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A．圖中 a 和 b 分別為 T1、T2溫度下 CdS 在水中的溶解度

B．圖中各點對應的 Ksp的關系為：Ksp(m)=Ksp(n)<Ksp(p)<Ksp(q)

C．向 m 點的溶液中加入少量 Na2S 固體，溶液組成由 m 沿 mpn 線向 p 方向移動D．溫度降低時，q 點的飽和溶液的組成由 q 沿 qp 線向 p 方向移動

【答案】B

【解析】CdS 在水中存在沉淀溶解平衡：CdS(s) Cd

2+

(aq)+S

2-(aq)，其溶度積Ksp=c(Cd

2+

)·c(S2-),在飽和溶液中，c(Cd

2+

)= c(S

2-)，結合圖象可以看出，圖中 a 和 b 分別表示 T1和 T2溫度下CdS 的溶解度，A正確；CdS 的沉淀溶解平衡中的溶度積受溫度影響，m、n 和 p 點均在溫度為 T1條件下所測的對應離子濃度，則其溶度積相同，B 錯誤；m 點達到沉淀溶解平衡，向其中加入硫化鈉后，平衡向逆反應方向移動，c(Cd

2+

)減小，c(S2-)增大，溶液組成由 m 沿 mnp 向 p 方向移動，C 正確；從圖象中可以看出，隨著溫度的升高，離子濃度增大，說明 CdS(s) Cd

2+

(aq)+S

2-(aq)為吸熱反應，則溫度降低時，q 點對應飽和溶液的溶解度下降，溶液中的c(Cd2+)與 c(S

2-)同時減小，會沿 qp 線向 p 點方向移動，D 正確。

【變式探究】（廣東執(zhí)信中學高三模擬）某溫度下兩種難溶性鹽的沉淀溶解平衡曲線如圖所示，圖中X2－表示 CO2－

3 、SO2－

4 ，且 MSO4不溶于酸，下列有關說法錯誤的是( )

A．MSO4的飽和溶液中 c(M2＋

)＝1×10－5 mol·L

－1

B．MCO3(s)＋SO2－

4 (aq) MSO4(s)＋CO2－

3 (aq)的平衡常數(shù) K 為 10

C．用鹽酸和濃碳酸鈉溶液有可能將 MSO4轉(zhuǎn)化為 MCl2

D．向 a 點含 MSO4的分散系中加入 M(NO3)2固體后，體系有可能轉(zhuǎn)化為b 點的分散系【答案】D

【解析】加入的 M(NO3)2溶解后會使溶液中 c(M2＋

)增大，盡管平衡向生成沉淀的方向移動，但由勒夏特列原理知，重新達到平衡后 c(M2＋

)仍是增大的，D 錯誤。

【舉一反三】（重慶巴蜀中學高三質(zhì)檢）室溫下，分別向濃度均為 0.010 mol·L

－1的K2CrO4、NaBr 溶液中逐

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滴加入 0.010 mol·L

－1的 AgNO3溶液，所得沉淀溶解平衡曲線如圖所示，已知：p(Ag＋

)＝－lg c(Ag＋)，p(CrO2－4)＝－lg c(CrO2－

4 )，p(Br－

)＝－lg c(Br－

)。下列敘述正確的是( )

A．Ksp(Ag2CrO4)的數(shù)量級為 10－8

B．a(chǎn) 點可以表示 Ag2CrO4的不飽和溶液

C．升溫，AgBr 的溶解度增大，Ksp不變

D．向等濃度的 CrO2－

4 、Br－的混合液中滴入 AgNO3溶液時，先產(chǎn)生 Ag2CrO4沉淀【答案】B

【解析】Ksp(Ag2CrO4)＝c

2(Ag＋

)·c(CrO2－

4 )＝(10－4)

2×(10－4)＝10－12，A 項錯誤；a 點可以表示Ag2CrO4的不飽和溶液，B 項正確；升高溫度，AgBr 的溶解度增大，Ksp也增大，C 項錯誤；根據(jù)圖像可知，當CrO2－4 、Br－濃度相同時，生成 AgBr 沉淀所需的 c(Ag＋

)小，先析出 AgBr 沉淀，D 項錯誤。專題 09 元素周期律與元素周期表【考情探究】

課

標

解

讀

內(nèi)容 原子結構與化學鍵 元素周期表與元素周期律解讀

1.了解原子的構成及原子序數(shù)、核電

荷數(shù)、質(zhì)子數(shù)、中子數(shù)、核外電子數(shù)

之間的關系

2.了解原子核外電子排布規(guī)律

3.了解元素、核素和同位素的含義

1.了解元素周期表(長式)的結構(周期、族)及其應用2.掌握元素周期律的實質(zhì)3.以第 3 周期為例，掌握同一周期內(nèi)元素性質(zhì)的遞變規(guī)律與原子結構的關系

4.以ⅠA 和ⅦA 族為例，掌握同一主族內(nèi)元素性質(zhì)遞變規(guī)

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4.了解化學鍵的定義

5.了解離子鍵、共價鍵的形成

6.掌握電子式的書寫方法

律與原子結構的關系

5.了解金屬、非金屬元素性質(zhì)的遞變規(guī)律以及在周期表中的位置

考情分析

本專題知識在高考中的命題形式通常有兩種:一種是通過觀察、比較圖表中數(shù)據(jù)的變化趨勢，總結出有關規(guī)律，再運用于解題;另一種是以文字形式給出信息，先進行元素的推斷，再以所得元素為載體進行考查

備考策略

試題往往以原子結構或元素化合物性質(zhì)為突破口進行元素推斷，然后綜合考查元素周期律、化學鍵、常見物質(zhì)的性質(zhì)等

【高頻考點】

高頻考點一 原子結構、化學用語與化學鍵

1．微粒中“各數(shù)”間的定量關系

(1)原子或離子：質(zhì)量數(shù)(A)＝質(zhì)子數(shù)(Z)＋中子數(shù)(N)。

(2)原子：核電荷數(shù)＝質(zhì)子數(shù)＝原子序數(shù)＝核外電子數(shù)。

(3)陰離子：核外電子數(shù)＝質(zhì)子數(shù)＋離子電荷數(shù)。

(4)陽離子：核外電子數(shù)＝質(zhì)子數(shù)－離子電荷數(shù)。

2．“四同”比較

同位素 同素異形體 同分異構體同系物“同”含義 質(zhì)子數(shù)相同 元素相同 分子式相同結構相似“異”含義 中子數(shù)不同 性質(zhì)、結構、組成不同 結構不同相差“CH2”研究對象 核素、原子 單質(zhì) 化合物 有機物3.表示物質(zhì)組成和結構的兩種模型、四種符號、六種圖示

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(2)四種符號

①元素符號：Al、S

②離子符號：Al3＋、S

2－、SO2－

4

③同位素符號：12

6 C、13

6 C

④化合價符號：Al ＋3、S

－2

4．化學鍵與化合物的關系

高頻考點二 “位—構—性”的關系及其應用

1．原子序數(shù)與元素位置的“序數(shù)差值”規(guī)律

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(1)同周期相鄰主族元素的“序數(shù)差值”規(guī)律。

①除第ⅡA 族和第ⅢA 族外，其余同周期相鄰元素序數(shù)差為 1。

②同周期第ⅡA 族和第ⅢA 族元素，其原子序數(shù)差分別是：第二、三周期相差1，第四、五周期相差11，第六、七周期相差 25。

(2)同主族相鄰元素的“序數(shù)差值”規(guī)律。

①第二、三周期的同族元素原子序數(shù)相差 8。

②第三、四周期的同族元素原子序數(shù)相差有兩種情況：第ⅠA 族、ⅡA 族相差8，其他族相差18。③第四、五周期的同族元素原子序數(shù)相差 18。

④第五、六周期的同族元素原子序數(shù)鑭系之前的相差 18，鑭系之后的相差32。⑤第六、七周期的同族元素原子序數(shù)相差 32。

2．元素金屬性、非金屬性強弱的實驗比較法

(1)元素金屬性強弱的實驗比較法。

①單質(zhì)與水或非氧化性酸反應越劇烈，金屬性越強。

②單質(zhì)還原性越強或離子氧化性越弱，金屬性越強。

③最高價氧化物對應水化物的堿性越強，金屬性越強。

④若 Xn＋＋Y―→X＋Ym＋，則 Y 金屬性比 X 強。

(2)元素非金屬性強弱的實驗比較法。

①與 H2化合越容易，氣態(tài)氫化物越穩(wěn)定，非金屬性越強。

②單質(zhì)氧化性越強，陰離子還原性越弱，非金屬性越強。

③最高價氧化物對應水化物的酸性越強，非金屬性越強。

④An－＋B―→B

m－＋A，則 B 非金屬性比 A 強。

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3．元素性質(zhì)遞變規(guī)律

(1)同周期，從左到右，主族元素的金屬性減弱，非金屬性增強。

(2)同主族，從上到下，元素的金屬性增強，非金屬性減弱。

4．“四看”突破粒子半徑大小比較

(1)“一看”電子層數(shù)：當最外層電子數(shù)相同，電子層數(shù)不同時，電子層數(shù)越多，半徑越大。(同主族)

(2)“二看”核電荷數(shù)：當電子層數(shù)相同時，核電荷數(shù)越大，半徑越小。(同周期)

(3)“三看”核外電子數(shù)：當電子層數(shù)和核電荷數(shù)均相同時，核外電子數(shù)越多，半徑越大。(同元素)

(4)“四看”原子序數(shù)：當核外電子數(shù)相同時，原子序數(shù)越高，離子半徑越小。(同結構)

5．建立“位—構—性”關系模型

這類題目往往將元素化合物知識、物質(zhì)結構理論、化學基本理論等知識串聯(lián)起來，綜合性較強，難度較大，解題的關鍵是正確推斷元素，常用的主要方法有：

(1)原子或離子結構示意圖。

(2)元素主要化合價的特征關系。

(3)原子半徑的遞變規(guī)律。

(4)元素周期表中短周期的特殊結構。

如：①元素周期表中第一周期只有兩種元素 H 和 He，H 元素所在的第ⅠA 族左側(cè)無元素分布；②He 為 0 族元素，0 族元素為元素周期表的右側(cè)邊界，0 族元素右側(cè)沒有元素分布。利用這個關系可以確定元素所在的周期和族。

如：已知 X、Y、Z、W 四種短周期元素的位置關系如圖：

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則可以推出 X 為 He，再依次推知 Y 為 F、Z 為 O、W 為 P。

高頻考點三 融合物質(zhì)性質(zhì)、轉(zhuǎn)化、反應的元素推斷

1．常見物質(zhì)的性質(zhì)及特征反應

(1)黃綠色氣體有 Cl2，紅棕色氣體有 NO2或 Br2(g)，在空氣中變紅棕色的無色氣體是NO，紅色固體有Cu、Cu2O、Fe2O3，綠色固體有 Cu2(OH)2CO3、FeSO4·7H2O 等，黑色固體有 C、MnO2、CuO、CuS、Ag2S等。(2)與 CO2、H2O 反應生成 O2的固體為 Na2O2。

