专题十三.docx

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专题十三

[考纲要求]　常见金属元素（Na、Al、Fe、Cu等）与常见非金属元素（H、C、N、O、Si、S、Cl等）各部分知识的综合运用。

热点一　常见离子的检验及物质鉴别

1．常见阴离子的检验

（1）利用酸碱指示剂检验

（2）利用盐酸和其他试剂检验

CO

：

加入BaCl2或CaCl2溶液后生成白色沉淀，再加稀盐酸沉淀溶解，并放出无色无味的气体。

SO

：

先加入足量稀盐酸，无沉淀生成，再加入BaCl2溶液，产生白色沉淀。

SO

：

加入BaCl2溶液，产生白色沉淀，再加稀盐酸，放出无色有刺激性气味且能使品红溶液褪色的气体。

（3）利用AgNO3（HNO3酸化）溶液检验

（4）利用某些特征反应检验

I－：

滴入淀粉溶液和氯水，溶液变蓝色（或加入氯水和四氯化碳，四氯化碳层呈紫红色）。

2．常见阳离子的检验

H＋―→滴入紫色石蕊溶液，溶液变红色

3．离子检验实验操作的答题模板

操作　　　　　　⇒　　　现象　　　⇒结论

取样，加入……⇒有……生成⇒……的是……

例如：

检验某溶液中含有Fe2＋而不含Fe3＋的方法是取适量溶液于洁净的试管中，滴加几滴KSCN溶液，不显血红色，再向溶液中滴加几滴H2O2（或新制氯水），溶液变为血红色，说明溶液中含有Fe2＋而不含Fe3＋。

4．物质鉴别遵循的原则

（1）选择的方法或试剂要简单，实验现象要明显。

（2）用物理方法时，一般可按观察法→嗅试法→水溶法的顺序进行。

（3）用化学方法时，对固体可按加热法、水溶法、指示剂测试法、指定试剂法等进行；对液体可按照指示剂测试法、指定试剂法等进行；对气体可用点燃法、通入指定试剂法等进行。

题组一　离子检验的直接判断

1．正误判断，正确的划“√”，错误的划“×”

（1）BaSO4难溶于酸，所以用盐酸和BaCl2溶液检验SO

（√）

（2014·广东理综，9B）

（2）向某溶液中加入稀盐酸，产生的气体通入澄清石灰水，石灰水变浑浊，该溶液一定是碳酸盐溶液（×）

（2013·江苏，13A）

（3）向某溶液中滴加KSCN溶液，溶液不变色，滴加氯水后溶液显红色，该溶液中一定含Fe2＋（√）

（2013·江苏，13D）

（4）向溶液中滴加酸化的Ba（NO3）2溶液出现白色沉淀，说明该溶液中一定有SO

（×）

（2012·山东理综，12B）

（5）用BaCl2溶液鉴别SO

与SO

（×）

（2012·广东理综，9B）

（6）某溶液加入CCl4，CCl4层显紫色，证明原溶液中存在I－（×）

（2012·新课标全国卷，7C）

（7）某溶液加入BaCl2溶液，产生不溶于稀硝酸的白色沉淀，该溶液一定含有Ag＋（×）

（2012·新课标全国卷，7D）

题组二　离子检验的综合应用

2．（2014·上海，18改编）某未知溶液可能含Cl－、CO

、Na＋、SO

、Al3＋，将溶液滴在蓝色石蕊试纸上，试纸变红。

取少量试液，滴加硝酸酸化的氯化钡溶液，有白色沉淀生成；在上层清液中滴加硝酸银溶液，产生白色沉淀。

下列判断合理的是（　　）

A．一定有Cl－B．可能有SO

C．一定没有Al3＋D．一定没有CO

答案　D

解析　本题考查离子共存和检验。

溶液滴在蓝色石蕊试纸上，试纸变红，说明溶液呈酸性含有H＋，则一定没有CO

；取少量试液，滴加硝酸酸化的氯化钡溶液，有白色沉淀生成，一定有SO

；因加入了氯化钡溶液，无法判断是否含有Cl－，Al3＋可能存在也可能不存在，所以选D。

题组三　常见物质的鉴别

3．正误判断，正确的划“√”，错误的划“×”

