元素及其化合物论文（精选12篇）
元素及其化合物论文 篇1
(一) 金属元素及其化合物
1.某同学对Na2O2与CO2反应后所得固体进行研究, 下列实验方案中, 不能测得固体中Na2CO3质量分数的是 ()
A.取ag混合物与足量稀盐酸充分反应, 将反应后溶液加热蒸干、灼烧, 得到b g固体
B.取ag混合物与足量稀硫酸充分反应, 逸出气体用碱石灰吸收, 增重b g
C.取ag混合物与足量BaCl2溶液充分反应, 过滤、洗涤、烘干, 得到b g固体
D.取ag混合物与足量水反应, 加热, 使气体完全逸出, 冷却至室温后测得气体体积为V L (已换算成标准状况)
2.向盛有1mL 0.1mol/L MgCl2溶液的试管中滴加1mL 0.2mol/L氨水, 观察到有白色沉淀生成, 再滴加1mL 0.1mol/L FeCl3溶液, 发现白色沉淀转化为红褐色沉淀。由以上现象可以推知, 下列叙述正确的是 ()
C.上述实验说明Mg (OH) 2的Ksp小于Fe (OH) 3的Ksp
D.最后所得的溶液中离子浓度大小关系为c (NH4+) >c (Cl-) >c (Mg2+) >c (Fe3+) >c (OH-) >c (H+)
3.A是一种常见的单质, B、C为中学常见的化合物, A、B、C均含有元素X。它们有如下的转化关系 (部分产物及反应条件已略去) :
下列判断正确的是 ()
A.X元素可能为Al
B.X元素一定为非金属元素
C.反应 (1) 和 (2) 互为可逆反应
D.反应 (1) 和 (2) 不一定为氧化还原反应
4.工业上用铝土矿 (主要成分为Al2O3, 含Fe2O3杂质) 为原料冶炼铝的工艺流程如下图所示, 下列叙述正确的是 ()
A.试剂X可以是氢氧化钠溶液, 也可以是盐酸
B.反应 (1) 过滤后所得沉淀为氢氧化铁
D.图中所示转化反应都不是氧化还原反应
5.下列实验方案中, 不能测定CuO和FeO混合物中FeO质量分数的是 ()
A.取ag混合物在高温下与足量H2充分反应, 将反应后的气体通过碱石灰, 碱石灰增重c g
B.取ag混合物在高温下通入足量CO气体, 充分反应后, 冷却后称得固体质量为c g
C.取ag混合物完全溶于稀硝酸中, 加入足量铁粉, 充分反应后, 过滤、洗涤、烘干, 固体比加入的铁粉增重b g
D.取ag混合物用稀硫酸充分溶解后, 加入足量Na2O2粉末, 过滤、洗涤、烘干、灼烧, 所得固体质量为b g
6.下列转化关系中, X、Y是生活中用处广泛的两种金属单质, A、B是氧化物, A呈红棕色, C、D、E是中学常见的三种化合物。分析转化关系回答问题:
(1) 请写出反应 (1) 的化学方程式:_________。
(2) 检验D溶液中阳离子的方法是_________。
(3) 若试剂a是NaOH溶液, 写出单质X与NaOH溶液反应的离子方程式:_________。
(4) 若试剂b是H2SO4, 工业上用E、H2SO4和NaNO2为原料制备一种高效净水剂Y (OH) SO4, 已知还原产物为NO, 则该反应的化学方程式是_________。
(5) 工业上电解熔融的B制取X时, 若阳极产生的气体在标准状况下的体积为33.6m3, 则阴极产物的质量为_________kg。
7.为测定某补血剂样品[主要成分是硫酸亚铁晶体 (FeSO4·7H2O) ]中铁元素的含量, 某化学兴趣小组设计了如下两套实验方案。请按要求回答下列问题:
方案一:将FeSO4转化为Fe2O3, 测定质量变化, 操作流程如下:
(1) 操作 (2) 中H2O2的作用是_________, 除用H2O2外还可以使用的物质试举一例:_________ (写物质名称) 。
(2) 操作 (3) 中X溶液的阴离子是_________。
(3) 操作 (4) 中一系列操作依次是_________、洗涤、_________、冷却、称量。
(4) 假设实验无损耗, 则每片补血剂含铁元素的质量为_________g (用含a的代数式表示) 。
方案二:用酸性KMnO4溶液滴定, 测定铁元素的含量
(5) 滴定前要配制一定物质的量浓度的酸性KMnO4溶液250mL, 需要的仪器除天平、玻璃棒、烧杯外, 还需要的仪器有_________ (填仪器名称) 。
再取20g样品配制成100mL的溶液。
(6) 写出滴定反应的离子方程式:_________。
(7) 滴定时选择_________式滴定管盛放0.1000mol/L标准液, 锥形瓶中盛放20mL样品溶液, 滴定终点时锥形瓶中溶液颜色变为_________色, 振荡后半分钟溶液颜色不再变化, 此时消耗标准溶液为bmL, 则样品中铁的质量分数为_________ (用含b的代数式表示) 。
8.某中学化学课外活动小组欲探究铁在氯气中燃烧产物的成分、性质和用途, 设计了如下探究性实验:
实验一制取纯净干燥的氯气
该小组学生利用下图所示装置, 制取纯净干燥的氯气。
(1) 写出A、B中所盛放最佳化学试剂的名称:_________、_________, 画出虚线框内所需装置图并标明所需试剂的名称。
实验二确定Fe与Cl2反应的产物
某同学将一定量铁与Cl2恰好完全反应得到一固体物质X, 然后通过实验确定其成分。探究过程如下:
(2) 提出假设 (请把下列假设补充完整)
假设 (1) :该固体物质是FeCl3;假设 (2) :_________;假设 (3) :_________。
(3) 设计实验方案:取少量固体物质X于烧杯中, 加适量水溶解, 然后取两份X溶液分别进行实验, 实验现象与结论如下表, 请在表格内的横线处填空。
由此得出结论:假设_________成立 (填序号 (1) 、 (2) 或 (3) ) 。
实验三探究物质X的性质
(4) 为进一步探究物质X的性质, 他们又利用X溶液做了如下一系列实验, 其中现象、结论均正确的是_________ (填字母代号) 。
A.向氢氧化镁悬浊液中滴加X溶液, 出现红褐色沉淀, 证明Ksp[Fe (OH) 3]<Ksp[Mg (OH) 2]
B.向X溶液中加入少量铁粉, 铁粉溶解, 溶液颜色由浅绿色变成黄色
C.向沸水中滴加X的饱和溶液, 立即出现红褐色沉淀
D.将X溶液加热蒸干并灼烧, 得到Fe2O3
实验四印刷电路铜板废液回收Cu
(5) X溶液常作印刷电路铜板的腐蚀剂, 写出发生反应的离子方程式:_________。该活动小组的学生设计了两种从上述废液中回收Cu的方案:
方案1:设计如下图所示流程:
(1) 请分别写出操作Ⅰ和试剂Y的名称:_________、_________。
方案2:在废液中加入适量的盐酸调节溶液的pH=1, 用铜和石墨作电极进行电解, 当观察到阴极有少量气泡产生时, 停止电解, 这时要回收的Cu已全部析出。
(2) 电解时, 铜作_________ (填“阳极”或“阴极”) 。
(3) 方案2在电极上直接回收Cu, 操作上比方案1简便, 但方案2也有不足之处, 主要表现为_________。
(二) 非金属元素及其化合物
1.下列有关说法不正确的是 ()
A.太阳能电池使用的材料主要是硅
B.实验室可以用NaOH溶液处理SO2和NO2废气
C.用盐酸可以清洗长期存放过FeCl3溶液的试剂瓶
D.氯气具有很强的氧化性, 在化学反应中只能做氧化剂
2.某溶液中可能含有K+、NH4+、Ba2+、SO42-、I-、CO32-。分别取样: (1) 用pH计测试, 溶液显弱酸性; (2) 加氯水和CCl4振荡后静置, 下层呈无色。为确定该溶液的组成, 还需检验的离子是 ()
3.下列选项中, 有关实验操作、现象和结论都正确的是 ()
4.由短周期元素组成的中学常见无机物A、B、C、D、E、X存在如下图所示的转化关系 (部分生成物和反应条件略去) 。下列推断不正确的是 ()
A.若X是Na2CO3, C为直线形分子, 则A一定是氯气, 且D与E不反应
B.若A是单质, B和D的反应是OH-+HCO3-→CO32-+H2O, 则E一定能还原Fe2O3
D.若D为白色沉淀, 与A摩尔质量相等, 则X一定是铝盐
5.研究小组将硫粉放入过量NaOH溶液中加热充分反应后, 发现硫粉完全消失, 反应过程中没有任何气体生成。对产物中硫元素的存在形式, 该小组同学展开如下探究。
(1) 小组同学对产物中硫元素的存在形式提出如下假设, 请你补充假设3:
假设1:为S2-和SO32-;
假设2:为S2-和SO2-4;
假设3:为_________。
(2) 为验证假设的正确性, 其中不需要检验的离子是_________。
(3) 设计实验方案, 进行实验。请写出实验步骤以及预期现象和结论 (已知CuS不溶于盐酸, CuSO3能溶于盐酸) 。
限选试剂:3mol·L-1稀盐酸、3mol·L-1CuCl2溶液、1mol·L-1BaCl2溶液。
(4) 若取9.6g硫与足量NaOH溶液完全反应, 加热蒸干后最终得到28.2g固体, 能不能推断一定是假设1或假设2成立, 请根据计算结果说明理由:_________。
(5) 小组同学查阅资料知, S与热的NaOH溶液反应不能生成SO42-, 但实验中通常有SO42-生成。推测其原因是_________。
6.下图所示的转化关系中 (部分反应物和生成物未列出) , 甲、乙为气体单质, 其余为化合物, 其中A、B、C、D、E和甲六种物质均含有同种元素R, B是R元素的气态氢化物, B能使湿润的红色石蕊试纸变蓝, D为红棕色气体。已知反应 (1) 为分解反应, 反应 (3) 为化合反应。
请回答下列问题:
(1) 化合物A属于_________化合物 (填“共价”或“离子”) ;B分子的空间构型为_________;甲与乙分子中σ键个数比为_________。
(2) 将分别蘸有B和E的浓溶液的玻璃棒靠近, 可观察到的现象是_________, 反应的化学方程式为_________。
(3) 写出反应 (1) 的化学方程式:_________。
(4) 写出B的一种用途:_________。
(5) 标准状况下, 在容积相同的三个烧瓶内, 分别充满B和D气体, 然后分别做喷泉实验, 实验结束后, 烧瓶内两种溶液的物质的量浓度之比为_________。
参考答案:
(2) 取少量D溶液于试管中, 滴加几滴KSCN溶液, 若溶液变红色, 则证明有Fe3+
解析:氧化物A呈红棕色, 则A为Fe2O3, 显然反应 (1) 为铝热反应, 生成的单质Y为Fe, B为Al2O3。Fe2O3与Fe均可以与试剂b反应, 显然b为酸, 则D中的阳离子为Fe3+。
7. (1) 将Fe2+氧化为Fe3+氯水 (其他合理的氧化剂均可)
(3) 过滤灼烧
(5) 胶头滴管250mL容量瓶
(7) 酸紫0.7b%
解析: (1) 欲将FeSO4转化为Fe2O3, 需将Fe2+氧化成Fe3+, 可加入氧化剂。 (2) 由Fe3+生成Fe (OH) 3沉淀, 需加入碱液。 (4) agFe2O3中的Fe元素由10片补血剂而来, 从而可求出每片补血剂中Fe元素的质量。 (7) 酸性KMnO4溶液腐蚀橡胶, 应用酸式滴定管盛装;根据消耗KMnO4的量, 由5Fe2+~MnO4-列式求出Fe的质量分数。
(2) 该固体物质是FeCl2该固体物质是FeCl2和FeCl3的混合物 (顺序可颠倒)
(3) (1) 溶液变成血红色 (2) 固体物质中不含FeCl2
假设 (1) 成立
(1) 过滤盐酸 (或稀硫酸) (2) 阴极 (3) 阳极产生污染性气体Cl2;使用了电解装置, 成本较高 (其他合理答案均可)
解析: (1) MnO2与浓盐酸在加热条件下制得的Cl2中混有HCl、H2O (g) , 若制取纯净干燥的氯气, 应先用饱和NaCl溶液除去HCl, 再用浓硫酸除去H2O (g) 。Cl2有毒, 应进行尾气处理, 可选用NaOH溶液吸收多余的Cl2。
(3) 溶液中含有Fe3+, 滴加KSCN溶液后, 溶液变成血红色;酸性KMnO4溶液具有强氧化性, FeCl2具有较强的还原性, 若X溶液中含有Fe2+, KMnO4溶液的紫色褪去。
(3) 步骤2:向试管A中滴加少量1mol·L-1BaCl2溶液
结论:若产生白色沉淀, 则产物中含SO42-;若无白色沉淀生成, 则不含SO42-
步骤3:向试管B中滴加足量3mol·L-1稀盐酸
结论:若沉淀部分溶解, 则产物中含SO32-;若沉淀不溶解, 则产物中不含SO32-
(4) 不能, 根据计算, 无论是假设1还是假设2所生成的固体都是28.2g
(5) 空气中的氧气将SO32-氧化为SO42-
6. (1) 离子三角锥形2∶1
(4) 制化肥 (或作制冷剂、制纯碱的原料等)
元素及其化合物论文 篇2
对比《全日制普通高级中学化学教学大纲》和《高中化学课程标准》可以看出，传统高中化学课程与高中化学新课程所涉及的元素化合物知识在教学内容和学习方法上都有很大的改变。
在教学内容上，传统高中化学课程元素化合物教学内容是素自然族的方式编排的，教材容量较大，课时安排较多；而高中化学新课程元素化合物教学内容是从物质分类的角度对元素的单质及其化合物进行处理，使得元素的单质及其化合物知识由现行高中化学教材（人教版）中的六章内容缩减为新课标教材（人教版）中的两章内容，系统学习的分量大大减少，教学反思《元素化合物知识的教学反思》。新课程元素化合物教学内容向少而精变化，是化学科学发展对中学化学教学内容选择影响的反映。随着化学科学的发展，特别是物质结构、化学热力学等理论研究和方法、手段的进步，中学化学教学的主要内容必然要发生变化：在学习宏观物质的组成、变化内容的同时，融合并加强了微观结构与反应原理规律的学习，突出了化学从原子、分子层次研究物质的特点。由于学习内容拓宽，学时和教材篇幅又不能无限制的增加，元素化学的教学内容就要压缩，力求“少而精”。然而，这并不意味着要削弱元素化合物的教学。相反，新课程的实施，加强了化学教学内容与生产生活、自然界中与化学有关事物的联系，拓宽并加强了概念原理的教学、探究能力的培养，将有利于学生从较高的层次上把握元素化合物的知识，提高学生从各种信息渠道主动地获取元素化合物知识的能力，提高化学学习和研究的综合能力。
专题十 金属元素及其化合物 篇3
例1 等物质的量的钠、镁、铝分别与1 L 1 mol·L-1的盐酸作用产生氢气，三种金属反应生成氢气的物质的量之间的关系不可能为（ ）
A. Na C. Na>Mg=Al D. Na>Mg>Al [n(金属)][n(H2)][Al][Mg][Na][O] 解析 化学反应中，反应物与生成物的量通常成线性关系，作图时可利用特殊点（如刚开始反应，恰好完全反应等）画出投入金属的量与产生氢气的量的关系图，各种情况便一目了然。显然，当n＜[12]时，Na 答案 D 点拨 金属与水或非氧化性酸反应，都是金属失去电子，H+得到电子变成H2，解题时可根据电子得失守恒确定金属与H2的量的关系，然后，画出金属的量与产生氢气的量的关系图，这可使解题思路变得清晰。 考点2 金属活动顺序的判断 例2 某同学查阅相关资料知道，在金属活动顺序表中Mn位于Al和Zn之间，为了验证这一结论，他做了以下实验，其中现象不合理的是（ ） A．常温下将Mn棒置于水中无明显现象 B．将Mn棒置于CuSO4溶液中片刻，Mn表面有红色固体析出 C．将Mn棒和Al棒用导线连接，置于NaOH溶液中，Al棒表面有气泡冒出 D．将Mn棒置于稀盐酸中，立即产生大量气泡 解析 将Mn棒和Al棒用导线连接，置于NaOH溶液中，形成原电池。Al失去电子作负极，Mn作正极，气体在正极生成。 答案 C 点拨 在掌握判断金属活动顺序的规律的同时，要注意一些金属的特殊性质。 考点3 金属单质及其化合物间的转化 例3 Na2O2、HCl、Al三种物质在水中完全反应后，溶液中只含有Na+、H+、Cl-、OH-，且溶液呈中性，则Na2O2、HCl、Al的物质的量之比可能是（ ） A. 3∶2∶1 B. 2∶4∶1 C. 2∶3∶1 D. 4∶2∶1 解析 溶液中无Al元素且溶液呈中性，说明Na2O2、HCl、Al恰好能完全反应生成NaCl，Al全部变成Al(OH)3沉淀出来，故n(Na+)=n(Cl-)，即2n(HCl)=n（Na2O2）。 答案 B 点拨 注意元素守恒、质量守恒、电荷守恒、得失电子守恒在题目中的灵活运用。 考点4 金属阳离子的检验 例4 下列实验现象能够证明溶液中一定有Fe3+的是（ ） ①加入少量淀粉碘化钾溶液，溶液变蓝色 ②加入NaOH溶液，产生红褐色沉淀 ③先加几滴氯水，再加几滴KSCN溶液，溶液呈血红色 ④加入几滴苯酚溶液，溶液变紫色 ⑤加入NaHCO3溶液，有气泡产生并生成红褐色沉淀 A. ②③④⑤ B. ①②④ C. ②④⑤ D. ①②③④⑤ 解析 ①中溶液变蓝色，说明原溶液中有强氧化性物质，不一定是Fe3+；③中溶液变红色还可能是原溶液中有Fe2+。 答案 C 点拨 离子的鉴别和检验时，要熟悉该离子的特征反应或发生化学反应时的特殊现象，依据特殊现象确定该离子的存在情况。 1. Al、Fe、Cu都是重要的金属元素。下列说法，正确的是（ ） A. 制备这三种金属均可采用热还原法冶炼 B. 三者对应的氧化物均为碱性氧化物 C. 制备AlCl3、Fe D. 电解AlCl3、FeCl3、CuCl2溶液时阴极上分别析出Al、Fe、Cu 2. 下列事实不能用金属活动性解释的是（ ） A．镀锌铁制品破损后，镀层仍能保护铁制品 B．可以用铁制容器储存浓硝酸 C．工业上常用电解法冶炼钠，用热还原法冶炼铁 D．电解法精炼铜时，粗铜含有的Ag、Au杂质沉积在电解槽的底部 3. 镁和铝分别与等浓度、等体积的过量稀硫酸反应，产生气体的体积（V）与时间（t）关系如下 [Mg][V][t][Al][1 2 3 4][O] 图，反应中镁和铝的（ ） A．物质的量之比为3∶2 B．质量之比为3∶2 C．摩尔质量之比为2∶3 D．反应速率之比为2∶3 4. 出土的锡青铜（铜锡合金）文物常有Cu2（OH）3Cl覆盖在其表面。下列说法，正确的是（ ） A．锡青铜的熔点比纯铜高 B．自然环境中，锡青铜中的铜对锡起保护作用 C．锡青铜在潮湿环境中的腐蚀比干燥环境中快 D．生成Cu2（OH）3Cl覆盖物是电化学腐蚀过程，但不是化学反应过程 5. 镁铝合金溶于适量盐酸后，再加入过量氢氧化钠溶液，能在该溶液中大量存在的一组离子是（ ） A．K+、Fe3+、SO42-、Cl- B．Ba2+、NO3-、HCO3-、I- C．Na+、K+、AlO2-、SO42- D．Na+、Al3+、NO3-、Cl- 6. 为了确定某物质是否变质，所选试剂不可行的是（ ） A．K2SO3是否被氧化（BaCl2） B．FeSO4是否被氧化（KSCN） C．KI是否被氧化（淀粉溶液） D．氢氧化钠是否变质（BaCl2） 7. 将一定量铁粉和铜粉的混合物加入由稀H2SO4和稀HNO3组成的混合溶液中，充分反应后金属粉末有剩余，下列有关推断正确的是（ ） A．反应过程中不可能产生H2 B．剩余的金属粉末中一定有Fe C．向反应后的溶液中加入KSCN溶液会变血红色 D．向反应后的溶液中加入足量的稀H2SO4，则金属粉末的质量不会减少 8.工业上制取冰晶石（Na3AlF6）的化学方程式如下：2Al(OH)3+12HF+3Na2CO3=2Na3AlF6+3CO2↑+ 9H2O。根据题意完成下列填空： （1）冰晶石（Na3AlF6）在冶炼铝的工业中有重要用途，请写出该反应方程式 ； （2）反应物中有两种元素在元素周期表中位置相邻，下列能判断它们的金属性或非金属性强弱的是 （选填编号）； a．气态氢化物的稳定性 b．最高价氧化物对应水化物的酸性 c．单质与氢气反应的难易 d．单质与同浓度酸发生反应的快慢 （3）反应物中某些元素处于同一周期。它们的最高价氧化物对应的水化物之间发生反应的离子方程式为 ； （4）Na2CO3俗称纯碱，属于 晶体。工业上制取小苏打的原料是氯化钠、二氧化碳和氨，该反应方程式为 。 10. 某稀硫酸和稀硝酸的混合溶液100 mL，向其中逐渐加入铁粉，产生气体的量随铁粉质量增加的变化如图所示。回答下列问题： [m(铁粉)/g][n(气体)/mol][O][5.6 11.2 16.8 22.4] [A][B][C] （1）在OA段、BC段产生的气体分别是： 和 ； （2）整个过程中发生反应的离子方程式： ， ， 。 （3）原溶液中NO3-的物质的量为 ，H2SO4的浓度为 。 11. 某实验小组利用氮气和镁粉为原料制取少量氮化镁（Mg3N2），并探究其实验式。 （1）按图连接好实验装置。检查装置的气密性，方法是 。 （2）反应过程中末端导管必须始终插入试管A的水中。目的是 。 （3）制备氮化镁的操作步骤是：①打开活塞K， ；②点燃酒精灯，进行反应；③反应结束后， ；④拆除装置，取出产物。 （4）数据记录如下：空玻璃管质量14.80 g，玻璃管与Mg的质量15.04 g，玻璃管与产物的质量15.14 g 。 ①计算得到实验式MgxN2，其中x= ； ②请比较x与3的大小，可能原因： ； （5）已知Mg3N2遇水会水解，请设计一个实验，验证产物是氮化镁： 。 一、碳、硅及其化合物 1.碳、硅及其重要化合物的性质与相互转化关系 2.CO2和SiO2的性质比较 例1. (2015·北京卷) 研究CO2在海洋中的转移和归宿, 是当今海洋科学研究的前沿领域。 (1) 溶于海水的CO2主要以4种无机碳形式存在, 其中HCO3-占95%。写出CO2溶于水产生HCO3-的方程式:___。 (2) 在海洋碳循环中, 通过下图所示的途径固碳。 ①写出钙化作用的离子方程式:___。 ②同位素示踪法证实光合作用释放出的O2只来自H2O。用18O标记物质的光合作用的化学方程式如下, 将其补充完整: (3) 海水中溶解无机碳占海水总碳的95%以上, 其准确测量是研究海洋碳循环的基础。测量溶解无机碳, 可采用如下方法: ①气提、吸收CO2。用N2从酸化后的海水中吹出CO2并用碱液吸收 (装置示意图如下) 。将虚线框中的装置补充完整并标出所用试剂。 ②滴定。将吸收液吸收的无机碳转化为NaHCO3, 再用x mol·L-1HCl溶液滴定, 消耗y mL HCl溶液。海水中溶解无机碳的浓度为___mol·L-1。 (4) 利用下图所示装置从海水中提取CO2, 有利于减少环境温室气体含量。 ①结合方程式简述提取CO2的原理:____。 ②用该装置产生的物质处理b室排出的海水, 合格后排回大海。 处理至合格的方法是____。 解析: (1) 溶于海水的CO2, 一部分以CO2的形式存在, 另一部分与水反应生成H2CO3, 而H2CO3为弱酸, 极少部分发生电离生成HCO3-和H+, 故溶于海水的CO2主要以CO2、H2CO3、HCO3-和CO32-等4种无机碳形式存在, 化学方程式分别为。 (2) ① 由海洋碳循环的固碳图示可知, HCO3-参与固碳, 生成CaCO3和CO2, 结合质量守恒和电荷守恒写出离子方程式:2HCO3-+Ca2+=CaCO3↓ +CO2↑+H2O。②植物进行光合作用的原理是吸收CO2和H2O, 生成有机物、O2和H2O。由“同位素示踪法证实光合作用释放的O2只来自H2O”可知, 该反应的反应物中, H2O含有18O, CO2不含18O, 结合质量守恒定律补充完整化学方程式。 (3) ①试剂瓶中盛有未酸化的海水, 而题目要求“用N2从酸化后的海水中吹出CO2并用碱液吸收”, 故应在虚线框中补充分液漏斗, 用于滴加酸来酸化海水, 这里最好选用H2SO4溶液, 不能选用盐酸或硝酸, 其原因是二者都具有挥发性, 易挥发出HCl或HNO3气体, 对测量海水中溶解无机碳的含量产生影响。②HCl溶液滴定NaHCO3的反应原理为NaHCO3+HCl =NaCl + CO2↑ + H2O, 则有n (NaHCO3) =n (HCl) =xy×10-3mol, 海水的体积为z mL=z×10-3L, 从而可得。 (4) ①a室中电极与电源的正极相连, 作电解池的阳极, H2O发生氧化反应, 电极反应式为2H2O-4e-=O2↑+4H+, 生成的H+通过阳离子膜进入b室, 发生反应HCO3-+ H+=CO2↑ + H2O, 从而提取CO2。②c室中电极与电源的负极相连, 作电解池的阴极, H2O发生还原反应, 电极反应式为2H2O+2e-=H2↑+2OH-, 因此c室排出的海水呈碱性, 用c室排出的碱液将从b室排出的酸性海水调至接近装置入口海水的pH, 再排回大海。 (3) ① 答案见右图 (4) ①a室:2H2O-4e-=O2↑ +4H+。H+通过阳离子膜进入b室, 发生反应HCO3-+ H+=CO2↑+H2O ②c室的反应为2H2O+2e-=H2↑+2OH-, 用c室排出的碱液将从b室排出的酸性海水调至接近装置入口海水的pH 二、氯、溴、碘及其化合物 1.氯、溴、碘及其重要化合物的性质与相互转化关系 2.从海水中提取溴的基本原理 (1) 流程示意图: (2) 化学反应原理: ①苦卤制取Br2:用Cl2将Br-氧化生成Br2, 离子方程式为Cl2+2Br-=Br2+2Cl-, 所得Br2的浓度较小; ②Br2的富集:先用SO2吸收Br2, 再用Cl2氧化生成的HBr, 化学方程式为Br2+SO2+2H2O =H2SO4+2HBr, 2HBr+Cl2=r2+2HCl, 离子方程式为Br2+SO2+2H2O=4H++ SO42-+ 2Br-, 2Br-+ Cl2= Br2+2Cl-; ③分离Br2: 3.从海带中提取碘的基本原理 (1) 流程示意图: (2) 化学反应原理: ①浸泡海带灰, 获得含I-的溶液; ②I2的获得:通入Cl2将I-氧化成I2:2I-+Cl2=2Cl-+I2; ③分离I2。 例2. (2015·重庆卷) ClO2与Cl2的氧化性相近, 在自来水消毒和果蔬保鲜等方面应用广泛。某兴趣小组通过图1装置 (夹持装置略) 对其制备、吸收、释放和应用进行了研究。 (1) 仪器D的名称是___。安装F中导管时, 应选用图2中的____。 (2) 打开B的活塞, A中发生反应:2NaClO3+4HCl ——2ClO2↑+Cl2↑+2NaCl+2H2O。为使ClO2在D中被稳定剂充分吸收, 滴加稀盐酸的速度宜____ (填 “快”或“慢”) 。 (3) 关闭B的活塞, ClO2在D中被稳定剂完全吸收生成NaClO2, 此时F中溶液的颜色不变, 则装置C的作用是____。 (4) 已知在酸性条件下NaClO2可发生反应生成NaCl并释放出ClO2, 该反应的离子方程式为____。在ClO2释放实验中, 打开E的活塞, D中发生反应, 则装置F的作用是。 (5) 已吸收ClO2气体的稳定剂Ⅰ和稳定剂Ⅱ, 加酸后释放ClO2的浓度随时间的变化如图3所示, 若将其用于水果保鲜, 你认为效果较好的稳定剂是____, 原因是___。 解析: (1) 仪器D是锥形瓶。装置F左侧连接气体发生装置, 右侧连接尾气处理装置, 应遵循“长进短出”的原则, 故选择装置b。 (2) 使ClO2在D中被稳定剂充分吸收, 必须控制A中生成ClO2的速率, 因此滴加盐酸的速度应较慢。 (3) F中溶液的颜色不变, 说明没有Cl2进入F溶液, 从而推知Cl2被装置C吸收。 (4) 参加反应的离子有ClO2-和H+, 生成的微粒有Cl-和ClO2, 根据化合价升降总数守恒及质量守恒配平该离子方程式。由于ClO2的性质与Cl2相似, 都具有强氧化性, 故能使淀粉-KI溶液变蓝, 利用此性质可验证是否有ClO2生成。 (5) 由图可知, 稳定剂Ⅱ相对于稳定剂Ⅰ, 可以缓慢释放ClO2, 能较长时间维持保鲜所需的浓度。 答案: (1) 锥形瓶b (2) 慢 (3) 吸收Cl2 (5) 稳定剂 Ⅱ 稳定剂 Ⅱ 可以缓慢释放ClO2, 能较长时间维持保鲜所需的浓度 三、硫及其化合物 1.硫及其重要化合物的性质与相互转化关系 2.从转化规律角度认识硫及其化合物之间的转化 不同价态的含硫物质之间通过氧化还原反应规律来转化, 相同价态的含硫物质之间通过非氧化还原反应规律来转化。 (1) 相同价态的含硫化合物之间, 通过酸、碱、盐之间的反应规律来转化。 ①实验室制取H2S:FeS+H2SO4 (稀) =FeSO4+H2S↑; ②实验室制取SO2:Na2SO3+H2SO4 (浓) =Na2SO4+SO2↑+H2O。 (2) 不同价态的含硫化合物之间, 通过氧化还原反应规律来转化。 ①当硫元素的化合价升高或降低时, 一般升高或降低到其相邻的价态, 即台阶式升降, 常见转化关系为例如, ②相邻价态的含硫物质之间不发生氧化还原反应。例如, S和H2S、S和SO2、SO2和浓H2SO4之间不发生氧化还原反应。 3.浓H2SO4的“三大特性” (1) 浓H2SO4具有吸收现成的水 (如气体、液体中的水分子, 以及固体中的结晶水等) 的性质。可用浓硫酸作干燥剂进行干燥的物质有H2、CO、CO2、N2、NO2、NO、O2、SO2、Cl2、HCl等;常见的不能用浓硫酸作干燥剂的物质有H2S、NH3、HBr、HI等。 (2) 浓H2SO4具有脱水性, 可将许多有机物中的氢、氧原子按水分子的组成 (H2O) 比例脱去, 在蔗糖中滴入浓H2SO4, 蔗糖逐渐变黑, 体积膨胀, 形成疏松多孔的海绵状的炭。 (3) 浓H2SO4具有强氧化性, 在加热条件下, 能与大多数金属、非金属单质反应。 例3.下列有关说法中正确的是 ( ) A.H2、SO2、CO2三种气体都可用浓硫酸干燥 B.SO2、SO3混合气体通入Ba (NO3) 2溶液可得到BaSO3和BaSO4 C.在未知液中滴加BaCl2溶液出现白色沉淀, 加稀硝酸, 沉淀不溶解, 说明该未知液中存在SO42-或SO32- D.在酒精灯加热条件下, Na2CO3、NaHCO3固体都能发生分解 解析:A项, 浓硫酸具有较强的吸水性, 常用作干燥剂, 可干燥酸性气体 (SO2、CO2) 、中性气体 (H2) 等;B项, SO2气体通入Ba (NO3) 2溶液中, 发生氧化还原反应, 生成BaSO4沉淀, 得不到BaSO3;C项, 未知液中滴加BaCl2溶液出现白色沉淀, 加稀硝酸, 沉淀不溶解, 该沉淀可能为AgCl或BaSO4, 则该未知液中存在SO42-或SO32-或Ag+;D项, NaHCO3受热分解生成Na2CO3、CO2和H2O, 而Na2CO3受热不易分解。 答案:A 例4. (2015· 安徽卷) 某研究小组将纯净的SO2气体通入0.1mol·L-1的Ba (NO3) 2溶液中, 得到了BaSO4沉淀。为探究上述溶液中何种微粒能氧化通入的SO2, 该小组提出了如下假设: 假设一:溶液中的NO3-; 假设二:溶液中溶解的O2。 (1) 验证假设一: 该小组设计实验验证了假设一。请在下表空白处填写相关实验现象。 (2) 为深入研究该反应, 该小组还测得上述两个实验中溶液pH随通入SO2体积的变化曲线如右图。实验1 中溶液pH变小的原因是___;V1时, 实验2中溶液pH小于实验1的原因是____ (用离子方程式表示) 。 (3) 验证假设二: 请设计实验验证假设二, 写出实验步骤、预期现象和结论。 (4) 若假设二成立, 请预测:在相同条件下, 分别用足量的O2和KNO3氧化相同的H2SO3溶液 (溶液体积变化忽略不计) , 充分反应后两溶液的pH前者____ (填“大于”或“小于”) 后者, 理由是____。 解析: (1) 除BaCl2溶液、Ba (NO3) 2溶液外, 实验1和实验2中所用试剂均相同, 故可通过实验2生成白色沉淀, 实验1未生成白色沉淀, 证明假设一正确。 (2) SO2溶于水时, 与水反应生成中强酸H2SO3, 故使得溶液的pH减小。在实验2中, NO3-将SO2氧化生成SO42-, 而NO3-则被还原为NO, 同时生成H+, 故溶液的pH减小。 (3) 在验证假设二时, 不能使用Ba (NO3) 2溶液, 可使用BaCl2溶液等, 向含有O2的BaCl2溶液中缓慢通入SO2, 若有白色沉淀生成, 则证明假设二成立。 (4) O2和KNO3分别与H2SO3反应的离子方程式为O2+2H2SO3=4H++2SO42-和3H2SO3+2NO3-=3SO42-+4H++2NO↑+H2O, 故被O2氧化后溶液的pH小。 答案: (1) 无明显现象有白色沉淀 (3) 见下表 (4) 小于反应的离子方程式表明, 足量的O2和NO3-分别氧化相同的H2SO3, 生成H+的物质的量前者多余后者 (或其他合理答案) 四、氮及其化合物 1.氮及其重要化合物的性质与相互转化关系 2.实验室制取NH3的方法 (1) 加热铵盐和碱石灰法: ①反应原理: (装置如右图) ; ②收集方法:由于NH3极易溶于水, 且密度小于空气, 故常采用向下排空气法收集NH3; ③检验方法:湿润的红色石蕊试纸遇NH3变成蓝色。 (2) 加热浓氨水法: 在氨水中存在, 加热过程中, 使NH3· H2O不断分解生成NH3, 同时温度越高, NH3的溶解度减小, 所以NH3不断挥发出来。 (3) 浓氨水加碱法: 如右图所示, 将浓氨水滴到NaOH固体上, 不断放出NH3。其原理是:在氨水中存在固体溶于浓氨水放出热量, 且使氨水中c (OH-) 增大, 上述平衡逆向移动, 不断放出NH3。 3.硝酸与金属反应的规律 (1) 硝酸与不活泼金属的反应: 硝酸与金属活动性顺序表中氢以后的金属作用时, 可以看成硝酸先将金属氧化成氧化物, 而后金属氧化物与硝酸反应生成硝酸盐。浓硝酸的还原产物主要是NO2, 稀硝酸的还原产物主要是NO。 例如, Ag+2HNO3 (浓) =AgNO3+NO2↑ + H2O;3Ag+4HNO3 (稀) =3AgNO3+NO↑+2H2O。 注意:HNO3与金属反应时通常起两个作用:一是作氧化剂, 得电子, 被还原;二是提供硝酸根离子, 起酸的作用 (起酸的作用, 提供H+的同时必提供NO3-) 。如铜与稀HNO3的反应:3Cu+8HNO3 (稀) =3Cu (NO3) 2+2NO↑+4H2O, 其中2mol HNO3为氧化剂, 6mol HNO3起酸的作用。 (2) 硝酸与活泼金属的反应: 硝酸与金属活动性顺序表中氢以前的金属作用时, 除生成相应的硝酸盐外, 同时可能生成NO2、NO、N2O、N2、NH3、NH4NO3 (NH3+HNO3=NH4NO3) 等物质。例如, 不同浓度的硝酸与镁的反应:Mg+4HNO3 (16mol/L) =Mg (NO3) 2+2NO2↑ +2H2O, 3Mg+8HNO3 (6mol/L) =3Mg (NO3) 2+2NO↑+4H2O, 4Mg + 10HNO3 (2mol/L) =4Mg (NO3) 2+N2O↑+5H2O。 (3) 钝化现象: 铁、铝等金属虽易溶于稀硝酸, 却不溶于冷的浓硝酸。这是因为在冷的浓硝酸中, 这些金属表面生成了一层致密的、不溶于硝酸的氧化物保护膜, 阻止了金属的进一步氧化。 例5. (2015· 北京卷) 下列关于自然界中氮循环 (如下图) 的说法不正确的是 ( ) A.氮元素均被氧化 B.工业合成氨属于人工固氮 C.含氮无机物和含氮有机物可相互转化 D.碳、氢、氧三种元素也参与了氮循环 解析:A项, N2=→NH3过程中, N元素由0价降低为-3价, N元素被还原;B项, 人工固氮是指将N2转化为含氮化合物的过程, 工业合成氨的反应原理为属于人工固氮;C项, 1828年, 德国化学家维勒首次利用无机物氰酸铵合成尿素, 实现了无机物向有机物的转化, 含氮有机物 (如蛋白质) 可发生分解, 最终转化为无机物 (如铵盐) ;D项, 雷电发生时涉及的反应有进入土壤, 并与矿物质作用生成硝酸盐, 豆科植物的根瘤菌可将N2转化为氮肥, 而生物体内含有碳元素, 故碳、氢、氧三种元素也参与了氮循环。 答案:A 例6. (2015· 广东卷) NH3及其盐都是重要的化工原料。 (1) 用NH4Cl和Ca (OH) 2制备NH3, 反应发生、气体收集和尾气处理装置依次为___。 (2) 按下图装置进行NH3性质实验。 ①先打开旋塞1, B瓶中的现象是____, 原因是____。稳定后, 关闭旋塞1。 ②再打开旋塞2, B瓶中的现象是___。 (3) 设计实验, 探究某一种因素对溶液中NH4Cl水解程度的影响。 限选试剂与仪器:固体NH4Cl、蒸馏水、100mL容量瓶、烧杯、胶头滴管、玻璃棒、药匙、天平、pH计、温度计、恒温水浴槽 (可调控温度) 。 ①实验目的:探究____对溶液中NH4Cl水解程度的影响。 ②设计实验方案。拟定实验表格, 完整体现实验方案[列出能直接读取数据的相关物理量及需拟定的数据, 数据用字母表示;表中“V (溶液) ”表示所配制溶液的体积]。 ③按实验序号1所拟数据进行实验, 若读取的待测物理量的数值为Y, 则NH4Cl水解反应的平衡转化率为____ (只列出算式, 忽略水自身电离的影响) 。 解析: (1) 利用NH4Cl和Ca (OH) 2制备NH3, 加热固体药品时, 试管口要略低于试管底部, 防止试管炸裂, 则制备装置选A。NH3的密度小于空气, 应选用向下排空气法收集NH3, 则收集装置选C。NH3极易溶于水, 进行尾气处理时, 导管末端连接一倒扣漏斗, 且漏斗边缘与水面刚好接触, 可防止发生倒吸, 则尾气处理装置选G。 (2) 由图可知, A瓶中HCl气球的压强大于B瓶中NH3的压强, 打开旋塞1后, HCl气体进入B瓶, 并与NH3发生反应生成NH4Cl晶体, 故观察到B瓶中产生白烟。由于HCl和NH3发生生成NH4Cl晶体, 导致B瓶中气体压强减小, 显然A瓶中HCl相对过量。打开旋塞2后, 右侧烧杯中石蕊水溶液被倒吸入B瓶, HCl气体溶于其中而使溶液显酸性, 溶液变成红色。 (3) 利用所给试剂和仪器, 可以探究温度 (或浓度) 对溶液中NH4Cl水解程度的影响。若探究温度对溶液中NH4Cl水解程度的影响, 可以测定不同温度下溶液的pH。若探究浓度对溶液中NH4Cl水解程度的影响, 可测定不同浓度下溶液的pH。故实验表格可以为 (温度的影响) : 也可以为 (浓度的影响) : 所读取的数值Y为溶液的pH。氯化铵的物质的量为, 故NH4Cl的物质的量浓度为, 从而可知, NH4+离子水解的平衡转化率为 答案: (1) A、C、G (2) ①有白烟生成A瓶中的HCl移动到B瓶中, 与B瓶中的NH3反应生成NH4Cl, 能观察到白烟生成 ②液体进入B瓶中, 溶液的颜色变为红色 (3) ① 温度 (或浓度) ② 见解析 【专项训练】 1.为探究Na2SO3溶液的性质, 在白色点滴板的a、b、c、d四个凹槽中滴入Na2SO3溶液, 再分别滴加下图所示的试剂。对实验现象的“解释或结论”错误的是 ( ) 2.高纯硅晶体是信息技术的重要材料。 (1) 在周期表的以下区域中可以找到类似硅的半导体材料的是____ (填字母) 。 A.过渡元素区域 B.金属和非金属元素的分界线附近 (2) 工业上用石英和焦炭可以制得粗硅。已知: 写出用石英和焦炭制取粗硅的热化学方程式:___。 (3) 某同学设计下列流程制备高纯硅: ①Y的化学式为___。 ②写出反应Ⅰ的离子方程式:___。 ③写出反应Ⅳ的化学方程式:___。 ④步骤Ⅵ中硅烷 (SiH4) 分解生成高纯硅, 已知甲烷分解的温度远远高于硅烷, 用原子结构解释其原因是____。 (4) 将粗硅转化成三氯硅烷 (SiHCl3) , 进一步反应也可以制得粗硅。其反应为, 不同温度下, SiHCl3的平衡转化率随反应物的投料比 (反应初始时各反应物的物质的量之比) 的变化关系如上图所示。下列说法正确的是 (填字母) 。 A.该反应是放热反应 B.横坐标表示的投料比应该是 C.该反应的平衡常数随温度升高而增大 D.实际生产中为提高SiHCl3的利用率, 可以适当增大压强 3.某小组设计如下图装置 (部分夹持装置已略去) , 以探究潮湿的Cl2与Na2CO3反应得到固体物质的成分。 (1) 试剂X的化学式为___。A中制取Cl2的离子方程式为___。 (2) 试剂Y的名称为___。 (3) 通入一定量潮湿的Cl2反应后, 经检测, D中只有Cl2O一种气体, C中只含一种氯盐外, 同时含有NaHCO3等, 某同学对C中所得固体残渣的成分进行探究。 ①提出合理假设。 假设1:存在两种成分:NaHCO3和___; 假设2:存在三种成分:NaHCO3和___、___。 ②设计方案, 进行实验。写出实验步骤以及预期现象和结论。 限选实验试剂和仪器:蒸馏水、稀HNO3、BaCl2溶液、澄清石灰水、AgNO3溶液、试管、小烧杯。 (4) 已知, Cl2O与水反应生成次氯酸, 则D中Cl2O进入E反应的化学方程式为___。 4.含氮化合物是重要的化工原料。存在如下转化关系: (1) 工业上常用浓氨水检验氯气管道是否泄漏。 ①氨气溶于水的过程中存在的平衡有 (用离子方程式表示) ___。 ②向固体氧化钙中滴加浓氨水, 可用于实验室制取少量氨气, 简述原理:___。 (2) 转化Ⅱ中发生的系列反应, 在工业上可以用来制备硝酸, 写出①中反应的化学方程式:____。 (3) 现代工业常以氯化钠、二氧化碳和氨气为原料制备纯碱。转化Ⅲ中部分反应如下: ①转化Ⅲ中有NaHCO3沉淀析出的原因是____。 ②欲测定某工业纯碱样品中Na2CO3的质量分数, 某同学设计方案如下: 准确称取10.00g样品, 加入过量的盐酸, 充分反应, 蒸干、冷却后称量。反复加热、冷却、称量, 直至所称量的固体质量几乎不变为止, 此时所得固体的质量为10.99g。样品中碳酸钠的质量分数为___。 (4) 以氨作为燃料的固体氧化物 (含有O2-) 燃料电池, 具有全固态结构、能量效率高、无污染等特点。工作原理如下图所示: ①固体氧化物作为电池工作的电解质, O2-移向____ (填字母) 。 A.电极a B.电极b ②该电池工作时, 电极a上发生的电极反应为____。 【参考答案】 1.D 2. (1) B (3) ④周期表中, 硅和碳属于同主族, 原子半径Si大于C, 硅元素的非金属性弱于碳元素, 硅烷的热稳定性弱于甲烷 (4) BC (2) 饱和食盐水 (3) ①NaCl NaCl Na2CO3②答案见下表 (4) Cl2O+2NaOH =2NaClO+H2O 4. (1) ②氧化钙与水反应放热, 生成氢氧化钙溶于水, 增大了OH-离子浓度, 氨水中的离子平衡向左移动, 使氨气挥发出来 (3) ①混合液中NaHCO3的溶解度最小, 溶液达过饱和时会有NaHCO3晶体析出②95.4% 1.知识与技能 (1)知道组成细胞的主要元素;知道为什么碳元素是构成细胞的基本元素。 (2)学会检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质的方法。 2.过程与方法 (1)通过对C元素的分析，说明有机化合物形成的可能性及必然性，初步培养学生跨学科综合分析问题的能力。 (2)通过对组成细胞中的元素的百分比的分析，通过对不同化合物的质量分数的学习，培养学生理解、思考和分析问题的能力。 3.情感态度与价值观 (1)认同生命的物质性。 (2)认同生物界在物质组成上的统一性。 教学重难点 教学重点 1.组成细胞的主要元素和化合物。 2.检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质。 教学难点 1.构成细胞的基本元素是碳。 2.检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质。 教学工具 多媒体 关键词：高中化学；元素及其化合物；有效教学 元素及其化合物知识是化学学科的重要组成部分，它与理论知识相互配合，相辅相成，是学生在中学阶段形成化学的元素观、物质观、变化观等科学观点的关键所在，同时也是学习化学基本概念、基本理论的重要载体。然而，元素及其化合物知识内容多，涉及的化学现象和化学反应不容易记忆，学生在学习中感到知识杂乱，思维潜力没有得到发挥，导致在综合运用所学知识解决实际问题时感到束手无策。甚至有的学生死记硬背、孤立记忆化学反应，学习一段时间后，遗忘得多，又降低了学习兴趣，学习效果很差。本文主要针对这一现状，提出高中化学元素及其化合物教学的一些策略，以提高这部分知识教学的有效性。 一、设置合理的教学目标，准确把握知识的深广度 按照新课程标准对元素化合物知识的要求，新课程必修教材编排了相关元素及其化合物的知识，但教材并没有全面、系统编排元素化合物的知识，而是侧重于与生产、生活和科研相关的常见物质及其重要性质，且在教学课时数上减少了近一半。这就要求教师熟悉《普通高中化学课程标准》，在此基础上把握教材的难度和深广度。 例如，必修1的元素及其化合物的教学目标是知识的教学认知性，层次较低，在组织教学时，应从学校和学生的实际情况出发，设置合理且易于实现的教学目标，使学生明确学习目标，减少学习的盲目性，也便于教师评价学生的学习效果，适时调整教学过程和策略。在教学中让学生体会学习元素化合物知识的一般方法和思路，不必加深扩大教学内容，教学要求中没有列举教材中有的物质或性质，可作为知识性介绍，但不作考试要求。 二、充分利用实验探究活动，培养科学素养和方法 在元素及其化合物知识的教学中，要使学生形成物质的概念，必须从揭示物质的性质入手。而物质的性质，特别是化学性质，只有借助一定的化学实验才能被学生所感知。新课程理念要求在教学中，改变以课堂为中心、以教师为中心、以课本为中心的现状，帮助学生改变被动接受、机械训练的学习方式，形成一种对学习主动探求，能互相交流讨论、重视实际问题解决的积极学习方式。 实验探究无疑是元素及其化合物知识学习的一种有效策略。新课程设置了许多探究实验、活动实验，实验没有给出现象、解释、结论，而是以表格或问题的形式呈现。在教学设计时，可以通过整合实验教学资源，充分利用教材中“活动与探究”“观察与思考”等栏目，通过创设问题情境、设计学生探究实验等探究性学习活动，开展有序、高效的探究学习活动，让学生在“发现问题—提出假设—设计实验—实验验证—分析现象—形成结论”的过程中，获取对元素及其化合物知识的认识，体验科学的探究方法，培养学生的科学方法和科学素养。 例如，在探究氯水的成分时，通过以下问题引导：（1）新制的氯水什么颜色，说明有什么物质存在？（2）氯气溶于水，是否存在化学变化，如果存在，那么氯气与水发生反应，预测产物会是什么？（3）如何验证氯水中可能存在H+、Cl-？（4）做氯水与紫色石蕊试液实验时，是否发现什么不一般的现象？（5）氯水中具有漂白作用的成分是Cl2吗？还是其他的成分？如何验证？整个教学过程从提出问题、形成猜想、设计方案，在实验验证，实验中发现新问题，围绕新问题再形成猜想，设计方案，实验验证，最终得出结论，学生的学习兴趣浓厚，积极参与到科学探究活动中，对氯气的性质、氯水的成分都有很明确的认识。在实验中培养了学生仔细观察的能力和发现问题、提出问题的能力，在问题的思考过程中培养了学生的思维能力，在问题解决过程中，学生感受到了科学探究的一般方法，提高了科学素养和方法。 三、联系社会生活实际，设计真实情境 旧课程中物质性质的教学是直接介绍物质的性质，顺带介绍一些物质的用途，学生学习时感到枯燥无趣。新课程引导学生从已有的生活经验出发，学习身边的常见物质，将物质性质的学习融入有关的生活现象和社会问题的分析解决活动中，体现其社会应用价值。 教学设计时要有意识地将教材知识与学生的生活实际、社会生产、民生问题联系起来，激发学生产生积极的学习情感，形成把化学知识应用于实际生活、解决实际问题中，促进知识的有效迁移。例如“二氧化硫”的教学设计中可以从酸雨谈起，通过资料卡片让学生产生疑问：酸雨中的硫酸是如何通过二氧化硫形成的？从而认识SO2的还原性。又如“氮氧化物的产生及转化”的教学设计中可以从谚语“雷雨发庄稼”入手，很快就能激发学生浓厚的学习兴趣。 四、整合元素及其化合物知识，实现知识的系统化、网络化。 在元素及其化合物知识的学习中，有些学生的畏难情绪主要源于知识的“零乱分散”，不能找出它们之间的内在联系和变化规律。教学设计过程中要重视化学概念、理论对元素及其化合物知识学习的指导作用，必修内容的学习主要突出在物质分类思想、氧化还原反应、离子反应、电离理论的指导下，实现由感性到理性、由具体到抽象的认识，从本质上把握各种物质之间的相互转化关系。在学习元素及其化合物知识的每一专题以后，要引导学生将知识按照一定的关系进行归类、整理，使零散、孤立的知识变为彼此间相互联系的整体，形成一个系统化、结构化的知识网络，这样有利于学生清楚地把握知识之间的内在联系，减轻记忆负担，提高学习效率。 例如，可以引导学生通过自然界物质之间的转化、生活生产中物质之间的转化、实验室物质间的转化、相同价态之间的转化、不同价态之间的转化形成知识链；也可以利用金属元素及其化合物、非金属元素及其化合物性质存在的相似性和递变性，运用比较、分析、归纳、迁移等方法进行学习活动的设计，实现对元素及其化合物共性和个性的认识。 1. 钠及其重要化合物之间的转化 2. 钠与酸、碱、盐溶液的反应 (1) 钠与酸溶液的反应 钠与稀硫酸、盐酸等非氧化性酸反应时, 首先是钠直接跟酸反应, 过量的钠再与水反应, 而不能认为是钠先跟水反应, 生成的NaOH再与酸发生中和反应。 (2) 钠与碱溶液的反应 反应的实质是钠与碱溶液中的水反应。 (3) 钠与盐溶液的反应 钠与盐溶液反应时, 钠不能置换出盐溶液中的金属。钠与盐溶液的反应一般分为两个过程进行分析, 首先钠与水反应生成H2和NaOH, 然后NaOH再与盐发生复分解反应, 生成难溶性弱碱和相应的钠盐。 3. 氧化钠与过氧化钠的比较 4. 碳酸钠与碳酸氢钠的比较 [例1] (2013·广东五校联考) 下列对过氧化钠的叙述中, 正确的是 () A.将少量Na2O2投入紫色石蕊试液中, 溶液最终呈蓝色 B.1mol Na2O2与足量水完全反应, 转移2mol电子 C.充分加热等物质的量的Na2O2和NaHCO3的混合物, 剩余固体物质为Na2CO3 D.ag CO和H2的混合气体充分燃烧的产物与足量Na2O2充分反应后, 固体质量增加ag 答案:D 误区警示:分析有关过氧化钠的问题时, 要特别注意: (1) Na2O2具有强氧化性, 能与SO2、Fe2+、S2-、I-、S32-等还原性物质发生氧化还原反应; (2) Na2O2具有漂白性, 能使品红溶液褪色; (3) Na2O2具有还原性, 能使酸性KMnO4溶液褪色。 温馨提示: (1) 鉴别Na2CO3和NaHCO3的方法 (2) Na2CO3、NaHCO3与盐酸反应的分析 二、镁及其重要化合物 1. 镁及其重要化合物之间的转化 2.镁的化学性质 3. 氧化镁、氢氧化镁和碳酸镁 [例2] (2011·上海高考) 物质的量为0.10mol的镁条在只含有CO2和O2混合气体的容器中燃烧 (产物不含碳酸镁) , 反应后容器内固体物质的质量不可能为 () 解析:本题采用极值法进行分析: (1) 当气体不足量时, Mg与CO2和O2混合气体反应, 所得固体为Mg、C和MgO的混合物, 由于含有Mg和C, 其质量可能小于4.0g。 (2) 当气体足量时, 若气体全部为CO2, 反应后所得固体为MgO和C, 其质量为0.1mol×40g/mol+0.05mol×12g/mol=4.6g, 由于题给气体是CO2和O2混合气体, 故固体物质的质量应小于4.6g, 显然D项不符合题意。 答案:D 三、铝及其重要化合物 1. 铝及其重要化合物之间的转化 2. 铝的化学性质 3. 氧化铝和氢氧化铝 4. 可溶性铝盐与强碱溶液发生反应的分析 (1) 图像分析 (1) 向AlCl3溶液中滴加NaOH溶液直至过量 (如图1所示) ; (2) 向盐酸酸化后的AlCl3溶液中滴加NaOH溶液直至过量 (如图2所示) ; (3) 向NaOH溶液中滴加AlCl3溶液, 直至过量 (如图3所示) ; (4) 向等物质的量混合的MgCl2、AlCl3溶液中滴加NaOH溶液直至过量 (如图4) 。 (2) 定量关系分析 分析上述三个离子方程式, 将Al 3+、OH-的量的关系及产物中Al元素的存在形式用数轴表示为 很明显, 生成Al (OH) 3沉淀的量n[Al (OH) 3]与n (Al 3+) 、n (OH-) 之间存在如下关系: [例3] (2013·安徽名校联考) 已知Ba (AlO2) 2易溶于水。右图表示的是向Al2 (SO4) 3溶液中逐滴加入Ba (OH) 2溶液时, 生成沉淀的物质的量y与加入Ba (OH) 2的物质的量x的关系。下列有关叙述正确的是 () A.a—b段沉淀的物质的量:Al (OH) 3比BaSO4多 B.d—e段溶液中离子的物质的量:Ba2+可能等于OH- C.a—d段沉淀的物质的量:BaSO4可能小于Al (OH) 3 D.c—d段溶液中离子的物质的量:AlO2-比Ba2+少 答案:B 四、铁及其重要化合物 1. 铁及其重要化合物之间的转化 2. 铁的化学性质 (3) 与酸溶液反应: (2) 铁与氧化性酸反应, 不产生H2。常温下遇浓硫酸、浓硝酸发生钝化。 3. 铁的重要化合物 (1) 铁的氢氧化物 (2) 铁盐及亚铁盐的性质与转化 [例4] (2013·浙江温州模拟) 铁及其化合物有重要用途, 如聚合硫酸铁[Fe2 (OH) n (SO4) 3-n/2]m是一种新型高效的水处理混凝剂, 而高铁酸钾 (其中铁的化合价为+6) 是一种重要的杀菌消毒剂, 某课题小组设计如下方案制备上述两种产品: 请回答下列问题: (1) 若A为H2O (g) , 可以得到Fe3O4, 写出反应的化学方程式:__________。 (2) 若B为NaClO3与稀硫酸, 写出其氧化Fe2+的离子方程式 (还原产物为Cl-) :_________。 (3) 若C为KNO3和KOH的混合物, 写出其与Fe2O3加热共融制得高铁酸钾的化学方程式并配平: (4) 为测定溶液Ⅰ中铁元素的总含量, 实验操作:准确量取20.00mL溶液Ⅰ于带塞锥形瓶中, 加入足量H2O2, 调节pH<3, 加热除去过量H2O2;加入过量KI充分反应后, 再用0.1000mol/L Na2S2O3标准溶液滴定至终点, 消耗标准溶液20.00mL。 (1) 写出滴定选用的指示剂________, 滴定终点观察到的现象__________。 (2) 溶液Ⅰ中铁元素的总含量为________g/L。若滴定前溶液中H2O2没有除尽, 所测定的铁元素的含量将会_______ (填“偏高”、“偏低”或“不变”) 。 (5) 设计实验方案, 检验溶液Ⅰ中的Fe2+:_______。 (4) (1) 用0.1000mol/LNa2S2O3标准溶液滴定生成的I2, 应用淀粉作指示剂, 达到滴定终点时, 溶液由蓝色变成无色且半分钟内不恢复原来颜色。 (2) 由题给反应得关系式: 则有n (Fe3+) =n (S2O2-3) =0.1000mol/L×20.00×10-3L=2.0×10-3 mol, 从而可知溶液Ⅰ中铁元素的含量为 (2.0×10-3 mol×56g/mol) ÷ (20.00×10-3L) =5.6g/L。若滴定前溶液中H2O2没有除尽, 可将S2O32-氧化, 消耗Na2S2O3, 溶液的体积增大, 测定的铁元素的含量偏高。 (4) (1) 淀粉溶液由蓝色变为无色且保持半分钟不恢复原来颜色 (2) 5.6偏高 (5) 取少量溶液Ⅰ于试管中, 加入酸性KMnO4溶液, 溶液颜色由紫红色变为无色 (或几乎无色) , 则含有Fe2+ (其他合理答案均可) 五、铜及其重要化合物 1. 铜及其重要化合物之间的转化 2. 铜的化学性质 3. 铜的重要化合物 [例5]孔雀石的主要成分为Cu2 (OH) 2CO3, 还含少量铁的氧化物和硅的氧化物。以下是实验室以孔雀石为原料制备CuSO4·5H2O晶体的流程图: (1) 孔雀石研磨的目的是________。浸泡孔雀石的试剂A若选用过量的稀硫酸, 则产生的气体a是________ (填化学式) 、固体a是_______ (填化学式) 。 (2) 使用试剂B的目的是将溶液中的Fe2+转化为Fe3+, 试剂B宜选用_________ (填选项序号) 。 A.酸性KMnO4溶液B.双氧水 C.浓硝酸D.氯水 写出相应的离子方程式:_________。 (3) 试剂C的使用目的是调节溶液pH, 使Fe3+转化为沉淀予以分离。试剂C宜选用____________ (填选项序号) 。 A.稀硫酸B.NaOH溶液 C.氨水D.CuO 涉及反应的离子方程式:__________。 (4) 1mol NH3通过加热的Cu2 (OH) 2CO3可以产生1.5mol金属铜, 发生反应的化学方程式:_________。 (5) 常温下, Fe (OH) 3的Ksp=1×10-39, 若要将溶液中的Fe3+转化为Fe (OH) 3沉淀, 使溶液中c (Fe3+) 降至1×10-3 mol/L, 必须将溶液pH调节至____________。 解析: (1) Cu2 (OH) 2CO3与稀硫酸反应生成CO2, 孔雀石中SiO2不溶于稀硫酸, 从而推知固体a为SiO2。 (2) 四个选项中能将Fe2+转化为Fe3+, 且不引入新杂质的是双氧水, 符合除杂要求。 (3) 调节溶液pH, 可加入能与H+反应的物质, 如碱溶液、金属氧化物等, 考虑不能引入新杂质, 可选用CuO、Cu (OH) 2等。 (4) 1mol NH3可以产生1.5mol金属铜, 而生成1.5mol Cu时转移3mol电子, 故1mol NH3转移3mol电子, 设NH3对应氧化产物中N元素的化合价为x, 根据电子得失守恒有[x- (-3) ]×1mol=3mol, 则x=0, 即NH3的氧化产物为N2, 由此可写出化学方程式。 (5) 由题意可知, Ksp=c (Fe3+) ·c3 (OH-) =1×10-39, 若溶液中c (Fe3+) =1×10-3 mol/L, 则有c (OH-) =1×10-12 mol/L, 所以溶液的pH=2。 答案: (1) 增大固体表面积, 从而增大反应速率CO2 SiO2 元素及其化合物知识点多, 涉及面广, 与生产、生活、科技、国防等问题密切相关, 是化学学习和研究的重点。从近几年的高考试题来看, 许多试题都以元素化合物知识为载体, 很少有不涉及元素化合物的组成、结构、性质、变化与制备等知识的试题, 且考查元素化合物知识的试题常涉及多个知识点, 较少出现考查单一物质的试题。下面具体举例, 在分析近期高考试题的基础上, 探析元素化合物知识的命题规律。 一、钠及其化合物 真题回放 例1. (2014·福建理综) 下列有关物质应用的说法正确的是 () A.生石灰用作食品抗氧化剂 B.盐类都可作调味品 C.铝罐可久盛食醋 D.小苏打是面包发酵粉的主要成分之一 解析:生石灰的主要成分是CaO, 有强烈的吸水性, 常用作干燥剂, A项错误;盐类中的食盐可作调味品, 其他盐类则不行, B项错误;铝能与食醋中的醋酸发生反应, C项错误;小苏打是NaHCO3, 是发酵粉 的主要成 分, D项正确。 答案:D 例2. (2014·上海化学) 在精制饱和食盐水中加入碳酸氢铵可制备小苏打 (NaHCO3) , 并提取氯化铵作为肥料或进一步提纯为工业氯化铵。完成下列填空: (1) 写出上述 制备小苏 打的化学 方程式:。 (2) 滤出小苏打后, 母液提取氯化铵有两种方法:1通入氨, 冷却、加食盐, 过滤;2不通氨, 冷却、加食盐, 过滤。 对两种方法的评价正确的是 (填字母) 。 a.1析出的氯化铵纯度更高 b.2析出的氯化铵纯度更高 c.1的滤液可直接循环使用 d.2的滤液可直接循环使用 解析: (1) 因为NaHCO3的溶解度较小, 所以在饱和 食盐水中 加入NH4HCO3可析出NaHCO3晶体。 (2) 通入NH3可增大溶液中的NH+4的浓度, 有利于NH4Cl的析出, 故1析出的氯化铵纯度更高;如果不通入NH3, 则析出的NH4Cl少, 溶液中NaCl的浓度更 大, 可直接循 环使用。 (3) H2O2可将Fe2+氧化为Fe3+, Fe3+的水解反应是吸热反应, 加热可使Fe3+完全水解为Fe (OH) 3。反应后Fe2+变为Fe (OH) 3, SO2-4变为BaSO4, 即滤渣的 主要成分 是Fe (OH) 3和BaSO4。 (4) 称取1.840g小苏打样品需要用天电子天平, 配制250mL溶液需要250mL的容量瓶。盐酸与NaHCO3恰好反应时所得溶液显酸性 (CO2溶解所致) , 而酚酞只在碱性范围内变色, 故若选用酚酞作为指示剂, 不能确定滴定终点。样品中NaHCO3的质量为0.1000mol/L×0.02150L×250/25×84 g/mol= 1.806 g, NaHCO3的质量分 数为1.806g÷1.840g=0.982。 (2) ad (3) 使Fe3+完全水解 为Fe (OH) 3Fe (OH) 3BaSO4 (4) 电子天平、250mL容量瓶选用酚酞作为指示剂, 不能确定滴定终点0.982 (5) 偏高 考查总结 钠及其化 合物 (Na2O、Na2O2、NaOH、Na2CO3、NaHCO3) 的性质是高考考查的核心内容。其重点是:1钠与水 (或盐溶液) 的反应原理和现象;2 Na2O2的强氧化 性, 及其与H2O、CO2反应的原理, 注意反应 前后的气 体体积差和 固体质量 差在计算 中的应用;3NaOH与酸、酸性氧化物、酸式盐、单质 (Cl2、Si、Al) 、两性氧化物、两性氢氧化物等物质的反应及应用;4Na2CO3和NaHCO3的性质差别及转化。