高考化学二轮复习专题:
专题六 元素及其化合物
结合真实情境中的应用实例或通过实验探究了解钠、铁及其重要化合物的主要性质;了解它们在生产、生活中的应用;了解合金的概念、金属冶炼的方法。
结合真实情境中的应用实例或通过实验探究了解氯、氮、硫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。
结合实例认识金属、非金属及其化合物的多样性,了解通过化学反应可以探索物质性质、实现物质转化,认识物质及其转化在自然资源综合利用和环境保护中的重要价值。
元素及其化合物基础知识和应用
一、钠及其重要化合物的性质和应用 1.理清知识主线
2.明确转化关系
3.易错易混排查
(1)钠的化合物俗名:火碱、烧碱、苛性钠——NaOH;纯碱、苏打——Na2CO3(纯碱在物质的分类方面的考题中常出现,虽然其俗名为纯碱,但其不属于碱,而属于盐);小苏打——NaHCO3;芒硝——Na2SO4·10H2O。
(2)金属钠在空气中无论生成单一的Na2O或Na2O2,还是生成二者的混合物,1 mol Na只能转移1 mol电子(此知识点在NA的判断考题中常有考查)。考题中常考查过氧化钠电子
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式的书写或化学键的类型。过氧化钠的电子式为 Na[
2-
+
O
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O
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]Na,其中含有离子键和
2-+
非极性共价键。过氧化钠中阴离子为O2,故Na2O2中阳离子和阴离子的个数之比为2∶1。
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Na2O2不是碱性氧化物,有强氧化性、漂白性,遇到湿润的红色石蕊试纸时,先使试纸变蓝,后使其褪色。
(3)Na2CO3与盐酸反应时,二者相对用量或滴加顺序不同,产生的现象和得到的产物不同。
(4)不能用Ca(OH)2鉴别Na2CO3和NaHCO3溶液,应选用CaCl2或BaCl2溶液。 (5)除去CO2中的HCl气体,应选用饱和NaHCO3溶液。
(6)向饱和Na2CO3溶液中通入过量CO2,有晶体析出,发生反应Na2CO3+CO2+H2O===2NaHCO3
↓。
(7)鉴别钠元素、钾元素一般利用焰色试验,焰色试验利用的是物质(或元素)的物理性质。
(8)二氧化碳气体通入NaClO溶液中,无论二氧化碳少量还是过量,都发生反应CO2+NaClO+H2O===HClO+NaHCO3,而不会生成碳酸钠,因酸性:H2CO3>HClO>HCO3。CO2与苯酚钠的反应也是如此。
△
(9)侯氏制碱法的原理:NaCl+CO2+H2O+NH3===NaHCO3↓+NH4Cl、2NaHCO3=====Na2CO3+CO2↑+H2O。
(10)Li和O2反应只生成Li2O;NaH是离子化合物,是一种强还原剂。Na-K合金常温下呈液态,是原子反应堆的导热剂。
(11)不足量的Na2O2与CO2、H2O(g)混合气体反应时,Na2O2先与CO2反应。 (12)钠、钾保存在煤油中,而锂需要密封在石蜡中。 二、铁及其重要化合物的性质和应用 1.理清知识主线
-
2.明确转化关系
3.易错易混排查
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(1)Fe与O2、H2O(g)反应的产物都是Fe3O4,而不是Fe2O3;Fe在Cl2中燃烧,无论Cl2过量还是不足均生成FeCl3;Fe与S反应时只能生成FeS;通过上述事实说明Cl2的氧化性强于S的氧化性(或氯元素的非金属性强于硫元素的非金属性)。
(2)常温下,Fe在冷的浓硫酸或浓硝酸中发生钝化,钝化属于化学变化,但加热后继续反应。
(3)一定条件下,铁与硝酸、浓硫酸反应时,首先生成的一定是Fe,当铁过量时,过量的铁将Fe还原为Fe:2Fe+Fe===3Fe。
(4)Fe存在的溶液一定呈酸性,因为Fe在pH为3.2左右时已经沉淀完全。 (5)当Fe与Fe共存时,检验Fe的方法是取少许溶液,向其中加入酸性高锰酸钾溶液,溶液紫红色褪去;检验Fe的方法是取少许溶液,向其中加入KSCN溶液,溶液变为红色。
(6)铁氰化钾{化学式为K3[Fe(CN)6]}法鉴别Fe、Fe:Fe能与[Fe(CN)6]形成蓝色沉淀Fe3[Fe(CN)6]2,而Fe则不能。
(7)配制FeCl2溶液要加入Fe粉防氧化,同时加入盐酸,抑制Fe水解;配制FeCl3溶液要加入浓盐酸抑制Fe水解。
(8)除去酸性ZnCl2溶液中的FeCl2,应先通入Cl2或加入H2O2,再加入ZnO,使Fe水解生成Fe(OH)3沉淀而过滤除去。
(9)Fe、Fe的同类盐溶液蒸发、灼烧,得到的最终物质为Fe的盐固体或Fe2O3。 (10)制备Fe(OH)2的方法很多,原则有两点:一是溶液中的溶解氧必须提前除去;二是反应过程中必须与O2隔绝。同时要牢记Fe(OH)2转化为Fe(OH)3时的颜色变化(白色沉淀迅速变成灰绿色,最后变为红褐色)。
三、氯及其重要化合物的性质和应用 1.理清知识主线
HCl―→Cl2―→HClO―→HClO2―→HClO3―→HClO4
2.明确转化关系
2+
3+
3+
3+
3+
2+
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2+
3+
2+
