高考化学二轮复习(新高考版) 第1部分 专题4 考点二 元素及其化合物的转化关系（含解析）

这是一份高考化学二轮复习(新高考版) 第1部分 专题4 考点二 元素及其化合物的转化关系（含解析），共12页。试卷主要包含了树立物质转化思想，重要反应规范书写等内容，欢迎下载使用。
考点二　元素及其化合物的转化关系
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

(一)钠及其化合物
钠是“极其活泼”金属的代表，学习钠的性质可类比知道第ⅠA族、第ⅡA族活泼金属的一般性质，复习时应从以下几个方面掌握：
1．树立物质转化思想
(1)理清知识主线
Na→Na2O→Na2O2→NaOH→Na2CO3→NaHCO3
(2)形成网络构建

2．重要反应规范书写
用方程式回答下列问题。
(1)实验室怎样处理钠屑？
2CH3CH2OH＋2Na―→2CH3CH2ONa＋H2↑。
(2)写出Na与CuSO4溶液反应的离子方程式：
2Na＋2H2O＋Cu2＋===Cu(OH)2↓＋H2↑＋2Na＋。
(3)怎样将Na2CO3溶液转化为NaOH溶液(用化学方程式表示)。
Na2CO3＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋2NaOH。
(4)向NaOH、Na2CO3、NaHCO3溶液中逐滴滴入盐酸，发生反应的离子方程式：
OH－＋H＋===H2O；CO＋H＋===HCO；
HCO＋H＋===H2O＋CO2↑。
(5)怎样除去CO2中的SO2气体(用离子方程式表示)：
SO2＋2HCO===2CO2↑＋SO＋H2O。
(6)怎样除去Na2CO3溶液中的NaHCO3(用离子方程式表示)：
HCO＋OH－===CO＋H2O。
(7)怎样除去NaHCO3溶液中的Na2CO3(用离子方程式表示)：
CO＋H2O＋CO2===2HCO。
(8)用化学方程式表示呼吸面具中产生O2的原理：
2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑；
2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2。
(二)铝及其化合物
铝是“氢前”且其氧化物、氢氧化物均具有两性的金属代表，它是典型的轻金属。学习铝的性质可类比知道铍、锌等元素的一般性质，复习时应从以下几个方面掌握：
1．树立物质转化思想
(1)理清知识主线
Al→Al2O3←Al(OH)3→
(2)形成网络构建

2．重要反应规范书写
用方程式回答下列问题。
(1)用化学方程式表示除去铁粉中的铝粉：
2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑。
(2)用离子方程式表示除去Fe2O3中的Al2O3：
Al2O3＋2OH－===2AlO＋H2O。
(3)用离子方程式表示除去Mg(OH)2中的Al(OH)3：
Al(OH)3＋OH－===AlO＋2H2O。
(4)现有AlCl3溶液、氨水、NaOH溶液，制备Al(OH)3的最佳方案是(用化学方程式表示)：
AlCl3＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH4Cl。
(5)现有NaAlO2溶液、CO2、盐酸，制备Al(OH)3的最佳方案是(用离子方程式表示)：
2AlO＋CO2＋3H2O===2Al(OH)3↓＋CO
(或AlO＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCO)。
(6)用离子方程式表示泡沫灭火器的灭火原理：
Al3＋＋3HCO===Al(OH)3↓＋3CO2↑。
(7)用离子方程式分别表示
①Al3＋、AlO；②AlO、HCO不能大量共存的原理：
①Al3＋＋3AlO＋6H2O===4Al(OH)3↓；
②AlO＋H2O＋HCO===Al(OH)3↓＋CO。
(8)铵明矾[NH4Al(SO4)2·12H2O]是常见的食品添加剂，用于焙烤食品，向铵明矾溶液中逐滴滴入NaOH溶液，试写出反应的离子方程式：
Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓；
NH＋OH－===NH3·H2O；
Al(OH)3＋OH－===AlO＋2H2O。
(三)铁及其重要化合物
铁是“氢前”且是“变价”金属的代表，它是典型的黑色金属，也是工农业生产中用途最广的金属。复习时应从以下几个方面掌握：
1．树立物质转化思想
(1)理清知识主线
Fe→→→
(2)形成网络构建

