课题:元素与化合物 (一) 编号:013
【高考大纲要求】
常见无机物及其应用
1.常见金属元素—Na 、Al 、Fe 、Cu
①了解常见金属的活动顺序。 ②了解常见金属及其重要化合物的主要性质及其应用。 ③了解合金的概念及其重要应用。
2.常见非金属元素(如H 、C 、N 、O 、Si 、S 、Cl 等)
①了解常见非金属元素单质及其重要化合物的主要性质及应用。 ②了解常见非金属元素单质及其重要化合物对环境质量的影响。 3.以上各部分知识的综合利用。 【课前预习区】
【课堂互动区】
一、与基本概念、基本理论相结合,以元素化合物性质为载体考查方程式,具体考查盖斯定律、电化学、电解质溶液、氧化还原反应、速率、平衡以及一些简单的定量计算等。
【例题1】A 、B 、C 、D 四种元素,原子序数依次增大,A 、B 同主族,它们能形成两种常见化合物,其中一种化合物E 中A 与B 质量比为1:1,B 元素的阴离子与C 元素的阴离子具有相同的电子层结构,D 是一种常见金属,B 与D 形成的一种化合物F 是工业制硫酸的原料。 (1).F 能发生以下反应:
则X→Y的化学方程式 ,
A .褪色 B .不褪色 C.可能褪色,可能不褪色
(2)将E 和C 的单质同时通入品红溶液中,溶液 ( )
如不褪色,原因 ( 用离子方程式表示) (3)SO 2是大气污染物之一,下列物质一般不用于实验室或工业生产中吸收SO 2的是( ) A. NaOH溶液 B. 品红溶液 C.氨水 D.Na 2SO 3溶液 E. 酸性高锰酸钾溶液 【规律总结1】
X X 1. 可发生连续反应的物质 A---→B ---→C ①若X 是O 2(连续氧化)
②其他氧化还原:
③复分解反应:
2. 漂白性物质及漂白原理
Na 2O 2、H 2O 2、O 3、HClO 都具有强氧化性,它们的漂白原理: 。 SO 2的漂白原理: 。 活性炭的漂白原理: 。 【变式练习1】(2010宁夏26.14分)物质A ~G 有下图所示转化关系(部分反应物、生成物没有列出)。其中A 为某金属矿的主要成分,经过一系列反应可得到B 和C 。单质C 可与E 的浓溶液发生反应,G 为砖红色沉淀。
请回答下列问题:
(1)写出下列物质的化学式:B 、E 、G ;
(2)利用电解可提纯C 物质,在该电解反应中阳极物质是 ,阴极物质是 ,电解质溶液是 ;
(3)反应②的化学方程式是 。 (4)将0.23 mol B和0.11 mol氧气放入容积为1 L的密闭容器中,发生反应①,在一定温度下,反应达到平衡,得到0.12 mol D,则反应的平衡常数K = 。若温度不变,再加入0.50 mol氧气后重新达到平衡,则B 的平衡浓度 (填“增大”“不变”、或“减小”),氧气的转化率 (填“升高”、“不变”或“降低”),D 的体积分数 (填“增大”、“不变”或“减小”)。杂质、水分、空气中的氧气以及光照、受热而引起的。已知:
-2-
氧化性:IO 3>Fe >I 2; 还原性:S 2O 3>I
3+
-
【例题2】(2011浙江高考26,15分)食盐中含有一定量的镁、铁等杂质,加碘盐中碘的损失主要是由于
3I 2+6OH
-
-
IO 3+5I +3H 2O ; KI+I 2
-
KI 3
+
+
某学习小组对加碘盐进行如下实验:取一定量某加碘盐(可能含有KIO 3、KI 、Mg 2、Fe 3) ,用适量蒸馏水
溶解,并加稀盐酸酸化,将所得溶液分为3份。第一份试液中滴加KSCN 溶液后显红色;第二份试液中加足量KI 固体,溶液显淡黄色,用CCl 4萃取,下层溶液显紫红色;第三份试液中加入适量KIO 3固体后,滴加淀粉试剂,溶液不变色。
①加KSCN 溶液显红色,该红色物质是_____ ____(用化学式表示);CCl 4中显紫红色的物质是________
②第二份试液中加入足量KI 固体后,反应的离子方程式为___________________________、______________________________________。
