2019版高考化学一轮精选教师用书人教通用:第四章非金属及其重要化合物微专题强化突破7 常见无机物的重要性质与主要应用之间的关系
展开常见无机物的重要性质与主要应用之间的关系
常见无机物的重要性质及其应用是全国卷的新增考点,考查题型主要是选择题,命题角度新颖,灵活多变,试题常以拼盘形式呈现,覆盖面较广。该类试题来源于教材,涉及金属元素、非金属元素及其化合物的基础知识,难度较小,但侧重考查考生对常见无机物重要性质的理解能力以及学以致用能力。顺利解答该类题目不仅要牢记元素及其化合物的重要性质还要理解其应用之间的关系。教材中元素及其化合物的重要性质和应用归纳如下:
1.金属元素及其化合物的重要性质和应用
物质 | 日常应用 | 原因分析 |
钠 | 核反应堆的传热介质 | 熔点较低,导热性很好 |
过氧 化钠 | 呼吸面具或潜水艇中作为氧气来源 | 2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2 2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑ |
氢氧 化钠 | 制肥皂 | 与油脂发生皂化反应生成高级脂肪酸钠 |
氯 化 钠 | 制取钠、氯气、氢氧化钠 | 2NaCl+ 2H2OH2↑+Cl2↑+2NaOH 2NaCl(熔融)2Na+Cl2↑ |
氨碱法制纯碱 | NaCl+H2O+NH3+CO2===NaHCO3↓+ NH4Cl 2NaHCO3Na2CO3+ H2O+CO2↑ | |
调味剂 | 具有咸味 | |
配制生理盐水(0.9%) | 体液替代物 | |
碳酸 氢钠 | 发酵粉、膨松剂 | 2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑ |
胃酸中和剂 | HCO+H+===H2O+CO2↑ | |
用于泡沫灭火器 | Al2(SO4)3+6NaHCO3===2Al(OH)3↓+6CO2↑+3Na2SO4 | |
碳 酸 钠 | 清洗油污 | 碳酸钠水解,溶液显碱性 |
制玻璃 | Na2CO3+SiO2Na2SiO3+CO2↑ | |
氧化铝 | 耐火材料 | 熔点高 |
铝 | 铝制品 | 表面易生成致密的氧化膜 |
铝热剂 (焊接钢轨) | 2Al+Fe2O3Al2O3+2Fe(放出大量热量) | |
氢氧 化铝 | 胃酸中和剂 | 碱性较弱,Al(OH)3+3H+===Al3++3H2O |
明矾、 铁盐 | 净水剂 | 在水中生成Al(OH)3或Fe(OH)3胶体,其可以和悬浮的泥沙形成絮状不溶物沉降下来 |
氧化铁 | 红色油漆和涂料 | 氧化铁是一种红棕色粉末 |
硫酸铜 | 配制农药,杀菌消毒 | 铜离子(重金属离子)能使蛋白质变性 |
2.非金属元素及其化合物的重要性质和应用
物质 | 日常应用 | 原因分析 |
二氧化硅 | 光导纤维、玛瑙饰物 | — |
石英坩埚 | 熔点高 | |
硅胶 | 干燥剂、催化剂载体 | 硅胶多孔,吸附性强 |
硅酸钠溶液 | 黏合剂、防火剂、防腐剂 | — |
碳化硅 | 砂纸、砂轮磨料 | 硬度大 |
硅钢 | 变压器铁芯 | 具有很高的导磁性 |
硅 | 制作硅芯片、光电池 | 硅是半导体 |
铝硅酸盐 | 吸附剂、催化剂 | 具有均匀微孔结构 |