高考中除在选择题中对这些知识直接考查外, 还经常联系生产生活实际, 结合其他元素及化合物知识, 编制推断题、实验 题和计算题, 其中侯氏制碱法是经典的 命题素材, 常考常新。 新题速递 1.向等物质的量浓度的NaOH和Na2CO3的混合液中加入稀盐酸。下列离子方程式与事实不相符的是 () 2.200℃时, 11.6gCO2和水蒸气的混合气与过量的Na2O2充分反应后, 固体质量增加了3.6g, 再将反应后的剩余固体冷却后加入含有Na+、HCO3、SO2-3、CO2-3等离子的水溶液中, 若溶液体积保持不变, 则下列说法中正确的是 () A.原混合气 体的平均 摩尔质量为23.2g·mol-1 B.混合气体与Na2O2反应过程中电子转移的物质的量为0.25mol C.溶液中SO2-3的物质的量浓度基本保持不变 D.溶液中HCO-3的物质的量浓度减 小, CO2-3的物质的量浓度增大, 但是加入“剩余固体”充分反应后溶液中HCO-3和CO2-3的物质的量浓度之和与加入“剩余固体”前基本保持不变 二、镁及其化合物 真题回放 例1. (2013·江苏化学) 氧化镁在医药、建筑等行业应用广泛。硫酸镁还原热解制备高纯氧化镁是一种新的探索。以菱镁矿 (主要成分为MgCO3, 含少量FeCO3) 为原料制备高纯氧化镁的实验流程如下: (4) 煅烧过程存在以下反应: 利用下图装置对煅烧产生的气体进行分步吸收或收集。 a.NaOH溶液b.Na2CO3溶液 c.稀硝酸d.KMnO4溶液 3A中得到的淡黄色固体与热的NaOH溶液反应, 产物中元素的最高价态为+4, 写出该反应的离子方程式:。 解析:在菱镁矿 加入稀硫 酸, MgCO3和FeCO3都发生反应生成硫酸盐, 过滤后在滤液中加入H2O2溶液, 可将FeSO4氧化为Fe2 (SO4) 3, 加入NH2·H2O调节溶液的pH, 使Fe3+变成Fe (OH) 3, 滤渣2的成分是Fe (OH) 3。 根据煅烧过程中存在的反应, 可知煅烧产生的气体中含有SO2、CO2、CO, 其中CO不能被吸收, 在D中收集到的气体是CO;SO2有较强的还原性, 可在B中被KMnO4溶液吸收;CO2可在C中被碱液吸收。 A中得到的 淡黄色固 体是S, 与热的NaOH溶液反应时, S发生歧化反应生成S2-和SO2-3。 考查总结 有关镁及其化合物的命题热点主要集中在以下几个方面:1镁与CO2的反应在推断题中的应用;2Mg3N2的生成和性质, 镁在空气中燃烧发生三个反应, 其中产物Mg3N2能水解生成沉淀Mg (OH) 2和气体NH3也是推断题的突破口;3海水是镁元素的天然资源之一, 海水提镁是工业获 取镁的重 要途径, 其原理涉 及Mg (OH) 2的难溶和难熔性;4如何将含较多Mg2+和Ca2+的天然水变成能饮用的纯 净水, 对当今和未来都具有十分重要的意义。近年来高考中单独考查镁及其化合物知识的试题不多, 更多的是在化学实验、物质制备、推断、计算等试题中综合对元素化合物知识进行考查, 其中部分涉及有关镁的知识。 新题速递 1.下列关于含Mg、C元素的物质性质、存在和制备的叙述中, 正确的是 () A.自然界不存在Mg单质, C元素至少存在石墨和金刚石两种单质 B.CO可以还原氧化铜, Mg能还原CO2, 反应类型均为置换反应 C.工业上可用电 解熔融MgO或C还原MgO的方法制备Mg单质 D.CO2性质稳定, 工业上冶炼镁时可将镁蒸气在CO2气体中冷却 2.某学校课外兴趣小组从海水晒盐后的盐卤 (主要含Na+、Mg2+、Cl-、Br-等) 中模拟工业生产来提取镁, 主要过程如下: 回答下列问题: 三、铝及其化合物 真题回放 例1. (2014·山东理综) 离子液体是一种室温熔融盐, 为非水体 系。由有机 阳离子、Al2Cl-7和AlCl-4组成的离子液体作电解液时, 可在钢制品上电镀铝。 (1) 钢制品应接电源的极, 已知电镀过程中不产生其他离子且有机阳离子不参与电极反应, 阴极电极反应式为。若改用AlCl3水溶液作 电解液, 则阴极产 物为。 (2) 为测定镀层厚度, 用NaOH溶液溶解钢制品表面的铝镀层, 当反应转移6mol电子时, 所得还原产物的物质的量为mol。 (3) 用铝粉和Fe2O3做铝热反 应实验, 需要的试剂还有 (填字母) 。 a.KClb.KClO3c.MnO2d.Mg 取少量铝热反应所得到的固体混合物, 将其溶于足量稀H2SO4, 滴加KSCN溶液无明显现象, (填“能”或“不能”) 说明固体混合物中无Fe2O3, 理由是 (用离子方程式说明) 。 解析: (1) 在钢制品上电镀铝时, 待镀金属钢作阴极, 应连电源的负极, 电镀时阴极生成单质铝。若改用AlCl3水溶液作电解液, 则H+在阴极放电生成H2。 (2) 用NaOH溶液溶解铝镀层时, 有关反应为, 还原产物为H2, 当反应转移6mol电子时, 生成3molH2。 (3) 做铝热反应实验时, 需要KClO3分解提供O2, 用镁条燃烧引燃反应。Fe2O3与稀硫酸反应生成Fe3+, 铝热反应 生成的Fe可与Fe3+反应生成Fe2+, 若反应后没有Fe3+剩余, 滴加KSCN溶液无明显现象, 不能由此确定固体混合物中无Fe2O3。 考查总结 铝元素及其化合物的命题热点主要是Al、Al2O3、Al (OH) 3的两性, 即它们均既能与酸反应, 又能与碱反应。同时, 铝的单质和化合物与工农业生产和日常生活有联系的问题很多, 如, 从铝土矿中提取Al2O3, 电解熔融Al2O33得到金属铝, Al (OH) 3悬浊液可以治疗胃酸过多, 人身摄入铝 元素过多 容易引起 老年痴呆, Al2 (SO4) 3与NaHCO3的双水解可用来制泡沫灭火器, 明矾可用来净水, Al2O3是高温耐火材料等, 都是高考中经常考查的问题。铝虽然是活泼的金属, 但铝却具有较强的抗腐蚀性。作为一种重要的金属材料, 铝的冶炼和铝合金材料是高考的热点。 新题速递 1.铝是一种常见的金属元素, 近年来, 科学家创造性地制得了一些具有特殊性质的铝合金或含铝化合物。例如, 液体铝钠合金可作核反应堆内的载热介质, 氢铝化合物[ (AlH3) n]可作储氢材料和火箭燃料。最简单氢铝 化合物Al2H6的球棍模型如下图所示, 下列有关说法正确的是 () A.铝钠合金 在冷的浓硫酸中可钝化 B.铝钠合金 投入氯化铁溶液中可完全置换出铁 C.Al2H6在固态时所 形成的晶 体是离子晶体 D. (AlH3) n与水反应的产物是氢氧化铝和氢气 2.某同学通过查阅资料得知, 铝热反应所得到的熔融物应该是铁铝合金。 (1) 设计一个最简单的实验方案, 证明上述所得的块状熔融物中含有金属铝。写出表示该实验原理的离子方程式:。 (2) 某同学取一定量上述的熔融物与过量的且很稀的硝酸充分反应, 发现反应过程中无气体放出。在反应结束后的溶液中, 逐滴加入4mol·L-1的氢氧化钠溶液, 所加氢氧 化钠溶液的 体积 (mL) 与产生的沉淀的物质的量 (mol) 的关系如右图所示。在AB段, 有刺激性 气味的气 体产生。 回答下列问题: 1熔融物与稀硝酸充分反应后, 还原产物NH4NO3的物质的量为。 2熔融物中 金属铝的 物质的量 为;金属铁的物质的量为。 四、铁及其化合物 真题回放 解析:Fe3+具有较强的氧化性, 苯酚具有较强的还原性, 二者不能共存, A项错误;B项中离子方程式的电荷不守恒;C项中离子方程式不符合 各物质中 离子的配 比关系;1L0.1mol·L-1该溶液中 含有0.2molFe3+, 与足量的Zn反应可得到0.2molFe, D项正确。 答案:D 例2. (2014·福建理综) 铁及其化 合物与生 产、生活关系密切。 (1) 右图是实验室研究海水对铁闸 不同部位 腐蚀情况的剖面示意图。 1该电化腐 蚀称为。 2图中A、B、C、D四个区域, 生成铁锈最多的是 (填字母) 。 (2) 用废铁皮制取铁红 (Fe2O3) 的部分流程示意图如下: 1步骤Ⅰ若温 度过高, 将导致硝酸分解。硝酸分解的化学方程式为。 解析: (1) 海水接近中性, 在弱酸性或中性条件下, 钢铁发生吸氧腐蚀。铁闸发生吸氧腐蚀时, 正极必须有氧气参与反应, 因此与空气接触较多的B处生成的铁锈最多。 (2) HNO3分解可生成NO2、O2和H2O。根据流程 图可知, 废铁皮中 的铁转化 为Fe (NO3) 2时, 还有NH4NO3和H2O生成, 根据电子得失守恒和元素守恒可配平方程式。上述生产流程中, 氮元素以NO-3和NH+4的形式存在, 不产生污染环境的氮氧化物。 (3) 14∶120.05 考查总结 由于钢铁在国民经济中的特殊地位, 以至钢铁的有关知识从初中一直贯穿整个中学阶段。高考的主要热点有:1铁的三种价 态 (0、+2、+3) 之间相互转化的氧化还原反应;2铁的变价性质的应用;3铁及其化合物在生产生活中的应用;4铁的合金及钢铁腐蚀 与防护。高考常以选择题的形式考查炼铁、炼钢、铁的腐蚀与防护等有关的知识点, 同时也常在鉴别、分离、制取、分析组成、判断存在等题型中, 将铁的变价性质与基本概念、基本理论、其他元素化合物知识、化学实验 内容等相 结合, 进行综合考查。 新题速递 1.下列有关 铁元素的 叙述中正 确的是 () A.铁是较活泼的金属, 它与卤素 (X2) 反应的生成物均为FeX3 B.氢氧化铁可以由相应的 物质通过化合反应而制得 C.氢氧化铁与 氢碘酸反 应 D.铁元素位 于周期表 中第四周 期、第ⅦB族 2.向一定量的Fe、FeO和Fe2O3的混合物中加入120mL4mol/L的稀硝酸, 恰好使混合物完全溶解, 放出1.344L NO (标准状况) , 向所得溶液中加入KSCN溶液, 无血红色出现。若用足量的氢气在加热下还原相同质量的混合物, 能得到铁的物质的量为 () A.0.24molB.0.21mol C.0.16molD.0.14mol 3.工业上利用硫酸渣 (含Fe2+、Fe3+的硫酸盐及少量CaO和MgO) 制备高档颜料铁红 (Fe2O3) 和回收 (NH4) 2SO4, 具体生产 流程如下: 注: 铵黄铁矾 的化学式为 (NH4) 2Fe6 (SO4) 4 (OH) 12。 (1) 在废渣溶 解操作时, 应选用 (填字母) 溶解。 A.氨水B.氢氧化钠 C.盐酸D.硫酸 (2) 若A为H2O2, 则氧化的 离子方程 式为。 (3) 操作Ⅰ所需的玻璃仪器有。 (4) 铵黄铁矾 中可能混 有的杂质 有Fe (OH) 3、和。 (5) 铵黄铁矾 与氨水反 应的化学 方程式为。 (6) 不同温度、不同pH条件下Fe2+的氧化率如下图所示, 由图可得, 同一时间内, 1随着温度升 高, ;2随着pH增大。 五、铜及其化合物 真题回放 例1. (2014·上海化学) 用FeCl3溶液腐蚀印刷电路板上的铜, 所得的溶液中加入铁粉。对加入铁粉 充分反应 后的溶液 分析合理 的是 () A.若无固体剩余, 则溶液中一定有Fe3+ B.若有固体存在, 则溶液中一定有Fe2+ C.若溶液中有Cu2+, 则一定没有固体析出 D.若溶液中有Fe2+, 则一定有Cu析出 答案:B 考查总结 铜及其化合物在生产与生活中具有极其重要的应用, 这部分知识点在高考中也经常有所涉及。从近年来的高考试题看, 铜单质的性质、二价铜的氧化性、铜及其化合物的制备以及在工农业生产中的应用、与铜及其化合物有关的定量实验和实验设计等是比较重要的考点。综合命题是大势所趋, 在非选择题中, 今后综合命题的方向主要集中在以下两个方面:一是利用“铁三角”关系, 综合铜及其他元素化合物的知识进行物质的推断;二是利用化学原理分析解释铜及其化合物制备中的一些实际问题及环境保护问题。 新题速递 1.Al、Fe、Cu都是重要的金属元素。下列说法正确的是 () A.三者对应的氧化物均为碱性氧化物 B.三者的单质放置在空气 中均只生成氧化物 C.制备AlCl32、FeCl3、CuCl2 均不能采用将溶液直接蒸干的方法 D.AlCl3、FeCl3、CuCl2均可用作净水剂 2.硫酸铜晶体俗称“胆矾”, 在无机化工及生产、生活中有广泛的应用。某课外研究小组的同学用粗铜粉 (含有碳等杂质) 设计了两种制备胆矾的途径, 并测定其中结晶水的含量。设计的流程如下: 3下表是某学生实验的一次数据, 请完成计算, 填入表中。 4实验中产生误差的原因可能是 (填字母) 。 A.硫酸铜晶体中含有不挥发性杂质 B.实验前晶体表面有湿存水 C.加热时有晶体飞溅出去 D.加热失水后露置在空气中冷却 六、碳、硅及其化合物 真题回放 例1. (2014·天津理 综) 晶体硅 (熔点为1410℃) 是良好的半导体材 料。由粗硅制 纯硅过程如下: 写出SiCl4的电子式:;在上述由SiCl4制纯硅的反应中, 测得每生成1.12kg纯硅需吸收akJ热量, 写出该反应的热化学方程式。 例2. (2014·广东理综) 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: (5) 石墨可用于自然水体中铜件的电化学防腐, 完成上图防腐示意图, 并作相应标注。 解析: (1) 向反应器中通入Cl2前, 反应器中有空气, 其中的氧气在高温下会氧化初级石墨, 需要通入一段时间的氮气以排出容器中的空气。 (2) 高温下, 碳氧化物主要以CO的形式存在。水玻璃是Na2SiO3的水溶液, 反应物中应有含硅的物质, 只能是SiO2转化而成的SiCl4。 (3) 固体Ⅲ中 含有金属 氯化物 (AlCl3、FeCl3和MgCl2) , 与过量NaOH溶液反应后, 得到Fe (OH) 3、Mg (OH) 2沉淀和含有NaCl、NaAlO2、NaOH的溶液。步骤1搅拌后应 过滤, 得到沉淀和滤液, 滤液中含有的 阴离子是Cl-、OH-、AlO2。 (5) 考查总结 这部分内容的考查点主要集中在以下几个方面:1碳的常见同素异形体的结构和性质的分析判断;2碳和CO的还原性, CO和CO2的制取、收集、检验 与鉴别;3CO2与NaOH、SiO2与碳等反 应产物的 确定与计 算;4Si、SiO2、硅酸盐的性质及用途。碳、硅单质及其化合物在生产、生活中和高科技领域中都有重要作用, 有关的命题点较多。当今世界人们对材料技术的关注, 超过了以往任何一个时期, 反映新材料、新技术的知识将被移植到命题范围内, 以考查学生接受新信息的能力。 新题速递 1.常温下, 下列不发 生反应的 一组物质是 () 1硅与NaOH溶液2硅与盐酸3硅与氢氟酸4二氧化硅与碳酸钠5二氧化硅与NaOH溶液6二氧化硅与浓硝酸 A.124B.346 C.256D.246 2.硅是当前最重要的半导体材料。我国目前制备多晶硅主要采用三氯氢硅氢还原法、硅烷热解法和四氯化硅氢还原法。由于三氯氢硅氢还原法具有一定优点, 被广泛应用。其简化的工艺流程如下图所示: 七、氯、溴、碘及其化合物 真题回放 答案:D 例2. (2014·江苏化学) 实验室从含碘废液 (除H2O外, 含有CCl4、I2、I-等) 中回收碘, 其实验过程如下: 解析: (1) I2有氧化性, 能将SO2-3氧化为SO2-4。I2易溶于有机溶剂, I-易溶于水, 将I2还原为I-, 可使四氯化碳中的碘进入水层。 (2) 四氯化碳不溶于水, 分离互不相溶的两层液体的实验方法是分液。 (3) 气体的溶解度随温度的升高而减小, 低温有利于增大氯气在水中的溶解度, 也可防止I2升华或I2进一步被氧化。氯气有毒, 会污染空气, 应使用NaOH溶液吸收逸出的氯气。 (4) 检验I-、IO-3两种离子的原理都是将它们转化为I2, 再用淀粉溶液检验I2。使I-转化为I2需要氧化剂 (FeCl3溶液) , 使IO3转化为I2需要还原剂 (Na2SO3溶液) 。 (2) 分液 (3) 使氯气在溶液中有较大的溶解度 (或防止I2升华, 或防止I2进一步被氧化) NaOH溶液 (4) 从水层取少量溶液, 加入1~2mL淀粉溶液, 加盐酸酸化, 滴加FeCl3溶液, 若溶液变蓝, 说明废水中含有I-;若溶液不变蓝, 说明废水中不含有I-。另从水层取少量溶液, 加入1~2mL淀粉溶液, 加盐酸酸化, 滴加Na2SO3溶液, 若溶液变蓝, 说明废水中含有IO3;若溶液不变蓝, 说明废水中不含有IO3 考查总结 这部分内容的考查点主要集中在以下几个方面:1氯及其化合物的结构和性质, 含氯消毒剂的性质及应用;2氯气的实验室制法和工业制法;3氯离子的检验;4溴、碘及其化合物的性质, 溴、碘的提取和检验。卤素知识与工业生产、日常生活、医疗保健、科学技术等各方面有着广泛的联系, 如海洋资源的开发与利用、氯碱工业、漂白粉的应用、饮用水消毒、氟与人体健康、碘与甲状腺肿、碘化银与人工降雨等。这些内容既可以单独命题, 又能与化学基本理论、其他元素化合物知识、化学实验和化学计算相联系, 命制综合性试题。可以预计, 卤素与实际相联系的知识会是今后高考命题的热点之一。 新题速递 1.某无色溶 液中可能 含有I-、NH+4、Cu2+、Fe3+、SO2-3、Cl-, 向溶液中 加入适量 的溴水, 反应后溶液仍呈无色, 则下列关于溶液组成的判断正确的是 () 1肯定不含I-2肯定不含Cu2+、Fe3+3肯定含有NH+4、SO2-34可能含有I- A.12B.13 C.234D.123 2.二氧化氯 (ClO2) 是一种在水处理 等方面有广泛应用的高效安全消毒剂。常温下二氧化氯为黄绿色或橘黄色气体, 易溶于水, 易与碱液反应, 其性质非常不稳定, 温度过高或二氧化氯的水溶液质量分数高于30%时均有可能引起爆炸。实验室制备ClO2的装置和方法如下图所示。 回答下列问题: a.50mL60℃的温水 b.50mL冰水 c.50mL饱和食盐水 d.50mLNaOH溶液 (4) 为了测定反应生成的ClO2的质量, 设计了如下实验:将A中溶液全部转移到锥形瓶中, 在锥形瓶中 加入足量 的KI和稀硫酸 (已知:ClO2能将I-氧化为I2, 其还原产 物为Cl-) ;再用浓度为cmol/L的Na2S2O3标准溶液滴定反应生 成的I2 (发生的反 应为) , 共用去VmLNa2S2O3溶液。 八、硫及其化合物 真题回放 例1. (2014·上海化学) 某未知溶液可能含Cl-、CO2-3、Na+、SO2-4、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.一定有SO2-4 C.一定没有Al3+D.一定没有CO2-3 解析:由题意可知, 溶液显酸性, 因此其中一定没有CO2-3。加硝酸酸化的BaCl2溶液, 有白色沉淀生成, 则白色沉淀只能是BaSO4, 原溶液中一定含有SO2-4。因为加BaCl2溶液时引入了Cl-, 因此无法根据加AgNO3溶液生成沉淀确定原溶液中是否含有Cl-。根据溶液的电中性可知原 溶液中至 少含有Na+、Al3+中的一种。 答案:BD 例2. (2014·山东理综) 工业上常利用含硫废水生产Na2S2O3·5H2O, 实验室可用如下装置 (略去部分加持仪器) 模拟生产过程。 烧瓶C中发生反应如下: a.蒸馏水 b.饱和Na2SO3溶液 c.饱和NaHSO3溶液 d.饱和NaHCO3溶液 实验中, 为使SO2缓慢进入烧瓶C, 采用的操作是。已知反应 (Ⅲ) 相对较慢, 则烧瓶C中反应达 到终点的 现象是。反应后期可用酒精灯适当加热烧瓶A, 实验室用酒精灯加 热时必须 使用石棉 网的仪器 还有。 a.烧杯b.蒸发皿 c.试管d.锥形瓶 (4) 反应终止后, 烧瓶C中的溶液经蒸发浓缩、冷却结晶即可析出Na2S2O3·5H2O, 其中可能含有Na22O3、Na2SO4等杂质。利用所给试剂设 计实验, 检测产品 中是否存 在Na2SO4, 简要说明 实验操作、现 象和结论:。 供选择的试剂:稀盐酸、稀硫 酸、稀硝酸、BaCl2溶液、AgNO3溶液 解析: (1) 整个装置气密性良好时, 长颈漏斗内形成的液柱将不再变化。D为安全瓶, 可防止液体倒吸;装置E的作用是吸收尾气中的SO2和H2S, 可在其中加入NaOH溶液。 (2) 根据题给3个反应方程式, 可得出对应数量关系:2Na2S~2H2S~3S~3Na2SO3。2molNa2S反应后生成2molNa2SO3, 若使烧瓶C中Na2S和Na2SO3恰好完全反应, 还需1molNa2SO3, 故烧瓶C中Na2S和Na2SO3物质的量之比为2∶1。 (3) SO2易溶于水, 能与Na2SO3溶液、NaHCO3溶液反应, 饱和NaHSO3溶液能减小SO2的溶解度。可通过控制滴加硫酸的速度使SO2缓慢进入烧瓶C。