常见无机物及其应用

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第三部分 常见无机物及其应用

元素化合物的知识是化学基本概念、基本理论、化学实验、化学计算的载体和核心。将元素化合物的知识系统化、结构化是学习本部分内容的一个好方法；从多个角度来认识元素化合物能更全面更深刻地理解元素化合物。

一、知识整理

1．常见金属元素的位置和物理通性 (1)元素在周期表中的位置 (2)金属材料的物理通性

常用的金属材料主要有金属和合金两类，它们具有如下的物理通性：①金属具有金属光泽；②金属具有导电性；③金属具有导热性；④金属具有良好的延展性。

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2．比较金属性强弱的方法

元素金属性的本质是指元素的原子失电子能力。它取决于金属的原子半径、核电荷数、最外层电子数等因素。可以从以下几个方面来比较元素金属性强弱： (1)根据金属的原子结构；

(2)根据元素在周期表中的位置；

(3)根据最高价氧化物对应水化物的碱性强弱； (4)根据与氧气反应的难易； (5)根据与水反应的条件难易；

(6)根据与非氧化性酸反应的剧烈情况； (7)根据金属间发生的置换；

(8)根据原电池反应，做负极的金属比做正极的金属活泼。 3．金属活动性顺序的应用 在金属的复习中，充分发挥金属活动性顺序表在金属及化合物知识整合方面的功能对提高复习的实效性极为有利。

二、重点知识解析 1．钠及其钠的化合物

(1)钠及其钠的化合物的知识体系

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2．铝及其铝的化合物

(1)铝及其铝的化合物的知识体系

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(2)铝

①铝在周期表中的位置和物理性质

铝在周期表中第三周期ⅢA族，是一种银白色轻金属，具有良好的导电性、导热性和延展性。它可应用于制导线、电缆、炊具，铝箔常用于食品和饮料的包装，铝还可以用于制造铝合金。

①是一种白色难溶的固体，不溶于水。是冶炼铝的原料，是一种比较好的耐火材料。 ②氧化铝是两性氧化物。

与酸反应：Al2O3＋6HCl2AlCl3＋3H2O 与碱反应：Al2O3＋2NaOH2NaAlO2＋H2O 既能与强酸反应，又能与强碱反应的物质：Al、Al2O3、Al(OH)3、弱酸的酸式盐

(NaHCO3、NaHSO3)、弱酸的铵盐[(NH4)2CO3、(NH4)2SO3]、氨基酸等。 (4)氢氧化铝

＋

(5)Al3、AlO-2、Al(OH)3间的相互转化关系

Al3

＋

Al(OH)3

AlO-2

在AlCl3溶液中逐滴加入NaOH溶液的现象：先出现白色沉淀，NaOH溶液过量白色沉淀又逐渐消失。

AlCl3＋3NaOH＝Al(OH)3↓＋3NaCl；Al(OH)3＋NaOH＝NaAlO2＋2H2O

(两瓶无色的溶液其中一瓶是AlCl3溶液，另一瓶是NaOH溶液，采用互滴法可以对这两瓶无色溶液进行鉴别)

在NaAlO2溶液中逐滴加入盐酸的现象：先出现白色沉淀，盐酸过量白色沉淀又逐渐消

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失。

NaAlO2＋HCl＋H2OAl(OH)3↓＋NaCl；Al(OH)3＋3HCl 3．铁及其铁的化合物

(1)铁及其铁的化合物的知识体系

AlCl3＋3H2O

(2)铁的性质

①铁的核电荷数为26，最外层电子数为2；位于周期表第四周期Ⅷ族；在地壳中的含量排在第四位。 ②物理性质：

银白色、具有金属光泽、有良好的延展性，是电和热的良导体，密度是7.86g/cm3，能被磁体吸引，具有铁磁性。纯铁抗蚀性强，但生铁因含碳和其他元素，易生锈。

(3)铁的氧化物、氢氧化物及铁盐、亚铁盐的比较 ①铁的氧化物：

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③铁盐、亚铁盐的性质：

二价铁盐既有氧化性又有还原性，以还原性为主。亚铁盐溶液在保存时，应在溶液中放少量铁粉防止被氧化，同时滴加少量的相应酸以防其水解。

硫酸亚铁在空气中变质的化学方程式：12FeSO4＋3O2＋6H2O4Fe2(SO4)3＋4Fe(OH)3

三价铁盐具有较强的氧化性： 氯化铁腐蚀铜：Cu＋2FeCl3CuCl2＋2FeCl2 氯化铁氧化二氧化硫：SO2＋2FeCl3＋2H2OH2SO4＋2FeCl2＋2HCl 三价铁盐具有较强的水解性： Fe3＋3H2O