氯气 | 杀菌消毒剂、漂白剂 | Cl2溶于水,产生具有强氧化性的次氯酸 |
臭氧、ClO2 | 杀菌消毒剂 | 具有强氧化性 |
漂白液(NaClO溶液)、 漂白粉[主要成分: Ca(ClO)2、CaCl2]、 漂粉精[有效成分: Ca(ClO)2] | 杀菌消毒剂、漂白剂 | 与空气中的CO2 反应,产生具有强 氧化性的次氯酸 |
碘化银 | 人工降雨 | 分解吸热 |
干冰 | 人工降雨 | 升华吸热 |
二氧化硫 | 漂白纸浆、毛、丝、草帽辫 | 与某些有色物质生成不稳定的无色物质 |
氨气 | 制冷剂 | 液氨汽化时要吸收大量的热 |
浓硫酸 | 干燥剂 | 浓硫酸具有吸水性 |
1.(2016·高考全国卷Ⅲ,7,6分)化学在生活中有着广泛的应用,下列对应关系错误的是( )
| 化学性质 | 实际应用 |
A | Al2(SO4)3和小苏打反应 | 泡沫灭火器灭火 |
B | 铁比铜金属性强 | FeCl3腐蚀Cu刻制印刷电路板 |
C | 次氯酸盐具有氧化性 | 漂白粉漂白织物 |
D | HF与SiO2反应 | 氢氟酸在玻璃器皿上刻蚀标记 |
解析:选B。Al2(SO4)3溶液与NaHCO3溶液发生水解相互促进反应生成CO2、Al(OH)3,这就是泡沫灭火器产生CO2的原理,A项正确。FeCl3腐蚀Cu,是由于Fe3+的氧化性强于Cu2+,故Fe3+能将Cu氧化为Cu2+,自身被还原为Fe2+,B项错误。HClO因具有强氧化性而具有漂白性,漂白粉中的Ca(ClO)2与空气中的H2O、CO2反应生成HClO而漂白织物,C项正确。SiO2与HF发生反应:SiO2+4HF===SiF4↑+2H2O,玻璃器皿的主要成分为SiO2,所以氢氟酸能在玻璃器皿上刻蚀标记,D项正确。
2.下列叙述错误的是( )
A.氦气可用于填充飞艇
B.氯化铁可用于硬水的软化
C.石英砂可用于生产单晶硅
D.聚四氟乙烯可用于厨具表面涂层
解析:选B。A.氦气性质稳定,故可用于填充飞艇,正确;B.硬水的软化指的是除去水中的Ca2+、Mg2+,加入氯化铁只能水解产生氢氧化铁胶体吸附悬浮物,用于水的净化,错误;C.石英砂为SiO2,可用碳还原得到粗硅,经提纯得单晶硅,正确;D.聚四氟乙烯具有抗酸抗碱、抗各种有机溶剂的特点,几乎不溶于所有的溶剂,故一般用于不粘锅的涂层,正确。
3.下列有关物质性质的应用正确的是( )
A.次氯酸钙有强氧化性,用于饮用水消毒
B.木炭具有还原性,用于制冰箱除味剂
C.氧化铝具有两性,用于工业冶炼铝
D.氯化铁溶液呈酸性,用于蚀刻铜电路板
解析:选A。 A.次氯酸钙有强氧化性,能消毒,故A正确;B.木炭有吸附性,能除味,故B错误;C.氧化铝能电解产生铝,用于工业上冶炼铝,故C错误;D.氯化铁和铜反应生成氯化亚铁和氯化铜,用于蚀刻铜电路板,故D错误。
4.下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是( )
A.SO2具有氧化性,可用于漂白纸浆
B.NH4HCO3受热易分解,可用作氮肥
C.Fe2(SO4)3易溶于水,可用作净水剂
D.Al2O3熔点高,可用作耐高温材料
解析:选D。A项,SO2具有漂白性,可以用于漂白纸浆,无对应关系,错误;B项,NH4HCO3中含有N元素,可用作氮肥,无对应关系,错误;C项,Fe3+水解生成的Fe(OH)3胶体具有吸附作用,可用于净水,无对应关系,错误;D项,Al2O3的熔点高,可用作耐高温材料,正确。