（1）只滴加氨水鉴别NaCl、AlCl3、MgCl2、Na2SO4四种溶液（×）

（2014·福建理综，8A）

（2）用KOH溶液鉴别SO3（g）和SO2（×）

（2014·重庆理综，2A）

（3）用湿润碘化钾淀粉试纸鉴别Br2（g）和NO2（×）

（2014·重庆理综，2B）

（4）用CO2鉴别NaAlO2溶液和CH3COONa溶液（√）

（2014·重庆理综，2C）

（5）用BaCl2溶液鉴别AgNO3溶液和K2SO4溶液（×）

（2014·重庆理综，2D）

（6）用AgNO3溶液可以鉴别KCl和KI（√）

（2014·大纲全国卷，8D）

（7）用Na2CO3溶液不能区分CH3COOH和CH3COOCH2CH3（×）

（2014·北京理综，10C）

（8）CCl4可用于鉴别溴水和碘水（√）

（2014·海南，10C）

（9）将某气体通入溴水中，溴水颜色褪去，该气体一定是乙烯（×）

（2013·江苏，13C）

热点二　物质的分离与提纯

1．物质分离与提纯的基本原理

（1）“四原则”

①不增，不得引入新杂质；②不减，尽量不减少被提纯的物质；③易分，使被提纯或分离的物质跟其他物质易分离；④复原，被提纯的物质要易被还原。

（2）“三必须”

①除杂试剂必须过量；②过量试剂必须除尽（除去过量试剂带入的新杂质，同时注意加入试剂的顺序）；③选择最佳的除杂途径。

2．物质分离与提纯的常用方法

（1）升华法；

（2）过滤法；（3）蒸馏法；（4）萃取分液法；（5）洗气法；（6）燃烧法。

3．物质分离与提纯的常见类型

（1）“固＋固”混合物的分离（提纯）

（2）“固＋液”混合物的分离（提纯）

（3）“液＋液”混合物的分离（提纯）

（4）“气＋气”混合物的分离（提纯）

1．正误判断，正确的划“√”，错误的划“×”

（1）因为KNO3的溶解度大，所以可用重结晶法除去KNO3中混有的NaCl（×）

（2014·广东理综，9A）

（2）

除去粗盐溶液中不溶物（×）

（2014·新课标全国卷Ⅱ，10A）

（3）

除去CO气体中的CO2气体（×）

（2014·新课标全国卷Ⅱ，10C）

2．（2014·大纲全国卷，10）下列除杂方案错误的是（　　）

选项

被提纯的物质

杂质

除杂试剂

除杂方法

A

CO（g）

CO2（g）

NaOH溶液、浓H2SO4

洗气

B

NH4Cl（aq）

Fe3＋（aq）

NaOH溶液

过滤

C

Cl2（g）

HCl（g）

饱和食盐水、浓H2SO4

洗气

D

Na2CO3（s）

NaHCO3（s）

—

灼烧

答案　B

解析　A项，CO2与NaOH溶液反应生成Na2CO3，而CO与NaOH溶液不反应，正确；B项，NaOH溶液不仅与Fe3＋反应也会与NH

发生反应，还引入了Na＋，错误；C项，HCl极易溶于水，而Cl2在饱和食盐水中溶解度较小，正确；D项，灼烧可以使NaHCO3固体分解，且生成Na2CO3，正确。

3．下列除去杂质方法正确的是（　　）

A．除去CO2中混有的CO：

用浓NaOH溶液洗气

B．除去BaCO3固体中混有的BaSO4：

加过量稀盐酸后，过滤、洗涤

C．除去FeCl2溶液中混有的FeCl3：

加入适量氯水，过滤

D．除去Cu粉中混有的CuO：

加适量稀硫酸后，过滤、洗涤

答案　D

解析　CO2会被NaOH溶液吸收，而CO不会，A项错误；稀盐酸可以将BaCO3除去，而不能除去BaSO4，B项错误；2FeCl2＋Cl2===2FeCl3，杂质的量反而增加，C项错误；CuO可以被稀硫酸溶解，而Cu不会被溶解，D项正确。