＋

＋

＋

Fe(OH)3＋3H Fe3＋3H2O

＋

＋

＋

＋

Fe(OH)3(胶体)＋3H

＋

④Fe2与Fe3的检验、Fe2与Fe3与其他离子的共存：

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Fe

＋、Fe＋与其他离子的共存

(4)铁的三角转化关系

Fe→Fe2：H、Cu2、Fe3、S、I2

＋

Fe→Fe3：Cl2、Br2、HNO3、浓H2SO4 ＋＋＋Fe2→Fe3：Cl2、Br2、O2、HNO3、浓H2SO4、KMnO4(H) ＋＋－

Fe3→Fe2：Fe、Cu、H2S、I、SO2 Fe→Fe3O4：O2、H2O

＋＋

Fe3、Fe2、Fe3O4→Fe：CO、Al、H2 ＋

Fe3的变色情况

＋

①向Fe3的溶液中加入KSCN溶液，溶液呈红色；

＋

②向Fe3的溶液中加入NaOH溶液，生成红褐色沉淀；

＋

③将Fe3的溶液中加入到KI淀粉溶液中，溶液变蓝色；

＋

④将饱和的Fe3的盐溶液加入到沸水中，生成红褐色Fe(OH)3胶体；

＋

⑤向Fe3的溶液中加入H2S气体，生成淡黄色沉淀；

＋

⑥向Fe3的溶液中加入过量Fe粉，溶液变浅绿色；

＋

⑧向Fe3的溶液中加入过量Cu粉，溶液变蓝绿色。 4．铜及其化合物

＋

＋

＋

＋

三、典型例题解析

【例1】铁和铁合金是生活中常用的材料，下列说法正确的是

A．不锈钢是铁合金，只含金属元素 B．一定条件下，铁粉可与水蒸气反应 C．铁与盐酸反应，铁合金不与盐酸反应 D．在空气中，铁板比镀锌铁板更耐腐蚀

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【知识点】合金的组成铁的性质金属腐蚀与防护 【能力层次】理解 【答案】B

【思路解析】A．不锈钢属于合金，含有碳元素；

B．铁粉与水蒸气可在高温下反应； C．铁及合金都可以与盐酸反应；

D．在潮湿空气中铁板容易发生电化学腐蚀，镀锌铁板则不容易被腐蚀，

锌比铁活泼，锌铁构成原电池，铁做正极被保护。

【例2】1 mol过氧化钠与2 mol碳酸氢钠固体混合后，在密闭的容器中加热充分反应，排出气体物质后冷却，残留的固体物质是 A．Na2CO3 B．Na2O2、Na2CO3 C．NaOH、Na2CO3 D．Na2O2、NaOH、Na2CO3 【知识点】过氧化钠、碳酸氢钠的性质元素化合物知识和有关计算 【能力层次】理解 【答案】A 【思路解析】根据反应式：2NaHCO3Na2CO3＋CO2＋H2O，2Na2O2＋2H2O4NaOH＋O2，2Na2O2＋2CO22Na2CO3＋O2；根据计量关系，可知2 mol NaHCO3生成CO2和H2O各1 mol，Na2O2只有1 mol，故其恰好和CO2反应生成Na2CO3和O2，气体排出后，只剩余Na2CO3。

【例3】(2008北京)由Fe2O3、Fe、CuO、C、Al中的几种物质组成的混合粉末，取样进行下列实验(部分产物略去)：

(1)取少量溶液X，加入过量的NaOH溶液，有沉淀生成。取上层清液，通入CO2，无明显变化，说明样品中不含有的物质是(填化学式)________________________。 (2)Z为一种或两种气体：