(3)使品紅溶液褪色的常見氣體有 Cl2、SO2。

(4)兩氣體相遇能形成白煙的氣體為 HCl、NH3。

(5)短周期元素形成的化合物中，0.1 mol·L

－1的水溶液的 pH 分別為 1 和 13 的化合物分別是HCl、NaOH。(6)與強堿、強酸均能反應生成鹽和水的氧化物和氫氧化物分別為 Al2O3、Al(OH)3。(7)元素的最高價氧化物對應的水化物與其氫化物反應生成鹽的元素為 N。(8)短周期元素形成三元化合物與一般酸溶液反應生成沉淀和氣體的化合物為Na2S2O3。(9)使澄清石灰水先變渾濁，后變澄清的氣體有 CO2、SO2。

(10)腐蝕玻璃的酸為 HF。

(11)與 H2O 反應生成氣體的化合物有 Na2O2、Mg3N2、Al2S3、NaH。

(12)元素的氣態(tài)氫化物和它的最高價氧化物對應的水化物能發(fā)生氧化還原反應的元素是S。2．常見短周期元素的單質(zhì)及其化合物的轉(zhuǎn)化關系

(1) (2)

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(3) (4)

(5)

(6)

(7)NH3―→NO―→NO2―→HNO3

(8)S(H2S)―→SO2―→SO3―→H2SO4

3．常見短周期元素組成的物質(zhì)主要反應

(1)SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O

(2)C＋4HNO3(濃)===== △

CO2↑＋4NO2↑＋2H2O

(3)2Cl2＋2Ca(OH)2===CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O

(4)SO2＋2H2S===3S↓＋2H2O

(5)2NaCl＋2H2O=====電解

2NaOH＋Cl2↑＋H2↑

【題型突破】

題型一 原子結構與同位素

例 1．（·新課標Ⅰ）1934 年約里奧–居里夫婦在核反應中用α粒子(即氦核 4

2He )轟擊金屬原子WZX，得到核素30

Z+2Y ，開創(chuàng)了人造放射性核素的先河：W

ZX +

4

2He→ 30

Z+2Y +

1

0 n 。其中元素 X、Y 的最外層電子數(shù)之和為8。下列敘述正確的是

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A. W

ZX 的相對原子質(zhì)量為 26

B. X、Y 均可形成三氯化物

C. X 的原子半徑小于 Y 的

D. Y 僅有一種含氧酸

【答案】B

【解析】原子轟擊實驗中，滿足質(zhì)子和質(zhì)量數(shù)守恒，因此 W+4=30+1，則W=27，X 與Y原子之間質(zhì)子數(shù)相差 2，因 X 元素為金屬元素，Y 的質(zhì)子數(shù)比 X 大，則 Y 與 X 位于同一周期，且Y 位于X右側(cè)，且元素X、Y 的最外層電子數(shù)之和為 8，設 X 最外層電子數(shù)為 a，則 Y 的最外層電子為 a+2，解得a=3，因此X為Al，Y為 P，以此解答。

27

13Al 的質(zhì)量數(shù)為 27，則該原子相對原子質(zhì)量為 27，故 A 錯誤；Al 元素均可形成AlCl3，P元素均可形成 PCl3，故 B 正確；Al 原子與 P 原子位于同一周期，且 Al 原子序數(shù)大于P 原子序數(shù)，故原子半徑Al>P，故 C 錯誤；P 的含氧酸有 H3PO4、H3PO3、H3PO2等，故 D 錯誤；故答案為B?！咀兪教骄俊浚ê鲜￠L郡中學高三模擬）用 NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值，35Cl 和37Cl 是Cl 元素的兩種核素，下列說法正確的是( )

A.71 g

35Cl2和 71 g

37Cl2均含 2NA個 Cl 原子

B.35Cl 和 37Cl 間的相互轉(zhuǎn)化是化學變化

C.35Cl 和 37Cl 核外電子排布方式相同

D.35Cl2、H2形成的燃料電池，35Cl2 在負極放電

【答案】C

【解析】35Cl2和 37Cl2的摩爾質(zhì)量不同，A 項錯誤。發(fā)生化學變化的最小微粒是原子，原子的種類和數(shù)目不發(fā)生變化，而 35Cl 和 37Cl 間的相互轉(zhuǎn)化是原子核內(nèi)部的變化，B 項錯誤。35Cl 和37Cl 核外均為17 個電子，核外電子排布方式相同，C 項正確。35Cl2與 H2反應生成 H35Cl，35Cl2是氧化劑，在正極放電，D項錯誤?！咀兪教骄俊浚ㄟ|寧省大連高三模擬）下列說法正確的是( )

A．IUPAC 公布了 118 號元素 Og，其中核素 297

118Og 中中子數(shù)與質(zhì)子數(shù)之差為179

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B．18 g H2O 與 20 g D2O 中質(zhì)子數(shù)與中子數(shù)均為 10NA

C．a(chǎn) g

A

ZX2－中核外電子數(shù)為

a

A

(Z＋2)NA

D．金剛石與石墨互為同位素

【答案】C

【解析】A 項，中子數(shù)與質(zhì)子數(shù)之差為(297－118－118)＝61，錯誤；B 項，18 g H2O中中子數(shù)為8NA，錯誤；D 項，金剛石與石墨互為同素異形體，錯誤。

題型二 化學用語與化學鍵

例 2．(·江蘇化學，2)反應 NH4Cl＋NaNO2===NaCl＋N2↑＋2H2O 放熱且產(chǎn)生氣體，可用于冬天石油開采。下列表示反應中相關微粒的化學用語正確的是( )

A.中子數(shù)為 18 的氯原子：18

7Cl

B.N2的結構式：N===N

C.Na＋的結構示意圖：

D.H2O 的電子式：

【答案】D

【解析】A 項，中子數(shù)為 18 的氯原子應表示為 35

17Cl，錯誤；B 項，N2分子中N 與N之間形成叁鍵，結構式為 N≡N，錯誤；C 項，Na＋的結構示意圖為 ，錯誤；D 項，H2O 為共價化合物，每個H原子和O原子之間共用一個電子對，正確。

【變式探究】（河北衡水高三調(diào)研）全氮類物質(zhì)具有高密度、超高能量及爆轟、產(chǎn)物無污染等優(yōu)點。中國科學家成功合成全氮陰離子 N

－

5 ，N

－

5是制備全氮類物質(zhì) N

＋

5 N

－

5 的重要中間體。下列說法中，不正確的是( )A.全氮類物質(zhì)屬于綠色能源

B.每個 N

＋

5 中含有 35 個質(zhì)子

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C.N

＋

5 N

－

5 屬于離子化合物

D.N

＋

5 N

－

5結構中含共價鍵和離子鍵

【答案】C

【解析】A 項，全氮類物質(zhì)具有超高能量及爆轟、產(chǎn)物無污染等優(yōu)點，因此全氮類物質(zhì)為綠色能源，故A項正確；B 項，一個氮原子中含有 7 個質(zhì)子，所以每個 N

＋

5 中含有 35 個質(zhì)子，故B 項正確；C項，該物質(zhì)由氮元素組成，屬于單質(zhì)，不屬于化合物，故 C 項錯誤；D 項，N

＋

5 和 N

－

5 內(nèi)部都含有氮氮共價鍵，N＋

5 N－5 結構中含有陽離子和陰離子，因此該物質(zhì)含有離子鍵，故 D 項正確。綜上所述，本題選C。題型三 結構、性質(zhì)敘述式“位、構、性”關系的應用

例 3．（·新課標Ⅱ）一種由短周期主族元素組成的化合物(如圖所示)，具有良好的儲氫性能，其中元素W、X、Y、Z 的原子序數(shù)依次增大、且總和為 24。下列有關敘述錯誤的是

A. 該化合物中，W、X、Y 之間均為共價鍵

B. Z 的單質(zhì)既能與水反應，也可與甲醇反應

C. Y 的最高化合價氧化物的水化物為強酸

D. X 的氟化物 XF3中原子均為 8 電子穩(wěn)定結構

【答案】D

【解析】一種由短周期主族元素形成的化合物，具有良好的儲氫性能，其中元素W、X、Y、Z的原子序數(shù)依次增大，且總和為 24，根據(jù)圖示，W 為 1 價形成共價鍵，W 為氫，Z 為+1 價陽離子，Z 為Na，Y為3價，Y 為 N，24-1-11-7=5，X 為 B 元素。該化合物中，H、B、N 之間均以共用電子對形成共價鍵，故A正確；Na單質(zhì)既能與水反應生成氫氧化鈉和氫氣，也能與甲醇反應生成甲醇鈉和氫氣，故B 正確；N的最高價氧化物的水化物 HNO3為強酸，故 C 正確；B 的氟化物 BF3中 B 原子最外層只有 6 個電子，達不到8 電子穩(wěn)定結構，故D 錯誤；故選 D。

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【舉一反三】(·全國卷Ⅲ)X、Y、Z 均為短周期主族元素，它們原子的最外層電子數(shù)之和為10。X與Z同族，Y 最外層電子數(shù)等于 X 次外層電子數(shù)，且 Y 原子半徑大于 Z。下列敘述正確的是( )

A．熔點：X 的氧化物比 Y 的氧化物高

B．熱穩(wěn)定性：X 的氫化物大于 Z 的氫化物

C．X 與 Z 可形成離子化合物 ZX

D．Y 的單質(zhì)與 Z 的單質(zhì)均能溶于濃硝酸

【答案】B

【解析】X、Y、Z 均為短周期主族元素，X 與 Z 同族，Y 最外層電子數(shù)等于X 次外層電子數(shù)，Y的最外層電子數(shù)不可能是 8，只能為 2，且 Y 原子半徑大于 Z，所以 Y 為 Mg，X、Y、Z 原子的最外層電子數(shù)之和為10，故 X 為 C，Z 為 Si。A 項，MgO 的熔點高于 CO2、CO 的熔點，錯誤；C 項，X 與Z 形成的SiC是共價化合物，錯誤；D 項，Mg 能溶于濃硝酸，但是 Si 單質(zhì)不能溶于濃硝酸，錯誤。

【變式探究】(·全國卷Ⅰ)科學家合成出了一種新化合物(如圖所示)，其中 W、X、Y、Z 為同一短周期元素，Z 核外最外層電子數(shù)是 X 核外電子數(shù)的一半，下列敘述正確的是( )

A．WZ 的水溶液呈堿性

B．元素非金屬性的順序為 X>Y>Z

C．Y 的最高價氧化物的水化物是中強酸

D．該新化合物中 Y 不滿足 8 電子穩(wěn)定結構

【答案】C

【解析】W、X、Y、Z 為同一短周期元素，可能同處于第二或第三周期，觀察新化合物的結構示意圖可知，X 為四價，X 可能為 C 或 Si。若 X 為 C，則 Z 核外最外層電子數(shù)為 C 原子核外電子數(shù)的一半，即為3，對應B元素，不符合成鍵要求，不符合題意，故 X 為 Si，W 能形成＋1 價陽離子，可推出W為Na 元素，Z核外最外

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層電子數(shù)為 Si 原子核外電子數(shù)的一半，即為 7，可推出 Z 為 Cl 元素。Y 能與2 個Si 原子形成共價鍵，另外得到 1 個電子達到 8 電子穩(wěn)定結構，說明 Y 原子最外層有 5 個電子，進一步推出Y 為P 元素，即W、X、Y、Z分別為 Na、Si、P、Cl 元素。A 項，WZ 為 NaCl，其水溶液呈中性，錯誤；B 項，元素非金屬性：Cl>P>Si，錯誤；D 項，P 原子最外層有 5 個電子，與 2 個 Si 原子形成共價鍵，另外得到 1 個電子，在該化合物中P元素滿足 8 電子穩(wěn)定結構，錯誤。