(2)KI 作为加碘剂的食盐在保存过程中,由于空气中氧气的作用,容易引起碘的损失。
写出潮湿环境下KI 与氧气反应的化学方程式:__________ ___________________。 将I 2溶于KI 溶液,在低温条件下,可制得KI 3·H 2O 。该物质作为食盐加碘剂是否合适?______(填“是”或“否”),并说明理由_____________ ___________________________。
(3)为了提高加碘盐(添加KI )的稳定性,可加稳定剂减少碘的损失。下列物质中有可能作为稳定剂的是___________________。 A .Na 2S 2O 3 B .AlCl 3 C .Na 2CO 3 D .NaNO 2
++
(4)对含Fe 2较多的食盐(假设不含Fe 3) ,可选用KI 作为加碘剂。
请设计实验方案__________________________________ _______ 【规律总结2】
1、氧化还原反应方程式的书写
①配平依据:化合价升降总数相等(得失电子数相等);质量守恒定律;电荷守恒关系 ②有关反应物、生成物中氧原子的处理 (此规律的应用也适用于电极反应式的书写) 酸性溶液或中性:由H 2O 提供氧原子(生成H )
碱性溶液:由OH 提供氧原子(生成H 2O )
酸性溶液: 生成H 2O (反应物中加H )
碱性溶液或中性:生成 OH (反应物中加H 2O)
2、氧化性、还原性强弱的考查
根据氧化还原反应方向判断:强还原剂 + 强氧化剂 →弱氧化剂 + 弱还原剂 氧化性:氧化剂 氧化产物 还原性:还原剂 还原产物
常见氧化剂及氧化性强弱比较:HClO>MnO4>Cl2 H2O 2>>Br2 >Fe>I2>S >Cu>H
-3+
2+
+
-
+
-
+
常见还原剂及还原性强弱比较:S >SO3 (SO 2)>I>Fe>Br>Cl
【变式练习2】(2011上海24)雄黄(As4S 4) 和雌黄(As2S 3) 是提取砷的主要矿物原料,二者在自然界中共生。根据题意完成下列填空:
(1) As2S 3和SnCl 2在盐酸中反应转化为As 4S 4和SnCl 4并放出H 2S 气体。若As 2S 3和SnCl 2正好完全反应,As 2S 3和SnCl 2的物质的量之比为 。
(2)上述反应中的氧化剂是 ,反应产生的气体可用 吸收。 (3) As2S 3和HNO 3有如下反应:As 2S 3+ 10H+ 10NO3=2H3AsO 4+ 3S+10NO2↑+ 2H2O
若生成2mol H3AsO 4,则反应中转移电子的物质的量为 。若将该反应设计成一原电池,则NO 2应该在 (填“正极”或“负极”)附近逸出。 【课后巩固区】
1. (2011上海5)高铁酸钾( K2FeO 4) 是一种新型的自来水处理剂,它的性质和作用是
A .有强氧化性,可消毒杀菌,还原产物能吸附水中杂质 B .有强还原性,可消毒杀菌,氧化产物能吸附水中杂质 C .有强氧化性,能吸附水中杂质,还原产物能消毒杀菌 D .有强还原性,能吸附水中杂质,氧化产物能消毒杀菌
2. 已知Co 2O 3在酸性溶液中易被还原成Co ,Co 2O 3、Cl 2、FeCl 3、I 2的氧化性依次减弱。下列反应在水溶液中不可能发生的是( )
A . 3Cl 2+6FeI 2=2FeCl 3+4FeI 3
B. Cl 2+FeI 2=FeCl 2+I 2 D. 2Fe
3+
2+
+
—
2-2--2+--
C .Co 2O 3+6HCl =2CoCl 2+Cl 2↑+3H 2O
+2I -=2Fe 2++I 2
3(2010上海卷13.)下列实验过程中,始终无明显现象的是
A .NO 2通入FeSO 4溶液中 B.CO 2通入CaCl 2溶液中
C .NH 3通入AlCl 3溶液中 D.SO 2通入已酸化的Ba(NO3) 2溶液中