①若Z只为一种气体，试剂a为饱和NaHCO3溶液，则反应Ⅰ中能同时生成两种气体的化学方程式是_______________________。 ②若Z为两种气体的混合物，试剂a为适量的水，则Z中两种气体的化学式是_________。 (3)向Y中通入过量的Cl2，并不断搅拌，充分反应后，溶液中的阳离子是(填写离子符号)_________________。

(4)取Y中的溶液，调节pH约为7，加入淀粉KI和H2O2，溶液呈蓝色并有红褐色沉

－

淀生成。当消耗2 molI时，共转移3 mol电子，该反应的离子方程式是________________。 (5)另取原样品，加入足量稀硫酸充分反应，若溶液中一定不会产生Y中的红色固体，则原样品中所有可能存在的物质组合是(各组合中物质用化学式表示)________________。 【知识点】合金的组成 铁的性质 金属腐蚀与防护 【能力层次】综合应用 【答案】(1)Al (2)①C＋2H2SO4(浓) (3)Cu2、Fe3和H

＋

＋

＋

CO2↑＋2SO2↑＋2H2O ②CO2和NO

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(4)2Fe2＋3H2O2＋4I2Fe(OH)3↓＋2I2 (5)CuO和C或CuO、C和Fe2O3

【思路解析】这是一道综合性无机物质推断题，题给物质的范围是Fe2O3、Fe、CuO、C、Al 5种物质，根据题给信息结合相关物质的性质逐一进行推断。根据(1)中现象可推出样品中不含Al，因为若样品中含有Al，Al会与酸反应生成铝盐，在铝盐中加入过量的NaOH溶液会生成偏铝酸钠，在偏铝酸钠溶液中通入CO2会有沉淀产生；由于加入过量的铁，所以Y为亚铁盐溶液，固体为Fe和Cu；当Z为一种气体时则浓酸为硫酸，其反应为：C＋

＋

－

2H2SO4(浓)CO2↑＋2SO2↑＋2H2O，反应产生的气体通过碳酸氢钠溶液后，SO2被吸

收剩余气体只有CO2；若Z是两种气体时，则浓酸为硝酸，其反应为：C＋4HNO3(浓)

CO2↑＋4NO2↑＋2H2O，反应产生的气体通过水，NO2与水反应生成NO，

剩余气体为CO2和NO；向Y中通入过量氯气，生成的FeCl3逐渐与铁粉和铜粉反应生成

＋＋＋

CuCl2和FeCl3溶液，由此推出溶液中的阳离子为Cu2、Fe3和H；在氯化亚铁溶液中加入

－

淀粉溶液、碘化钾溶液和H2O2时，根据消耗2 molI时，共转移3 mol电子，可知失电子

＋－＋－

的离子应是Fe2和I，所以反应为：2Fe2＋3H2O2＋4I2Fe(OH)3↓＋2I2；当在原样品中加足量稀硫酸，Y溶液中不出现红色固体，则说明原样品中不存在铁和铝，否则会发生置换反应生成红色固体铜，因此可能的组合为：CuO和C或CuO、C和Fe2O3。 四、反馈练习

1．金属材料在人类社会的发展史上一直发挥着重要的作用。人类历史上使用最早的金属( ) A．铜 B．铁 C．铝 D．钛

2．铜锌合金的颜色酷似金的颜色，所以近来用铜锌合金制成的假金元宝欺骗行人的事件屡有发生。下列不易区别其真伪的方法是 ( ) A．测定密度 B．放入硝酸中 C．放入盐酸中 D．观察外观

3．随着人们生活节奏的加快，方便的小包装食品已被广泛接受。为了延长食品的保质期，防止食品氧化变质，在包装袋中可以放入的化学物质是 ( ) A．无水硫酸铜 B．硫酸亚铁 C．食盐 D．生石灰

4．实验室常采用点滴板来完成部分实验，这样既可以节约药品的用量，又便于观察实验现象。图中所示的实验，点滴板上描述的现象正确的是

( )

①装有铜片的孔穴中溶液呈蓝色 ②装有胆矾的孔穴中固体的颜色变浅 ③装有铁片的孔穴中溶液呈浅绿色 ④装有铁片的孔穴中溶液呈浅黄色 ⑤装有蛋清溶液的孔穴中呈浅黄色 A．①④ B．②③ C．①⑤ D．②⑤