題型四 表格片段式“位、構、性”關系的應用

例 4．(·全國卷Ⅱ)今年是門捷列夫發(fā)現(xiàn)元素周期律 150 周年。下表是元素周期表的一部分，W、X、Y、Z為短周期主族元素，W 與 X 的最高化合價之和為 8。下列說法錯誤的是( )

A．原子半徑：W＜X

B．常溫常壓下，Y 單質(zhì)為固態(tài)

C．氣態(tài)氫化物熱穩(wěn)定性：Z＜W

D．X 的最高價氧化物的水化物是強堿

【答案】D

【解析】由題意，W、X、Y、Z 為短周期主族元素，W 與 X 的最高化合價之和為8，可推出W、X、Y、Z 分別為 N、Al、Si、P。A 項，根據(jù)電子層數(shù)越多，原子半徑越大，可得原子半徑：W<X，正確；B項，常溫常壓下，硅單質(zhì)為固態(tài)，正確；C 項，同一主族由下到上簡單氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性逐漸增強，所以熱穩(wěn)定性：NH3>PH3，正確；D 項，X 的最高價氧化物的水化物 Al(OH)3是兩性氫氧化物，錯誤?！咀兪教骄俊?·全國卷Ⅲ)短周期元素 W、X、Y 和 Z 在周期表中的相對位置如表所示，這四種元素原子的最外層電子數(shù)之和為 21。下列關系正確的是( )

W X

Y Z

A．氫化物沸點：W<Z

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B．氧化物對應水化物的酸性：Y>W

C．化合物熔點：Y2X3<YZ3

D．簡單離子的半徑：Y<X

【答案】D

【解析】根據(jù)四種短周期元素在周期表中的相對位置和四種元素原子的最外層電子數(shù)之和為21可知，W為 N 元素、X 為 O 元素、Y 為 Al 元素、Z 為 Cl 元素。A 項，NH3分子間有氫鍵，其沸點比HCl 高；B項，Al(OH)3顯兩性，N 元素的氧化物對應的水化物 HNO3、HNO2均顯酸性；C 項，Al2O3是離子晶體，熔點高，而AlCl3是分子晶體，熔點低；D 項，Al3＋和 O2－的核外電子排布相同，Al3＋核電荷數(shù)大，離子半徑小?！咀兪教骄俊浚ㄉ綎|濟南高三質(zhì)檢）如圖為元素周期表的一部分，其中 X、Y、W、Z 為短周期元素，T的單質(zhì)常溫下為液體。下列說法錯誤的是( )

Y Z

X W

R T

A.X、Y 的單質(zhì)均存在同素異形體

B．Y、Z 的簡單氫化物的穩(wěn)定性依次遞增

C．工業(yè)上電解 NaW 溶液得 W2可使用陰離子交換膜

D．R 的單質(zhì)可用于制造半導體材料

【答案】C

【解析】T 為 Br，X、Y、Z、W、R 依次是 P、O、F、Cl、Ge。 A 項，P、O 的單質(zhì)均存在同素異形體，正確；B 項，Y 為 O，Z 為 F，非金屬性：F>O，所以簡單氫化物的穩(wěn)定性：HF>H2O，正確；C項，W為Cl，工業(yè)上電解氯化鈉溶液，陽極上氯離子發(fā)生氧化反應生成氯氣，陰極上發(fā)生還原反應生成氫氣和OH－，若使用陰離子交換膜，則 OH

－會移動到陽極與氯氣反應，錯誤；D 項，R 為 Ge，Ge 和Si 同主族且均位于金屬與非金屬的分界處，性質(zhì)相似，其單質(zhì)都可用于制造半導體材料，正確。

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題型五 物質(zhì)性質(zhì)、反應的元素推斷

例 5．（·新課標Ⅲ）W、X、Y、Z 為原子序數(shù)依次增大的短周期元素，四種元素的核外電子總數(shù)滿足X+Y=W+Z；化合物 XW3與 WZ 相遇會產(chǎn)生白煙。下列敘述正確的是

A. 非金屬性：W> X>Y> Z B. 原子半徑：Z>Y>X>W

C. 元素 X 的含氧酸均為強酸 D. Y 的氧化物水化物為強堿【答案】D

【解析】根據(jù)題干信息可知，W、X、Y、Z 為原子序數(shù)依次增大的短周期元素，化合物XW3與WZ相遇會產(chǎn)生白煙，則 WX3為 NH3，WZ 為 HCl，所以 W 為 H 元素，X 為 N 元素，Z 為Cl 元素，又四種元素的核外電子總數(shù)滿足 X+Y=W+Z，則 Y 的核外電子總數(shù)為 11，Y 為 Na 元素，據(jù)此分析解答。根據(jù)上述分析可知，W為 H 元素，X 為 N 元素，Y 為 Na 元素，Z 為 Cl 元素，則 Na 為金屬元素，非金屬性最弱，非金屬性Y＜Z，A選項錯誤；同周期元素從左至右原子半徑依次減小，同主族元素至上而下原子半徑依次增大，則原子半徑：Na＞Cl＞N＞H，B 選項錯誤；N 元素的含氧酸不一定全是強酸，如 HNO2為弱酸，C 錯誤；Y的氧化物水化物為NaOH，屬于強堿，D 正確。

【變式探究】（·浙江卷）X、Y、Z、M、Q 五種短周期元素，原子序數(shù)依次增大。Y 元素的最高正價為+4價，Y 元素與 Z、M 元素相鄰，且與 M 元素同主族；化合物 Z2X4 的電子總數(shù)為18 個；Q元素的原子最外層電子數(shù)比次外層少一個電子。下列說法不．正．確．的是( )

A. 原子半徑： Z ? Y ? M

B. 最高價氧化物對應水化物的酸性： Z ? Y ? MC. X2Z ? ZX2 易溶于水，其水溶液呈堿性

D. X、Z 和 Q 三種元素形成的化合物一定是共價化合物

【答案】D

【解析】X、Y、Z、M、Q 為五種短周期元素，原子序數(shù)依次增大。Y 元素的最高正價為+4 價，則證明該元素為第 IVA 族元素，又知 Y 元素與 Z、M 元素相鄰，且與 M 同族，則在元素周期表位置應為

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IVA 族 VA 族

Y Z

M，故推知 Y 為 C 元素，Z 為 N 元素，M 為 Si 元素；化合物 Z2X4的電子總數(shù)為18，則推知，X為H，該化合物為 N2H4；Q 元素的原子最外層電子總數(shù)比次外層電子數(shù)少一個電子，推出Q 為Cl 元素，據(jù)此結合元素周期律與物質(zhì)的結構與性質(zhì)分析作答。根據(jù)上述分析可知，X 為 H、Y 為 C 元素、Z 為N 元素、M為Si 元素、Q為 Cl 元素，則同周期元素從左到右原子半徑依次減小，同主族元素從上到下原子半徑依次增大，則原子半徑比較：Z(N)<Y(C)<M(Si)，故 A 正確；同周期元素從左到右元素非金屬性依次增強，同主族元素從上到下元素非金屬性依次減弱，因元素的非金屬性越強，最高價氧化物對應水化物的酸性越強，非金屬性：Z(N)＞Y(C)＞M(Si)，則最高價氧化物對應水化物的酸性：Z(N)＞Y(C)＞M(Si)，故 B 正確；N2H4的結構簡式可表示為H2N-NH2，分子中含兩個氨基，可與酸反應，具有堿性，且該分子具有極性，與水分子間也存在氫鍵，根據(jù)相似原理可知，N2H4易溶于水，故 C 正確；X、Z 和 Q 三種元素組成的化合物有很多，不一定都是共價化合物，如氯化銨屬于銨鹽，為離子化合物，故 D 錯誤；答案選 D。

【舉一反三】（·江蘇卷）海水曬鹽后精制得到 NaCl，氯堿工業(yè)電解飽和 NaCl 溶液得到Cl2和NaOH，以NaCl、NH3、CO2等為原料可得到 NaHCO3；向海水曬鹽得到的鹵水中通 Cl2可制溴；從海水中還能提取鎂。下列關于 Na、Mg、Cl、Br 元素及其化合物的說法正確的是

A. NaOH 的堿性比 Mg(OH)2的強

B. Cl2得到電子的能力比 Br2的弱

C. 原子半徑 r: r(Br)＞r(Cl)＞r(Mg)＞r(Na)

D. 原子的最外層電子數(shù) n: n(Na)＜n(Mg)＜n(Cl)＜n(Br)

【答案】A

【解析】同周期自左至右金屬性減弱，所以金屬性 Na＞Mg，則堿性 NaOH＞Mg(OH)2，故A正確；同主族元素自上而下非金屬性減弱，所以非金屬性 Cl＞Br，所以 Cl2得電子的能力比Br2強，故B錯誤；電子層數(shù)越多原子半徑越大，電子層數(shù)相同，核電荷數(shù)越小原子半徑越大，所以原子半徑：r(Br)＞r(Na)＞r(Mg)＞r(Cl)，

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故 C 錯誤；Cl 和 Br 為同主族元素，最外層電子數(shù)相等，故 D 錯誤。綜上所述，答案為A。【變式探究】（·山東卷）短周期主族元素 X、Y、Z、W 的原子序數(shù)依次增大，基態(tài)X原子的電子總數(shù)是其最高能級電子數(shù)的 2 倍，Z 可與 X 形成淡黃色化合物 Z2X2，Y、W 最外層電子數(shù)相同。下列說法正確的是A. 第一電離能：W>X>Y>Z B. 簡單離子的還原性：Y>X>WC. 簡單離子的半徑：W>X>Y>Z D. 氫化物水溶液的酸性：Y>W【答案】C

【解析】四種短周期主族元素，基態(tài) X 原子的電子總數(shù)是其最高能級電子數(shù)的2 倍，設若X為第二周期元素原子，則 X 可能為 Be 或 O，若 X 為第三周期元素原子，則均不滿足題意，Z 與X 能形成Z2X2的淡黃色化合物，該淡黃色固體為 Na2O2，則 X 為 O 元素，Z 為 Na 元素；Y 與 W 的最外層電子數(shù)相同，則Y為F元素，W為 Cl 元素，據(jù)此分析。同一周期從左向右第一電離能總趨勢為逐漸增大，同一主族從上到下第一電離能逐漸減小，故四種元素中第一電離能從大到小的順序為 F＞O＞Cl＞Na，A 錯誤；單質(zhì)的氧化性越強，簡單離子的還原性越弱，O、F、Cl 三種元素中 F2的氧化性最強 O2的氧化性最弱，故簡單離子的還原性O2-＞Cl

-＞F-，B錯誤；電子層數(shù)越多簡單離子半徑越大，相同結構的離子，原子序數(shù)越大半徑越小，故四種元素中離子半徑從大到小的順序為 Cl

-＞O2-＞F

-＞Na

+，C 正確；F 元素的非金屬性強于 Cl 元素，則形成氫化物后F 原子束縛H原子的能力強于 Cl 原子，在水溶液中 HF 不容易發(fā)生電離，故 HCl 的酸性強于 HF，D 錯誤；故選C。專題10 元素及其化合物【考情探究】

