) 反应中铜元素和氧气被还原, 生成8mol Cu时转移100mol电子, 则生成1mol Cu需要转移12.5mol电子。

(2) 浓硫酸不能吸收SO2, 高空排放SO2会导致环境污染, 回收利用SO2最合理。

(3) 矿渣中只有FeO有还原性, 能与浓硫酸反应生成SO2;矿渣全部溶于浓硫酸, 说明其中不含SiO2。在A溶液中通入CO2有沉淀生成, 说明其中含有AlO2-;在另一份溶液中加过量铁粉有红色物质生成, 说明铁置换出了铜。

六、碳、硅及其化合物

1.B解析:因为弱酸一般不能制强酸, 故CO2通入CaCl2溶液中无明显现象;过量CO2通入石灰水中生成可溶性Ca (HCO3) 2。反应 (2) 中生成硅酸沉淀, 反应 (4) 中析出NaHCO3晶体, 反应 (5) 中析出Al (OH) 3沉淀。

2. (1) 还原剂

(2) 使水蒸气冷凝, 减少进入浓硫酸的水量, 保持持续的吸水性, 并降低放出的热量

(4) (1) bcd (2) 温度高, 反应速率快;与前两个反应比较, 更易于使硅分离, 使化学平衡向右移动, 提高转化率

解析: (1) 焦炭和SiO2在高温下反应生成粗硅和CO, 此反应中焦炭做还原剂。

(2) 电解饱和食盐水生成NaOH、H2和Cl2。

(3) SiCl4遇水反应生成SiO2和HCl。将约90℃的潮湿氯气冷却至12℃时, 其中的水蒸气发生冷凝, 可减少进入浓硫酸的水量, 保持浓硫酸持续的吸水性, 并降低放出的热量。

(4) 因为Zn还原SiCl4的反应是放热反应, 故升高温度平衡逆向移动, SiCl4的转化率减小。锌和硅都会与氧气反应, 故还原过程需在无氧的气氛中进行。对于有气体参与的化学反应, 增大压强能提高反应的速率。Na、Mg的还原性比Zn强, 可以代替Zn还原SiCl4。选择反应3, 温度更高, 反应速率更快;除硅是固体外, 其余物质都是气体, 更易于使硅分离, 使化学平衡向右移动, 提高转化率。

(5) 该反应中还有水生成。

七、氯、溴、碘及其化合物

1.C解析:氯气与水反应生成盐酸和次氯酸, 生成的次氯酸具有漂白性, 而氯气本身没有漂白性。

(5) 强氧化性强氧化性化合反应>1

解析: (1) 氯气与水反应生成盐酸和次氯酸, 次氯酸是弱酸。

(2) 漂白粉的主要成分为CaCl2和Ca (ClO) 2, 制取漂白粉是利用氯气与碱反应的性质。

(4) 1mol Cl2消毒时转移电子为2mol, 1mol ClO2消毒时转移电子为5mol, 二者转移电子数之比为2∶5。

八、硫及其化合物

1.C解析:CO2与CaCl2溶液不反应, A项错误;Al片插入浓硫酸中, 铝被钝化, B项错误;将SO2通入溴水中, 溴水褪色, 体现了SO2的还原性。

(3) 得失电子守恒

(5) (1) 待冷却至室温才开始读数 (2) 读数前使量气管左右液面相平 (3) 眼睛视线与液面最低处相平

解析: (1) 若锌与硫酸完全反应, 则生成H2的体积最大 (448mL) , 选择500mL的量气管最为适宜。

(3) 分析等式数据, 可知计算依据的原理为电子守恒。

(5) 实验中应正确读数, 以减小实验误差。

九、氮及其化合物

1.B解析: (1) 中随着反应的进行, 浓硫酸变稀, 稀硫酸可与锌继续反应, 硫酸可反应完全; (2) 中合成氨为可逆反应; (3) 中MnO2不与稀盐酸反应; (4) 中铜与稀硫酸不反应; (5) 中稀硝酸可反应完全; (6) 中生成的硫酸钙微溶, 覆盖在石灰石表面, 阻止反应的进一步进行; (7) 中铁发生钝化。