4(2011山东高考28,14分)研究NO 2、SO 2 、CO 等大气污染气体的处理具有重要意义。(1)NO 2可用水吸收,相应的化学反应方程式为 。利用反应6NO 2+ 8NH3
催化剂 加热
7N 2+12 H2O 也可处理NO 2。当
转移1.2mol 电子时,消耗的NO 2在标准状况下是 L。 5(2011山东高考29,14分)科研、生产中常涉及钠、硫及其化合物。
(1)实验室可用无水乙醇处理少量残留的金属钠,化学反应方程式为 。要清洗附着在试管壁上的硫,可用的试剂是 。
(2)下图为钠硫高能电池的结构示意图,该电池的工作温度为320℃左右,电池反应为2Na+x S =Na 2S X ,正极的电极反应式为 。M (由Na 2O 和Al 2O 3制得)的两个作用是 。与铅蓄电池相比,当消耗相同质量的负极活性物质时,钠硫电池的理论放电量是铅蓄电池的
倍。
(3)Na 2S 溶液中离子浓度由大到小的顺序为 ,向该溶液中加入少量固体CuSO 4,溶液PH 表示)。
6(09上海卷24)某反应中反应物与生成物有:AsH 3、H 2SO 4、KBrO 3、K 2SO 4、H 3AsO 4、H 2O 和一种未知物质X 。
(1)已知KBrO 3在反应中得到电子,则该反应的还原剂是。
(2)已知0.2mol KBrO3在反应中得到1mol 电子生成X ,则X 的化学式为。 (3)根据上述反应可推知 。
a.氧化性:KBrO 3>H3AsO 4 b.氧化性:H 3AsO 4>KBrO3 c.还原性:AsH 3>X d
.还原性:X>AsH3
(4)将氧化剂和还原剂的化学式及其配平后的系数填入下列方框中,并标出电子转移的方向和数目:
(填“增大”“减小”或“不变”),Na 2S 溶液长期放置有硫析出,原因为 (用离子方程式
课题:元素与化合物 (一) 编号:013
【高考大纲要求】
常见无机物及其应用
1.常见金属元素—Na 、Al 、Fe 、Cu
①了解常见金属的活动顺序。 ②了解常见金属及其重要化合物的主要性质及其应用。 ③了解合金的概念及其重要应用。
2.常见非金属元素(如H 、C 、N 、O 、Si 、S 、Cl 等)
①了解常见非金属元素单质及其重要化合物的主要性质及应用。 ②了解常见非金属元素单质及其重要化合物对环境质量的影响。 3.以上各部分知识的综合利用。 【课前预习区】
【课堂互动区】
一、与基本概念、基本理论相结合,以元素化合物性质为载体考查方程式,具体考查盖斯定律、电化学、电解质溶液、氧化还原反应、速率、平衡以及一些简单的定量计算等。
【例题1】A 、B 、C 、D 四种元素,原子序数依次增大,A 、B 同主族,它们能形成两种常见化合物,其中一种化合物E 中A 与B 质量比为1:1,B 元素的阴离子与C 元素的阴离子具有相同的电子层结构,D 是一种常见金属,B 与D 形成的一种化合物F 是工业制硫酸的原料。 (1).F 能发生以下反应:
则X→Y的化学方程式 ,
A .褪色 B .不褪色 C.可能褪色,可能不褪色
(2)将E 和C 的单质同时通入品红溶液中,溶液 ( )
如不褪色,原因 ( 用离子方程式表示) (3)SO 2是大气污染物之一,下列物质一般不用于实验室或工业生产中吸收SO 2的是( ) A. NaOH溶液 B. 品红溶液 C.氨水 D.Na 2SO 3溶液 E. 酸性高锰酸钾溶液 【规律总结1】
X X 1. 可发生连续反应的物质 A---→B ---→C ①若X 是O 2(连续氧化)
②其他氧化还原:
③复分解反应:
2. 漂白性物质及漂白原理
Na 2O 2、H 2O 2、O 3、HClO 都具有强氧化性,它们的漂白原理: 。 SO 2的漂白原理: 。 活性炭的漂白原理: 。 【变式练习1】(2010宁夏26.14分)物质A ~G 有下图所示转化关系(部分反应物、生成物没有列出)。其中A 为某金属矿的主要成分,经过一系列反应可得到B 和C 。单质C 可与E 的浓溶液发生反应,G 为砖红色沉淀。
请回答下列问题:
(1)写出下列物质的化学式:B 、E 、G ;