1.金屬及其化合物

課

標

解

讀

內(nèi)容 鈉及其重要化合物 鎂、鋁及其重要化合物

鐵、銅及其重要化合物金屬的冶煉解讀

掌握鈉及其重要化合物的

主要性質(zhì)及應用

1.掌握鎂及其重要化合物的主

要性質(zhì)及應用

2.了解鋁及其化合物的有關性

1.掌握鐵、銅及其重要化合物的主要性質(zhì)及應用2.了解常見金屬及其重要化合物的

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質(zhì),掌握鋁土礦的開發(fā)和利用 制備方法考情分析

對鈉、鎂及其化合物的主要性質(zhì)單獨考查的題目很少,一般與其他專題內(nèi)容同時考查,考查題型多是與其有關的工藝流程題或?qū)嶒烆}。鐵、銅及其化合物的性質(zhì)是高考熱點之一,鐵鹽(Fe3+)、亞鐵鹽(Fe

2+

)的性質(zhì)是考查的重點

備考策略

要重點關注金屬及其化合物結合阿伏加德羅常數(shù)的應用、氧化還原反應中電子轉(zhuǎn)移、化學實驗方案的設計與評價、化工流程、性質(zhì)實驗探究等

2.非金屬及其化合物

課

標

解

讀

內(nèi)容

碳、硅及其化合物

無機非金屬材料

氯、溴、碘及其化合物 氧、硫及其化合物氮及其化合物解讀

1.掌握碳及其重

要化合物的主要

性質(zhì)及其應用

2.了解碳的氧化

物對環(huán)境的影響

1.掌握 Cl2及其化合物的

主要性質(zhì)及應用

2.掌握 Cl2的實驗室制法

3.了解海水的綜合利用

1.掌握硫的主要性質(zhì)及其應用

2.掌握 S 的檢驗方法3.了解硫的氧化物對環(huán)境的影響

1.掌握氮及其化合物的主要性質(zhì)及應用2.掌握NH3的實驗室制法考情分析

非金屬元素及其化合物是高考的重點考查內(nèi)容,試題通常以本專題知識為載體,綜合考查基本概念和基本理論,或與生產(chǎn)、生活、科技、醫(yī)療等聯(lián)系起來考查知識的靈活應用能力備考策略

本專題內(nèi)容常與氧化還原反應、物質(zhì)的制備與檢驗、化學平衡、鹽類的水解等結合在一起進行考查

【高頻考點】

高頻考點一 金屬及其化合物

(一)鈉及其化合物

鈉是“極其活潑”金屬的代表，學習鈉的性質(zhì)可類比知道第ⅠA 族、第ⅡA 族活潑金屬的一般性質(zhì)，復習時應從以下幾個方面掌握：

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1．樹立物質(zhì)轉(zhuǎn)化思想

(1)理清知識主線

Na→Na2O→Na2O2→NaOH→Na2CO3→NaHCO3

(2)形成網(wǎng)絡構建

2．重要反應規(guī)范書寫

用方程式回答下列問題。

(1)實驗室怎樣處理鈉屑？

2CH3CH2OH＋2Na―→2CH3CH2ONa＋H2↑。

(2)寫出 Na 與 CuSO4溶液反應的離子方程式。

2Na＋2H2O＋Cu

2＋===Cu(OH)2↓＋H2↑＋2Na＋。

(3)怎樣將 Na2CO3溶液轉(zhuǎn)化為 NaOH 溶液(用化學方程式表示)。

Na2CO3＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋2NaOH。

(4)向 NaOH、Na2CO3、NaHCO3溶液中逐滴滴入鹽酸，發(fā)生反應的離子方程式。OH

－＋H

＋===H2O；CO2－

3 ＋H

＋===HCO

－

3；

HCO

－

3 ＋H

＋===H2O＋CO2↑。

(5)怎樣除去 CO2中的 SO2氣體(用離子方程式表示)。

SO2＋2HCO

－

3 ===2CO2↑＋SO2－

3 ＋H2O。

(6)怎樣除去 Na2CO3溶液中的 NaHCO3(用離子方程式表示)。

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HCO

－

3 ＋OH

－===CO2－

3 ＋H2O。

(7)怎樣除去 NaHCO3溶液中的 Na2CO3(用離子方程式表示)。

CO2－

3 ＋H2O＋CO2===2HCO

－

3 。

(8)用化學方程式表示呼吸面具中產(chǎn)生 O2的原理。

2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑；

2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2。

(二)鋁及其化合物

鋁是“氫前”且其氧化物、氫氧化物均具有兩性的金屬代表，它是典型的輕金屬。學習鋁的性質(zhì)可類比知道鈹、鋅等元素的一般性質(zhì)，復習時應從以下幾個方面掌握：

1．樹立物質(zhì)轉(zhuǎn)化思想

(1)理清知識主線

Al→Al2O3←Al(OH)3→

NaAlO2

AlCl3

Al2 SO4 3

KAl SO4 2·12H2O

(2)形成網(wǎng)絡構建

2．重要反應規(guī)范書寫

用方程式回答下列問題。

(1)用化學方程式表示除去鐵粉中的鋁粉。

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2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑。

(2)用離子方程式表示除去 Fe2O3中的 Al2O3。

Al2O3＋2OH

－===2AlO

－

2 ＋H2O。

(3)用離子方程式表示除去 Mg(OH)2中的 Al(OH)3。

Al(OH)3＋OH

－===AlO

－

2 ＋2H2O。

(4)現(xiàn)有 AlCl3溶液、氨水、NaOH 溶液，制備 Al(OH)3的最佳方案是(用化學方程式表示)：AlCl3＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH4Cl。

(5)現(xiàn)有 NaAlO2溶液、CO2、鹽酸，制備 Al(OH)3的最佳方案是(用離子方程式表示)：2AlO

－

2 ＋CO2＋3H2O===2Al(OH)3↓＋CO2－

3

(或 AlO

－

2 ＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCO

－

3 )。

(6)用離子方程式表示泡沫滅火器的原理。

Al3＋＋3HCO

－

3 ===Al(OH)3↓＋3CO2↑。

(7)用離子方程式分別表示

①Al3＋、AlO

－

2 ；②AlO

－

2 、HCO

－

3 不能大量共存的原理。

①Al3＋＋3AlO

－

2＋6H2O===4Al(OH)3↓；

②AlO

－

2 ＋H2O＋HCO

－

3 ===Al(OH)3↓＋CO2－

3 。

(8)用離子方程式表示 KAl(SO4)2和 Ba(OH)2的反應。

①沉淀的物質(zhì)的量最大；②沉淀的質(zhì)量最大。

①2Al3＋＋3SO2－

4 ＋6OH

－＋3Ba

2＋===2Al(OH)3↓＋3BaSO4↓；

②Al3＋＋2SO2－

4 ＋2Ba

2＋＋4OH

－===AlO

－

2 ＋2H2O＋2BaSO4↓。

(9)銨明礬[NH4Al(SO4)2·12H2O]是常見的食品添加劑，用于焙烤食品，向銨明礬溶液中逐滴滴入NaOH溶液，試

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寫出反應的離子方程式。

Al3＋＋3OH

－===Al(OH)3↓；

NH

＋

4 ＋OH

－===NH3·H2O；

Al(OH)3＋OH

－===AlO

－

2 ＋2H2O。

(三)鐵及其重要化合物

鐵是“氫前”且是“變價”金屬的代表，它是典型的黑色金屬，也是工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中用途最廣的金屬。復習時應從以下幾個方面掌握：

1．樹立物質(zhì)轉(zhuǎn)化思想

(1)理清知識主線

Fe→

FeO

Fe2O3

Fe3O4 →

Fe OH 2

Fe OH 3 →

FeSO4·7H2O

FeCl3

(2)形成網(wǎng)絡構建

2．重要反應規(guī)范書寫

用方程式回答下列問題。

(1)高溫下鐵和 H2O(g)的反應。

4H2O(g)＋3Fe=====高溫 Fe3O4＋4H2。

(2)用離子方程式表示將鐵粉逐漸加入稀 HNO3中的反應過程。

Fe＋4H

＋＋NO

－

3 ===Fe

3＋＋NO↑＋2H2O；

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2Fe

3＋＋Fe===3Fe

2＋。

(3)用離子方程式表示 FeO、Fe3O4與稀 HNO3的反應過程。

3FeO＋10H

＋＋NO

－

3 ===3Fe

3＋＋NO↑＋5H2O；

3Fe3O4＋28H

＋＋NO

－

3 ===9Fe

3＋＋NO↑＋14H2O。

(4)用離子方程式表示下列反應

①Fe(OH)2與稀 HNO3反應；

3Fe(OH)2＋10H

＋＋NO

－

3 ===3Fe

3＋＋NO↑＋8H2O；

②Fe(OH)3與氫碘酸反應。

2Fe(OH)3＋6H

＋＋2I－===2Fe

2＋＋I2＋6H2O。

(5)用方程式表示鐵發(fā)生吸氧腐蝕生成鐵銹的過程。

負極：2Fe－4e－===2Fe

2＋，

正極：O2＋4e－＋2H2O===4OH

－，

Fe

2＋＋2OH

－===Fe(OH)2↓，

4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3，

Fe(OH)3脫去一部分水生成 Fe2O3·xH2O。

(四)銅及其重要化合物

銅是“氫后”且是“變價”金屬的代表，它是典型的有色金屬，也是典型的重金屬。復習時應從以下幾個方面掌握：1．樹立物質(zhì)轉(zhuǎn)化思想

(1)理清知識主線

Cu→

Cu2O

CuO ←Cu(OH)2→

CuCl2

CuSO4

Cu2 OH 2CO3

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(2)形成網(wǎng)絡構建

2．重要反應規(guī)范書寫

用方程式回答下列問題。

(1)用兩組化學方程式表示 Cl2的氧化性大于 S。

①2Fe＋3Cl2=====點燃 2FeCl3，F(xiàn)e＋S△===== FeS。

②Cu＋Cl2=====點燃 CuCl2，2Cu＋S△=====Cu2S。

(2)銅在潮濕的空氣中生銹。

2Cu＋O2＋H2O＋CO2===Cu2(OH)2CO3。

(3)將 Cu 和濃 H2SO4混合加熱。

Cu＋2H2SO4(濃)△=====CuSO4＋SO2↑＋2H2O。

(4)Cu 和稀 HNO3反應的離子方程式。

3Cu＋8H

＋＋2NO

－

3 ===3Cu

2＋＋2NO↑＋4H2O。

(5)常用 FeCl3溶液腐蝕銅板(用離子方程式表示)。

Cu＋2Fe

3＋===Cu

2＋＋2Fe

2＋。

(6)用離子方程式表示將氨水逐滴滴入 CuSO4溶液的反應過程。

Cu

2＋＋2NH3·H2O===Cu(OH)2↓＋2NH

＋

4 ；

Cu(OH)2＋4NH3·H2O===[Cu(NH3)4]

2＋＋2OH

－＋4H2O。

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(7)用惰性電極電解 CuSO4溶液(用化學方程式表示)。

2CuSO4＋2H2O=====電解 2Cu＋O2↑＋2H2SO4。

(8)用 Cu 作電極電解 H2SO4溶液(用離子方程式表示)。

Cu＋2H

＋=====電解 Cu

2＋＋H2↑。

高頻考點二 非金屬及其化合物

(一)碳、硅及其重要化合物

硅元素的非金屬性不強，但其具有“親氧”特性，使硅元素在自然界中沒有游離態(tài)，只有化合態(tài)，其主要以二氧化硅和硅酸鹽的形式存在。對于碳、硅兩元素，復習時應從以下幾個方面掌握：1．樹立物質(zhì)轉(zhuǎn)化思想