2．重要反应规范书写
用方程式回答下列问题。
(1)高温下铁和H2O(g)的反应：
4H2O(g)＋3FeFe3O4＋4H2。
(2)用离子方程式表示将铁粉逐渐加入稀HNO3中的反应过程：
Fe＋4H＋＋NO===Fe3＋＋NO↑＋2H2O；
2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋。
(3)用离子方程式表示FeO、Fe3O4与稀HNO3的反应过程：
3FeO＋10H＋＋NO===3Fe3＋＋NO↑＋5H2O；
3Fe3O4＋28H＋＋NO===9Fe3＋＋NO↑＋14H2O。
(4)用离子方程式表示下列反应：
①Fe(OH)2与稀HNO3反应：
3Fe(OH)2＋10H＋＋NO===3Fe3＋＋NO↑＋8H2O；
②Fe(OH)3与氢碘酸反应：
2Fe(OH)3＋6H＋＋2I－===2Fe2＋＋I2＋6H2O。
(5)用方程式表示铁发生吸氧腐蚀生成铁锈的过程。
负极：2Fe－4e－===2Fe2＋，
正极：O2＋4e－＋2H2O===4OH－，
Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓，
4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3，
Fe(OH)3脱去一部分水生成Fe2O3·xH2O。
(6)怎样除去Fe2(SO4)3中的FeSO4(用适当的文字和离子方程式说明)：
答案　加入H2SO4酸化的H2O2，2H＋＋2Fe2＋＋H2O2===2Fe3＋＋2H2O。
(7)怎样检验Fe2O3中的FeO(用适当的文字和离子方程式说明)。
答案　①取少量样品于试管中，加稀H2SO4使其溶解，离子方程式为
Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O，
FeO＋2H＋===Fe2＋＋H2O。
②再加入少量酸性KMnO4溶液，若紫红色褪去，证明溶液中含有Fe2＋，原样品中含有FeO，离子方程式为
5Fe2＋＋MnO＋8H＋===5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O。
(四)铜及其重要化合物
铜是“氢后”且是“变价”金属的代表，它是典型的有色金属，也是典型的重金属。复习时应从以下几个方面掌握：
1．树立物质转化思想
(1)理清知识主线
Cu→←Cu(OH)2→
(2)形成网络构建


2．重要反应规范书写
用方程式回答下列问题。
(1)用两组化学方程式表示Cl2的氧化性大于S：
①2Fe＋3Cl22FeCl3，Fe＋SFeS。
②Cu＋Cl2CuCl2，2Cu＋SCu2S。
(2)铜在潮湿的空气中生锈：
2Cu＋O2＋H2O＋CO2===Cu2(OH)2CO3。
(3)将Cu和浓H2SO4混合加热：
Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O。
(4)Cu和稀HNO3反应的离子方程式：
3Cu＋8H＋＋2NO===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O。
(5)常用FeCl3溶液腐蚀铜板(用离子方程式表示)：
Cu＋2Fe3＋===Cu2＋＋2Fe2＋。
(6)用惰性电极电解CuSO4溶液(用化学方程式表示)：
2CuSO4＋2H2O2Cu＋O2↑＋2H2SO4。
(五)碳、硅及其重要化合物
硅元素的非金属性不强，但其具有“亲氧”特性，使硅元素在自然界中没有游离态，只有化合态，其主要以二氧化硅和硅酸盐的形式存在。对于碳、硅两元素，复习时应从以下几个方面掌握：
1．树立物质转化思想
(1)理清知识主线
H4←――→O―→O2
H4←――→O2(H2O3)
(2)形成网络构建

2．重要反应规范书写
用方程式回答下列问题。
(1)Mg在CO2中燃烧：
2Mg＋CO22MgO＋C。
(2)“水滴石穿”的反应原理(用离子方程式表示)：
CaCO3＋CO2＋H2O===Ca2＋＋2HCO。
(3)“钟乳石”的形成过程(用化学方程式表示)：
CaCO3＋CO2＋H2O===Ca(HCO3)2，
Ca(HCO3)2CaCO3↓＋CO2↑＋H2O。
(4)向饱和Na2CO3溶液中通入过量CO2的离子方程式：
2Na＋＋CO＋CO2＋H2O===2NaHCO3↓。
(5)氢氟酸不能用玻璃瓶盛放，其原因是(用化学方程式表示)：
SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O。
(6)盛放NaOH溶液的试剂瓶不能用玻璃塞，其原因是(用离子方程式表示)：
SiO2＋2OH－===SiO＋H2O。
(7)侯氏制碱法的原理(用化学方程式表示)：
CO2＋NH3＋NaCl＋H2O===NaHCO3↓＋NH4Cl。
(六)卤素及其重要化合物
“氯”是典型的活泼非金属元素，在自然界中以化合态形式存在，复习时应从以下几个方面掌握：
1．树立物质转化思想
(1)理清知识主线
HC―→C2―→HCl ―→HO2―→HO3―→HO4
(2)形成网络构建

