2014年版高考化学专题目03元素及其化合物三轮冲刺试题目 9页

专题03 元素及其化合物 常见元素及其化合物 碱金属元素 卤族元素 氧族元素 氮族元素 几种重要的金属元素 碳族元素 各族内元素结构和性质的递变规律 各族内代表性元素的性质特点 各族内具有代表性单质及化合物的实验室制备和工业获得方法 各族间元素及其化合物间的转化关系系 某些元素特征反应和特征现象在无机推断中的应用 结构网络图解 ‎ ‎ 常见元素及其化合物是中学化学的重点，也是学习化学的基本点，在高考中元素化合物是考查的重点。元素化合物在高考中的考查方式主要有两种：一是单独考查某一族元素的结构、性质、制备以及用途等；二是将元素化合物的知识与基本概念、基本理论结合，与化学计算相结合，与无机推断相结合，与化学实验相结合等，它们是以元素化合物为载体结合基本概念、基本理论、化学计算、化学实验等进行考查，虽然在这些考查中是以考查后者为主，但它必须是建立在掌握了元素化合物知识的基础上才能解决相关的问题。所以在复习中一定要首先重视元素化合物知识的复习，不仅要注意各主族元素中典型元素化合物的复习，还要在各族间架起桥梁从而能够融会贯通，举一反三。在复习中我们可按下列的复习线索，循序渐进，从而达到成功的彼岸。‎ 一、熟练掌握各主族中典型元素及其化合物的性质、制备和用途 在中学化学中，我们主要学习了氯气、氮气、氧气、硫、碳、‎ 硅等这些非金属以及它们的相应化合物的性质，金属钠、镁、铝、铁等这些金属元素以及它们的化合物的性质。在复习中首先要重视这些元素化合物的相关知识的复习，不管高考中的试题的种类或题型发生怎样的变化，这些元素及化合物的知识都是考查的出发点，即使是在考查基本概念或基本理论知识时，仍然是需要以这些知识为载体。在复习中，建议通过画物质间转化关系图的方法进行复习，这样不仅对某元素的性质复习有效，同时还能将元素及其化合物间的转化进行连接，这样就能将知识由知识块转化为知识线、知识链、知识网。如以碱金属钠及其化合物为例：‎ 二、重视物质制备的复习 物质的制备是中学化学知识的一个重要方面，在每年的高考中这是一个必考内容，它出现在Ⅰ卷的选择题中和Ⅱ卷的实验题中，同时还可能在无机推断中作为“题眼”，特别在近年这一点体现得尤为突出。物质的制备从本身看是某种物质的制备，它可考查反应原理、操作要点、实验数据分析等，而物质制备的相关知识不止于此，它还连接着物质之间的相互转化，如体现了物质间的转化关系，在制备过程中除杂或干燥以及尾气的处理等无一不贯穿着元素化合物的知识。通过这些知识的复习，同样可起到将知识点连接成块、线、链、网的作用。复习物质的制备分为两个方面：一是常见物质的实验室制法，如常见气体O2、Cl2、H2、N2、CO2、NH3、HCl、SO2、CO、NO、NO2、H2S等的制备；二是一些物质的工业制备，如H2SO4、NH3、HNO3、HCl、CO2、Cl2、Al、Fe、Na2CO3等物质的制备。在复习中对实验室常见物质的制备不仅着眼于课本上所详细介绍的实验室制法，同时要对其它也用于实验室获得该物质的方法加以研究和复习，并将这多种方法进行比较，在比较中理解，在比较中辨析。如Cl2的获得，在实验室中一般是用MnO2和浓HCl在加热条件下反应而获得，那么还能用什么样的方法代替呢？如用KMnO4代替MnO2与浓HCl反应制备Cl2，两者相比各有怎样的优缺点？如果用NaCl和浓H2SO4代替浓盐酸与MnO2反应，同样可获得Cl2，能写出其反应的方程式吗？