4．下列实验操作或方案正确的是（　　）

A．除去干燥CO2中混有的少量SO2，可将混合气体依次通过盛有酸性KMnO4溶液和浓硫酸的洗气瓶

B．用图1所示装置可从KI和I2的固体混合物中回收I2

C．用图2所示装置蒸干NH4Cl饱和溶液来制备NH4Cl晶体

D．用图3所示装置除去Cl2中含有的少量HCl

答案　A

解析　SO2具有还原性，可被酸性KMnO4溶液氧化而除去，浓硫酸可以干燥气体，A项正确；该装置无法回收气态碘，B项错误；NH4Cl受热易分解，C项错误；除去Cl2中的HCl应用饱和食盐水，D项错误。

热点三　物质的特殊转化关系及框图推断

1．直线型转化关系

A

B

C

（1）X为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为CO2

NaOH

Na2CO3

NaHCO3

（3）X为强酸，如HCl

NaAlO2

Al（OH）3

AlCl3

Na2CO3

NaHCO3

CO2

（4）X为强碱，如NaOH

AlCl3

Al（OH）3

NaAlO2

2．交叉型转化

3．三角型转化

4．注意反应形式与物质的关系，特别是置换反应

（1）金属―→金属：

金属＋盐―→盐＋金属，铝热反应。

（2）金属―→非金属：

活泼金属＋H2O（或H＋）―→H2,2Mg＋CO2

2MgO＋C。

（3）非金属―→非金属：

2F2＋2H2O===4HF＋O2,2C＋SiO2

Si＋2CO↑，C＋H2O（g）

CO＋H2，X2＋H2S===2HX＋S↓。

（4）非金属―→金属，用H2、C冶炼金属。

通过反应形式梳理化学反应，培养归纳、整理的能力。

5．抓住化学反应与反应条件的关系

多数化学反应需要一定条件，条件不同化学反应也不同。

（1）“催化剂”，无机化学反应需要的催化剂不同，但是根据“催化剂”这一条件，可将氯酸钾分解、双氧水分解、工业合成氨、SO2催化氧化、氨气催化氧化联系起来，形成知识链。

（2）“通电”或“电解”，可以锁定在电解水、氯化钠、氯化镁、氯化铜、硫酸铜、硝酸盐等溶液，熔融氯化钠和氧化铝范围内。

（3）“高温”，常见的有碳酸钙分解、SiO2和C的置换反应、制造普通玻璃的反应、铝热反应等。

6．抓住特征颜色和特殊状态

（1）（淡）黄（棕）色固体：

Na2O2、S、FeCl3；黑色固体：

MnO2、C、CuO、FeO、Fe3O4；紫（黑）色固体：

KMnO4、I2；红色固体：

Cu；绿色固体：

Cu2（OH）2CO3。

（2）有色气体：

NO2（红棕色）、F2（浅黄绿色）、Cl2（黄绿色）；无色刺激性气味气体：

SO2、NH3、HX（X为F、Cl、Br、I）；无色无味气体：

H2、N2、O2、CO2、CO、CH4、NO。

（3）常温下呈液态的特殊物质：

Br2（非金属单质）、Hg（金属单质）、H2O、H2O2等。

（4）易升华的物质：

I2。

（5）溶液中的有色离子：

Cu2＋（蓝色）、Fe2＋（浅绿色）、Fe3＋（黄色）、MnO

[紫（红）色]。

（6）Br2在水中显黄（橙）色，在有机溶剂中显橙（红）色；I2在水中显黄（褐）色，在有机溶剂中显紫（红）色。

（7）有色沉淀：

①白色沉淀：

H2SiO3、AgCl、BaSO4（不溶于酸）、BaSO3、Mg（OH）2、Fe（OH）2、Al（OH）3、BaCO3、CaCO3、CaSO3、MgCO3等；②（淡）黄色沉淀：