反应 (Ⅲ) 的反应物S为难溶性固体, 生成物为易溶性物质, 反应达到终点时溶液变澄清。蒸发皿、试管可直接加热, 烧杯、锥形瓶需垫石棉网加热。 答案: (1) 液柱高度保持不变防止倒吸NaOH (2) 2∶1 (3) c控制滴加硫酸的速度溶液变澄清 (或浑浊消失) ad (4) 取少量产品溶于足量稀盐酸, 静置, 取上层溶液 (或过滤, 取滤液) , 滴加BaCl2溶液, 若出现沉淀则说明含有Na2SO4杂质 考查总结 这部分内容的考查点主要集中在以下几个方面:1硫及其化合物的性质, 特别是二氧化硫和硫酸的性质;2二氧化硫的实验室制法;3硫酸根离子的检验方法;4硫及其化合物之间的转化关系。由于硫是一种重要的非金属, 硫及其化合物间的转化关系比较复杂, 与其他各族元素以及氧化还原反应等理论知识联系密切, 由此可以编制一些综合性较强的推断题、计算题和实验题。近年来的高考试题特别强调化学与生产、生活的联系, 预计以硫及其化合物为载体, 联系化工生产和环境保护的题目, 在今后的考试中会更多地出现, 学生在复习时更要特别关注此部分知识。 新题速递 1.下列现象或事实不能用同一原理解释的是 () A.冷的浓硝酸或冷的浓硫酸可以用铝制容器盛装 B.Na2S和Na2SO3固体长期暴露在空 气中变质 C.Cl2和SO2都能使品红溶液褪色 D.SO2和Na2SO3溶液都能使溴水褪色 2.某兴趣小组设计 如下图实 验装置进 行实验。 Ⅰ.探究大气污染物SO2的性质 Ⅱ.探究铜片与浓H2SO4反应的产物 实验结束, 发现在铜片表面附着黑色固体。查阅资料得 知:此黑色固 体可能含 有CuO、CuS、Cu2S。常温下CuS和Cu2S都不溶于 稀盐酸, 在空气中 煅烧都转 化为Cu2O和SO2。该小组同学收集一定量黑色固体, 按如下实验方案探究其成分。 (3) 步骤Ⅱ中检验滤渣洗涤干净的实验方法是。 (4) 黑色固体的成分是。 Ⅲ.尾气处理 用氨水吸收尾气中的SO2, “吸收液”中可能含有OH-、SO2-3、SO2-4、HSO3等阴离子。 (5) 氨水吸收过量SO2的反应的离子方程为。 九、氮及其化合物 真题回放 例1. (2014·北京理综) NH3经一系列反应可以得到HNO3和NH4NO3, 如下图所示。 下列能量 变化示意 图中, 正确的是 (填字母) 。 2N2O4与O2、H2O化合的化 学方程式为。 (4) Ⅳ中, 电解NO制备NH4NO3, 其工作原理如下图所 示, 为使电解 产物全部 转化为NH4NO3, 需补充物质A。A是, 说明理由:。 解析: (1) NH3中的氮元素显最低价, 只有还原性, 可在一定条件下被氧气氧化为NO。 考查总结 这部分内容的考查点主要集中在以下几个方面:1氮及其化合物 (氮气、氨、硝酸、铵盐) 的结构与性质;2氨气的实验室制法及性质实验;3NH+4的检验;4硝酸的工业制法原理;5氮及其化合物之间的转化关系;6氮氧化物溶于水的计算, 硝酸与金属反应的计算。氮及其化合物知识中联系生活、生产实际的内容很多, 高考对这些知识的考查, 既有常识性的了解问题, 也有较高要求的综合题。这部分内容中有很多可以拓展和延伸的知识, 如氨的还原性和氨气的实验室制法, 这些知识的生长点一直是考试的热点。 新题速递 1.一定质量的镁铝合金与某浓度的硝酸溶液恰好完全反应, 得硝酸盐溶液和NO2、N2O4、NO的混合气体, 将这些气 体与标准 状况下3.36L氧气混合后通入水中, 所有气体恰好完全被水吸收生成硝酸。若向所得硝酸盐溶液中加入2mol/LNaOH溶液至沉淀最多时停止加入, 则所加NaOH溶液的体积为 () A.100mL B.200mL C.300mL D.400mL (3) 某化学兴趣小组模拟上述处理过程的实验装置如下 (夹持装置已略去) : 参考答案及解析: 一、钠及其化合物 1.C解析:NaOH与Na2CO3的混合液与盐酸反应时, OH-先与H+反应, 然后才是CO2-3与H+反应。完全反应时, OH-与CO2-3的物质的量之比为1∶1, C项配比不对。 2.A解析:CO2和水蒸气的混合气与过量的Na2O2充分反应后, 固体增加的质量即混合气体中“CO”和“H2”的质量。设混合气体中CO2和水蒸气的物质的量分别x、y, 则44x+18y=11.6, 28x+2y=3.6, 解得x=0.1mol, y=0.4 mol。原混合 气体的平 均摩尔质 量为11.6g÷0.5mol=23.2g·mol-1, A项正确;混合气体与Na2O2反应过程中电子转移的物质的量为0.5mol, B项错误;因为Na2O2过量, 故溶液中的SO2-3会被氧化, 导致其物质的量浓度减小, C项错误;反应后的 固体中含 有Na2CO3, 加入溶液中会使CO2-3的浓度和物质的量都增大, D项错误。 二、镁及其化合物 1.A解析:镁性质活 泼, 自然界不 存在Mg单质, C元素存在石墨、金刚石、无定形碳、C60等多种单质, A项正确;CO还原CuO的反应没有单质 参加, 不是置换 反应, B项错误;MgO的熔点太高, 工业上不用电解熔融MgO的方法制镁, 而用电解 熔融MgCl2的方法制镁, C项错误;镁能在CO2中燃烧, 不能用CO2气体冷却镁蒸气, D项错误。 2. (1) 石灰乳原料丰富, 成本低 (2) MgCl2 (或氯化镁) 过滤洗涤 (3) 制备干燥的HCl气体 解析:海边有大 量贝壳 (主要成分 为CaCO3) , 煅烧贝壳生成的CaO与水反应可得到石灰乳。与NaOH相比, 石灰乳原料丰富, 成本低。要除 去Mg (OH) 2沉淀中的 少量Ca (OH) 2, 可加入足 量MgCl2溶液, 使Ca (OH) 2转化为更难溶的Mg (OH) 2沉淀, 然后过滤, 洗涤 (洗去MgCl2和CaCl2) , 可得纯净的Mg (OH) 2。因为MgCl2能水解生 成Mg (OH) 2和HCl, 所以由MgCl2·6H2O制无水MgCl2时, 要在干燥的HCl气流中加热, 抑制MgCl水解。 三、铝及其化合物 1.D解析:钠能与浓硫酸发生反应, A项错误;FeCl3溶液显酸性, 铝钠合金与之反应放出氢气, 不能置换出铁, B项错误;Al2H６分子内的化学键是共价键, 其在固态时所形成的晶体是分子晶体, C项错误; (AlH３) ｎ中铝元素显+3价, 氢元素显-1价, 其与水发生水解反应, 产物是氢氧化铝和氢气, D项正确。 (2) 10.012mol20.008mol0.024mol 四、铁及其化合物 (6) 1pH相同时, Fe2+的氧化率 升高2温度相同时, Fe2+的氧化率降低 解析: (1) 在废渣溶解操作时, 目的是溶解氧化物, 制备高档 颜料铁红 (Fe2O３) 和回收 (NH４2) 2SO４, 不能引入杂质离子。 (2) H2O2在酸性条 件下能将Fe2+氧化为Fe3+。 (3) 操作Ⅰ应为过滤, 所需的玻璃仪器为漏斗、烧杯、玻璃棒。 (4) 硫酸渣溶 解后溶液 中存在Ca2+、Mg2+、Fe3+, 加氨水后, 可能生成Mg (OH) 2沉淀和Fe (OH) ３沉淀, 另外Ca (OH) 2的溶解度较小, 也可能析出。 (5) 由流程图可知, 铵黄铁矾与氨水反应得到 (NH４) 2SO４和Fe (OH) ３。 (6) 由图知, pH相同时, 温度升高, Fe2+的氧化率升高;温度相同时, pH升高, Fe2+的氧化率降低。 五、铜及其化合物 1.C解析:A项, Al2O３是两性氧 化物;B项, 铜置于空气中生成碱式碳酸铜;C项, 三者的氯化物均水解, 蒸发时HCl挥发, 得不到原氯化物;D项, CuCl2不能作净水剂。 (2) 强氧化性和酸性 (3) 冷却结晶酒精与水互溶且极易挥发, 减少晶体溶解途径Ⅰ产生等量胆矾, 途径Ⅰ消耗硫酸少;途径Ⅰ不产生污染大气的气体 (4) 1最后一次加热前后两次称量的数据差不超过0.1g2435.34BC 解析: (1) 电解精炼铜时, 应用粗铜作阳极, 纯铜作阴极, 用含有Cu2+的溶液作电解液, 阴极Cu2+发生还原反应生成Cu。 (3) 实验过程中, 蒸发浓缩和过滤之间的操作是冷却结晶。用酒精洗涤晶体, 可以减少晶体的溶解, 且洗涤后容易干燥。与途径Ⅱ相比用途径Ⅰ生产硫酸铜晶体, 产生等量胆矾时消耗的硫酸少, 且不产生污染大气的气体。 (4) CuSO４·xH2O的质量为22.7g－11.7g=11.0g, 加热后所得无水CuSO４的质量为18.6g-11.7g=6.9g, 反应中失去水的质量为11.0g-6.9g=4.1g, 则n (CuSO４) ∶n (H2O) =6.9／160∶4.1／18=1∶5.3, 所以x=5.3。实验结果偏大, 说明实验测得的水的质量偏大或硫酸铜的质量偏小, 产生误差的原因可能是实验前晶体表面有湿存水或加热时有晶体飞溅出去。 六、碳、硅及其化合物 1.D解析:硅与盐酸不反应, 与氢氟酸能反应;二氧化硅与碳酸钠在高温时能反应, 常温时不反应;二氧化硅是酸性氧化物, 与浓硝酸不反应。 2. (1) 加快化学反应速率 (3) 蒸馏 解析: (1) 将粗硅变成粉状反应, 可以增大反应物之间的接触面积, 加快反应速率。 (3) 分离沸点不同的液体混合物常用的方法是蒸馏法。 (4) 根据题目 信息可知, 该反应中 还有MgCl2生成。由于甲硅烷在空气中能自燃, 故制备过程中要隔绝空气。 七、氯、溴、碘及其化合物 1.D解析:原溶液无色, 则其中一定不含有Cu2+、Fe3+;若溶液中含有I-, 加入溴水后, 溶液一定有颜色, 因为反应后溶液仍无色, 故原溶液中一定无I-;溶液中有与溴反应的离子, 故原溶液中含有SO2－３;溶液中必有阳离子, 故原溶液中含有NH+4。 (2) 使反应正常进行, 控制温度, 防止温度过高引起爆炸温度计 (3) b 解析: (1) 反应中KClO３是氧化剂, H2C2O４是还原剂, 生成的酸式盐应是KHSO４。 (2) 因为实验温度过高可能引起爆炸, 所以控制好温度是实验的关键之一, 水浴加热控制温度要用到温度计。 (3) 为了控制温度且不引入杂质, 最好用冰水吸收ClO2。 八、硫及其化合物 1.C解析:氯气和水反应生成次氯酸, 次氯酸有强氧化性而使品红褪色, 二氧化硫和有色物质发生化合反应生成不稳定的无色物质, 二者的漂白原理不同。 2. (1) 能 (3) 取最后一 次洗涤液 少许, 滴加少量AgNO３溶液, 若无明显现象, 则洗涤干净 (4) CuO、CuS、Cu2S 解析: (1) 浓硫酸和Na2SO３固体反应能生成SO2, A2装置能控制加入浓硫酸的量。 (2) 检验SO2的漂白性应选的试剂是品红溶液。SO2能被碘水氧化, 能与H2S发生归中反应生成硫单质。 (3) 滤渣洗涤干净时, 则在其中就 不能检出Cl-。 (4) 黑色固体与盐酸反应生成蓝色溶液, 说明其中含有CuO。若2.00g固体A都是CuS, 则得到的固体B (Cu2O) 是1.50g;若2.00g固体A都是Cu2S, 则得到的 固体B (Cu2O) 是1.80g。而固体B是1.68g, 故固体A是CuS和Cu2S的混合物。 (5) 氨水吸收 过量SO2时生成酸 式盐NH４HSO３。 九、氮及其化合物 1.C解析:镁铝合金与硝酸反应时, 镁、铝失去电子, 硝酸中的氮元素得到电子。NO2、N2O４、NO与O2混合后通 入水, 反应生成HNO３, 混合气体中的氮元素失去电子, O2得到电子, 且镁、铝失去电子的物质的量等于O2得到电子的物质的量。n (O2) =0.15mol, O2得到的电子n (e-) =0.6mol, 则Mg2+、Al3+所带的电荷为0.6mol, 要使Mg2+、Al3+完全沉淀, 需要加入0.6 molNaOH, 即需要加 入2mol/L的NaOH溶液300mL。 2. (1) 导致酸雨造成光化学烟雾 (2) 3∶23∶43mol (4) 5∶23 解析: (1) 氮氧化物可导致硝酸型酸雨和光化学烟雾。 (2) 反应1中氧化剂 是NO, 还原剂是NH3, 二者的物质的量之比为3∶2;反应2中还原产物与氧化产物都是N2, 二者的物质的量之比为3∶4;反应3中每生成1molN2, 转移3mol电子。 (3) 装置A中反应产生NH３, 装置B中反应产生NO, 两气体混合后经过碱石灰干燥, 在装置E中发生反应生成N2, 剩余的NH３可被浓硫酸吸收。如果换用B装置制NH３, 则是固体和液体反应, 可选用浓氨水和生石灰反应。 (4) NH３和氮氧化 物的物质 的量之比 为7∶6, 设NH３的物质的量为7mol, 则NO和NO2为6 mol, 根据电子 得失守恒 原理得4n (NO2) + 2n (NO) = 7mol×3mol, 又n (NO2) +n (NO) =6mol, 解得n (NO2) =4.5mol, n (NO) = 1.5mol, 则n (NO) ∶n (NO2) =1∶3, m (NO) ∶m (NO2) =5∶23。 元素及其化合物是高考化学测试的重点, 近几年的高考加强了元素及其化合物知识与基本概念、基本理论的结合, 该部分知识在高考中的考查要求逐渐提高。现分知识点剖析如下, 供读者参考。 一、钠及其化合物 试题精选 [例1] (2012·安徽理综卷) 科学家最近研究出一种环保、安全的储氢方法, 其原理可表示为:。下列有关说法正确的是 () B.NaHCO3、HCOONa均含有离子键和共价键 C.储氢过程中, NaHCO3被氧化 D.释氢过程中, 每消耗0.1molH2O放出2.24L的H2 解析:A项储氢、释氢过程中均有化学键的断裂与形成, 有能量的变化;B项NaHCO3、HCOONa为复杂离子化合物, 含有离子键和共价键;C项储氢过程中H2作还原剂, 将NaHCO3还原;D项未指明2.24LH2是否处于标准状况。 答案:B [例2] (2011·北京理综卷) 下列实验方案中, 不能测定Na2CO3和NaHCO3混合物中Na2CO3质量分数的是 () A.取a克混合物充分加热, 减重b克 B.取a克混合物与足量稀盐酸充分反应, 加热、蒸干、灼烧, 得b克固体 C.取a克混合物与足量稀硫酸充分反应, 逸出的气体用碱石灰吸收, 增重b克 D.取a克混合物与足量Ba (OH) 2溶液充分反应, 过滤、洗涤、烘干, 得b克固体 解析:A项NaHCO3受热分解转变为Na2CO3, 通过测量加热分解前后固体质量差计算Na2CO3的质量分数;B项Na2CO3和NaHCO3均与盐酸反应, bg固体为NaCl, 可根据守恒法计算出Na2CO3的质量分数;C项逸出的气体是CO2, 但混有水蒸气, 碱石灰增加的质量不是CO2的质量, 无法计算Na2CO3的质量分数;D项Na2CO3、NaHCO3与Ba (OH) 2溶液均能反应生成BaCO3, bg固体为BaCO3, 根据质量关系可计算Na2CO3的质量分数。 答案:C 命题分析 近几年, 高考对钠及其化合物的考查主要集中在: (1) Na、NaOH的保存方法; (2) 过氧化钠的属类及主要性质 (强氧化性, 与水或CO2的反应) ; (3) Na2CO3和NaHCO3的鉴别与除杂及半定量分析等。预测今后的高考命题, 仍将以钠及其化合物为知识载体, 将基本概念、基本理论融于其中, 考查学生的综合分析能力、实验操作能力和简单计算能力, 题型为选择题或填空题。另外, 可能将NaOH、Na2O2、Na2CO3、NaHCO3等重要化合物与日常生活、工农业生产等相联系, 这体现了高考命题“重视理论联系实际, 关注与化学有关的科学技术、社会经济和生态环境的协调发展”的指导思想。 牛刀小试 1. (改编题) 现有一块金属钠露置于空气中一段时间, 为检验该固体是否部分变质为Na2CO3, 先将固体样品溶解于水得到溶液, 并采取下列措施, 其中可以实现实验目的的是 () A.测所得溶液的pH B.取溶液滴入酚酞观察是否变红 C.取溶液加入盐酸观察是否有气泡 D.取溶液加入CuSO4溶液观察是否有沉淀 2.有A、B两个完全相同的装置, 某学生分别在它们的侧管中装入1.06g Na2CO3和0.84g NaHCO3, A、B中分别有10mL相同浓度的盐酸, 将两个侧管中的物质同时倒入各自的试管中, 下列叙述正确的是 () A.A装置的气球膨胀速率大 B.若最终两气球体积相同, 则盐酸的浓度一定大于或等于2mol·L-1 C.若最终两气球体积不同, 则盐酸的浓度一定小于或等于1mol·L-1 D.最终两试管中Na+、Cl-的物质的量一定相同 3.在200mL 1mol·L-1的NaHCO3溶液中, 加入一定量的单质或化合物X, 恰好使其转化为只含Na2CO3溶质的溶液, 实现转变的物质X有多种, 则符合条件的一组是 () 4.向四只盛有一定浓度一定体积的NaOH溶液的烧杯中分别通入不同量的CO2气体, 充分反应后, 在所得的溶液中逐滴加入稀盐酸直至过量, 并将溶液适当加热, 此时产生的CO2气体与加入的HCl的物质的量的关系如下图 (忽略CO2的溶解及HCl的挥发) : 则下列分析都正确的组合是 () 二、镁及其化合物 试题精选 [例题] (2011·广东理综卷) 某同学通过系列实验探究Mg及其化合物的性质, 操作正确且能达到目的的是 () A.将水加入浓硫酸中得到稀硫酸, 置镁条于其中探究Mg的活泼性 B.将NaOH溶液缓慢滴入MgSO4溶液中, 观察Mg (OH) 2沉淀的生成 C.将Mg (OH) 2浊液直接倒入已装好滤纸的漏斗中过滤, 洗涤并收集沉淀 D.将Mg (OH) 2沉淀转入蒸发皿中, 加足量稀盐酸, 加热蒸干得无水MgCl2固体 解析:A项稀释浓硫酸时, 应将浓硫酸沿着器壁注入水中, 并不断搅拌散热;B项NaOH溶液与MgSO4溶液发生复分解反应:, 生成Mg (OH) 2沉淀;C项过滤时, 不能直接倾倒液体, 应用玻璃棒引流;D项Mg (OH) 2沉淀中加入足量稀盐酸, 生成MgCl2溶液, 加热蒸干得到Mg (OH) 2固体。 答案:B 命题分析 镁是典型金属的代表, 是高考考查的重点, 镁及其化合物的相互转化是高考命题的核心内容, 频繁出现在近几年的高考试题中。主要涉及Mg与酸溶液的反应、Mg及其化合物的转化等, 这些知识与其他元素化合物知识与化学理论知识相结合, 出现在选择题、填空题中, 可能涉及离子共存、金属冶炼、金属腐蚀、实验等。 此类题目涉及的知识点并不复杂, 但综合在一起则需要一定的剖析能力, 符合高考命题趋势的发展变化, 预计此类试题在今后的高考中将会继续保持, 并有可能在设问方式、命题背景等方面有所创新。 牛刀小试 1. (原创题) 类比推断法是研究物质性质常用方法之一, 可预测许多物质的性质, 但类比推断法是相对的, 不能违背客观实际。下列说法中正确的是 () A.Mg与盐酸反应生成MgCl2, 推测Cu与盐酸反应生成CuCl2 B.Na2O与H2O直接化合生成NaOH, 推测MgO与H2O直接化合生成Mg (OH) 2 C.Na2CO3受热难以分解, 推测MgCO3受热也难发生分解 D.CuCl2溶液与NaOH溶液反应生成Cu (OH) 2沉淀, 推测MgCl2溶液与NaOH溶液反应也生成Mg (OH) 2沉淀 2. (改编题) 海洋中有丰富的食品、矿产、能源、药物和水产资源等 (如下图所示) 。根据下图海水综合利用的工业流程图, 下列说法中正确的是 () [已知:常温下, Mg (OH) 2的Ksp为1.2×10-11] A.过程 (1) 中除去粗盐中的SO42-、Ca2+、Mg2+、Fe3+等杂质, 加入试剂的顺序为Na2CO3溶液→NaOH溶液→BaCl2溶液→过滤后加入盐酸 B.过程 (2) 中应加入足量稀盐酸, 完全溶解后, 浓缩、结晶得到MgCl2·6H2O晶体 C.过程 (3) 可直接将MgCl2·6H2O放置在空气中加热, 使其失去结晶水 D.若母液中c (Mg2+) =1.2×10-3 mol·L-1, 开始析出Mg (OH) 2沉淀时, 母液的pH为11 三、铝及其化合物 试题精选 [例1] (2012·安徽理综卷) 已知室温下, Al (OH) 3的Ksp或溶解度远大于Fe (OH) 3。向浓度均为0.1mol·L-1的Fe (NO3) 3和Al (NO3) 3混合溶液中, 逐滴加入NaOH溶液。下列示意图表示生成Al (OH) 3的物质的量与加入NaOH溶液的体积的关系, 其中合理的是 () 解析:因为Ksp[Fe (OH) 3]>Ksp[Al (OH) 3], 故在含等浓度的Fe3+、Al 3+的混合溶液中逐滴加入NaOH溶液, 首先沉淀的是Fe3+, 然后是Al 3+, 当Al 3+沉淀完后, Al (OH) 3又会溶解。