2．重要反应规范书写
用方程式回答下列问题：
(1)实验室用MnO2和浓盐酸反应制取Cl2的化学方程式：
MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O。
(2)将浓盐酸滴到KMnO4固体上(用离子方程式表示)：
2MnO＋16H＋＋10Cl－===2Mn2＋＋5Cl2↑＋8H2O。
(3)将Cl2通入石灰乳中(用化学方程式表示)：
2Cl2＋2Ca(OH)2===CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O。
(4)在空气中漂白粉漂白的原理(用化学方程式表示)：
Ca(ClO)2＋CO2＋H2O===CaCO3↓＋2HClO。
(5)向FeBr2溶液中通入少量Cl2的离子方程式：
2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－。
(6)向FeBr2溶液中通入等物质的量Cl2的离子方程式：
2Fe2＋＋2Br－＋2Cl2===2Fe3＋＋Br2＋4Cl－。
(7)向FeBr2溶液中通入过量Cl2的离子方程式：
2Fe2＋＋4Br－＋3Cl2===2Fe3＋＋2Br2＋6Cl－。
(8)将SO2和Cl2混合，漂白性减弱的原因(用离子方程式表示)：
SO2＋Cl2＋2H2O===4H＋＋SO＋2Cl－。
(七)硫及其重要化合物
硫是与化工生产、生活和生态环境密切相关的元素，在自然界中既可以以化合态存在，又可以以游离态存在。复习时应从以下几个方面掌握：
1．树立物质转化思想
(1)理清知识主线
H2―→ ―→O2―→O3(H2O4)
(2)形成网络构建

2．重要反应规范书写
用方程式回答下列问题。
(1)热的烧碱溶液可以除硫，其原因是(用离子方程式表示)：
3S＋6OH－2S2－＋SO＋3H2O。
(2)将SO2气体通入FeCl3溶液中，溶液由棕黄色变为浅绿色，其原因是(用离子方程式表示)：
SO2＋2Fe3＋＋2H2O===SO＋2Fe2＋＋4H＋。
(3)S2－和SO可以大量共存，但加入H2SO4后，则不能大量共存，其原因是(用离子方程式表示)：
2S2－＋SO＋6H＋===3S↓＋3H2O。
(4)将SO2通入BaCl2溶液中无明显现象，若加入KNO3则有白色沉淀生成，其原因是(用离子方程式表示)：
3SO2＋3Ba2＋＋2NO＋2H2O===3BaSO4↓＋2NO↑＋4H＋。
(5)书写下列反应的化学方程式：
①将H2S气体通入CuSO4溶液中：
H2S＋CuSO4===CuS↓＋H2SO4。
②将SO2通入H2S溶液中：
2H2S＋SO2===3S↓＋2H2O。
③Cu和浓H2SO4混合加热：
Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O。
④C和浓H2SO4混合加热：
C＋2H2SO4(浓)CO2↑＋2SO2↑＋2H2O。
⑤实验室利用Na2SO3和浓H2SO4制SO2：
Na2SO3＋H2SO4(浓)===Na2SO4＋H2O＋SO2↑。
(八)氮及其重要化合物
“氮”是与化工生产、生活和生态环境密切相关的另一重要元素，在自然界中既可以以游离态存在，又可以以化合态存在。复习时应从以下几个方面掌握：
1．树立物质转化思想
(1)理清知识主线
H3―→ ―→2O―→O―→O2―→HO3
(2)形成网络构建