5.下列物质性质与应用对应关系正确的是( )
A.晶体硅熔点高硬度大,可用于制作半导体材料
B.氢氧化铝具有弱碱性,可用于制胃酸中和剂
C.漂白粉在空气中不稳定,可用于漂白纸浆
D.氧化铁能与酸反应,可用于制作红色涂料
解析:选B。A.晶体硅用作半导体材料是利用其导电性介于导体与绝缘体之间的性质,与其熔点和硬度无关。
B.氢氧化铝是两性氢氧化物,在酸性溶液中,可发生碱式电离,与酸反应生成盐和水,表现弱碱性。
C.漂白粉的主要成分是CaCl2和Ca(ClO)2,其中Ca(ClO)2易与空气中的CO2、H2O反应而变质,但一般不用于漂白纸浆,常用SO2来漂白纸浆。
D.氧化铁为碱性氧化物,可与酸反应生成盐和水,由于其颜色为红色且化学性质相对较稳定,常用于制作红色涂料。
6.化学在生产、生活中有着重要用途,下列物质的用途及对应解释都正确的是( )
选项 | 物质 | 用途 | 解释 |
A | HF | 刻蚀玻璃 | HF可以和玻璃的主要成分SiO2反应 |
B | SiO2 | 计算机芯片 | SiO2是一种良好的半导体 |
C | NH3 | 制冷剂 | NH3溶于水呈碱性 |
D | 浓H2SO4 | 干燥剂 | 浓H2SO4有脱水性 |
解析:选A。A.HF可以和SiO2反应,可以用来刻蚀玻璃,故A正确;B.晶体Si是半导体,能作计算机芯片,故B错误;C.NH3可用作制冷剂的原因是液氨汽化时要吸收大量的热,故C错误;D.浓硫酸能作干燥剂,利用的是浓硫酸的吸水性,故D错误。
1.下列说法不正确的是( )
A | B | C | D |
可用于盛放氢氧化钠溶液 | 可用于盛装食品 | 可用于运输浓硫酸 | 不宜长时间存放酸性或碱性的食物 |
解析:选A。氢氧化钠呈强碱性,能和二氧化硅反应生成硅酸钠,硅酸钠具有黏性,能把玻璃塞黏住,所以不能用带玻璃塞的试剂瓶存放氢氧化钠溶液,故A错误;B.因为聚乙烯无毒,所以可以用来盛放食品,故B正确;C.用铁制容器盛放和运输浓硫酸,是因为铁在冷的浓硫酸中发生钝化,故C正确;D.因为铝及氧化铝具有两性,既能与酸反应又能与强碱反应,所以铝制饭盒不宜长时间存放酸性或碱性的食物,故D正确。
2.下列有关物质性质或用途的说法正确的是( )
A.铜的金属活动性比铁的弱,铜不能与任何强酸发生反应
B.浓硫酸可用作干燥剂是因为其具有强氧化性
C.利用Al2O3制作的坩埚,可用于熔融烧碱
D.制水泥和玻璃都用石灰石作原料
解析:选D。A.铜的金属活动性比铁的弱,但是在一定条件下铜也能与强酸如硝酸及热的浓硫酸发生反应,错误;B.浓硫酸可用作干燥剂是因为其具有强吸水性,错误;C.由于氧化铝熔点高,所以可以制造坩埚,但是其是两性氧化物,可以与强酸、强碱发生反应,因此利用Al2O3制作的坩埚,不可用于熔融烧碱,错误;D.制水泥原料是石灰石和黏土,制玻璃原料是石灰石、纯碱和石英,因此都用石灰石作原料,正确。
3.化学在生产和日常生活中有着重要的应用。下列说法不正确的是( )
A.明矾水解形成的Al(OH)3胶体能吸附水中悬浮物,可用于水的净化
B.苏打和氢氧化铝胶囊,可以作内服药治疗胃酸过多
C.Al2O3和MgO的熔点均很高,可用于制作耐高温材料
D.NaHCO3可用作发酵粉、泡沫灭火剂材料、治疗胃酸过多的药物