注意试题中问的是生成Al (OH) 3沉淀的量随NaOH的变化量, 合理要求的是C项。 答案:C [例2] (2012·江苏化学卷) 铝是地壳中含量最高的金属元素, 其单质及合金在生产生活中的应用日趋广泛。 (1) 真空碳热还原-氯化法可实现由铝矿制备金属铝, 其相关的热化学方程式如下: (1) 反应Al2O3 (s) +3C (s) 2Al (l) +3CO (g) 的ΔH=kJ·mol-1 (用含a、b的代数式表示) 。 (2) Al4C3是反应过程的中间产物。Al4C3与盐酸反应 (产物之一是含氢量最高的烃) 的化学方程式为。 (2) 镁铝合金 (Mg17Al12) 是一种潜在的贮氢材料, 可在氩气保护下, 将一定化学计量比的Mg、Al单质在一定温度下熔炼获得。该合金在一定条件下完全吸氢的反应方程式为Mg17Al12+17H217MgH2+12Al, 得到的混合物Y (17MgH2+12Al) 在一定条件下释放出氢气。 (1) 熔炼制备镁铝合金 (Mg17Al12) 时通入氩气的目的是。 (2) 在6.0mol·L-1 HCl溶液中, 混合物Y能完全释放出H2。1molMg17Al12完全吸氢后得到的混合物Y与上述盐酸完全反应, 释放出H2的物质的量为。 (3) 在0.5mol·L-1 NaOH和1.0mol·L-1MgCl2溶液中, 混合物Y均只能部分放出氢气, 反应后残留固体物质X-射线衍射谱图如下图所示 (X-射线衍射可用于判断某晶态物质是否存在, 不同晶态物质出现衍射峰的衍射角不同) 。在上述NaOH溶液中, 混合物Y中产生氢气的主要物质是 (填化学式) 。 (3) 铝电池性能优越, Al-AgO电池可用作水下动力电源, 其原理如右图所示。该电池反应的化学方程式为。 (2) (1) Mg、Al在空气中易被氧化, 故熔炼制备镁铝合金 (Mg17Al12) 时通入氩气的目的是防止Mg、Al被空气氧化。 (2) 1molMg17Al12吸收H2后生成Y (17molMgH2+12molAl) , 17molMgH2生成H2为17mol+17mol=34mol, 12mol Al生成的H2为18mol, 故生成的H2总量为52mol。 (3) 只有Al能与NaOH反应生成 (3) Al作负极发生氧化反应生成NaAlO2, 因为溶液显碱性;由正极材料可知, AgO得到电子后生成Ag, 故电池反应方程式为 命题分析 铝及其化合物是近两年高考测试的热点, 命题主要集中在: (1) Al 3+与Al (OH) 3及Na[Al (OH) 4] (或NaAlO2) 之间的相互转化, (2) Al 3+与[Al (OH) 4]-或AlO-2的双水解, (3) Al与酸、碱溶液的反应等。特别是铝及其化合物知识与化学基本理论相结合, 出现在选择题或填空题中, 涉及离子共存、溶度积、盖斯定律、原电池等问题, 侧重考查考生的综合分析能力、迁移应用能力和信息处理能力。预测今后高考命题, 仍会保持相当的稳定性和连续性, 以综合性试题为主, 可能在考点组合方式上呈现一定的变化, 以体现高考综合应用层次的能力要求。 牛刀小试 1. (改编题) 工业上利用冶铜炉渣 (含Fe2O3、FeO、SiO2、Al2O3等) 制Fe2O3的生产流程示意图如下: 2.右图中横坐标为加入反应物的物质的量, 纵坐标为产生沉淀的物质的量。下列选项符号对应的曲线编号错误的是 () A.向NaAlO2溶液中逐渐滴入HCl溶液至过量 B.向澄清石灰水中通入CO2至过量 C.向含有盐酸的AlCl3溶液中滴入NaOH溶液至过量 D.向含有等物质的量的Ca (OH) 2、KOH的混合溶液中通入CO2至过量 3.下列转化关系中, X、Y是生活中用处广泛的两种金属单质, A、B是氧化物, A呈红棕色, C、D、E是中学常见的三种化合物。分析转化关系回答问题。 (1) 请写出反应 (1) 的化学方程式:。 (2) 检验D溶液中阳离子的方法是。 (3) 若试剂a是NaOH溶液, 写出单质X与NaOH溶液反应的离子方程式:。 (4) 若试剂b是H2SO4, 工业上用E、H2SO4和NaNO2为原料制备一种髙效净水剂Y (OH) SO4。已知还原产物为NO, 则该反应的化学方程式是。 (5) 工业上电解熔融的B制取X时, 若阳极产生的气体在标准状况下的体积为33.6m3, 则阴极产物的质量为kg。 四、铁及其化合物 试题精选 [例题] (2012·海南化学卷) 在FeCl3溶液蚀刻铜箔制造电路板的工艺中, 废液处理和资源回收的过程简述如下: Ⅰ:向废液中投入过量铁屑, 充分反应后分离出固体和滤液; Ⅱ:向滤液中加入一定量石灰水, 调节溶液pH, 同时鼓入足量的空气。 己知:Ksp[Fe (OH) 3]=4.0×10-38。回答下列问题: (1) FeCl3蚀刻铜箔反应的离子方程式为。 (2) 过程Ⅰ加入铁屑的主要作用是, 分离得到固体的主要成分是, 从固体中分离出铜需采用的方法是。 (3) 过程Ⅱ中发生反应的化学方程式为。 (4) 若过程Ⅱ中调节溶液的pH为5, 则金属离子浓度为。 (列式计算) 命题分析 铁及其化合物是高考元素化合物知识测试的热点, 尤其是Fe2+和Fe3+的考查较多, 其中铁及其化合物的相互转化是高考命题的核心内容。近几年, 单纯考查该部分内容的题目逐渐减少, 大多以铁及其化合物为载体, 考查氧化还原反应、离子反应、溶度积、中和滴定、原电池等知识, 侧重考查考生学科内知识的综合应用能力及信息加工处理能力。预测2013年的高考命题中, 可能出现有关变价金属Fe或Fe的化合物的探究性试题, 并与化学基本理论知识相结合, 以增加试题的综合性和区分度。 牛刀小试 1. (改编题) 碱式硫酸铁[Fe (OH) SO4]是一种用于污水处理的新型高效絮凝剂, 在医药上也可用于治疗消化性溃疡出血。工业上利用废铁屑 (含少量氧化铝、氧化铁等) 生产碱式硫酸铁的工艺流程如下: 已知:部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表: 回答下列问题: (1) 加入少量NaHCO3的目的是调节pH, 使溶液中的沉淀, 该工艺中“搅拌”的作用是。 (2) 在实际生产中, 反应Ⅱ常同时通入O2以减少NaNO2的用量, O2与NaNO2在反应中均作。若参与反应的O2有11.2L (标准状况) , 则相当于节约NaNO2的物质的量为。 (3) 碱式硫酸铁溶于水后产生的Fe (OH) 2+离子, 可部分水解生成Fe2 (OH) 42+ (聚合离子) 。该水解反应的离子方程式为。 (4) 在医药上常用硫酸亚铁与硫酸、硝酸的混合液反应制备碱式硫酸铁。根据我国质量标准, 产品中不得含有Fe2+及NO3-。为检验所得产品中是否含有Fe2+, 应使用的试剂为 (填字母代号) 。 A.氯水B.KSCN溶液 C.NaOH溶液D.酸性KMnO4溶液 五、铜及其化合物 试题精选 [例1] (2012·山东理综卷) 工业上由黄铜矿 (主要成分CuFeS2) 冶炼铜的主要流程如下: (1) 气体A中的大气污染物可选用下列试剂中的吸收。 a.浓H2SO4 b.稀HNO3 c.NaOH溶液d.氨水 (2) 用稀H2SO4浸泡熔渣B, 取少量所得溶液, 滴加KSCN溶液后呈红色, 说明溶液中存在 (填离子符号) , 检验溶液中还存在Fe2+的方法是 (注明试剂、现象) 。 (3) 由泡铜冶炼粗铜的化学反应方程式为。 (4) 以CuSO4溶液为电解质溶液进行粗铜 (含Al、Zn、Ag、Pt、Au等杂质) 的电解精炼, 下列说法正确的是。 a.电能全部转化为化学能 b.粗铜接电源正极, 发生氧化反应 c.溶液中Cu2+向阳极移动 d.利用阳极泥可回收Ag、Pt、Au等金属 解析: (1) 根据冰铜的元素组成, 可知气体A为SO2, 可以用碱性物质或氧化性物质来处理, 故选c、d。b项硝酸的还原产物NO也是大气污染物;a项浓硫酸虽然具有强氧化性, 但并不能与SO2反应, 因为没有中间价态。 (2) 能与KSCN溶液显红色的是Fe3+;要检验还存在Fe2+, 需选择能与Fe2+反应且有现象的试剂, 根据Fe2+的还原性, 可以选择具有强氧化性的酸性KMnO4溶液, 现象是紫色褪去。 (4) 电解过程中, 不可避免的会有部分电能转化为热能, 故a错;电解精炼过程中, 粗铜是作阳极, 与电池的正极相连, 发生氧化反应, 故b正确;电解过程中, 阳离子要往阴极移动, 故c错;比铜活泼性弱的金属会成为阳极泥, 故d正确。 (5) 在原电池中, 正极发生还原反应, 根据方程式可知, 是O2发生了还原反应;在硫酸溶液中, 正极的电极反应式为 (1) 某酸性CuCl2溶液中含有少量的FeCl3, 为得到纯净的CuCl2·2H2O晶体, 加入;调至pH=4, 使溶液中的Fe3+转化为Fe (OH) 3沉淀, 此时溶液中的c (Fe3+) =;过滤后, 将所得滤液低温蒸发、浓缩结晶, 可得到CuCl2·2H2O晶体。 (2) 在空气中直接加热CuCl2·2H2O晶体得不到纯的无水CuCl2, 原因是 (用化学方程式表示) 。由CuCl2·2H2O晶体得到纯的无水CuCl2的合理方法是。 (3) 某学习小组用“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0.36g试样溶于水, 加入过量KI固体, 充分反应, 生成白色沉淀。用0.1000mol/L Na2S2O3标准溶液滴定, 到达滴定终点时, 消耗Na2S2O3标准溶液20.00mL。 (1) 可选用作滴定指示荆, 滴定终点的现象是。 (2) CuCl2溶液与KI反应的离子方程式为。 (3) 该试样中CuCl2·2H2O的质量百分数为。 解析: (1) 因为要得到纯净的CuCl2·2H2O晶体, 所以不能引入杂质, 可加入CuO、Cu (OH) 2、Cu2 (OH) 2CO3等难溶于水的碱性物质;pH=4时, 溶液中c (OH-) =10-10 mol·L-1, c (Fe3+) =Ksp[Fe (OH) 3]/c3 (OH-) =2.6×10-9 mol·L-1。 命题分析 铜及其化合物知识作为热点内容, 频繁出现在近几年的高考试题中, 成为命题专家的“新宠儿”。试题大多以铜及其化合物的转化与性质为载体, 考查氧化还原反应、离子反应、热化学、盐类水解、溶度积及沉淀的生成、电解精炼铜、中和滴定等知识, 侧重考查考生的综合分析能力及迁移应用能力。预测今后高考命题, 仍将铜及其化合物作为热点, 主要涉及CuO和Cu2O、CuSO4、CuCl2等重要化合物, 题型不会发生大的变化, 仍以综合性试题为主, 可能在问题设置方式、题目信息材料选取等方面有所变化。 牛刀小试 1.某校化学研究性学习小组在学习了金属的知识后, 探究Cu的常见化合物的性质。过程如下: [提出问题] (1) 在周期表中, Cu、Al位置接近。Cu不如Al活泼, Al (OH) 3具有两性, Cu (OH) 2也具有两性吗? (2) 通常情况下, +2价Fe的稳定性小于+3价Fe, +1价Cu的稳定性也小于+2价Cu吗? (3) CuO有氧化性, 能被H2、CO等还原, 也能被NH3还原吗? [实验方案] (1) 解决问题 (1) 需用到的药品有CuSO4溶液、、 (填试剂名称) , 同时进行相关实验。 (2) 解决问题 (2) 的实验步骤和现象如下:取98g Cu (OH) 2固体, 加热至80～100℃时, 得到黑色固体粉末, 继续加热到1000℃以上, 黑色粉末全部变成红色粉末A。冷却后称量, A的质量为72g, 则A的化学式为。向A中加入适量的稀硫酸, 得到蓝色溶液, 同时观察到容器中还有红色固体存在。 (3) 为解决问题 (3) , 设计的实验装置如下 (夹持及尾气处理装置未画出) : 实验中观察到CuO变为红色物质。查资料可知, 同时生成一种无污染的气体。 [实验结论] (4) Cu (OH) 2具有两性, 证明Cu (OH) 2具有两性的实验现象是。 (5) 根据实验方案 (2) , 得出+1价Cu和+2价Cu稳定性大小的结论:在高温时, ;在酸性溶液中, 。 (6) CuO能够被NH3还原。 [问题讨论] (7) 有同学认为NH3与CuO反应后生成的红色物质是Cu, 也有同学认为NH3与CuO反应后生成的红色物质是Cu和A的混合物。请你设计一个简单的实验检验NH3与CuO反应后生成的红色物质中是否含有A?。 (8) 将Cu (OH) 2悬浊液加入葡萄糖溶液中, 并水浴加热, 产生的现象是, 化学方程式为。 2.孔雀石的主要成分为Cu2 (OH) 2CO3, 还含少量铁的氧化物和硅的氧化物。以下是实验室以孔雀石为原料制备CuSO4·5H2O晶体的流程图: (1) 孔雀石研磨的目的是。浸泡孔雀石的试剂A若选用过量的稀硫酸, 则产生的气体a是 (填化学式) , 固体a是 (填化学式) 。 (2) 使用试剂B的目的是将溶液中的Fe2+转化为Fe3+, 试剂B宜选用 (填选项序号) 。 A.酸性KMnO4溶液B.H2O2溶液 C.浓硝酸D.氯水 相应的化学反应方程式为。 (3) 试剂C的使用目的是调节溶液pH, 使Fe3+转化为沉淀予以分离。试剂C宜选用 (填选项序号) 。 A.稀硫酸B.NaOH溶液 C.氨水D.CuO 相应的离子方程式为。 (4) 1mol NH3通过加热的Cu2 (OH) 2CO3可以产生1.5mol金属铜, 发生反应的化学方程式为。 (5) 常温下, Fe (OH) 3的Ksp=1×10-39, 若要将溶液中的Fe3+转化为Fe (OH) 3沉淀, 使溶液中c (Fe3+) 降至1×10-3 mol/L, 必须将溶液pH调至。 六、碳、硅及其化合物 试题精选 [例1] (2012·全国新课标卷) 下列说法中正确的是 () A.医用酒精的浓度通常为95% B.单质硅是将太阳能转变为电能的常用材料 C.淀粉、纤维素和油脂都属于天然高分子化合物 D.合成纤维和光导纤维都是新型无机非金属材料 解析:A项医用酒精的浓度为75%, 而不是95%;C项油脂不是高分子化合物;D项光导纤维的成分为二氧化硅, 属于无机非金属材料, 合成纤维为有机材料而非无机非金属材料。 答案:B [例2] (2011·海南卷) “碳捕捉技术”是指通过一定的方法将工业生产中产生的CO2分离出来并利用。如可利用NaOH溶液来“捕捉”CO2, 其基本过程如下图所示 (部分条件及物质未标出) 。 下列有关该方法的叙述中正确的是 () A.能耗大是该方法的一大缺点 B.整个过程中, 只有一种物质可以循环利用 C.“反应分离”环节中, 分离物质的基本操作是蒸发结晶、过滤 D.该方法可减少碳排放, 捕捉到的CO2还可用来制备甲醇等产品 解析:由题可知基本过程中有两个反应: (1) 二氧化碳与氢氧化钠溶液反应, (2) 碳酸钙的高温分解。A项, 高温反应炉中CaCO3分解需要很多能量, 耗能大;B项, 循环利用的应该有CaO和NaOH两种物质;C项, “反应分离”过程中分离物质的操作应该是过滤;D项中甲醇工业上可用CO2制备。 答案:AD 命题分析 近几年有关碳、硅及其化合物的试题减少, 命题呈现两大趋势:一是以选择题形式考查Si、SiO2、硅酸盐的性质及用途;二是以选择题或填空题形式考查碳单质及其化合物在生活及高科技发展中的作用, 侧重考查考生的创新思维能力及理论联系实际的能力。预测今后高考命题的方向是:以碳、硅及其化合物为载体, 反映新材料、新技术的知识将被移植到命题范围内, 考查考生信息加工处理能力及迁移应用能力。 牛刀小试 1. (改编题) 二氧化硅 (SiO2) 又称硅石, 是制备硅及其化合物的重要原料 (如下图) 。下列说法正确的是 () A.SiO2既能与HF溶液反应, 又能与NaOH溶液反应, 属于两性氧化物 B.SiO2和Si都是光导纤维材料 C.在硅胶中加入CoCl2, 干燥时显蓝色, 吸水则变成粉红色, 可显示硅胶是否吸水失效 D.图中所示转化反应都是非氧化还原反应 2.碳和碳的化合物在人类生产、生活中的应用非常广泛, 如何降低大气中CO2的含量及有效地开发利用CO2, 引起了各国的普遍重视。通过资源化利用的方式将CO2转化为具有工业应用价值的产品 (如下图所示) , 是一种较为理想的减排方式。下列说法正确的是 () A.CO2高温催化分解为C、CO、O2的反应为放热反应 B.除去碳酸钠固体中少量NaHCO3可用热分解的方法 C.过氧化尿素和SO2都能使品红溶液褪色, 其原理相同 D.CO2合成甲醇及碳酸二甲酯, 其原子利用率为100% 七、氯、溴、碘及其化合物 试题精选 [例1] (2012·北京理综卷) 用下图所示装置进行下列实验, 实验结果与预测的现象不一致的是 () 答案:A [例2] (2012·福建理综卷) 实验室常用MnO2与浓盐酸反应制备Cl2 (反应装置如右图所示) 。 (1) 制备实验开始时, 先检查装置气密性, 接下来的操作依次是 (填序号) 。 A.往烧瓶中加入MnO2粉末 B.加热 C.往烧瓶中加入浓盐酸 (2) 制备反应会因盐酸浓度下降而停止。为测定反应残余液中盐酸的浓度, 探究小组的同学提出下列实验方案: 甲方案:与足量AgNO3溶液反应, 称量生成的AgCl质量。 乙方案:采用酸碱中和滴定法测定。 丙方案:与已知量CaCO3 (过量) 反应, 称量剩余的CaCO3质量。 丁方案:与足量Zn反应, 测量生成的H2体积。继而进行下列判断和实验。 (1) 判定甲方案不可行, 理由是。 (2) 进行乙方案实验:准确量取残余清液稀释一定的倍数后作为试样。 a.量取试样20.00mL, 用0.1000mol/L NaOH标准溶液滴定, 消耗22.00mL, 该次滴定测的试样中盐酸浓度为mol/L; b.平行滴定后获得实验结果。 (3) 判断丙方案的实验结果 (填“偏大”、“偏小”或“准确”) 。 [已知:Ksp (CaCO3) =2.8×10-9、Ksp (MnCO3) =2.3×10-11] (4) 进行丁方案实验:装置如下图所示 (夹持器具已略去) 。 (i) 使Y形管中的残余清液与锌粒反应的正确操作是将转移到中。 (ii) 反应完毕, 每间隔1分钟读取气体体积, 气体体积逐渐减小, 直至不变。气体体积逐次减小的原因是 (排除仪器和实验操作的影响因素) 。 解析: (1) 检查装置的气密性后要装药品, 应先加入固体药品, 然后加液体药品, 最后再加热发生反应, 故依次操作顺序是A→C→B。 (2) (1) 甲方案中, 溶液里除了剩余的HCl外, 还有MnCl2也可以与硝酸银生成沉淀, 故此方案不合理。 (2) 根据c (HCl) ·V (HCl) =c (NaOH) ·V (NaOH) 可得:盐酸的浓度为0.1100mol/L。 (3) 因为Ksp (MnCO3) <Ksp (CaCO3) , 则有, 使碳酸钙沉淀转化为碳酸锰沉淀;又因M (MnCO3) >M (CaCO3) , 使测得剩余的碳酸钙质量偏大, 与盐酸反应的碳酸钙质量偏小, 也使HCl的物质的量偏小。 (4) (i) 使Zn粒进入残留清液中让其发生反应, 目的是防止残留液因粘在试管壁上而使测得的结果偏小; (ii) 注意审题, 是“反应完毕, 每间隔1分钟读取气体体积”, 体积逐次下降, 原因是量气筒内气体是热的, 慢慢冷却导致体积减小。 答案: (1) A→C→B (2) (1) 残余清液中, n (Cl-) >n (H+) (其他合理答案均可) (2) 0.1100 (3) 偏小 (4) (i) Zn粒残余清液 (按序写出两项) (ii) 装置内气体尚未冷至室温 命题分析 卤族元素是典型的非金属元素, 也是高考测试的热点。命题主要集中在: (1) 氯气的制取及性质; (2) 氯水的成分及性质; (3) Cl2、Br2、I2的氧化性; (4) 饮用水消毒、加碘食盐等知识, 侧重考查考生对基础知识的掌握及应用情况, 题目的难度中等。预测今后的命题仍以考查卤族元素基础知识为主要内容, 同时兼顾考查基本概念和基本理论, 尤其是氧化还原反应、离子反应等内容, 与实际生产、生活相联系的知识必将成为今后高考命题的热点。 牛刀小试 1. (改编题) 某同学用下列装置制备并检验Cl2的性质。下列说法正确的是 () A.Ⅰ图中:如果MnO2过量, 浓盐酸就可全部消耗 B.Ⅱ图中:量筒中发生了加成反应, 观察到量筒中液面上升 C.Ⅲ图中:生成蓝色的烟 D.