(2) 将NaNO2氧化为NaNO3, 加快反应速率

(3) 取少量NaNO3样品溶于水, 滴入CaCl2溶液, 若有白色沉淀生成, 再加盐酸, 沉淀又消失, 说明有Na2CO3存在;否则无Na2CO3

解析: (1) 尾气中的NO、NO2与Na2CO3溶液反应生成NaNO2、NaNO3和CO2。

(2) 第二步反应中, NaNO2变成了NaNO3, 是空气中氧气氧化所致, 搅拌还可以加快化学反应速率。

(3) 检验Na2CO3杂质只要检验CO32-即可。

元素及其化合物的教学困惑 篇7

关键词： 新课标 元素及其化合物 教学方法 困惑

元素及其化合物是必修1的三大重点内容之一，新课程改革后这部分内容成了老师教学的一大困惑。教学过程中老师普遍认为费时费力教授这部分内容却不能有好的收效，学生在学习过程中认为内容繁琐难于记忆，学起来简单应用很难，究其原因我认为新课标对这部分内容的编排有以下特点：一是元素及其化合物内容安排集中，容量多，高一课时紧张，很难消化所学知识。二是结构决定性质，旧教材强调性质决定用途，而新课程编排中元素及其化合物放在物质结构这部分内容的后面，弱化了按照元素自然族学习知识的方法，学生学习过程完全依赖于生产，生活中的应用实例或者是实验的探究，感性部分较多，遇到问题缺乏对元素化合物知识内在联系的理解，导致学生根基不牢，没有找到解题的基本思路。如何学好元素及其化合物呢？

一、知道素化合物内容在必修1中的组织和呈现，知道课程标准对其的要求

过去学习元素及其化合物是用了结构决定性质，性质决定用途的模式，一个主族一个主族学习，条理清，学起来虽然简单掌握非常快但对于知识的理解处理能力不能得到提高，新课标教材强调学生的自主学习以学生为主体，联系生产生活实际，以实验为主探究金属非金属及其化合物的性质，强化物质的分类意识和氧化还原反应的本质。新教材和旧教材相比更加体现了三维目标的要求，提高了学生的学习热情和对问题探究分析的能力。

二、按照新课标要求转变角色，改变教法

新课程教育理念认为学习不是教师向学生传递知识的过程，是学生在一定情境下，借助必要资料和他人帮助而自主获得知识的过程，学生是认知的主体，教师的任务是激发学生学习兴趣和学习动机，给学生教化学，不如教学生如何学化学。新教材元素及其化合物主要涉及的金属及其化合物有钠、铝、铁，非金属有硅、氯、硫等，内容上虽然有所减少但是更加精炼，对老师的教学质量要求更高，教师如果采用旧模式教授，由于方法单一必然导致学生学习兴趣不浓厚，学生一味地对重要知识死记硬背，不经过深思熟虑，不经过大脑加工，注重表面形式，对知识应用的能力不强而且很容易遗忘。在新课改中教师应根据教学内容结合学情设置不同的专题，充分利用多媒体教学保持学生的学习兴趣。

三、具体的教学策略

1.复习旧知识（初中教材），做好初高中知识衔接。

新课程要求以学生为学习主体，教师是课堂的组织者不是控制者，扎实的功底是学生开展自主学习的基础，初中知识和高中知识有千丝万缕的联系，步入高中前应对初中教材进行系统复习，初中学习的氧元素和碳元素及其化合物对高中的硫和硅的学习必将起到过渡作用，教师在学习这部分知识时可以采用创设情境和对比的方法，使学生在复习旧知识的同时学习新知识，并且对于整个教材体系有系统认识。