解析:选B。明矾中铝离子水解形成的Al(OH)3胶体能吸附水中悬浮物,明矾可用于水的净化,故A正确;小苏打可以作内服药治疗胃酸过多,故B错误;Al2O3和MgO的熔点均很高,可用于制作耐高温材料,故C正确;NaHCO3 可与酸反应生成二氧化碳,可用作发酵粉、泡沫灭火剂材料、治疗胃酸过多的药物,故D正确。
4.下列关于物质的性质和用途的表述没有直接联系的是( )
选项 | 性质 | 用途 |
A | 钠和钾的合金能导电 | 原子反应堆的导热剂 |
B | 二氧化硫具有漂白性 | 漂白纸浆 |
C | 镁燃烧时发出耀眼的强光 | 制作照明弹 |
D | Al(OH)3加热易分解 | 塑料的阻燃剂 |
解析:选A。A.钠和钾的合金作原子反应堆的导热剂,是因为熔点低,而不是导电性,所以物质的性质和用途没有直接联系,故A错误;B.二氧化硫具有漂白性,可以漂白纸浆,物质的性质和用途有直接联系,故B正确;C.镁条燃烧发出耀眼的强光,可制作照明灯,物质的性质和用途有直接联系,故C正确;D.Al(OH)3受热分解生成H2O并吸收大量的热量,使周围环境温度降低,且生成的氧化铝熔点较高,附着在可燃物表面,从而阻止可燃物燃烧,物质的性质和用途有直接联系,故D正确。
5.化学在日常生活中有着广泛的应用,下列物质性质与实际应用不存在因果关系的是( )
选项 | 物质性质 | 实际应用 |
A | 硅胶吸水能力强 | 食品、药品干燥剂 |
B | 油脂在碱性条件下水解 | 制肥皂 |
C | SiO2是酸性氧化物 | 光导纤维 |
D | Na2O2与CO2、H2O反应 | 潜水艇中作为氧气来源 |
解析:选C。A.硅胶是一种吸水性极强的干燥剂,其自身也无毒、不挥发,所以可以应用于食品工业和医药工业作为干燥剂,即A存在因果关系。B.油脂在碱性(如NaOH)条件下水解生成高级脂肪酸钠和甘油,分离得到高级脂肪酸钠后加入适量的填充剂等物质即可制得肥皂,即B存在因果关系。C.SiO2能够与碱反应生成盐和水,是一种酸性氧化物,但是制取光导纤维与此性质无关,即C不存在因果关系。D.Na2O2与CO2或H2O反应可以得到O2,可以用于潜水艇中作为氧气的来源,同时还可以有效吸收呼吸过程中排出的CO2,起到净化空气的作用,即D存在因果关系。
6.化学与社会、生活密切相关,对下列常见无机物用途的解释正确的是( )
选项 | 用途 | 解释 |
A | Na可用于与TiCl4反应制得3D打印飞机钛构件所需的原料Ti粉 | Na具有强还原性 |
B | 明矾可用作净水 | 明矾能杀菌消毒 |
C | SO2可用于漂白纸浆 | SO2具有强氧化性 |
D | SiO2可用于制造光导纤维 | SiO2具有导电性 |
解析:选A。A.Na有很强的还原性,能与TiCl4在熔融状态下反应置换得到Ti,故A正确;B.明矾溶解后溶液中铝离子水解生成氢氧化铝胶体具有吸附性,可以吸附悬浮在水中的杂质起到净水作用,不是杀菌消毒,故B错误;C.SO2有漂白性,可用于漂白纸浆,故C错误;D.SiO2没有导电性,SiO2能用于制造光导纤维是传输光的能力强,故D错误。
7.下列有关物质及成分、性质和用途都正确的是( )
选项 | 物质及成分 | 性质 | 用途 |
A | 小苏打(Na2CO3) | 与酸反应产生二氧化碳 | 作发酵粉 |