Ⅳ图中:湿润的有色布条能褪色, 将硫酸溶液滴入烧杯中, 至溶液显酸性, 结果有Cl2生成 2.实验室制取氯气的方法很多, 通常有如下三种: (1) 用二氧化锰与浓盐酸共热制取氯气。若将过量MnO2与20mL 12mol/L的浓盐酸混合加热, 充分反应后生成的氯气明显少于0.06mol。产生该结果的主要原因是: (1) , (2) 。 (2) 高锰酸钾与浓盐酸反应可制取氯气, 其反应的化学方程式为。若消耗0.1mol氧化剂, 则被氧化的还原剂的物质的量为mol。 (3) 现按如下操作进行有关氯气的制备及性质实验:在一片下衬白纸的圆形玻璃片上 (如下图) , A点滴一滴0.1mol/L KI溶液 (含淀粉溶液) , B点滴一滴FeSO4溶液 (含KSCN溶液) , C点滴一滴NaOH溶液 (含酚酞试液) , O点放少量KClO3晶体。向KClO3晶体上滴加一滴浓盐酸, 立即用表面皿盖好。回答下列问题: (1) A点反应的离子方程式为。 (2) B点的现象为。 (3) C点的溶液由红色变为无色, 是因为中和褪色还是漂白而褪色?请你设计实验予以证明:。 八、硫及其化合物 试题精选 [例1] (2011·上海化学卷) 浓硫酸有许多重要的性质, 在与含有水分蔗糖的作用过程中不能显示的性质是 () A.酸性B.脱水性 C.强氧化性D.吸水性 解析:浓硫酸与含水蔗糖的作用过程中, 先吸收水分 (表现吸收性) , 再使蔗糖脱水炭化 (表现脱水性) 并放出大量的热;在较高温度下, 浓硫酸与生成的炭发生氧化还原反应, 生成CO2、SO2和H2O, 体现浓硫酸的强氧化性。只有与碱、碱性氧化物等反应生成盐时, 浓硫酸才能体现出酸性。 答案:A [例2] (2012·北京理综卷) 直接排放含SO2的烟气会形成酸雨, 危害环境。利用钠碱循环法可脱除烟气中的SO2。 (1) 用化学方程式表示SO2形成硫酸型酸雨的反应:。 (2) 在钠碱循环法中, Na2SO3溶液作为吸收液, 可由NaOH溶液吸收SO2制得, 该反应的离子方程式是。 (3) 吸收液吸收SO2的过程中, pH随n (SO32-) ∶n (HSO3-) 变化关系如下表: (1) 上表判断NaHSO3溶液显性, 用化学平衡原理解释:。 (2) 当吸收液呈中性时, 溶液中离子浓度关系正确的是 (选填字母) 。 (4) 当吸收液的pH降至约为6时, 需送至电解槽再生。 再生示意图如下图所示: (1) HSO3-在阳极放电的电极反应式是。 (2) 当阴极室中溶液pH升至8以上时, 吸收液再生并循环利用。简述再生原理:。 (2) 由电荷守恒可知:c (H+) +c (Na+) =2c (SO32-) +c (HSO3-) +c (OH-) , 故c错;溶液显中性是c (H+) =c (OH-) , 代入电荷守恒等式可知a正确;由表知, 在pH=7.2时, n (SO32-) ∶n (HSO3-) =1∶1, 要使溶液显中性, n (HSO3-) 要稍多, 故c (HSO3-) >c (SO32-) , 则b正确。 命题分析 硫及其化合物是高考测试的重点, 命题主要集中在: (1) SO2的制取及性质 (漂白性、还原性等) ; (2) 二氧化硫与环境保护; (3) 浓硫酸的性质 (吸水性、脱水性、强氧化性) ; (4) SO42-的检验等, 题型为选择题或填空题, 侧重考查学生分析问题、解决问题的能力。 近几年, 以SO2的性质及转化、环境保护为背景的综合性试题逐渐增多, 大多以SO2的漂白性、还原性及污染性为切入点, 并将化学基本理论融于其中, 考查化学基础知识与基本技能, 增强学生的环境保护意识。 牛刀小试 1.某研究性学习小组欲探究SO2能否与BaCl2溶液反应生成BaSO3沉淀。查阅资料得知常温下BaSO3的Ksp为5.48×10-7, 饱和亚硫酸中c (SO32-) =6.3×10-8 mol·L-1。 (1) 将0.1mol·L-1的BaCl2溶液滴入饱和亚硫酸中, (填“能”或“不能”) 生成BaSO3沉淀, 原因是 (请写出必要的推断过程) 。 (2) 浓硫酸的沸点为338°C, 酒精灯火焰的温度为400～500℃, 甲同学用装置Ⅰ进行实验, 发现BaCl2溶液中出现白色沉淀, 且白色沉淀不溶于盐酸。 (1) 写出加热试管中发生反应的化学方程式:。 (2) 白色沉淀的化学式是, 请用离子方程式表示生成该白色沉淀的可能原因:。 (3) 乙同学认为甲同学的装置不完善, 设计了改进装置Ⅱ进行实验 (夹持装置和A中加热装置已略, 气密性已检验) 。 (1) 打开弹簧夹, 通入N2一段时间后关闭弹簧夹。 (2) 滴加一定量浓硫酸, 加热A, 一段时间后C中未见沉淀生成。 操作 (1) 的目的是, 洗气瓶B中的试剂是。 (4) 丙同学取乙实验后的C中溶液少许, 滴加一种无色溶液, 也产生不溶于盐酸的白色沉淀, 丙滴加的试剂可能是。 A.NaOH溶液B.NaAlO2溶液 C.H2O2溶液D.酸性KMnO4溶液 2.某实验小组同学为了探究铜与浓硫酸的反应, 对教材中的装置进行简单改进, 在大试管a中加了一根长玻璃导管 (见下图, 图中夹持仪器和加热仪器没有画出) 。 请回答下列问题: (1) 实验时, 试管b中观察到的现象是。 (2) 试管c是尾气吸收装置, 则其中的试剂是。 (3) 反应结束后在试管c的末端抽气, 目的是;大试管a中长玻璃导管的作用是。 (4) 实验中发现:在铜片表面有黑色固体生成, 未见其他颜色。为了研究黑色固体的成分, 他们进行了以下探究: (1) 甲同学猜想:黑色固体是未及溶解于酸的纯净的CuO。其猜想可用化学方程式表示为: (2) 乙同学认为黑色固体除CuO外还可能含有Cu2S和CuS。其理由可能是 (填字母代号) 。 a.Cu2S、CuS都是黑色的 b.Cu与浓H2SO4在加热条件下反应还可能放出O2 c.浓硫酸是氧化剂, 铜是还原剂, Cu元素的化合价升高与S元素的化合价降低有多种可能 (5) 丙同学认可乙的观点, 并计划通过实验测定黑色固体的成分。查资料后得知CuO、Cu2S和CuS高温灼烧后的最终残留物均为红色的Cu2O。他收集了部分铜片上的黑色固体, 经洗涤、 (填操作名称, 下同) 后, 称量, 质量为0.483g;然后灼烧、冷却、称量, 经后, 得到固体质量为0.420g。 (6) 丙同学确定黑色固体除CuO外肯定还含有。 九、氮及其化合物 试题精选 [例1] (2012·上海化学卷) 实验室制取少量干燥的氨气涉及下列装置, 其中正确的是 () A. (1) 是氨气发生装置 B. (3) 是氨气发生装置 C. (2) 是氨气吸收装置 D. (4) 是氨气收集、检验装置 解析: (1) 装置在管口处又生成NH4Cl, 无法制得NH3;选用装置 (3) , 使用浓氨水与CaO或NaOH作用, 可制取NH3; (2) 作为NH3的吸收装置, 漏斗插入水中, 不能防止倒吸;利用 (4) 收集NH3时, 易产生对流, 收集到的NH3不纯净。 答案:B [例2] (2012·江苏化学卷) 利用石灰乳和硝酸工业的尾气 (含NO、NO2) 反应, 既能净化尾气, 又能获得应用广泛的Ca (NO2) 2, 其部分工艺流程如下: (2) 上述工艺中采用气液逆流接触吸收 (尾气从吸收塔底部进入, 石灰乳从吸收塔顶部喷淋) , 其目的是;滤渣可循环利用, 滤渣的主要成分是 (填化学式) 。 (3) 该工艺需控制NO和NO2物质的量之比接近1∶1。若n (NO) ∶n (NO2) >1∶1, 则会导致;若n (NO) ∶n (NO2) <1∶1, 则会导致。 (4) 生产中溶液需保持弱碱性, 在酸性溶液中Ca (NO3) 2会发生分解, 产物之一是NO, 其反应的离子方程式为。 解析: (1) 平衡常数是生成物浓度的系数次幂的乘积与反应物浓度系数次幂的乘积之比, 故 (2) 气液逆流接触吸收, 可以使尾气中NO、NO2被充分吸收;滤渣是没有反应的Ca (OH) 2, 可循环利用。 命题分析 氮及其化合物知识内容丰富, 涉及知识面广, 是历年高考命题的热点之一, 其题目特点是形式新颖多变、知识覆盖面广、思维跨度大。命题主要集中在: (1) NO、NO2的性质及污染, (2) NH3的制取及性质, (3) HNO3的性质 (不稳定性、强氧化性) 等, 其中氮的氧化物与其他元素及其化合物相联系的问题是考查的热点。预测今后高考命题, 仍以氮元素及其化合物为载体, 以化工生产或环境保护为命题方向, 并将化学基本理论、化学实验融于其中, 考查学生综合分析问题的能力及迁移应用能力。 牛刀小试 1.某小组同学欲探究NH3催化氧化反应, 按下图装置进行实验。A、B装置可选药品:浓氨水、H2O2、蒸馏水、NaOH固体、MnO2。 (1) NH3催化氧化的化学方程式是。 (2) 装置B中产生气体的原因有 (结合化学用语解释) 。 (3) 甲乙两同学分别按上述装置进行实验。一段时间后, 装置G中溶液都变成蓝色。 (1) 甲观察到装置F中有红棕色气体, 生成红棕色气体的化学方程式是。 (2) 乙观察到装置F中只有白烟生成, 白烟的成分是 (写化学式) 。 (3) 用离子方程式解释装置G中溶液变成蓝色的原因:。 (4) 为帮助乙实现在装置F中也观察到红棕色气体, 可在原实验的基础上进行改进。 (1) 甲认为可调节K1和K2控制A、B装置中的产气量, 应 (填“增加”或“减少”, 下同) 装置A中的产气量, 或装置B中的产气量。 (2) 乙认为可在装置E、F间增加一个装置, 该装置可以是 (填序号) 。 (5) 为实现该反应, 也可用下图所示的装置替换上述装置中虚线框部分, 化合物X为。NH4HCO3的作用是。 2. (改编题) 一种“人工固氮”的新方法是在光照条件下, N2在催化剂表面与水蒸气发生反应生成NH3和氧气。已知: (1) 请根据以上信息, 写出“人工固氮”新方法的热化学方程式:。 (2) 进一步研究NH3生成量与温度的关系, 部分实验数据见下表 (反应时间3h) : (1) 50℃时, 从开始到3h内以O2物质的量浓度变化表示的平均反应速率为。 (2) 与目前广泛应用的工业合成氨方法相比, 该方法中固氮反应速率慢。请提出可提高其反应速率且增大NH3生成量的建议 (请写出两条) :、。 (3) 氨是氮肥工业的重要原料。某化肥厂生产铵态氮肥 (NH4) 2SO4的工业流程如下: (1) 往沉淀池中装入CaSO4悬浊液后, 需先通入足量NH3, 再通入CO2的原因是。 (2) 煅烧炉中产生的固态副产品为, 生产流程中能被循环利用的物质X为。 参考答案及解析 一、钠及其化合物 二、镁及其化合物 2.B解析:A项, 过程 (1) 中除去粗盐中的SO42-、Ca2+、Mg2+、Fe3+等杂质, Na2CO3溶液应加在BaCl2溶液之后, 以除去过量的Ba2+;C项, MgCl2易发生水解, 应在HCl气流中加热MgCl2·6H2O, 以防止水解;D项, Ksp[Mg (OH) 2]=c (Mg2+) ·c2 (OH-) =1.2×10-11, 母液中c (Mg2+) =1.2×10-3 mol·L-1, 则c (OH-) =1×10-4 mol·L-1, 溶液的pH=10。 三、铝及其化合物 1.D解析:炉渣经盐酸浸泡, Fe2O3、FeO、Al2O3均溶于其中, 生成FeCl3、FeCl2、AlCl3, 过滤除去SiO2;氧化处理将Fe2+转化为Fe3+, 加足量NaOH溶液, Fe3+转化为Fe (OH) 3沉淀, Al 3+则变成[Al (OH) 4]-或AlO2-。 2.D解析:A项NaAlO2溶液中逐滴加入HCl溶液, 先产生Al (OH) 3沉淀, HCl溶液过量时, 沉淀逐渐溶解;B项Ca (OH) 2溶液中通入CO2气体, 先产生CaCO3沉淀, CO2过量时沉淀逐渐溶解;C项滴加NaOH溶液先中和盐酸, 后与AlCl3反应产生沉淀, NaOH过量时, 沉淀逐渐溶解;D项图像的形状正确, 但Ca (OH) 2、KOH消耗CO2的物质的量关系错误。 解析:氧化物A呈红棕色, 则A为Fe2O3, 显然反应 (1) 为铝热反应, 生成的单质Y为Fe, B为Al2O3。Fe2O3与Fe均可以与试剂b反应, 显然b为酸, 则D中的阳离子为Fe3+。 四、铁及其化合物 1. (1) Al 3+加快反应速率 (2) 氧化剂2mol (4) D 解析: (1) 过量的Fe使Fe3+转化为Fe2+, 调节pH为4.4～7.5, 可以使Al 3+全部沉淀出来, 而Fe2+未沉淀。 (2) 从反应Ⅱ可知, NaNO2转化为NO, 故NaNO2作氧化剂, 增加O2的量, 可以减少NaNO2的用量, 说明O2也作氧化剂。根据电子转移总数可知, NaNO2中N元素的化合价变化为1, 而O2中O元素的化合价变化为4, 故节约NaNO2的物质的量为 (4×11.2L) / (22.4L·mol-1) =2mol。 (4) Fe2+具有较强的还原性, 应选择酸性KMnO4溶液。 五、铜及其化合物 解析: (1) 类比Al (OH) 3的两性, 根据与强酸 (如盐酸、稀硫酸等) 、强碱 (如NaOH、KOH溶液等) 发生反应的情况, 确定是否具有两性。 (5) 由实验方案 (2) 现象可知, 低温得到CuO, 高温得到Cu2O, 所以高温下+1价铜较稳定;由加酸后现象可知, 酸性条件下+2价铜较稳定。 (7) 本题实质是检验Cu中是否含有Cu2O, 可根据Cu2O在酸性条件下发生歧化反应判断;若溶液变成蓝色, 即溶液中含有Cu2+, 则可证明含有Cu2O。反之, 则无。 解析: (1) Cu2 (OH) 2CO3与稀硫酸反应生成CO2, 孔雀石中硅的氧化物不溶于稀硫酸, 则固体a为SiO2。 (2) 四个选项中能将Fe2+转化为Fe3+, 且不引入新杂质的是H2O2溶液。 (3) 调节溶液pH, 可加入能与H+反应的物质, 如碱溶液、金属氧化物等, 考虑不能引入新杂质, 可选用CuO、Cu (OH) 2等。 (4) 1mol NH3可以产生1.5mol金属铜, 而生成1.5mol Cu时转移3mol电子。故1mol NH3转移3mol电子。设NH3对应氧化产物中N元素的化合价为x, 根据电子得失守恒有[x- (-3) ]×1mol=3mol, 则x=0, 即NH3的氧化产物为N2, 由此可写出化学方程式。 (5) 由题意可知, Ksp=c (Fe3+) ·c3 (OH-) =1×10-39, 若溶液中c (Fe3+) =1×10-3 mol/L, 则有c (OH-) =1×10-12 mol/L, 所以溶液的pH=2。 六、碳、硅及其化合物 2.B解析:A项CO2在Fe3O4催化作用下, 利用太阳能分解为C、CO、O2, 该反应为吸热反应。B项NaHCO3受热分解, 转化为Na2CO3。C项过氧化尿素具有强氧化性, 使品红溶液褪色, 为强氧化性漂白;而SO2使品红溶液褪色, 是化合漂白, 其原理不同。D项CO2合成甲醇及碳酸二甲酯的原子利用率不是100%。 七、氯、溴、碘及其化合物 1.D解析:A项浓盐酸与MnO2反应需要较浓的盐酸才可反应, 因此盐酸不会因MnO2过量而完全消耗;B项中Cl2与CH4发生了取代反应, 消耗Cl2且生成的HCl溶于水, 量筒中液面上升;C项生成的CuCl2是棕黄色烟;D项Cl2被NaOH溶液吸收可生成NaCl、NaClO, 当加入稀H2SO4溶液时, 可发生归中反应生成Cl2。 2. (1) (1) 加热过程中, HCl大量挥发 (2) 盐酸变稀后不再发生反应 (顺序可以颠倒) 解析: (1) 浓盐酸与MnO2在加热条件下发生反应得到Cl2, 而稀盐酸则不能。反应过程中不断消耗HCl, 且加热时HCl不断挥发, 导致盐酸的浓度变小, 反应结束时尚有HCl剩余。 (2) 反应中, Mn元素由+7变为+2, Cl元素由-1变为0价, 则KMnO4为氧化剂, HCl为还原剂;消耗0.1mol KMnO4时, 转移0.5mol电子, 则有0.5mol HCl被氧化。 八、硫及其化合物 1. (1) 不能此时溶液中c (Ba2+) <0.1mol·L-1, c (SO32-) <6.3×10-8 mol·L-1, 其浓度商Q=c (Ba2+) ·c (SO32-) <0.1×6.3×10-8=6.3×10-9<Ksp (BaSO3) =5.48×10-7 (3) 排除装置内的空气 (O2) 饱和NaHSO3溶液 解析: (2) 装置Ⅰ中铜与浓硫酸发生反应, 加热的温度超过了浓硫酸的沸点, 在加热过程中, 除了生成SO2外, 还有挥发出来的H2SO4;由于SO2通入BaCl2溶液不会产生BaSO3沉淀, 故沉淀只能为BaSO4, 该沉淀的生成既可能是H2SO4与BaCl2直接反应, 也可能是O2将SO32-氧化成SO42-后生成的。 (3) 欲证明SO2究竟能否与BaCl2溶液生成沉淀, 要排除H2SO4和O2的干扰, 故通入N2排出装置内的空气, 混合气体通过NaHSO3溶液除去H2SO4。 (4) 丙同学所取溶液为溶有SO2的BaCl2溶液, 若加入NaOH溶液, 溶液呈碱性, 生成BaSO3沉淀, 能溶于盐酸;若加入NaAlO2溶液, 生成的沉淀为BaSO3和Al (OH) 3, 二者都可溶于盐酸;若加入H2O2溶液, 则生成BaSO4沉淀, 不溶于盐酸;酸性KMnO4溶液能氧化SO32-, 但溶液呈紫色。 2. (1) 品红溶液褪色 (2) NaOH溶液 (其他合理答案均可) (3) 使生成的二氧化硫完全被吸收使得抽气容易进行 (5) 干燥恒重操作 解析: (3) 反应结束后在试管c的末端抽气, 使装置内生成的SO2都被c中试剂吸收。试管a中长玻璃导管的作用是平衡气体压强, 使抽气操作容易进行。 (5) 固体物质经洗涤、干燥后再进行称量;固体灼烧、冷却、称量, 多次称量质量不变时, 认为反应完全。 (6) 根据灼烧前后, 固体质量的变化确定黑色固体中可能含有的物质。 九、氮及其化合物 (4) (1) 增加减少 (2) abc (5) Na2O2 NH4HCO3分解放出NH3, 同时放出的CO2和H2O与Na2O2反应生成O2 解析: (2) 装置A中利用H2O2在MnO2催化下分解制取O2;装置B利用浓氨水与NaOH固体作用制取NH3, 氨水中存在平衡:NH3+H2O幑幐NH3·H2O幑幐NH4++OH-, 加入NaOH固体, OH-浓度增加, 平衡向左移动或NaOH固体溶于水放出大量热, 均有利于NH3逸出。 (4) (1) 为使装置F中观察到红棕色气体, 应增加O2的量或减少NH3的量, 以确保NH3充分发生催化氧化, 且过量的O2与生成的NO反应生成NO2气体。 (2) 可在E和F之间增加吸收NH3的装置 (如b、c) 或吸收H2O (g) 的装置 (如a) , 防止生成NH4NO3。 (5) NH4HCO3受热分解产生CO2、NH3和H2O (g) , Na2O2固体与CO2、H2O (g) 反应同时释放出O2, 利用碱石灰吸收未反应的CO2和H2O (g) 。 (3) (1) 氨在水中溶解度大, 使溶液呈碱性, 有利于吸收CO2, 增大c (CO32-) , 促使CaSO4转化为CaCO3, 同时生成 (NH4) 2SO4 (2) CaO (或生石灰) CO2 (或二氧化碳) 解析: (1) N2与H2O发生反应的方程式为N2 (g) +3H2O (g) 幑幐2NH3 (g) +3/2O2 (g) , 则有ΔH= (945kJ·mol-1+6×463kJ·mol-1) - (6×391kJ·mol-1+3/2×498kJ·mol-1) =+630kJ·mol-1。 (3) (1) CO2在水中的溶解度较小, 先通入足量NH3, 形成碱性溶液, 有利于吸收CO2, 增大c (CO32-) , 促使CaSO4转化为CaCO3, 同时生成 (NH4) 2SO4。 (2) 煅烧炉中CaCO3发生分解, 固态产物为CaO (生石灰) ;由流程图示可知, 能循环利用的物质为CO2。 关键词：高考试题,元素推断,设计技巧,解答策略 总结2016年高考元素及其化合物性质的推断题主要以短周期元素构成的二元化合物及其转化关系为题材,提供有关物质的性质,考查学生对题给元素的推断、有关元素原子半径大小的判断、非金属性强弱的推断、以及有关元素组成化合物的状态与性质等知识. 