等等，这样就不仅复习了该实验，同时也将多个知识点进行串联，从而将知识网络化。在复习工业制备物质时，一定要注意制备过程中的操作要点，反应的条件等。‎ 三、依托基本概念和基本理论，深化元素化合物知识 每种元素及其化合物之间的相互转化，各族间元素及化合物间的转化等无不是在基本理论和基本概念的指导下从知识点发展到知识链，如通过依托元素周期律和元素周期表可以将一种元素的结构和性质与它的同族元素进行比较和辨析，同时也能将该元素在横向中与同周期的元素及其化合物进行比较和辨析，通过这样的复习方式，不仅能很好地掌握该元素的性质等，同时还能从横向和纵向联系其它元素，也就巩固了其它元素及化合物的性质，同时也能将各独立的元素及化合物的知识块转化成知识网，更有利于知识的迁移和应用；再如将元素及化合物放在氧化还原反应的理论下进行复习，这样不仅能巩固氧化还原反应理论，同时还能进一步巩固元素化合物的知识，同时还可将各种元素或化合物在氧化和还原的过程中进一步形成元素间的联系及想到间的转化，也就更利于将各元素化合物进行综合和联结成网，这样更有利于元素化合物知识的迁移和应用。如：‎ 四、紧抓特征反应和特征现象，强化元素及化合物特征，有利于无机推断 无机推断是近年来高考中无机的最难题，也是近几年的必考题，在解决无机框图题的关键是找到图中的“题眼”，而一般“题眼”总是隐藏于各物质间的相互转化或某转化中产物的特征现象，或是某物质的特征状态、特征颜色、特征的性质中等。所以在复习中要总结化学中常见物质的特征反应、常见物质的特征颜色、常见物质的特征用途或制备等。‎ 如常见物质的颜色：①有色气体单质：F2、Cl2、O3；②其他有色单质：Br2(深棕红色液体)、I2（紫黑色固体）、S（淡黄色固体）、Cu（紫红色固体）、Au（金黄色固体）、P（白磷是白色蜡状固体，红磷是暗红色粉状固体）、Si（灰黑色晶体）、C（黑色粉未）；③无色气体单质：N2、O2、H2；④有色气体化合物：NO2 (红棕色)；⑤常见固体的颜色：黄色固体：S(淡黄色)、FeS2(淡黄色)、 Na2O2(淡黄色)、AgBr(淡黄色)、Ag3PO4(黄色)、AgI(黄色)；黑色固体：FeS、FeO、Fe3O4(黑色晶体)、MnO2、C、CuS、PbS、CuO；红色固体：Fe(OH)3(红褐色)、Fe2O3(红棕色)、Cu2O、Cu；蓝色固体：五水合硫酸铜（胆矾或蓝矾）；绿色固体：七水合硫酸亚铁（绿矾）；紫黑色固体：KMnO4、碘单质；白色：Fe(OH)2、CaCO3、BaSO4‎ ‎、AgCl、BaSO3；有色离子（溶液）：Cu2+、Fe2+、Fe3+、MnO4－、Fe(SCN)2+；不溶于稀酸的白色沉淀：AgCl、BaSO4；不溶于稀酸的黄色沉淀：S(淡黄色)、AgBr(淡黄色)、AgI等。‎ 五、注重元素化合物在实际社会、生活以及科技等领域的应用 从近几年的高考试题的变迁，和对试题的分析，我们不难从中得到这样一个结论，那就是高考试题中的与社会实际、生活和现代科技的联系越来越紧密，这些题型在高考中的比重也越来越大，而这些题型的最大特征就是针对一个现实的案例或事件等，从中分析出与化学相关的信息，并用所学知识对这些现实的现象进行解释，甚至是提出相关的建议，这些都突出了对学生筛选信息、应用信息、处理信息的能力考查，提出了较高的要求。所以在复习中一定要重视这类知识的研究，当然在这里我们还要强调的是要提高知识的迁移能力和应用能力，首先要将基础知识熟练掌握，将基础知识网络化。