专项突破二 元素及其化合物综合题的突破方法
类型一 信息提供型元素及其化合物综合题
此类题目往往起点高、落点低,考查的是对信息的获取与问题解决能力,解题的关键是理解新信息。当遇到这一类题目时,第一步是读题,陌生度较高的信息应逐字逐句阅读,挖掘关键字,排除定式思维的影响;第二步是联想,在读题的基础上结合题目的问题联想和分析考查的知识模块,提取出已学的相关化学知识;第三步是解题,按要求填好相应的问题答案。 典例1 工业上氰化物的用途广泛,在电镀、油漆、燃料、橡胶等行业都会用到。
(1)氢氰酸(HCN)是一种酸性很弱的酸,其中碳元素的化合价为 ,氢氰酸分子的结构式为 。
(2)氰化钠(NaCN)溶液显强碱性,原因是 (用离子方程式表示)。已知Na2CO3溶液能和HCN反应:Na2CO3+HCNCO2时反应的离子方程式
为 。
(3)双氧水可消除氰化物(如NaCN)污染:NaCN+H2O2+H2O为 ,H2O2常被称为“绿色氧化剂”的理由
是 。
(4)在氯氧化法处理含CN的废水过程中,液氯在碱性条件下可以将氰化物氧化成氰酸盐(其毒性仅为氰化物的千分之一),氰酸盐进一步被氧化为无毒物质。某厂废水中含KCN,其浓度为650 mg·L。现用氯氧化法处理,发生如下反应:KCN+2KOH+Cl2液氯,可将氰酸盐进一步氧化为氮气:2KOCN+4KOH+3Cl2
-1
-
NaHCO3+NaCN,则向NaCN溶液中通入少量
A+NH3↑,则生成物A的化学式
KOCN+2KCl+H2O,投入过量
2CO2+N2+6KCl+2H2O。若处理上述废
水20 L,使KCN完全转化为无毒物质,至少需液氯 g。
答案 (1)+2 (2)CN+H2O
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HCO-3+HCN
HCN+OH CN+H2O+CO2
(3)NaHCO3 还原产物H2O没有污染 (4)35.5
解析 (1)根据价键规律,可知C、N之间以三键结合,H、C之间以单键结合。H显+1价,N的非金属性比C强,N显-3价,则C显+2价。
(2)NaCN是强碱弱酸盐,CN水解使溶液显碱性。HCN和Na2CO3溶液反应可生成NaHCO3,说明HCN的酸性比H2CO3弱但比HCO-3强,向NaCN溶液中通入少量CO2会生成HCN和NaHCO3。
(3)根据质量守恒,可知A为NaHCO3。H2O2作氧化剂时,其还原产物H2O没有污染,故H2O2常被称为“绿色氧化剂”。
(4)20 L废水中含KCN的质量为650 mg·L×20 L=13 000 mg=13 g。合并题给两步反应的化学方程式得2KCN+8KOH+5Cl2
10KCl+2CO2+N2+4H2O,则m(Cl2)=(355×13÷130) g=35.5 g。
-1
-
1-1 用含有Al2O3、SiO2和少量FeO·xFe2O3的铝灰制备Al2(SO4)3·18H2O,工艺流程如下(部分操作和条件略):
Ⅰ.向铝灰中加入过量稀H2SO4,过滤;
Ⅱ.向滤液中加入过量KMnO4溶液,调节溶液的pH约为3; Ⅲ.加热,产生大量棕色沉淀,静置,上层溶液呈紫红色; Ⅳ.加入MnSO4至紫红色消失,过滤; Ⅴ.浓缩、结晶、分离,得到产品。 (1)H2SO4溶解Al2O3的离子方程式是 。
(2)将MnO-4氧化Fe的离子方程式补充完整:
2+
1MnO-4+ Fe+
2+
1Mn+ Fe+ 。
2+3+
(3)已知:
生成氢氧化物沉淀的pH
开始沉淀时 完全沉淀时
Al(OH)3 3.4 4.7
-1
Fe(OH)2 6.3 8.3
Fe(OH)3 1.5 2.8
注:金属离子的起始浓度为0.1 mol·L。 根据表中数据解释步骤Ⅱ的目的:
。
(4)已知:一定条件下,MnO-4可与Mn反应生成MnO2。
2+
①向Ⅲ的沉淀中加入浓盐酸并加热,能说明沉淀中存在MnO2的现象是
。
②Ⅳ中加入MnSO4的目的是 。 答案 (1)Al2O3+6H
+
+
2Al+3H2O
3+
(2)5 8H 5 4H2O
(3)pH约为3时,Fe和Al不能形成沉淀,将Fe氧化为Fe,可使铁完全沉淀 (4)①有黄绿色气体生成 ②除去过量的MnO-4
解析 (2)根据氧化还原反应的配平方法——化合价升降法:MnO-4
Fe
+22+
+33+
-2+
3+
2+
3+
2+
3+
+7+2
Mn得5e、
2+-
Fe失e,确定Fe和Fe的化学计量数为5,再根据电荷守恒与原子守恒配平。 (4)①发生反应:MnO2+4HCl(浓)
2+
MnCl2+2H2O+Cl2↑,会产生黄绿色气体;②已知MnO-4可
与Mn反应生成MnO2,因此加入MnSO4可以除去过量的MnO-4。
1-2 锂、铬、铈、镍均为金属元素,这些金属元素的化合物在工业生产中有着重要作用。
(1)LiPF6是锂离子电池中广泛应用的电解质,LiPF6中P的化合价为 。 (2)自然界中Cr主要以+3价和+6价形式存在。+6价的Cr能引起细胞的突变,可以用亚硫酸钠在酸性条件下将其还原为+3价的Cr。完成并配平下列离子方程式:
-2- Cr2O27+ SO3+
- Cr+ SO24+
3+
H2O。
(3)二氧化铈(CeO2)在平板电视显示屏的制造中有着重要应用。CeO2在稀硫酸和H2O2的作用下可生成Ce,写出该反应的化学方程
式: 。
(4)如图所示是由Ce再生Ce的装置示意图。电解总反应为2HSO-3+4H+4Ce
3+
4+
+
3+
3+
-S2O23+4Ce+3H2O。
4+
①生成Ce的电极反应式为 。
4+
北京市2021高考化学一轮复习专题二元素及其化合物专项突破二元素及其化合物综合题的突破方法教案