(2)利用电解可提纯C 物质,在该电解反应中阳极物质是 ,阴极物质是 ,电解质溶液是 ;
(3)反应②的化学方程式是 。 (4)将0.23 mol B和0.11 mol氧气放入容积为1 L的密闭容器中,发生反应①,在一定温度下,反应达到平衡,得到0.12 mol D,则反应的平衡常数K = 。若温度不变,再加入0.50 mol氧气后重新达到平衡,则B 的平衡浓度 (填“增大”“不变”、或“减小”),氧气的转化率 (填“升高”、“不变”或“降低”),D 的体积分数 (填“增大”、“不变”或“减小”)。杂质、水分、空气中的氧气以及光照、受热而引起的。已知:
-2-
氧化性:IO 3>Fe >I 2; 还原性:S 2O 3>I
3+
-
【例题2】(2011浙江高考26,15分)食盐中含有一定量的镁、铁等杂质,加碘盐中碘的损失主要是由于
3I 2+6OH
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IO 3+5I +3H 2O ; KI+I 2
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KI 3
+
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某学习小组对加碘盐进行如下实验:取一定量某加碘盐(可能含有KIO 3、KI 、Mg 2、Fe 3) ,用适量蒸馏水
溶解,并加稀盐酸酸化,将所得溶液分为3份。第一份试液中滴加KSCN 溶液后显红色;第二份试液中加足量KI 固体,溶液显淡黄色,用CCl 4萃取,下层溶液显紫红色;第三份试液中加入适量KIO 3固体后,滴加淀粉试剂,溶液不变色。
①加KSCN 溶液显红色,该红色物质是_____ ____(用化学式表示);CCl 4中显紫红色的物质是________
②第二份试液中加入足量KI 固体后,反应的离子方程式为___________________________、______________________________________。
(2)KI 作为加碘剂的食盐在保存过程中,由于空气中氧气的作用,容易引起碘的损失。
写出潮湿环境下KI 与氧气反应的化学方程式:__________ ___________________。 将I 2溶于KI 溶液,在低温条件下,可制得KI 3·H 2O 。该物质作为食盐加碘剂是否合适?______(填“是”或“否”),并说明理由_____________ ___________________________。
(3)为了提高加碘盐(添加KI )的稳定性,可加稳定剂减少碘的损失。下列物质中有可能作为稳定剂的是___________________。 A .Na 2S 2O 3 B .AlCl 3 C .Na 2CO 3 D .NaNO 2
++
(4)对含Fe 2较多的食盐(假设不含Fe 3) ,可选用KI 作为加碘剂。
请设计实验方案__________________________________ _______ 【规律总结2】
1、氧化还原反应方程式的书写
①配平依据:化合价升降总数相等(得失电子数相等);质量守恒定律;电荷守恒关系 ②有关反应物、生成物中氧原子的处理 (此规律的应用也适用于电极反应式的书写) 酸性溶液或中性:由H 2O 提供氧原子(生成H )
碱性溶液:由OH 提供氧原子(生成H 2O )
酸性溶液: 生成H 2O (反应物中加H )
碱性溶液或中性:生成 OH (反应物中加H 2O)
2、氧化性、还原性强弱的考查
根据氧化还原反应方向判断:强还原剂 + 强氧化剂 →弱氧化剂 + 弱还原剂 氧化性:氧化剂 氧化产物 还原性:还原剂 还原产物
常见氧化剂及氧化性强弱比较:HClO>MnO4>Cl2 H2O 2>>Br2 >Fe>I2>S >Cu>H
-3+
2+
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常见还原剂及还原性强弱比较:S >SO3 (SO 2)>I>Fe>Br>Cl