再重视经常性地对生活实际中出现的问题、科技发展中的一些新信息进行了解和分析，这样就可增强知识的迁移能力和知识的应用能力。‎ 考点一 元素化合物的性质 ‎【例1】金属离子和硫离子在水溶液中的反应比较复杂，其产物与离子的水解、金属硫化物的溶解度、离子氧化性或还原性等因素有关。资料表明，CuS的溶解度很小，在稀酸溶液中也不溶解；Fe2S3的溶解度更小，但却溶于稀酸。下列有关说法正确的是 ‎ A．Cu2＋和S2－在水溶液中反应的产物是CuS B．NH4+和S2－在水溶液中发生相互促进水解，所以不存在（NH4）2S的水溶液 C．Fe3＋和S2－在酸性溶液中反应的产物只可能是Fe2＋、S D．在酸性溶液中，S2－还原Fe3＋的能力比还原Cu2＋强 ‎【解析】根据题目提供的信息可知，CuS的溶解度很小，在稀酸溶液中也不溶解；Cu2＋‎ 和S2－在水溶液中反应生成CuS，所以A正确，Fe2S3的溶解度更小，但却溶于稀酸，电离出Fe3＋、S2-。而Fe3＋的氧化性大于Cu2＋，能氧化S2-成单质硫，氧化还原反应优先于复分解反应， C选项中当S2-过量时还可生成H2S，B中由于NH4+和S2－发生双水解，水解得到的一水合氨和硫化氢在水中的溶解度较大，水解没有沉淀生成，所以存在硫化铵的水溶液；D选项中S2－还原性没有变化，因为Fe3＋的氧化性大于Cu2＋，所以S2－先被Fe3＋氧化。单质S与Cu反应时则生成Cu2S，这点应注意。‎ 变式1下列各组物质相互反应时，能产生可燃性气体的是 ‎①炭块投入热的浓硝酸中 ②铁丝投入稀硫酸中 ③过氧化钠投入水中 ④‎ 电石投入食盐水中 A．①③ B．②③④ C．①④ D．②④‎ 考点二 元素化合物与基本概念、基本理论 ‎【例2】下列有关比较中，大小顺序排列错误的是 ‎ A．热稳定性：PH3＞H2S＞HBr＞NH3 ‎ B．物质的熔点：石英＞食盐＞冰 C．结合H+的能力：CO32－＞CH3COO－＞SO42－‎ D．分散系中分散质粒子的直径：Fe(OH)3悬浊液＞Fe(OH)3胶体＞FeCl3溶液 ‎ ‎【解析】根据元素周期律知识，同一周期从左到右，氢化物稳定性逐渐增强，同一主族，从上到下，氢化物的稳定性逐渐减弱，NH3中的氮原子半径小于HBr，所以N-H键能大于H-Br键能，NH3比HBr稳定，而溴的非金属性大于硫，硫大于磷，所以稳定性HBr＞H2S＞PH3，可知A选项错误；B选项正确，石英为原子晶体，食盐为离子晶体，冰为分子晶体，B选项正确；C选项中，酸根离子结合H+能力的强弱是看对应酸的强弱，酸性越弱对应酸根结合H+能力越强，由于硫酸是强酸，醋酸酸性强于碳酸，所以对应酸根离子结合H+能力由强到弱顺序为：CO32－＞CH3COO－＞SO42－；D选项中考查了三种分散系的粒子直径大小关系，浊液＞胶体＞溶液。‎ 变式2有①Na2CO3溶液、②CH3COONa溶液、③NaOH溶液各25 mL，物质的量浓度均为0.1 mol/L，下列说法正确的是 A．三种溶液pH的大小顺序是③＞②＞①‎ B．若将三种溶液稀释相同倍数，pH变化最大的是②‎ C．若分别加入25 mL 0.1mol/L盐酸后，pH最大的是①‎ D．若三种溶液的pH均为9，则物质的量浓度的大小顺序是③＞①＞②‎ 考点三 生活中的元素化合物知识应用 ‎【例3】下列有关公众安全的叙述中不正确的是 ‎ A．室内使用煤炉取暖时，为防止煤气中毒应确保煤充分燃烧和烟道通畅 B．