2.紧抓课本，捕捉重要信息。

新教材内容丰富，除了设有大量图片外，还有“思考与交流”、“学与问”、“科学探究”、“科学视野”、“实践活动”、“整理与归纳”等学习栏目，这些内容的设置意味着学生的学习一是内容广，二是角度宽，教师应充分认识并挖掘各个部分的作用，从不同角度进行教学设计，利用这些信息创设问题情境组织学生展开探究式学习。

3.充分利用实验教学带来的效果。

化学是实验科学，实验带给学生的是最直观最真实的事实。元素及其化合物内容多学生记忆难度大，教师应充分利用实验现象和实验结果让学生进行深度思考探究，加强对知识的理解和应用，完善“发现问题—提出问题—设计实验—实验验证—结果分析”的科学分析方法，实验能激发学生学习理科的兴趣和热情。

4.从元素的角度来认识物质。

元素及其化合物的特点是“形散而神不散”，形散是因为涉及的物质种类多，神不散是因为物质的性质是由组成元素和结构决定的。如果不从结构的角度讲解物质的性质，学生学习起来就难以理解印象不深，如何适应新教材改编？根据学生的认识发展水平，加强从元素角度认识物质及其转化可以将复杂的点连成线，例如非金属中硫化氢—单质硫—二氧化硫—硫酸的学习，我们便可以从元素的价态变化将所学的这些物质的转化运用氧化还原反应的原理加以整理，金属中铁—氯化亚铁—氯化铁的学习也可以从0价的铁到+2铁再到+3铁的转化进行整理，这样不仅掌握了物质的性质，而且复习了氧化还原反应。不仅掌握了元素及其化合物，更理解了理论。

总之，新课程对这部分知识的改编体现了元素及其化合物的社会价值，体现了化学源于生活，服务生活的理念，仍然是高考的重点知识。元素及其化合物是基本理论和基本概念的载体，也是基本理论和基本概念的实际运用，是高中化学学习的重点之一。教师应对每节课及时反思，不断积累知识，多与其他教师交流，增强课堂应变能力。

参考文献：

[1]化学必修1.普通高中化学课程标准（实验）.人民教育出版社，2007.

非金属元素及其化合物 篇8

第一节 金属的化学性质 第一课时

【学习目标】 了解地壳中一些重要元素的丰度(含量)O、Si、Al、Fe、Ca、Na。2 复习金属活动顺序表及其应用。掌握Na、Al与O2反应的产物及其用途。【学习重点】

金属钠与氧气在不同条件下的反应原理，铝与氧气的反应。

【学习难点】

金属钠与氧气在不同条件下的反应原理，钠与其他非金属的反应，铝与氧气的反应。【学法指导】

1、采用实验探究法，按照思考、交流、实验、观察、分析，得出结论的方法进行学习。

2、发挥学生主体作用，做好探究实验。【预备知识】

地壳中含量最多的四种元素、、、。【思考与交流】

一、金属的通性

1、物理性质

不透明，有_________性，易____________，易___________，有________________等.2化学性质

⑴、画出Na Mg Al的原子结构示意图，分析其结构特点，判断它们与其他物质发生反应时做氧化剂还是还原剂？为什么？

⑵金属原子最外层一般少于4个电子，在化学反应中易____________电子，因而常作_________________,易发生氧化还原反应，主要表现为：易于氧气、氯气等非金属反应；大多数能与水反应；大多数能与酸反应，部分能与盐溶液反应。

【阅读分析】课本P46图3-2有关金属化学性质的一些实验:分别写出四幅图中反应的化学方程式 1.2.3.4.铝丝与硫酸铜反应形成铜树、镁条燃烧、铜丝与硝酸银溶液反应形成银树、镁条与盐酸反应。