B | 磁性氧化铁(Fe2O3) | 难溶于水,红色 | 制造红色涂料 |
C | 蓝矾(CuSO4·5H2O) | 蓝色 | 检验水蒸气 |
D | 二氧化硫(SO2) | 能和某些有色物质反应生成无色物质 | 漂白草织品 |
解析:选D。小苏打的成分是NaHCO3,A项错误;磁性氧化铁的成分是Fe3O4(黑色),通常用作颜料和抛光剂,B项错误;无水硫酸铜(CuSO4)的作用是检验水蒸气,C项错误。
8.化学与社会、生活密切相关。下列对现象或事实的解释正确的是( )
选项 | 现象或事实 | 解释 |
A | 碳酸钠可用于制造洗涤剂 | 碳酸钠是碱 |
B | HCl、NH3、CO2都可做喷泉实验 | 三种气体均极易溶于水 |
C | 高温下,工业上用纯碱和石英砂制玻璃 | 硅酸的酸性强于碳酸 |
D | 液氨常用作制冷剂 | 液氨汽化时吸收大量的热 |
解析:选D。碳酸钠是盐,不是碱,A项错误;HCl、NH3都极易溶于水,都可用水作吸收剂做喷泉实验,而CO2在水中的溶解度不大,需要用碱液作吸收剂做喷泉实验,B项错误;因为反应在高温下进行,所以不能说明硅酸的酸性强于碳酸,根据常温下进行的反应:Na2SiO3+H2O+CO2===Na2CO3+H2SiO3↓,判断碳酸的酸性强于硅酸,C项错误。
9.化学与社会、生活密切相关。下列对现象或事实的解释正确的是( )
选项 | 现象或事实 | 解释 |
A | 用氢氟酸蚀刻玻璃 | SiO2是碱性氧化物,能与酸反应 |
B | 用浸有酸性高锰酸钾溶液的硅藻土作水果保鲜剂 | 酸性高锰酸钾溶液能氧化水果释放的催熟剂乙烯 |
C | 过氧化钠作呼吸面具中的供氧剂 | 过氧化钠是强氧化剂,能氧化二氧化碳 |
D | 处理废水时常加入明矾除去水中杂质 | 明矾可以作为消毒剂使用 |
解析:选B。 A项,SiO2是酸性氧化物,与氢氟酸发生反应SiO2+4HF===SiF4↑+2H2O,不属于碱性氧化物,错误;B项,酸性高锰酸钾溶液能氧化水果释放的催熟剂乙烯,所以用浸有酸性高锰酸钾溶液的硅藻土作水果保鲜剂,正确;C项,Na2O2与CO2反应生成碳酸钠和氧气,Na2O2既是氧化剂又是还原剂,错误;D项,明矾在水溶液中电离出铝离子,铝离子水解生成氢氧化铝胶体,能吸附水中的悬浮物,达到净水的目的,不是杀菌消毒,错误。
10.下列叙述Ⅰ和Ⅱ均正确并且有因果关系的是( )
选项 | 叙述Ⅰ | 叙述Ⅱ |
A | Fe3+有氧化性 | Fe2(SO4)3可作净水剂 |
B | 浓硫酸有腐蚀性 | 常温下浓硫酸不能用铁罐盛装 |
C | Cl2是非金属单质 | Cl2能使湿润的有色布条褪色 |
D | 熔融状态的Al2O3中有自由移动的Al3+和O2- | 电解熔融状态的Al2O3制备Al |
解析:选D。铁离子具有氧化性,硫酸铁的净水作用是铁离子水解生成氢氧化铁胶体具有吸附悬浮杂质的作用,叙述Ⅰ和Ⅱ均正确,但无因果关系,故A错误;浓硫酸具有强腐蚀性,常温下铁、铝在浓硫酸中发生钝化,常温下浓硫酸能用铁罐盛装,叙述Ⅰ正确,叙述Ⅱ错误,无因果关系,故B错误;氯气是非金属单质,氯气遇到湿润的有色布条,氯气和水反应生成了次氯酸具有漂白性可以使布条褪色,叙述Ⅰ和Ⅱ均正确,无因果关系,故C错误;氧化铝是离子化合物,熔融电离出离子,利用电解熔融的氧化铝制备金属铝,叙述Ⅰ和Ⅱ均正确,并且有因果关系,故D正确。