AgBr、AgI、S；③红褐色沉淀：

Fe（OH）3；④蓝色沉淀：

Cu（OH）2；⑤砖红色沉淀：

Cu2O。

7．抓住特征反应现象

（1）燃烧：

H2＋Cl2（苍白色火焰），C2H2（C6H6）＋O2（明亮火焰，大量黑烟），Al＋O2（耀眼白光），Mg＋O2（白色固体生成），金属焰色反应。

（2）淀粉遇碘变蓝，蛋白质遇浓硝酸变黄。

（3）使湿润红色石蕊试纸变蓝的是NH3，使品红溶液褪色的是Cl2、SO2等。

（4）在空气中由无色变为红棕色气体的是NO。

（5）Fe3＋遇OH－生成红褐色沉淀，遇苯酚显紫色，遇SCN－显血红色。

（6）Fe2＋遇OH－生成白色沉淀，白色沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色；Fe2＋遇SCN－无明显现象，在通入Cl2后溶液显血红色。

（7）与碱反应产生气体的溶液中一般含NH

。

（8）既能与酸反应又能与碱反应并产生气体的物质：

Al、弱酸的铵盐（碳酸铵、硫化铵等）、弱酸的酸式铵盐（碳酸氢铵、硫氢化铵等）。

（9）燃烧能生成烟：

Na在氯气中燃烧生成白烟，Fe在氯气中燃烧生成红棕色烟，Cu在氯气中燃烧生成棕黄色烟。

题组一　逐项验证法，突破“转化关系”选择题

1．（2014·福建理综，9）常温下，下列各组物质中，Y既能与X反应又能与Z反应的是（　　）

X

Y

Z

①

NaOH溶液

Al（OH）3

稀硫酸

②

KOH溶液

SiO2

浓盐酸

③

O2

N2

H2

④

FeCl3溶液

Cu

浓硝酸

A．①③B．①④C．②④D．②③

答案　B

解析　①组：

Al（OH）3＋NaOH===NaAlO2＋2H2O,2Al（OH）3＋3H2SO4===Al2（SO4）3＋6H2O，故①组符合。

②组：

2KOH＋SiO2===K2SiO3＋H2O，但SiO2与浓盐酸不发生反应。

③组：

N2与O2在高温或放电条件下反应生成NO，N2与H2在高温、高压、催化剂条件下反应生成NH3，常温下均不反应。

④组：

2FeCl3＋Cu===CuCl2＋2FeCl2，Cu＋4HNO3（浓）===Cu（NO3）2＋2NO2↑＋2H2O。

2．（2014·江苏，8）下列各组物质中，不满足组内任意两种物质在一定条件下均能发生反应的是（　　）

物质

组别

甲

乙

丙

A

Al

HCl

NaOH

B

NH3

O2

HNO3

C

SiO2

NaOH

HF

D

SO2

Ca（OH）2

NaHCO3

答案　B

解析　A项，Al与HCl、NaOH溶液都能反应生成H2，HCl溶液与NaOH溶液能发生中和反应；B项，NH3与O2在催化剂、高温条件下反应生成NO和H2O，O2与HNO3不能发生反应，NH3与HNO3反应生成NH4NO3；C项，SiO2与NaOH溶液、HF溶液分别发生反应：

SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O、SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O，NaOH溶液与HF溶液发生中和反应；D项，SO2为酸性氧化物，可与Ca（OH）2溶液反应生成盐，H2SO3的酸性强于H2CO3，SO2可与NaHCO3溶液反应生成CO2，Ca（OH）2溶液可与NaHCO3溶液反应生成CaCO3沉淀。