5．有甲、乙、丙三瓶等体积、等物质的量浓度的NaOH溶液，若将甲蒸发掉一半水分，在乙中通入少量的CO2，丙不变，然后分别向甲、乙、丙三瓶中加入同样浓度的盐酸，完全反应后所需盐酸溶液的体积是 ( )

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A．甲＝丙＞乙 B．丙＞乙＞甲 C．乙＞甲＝丙 D．甲＝乙＝丙 6．下列反应所得溶液中一定只含一种溶质的是 ( ) A．向铁粉中加入稀硝酸

B．向稀盐酸中滴入少量的NaAlO2溶液 C．向NaOH溶液中通入CO2气体

D．向MgSO4、H2SO4的混合液中滴入过量的Ba(OH)2溶液

7．某同学设计下列装置进行铁和浓H2SO4反应的实验探究，请帮他完成实验报告。(装置气密性已检验)

－

(1)将16 g铁粉放入烧瓶中，由分液漏斗放入18 mol·L1的浓H2SO4 20 mL，没有反应现象，这是因为_______________。然后点燃A处酒精灯，片刻有气体生成。 (2)上述反应发生后，看到KMnO4溶液颜色变浅，而品红溶液没有变化，这是因为_______________________________________________________________________。 (3)当G处有明显气泡时，再点燃E处酒精灯，这样操作的原因是_____________，片刻后在E处应看到的现象是_______________，在F处看到的现象是_______________。 (4)写出A处可能发生的化学反应方程式________________________________________， ________________________________________________________________________。 (5)若使F中的反应现象准确，G中盛放的溶液应是______________________________。

【反馈练习答案】

1．A 2．D 3．B 4．D 5．D 6．D 7．(1)铁在浓硫酸中钝化

(2)反应生成的SO2全部被高锰酸钾氧化吸收(高锰酸钾被还原成颜色较浅的MnSO4

溶液颜色变浅)

(3)用产生的H2把装置中的空气赶净，防止爆炸—黑色的氧化铜变成红色，玻璃管右端有无色液体白色硫酸铜变成蓝色

(4)2Fe＋6H2SO4(浓)Fe＋H2SO4(5)浓硫酸

Fe2(SO4)3＋3SO2↑＋6H2O Fe2(SO4)3＋Fe

3FeSO4

FeSO4＋H2↑

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一、知识整理

1．非金属元素在周期表中的位置

非金属元素有16种。除H位于左上方的IA外，其余非金属都位于周期表的右上方，都属于主族元素。

非金属元素大多有可变化合价，如C：－4、＋2、＋4；S：－2、＋4、＋6；N：－3、＋1、＋2、＋3、＋4、＋5；Cl：－1、＋1、＋3、＋5、＋7。

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2．化学性质

非金属单质：强氧化性F2、O2、Cl2、Br2；氧化性为主N2、S；还原性为主H2、C、Si、P。

(1)与金属反应(表现氧化性)

O2与金属钠反应常温生成Na2O、燃烧生成Na2O2；O2与铁反应点燃生成Fe3O4。 Cl2、Br2与变价金属反应生成高价金属卤化物。

S与变价金属反应生成低价金属硫化物。

N2与金属Mg反应生成Mg3N2。

(2)与水反应

氧化性：2F2＋2H2O4HF＋O2

还原性：C＋H2OCO＋H2

既显氧化性又显还原性：X2＋H2OHX＋HXO(X为Cl、l、Br)

(3)与盐反应(表现氧化性)

Cl2＋2KI2KCl＋I2

3Cl2＋2FeBr22FeCl3＋2Br2 2Na2SO3＋O22Na2SO4

(4)与碱反应

－－－即显氧化性又显还原性：X2＋2OHX＋XO＋H2O(X为Cl、l、Br)

3S＋6OH (5)与酸反应

氧化性：Cl2＋H2SO3＋H2O

还原性：C＋2H2SO4(浓)