(1)理清知識主線

C

－4

H4←―C

0 ―→C

＋2

O―→C

＋4

O2

Si －4

H4←―Si

0 ―→Si ＋4

O2(H2Si ＋4

O3)

(2)形成網(wǎng)絡構建

2．重要反應規(guī)范書寫

用方程式回答下列問題。

(1)Mg 在 CO2中燃燒。

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2Mg＋CO2=====點燃 2MgO＋C。

(2)“水滴石穿”的反應原理(用離子方程式表示)。

CaCO3＋CO2＋H2O===Ca

2＋＋2HCO

－

3 。

(3)“鐘乳石”的形成過程(用化學方程式表示)。

CaCO3＋CO2＋H2O===Ca(HCO3)2，

Ca(HCO3)2

△=====CaCO3↓＋CO2↑＋H2O。

(4)向飽和 Na2CO3溶液中通入過量 CO2的離子方程式。

2Na＋＋CO2－

3 ＋CO2＋H2O===2NaHCO3↓。

(5)氫氟酸不能用玻璃瓶盛放，其原因是(用化學方程式表示)：

SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O。

(6)盛放 NaOH 溶液的試劑瓶不能用玻璃塞，其原因是(用離子方程式表示)：

SiO2＋2OH

－===SiO2－

3 ＋H2O。

(7)侯氏制堿法的原理(用化學方程式表示)。

CO2＋NH3＋NaCl＋H2O===NaHCO3↓＋NH4Cl。

(二)鹵素及其重要化合物

“氯”是典型的活潑非金屬元素，在自然界中以化合態(tài)形式存在，復習時應從以下幾個方面掌握：1．樹立物質(zhì)轉(zhuǎn)化思想

(1)理清知識主線

HCl －1―→Cl

0

2―→HCl ＋1

O ―→HCl ＋3

O2―→HCl ＋5

O3―→HCl ＋7

O4

(2)形成網(wǎng)絡構建

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2．重要反應規(guī)范書寫

用方程式回答下列問題。

(1)實驗室用 MnO2和濃鹽酸反應制取 Cl2的化學方程式。

MnO2＋4HCl(濃)△=====MnCl2＋Cl2↑＋2H2O。

(2)將濃鹽酸滴到 KMnO4固體上(用離子方程式表示)。

2MnO

－

4 ＋16H

＋＋10Cl－===2Mn

2＋＋5Cl2↑＋8H2O。

(3)將 Cl2通入石灰乳中(用化學方程式表示)。

2Cl2＋2Ca(OH)2===CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O。

(4)在空氣中漂白粉漂白的原理(用離子方程式表示)。

Ca

2＋＋2ClO

－＋CO2＋H2O===CaCO3↓＋2HClO。

(5)向 FeBr2溶液中通入少量 Cl2的離子方程式。

2Fe

2＋＋Cl2===2Fe

3＋＋2Cl－。

(6)向 FeBr2溶液中通入等物質(zhì)的量 Cl2的離子方程式。

2Fe

2＋＋2Br－＋2Cl2===2Fe

3＋＋Br2＋4Cl－。

(7)向 FeBr2溶液中通入過量 Cl2的離子方程式。

2Fe

2＋＋4Br－＋3Cl2===2Fe

3＋＋2Br2＋6Cl－。

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(8)將 SO2和 Cl2混合，漂白性減弱的原因(用離子方程式表示)。

SO2＋Cl2＋2H2O===4H

＋＋SO2－

4 ＋2Cl－。

(三)硫及其重要化合物

硫是與化工生產(chǎn)、生活和生態(tài)環(huán)境密切相關的元素，在自然界中既可以以化合態(tài)存在，又可以以游離態(tài)存在。復習時應從以下幾個方面掌握：

1．樹立物質(zhì)轉(zhuǎn)化思想

(1)理清知識主線

H2S

－2 ―→S

0 ―→S

＋4

O2―→S

＋6

O3(H2S

＋6

O4)

(2)形成網(wǎng)絡構建

2．重要反應規(guī)范書寫

用方程式回答下列問題。

(1)熱的燒堿溶液可以除硫，其原因是(用離子方程式表示)：

3S＋6OH

－△===== 2S

2－＋SO2－

3 ＋3H2O。

(2)將 SO2氣體通入 FeCl3溶液中，溶液由棕黃色變?yōu)闇\綠色，其原因是(用離子方程式表示)：SO2＋2Fe

3＋＋2H2O===SO2－

4 ＋2Fe

2＋＋4H

＋。

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(3)S

2－和 SO 2－

3 可以大量共存，但加入 H2SO4后，則不能大量共存，其原因是(用離子方程式表示)：2S

2－＋SO2－

3 ＋6H

＋===3S↓＋3H2O。

(4)將 SO2通入 BaCl2溶液中無明顯現(xiàn)象，若加入 KNO3則有白色沉淀生成，其原因是(用離子方程式表示)：3SO2＋3Ba

2＋＋2NO

－

3 ＋2H2O===3BaSO4↓＋2NO↑＋4H

＋。

(5)書寫下列反應的化學方程式。

①將 H2S 氣體通入 CuSO4溶液中。

H2S＋CuSO4===CuS↓＋H2SO4。

②將 SO2通入 H2S 溶液中。

2H2S＋SO2===3S↓＋2H2O。

③Cu 和濃 H2SO4混合加熱。

Cu＋2H2SO4(濃)△=====CuSO4＋SO2↑＋2H2O。

④C 和濃 H2SO4混合加熱。

C＋2H2SO4(濃)△=====CO2↑＋2SO2↑＋2H2O。

⑤實驗室利用 Na2SO3和濃 H2SO4制 SO2。

Na2SO3＋H2SO4(濃)===Na2SO4＋H2O＋SO2↑。

(四)氮及其重要化合物

“氮”是與化工生產(chǎn)、生活和生態(tài)環(huán)境密切相關的另一重要元素，在自然界中既可以以游離態(tài)存在，又可以以化合態(tài)存在。復習時應從以下幾個方面掌握：

1．樹立物質(zhì)轉(zhuǎn)化思想

(1)理清知識主線

N

－3

H3―→N2

0 ―→N

＋1

2O―→N

＋2

O―→N

＋4

O2―→HN

＋5

O3

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(2)形成網(wǎng)絡構建

2．重要反應規(guī)范書寫

用方程式回答下列問題。

(1)書寫離子方程式。

①將 NH3通入 AlCl3溶液中。

3NH3＋3H2O＋Al3＋===Al(OH)3↓＋3NH

＋

4 。

②將 NO2通入 NaOH 溶液中。

2NO2＋2OH

－===NO

－

3＋NO

－

2 ＋H2O。

③將熾熱的炭放入濃 HNO3中。

C＋4H

＋＋4NO

－

3

△=====CO2↑＋4NO2↑＋2H2O。

(2)書寫化學方程式。

①實驗室用 Ca(OH)2和 NH4Cl 制氨氣。

Ca(OH)2＋2NH4Cl△=====CaCl2＋2NH3↑＋2H2O。

②將 NH3通灼熱的 CuO 中，固體由黑色變紅色。

2NH3＋3CuO△=====N2＋3Cu＋3H2O。

③用 NH3可以檢驗 Cl2管道是否漏氣，若漏氣則有白煙生成。

8NH3＋3Cl2===N2＋6NH4Cl。

④制硝基苯。

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＋HO—NO2―――→

濃 H2SO4

△ ＋H2O。

(五)物質(zhì)的特殊轉(zhuǎn)化關系

1．直線型轉(zhuǎn)化

A――→

X

B――→

X

C

(1)X 為 O2

Na―→Na2O―→Na2O2

N2―→NO―→NO2或 NH3―→NO―→NO2

S―→SO2―→SO3或 H2S―→SO2―→SO3

C―→CO―→CO2或 CH4―→CO―→CO2

醇―→醛―→羧酸

(2)X 為 CO2

NaOH――→

CO2 Na2CO3――→

CO2 NaHCO3

(3)X 為強酸，如鹽酸

NaAlO2――→

HCl Al(OH)3――→

HCl AlCl3

Na2CO3――→

HCl

NaHCO3――→

HCl CO2

(4)X 為強堿，如 NaOH

AlCl3――→

NaOH

Al(OH)3――→

NaOH

NaAlO2

2．交叉型轉(zhuǎn)化

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3．三角型轉(zhuǎn)化

4．注意反應形式與物質(zhì)的關系，特別是置換反應

(1)金屬―→金屬：金屬＋鹽―→鹽＋金屬，鋁熱反應。

(2)金屬―→非金屬：活潑金屬＋H2O(或 H

＋

)―→H2,2Mg＋CO2=====點燃 2MgO＋C。(3)非金屬―→非金屬：2F2＋2H2O===4HF＋O2,2C＋SiO2=====高溫 Si＋2CO↑，C＋H2O(g)=====高溫CO＋H2，X2＋H2S===2HX＋S↓。

(4)非金屬―→金屬，用 H2、C 冶煉金屬。

【題型突破】

題型一 物質(zhì)的性質(zhì)及應用

例 1.（·江蘇卷）下列有關物質(zhì)的性質(zhì)與用途具有對應關系的是

A. 鋁的金屬活潑性強，可用于制作鋁金屬制品

B. 氧化鋁熔點高，可用作電解冶煉鋁的原料

C. 氫氧化鋁受熱分解，可用于中和過多的胃酸

D. 明礬溶于水并水解形成膠體，可用于凈水

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【答案】D

【解析】鋁在空氣中可以與氧氣反應生成致密氧化鋁，致密氧化鋁包覆在鋁表面阻止鋁進一步反應，鋁具有延展性，故鋁可用于制作鋁金屬制品，A 錯誤；氧化鋁為離子化合物，可用作電解冶煉鋁的原料，B錯誤；氫氧化鋁為兩性氫氧化物，可以用于中和過多的胃酸，C 錯誤；明礬溶于水后電離出的鋁離子水解生成氫氧化鋁膠體，氫氧化鋁膠體能吸附水中的懸浮物，用于凈水，D 正確；故選 D。

【變式探究】[江蘇]下列有關物質(zhì)的性質(zhì)與用途具有對應關系的是（ ）

A．NH4HCO3受熱易分解，可用作化肥

B．稀硫酸具有酸性，可用于除去鐵銹

C．SO2具有氧化性，可用于紙漿漂白

D．Al2O3具有兩性，可用于電解冶煉鋁

【答案】B

【解析】A．NH4HCO3受熱易分解和用作化肥無關，可以用作化肥是因為含有氮元素；B．鐵銹的主要成分為Fe2O3，硫酸具有酸性可以和金屬氧化物反應，具有對應關系；C．二氧化硫的漂白原理是二氧化硫與有色物質(zhì)化合成不穩(wěn)定的無色物質(zhì)，不涉及氧化還原，故和二氧化硫的氧化性無關；D．電解冶煉鋁，只能說明熔融氧化鋁能導電，是離子晶體，無法說明是否具有兩性，和酸、堿都反應可以體現(xiàn)Al2O3具有兩性。故選B?！九e一反三】(·天津，3)下列有關金屬及其化合物的應用不合理的是( )