2．重要反应规范书写
用方程式回答下列问题。
(1)书写离子方程式。
①将NH3通入AlCl3溶液中：
3NH3＋3H2O＋Al3＋===Al(OH)3↓＋3NH。
②将NO2通入NaOH溶液中：
2NO2＋2OH－===NO＋NO＋H2O。
③将炽热的炭放入浓HNO3中：
C＋4H＋＋4NOCO2↑＋4NO2↑＋2H2O。
(2)书写化学方程式：
①实验室用Ca(OH)2和NH4Cl制氨气。
Ca(OH)2＋2NH4ClCaCl2＋2NH3↑＋2H2O。
②将NH3通入灼热的CuO中，固体由黑色变红色。
2NH3＋3CuON2＋3Cu＋3H2O。
③用NH3可以检验Cl2管道是否漏气，若漏气则有白烟生成。
8NH3＋3Cl2===N2＋6NH4Cl。
④制硝基苯。
＋HO—NO2＋H2O。

1．[2020·新高考全国卷Ⅰ(山东)，9]以菱镁矿(主要成分为MgCO3，含少量SiO2、Fe2O3和Al2O3)为原料制备高纯镁砂的工艺流程如下：

已知浸出时产生的废渣中有SiO2，Fe(OH)3和Al(OH)3。下列说法错误的是(　　)
A．浸出镁的反应为MgO＋2NH4Cl===MgCl2＋2NH3↑＋H2O
B．浸出和沉镁的操作均应在较高温度下进行
C．流程中可循环使用的物质有NH3、NH4Cl
D．分离Mg2＋与Al3＋、Fe3＋是利用了它们氢氧化物Ksp的不同
答案　B
解析　氯化铵溶液显酸性，与MgO反应，相当于MgO促进了氯化铵的水解，生成氨气，A项正确；氨水易分解，故沉镁时温度不可太高，B项错误；由流程图可知氨气可循环使用，沉镁过程中产生氯化铵，故氯化铵也可循环使用，C项正确；浸出过程中产生Fe(OH)3和Al(OH)3，沉镁过程中加氨水调节pH产生Mg(OH)2，利用三种离子氢氧化物Ksp的不同，使其先后沉淀而分离，D项正确。
2．(2020·山东5月模拟考，6)设计如下装置制备硝酸(夹持装置略)，每个虚线框表示一个装置单元，其中完全正确的是(　　)

A．①② B．③④ C．①③ D．②④
答案　A
解析　制备硝酸流程为NH3先进行催化氧化生成NO，NO再和氧气、水反应生成硝酸，图中装置①制取氨气和氧气，图②为NH3的催化氧化生成NO，③为除去氨气的装置，应使用浓硫酸除去气体中的NH3，④为防倒吸装置和吸收装置，进气应该是短口进，故①②正确，③④错误。
3．(2020·山东等级模拟考，10)亚氯酸钠(NaClO2)是一种高效的漂白剂和氧化剂，可用于各种纤维和某些食品的漂白。马蒂逊(Mathieson)法制备亚氯酸钠的流程如下：

下列说法错误的是(　　)
A．反应①阶段，参加反应的NaClO3和SO2的物质的量之比为2∶1
B．若反应①通过原电池来实现，则ClO2是正极产物
C．反应②中的H2O2可用NaClO4代替
D．反应②条件下，ClO2的氧化性大于H2O2
答案　C
解析　C选项，反应②中H2O2为还原剂，NaClO4无还原性。

1．(2020·潍坊市高三第三次线上检测)用所给试剂与图示装置能够制取相应气体的是(夹持仪器略)

选项
A
B
C
D
X中试剂
浓盐酸
双氧水
浓硫酸
浓氨水
Y中试剂
KMnO4
MnO2
Cu
NaOH
气体
Cl2
O2
SO2
NH3

答案　B
解析　浓盐酸和KMnO4固体混合有氯气生成，但氯气易溶于水，且与水发生反应，则不能用排水法收集，故A错误；双氧水在MnO2的催化作用下生成氧气，氧气可用排水法收集，故B正确；Cu与浓硫酸反应需要加热，图中缺少酒精灯，且二氧化硫不能用排水法收集，故C错误；氨气极易溶于水，不能用排水法收集，故D错误。
2．(2020·山东师范大学附属中学高三4月检测)“化学多米诺实验”即只需控制第一个反应，利用反应中气体产生的压力和虹吸作用原理，使若干化学实验依次发生。如图是一个“化学多米诺实验”，已知：①Cu2＋＋4NH3·H2O===4H2O＋[Cu(NH3)4]2＋(该反应产物可作为H2O2的催化剂)。
②已知仪器A、C溶液中硫酸浓度相同，实验中所用锌粒完全相同。