S＋6HNO3

(6)与氧化物反应

氧化性：2CO＋O2

还原性：2C＋SiO2－2 2S2＋SO3＋3H2O －2HCl＋H2SO4 CO2↑＋2SO2＋2H2O H2SO4＋6NO2↑＋2H2O 2CO2 Si＋2CO↑，H2＋CuOCu＋H2O

3．比较非金属性强弱的方法

元素非金属性的本质是指元素的原子得电子能力。它取决于非金属的原子半径、核电荷数、最外层电子数等因素。可以从以下几个方面来比较元素非金属性强弱：

(1)根据元素在周期中的位置；

(2)非金属单质的氧化性或对应阴离子的还原性；

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(3)非金属单质与氢气化合的难易程度； (4)气态氢化物的稳定性； (5)最高价氧化物对应水化物的酸性强弱； (6)非金属间发生的相互置换； (7)与变价金属反应时，金属被氧化的程度。 4．非金属单质的制备

+n

(1)原理：化合态的非金属有正价或负价：R

(2)方法：

①分解法：如，2KMnO4

②置换法：如，Zn＋H2SO4R，R

0-nR。 0K2MnO4＋MnO2＋O2↑，2H2O2ZnSO4＋H2↑，Cl2＋2NaBr2H2O＋O2↑； 2NaCl＋Br2； ③氧化法：如，MnO2＋4HCl(浓)

④还原法：如，C＋H2O

⑤电解法：2NaCl＋2H2OMnCl2＋Cl2↑＋2H2O； Si＋2CO↑； CO＋H2，SiO2＋2CNaOH＋H2↑＋Cl2↑；

5．非金属氢化物

(1)非金属气态氢化物都为共价化合物，其典型的分子构型有HCl为直线型；H2O为折线型；NH3为三角锥形；CH4为正四面体型。

(2)常温下除水为液体，其他均为气体。

(3)气态氢化物都为无色，大多有刺激性气味(H2S具有臭鸡蛋气味、有剧毒)。

(4)非金属性越强其氢化物越稳定。

(5)NH3易液化，极易溶于水，其水溶液显碱性；HCl极易溶于水，其水溶液显酸性。

6．非金属氧化物

(1)除SiO2是原子晶体以外，其他非金属氧化物固态时都是分子晶体。

(2)许多非金属低价氧化物有毒，如CO、NO、NO2、SO2等，它们不能随便排放到大气中。

(3)非金属最高价氧化物为酸性氧化物，若相应的酸易溶于水，则其氧化物易与水化合；反之亦然，如硅酸不溶于水，所以SiO2不与水反应。

(4)不成盐氧化物(如CO、NO)不溶于水，不与酸、碱反应生成盐和水。

7．非金属含氧酸

(1)同周期非金属元素最高价含氧酸从左到右酸性增强，同主族非金属元素最高价含氧酸从上到下酸性减弱。

(2)对于同种非金属形成的不同含氧酸，价态越高酸性越强(如：HClO4＞HClO3＞HClO；H2SO4＞H2SO3)。

(3)常见含氧酸的一般性质：

H2SO4：强酸、沸点高、不挥发、稳定；浓硫酸是无色黏稠的油状液体具有吸水性、脱水性和强氧化性。

HClO：仅存在于溶液中、是一种弱酸、有强氧化性和漂白性、极不稳定、光照易分解。 HNO3：无色液体、强酸、沸点低、易挥发、不稳定、易分解、有强氧化性。 H2CO3：仅存在于溶液中、弱酸、不稳定。