A．將廢鐵屑加入 FeCl2溶液中，可用于除去工業(yè)廢氣中的 Cl2

B．鋁中添加適量鋰，制得低密度、高強度的鋁合金，可用于航空工業(yè)

C．鹽堿地(含較多 Na2CO3等)不利于作物生長，可施加熟石灰進行改良

D．無水 CoCl2呈藍色，吸水會變?yōu)榉奂t色，可用于判斷變色硅膠是否吸水

【答案】C

【解析】將廢鐵屑加入 FeCl2溶液中，可用于除去工業(yè)廢氣中的 Cl2，發(fā)生反應2FeCl2＋Cl2===2FeCl3、2FeCl3＋Fe===3FeCl2，A 項正確；鋁中添加適量鋰，制得的鋁合金密度小、硬度大，可用于航空工業(yè)，B項正確；鹽堿地中施加熟石灰，發(fā)生反應 Na2CO3＋Ca(OH)2===CaCO3＋2NaOH，生成的 NaOH 為強堿，不利于作物生長，C 項錯誤；無水 CoCl2吸水后會發(fā)生顏色變化，可用于判斷變色硅膠是否吸水，D 項正確。

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題型二 元素化合物的推斷

例 2.（·新課標Ⅱ）某白色固體混合物由 NaCl、KCl、MgSO4、CaCO3中的兩種組成，進行如下實驗：①混合物溶于水，得到澄清透明溶液；② 做焰色反應，通過鈷玻璃可觀察到紫色；③向溶液中加堿，產(chǎn)生白色沉淀。根據(jù)實驗現(xiàn)象可判斷其組成為

A. KCl、NaCl B. KCl、MgSO4

C. KCl、CaCO3 D. MgSO4、NaCl

【答案】B

【解析】①混合物溶于水，得到澄清透明溶液，則不含 CaCO3，排除 C 選項；②做焰色反應，通過鈷玻璃可觀察到紫色，可確定含有鉀元素，即含有 KCl；③向溶液中加堿，產(chǎn)生白色沉淀，則應含有MgSO4，綜合以上分析，混合物由 KCl 和 MgSO4兩種物質(zhì)組成，故選 B。

【變式探究】（·浙江卷）黃色固體 X，可能含有漂白粉、FeSO4、Fe2(SO4)3、CuCl2、KI 之中的幾種或全部。將X 與足量的水作用，得到深棕色固體混合物 Y 和無色堿性溶液 Z。下列結論合理的是( )

A. X 中含 KI，可能含有 CuCl2

B. X 中含有漂白粉和 FeSO4

C. X 中含有 CuCl2，Y 中含有 Fe(OH)3

D. 用 H2SO4酸化溶液 Z，若有黃綠色氣體放出，說明 X 中含有 CuCl2

【答案】C

【解析】固體 X 為黃色，則含有 Fe2(SO4)3，溶于水后，要使溶液 Z 為無色堿性，則一定含有漂白粉，且漂白粉過量，得到深棕色固體混合物 Y，則固體 Y 是 Fe(OH)3和 Cu(OH)2的混合物，X 中一定含有CuCl2，F(xiàn)eSO4和Fe2(SO4)3中含有其中一種或兩種都含，據(jù)此解答。若 X 含有 KI，則會與漂白粉反應生成I2，溶液不為無色，A不正確；由分析可知，不一定含有 FeSO4，B 不正確；由分析可知， X 含有 CuCl2，Y 含有Fe(OH)3，C正確；酸化后，產(chǎn)生黃綠色氣體，為氯氣，則發(fā)生的發(fā)生反應的離子反應方程式為：Cl

-+ClO-+2H+=Cl2↑+H2O，此時的Cl

-有可能來自于漂白粉氧化 FeSO4產(chǎn)生的 Cl

-，也有可能是漂白粉自身含有的，不能推導出含有CuCl2，D不正確。

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題型三 物質(zhì)的轉(zhuǎn)化

例 3.（·江蘇卷）海水曬鹽后精制得到 NaCl，氯堿工業(yè)電解飽和 NaCl 溶液得到Cl2和NaOH，以NaCl、NH3、CO2等為原料可得到 NaHCO3；向海水曬鹽得到的鹵水中通 Cl2可制溴；從海水中還能提取鎂。（·江蘇卷）下列選項所示的物質(zhì)間轉(zhuǎn)化均能實現(xiàn)的是

A. NaCl(aq) C 2 ? l

電解

(g) ?

石灰水

漂白粉(s)

B. NaCl(aq) CO2 ? ?

3 g ????NaHCO (s) N 2 3 ? a CO

加熱

(s)

C. NaBr(aq) Cl2 ? ?

2 g ????Br (aq) Nal? ?

2 aq ????I (aq)

D. M 2 g(OH) (s) ?

H?

Cl??

aq?? M 2 gCl (aq) ?Mg

電解

(s)

【答案】C

【解析】石灰水中 Ca(OH)2濃度太小，一般用氯氣和石灰乳反應制取漂白粉，故A 錯誤；碳酸的酸性弱于鹽酸，所以二氧化碳與氯化鈉溶液不反應，故 B 錯誤；氧化性 Cl2＞Br2＞I2，所以氯氣可以氧化NaBr 得到溴單質(zhì)，溴單質(zhì)可以氧化碘化鈉得到碘單質(zhì)，故 C 正確；電解氯化鎂溶液無法得到鎂單質(zhì)，陽極氯離子放電生成氯氣，陰極水電離出的氫離子放電產(chǎn)生氫氣，同時產(chǎn)生大量氫氧根，與鎂離子產(chǎn)生沉淀，故D 錯誤。綜上所述，答案為C。

【變式探究】[江蘇] 在給定條件下，下列選項所示的物質(zhì)間轉(zhuǎn)化均能實現(xiàn)的是（）A．NaCl(aq) ?電?解??Cl2(g) ?F?e△

(s)?? FeCl2(s)

B．MgCl2(aq) ?石?灰?乳?Mg(OH)2(s) ?煅?燒??MgO (s)

C．S(s) O2 ??點燃

(g?)?SO3(g) ?H?2O?(l)? H2SO4(aq)

D．N2(g) H2 ?高?溫?高壓?、

(g)

催?化劑??NH3(g) CO2

(g) ?N?aCl?(aq)??Na2CO3(s)

【答案】B

【解析】氯氣的氧化性強，與鐵單質(zhì)反應直接生成氯化鐵，A 錯誤；氯化鎂與石灰乳發(fā)生復分解反應生成氫氧化鎂，氫氧化鎂高溫煅燒生成氧化鎂和水，B 正確；硫單質(zhì)在空氣中燃燒只能生成SO2，SO2在與氧氣在催化劑條件下生成 SO3，C 錯誤；氨氣與二氧化碳和氯化鈉溶液反應生成碳酸氫鈉，碳酸氫鈉受熱分解可生成碳酸鈉，D 錯誤；綜上所述，本題應選 B。

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題型四 化工流程

例 4．(·全國卷Ⅰ，7)磷酸亞鐵鋰(LiFePO4)電池是新能源汽車的動力電池之一。采用濕法冶金工藝回收廢舊磷酸亞鐵鋰電池正極片中的金屬，其流程如下：

下列敘述錯誤的是( )

A．合理處理廢舊電池有利于保護環(huán)境和資源再利用

B．從“正極片”中可回收的金屬元素有 Al、Fe、Li

C．“沉淀”反應的金屬離子為 Fe

3＋ D．上述流程中可用硫酸鈉代替碳酸鈉

【答案】D

【解析】Li2SO4易溶于水，用硫酸鈉代替碳酸鈉，不能形成含 Li 沉淀，D 項錯誤；合理處理廢舊電池有利于保護環(huán)境和資源再利用，A 項正確；LiFePO4中含有 Li 和 Fe 元素，正極片堿溶所得濾液中含有Al 元素，B項正確；Fe

2＋能被 HNO3氧化為 Fe

3＋，F(xiàn)e

3＋遇到堿液后沉淀，而另一種金屬離子——鋰離子遇到碳酸鈉后沉淀，C項正確。

【變式探究】氫氧化鈰[Ce(OH)4]是一種重要的稀土氫氧化物。平板電視顯示屏生產(chǎn)過程中會產(chǎn)生大量的廢玻璃粉末(含 SiO2、Fe2O3、CeO2)，某課題組以此粉末為原料回收鈰，設計實驗流程如下：下列說法錯誤的是( )

A．濾渣 A 中主要含有 SiO2、CeO2

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B．過濾操作中用到的玻璃儀器有燒杯、漏斗、玻璃棒

C．過程②中發(fā)生反應的離子方程式為 CeO2＋H2O2＋3H

＋===Ce

3＋＋2H2O＋O2↑

D．過程④中消耗 11.2 L O2(已折合成標準狀況)，轉(zhuǎn)移電子數(shù)為 2×6.02×10

23

【答案】C

【解析】向 CeO2、SiO2、Fe2O3中加入稀鹽酸，F(xiàn)e2O3轉(zhuǎn)化為 FeCl3存在于濾液中，濾渣為CeO2和SiO2，故A正確；結合過濾操作要點，實驗中用到的玻璃儀器有燒杯、漏斗、玻璃棒，故B 正確；稀硫酸、H2O2、CeO2三者反應生成 Ce2(SO4)3、O2和 H2O，反應的離子方程式為：6H

＋＋H2O2＋2CeO2===2Ce

3＋＋O2↑＋4H2O，故C錯誤；過程④中消耗 11.2 L O2的物質(zhì)的量為 0.5 mol，轉(zhuǎn)移電子數(shù)為 4×0.5 mol×NA＝2×6.02×10

23，故D正確。題型五 與“環(huán)境”有關的轉(zhuǎn)化關系

例 5．(·全國卷Ⅱ，8)研究表明，氮氧化物和二氧化硫在形成霧霾時與大氣中的氨有關(如下圖所示)。下列敘述錯誤的是( )

A．霧和霾的分散劑相同

B．霧霾中含有硝酸銨和硫酸銨

C．NH3是形成無機顆粒物的催化劑

D．霧霾的形成與過度施用氮肥有關

【答案】C

【解析】NH3參與反應生成銨鹽，是反應物，不是催化劑，C 項錯誤；霧和霾的分散劑都是空氣，A項正確；霧霾中的無機顆粒物含有硝酸銨和硫酸銨，B 項正確；過度施用氮肥會增加大氣中氨的含量，D項正確。【變式探究】酸雨的形成是一種復雜的大氣化學和光學化學過程，在清潔空氣、污染空氣中形成硫酸型酸雨的過程如下：

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下列有關說法不正確的是( )

A．所涉及的變化均為氧化還原反應

B．光照是酸雨形成的必要條件之一

C．污染指數(shù)越高形成酸雨的速率越快

D．優(yōu)化能源結構能有效遏制酸雨污染

【答案】A

【解析】A 項，SO2變?yōu)榧ぐl(fā)態(tài) SO2，化合價沒有變化，不是氧化還原反應，錯誤；B 項，結合圖中信息知產(chǎn)生激發(fā)態(tài) SO2和·OH 自由基需要光照條件，正確；C 項，途徑Ⅱ的速率大于途徑Ⅰ，正確；D 項，使用化石燃料將產(chǎn)生 SO2進而產(chǎn)生酸雨， 如果對化石燃料優(yōu)化處理能有效遏制酸雨污染，正確。題型六 實驗探究