3-
3+
2+
3+
2+
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3+
3+
2+
3+
2+
3+
3.易错易混排查
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(1)1 mol Cl2参加反应,转移电子数可能是2NA,也可能是NA[与NaOH、Ca(OH)2反应]或小于NA(与水反应,该反应是可逆反应)。
(2)实验室制Cl2,除了用MnO2和浓盐酸反应(需加热)外,还可以用KMnO4、KClO3、NaClO与浓盐酸反应(都不需要加热),如ClO+Cl+2H===Cl2↑+H2O。(酸化KMnO4溶液用的是H2SO4而不是盐酸)
(3)具有强氧化性的物质不一定具有漂白性,如Cl2可以用于漂白,但Cl2不具有漂白性,起漂白作用的是HClO。
(4)Cl2具有强氧化性,但常温下可以储存在钢瓶中。Cl2在点燃条件下与Fe反应,一定将铁氧化为FeCl3,而不是FeCl2。
(5)ClO在酸性或碱性环境下均具有强氧化性,与SO3、I、S、Fe等还原性微粒不能大量共存;ClO水解显碱性,如Fe+3ClO+3H2O===Fe(OH)3↓+3HClO,所以ClO与Fe
+
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3+
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3
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2-
-
2-
2+
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-
+
、Al均不能大量共存。
(6)向Ca(ClO)2溶液中通入SO2气体生成CaSO4,而不是CaSO3,其离子方程式为Ca+
2+
3+
3ClO+SO2(少量)+H2O===CaSO4↓+Cl+2HClO,Ca+2ClO+2SO2(过量)+2H2O===CaSO4↓+2Cl+SO4+4H。
(7)氯水的主要性质
①强氧化性——作用微粒:Cl2、HClO。
氯水中有起漂白作用的是HClO,故不能用pH试纸测定氯水的pH;氯水与还原剂发生反应并要求书写方程式时一般只考虑Cl2。
②强酸性——作用微粒:H。 (8)几个重要反应
△
①MnO2+4HCl(浓)=====MnCl2+2H2O+Cl2↑; ②Cl2+H2O
HCl+HClO;
+
-
2-
+
--2+-
③Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O; ④2Cl2+2Ca(OH)2===CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O; ⑤Cl2+2NaBr===2NaCl+Br2;
⑥X2+SO2+2H2O===2HX+H2SO4(X:Cl、Br、I);
⑦ClO+Cl+2H===Cl2↑+H2O(“84”消毒液与洁厕剂不能混合使用); ⑧3Br2+3Na2CO3===5NaBr+NaBrO3+3CO2(工业上吸收尾气溴)。
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-
+
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四、硫及其重要化合物的性质和应用 1.理清知识主线
硫化物H2S―→S―→SO2―→SO3(H2SO4) ―→硫酸盐
2.明确转化关系
3.易错易混排查
△△
(1)体现S弱氧化性的两个反应:2Cu+S=====Cu2S、Fe+S=====FeS。
(2)除去附着在试管内壁上的硫,除了用热的NaOH溶液外,还可以用CS2,但不能用酒精。
(3)SO2使含有酚酞的NaOH溶液褪色,表现SO2酸性氧化物的性质;使品红溶液褪色,表现SO2的漂白性;使溴水、酸性KMnO4溶液褪色,表现SO2的还原性;SO2与H2S反应生成S,表现SO2的氧化性。
(4)浓HNO3和Cu(足量)、浓H2SO4和Cu(足量)、浓盐酸和MnO2(足量)在反应时,随着反应的进行,产物会发生变化或反应停止。
(5)SO2通入BaCl2溶液中无明显现象,原因是H2SO3的酸性比盐酸弱,弱酸不能制取强酸。若继续向溶液中通入NH3、H2S、NO2等气体,可以产生相关的沉淀。
(6)酸的氧化性和氧化性酸:酸的氧化性指H的弱氧化性,而氧化性酸指中心原子具有的强氧化性,如HClO、浓H2SO4、稀HNO3、浓HNO3中的Cl、S、N在反应中体现的强氧化性。
(7)SO2和CO2作为酸性氧化物,性质极其相似,不能从酸性氧化物的角度鉴别。通常利用SO2的漂白性和强还原性鉴别SO2和CO2或除去CO2中混有的SO2杂质。
(8)C与浓硫酸反应时,反应产物的检验应按以下流程进行:无水CuSO4检验水→品红溶液检验SO2→酸性KMnO4溶液除去SO2→品红溶液检验SO2是否除尽→澄清石灰水检验CO2。
(9)几个重要反应
△
①Cu+2H2SO4(浓)=====CuSO4+SO2↑+2H2O; △
②C+2H2SO4(浓)=====CO2↑+2SO2↑+2H2O;
③Na2SO3+H2SO4(浓)===Na2SO4+SO2↑+H2O(SO2的制备);
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