网址：www.longwenedu.com H2SiO3：白色固体、不溶于水、弱酸、不挥发、加热时可分解。

(4)常见酸的酸性：强酸有HCl、HNO3、H2SO4；中强酸有H2SO3、H3PO4；弱酸有HF、CH3COOH、H2CO3、HClO、H2SiO3

二、重点知识解析

1．氯气及其氯的化合物

(1)氯气及其化合物的知识体系

(3)氯水

－－＋－ 新制备的氯水呈浅黄绿色，其中的微粒有Cl2、H2O、HClO、Cl、ClO、H、OH，

存在的多种微粒表现出氯水化学性质的多重性。

①提供Cl2，如与KI溶液反应。

＋ ②提供H表现出酸性，如氯水中加入CaCO3粉末产生气泡。

－ ③提供Cl，如用自来水配制AgNO3溶液时，出现白色浑浊的现象。

④提供HClO，具有强氧化性，如氯水加入紫色石蕊试液，出现先变红后褪色的现象。

(4)氯气的制备方法

思路：氧化氯离子。

具体方法：化学氧化法和电解法。

2．硫及其硫的化合物

(1)硫及其硫的化合物的知识体系

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(2)硫及其重要氧化物

浓硫酸具有吸水性、脱水性和强氧化性。

①吸水性：干燥剂(用于干燥氯气、二氧化硫等气体；浓硫酸敞口放置在空气中会吸水增重)。

②脱水性：使蔗糖炭化；在乙醇制乙烯的反应中浓硫酸作催化剂和脱水剂。

③强氧化性：

a．浓硫酸在常温下使铁、铝钝化。

b．浓硫酸在加热条件下与铁反应产生二氧化硫，当变为稀硫酸时与铁反应产生氢气。 c．2H2SO4(浓)＋Cu

d．2H2SO4(浓)＋C

- (4)SO24的检验方法 CuSO4＋SO2↑＋2H2O(浓硫酸在反应中表现强氧化性和酸性) 2SO2↑＋CO2↑＋2H2O(浓硫酸在反应中只表现强氧化性)

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先加盐酸无沉淀，再加氯化钡溶液产生白色沉淀证明有SO24离子存在。

(5)硫酸工业和环境保护

硫酸的工业生产采用的是“接触法”。其中包括三个阶段(造气、接触氧化、SO3的吸收)、三个设备(沸腾炉、接触室、吸收塔)和三个主要反应。

工业上用98.3％的浓H2SO4吸收SO3，因为用水吸收会形成酸雾影响SO3的吸收速率。SO3可溶于浓H2SO4，实验室里除去SO2中的SO3可用浓H2SO4或饱和NaHSO3溶液洗气。 工业生产中的“三废”指的是废气、废水和废渣。

硫酸工业生产中产生的废气中含有二氧化硫用氨水吸收处理。

硫酸工业生产中产生的废渣可以用作制水泥，含铁量高的还可以用于炼铁。

(6)臭氧和过氧化氢

(1)O3：气态为淡蓝色、液态为深蓝色、固态为紫黑色。

具有强氧化性，用于漂白、消毒。

－ 空气中含量超过105％有害，高空臭氧层吸收紫外线保护地球生物，氟氯烃、氮的氧

化物等破坏臭氧层。

(2)H2O2：

具有强氧化性，3％的双氧水用作消毒剂，10％的双氧水用作漂白剂。

实验室可利用H2O2与MnO2的反应制O2，其中MnO2作催化剂。

3．氮气及其氮的化合物

(1)氮气及其氮的化合物的知识体系

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(3)氨和铵盐

①具有挥发性：

②具有强酸性：HNO3

③不稳定性：4HNO3-H＋NO3。 ＋2H2O＋4NO2↑＋O2↑(浓HNO3放在棕色瓶中保存并放在冷暗处)。

④强氧化性：

与金属反应(HNO3能氧化除Pt、Au等以外的金属，浓HNO3与浓HCl体积比1∶3的混合物称王水，能溶解Au、Pt等金属)。

4HNO3(稀)＋FeFe(NO3)3＋NO↑＋2H2O(硝酸过量)

8HNO3(稀)＋3Fe3Fe(NO3)2＋2NO↑＋4H2O(铁过量)

4HNO3(浓)＋CuCu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O

网址：www.longwenedu.com 8HNO3(稀)＋3Cu3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O

(在上述反应中HNO3表现强氧化性和酸性；氧化性：浓HNO3＞稀HNO3)

Al、Fe在冷的浓HNO3中发生钝化，即在金属表面生成致密的氧化膜，所以可以用铝槽车装运浓HNO3。

与非金属反应

4HNO3(浓)＋CCO2↑＋4NO2↑＋2H2O(反应中HNO3只表现强氧化性)