例 6．實驗室用 H2還原 WO3制備金屬 W 的裝置如圖所示(Zn 粒中往往含有硫等雜質(zhì)，焦性沒食子酸溶液用于吸收少量氧氣)。下列說法正確的是( )

A．①②③中依次盛裝 KMnO4溶液、濃 H2SO4、焦性沒食子酸溶液

B．管式爐加熱前，用試管在④處收集氣體并點燃，通過聲音判斷氣體純度

C．結束反應時，先關閉活塞 K，再停止加熱

D．裝置 Q(啟普發(fā)生器)也可用于二氧化錳與濃鹽酸反應制備氯氣

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【答案】B

【解析】A 項，氣體從溶液中逸出易帶出水蒸氣，所以濃硫酸應放在③中，錯誤；B 項，先通H2以排除空氣，加熱前應先檢驗 H2的純度，正確；C 項，若先停止通 H2，空氣有可能重新將W氧化，應先停止加熱，再關閉活塞 K，錯誤；D 項，MnO2和濃鹽酸反應制氯氣需要加熱，不能用啟普發(fā)生器制備，錯誤?！咀兪教骄俊磕郴瘜W學習小組利用如圖裝置來制備無水 AlCl3或 NaH(已知：AlCl3、NaH 遇水都能迅速發(fā)生反應)。下列說法錯誤的是( )

A．制備無水 AlCl3：裝置①中的試劑可能是高錳酸鉀

B．點燃④處酒精燈之前需排盡裝置中的空氣

C．裝置③中的試劑為濃硫酸

D．制備無水 AlCl3和 NaH 時球形干燥管中堿石灰的作用完全相同

【答案】D

【解析】濃鹽酸可與高錳酸鉀常溫下發(fā)生氧化還原反應制備氯氣，故 A 正確；因為金屬鋁或金屬鈉均能與氧氣反應，所以點燃④處酒精燈之前需排盡裝置中的空氣，故 B 正確；裝置③中的試劑為濃硫酸，目的是干燥氯氣或氫氣，故 C 正確；制備無水 AlCl3時，堿石灰的作用是防止空氣中水蒸氣進入⑤中，吸收過量的氯氣防止污染環(huán)境，制備無水 NaH 時，堿石灰的作用是防止空氣中水蒸氣進入⑤中，故 D 錯誤。專題11 工藝流程題【考情探究】

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化學工藝流程題是將化工生產(chǎn)中的生產(chǎn)流程用框圖形式表示出來，并根據(jù)生產(chǎn)流程中有關的化學知識步步設問，是無機框圖的創(chuàng)新。它以現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)為基礎，與化工生產(chǎn)成本、產(chǎn)品提純、環(huán)境保護等相融合，考查物質(zhì)的制備、檢驗、分離或提純等基本實驗原理在化工生產(chǎn)中的實際應用，具有較強的實用性和綜合性，是近幾年高考化學試題的?？碱}型?；ち鞒绦蛯嶒烆}通常以元素化合物知識為依托，以反應原理、實驗操作為考查重點。重視實驗技術在工業(yè)生產(chǎn)中的應用，意在引導考生關注化學的真實性和應用性，體現(xiàn)了能力立意和化學知識的應用，是今后高考命題的方向和熱點，綜合性強，但難度不大，能夠很好地考查學生分析、解決問題的能力，培養(yǎng)實驗技能。

【高頻考點】

高頻考點一 陌生方程式的書寫

首先根據(jù)題給材料中的信息寫出部分反應物和生成物的化學式，再根據(jù)反應前后元素化合價有無變化判斷反應類型：

①元素化合價無變化則為非氧化還原反應，遵循質(zhì)量守恒定律。

②元素化合價有變化則為氧化還原反應，除遵循質(zhì)量守恒外，還要遵循得失電子守恒規(guī)律。最后根據(jù)題目要求寫出化學方程式或離子方程式(需要遵循電荷守恒規(guī)律)即可。

高頻考點二 操作及原因

常見的操作 思考角度

表面處理

用水洗除去表面可溶性雜質(zhì)，金屬晶體可用機械法(打磨)加快反應速率，使反應更充分或化學法除去表面氧化物、提高光潔度等

加氧化劑 氧化某物質(zhì)，生成目標產(chǎn)物或除去某些離子

分離、提純

過濾、蒸發(fā)、萃取、分液、蒸餾等常規(guī)操作

從溶液中得到晶體的方法：蒸發(fā)濃縮→冷卻結晶→過濾→洗滌、干燥提高原子

利用率

綠色化學(物質(zhì)的循環(huán)利用、廢物處理、原子利用率、能量的充分利用)

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在空氣中或

在其他氣體

中進行的反

應或操作

要考慮 O2、H2O、CO2或其他氣體是否參與反應；或能否達到隔絕空氣、防氧化、防水解、防潮解等目的

控制溶

液的 pH

①調(diào)節(jié)溶液的酸堿性，使金屬離子形成氫氧化物沉淀析出(或抑制水解)

②“酸作用”還可除去氧化物(膜)

③“堿作用”還可除去油污，除去鋁片氧化膜，溶解鋁、二氧化硅等④特定的氧化還原反應需要的酸性條件(或堿性條件)

控制溫度

(常用水浴、

冰浴或油

浴)

①防止副反應的發(fā)生

②使化學平衡移動；控制化學反應的方向

③控制固體的溶解與結晶

④控制反應速率；使催化劑達到最大活性

⑤升溫：促進溶液中的氣體逸出，使某物質(zhì)達到沸點揮發(fā)⑥加熱煮沸：促進水解，聚沉后利于過濾分離

⑦趁熱過濾：減少因降溫而析出的溶質(zhì)的量

⑧降溫：防止物質(zhì)高溫分解或揮發(fā)；降溫(或減壓)可以減少能源成本，降低對設備的要求

洗滌晶體

①水洗：通常是為了除去晶體表面水溶性的雜質(zhì)

②冰水洗滌：能洗去晶體表面的雜質(zhì)離子，且防止晶體在洗滌過程中的溶解損耗③用特定有機試劑清洗晶體：洗去晶體表面的雜質(zhì)，降低晶體的溶解度、有利于析出，減少損耗等

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④洗滌沉淀的方法：往漏斗中加入蒸餾水至浸沒沉淀，待水自然流下后，重復以上操作 2～3 次

高頻考點三 物質(zhì)成分的確定

①濾渣、濾液成分的確定

要考慮樣品中原料和雜質(zhì)的成分在每一步驟中與每一種試劑反應的情況：(ⅰ)反應過程中哪些物質(zhì)(離子)消失了？

(ⅱ)所加試劑是否過量或離子間發(fā)生化學反應，又產(chǎn)生了哪些新離子？要考慮這些離子間是否會發(fā)生反應？②循環(huán)物質(zhì)的確定

③副產(chǎn)品的判斷

高頻考點四 分離與提純操作

①物質(zhì)分離、提純的六種物理方法

過濾 ─把不溶性的固體與液體進行分離的操作方

法，如除去粗鹽水中的不溶固體

↓

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結晶 ─把可溶性固體混合物通過溶解度的不同而

將物質(zhì)進行分離提純的方法，如 KNO3和

NaCl 的分離

↓

蒸餾

分餾 ─用于分離沸點相差較大的液體混合物，如

酒精和水的分離

↓

萃取 ─利用溶質(zhì)在互不相溶的溶劑中溶解度不

同，用一種溶劑把溶質(zhì)從它與另一種溶劑

組成的溶液中提取出來，如用 CCl4從碘水

中萃取碘

↓

分液 ─分離兩種互不相溶的液體，分液時先把下

層液體從下口流出，再把上層液體從上口

倒出

↓

升華 ─ 用于分離固體混合物中某一易升華的組分

②分離提純語言描述規(guī)范答題

(ⅰ)溶液結晶答題規(guī)范

從溶液中得到帶結晶水的晶體的規(guī)范是蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶、過濾、洗滌、干燥。(ⅱ)除雜答題規(guī)范

在書寫某一步驟是為了除雜時，應該規(guī)范回答，“是為了除去××雜質(zhì)”，“除雜”等一類萬能式的回答是不能得分的。

高頻考點五 化學計算

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①計算公式

(ⅰ)物質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)(或純度)＝

該物質(zhì)的質(zhì)量

混合物的總質(zhì)量

×100%

(ⅱ)產(chǎn)品產(chǎn)率＝

產(chǎn)品實際產(chǎn)量

產(chǎn)品理論產(chǎn)量

×100%

(ⅲ)物質(zhì)的轉(zhuǎn)化率＝

參加反應的原料量

加入原料的總量

×100%

②計算方法——關系式法

在多步反應中，若第一步反應的產(chǎn)物是下一步反應的反應物，可以根據(jù)化學方程式將某中間物質(zhì)作為“中介”，找出已知物質(zhì)和所求物質(zhì)之間量的關系，也可通過守恒關系直接確定原料與所給數(shù)據(jù)物質(zhì)之間的關系?！绢}型突破】

題型一 化學工藝流程與物質(zhì)制備

物質(zhì)制備類化工流程題常以某種物質(zhì)(目標產(chǎn)物)的制備為基礎，涉及原料的預處理、物質(zhì)的制備原理、產(chǎn)品的分離及提純等具體步驟，兼顧考查元素及其化合物、化學基本概念和基本理論、化學實驗等知識。(1)海水提溴

(2)海水提碘：海帶中碘的提取

(3)海水提鎂

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(4)海水提鹽與氯堿工業(yè)、鈉的制備

(5)從鋁土礦中獲得鋁

流程Ⅰ：

流程Ⅱ：

(6)工業(yè)上制高純硅

石英砂 ――→

a.焦炭

高溫

粗硅 ――→

b.Cl2

加熱

四氯化硅 ――→

c.H2

高溫

純硅

(7)硫酸的工業(yè)生產(chǎn)

(8)合成氨與硝酸工業(yè)

例 1．（·新課標Ⅰ）釩具有廣泛用途。黏土釩礦中，釩以+3、+4、+5 價的化合物存在，還包括鉀、鎂的鋁硅

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酸鹽，以及 SiO2、Fe3O4。采用以下工藝流程可由黏土釩礦制備 NH4VO3。

該工藝條件下，溶液中金屬離子開始沉淀和完全沉淀的 pH 如下表所示：金屬離子 Fe

3+ Fe

2+ Al3+ Mn

2+開始沉淀 pH 1.9 7.0 3.0 8.1

完全沉淀 pH 3.2 9.0 4.7 10.1

回答下列問題：

(1)“酸浸氧化”需要加熱，其原因是______________________________________。(2)“酸浸氧化”中，VO+和 VO2+被氧化成 VO2? ，同時還有___________離子被氧化。寫出VO+轉(zhuǎn)化為VO2?反應的離子方程式_____________________________。

(3)“中和沉淀”中，釩水解并沉淀為 V2O5 2

? xH O ，隨濾液②可除去金屬離子K+、Mg

2+、Na

+、___________，以及部分的_____________________________。

(4)“沉淀轉(zhuǎn)溶”中， V2O5 2

?xH O 轉(zhuǎn)化為釩酸鹽溶解。濾渣③的主要成分是___________。(5)“調(diào) pH”中有沉淀生產(chǎn)，生成沉淀反應的化學方程式是___________。