【思考与讨论】指出反应中的1、2、氧化剂和还原剂。将3、4的化学方程式改成离子方程式。归纳：金属共同的物理性质有

金属共同的化学性质是：通常能与

2、为什么不宜用钢刷、沙等来擦洗铝制品？

（三）钠与其它非金属反应

2Na+Cl2==2NaCl 2Na + S == Na2S

课堂检测

1、以下说法错误的是（）

A、钠在常温下就容易被氧化

B、钠受热后能够着火燃烧 C、钠在空气中缓慢氧化能自燃

D、钠在氧气中燃烧更为激烈

2、下列性质中，不属于大多数金属通性的是：（）A、有银白色光泽 B、有延展性

C、有良好的导电性和导热性 D、有很高的熔点和硬度

3、将一小块金属钠放在坩埚里加热，下列有关实验现象的描述正确的是：（）①钠在燃烧前先熔化 ②在空气燃烧有黄色火花四射 ③燃烧后得到白色固体

④燃烧时火焰呈黄色 ⑤燃烧后生成淡黄色固体

A、只有⑤ B、只有①

C、①④⑤ D、②③

4、铝制品具有较强的抗腐蚀性，主要是因为：（）

Ａ、铝的化学性质稳定 Ｂ、铝在常温时与氧气不反应

Ｃ、铝具有金属性，也具有非金属性 Ｄ、铝与氧气反应生成一层致密的氧化物薄膜

5、关于钠的说法中正确的是（）

A、钠是银白色的金属，硬度很大。

B、将金属钠放在石棉网用酒精灯加热，金属钠剧烈燃烧，产生黄色火焰，生成过氧化钠。C、金属钠在空气中燃烧，生成氧化钠。D、金属钠的熔点很高。

6、下列说法正确的是：（）

Ａ、常温下，镁铝表面能生成一层致密的氧化膜，保护内层的金属不被继续氧化

Ｂ、未打磨的铝箔因表面有氧化膜，因此在空气中加热后不能燃烧，若将氧化膜去除后再加热，则可在空气中燃烧

Ｃ、在化学反应中，由于铝原子能失去三个电子，而钠原子只能失去一个电子，所以铝的还原性比钠强

Ｄ、因铜是不活泼金属，故即使在潮湿的空气中也不会被腐蚀。[收获与反思] 课后作业

1、金属钠露置在空气中，在其表面不可能生成的物质是 A．Na2O B．NaOH

C．Na2CO3

D．NaCl 2、下列关于金属的说法正确的是（）

A．各种金属在常温下都不能与氧气反应 B．各种金属在高温下都能与氧气反应

C．根据金属与氧气反应的难易程度可以初步比较金属的活动性 D．各种金属都能与盐酸发生置换反应

3、金属钠引起的火灾，可用下列哪种物质或方法灭火

A.泡沫灭火器 B.干粉灭火器 C.水

D.细沙

4、下列关于金属铝的叙述中，说法不正确的是（）A、Al 是地壳中含量最多的元素

B、Al 是比较活泼的金属，在化学反应中容易失去电子，表现还原性 C、Al箔在空气中受热可以熔化，且发生剧烈燃烧

D、Al箔在空气中受热可以熔化，由于氧化膜的存在，熔化的Al 并不滴落

5．为适应火车提速，我国一些铁路线上原有的短轨已全部连接为超长轨。工程技术人员常用如下反应来焊接钢轨间的缝隙：2Al + Fe2O3正确的是（）

A．该反应属于化合反应 B．该反应属于分解反应

C．该反应属于置换反应 D．该反应中铁元素的化合价降低

6．我国是现代湿法冶金的先驱，早在西汉时期，刘安在《淮南万毕术》中写到“曾青得铁则化铜”，这里的“曾青”就是铜的化合物（如硫酸铜）。在宋朝利用这个反应冶铜的生产具有一定的规模。该反应的化学方程式为：

，该反应的基本反应类型是。

7．（1）实验室的废酸液不能直接倒入下水道是因为。

（2）工人师傅在切割钢板时常用硫酸铜划线是因为

（用化学方程式表

Al2O3 + 2Fe。有关此反应的下列说法中

示）

8、镁、铁在日常生活中有较为广泛的用途。如：

（1）镁在空气中燃烧时，发出耀眼的白光，可用来制造镁闪光灯，其反应化学方程式为：。