⑤使蛋白质变黄(浓HNO3能使皮肤变黄，有强烈的腐蚀性，不慎将浓HNO3弄到皮肤上，应立即用大量水冲洗，再用NaHCO3稀溶液或肥皂洗涤)。

4．碳、硅及其碳、硅的化合物

(1)碳、硅及其碳、硅化合物的知识体系

(2)碳、硅及其碳、硅化合物的重要知识

①金刚石和晶体硅是原子晶体，其熔点金刚石＞晶体硅；金刚石、石墨、C60是碳的同素异形体。

②Si在地壳中的含量排在第二位，自然界中没有游离态的硅，硅以SiO2、硅酸盐等形式存在，是构成矿物和岩石的主要成分。

③Si化学性质不活泼，常温下能与F2、HF、NaOH反应，与Cl2、O2、H2SO4、HNO3等不反应。

④有关Si、SiO2、H2SiO3和硅酸盐的重要反应：

Si＋O2

SiO2＋2C

SiO2＋2NaOH

SiO2＋CaCO3

H4SiO4SiO2； Si＋2CO↑；SiO2＋CaOCaSiO3； Na2SiO3＋CO2↑； Na2SiO3＋H2O；SiO2＋Na2CO3CaSiO3＋CO2↑；Na2SiO3＋CO2＋2H2O＝Na2CO3＋H4SiO4↓； SiO2＋H2O。 H2SiO3＋H2O；H2SiO3

⑤石英的主要成分也是SiO2，透明的石英晶体主要成分就是水晶，玛瑙是含杂质的石英晶体，SiO2是原子晶体。SiO2是光导纤维的主要原料，石英玻璃可制成耐高温的化学仪器和光学仪器。

⑥黏土主要成分是硅酸盐，水泥、玻璃、陶瓷都属硅酸盐类物质。土壤、有色玻璃具有胶体的某些性质。

⑦硅酸盐工业：玻璃、水泥、陶瓷

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⑧高温结构陶瓷有氧化铝(人造刚玉)、氮化硅、碳化硼等，都具有原子晶体的结构。

三、典型例题解析

【例1】下列说法正确的是

A．二氧化硅溶于水显酸性，所以二氧化硅属于酸性氧化物

B．二氧化硅是酸性氧化物，它不溶于任何酸

C．二氧化碳通入水玻璃可能得到原硅酸

D．因为高温时二氧化硅与碳酸钠反应放出二氧化碳，所以硅酸的酸性比碳酸

强

【知识点】二氧化硅

【能力层次】理解

【答案】C

【解析】在解此题时应注意二氧化硅与二氧化碳虽都属于酸性氧化物，具有酸性氧化物的通性，但它们在性质上却存在着一些显著的不同。二氧化碳可以溶于水形成碳酸，二氧化硅不溶于水也不和水反应；二氧化硅虽是酸性氧化物但根据其特性可以和氢氟酸反应；水玻璃是硅酸钠的水溶液，二氧化碳通入水玻璃生成原硅酸属于强酸制弱酸；高温时二氧化硅与碳酸钠发生反应是因为有二氧化碳气体放出，而不能说明硅酸的酸性比碳酸强。

【例2】氯气是一种重要的工业原料。工业上利用反应3Cl2＋2NH3N2＋6HCl检查氯气管道是否漏气。下列说法错误的是

A．若管道漏气遇氨就会产生白烟 B．该反应利用了Cl2的强氧化性

C．该反应属于复分解反应 D．生成1 mol N2有6 mol电子转移

【知识点】氯气的氧化性，氨气的还原性和碱性，化学反应分类，氧化还原反应原理。

【能力层次】理解

【答案】C

【思路解析】这是一道以工业生产中检查氯气管道是否漏气所涉及的反应(3Cl2＋2NH3N2＋6HCl)为载体，综合考查相关物质的性质、反应类型和分析电子转移数目的综合性试题。题中涉及的反应是Cl2将NH3氧化成N2，体现了Cl2的强氧化性，同时产生的氯化氢与氨气相遇生成氯化铵产生白烟；分析电子转移从化合价入手，根据反应中－3价N转变成0价N即可推出生成1 mol N2有6 mol电子转移；根据反应中物质的类别就可判断出该反应是一个置换反应。

【例3】请根据二氧化硫的性质回答下列问题：

(1)SO2气体通入BaCl2溶液是否有白色沉淀产生________，原因是________________；若分别再加入氯水或稀氨水，是否有沉淀产生___________，原因是___________________。

(2)若将等物质的量的SO2和Cl2这两种气体混合后，同时作用于潮湿的红色布条，可观察到红布条______________，原因是_____________________________________________。