例1(理综1卷)短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增加.m、p、r是由这些元素组成的二元化合物,nn是元素Z的单质,通常为黄绿色气体,q的水溶液具有漂白性,0.01 mol·L-1r溶液的pH为2,s通常是难溶于水的混合物.上述物质的转化关系如图1所示.下列说法正确的是() (A)原子半径的大小W<X<Y (B)元素的非金属性Z>X>Y (C)Y的氢化物常温常压下为液态 (D)X的最高价氧化物的水化物为强酸 解析:命题意图:考查学生运用题给信息和物质转化框图进行元素推断的能力、运用元素周期表和元素周期律解决问题的能力. 干扰设置:由物质的相互反应和某些物质的特性推断物质;由物质组成推断组成元素;由光化学反应和n、r、s的性质推断未知物质p、s;未指明二元化合物m、p、r是由那些元素组成的;O和Cl元素非金属性强弱比较. 正确解答:依题意,黄绿色气体单质n是Cl2,Cl2的组成元素Z是Cl元素;根据框图和q的水溶液有漂白性、0.01 mol·L–1r溶液的pH为2推断,q是次氯酸(HCl O)、r是盐酸(HCl),然后逆推断确定m是H2O;根据中学有关Cl2的光化学反应只有与H2、CH4反应两个,以及s通常是难溶于水混合物推断,s是有机混合物,从而确定p是甲烷(CH4),s是CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4,组成这些物质的元素有H、O、C、Cl四种,根据短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增加推断,W是氢元素,X是碳元素,Y是氧元素,Z是氯元素. 原子半径的大小为W(H)<Y(O)<X(C),选项(A)错误;元素的非金属性为X(O)>Z(Cl)>Y(C),选项(B)错误;Y(O)的氢化物有H2O、H2O2,常温常压下它们都为液态,选项(C)正确;X(C)的最高价氧化物是CO2,对应的水化物是H2CO3,碳酸是弱酸,选项(D)错误.答案选(C). 总结归纳:(1)中学化学里的光化学反应现在只介绍三个:H2与Cl2光照爆炸、CH4与Cl2光照反应、浓硝酸光照分解.原来还介绍了Ag Br、Ag I见光分解.(2)中学化学里有漂白性的物质主要有:次氯酸、次氯酸钠、次氯酸钙、过氧化钠、过氧化氢、二氧化硫等.(3)粒子半径大小比较.原子半径:同一周期看左右,r(左)>r(右);同一主族看上下,r(下)>r(上).离子半径:电子层不同看多少:r(层多)>r(层少),电子层结构相同看Z大小:r(小)>r(大).同一元素原子和离子:看价态高低,r(低价)>r(高价);(4)元素非金属性比较:同一周期看左右,r(右)>r(左);同一主族看上下,r(上)>r(下);不同周期和主族看电负性,电负性大的非金属性强. 例2(理综2卷)a、b、c、d为短周期元素,a的原子中只有1个电子,b2-和c+的电子层结构相同,d与b同族.下列叙述错误的是() (A)a与其他三种元素形成的二元化合物中其化合价均为+1 (B)b与其他三种元素均可形成至少两种二元化合物 (C)c的原子半径是这些元素中最大的 (D)d与a形成的化合物的溶液呈弱酸性 解析:命题意图:根据简洁的题意进行元素的推断、进而考查H元素的化合价、元素间形成二元化合物的最少种数、原子半径大小的比较、化合物的性质等. 干扰设置:未说明“短周期元素a、b、c、d”的原子序数依次增大、而通过“b2-和c+的电子层结构相同,d与b同族”分析来确定短周期元素a、b、c、d的原子序数是依次增大的. 正确解答:依题意,a是H元素,因b2-和c+的电子层结构相同,则b是O元素,c是Na元素;又d与b同族,则d是S元素.H元素通常显+1价,但与Na、K、Ca等活泼金属化合生成Na H、KH、Ca H2时,H元素则显-1价,选项(A)错误.O与H可形成H2O、H2O2;O与Na可形成Na2O、Na2O2;O与S可形成SO2、SO3;选项(B)正确.在这四种元素中,Na原子的半径最大,S与H形成的H2S溶于水得到氢硫酸,显弱酸性,选项(C)(D)正确.答案选(A). 总结归纳:(1)H只有一个电子层1个电子,通常显+1价,但与活泼金属化合时,H元素则显-1价.(2)O与H、Na、S分别能形成两种常见的二元化合物;O与C、N、Cl分别能形成多种二元化合物.(3)卤素和S的氢化物溶于水得到无氧酸,显酸性.在非金属元素中,只有N的氢化物(NH3)溶于水得到弱碱氨水,显碱性.(4)短周期主族元素中,Na的原子半径最大. 例3(理综3卷)四种短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,W、X的简单离子具有相同电子层结构,X的原子半径是短周期主族元素原子中最大的,W与Y同族,Z与X形成的离子化合物的水溶液呈中性.下列说法正确的是() (A)简单离子半径:W<X<Z (B)W与X形成的化合物溶于水后溶液呈碱性 (C)气态氢化物的热稳定性:W<Y (D)最高价氧化物的水化物的酸性:Y>Z 解析:命题意图:根据原子的特性和化合物的性质推断元素、根据简单离子具有相同电子层结构分析推断元素、并判断有关化合物性质的正误. 干扰设置:短周期主族元素Z与Na形成的离子化合物的水溶液呈中性、W的简单离子与Na+具有相同电子层结构、W是什么元素不定. 正确解答:短周期主族元素中,原子半径最大的是Na,所以,X是Na元素,Z比Na的原子序数大、且Z与X形成的离子化合物的水溶液呈中性,则Z是Cl元素,W的简单离子与Na+具有相同电子层结构,W的原子序数比Na小,W可能是N、O、F,而W与Y同族,W不可能是F,因此,W与Y可能是N与P或O与S.简单离子半径:W(O2-或N3-)<X(Na+)<Z(Cl-)错误,应是X(Na+)<W(O2-或N3-)<Z(Cl-).W与X形成的化合物可能是Na3N或Na2O,溶于水后都有Na OH生成,溶液呈碱性,选项(B)正确.气态氢化物的热稳定性:W(NH3或H2O)<Y(PH3或H2S)错误.最高价氧化物的水化物的酸性:Y(H3PO4)>Z(HCl O4)或Y(H2SO4)>Z(HCl O4)都错误.答案选(B). 总结归纳:(1)电子层结构相同的离子,其半径随着原子序数的增大而减小:r(N3-)>r(O2-)>r(F-)>r(Na+)>r(Mg2+)>r(Al3+);r(S2-)>r(Cl-)>r(K+)>r(Ca2+).(2)非金属性越强,对应的氢化物越稳定、其最高价氧化物对应的水化物酸性越强. 例4(上海卷)已知W、X、Y、Z为短周期元素,原子序数依次增大.W、Z同主族,X、Y、Z同周期,其中只有X为金属元素.下列说法一定正确的是() (A)原子半径:X>Y>Z>W (B)W的含氧酸的酸性比Z的含氧酸的酸性强 (C)W的气态氢化物的稳定性小于Y的气态氢化物的稳定性 (D)若W与X原子序数差为5,则形成化合物的化学式为X3W2 解析:命题意图:根据给定条件推断元素、并判断原子半径大小、气态氢化物的稳定性大小、最高价氧化物对应水化物的酸性强弱、元素形成化合物化学式的可能性. 干扰设置:“只有X为金属元素”的不定元素中可能元素的推断设计、以“含氧酸的酸性强弱”代替“最高价氧化物对应水化物的酸性强弱”、以“W、Z同主族,X、Y、Z同周期,其中只有X为金属元素”为条件确定W的可能位置. 正确解答:由“W、Z同主族,X、Y、Z同周期,其中只有X为金属元素”推断,W是第二周期的非金属元素,X是第三周期的金属元素,Y、Z是第三周期的非金属元素,且Y的主族序数比W、Z小.选项(A)正确.选项(B)中没有说明它们是否为最高价氧化物对应的水化物(含氧酸)的酸性,错误.W的气态氢化物的稳定性应大于Y的气态氢化物的稳定性,选项(C)错误.若W与X原子序数差为5,则W与X可能是7N与12Mg、8O与13Al,形成化合物的化学式一定为X3W2错误.答案选(A). 总结归纳:(1)原子半径大小比较、最高价氧化物对应水化物酸性强弱的比较、气态氢化物稳定性大小比较等见例1(3)和例2(2)中.(2)例3和例4中都设计了可能元素的推断———先根据题设条件确定某种元素的范围、再根据条件和性质确定可能元素的是哪几种、最后回答题中问题的正误.这是推断能力较强的一种考查形式. 例5(江苏卷)短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大,X原子的最外层有6个电子,Y是迄今发现的非金属性最强的元素,在周期表中Z位于IA族,W与X属于同一主族.下列说法正确的是() (A)元素X、W的简单阴离子具有相同的电子层结构 (B)由Y、Z两种元素组成的化合物是离子化合物 (C)W的简单气态氢化物的热稳定性比Y的强 (D)原子半径:r(X)<r(Y)<r(Z)<r(W) 解析:命题意图:考查元素推断及其元素的原子结构、原子半径大小比较、元素的性质及其气态氢化物的热稳定性的大小. 干扰设置:以“非金属性最强”的条件确定元素、再以此元素和原子序数大小关系及主族序数关系确定其他元素. 正确解答:依题意,Y是F元素,则X是O元素,Z是Na元素,W是S元素.O2-比S2-少一个电子层,选项(A)错误.F是活泼的非金属元素,Na是活泼的非金属元素,它们形成的Na F是离子化合物,选项(B)正确.S的非金属性弱于F,H2S的热稳定性小于HF,选项(C)错误.原子半径大小应是:r(F)<r(O)<r(S)<r(Na),即r(Y)<r(X)<r(W)<r(Z),选项(D)错误.答案选(B). 总结归纳:(1)在元素周期表中,非金属性最强的是F,在自然界中,金属性最强的Cs.在元素周期表的知识中,有很多元素之“最”或特性或特殊结构等,都要熟练掌握,这有利于推断时作突破口.(2)活泼的金属元素与活泼的非金属元素能形成离子化合物. 例6(浙江卷)短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X原子核外最外层电子数是其电子层数的2倍,X、Y的核电荷数之比为3∶4.W-的最外层为8电子结构.金属单质Z在空气中燃烧生成的化合物可与水发生氧化还原反应.下列说法正确的是() (A)X与Y能形成多种化合物,一般条件下都能与Z的最高价氧化物的水化物发生反应 (B)原子半径大小:X<Y,Z>W (C)化合物Z2Y和ZWY3都只存在离子键 (D)Y、W的某些单质或两元素之间形成的某些化合物可作水的消毒剂 解析:命题意图:考查元素周期表的结构、原子结构、给定条件下的元素推断、以及这些元素形成化合物的性质. 干扰设置:“不定”元素X的范围、排除、确定;隐含条件的设定、“选点”突破后其他条件的使用转化与元素推断. 正确解答:短周期元素中,原子核外最外层电子数是其电子层数的2倍的元素有He、C、S三种,由于X、Y的核电荷数之比为3∶4,所以,X是C元素,Y是O元素,W是Cl元素,Z是Na元素.C与O能形成CO、CO2等多种氧化物,但CO与Na OH溶液不反应,选项(A)错误.原子半径大小:X(C)<Y(O)错误.化合物Z2Y(Na2O)只存在离子键,而ZWY3(Na Cl O3)含有离子键和共价键,选项(C)错误.O3、Cl2、Cl O2可作水的消毒剂,选项(D)正确.答案选(D). 总结归纳:(1)短周期元素中,原子核外最外层电子数是其电子层数的2倍的元素有He、C、S三种. (2)短周期元素中,能在空气中燃烧的金属单质,有Na和Mg,分别生成Na2O2和Mg3N2,Na2O2可与水发生氧化还原反应,Mg3N2与水发生非氧化还原反应: (3)CO、NO属于不成盐氧化物,与NaOH溶液不能发生反应. 例7(海南卷)短周期元素X、Y、Z、M的原子序数依次增大,元素X的一种高硬度单质是宝石,Y2+电子层结构与氖相同,Z的质子数为偶数,室温下M单质为淡黄色固体,回答下列问题: (1)M元素位于周期表中的第＿＿周期、第＿＿族. (2)Z元素是＿＿,其在自然界中常见的二元化合物是.(下转第59页) (3)X与M的单质在高温下反应的化学方程式为＿＿,产物分子为直线形,其化学键＿＿属共价键(填“极性”或“非极性”). (4)四种元素中的＿＿可用于航空航天合金材料的制备,其单质与稀盐酸反应的化学方程式为＿＿. 解析:命题意图:考查题设条件下的元素推断、元素在周期表中的位置、元素及其化合物的性质、有关反应的化学方程式. 干扰设置:本题比较简单,无明显干扰条件.但“X元素单质的特殊用途、M单质的特殊颜色、Z的质子数为偶数”和“C与S在高温下的化学方程式”对考生略有障碍. 正确解答:X是C元素,它的单质金刚石是宝石;Y是12Mg元素;M是16S元素;质子数在12到16之间的偶数只有14,则Z是Si元素. 总结归纳:(1)金刚石是由C元素构成的单质.红宝石、蓝宝石是含有杂质的天然氧化铝. (2)镁、铝可用于航空航天合金材料的制备. 元素化合物知识尽管涉及的内容较多，但在各元素族的知识结构与学习程序上大致是相同的，本文论述自己在教学实践中总结出的一套行之有效的学习元素化合物知识的系统方法，与广大师生探讨。 一、激发学生求知欲，提高学生思维的积极性，每一堂课都应给学生创设积极思维的条件和途径。 我们在元素及化合物知识日常教学中一定要注重创设学习的情景，激发探究欲望，引导学生积极参与和体验探究过程，有计划地学习科学方法、培养科学探究能力和养成科学态度。“探究”其实是一种“思想”或一种“意识”，探究的最高境界，不是拉开架势、摆足仪器药品，“轰轰烈烈”地搞实验研究，而是把原先我们习惯于直接呈现给学生的知识、或代替学生总结的规律方法，通过探究方式的引导，让学生能自己发现、感悟出来，让学生感到这节课学习知识、结论、规律、方法是好像都是“我自己获得或感悟出来的”，而不是老师强加给我的。一节好的探究课，可能并非充斥着“实验”，但却时时处处充满着探究。换句话说，一节充斥着“实验”的课，可能全是在验证或在训练实验技能，丝毫看不到探究的影子。 二、引导学生运用分析、综合、比较、推理、判断等方法，对每一章节知识进行归纳小结。 还要注意揭示元素化合物之间的内在联系，有意识地引导学生来总结归纳。例如利用物质之间的相互关系，将有关的化学方程式串起来进行记忆，能达到使知识网络化，促使学生加强联想和意义识记，提高学习效率的目的。如在复习《硫的转化》时，应注重引导学生把分散的知识形成体系。 通过学习，不仅给学生掌握了基本知识，增强记忆，还能帮助学生归纳总结，形成线索、形成知识网络，有利于把新旧知识网络化，有利于提高网络意识，有利于培养学生的创造思维习惯，培养学生的创新精神，创造能力。 三、重视实验和其它直观教学手段的运用 新课程下的必修化学元素化合物增加了大量的实验探究和实验演示，教学打破了原来的授课模式，建立了以学生自主探究的知识认识体系。这必然使得教师的授课必须由原来的课堂“灌输”式转化为实验室中的实验探究授课。符合化学的学科特征---以实验为基础的学科 高中化学的演示实验和分组实验几乎集中在元素化合物这一部分中，所以加强实验的教学是化学课堂教学非常重要的一个环节。化学是从实验入手研究 的，化学实验具有直观性和趣味性，是我们培养学生形象思维的最佳场所。通过学生对实验现象的观察分析，使感觉材料进行秩序化、整体化以形成直接的感性反映形式。在讨论金属钠与氯气反应时，我们可以充分利用现象来进行形象思维能力的培养，实验前钠存放在煤油中，通过让学生观察思考，很容易得出钠是比较活泼的金属，然后通过反应时的剧烈程度引导使学生能对氯气的氧化性有一个直观的认识，再者通过生成白烟过程的思考，可以得到金属钠与氯起化合，用形象的原子结构示意图，分析氯化钠的形成过程，使微观的感念和反应具体化、形象化，锻炼学生的形象思维，提高学习化学的兴趣。所以我们应做好课堂的演示实验和学生的分组实验，利用实验为我们的教学服务。 四、加强习题练习。学生思维能力的提高，不是一朝一夕的事，而是通过教师日积月累的点拨和学生的勤练来实现的。 一、用举例法帮助学生掌握元素及其化合物的概念 在初中化学教学中, 化学概念的教学是一大重点, 也是一大难点, 很多学生都不能理解, 教师也不好教。尤其是在进行元素及化合物概念的教学时, 由于表达的字数过多, 又比较专业, 教师讲起来拗口, 学生学习起来很难理解和接受。这时教师就要采用通俗易懂的语言来帮助学生对这些概念进行分析, 要把概念中深层的实质部分挖掘出来, 让复杂的概念更加形象化, 更加具体化, 便于学生加以记忆和掌握。例如, 教材上讲的元素是指有相同核电荷数的一类原子的总称。学生就会感很茫然, 不明白什么样的才具有相同的核电荷数, 这时教师可以利用举例法, 让学生更加容易理解和掌握, 如H原子和H离子虽然不是同一种原子, 但是它们属于同一类原子, 都含有H, 因此都叫H元素。又如, 在教学化合物的概念时, 教材中讲得比较笼统, 化合物是含有不同种元素的纯净物的总和, 那么纯净物是指什么物体呢?化合物是两种或两种以上元素组成的, 虽然学生对元素有所了解, 但是放在化合物中来理解, 又不是那么明白了, 所以利用举例来进行说明是最好的方法。例如, 水是化合物, 在常温常压下是液体, 有一定的沸点凝固点, 又具有一定的组成成分, 是由氢、氧两种元素组成的。即1个水分子H2O是由1个氧原子和2个氢原子构成, 即常说的水分子是由氢原子和氧原子组成的。再如, 氯化钠也是一种化合物, 它是通过盐酸和氢氧化钠化学作用后而形成的, 这样学生理解起来就容易多了。 二、要求学生掌握元素及化合物的书写原则, 做到正确书写写 目前已经发现的化学元素就有一百多种, 如果用文字来表示各种元素以及由它们组成的单质和化合物就特别麻烦。一般是用拉丁文名称的第一个大写字母或第一大写字母再附加一个小写字母来区别元素符号的, 但是学生书写起来总是出错。怎样才能区分它们并做到正确书写化学元素及其化合物呢?在平时课堂教学中, 教师就要特别加以强调和指点, 要求学生一定要掌握书写的原则, 做到正确书写。 1. 要求学生正确理解书写原则 书写元素符号时, 第一个字母用英语中的大写字母来书写, 第二个字母用小写, 并注意印刷体与手写体的不同, 如氢———H, 氧———O, 钙———Ca, 铜———Cu, 铝———Al, 等等。 2. 要求学生反复训练, 出现错误及时纠正 元素符号和化合物的书写是要经过不断地练习, 才能让学生记得牢固, 写得正确。因此, 在平时的课堂教学中, 教师要给学生反复训练的机会, 一旦出现错误就要及时纠正, 让学生做到正确书写和理解。例如, 在进行写作时, 千万要注意不能把H氢写成h, 不能把Zn锌写成zn, 不能把Ca钙写成ca, 不能把Mg镁写成mg, 不能Cl氯写成cl, 不能把Hg汞写成hg, 在书写化合物时, 也要注意, K2CO3不能书写成k2co3。一旦发现错误, 教师就要及时给予纠正, 可以利用竞赛的方法来进行元素符号和化合物的书写, 并评比出优胜者, 调动学生的学习兴趣, 提高学生的书写的正确率和书写速度。 三、采用不同记忆法加深学生对元素及其化合物的记忆 元素符号及化合物是学习初中化学的基础, 熟练掌握它是学好初中化学的关键, 初学者往往觉得枯燥乏味, 难以记忆。在教学中, 教师可以介绍几种常用的记忆方法来帮助学生加以记忆。 1. 谐音记忆法 通过谐音记忆, 能帮助学生把零散的、枯燥的知识进行整理, 形成有趣的语句, 更能激发起学生的兴趣。例如, 对于地壳中所含元素的质量分数较大的前五位元素的排列顺序可以用这种方法来加以记忆, 从而激起学生的求知欲。如用“养闺女贴该”来表示氧、硅、铝、铁、钙前五位元素的顺序, 记忆起来十分有趣。 2. 歌诀记忆法 歌诀记忆法是一种科学的记忆方法, 它的主要特点是:趣味性强, 便于学生诵读。例如, 对化合价一般采用以下歌诀记忆法:一价氢氯钾钠银, 二价氧钙钡镁锌, 三铝四硅五价磷, 二三铁、二四碳, 二四六硫都齐全, 铜汞二价最常见, 勿忘单质都为零。 3. 顺口溜记忆法 化合物的学习中, 在进行化合价和化学式的联系时, 通过可以编顺口溜来加以记忆, 如:一排顺序二标价, 绝对价数来交叉, 偶然角码要约简, 写好式子要检查。 【元素及其化合物论文】推荐阅读： 金属元素及其化合物06-18 微量元素及其应用技术10-30 元素化合物的复习策略论文07-01 元素及化合物12-07 元素化合物知识教学11-15 学习元素与化合物01-08 元素化合物的教学01-10 聚乳酸及其聚合物论文12-24 学习元素化合物的方法10-03 高一化学元素化合物01-02非金属元素及其化合物 篇4
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