3．（2013·江苏，6）甲、乙、丙、丁四种物质中，甲、乙、丙均含有相同的某种元素，它们之间具有如下转化关系：

甲

乙

丙。

下列有关物质的推断不正确的是（　　）

A．若甲为焦炭，则丁可能是O2

B．若甲为SO2，则丁可能是氨水

C．若甲为Fe，则丁可能是盐酸

D．若甲为NaOH溶液，则丁可能是CO2

答案　C

解析　若甲为焦炭，丁为O2，转化关系为C

CO

CO2，A正确；若甲为SO2，丁为氨水，转化关系为SO2

NH4HSO3

（NH4）2SO3，B正确；若甲为Fe，丁为盐酸，则乙为FeCl2，FeCl2与盐酸不反应，C错误；若甲为NaOH溶液，丁为CO2，转化关系为NaOH

Na2CO3

NaHCO3，D正确。

1．注意总结反应规律，熟记特殊转化关系。

2．做此类题目，往往是把选项一一带入，按照箭头指向看是否能转化，然后选出正确答案。

题组二　寻找“突破口”，破解“综合框图”推断题

4．为了探究常见的无水盐R的性质，进行如下实验，所产生的实验现象如下所示（部分生成物略）：

已知：

G和R含有相同的阴离子。

请回答下列问题：

（1）R的化学式为__________________________________________________________；

Z的名称是______________________。

（2）混合气体Y的成分是____________________________________________________

（用化学式表示）。

（3）反应Ⅱ中被氧化的元素是________________________________________________

（填元素符号）。

（4）写出反应Ⅲ的离子方程式：

______________________________________________。

（5）写出反应Ⅳ的离子方程式：

______________________________________________。

（6）在空气中蒸干R溶液得到的固体的成分是__________________________________

________________________________________________________________（用化学式表示）。

答案　

（1）Fe2（SO4）3　碳酸钡

（2）CO2、N2、NO2

（3）S、N

（4）2Fe3＋＋3ClO－＋10OH－===2FeO

＋3Cl－＋5H2O

（5）4FeO

＋20H＋===4Fe3＋＋3O2↑＋10H2O

（6）Fe2（SO4）3

解析　

（1）向R溶液中加入KSCN溶液，得到血红色溶液X，说明R中含有三价铁离子。

由反应Ⅳ所加的反应物可知G中的阴离子是硫酸根离子，由已知可得R为硫酸铁。

白色沉淀Z与盐酸反应得到无色无味气体B，说明Z为碳酸钡。

（2）Y为红棕色气体，说明Y中含有NO2，再由气体A是空气的成分可知，气体A为N2，说明Y中还含有N2，由碳酸钡知Y中还含有CO2。

（3）向Fe（SCN）3溶液中加入浓硝酸生成NO2（还原产物）、N2、CO2和SO

，KSCN中硫元素为－2价，碳元素为＋4价，氮元素为－3价，被氧化的元素是硫元素、氮元素。

（4）由反应Ⅲ的反应物可知E为高铁酸钠，三价铁离子在碱性溶液中与次氯酸钠发生氧化还原反应，还原产物为氯离子。

（5）向高铁酸钠溶液中滴加稀硫酸，反应生成硫酸铁、氧气和水。

（6）蒸干硫酸铁溶液时即可得到硫酸铁，因为水解生成的硫酸难挥发。

“框图”推断题的答题要领

1．思维要有整体性：

解答时必须认真研究题目的总体要求，仔细推敲每一个环节，结合限制条件，弄清各个环节的相互联系，相互影响，串联整个过程，回答力求完整。

2．假设推断要合理：

在框图推断中，抓住关键环节，进行合理假设是必须的，按照题目要求理顺后再确定，这样可以大大节省时间。

3．检验一遍很重要：

通过一系列思维活动推断出结果后，将结果放入原题中进行检验，完全符合才正确，如有一处不符，可能是哪个环节出现了纰漏，则需再思考。

4．思维发散有必要：

注意多解，有时符合题意的解可能不止一种或一组。

热点四　元素化合物知识的综合应用

纵观近几年全国各地高考化学试题，除在选择题中直接考查元素化合物的性质、制法及相互转变关系外，更重要的是以元素化合物知识为载体，综合氧化还原、强弱电解质、平衡移动原理、物质结构等理论知识，对考生的思维能力进行综合考查。