氯气泄露时，应用蘸有肥皂水的湿毛巾捂住口鼻疏散到安全区域 C．家中发生天然气泄露时，应立即使用室内电话报警 D．漂白粉与浓盐酸不能混合使用，否则易产生有毒气体 ‎【解析】煤气的主要成分为CO，为了防止煤气中毒应保证煤充分燃烧并烟道通畅；B选项中氯气泄漏时，可用蘸有肥皂水的湿毛巾捂住口鼻 ‎，原因为肥皂水呈碱性可与氯气反应而降低其毒性；C中天然气泄漏时，应立即关闭天然气开关，然后到距离泄漏处较远的地方报警，而不能用室内电话报警，因为天然气的成分为甲烷，遇火发生爆炸；D中漂白粉的成分中有次氯酸钙，能氧化盐酸成氯气，所以两者不能混合使用。‎ 变式3下列有关生活和环境问题的一些说法，正确的是 ‎①加碘盐中“碘”通常是碘酸钾 ②使用含磷洗涤剂后的废水不经处理直接排放，会使水体富营养化而被污染 ③我国目前正大力推广使用“无铅汽油” ④含氟牙膏的洁齿固齿效果更强 ⑤白色污染通常所指的是聚乙烯等塑料垃圾 A．全部 B．除②外 C．①③⑤ D．①②⑤‎ 考点四 无机推断和无机框图题 ‎【例4】已知甲、乙、丙分别代表中学化学中的常见物质，请根据题目要求回答下列问题：‎ ⑴. 若甲的化学式为RCl3，其溶液在加热蒸干并灼烧时可发生反应：‎ ‎ a.甲+H2O乙+丙 b.乙氧化物+H2O ‎①若甲为某用途广泛的金属元素的氯化物，其溶液在上述变化中生成的氧化物为红棕色粉末，则该金属在周期表中的位置是： 。‎ ‎②若甲为某短周期金属元素的氯化物，则甲发生a反应的化学方程式为：_ 。 ‎ ‎③将以上两种金属单质用导线连接，插入一个盛有NaOH溶液的烧杯中构成原电池，则负极发生的电极反应为_ _。‎ ⑵. 若甲，乙、丙均是短周期中同一周期元素形成的单质或化合物，常温下乙为固体单质，甲和丙均为气态化合物，且可发生反应：甲+乙丙。则：‎ ‎①甲的结构式为_ _ _。‎ ‎②写出上述反应的化学方程式_____ 。‎ ‎③写出在200mL 2mol／L的NaOH溶液中通入‎6.72L(标准状况)的气体甲发生完全反应的总离子方程式 ‎ ‎ ‎【解析】在无机推断中，主要是能找到题中的“题眼”，也就是一些特征反应或特征现象，或某些物质的特征颜色等。只有抓住这些特征我们才能够将各物质间的变化进行串联，进行推断出各物质的化学式以及它们间发生的反应。（1）本题的突破口为甲为三价金属氯化物，常见的只有铝和铁，又因为生成的氧化物为红棕色粉末，所以甲一定为FeCl3‎ ‎，铁位于周期表中第四周期第Ⅷ族；如果甲为短周期金属元素的氯化物，则只可能为氯化铝；其水解反应式为： AlCl3+3H2OAl(OH)3↓+3HCl↑。由于在碱性溶液中，只有铝能失电子发生反应而铁不能，所以负极反应式为：Al－3e-+4OH-=AlO2－+2H2O。（2）甲、乙、丙为短周期元素，乙为固体单质，甲丙为气体，甲、乙高温下生成丙，且三者均位于同一周期，只可能为C、N、O三元素组成的化合物，综合分析可知：甲为CO2，乙为碳，丙为CO。（3）在0.4molNaOH溶液中通入0.3molCO2，得到的产物既有碳酸钠又有碳酸氢钠，书写离子方程式时注意两反应物的配比关系。‎ 答案：（1）① 第四周期，第Ⅷ族。② AlCl3+3H2OAl(OH)3↓+3HCl↑。 ‎ ‎③Al－3e-+4OH-=AlO2－+2H2O。 （2） ① O=C=O ；②CO2+C2CO。