【变式练习2】(2011上海24)雄黄(As4S 4) 和雌黄(As2S 3) 是提取砷的主要矿物原料,二者在自然界中共生。根据题意完成下列填空:
(1) As2S 3和SnCl 2在盐酸中反应转化为As 4S 4和SnCl 4并放出H 2S 气体。若As 2S 3和SnCl 2正好完全反应,As 2S 3和SnCl 2的物质的量之比为 。
(2)上述反应中的氧化剂是 ,反应产生的气体可用 吸收。 (3) As2S 3和HNO 3有如下反应:As 2S 3+ 10H+ 10NO3=2H3AsO 4+ 3S+10NO2↑+ 2H2O
若生成2mol H3AsO 4,则反应中转移电子的物质的量为 。若将该反应设计成一原电池,则NO 2应该在 (填“正极”或“负极”)附近逸出。 【课后巩固区】
1. (2011上海5)高铁酸钾( K2FeO 4) 是一种新型的自来水处理剂,它的性质和作用是
A .有强氧化性,可消毒杀菌,还原产物能吸附水中杂质 B .有强还原性,可消毒杀菌,氧化产物能吸附水中杂质 C .有强氧化性,能吸附水中杂质,还原产物能消毒杀菌 D .有强还原性,能吸附水中杂质,氧化产物能消毒杀菌
2. 已知Co 2O 3在酸性溶液中易被还原成Co ,Co 2O 3、Cl 2、FeCl 3、I 2的氧化性依次减弱。下列反应在水溶液中不可能发生的是( )
A . 3Cl 2+6FeI 2=2FeCl 3+4FeI 3
B. Cl 2+FeI 2=FeCl 2+I 2 D. 2Fe
3+
2+
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2-2--2+--
C .Co 2O 3+6HCl =2CoCl 2+Cl 2↑+3H 2O
+2I -=2Fe 2++I 2
3(2010上海卷13.)下列实验过程中,始终无明显现象的是
A .NO 2通入FeSO 4溶液中 B.CO 2通入CaCl 2溶液中
C .NH 3通入AlCl 3溶液中 D.SO 2通入已酸化的Ba(NO3) 2溶液中
4(2011山东高考28,14分)研究NO 2、SO 2 、CO 等大气污染气体的处理具有重要意义。(1)NO 2可用水吸收,相应的化学反应方程式为 。利用反应6NO 2+ 8NH3
催化剂 加热
7N 2+12 H2O 也可处理NO 2。当
转移1.2mol 电子时,消耗的NO 2在标准状况下是 L。 5(2011山东高考29,14分)科研、生产中常涉及钠、硫及其化合物。
(1)实验室可用无水乙醇处理少量残留的金属钠,化学反应方程式为 。要清洗附着在试管壁上的硫,可用的试剂是 。
(2)下图为钠硫高能电池的结构示意图,该电池的工作温度为320℃左右,电池反应为2Na+x S =Na 2S X ,正极的电极反应式为 。M (由Na 2O 和Al 2O 3制得)的两个作用是 。与铅蓄电池相比,当消耗相同质量的负极活性物质时,钠硫电池的理论放电量是铅蓄电池的
倍。
(3)Na 2S 溶液中离子浓度由大到小的顺序为 ,向该溶液中加入少量固体CuSO 4,溶液PH 表示)。
6(09上海卷24)某反应中反应物与生成物有:AsH 3、H 2SO 4、KBrO 3、K 2SO 4、H 3AsO 4、H 2O 和一种未知物质X 。
(1)已知KBrO 3在反应中得到电子,则该反应的还原剂是。
(2)已知0.2mol KBrO3在反应中得到1mol 电子生成X ,则X 的化学式为。 (3)根据上述反应可推知 。
a.氧化性:KBrO 3>H3AsO 4 b.氧化性:H 3AsO 4>KBrO3 c.还原性:AsH 3>X d
.还原性:X>AsH3
(4)将氧化剂和还原剂的化学式及其配平后的系数填入下列方框中,并标出电子转移的方向和数目:
(填“增大”“减小”或“不变”),Na 2S 溶液长期放置有硫析出,原因为 (用离子方程式