该部分高考题的特点是新颖、知识覆盖面广、思维跨度大，不但考查一个知识点，而且将多个知识点串联起来，增大了试题的难度。

试题大致分为三种类型：

一是化学实验对元素化合物知识的探究和验证；二是元素化合物知识在实际生产中的应用；三是化学反应原理对化合物知识的概括和演绎。

题组一　利用综合实验探究元素化合物的性质

1．某小组查阅文献得知：

氧化性IO

＞Fe3＋＞I2,3Br2＋6FeCl2===2FeBr3＋4FeCl3；I2＋2S2O

===S4O

＋2I－；CuI是一种白色沉淀（Ksp＝1.3×10－12）。

Ⅰ.该小组为确定一份加碘盐（可能含有KIO3、KI、Mg2＋、Fe3＋）的成分，设计定性实验加以猜想和验证。

（1）实验过程如下：

实验步骤

实验过程和现象

对应结论

步骤1

取一定量加碘盐，用适量蒸馏水溶解，并加稀盐酸酸化，将所得试液分为3份

步骤2

第①份试液

碘盐中肯定含______

第②份试液

第③份试液

X为______________________

________________（填化学式）

（2）该碘盐中肯定不含的物质是________（用化学式或离子符号表达）。

（3）根据信息推断Fe3＋、S4O

、I2、Br2的氧化性由强到弱的顺序是____________。

（4）第③份试液中加入足量KI固体后，反应的离子方程式为________、________。

Ⅱ.用“间接碘量法”测定含有CuCl2·2H2O晶体的试样（不含能与I－发生反应的氧化性杂质）的纯度，过程如下：

取0.40g试样溶于水，加入过量KI固体，充分反应，生成白色沉淀。

加入淀粉作滴定指示剂，用0.1000mol·L－1Na2S2O3标准溶液滴定，到达滴定终点时，消耗Na2S2O3标准溶液20.00mL。

（1）滴定终点的现象是__________________。

（2）CuCl2溶液与KI反应的化学方程式为______________________________________。

（3）该试样中CuCl2·2H2O的质量分数为_______________________________________。

答案　Ⅰ.

（1）Fe3＋　CCl4

（2）KI

（3）Br2＞Fe3＋＞I2＞S4O

（4）IO

＋5I－＋6H＋===3I2＋3H2O　2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2

Ⅱ.

（1）蓝色褪去，放置一定时间后不恢复原色（或半分钟内颜色不变化）

（2）2CuCl2＋4KI===2CuI＋I2＋4KCl

（3）85.5%

解析　Ⅰ.

（1）根据步骤2中第①份试液中的实验现象，加碘盐中肯定含有Fe3＋；根据下层为紫红色知，X应为CCl4。

（2）因为IO

＋5I－＋6H＋===3I2＋3H2O，所以根据第②份试液中加入KIO3固体、淀粉无现象，证明碘盐中一定不含KI。

（3）由题干中所给信息，根据氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性可知，氧化性：

Br2＞Fe3＋＞I2＞S4O

。

（4）由于在碘盐中含有Fe3＋、IO

，所以加入足量KI固体后，发生的离子反应为IO

＋5I－＋6H＋===3I2＋3H2O,2Fe3＋＋2I－===I2＋2Fe2＋。

Ⅱ.2Cu2＋＋4I－===2CuI＋I2

I2＋2S2O

===S4O

＋2I－

CuCl2～

I2～S2O

1mol1mol

x20.00×10－3L×0.1000mol·L－1＝2.0×10－3mol

x＝2.0×10－3mol

所以CuCl2·2H2O的质量分数为

×100%＝85.5%。

新高考实验命题对实验探究型试题特别青睐，本题就是以教材原理为载体，设计探究物质的成分，氧化性强弱比较，以及“滴定法”的迁移应用等，贴近教材，符合新课改。

探究模式一般为提出问题―→进行假设或猜想―→设计实验―→得出结论―→反思与拓展。

常考探究点：

①铁元素的价态；②硫元素价态；③浓硫酸、稀硫酸的氧化性探究；④浓硝酸、稀硝酸的氧化性探究；⑤SO2、CO2、CO等气体性质探究；⑥CO2、SO2、H2S与NaOH反应产物探究。

题组二　利用“工艺流程”全方位考查元素化合物的知识

2．（2014·广东理综，32）石墨在材料领域有重要应用，某初级石墨中含SiO2（7.8%）、Al2O3（5.1%）、Fe2O3（3.1%）和MgO（0.5%）等杂质，设计的提纯与综合利用工艺如下：

（注：

SiCl4的沸点为57.6℃，金属氯化物的沸点均高于150℃）

（1）向反应器中通入Cl2前，需通一段时间N2