下列有关分析错误的是(　　)
A．该实验成功的重要条件是整套装置气密性良好
B．B中反应速率大于D中反应速率
C．A和B之间导管a的作用是平衡A和B内气压
D．H中出现浅黄色浑浊
答案　B
解析　“化学多米诺实验”是利用反应中气体产生的压力和虹吸作用原理，使若干化学实验依次发生，整个过程只需要控制第一个反应，所以成功的关键是控制好第一个反应和整个系统气密性良好，故A正确；C中的硫酸和少量硫酸铜溶液进入D装置中，锌和硫酸铜发生置换反应生成铜，生成的Cu、Zn、CuSO4溶液形成原电池，使反应速率加快，则D中反应速率大于B中反应速率，故B错误；A和B之间导管a的作用是平衡气压，便于稀硫酸顺利流下，故C正确；硫化氢具有还原性，可以与氧化剂双氧水发生氧化还原反应生成浅黄色的硫沉淀和水，故D正确。
3．(2020·潍坊市高三线上检测)图中反应①是制备SiH4的一种方法，其副产物MgCl2·6NH3是优质的镁资源。下列说法错误的是(　　)

A．A2B的化学式为Mg2Si
B．该流程中可以循环使用的物质是NH3和NH4Cl
C．利用MgCl2·6NH3制取镁的过程中发生了化合反应、分解反应
D．分别将MgCl2溶液和Mg(OH)2悬浊液加热、灼烧，最终得到的固体不同
答案　CD
解析　由反应①可知A2B应为Mg2Si，与氨气、氯化铵反应生成SiH4和MgCl2·6NH3，MgCl2·6NH3加入碱液，可生成Mg(OH)2，MgCl2·6NH3加热时不稳定，可分解生成氨气，同时生成氯化镁，电解熔融的氯化镁，可生成镁，用于工业冶炼，而MgCl2·6NH3与盐酸反应，可生成氯化镁、氯化铵，其中氨气、氯化铵可用于反应①而循环使用，以此解答该题。由分析知A2B的化学式为Mg2Si，故A正确；反应①需要氨气和NH4Cl，而由流程可知MgCl2·6NH3加热或与盐酸反应，生成的氨气、氯化铵可以参与反应①而循环使用，故B正确；由流程可知MgCl2·6NH3高温分解生成MgCl2，再电解MgCl2制取镁均发生分解反应，故C错误；分别将MgCl2溶液和Mg(OH)2悬浊液加热、灼烧，最终得到的固体都是氧化镁，故D错误。
4．(2020·枣庄三中、高密一中、莱西一中高三下第一次线上联考)碲被誉为“现代工业的维生素”，它在地壳中平均的丰度值很低，铜阳极泥中碲的回收越来越引起人们的重视。某科研小组从粗铜精炼的阳极泥(主要含有Cu2Te)中提取粗碲设计工艺流程如图所示。下列有关说法正确的是(　　)

已知：①“焙烧”后，碲主要以TeO2形式存在
②TeO2微溶于水，易溶于强酸和强碱
A．“焙烧”用到的主要硅酸盐产品仪器：蒸发皿、酒精灯、玻璃棒
B．“还原”时氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶3
C．为加快“氧化”速率，温度越高越好
D．TeO2是两性氧化物，碱浸时反应的离子方程式为TeO2＋2OH－===TeO＋H2O
答案　BD
解析　由工艺流程分析可知，铜阳极泥经O2焙烧得到TeO2，碱浸时TeO2与NaOH反应得到Na2TeO3，再经过氧化和酸化得到TeO，TeO与Na2SO3发生氧化还原反应得到粗碲，3SO＋TeO＋2H＋===Te↓＋H2O＋3SO，结合选项分析即可解答。“焙烧”硅酸盐产品主要用到的仪器有：坩埚、泥三角、酒精灯和玻璃棒，不能用蒸发皿，A选项错误；还原时发生反应：3SO＋TeO＋2H＋===Te↓＋H2O＋3SO，氧化剂为TeO，还原剂SO，物质的量之比与化学计量数成正比，故为1∶3，B选项正确；“氧化”时氧化剂为H2O2，温度过高，H2O2会分解，氧化效果会减弱，C选项错误；根据上述分析，并结合题干条件，TeO2微溶于水，易溶于强酸和强碱，TeO2是两性氧化物，碱浸时反应的离子方程式为TeO2＋2OH－===TeO＋H2O，D选项正确。