(6)“沉釩”中析出 NH4VO3晶體時，需要加入過量 NH4Cl，其原因是___________。

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【答案】（1）加快酸浸和氧化反應速率（促進氧化完全）

（2）Fe

2+ VO++MnO2+2H+= + VO2 +Mn

2++H2O （3） Mn

2+ Fe

3+、Al3+ （4）Fe(OH)3

（5）NaAlO2+HCl+H2O=NaCl+Al(OH)3↓或 Na[Al(OH)4]+HCl= NaCl+Al(OH)3↓+H2O

（6）利用同離子效應，促進 NH4VO3盡可能析出完全

【解析】黏土釩礦中，釩以+3、+4、+5 價的化合物存在，還包括鉀、鎂的鋁硅酸鹽，以及SiO2、Fe3O4，用 30%H2SO4和 MnO2“酸浸氧化”時 VO+和 VO2+被氧化成

+ VO2 ，F(xiàn)e3O4與硫酸反應生成的Fe

2+被氧化成Fe3+，SiO2此過程中不反應，濾液①中含有

+ VO2 、K+、Mg

2+、Al3+、Fe

3+、Mn

2+、

2- SO4 ；濾液①中加入NaOH調(diào)節(jié)pH=3.0~3.1，釩水解并沉淀為 V2O5·xH2O，根據(jù)表中提供的溶液中金屬離子開始沉淀和完全沉淀的pH，此過程中 Fe

3+部分轉(zhuǎn)化為 Fe(OH)3沉淀，部分 Al3+轉(zhuǎn)化為 Al(OH)3沉淀，濾液②中含有K+、Na

+、Mg

2+、Al3+、Fe3+、Mn

2+、

2- SO4 ，濾餅②中含 V2O5·xH2O、Fe(OH)3、Al(OH)3，濾餅②中加入 NaOH 使pH>13，V2O5·xH2O轉(zhuǎn)化為釩酸鹽溶解，Al(OH)3轉(zhuǎn)化為 NaAlO2，則濾渣③的主要成分為 Fe(OH)3；濾液③中含釩酸鹽、偏鋁酸鈉，加入HCl 調(diào) pH=8.5，NaAlO2轉(zhuǎn)化為 Al(OH)3沉淀而除去；最后向濾液④中加入 NH4Cl“沉釩”得到NH4VO3。(1)“酸浸氧化”需要加熱，其原因是：升高溫度，加快酸浸和氧化反應速率（促進氧化完全）；(2) “酸浸氧化”中，釩礦粉中的 Fe3O4與硫酸反應生成 FeSO4、Fe2(SO4)3和水，MnO2具有氧化性，F(xiàn)e2+具有還原性，則 VO+和 VO2+被氧化成

+ VO2 的同時還有 Fe

2+被氧化，反應的離子方程式為MnO2+2Fe

2++4H+=Mn

2++2Fe

3++2H2O；VO+轉(zhuǎn)化為

+ VO2 時，釩元素的化合價由+3 價升至+5 價，1molVO+失去2mol 電子，MnO2被還原為 Mn

2+，Mn 元素的化合價由+4 價降至+2 價，1molMnO2得到 2mol 電子，根據(jù)得失電子守恒、原子守恒和電荷守恒，VO+轉(zhuǎn)化為

+ VO2 反應的離子方程式為 VO++MnO2+2H+= + VO2 +Mn

2++H2O；(3)根據(jù)分析，“中和沉淀”中，釩水解并沉淀為 V2O5·xH2O，隨濾液②可除去金屬離子K+、Mg

2+、Na+、Mn2+，以及部分的 Fe

3+、Al3+；

(4)根據(jù)分析，濾渣③的主要成分是 Fe(OH)3；

(5)“調(diào) pH”中有沉淀生成，是 NaAlO2與 HCl 反應生成 Al(OH)3沉淀，生成沉淀反應的化學方程式是NaAlO2+HCl+H2O=NaCl+Al(OH)3↓或 Na[Al(OH)4]+HCl= NaCl+Al(OH)3↓+H2O。

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(6)“沉釩”中析出 NH4VO3晶體時，需要加入過量 NH4Cl，其原因是：增大 NH4+離子濃度，利用同離子效應，促進 NH4VO3盡可能析出完全。

【方法技巧】無機工業(yè)流程題能夠以真實的工業(yè)生產(chǎn)過程為背景，體現(xiàn)能力立意的命題為指導思想，為近年來高考的必考題型。該類試題的解題思路為：明確整個流程及每一部分的目的→仔細分析每步反應發(fā)生的條件以及得到的產(chǎn)物的物理或化學性質(zhì)→結合基礎理論與實際問題思考→注意答題的模式與要點?；痉椒ê筒襟E為：(1)從題干中獲取有用信息，了解生產(chǎn)的產(chǎn)品。(2)然后整體瀏覽一下流程，基本辨別出預處理、反應、提純、分離等階段。(3)分析流程中的每一步驟，從以下幾個方面了解流程：①反應物是什么；②發(fā)生了什么反應；③該反應造成了什么后果，對制造產(chǎn)品有什么作用。

【變式探究】[·新課標Ⅰ]硼酸（H3BO3）是一種重要的化工原料，廣泛應用于玻璃、醫(yī)藥、肥料等工藝。一種以硼鎂礦（含 Mg2B2O5·H2O、SiO2及少量 Fe2O3、Al2O3）為原料生產(chǎn)硼酸及輕質(zhì)氧化鎂的工藝流程如下：回答下列問題：

（1）在 95 ℃“溶浸”硼鎂礦粉，產(chǎn)生的氣體在“吸收”中反應的化學方程式為_________。（2）“濾渣 1”的主要成分有_________。為檢驗“過濾 1”后的濾液中是否含有Fe

3+離子，可選用的化學試劑是_________。

（3）根據(jù) H3BO3的解離反應：H3BO3+H2O===H++B(OH)?

4，Ka=5.81×10

?10，可判斷H3BO3是______酸；在“過濾 2”前，將溶液 pH 調(diào)節(jié)至 3.5，目的是_______________。

（4）在“沉鎂”中生成 Mg(OH)2·MgCO3沉淀的離子方程式為__________，母液經(jīng)加熱后可返回___________工序循環(huán)使用。由堿式碳酸鎂制備輕質(zhì)氧化鎂的方法是_________。

【答案】（1）NH4HCO3+NH3== (NH4)2CO3

（2）SiO2、Fe2O3、Al2O3 KSCN

（3）一元弱 轉(zhuǎn)化為H3BO3，促進析出

（4）2Mg

2++3 CO3

2-+2H2O==Mg(OH)2·MgCO3↓+2 HCO3

- （或2Mg

2++2 CO3

2-+H2O==Mg(OH)2·MgCO3↓+CO2↑） 溶浸 高溫焙燒

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【解析】（1）根據(jù)流程圖知硼鎂礦粉中加入硫酸銨溶液產(chǎn)生的氣體為氨氣，用碳酸氫銨溶液吸收，反應方程式為：NH3+NH4HCO3== (NH4)2CO3。

（2）濾渣 I 為不與硫酸銨溶液反應的 Fe2O3、Al2O3、SiO2；檢驗 Fe

3+

,可選用的化學試劑為KSCN，（3）由硼酸的離解方程式知，硼酸在水溶液中是通過與水分子的配位作用產(chǎn)生氫離子，而三價硼原子最多只能再形成一個配位鍵，且硼酸不能完全解離，所以硼酸為一元弱酸；在“過濾2”前，將溶液pH調(diào)節(jié)至3.5，目的是將 B(OH)?

4轉(zhuǎn)化為 H3BO3，并促進 H3BO3析出，

（4）沉鎂過程中用碳酸銨溶液與 Mg

2+反應生成 Mg(OH)2?MgCO3，沉鎂過程的離子反應為：2Mg

2++2H2O+3CO3

2-==Mg(OH)2?MgCO3↓+2HCO3

-；母液加熱分解后生成硫酸銨溶液，可以返回“溶浸”工序循環(huán)使用；堿式碳酸鎂不穩(wěn)定，高溫下可以分解，故由堿式碳酸鎂制備輕質(zhì)氧化鎂的方法是高溫焙燒。題型二 化學工藝流程與反應原理

化工生產(chǎn)過程中的主要生產(chǎn)階段涉及多種化學反應原理，試題中根據(jù)生產(chǎn)流程中的有關化學知識步步設問，只要明確實驗目的，理解裝置的作用以及工藝流程的原理，吸收題目新信息并能加以靈活運用。1．溫度、濃度、壓強的控制

術語 功能

溫度的

控制

升溫

①加快反應速率或溶解速率；②促進平衡向吸熱方向移動；③除雜，除去熱不穩(wěn)定的雜質(zhì)，如 NaHCO3 、Ca(HCO3)2、KMnO4、I2、NH4Cl 等物質(zhì)。④使沸點相對較低的原料氣化

降溫

①防止某物質(zhì)在高溫時會溶解(或分解) ；② 使化學平衡向著題目要求的方向移動(放熱方向)；③使某個沸點較高的產(chǎn)物液化，使其與其他物質(zhì)分離;④降低晶體的溶解度，減少損失.控溫

(用水

浴或油

浴控

溫)

①防止某種物質(zhì)溫度過高時會分解或揮發(fā)；②為了使某物質(zhì)達到沸點揮發(fā)出來；③使催化劑的活性達到最好；④防止副反應的發(fā)生；⑤降溫或減壓可以減少能源成本，降低對設備的要求，達到綠色化學的要求；⑥如果題目中出現(xiàn)了包括產(chǎn)物在內(nèi)的各種物質(zhì)的溶解度信息，則要根據(jù)它們的溶解度隨溫度升高而改變的情況，尋找合適的結晶分離方法 ( 蒸發(fā)結晶或濃縮結晶) 。濃度、 增大反 ①可加快反應速率 。對氣體分子數(shù)減少的反應，加壓使平衡向生成物方向移

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2．PH 的控制

壓強的

控制

應物濃

度 、

加壓

動。但壓強太大，動力消耗更多，設備要求更高，成本增加，故必須綜合考慮；②加壓一般是提高氣體反應物濃度措施 ，在氣體和固體、液體反應的體系中并不適宜；③生產(chǎn)中常使廉價易得的原料適當過量，以提高另一原料的利用率。

減壓

蒸餾

減小壓強，降低液體的沸點，防止(如濃 HNO3、NH3.H2O、H2O2、NH4HCO3

等)物質(zhì)分解；

術語 功能

控制溶

液的 PH

(1)目的：調(diào)節(jié) pH 值實質(zhì)上是利用沉淀溶解平衡把某些離子轉(zhuǎn)化成沉淀。(2)原則：不管是調(diào)高還是調(diào)低，原則都是加過量的除雜劑而不引進新的雜質(zhì)，這里分兩種情況①如果要得到濾液，可加固體沉淀劑消耗 H

＋或 OH—，如除去含 Cu

2+溶液中混有的Fe

3+

,可通過加入 CuO、Cu(OH)2、Cu(OH)2CO3等；②要得到濾渣，則需加入堿性溶液，如氨水或氫氧化鈉溶液。調(diào)低 PH 值的原則與調(diào)高 PH 的原則相同。⑶題目呈現(xiàn)方式：題中通常會以表格數(shù)據(jù)形式，或“已知信息”給出需求的“適宜 PH 范圍”的信息;⑷解題步驟：①判