‎ ‎③3CO2+4OH－=2HCO3－+CO32－+H2O 变式4下图是元素R的单质及其重要化合物在一定条件下相互转化的关系图(生成物中不含该元素的物质均已略去)。已知F可用作化肥，也可用来制炸药；G可用于作防腐剂或建筑工程上的抗冻剂。据此回答以下问题：‎ ‎(1)单质A必定是______(填“金属”或“非金属”)，理由是_____________。‎ ‎(2)写出反应①的化学方程式_____________。并指出该反应在现代化学工业上的实际意义_________。‎ ‎(3)物质B的分子空间构型为___________________________。‎ ‎(4)已知反应②是氧化还原反应，其氧化产物与还原产物的质量比为______。‎ ‎(5)写出反应③的离子方程式______________________________________________。‎ 参考答案：‎ ‎1．D 所给各组物质发生的化学反应为：①C+4HNO3(浓) =CO2↑+4NO2↑+2H2O； ②Fe+H2SO4=FeSO4+‎ H2↑；③2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑；④CaC2+2H2O=Ca(OH)2+C2H2↑；显然只有H2、C2H2可燃。‎ ‎2．C 溶液的酸性越强，pH越小，碱性越强，pH越大，物质的量浓度相同的溶液pH大小为：强碱>弱碱>弱酸强碱盐> 强酸强碱盐，弱酸的酸性越弱对应盐的水解程度越强，碱性越强，所以A选项中，pH由大到小的顺序为③＞①＞②，当加水稀释相同的倍数时，强碱的pH变化大于盐的水解，所以pH变化最大的是NaOH溶液，当加入等体积的同浓度的盐酸时，碳酸钠生成NaHCO3，仍呈碱性，而②呈酸性，③呈中性。要使三种溶液的pH相同，则碱性强的物质的量的浓度小，而碱性弱的物质的量浓度大，所以其物质的量浓度大小关系为②＞①＞③。‎ ‎3．A 此题是化学与生活、环境的综合题。碘盐加的是碘酸钾；水体富营养化是指水体中氮或磷或钾等元素的含量的增多，使水中的植物生长旺盛，使水体变质。含铅汽油会造成空气的污染，推广无铅汽油可避免含铅汽油的使用对大气的污染。白色污染是指聚乙烯等塑料制品因难以降解而造成的环境污染。‎ ‎4． (1)因为B+C A+X，X为不含R元素的另一物质，A为单质，因此A元素在B、C中应分别呈正负价，所以A为非金属。(2)由于F可用作化肥，也可用作炸药，则F为NH4NO3；由 ‎△‎ ‎===‎ F A(单)+D，B+D F知，D为HNO3，B为NH3，A为N2；又因含氮元素的物质G可用作防腐剂和抗冻剂，则G为NaNO2；结合A C可知C为NO，E为NO2，反应①的方程式为4NH3+6NO = 5N2+6H2O。该反应可用于治理NO对大气的污染。(3)氨气分子的空间构型为三角锥型。(4)反应②的化学反应方程式为5NH4NO3 4N2 +2HNO3+9H2O，其中有5 mol NH3化合价升高生成N2，有3 mol HNO3化合价降低生成N2，故氧化产物与还原产物的物质的量之比为5∶3。(5)NO、NO2与碱反应的离子方程式为：NO2+NO+2OH－=2NO+H2O。‎ 答案：(1)非金属，因为B+C A+X，X为不含R元素的另一物质，且A为单质，因此，A元素在 B、C中应分别呈正、负价，所以A是非金属 (2)4NH3+6NO=5N2+6H2O 用于治理NO对大气的污染 (3)三角锥型 (4)5∶3 (5)NO+NO2+2OH-=2NO2-+H2O