【知识点】二氧化硫的氧化性、还原性。

【能力层次】综合应用

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【答案】(1)否；SO2气体通入BaCl2溶液首先与水反应生成亚硫酸，但亚硫酸不与BaCl2溶液反应；有；氯气可以把亚硫酸氧化成硫酸，氨水与亚硫酸反应生成亚硫酸铵，它们分别与BaCl2溶液反应生成不溶于水的硫酸钡和亚硫酸钡沉淀。(2)不褪色；因为发生SO2＋Cl2＋2H2O2HCl＋H2SO4反应，生成的盐酸和硫酸并无漂白性。

【思路解析】本题重点考查的是二氧化硫、亚硫酸、亚硫酸钡和硫酸钡的性质。SO2气体通入BaCl2溶液首先形成亚硫酸，亚硫酸不与BaCl2溶液反应，因为亚硫酸钡溶于盐酸，所以无沉淀产生。氯气可以把亚硫酸氧化成硫酸，氨水与亚硫酸反应生成亚硫酸铵，它们分别与BaCl2溶液反应生成不溶于水的硫酸钡和亚硫酸钡。SO2和Cl2均能使潮湿的红色布条褪色，但二者混合后，同时作用于潮湿的红色布条就不褪色了，原因是发生了反应SO2＋Cl2＋2H2O2HCl＋H2SO4，生成的盐酸和硫酸并无漂白性。

【例4】汽车尾气(含有烃类、CO、SO2与NO等物质)是城市空气的污染源。治理的方法之一是在汽车的排气管上装一个“催化转换器”。它的特点是使CO和NO反应，生成可参与大气生态环境循环的无毒气体，并促使烃类充分燃烧及SO2的转化。

(1)请写出使NO、NO2分别与CO反应生成参与大气生态循环的无毒气体反应的化学方程式________________________。

(2)“催化转换器”的缺点是在一定程度上提高空气的酸度，其原因是_____________。

(3)控制城市空气污染源的方法可以有___________________。

A．开发氢能源 B．使用电动车 C．植树造林 D．戴上呼吸面具

【知识点】二氧化硫氮氧化物氧化还原反应

【能力层次】综合应用

【答案】(1)2CO＋2NO2CO2＋N2；4CO＋2NO24CO2＋N2

(2)SO2催化剂作用下转化为SO3并与空气中的水蒸气结合形成酸雾

(3)A、B

【思路解析】根据题给信息：NO、NO2分别与CO反应生成可参与大气生态环境循环的无毒气体，并促使SO2的转化。分析NO、NO2分别与CO反应生成的无毒气体只能是N2和CO2。NO、NO2转变成无毒的N2发生的是还原反应，NO、NO2在反应中作氧化剂，CO转变成无毒的CO2发生的是氧化反应，在反应中CO作还原剂，然后根据氧化还原的规律即可完成相应的化学方程式；结合接触法制硫酸中SO2的催化氧化，推知SO2在催化剂作用下可转化为SO3，并在空气中与水蒸气结合形成硫酸酸雾；关于“控制城市空气污染源的方法”应考虑与污染源产生有关的选项如汽车尾气、清洁能源等。

－ 【例5】1L稀硝酸和稀硫酸的混合液，其物质的量浓度分别为0.1mol·L1和0.4mol·L

－1。若向该混合液中加入足量的铜粉，则最多能溶解铜粉的质量为

A．2.4 g B．3.2 g C．6.4 g D．9.6 g

【知识点】硝酸的性质，硫酸的性质，金属铜的性质，离子方程式。

【能力层次】理解

【答案】D

【思路解析】解此题如果使用常规方法按化学方程式进行求解比较繁琐，若抓住反应的实质，根据离子反应方程式进行求解就比较快捷和准确。

＋ n(H)＝0.1 mol＋0.8 mol＝0.9 mol

3Cu ＋ 8H ＋ 2NO3＋3Cu2＋2NO↑＋4H2O ＋

3×64 g 8 mol 2 mol

m(Cu) 0.9 mol 0.1 mol

∴m(Cu)＝9.6 g

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四、反馈练习

一、选择题

1．影响空气质量的一组主要污染物是 ( )

A．CO2、N2、O2 B．SO2、NO2、可吸入颗粒物

C．CO2、O2、SO2 D．NO2、N2、可吸入颗粒物

2．下列有关Cl、N、S等非金属元素化合物的说法正确的是 ( )

A．漂白粉的成分为次氯酸钙

B．实验室可用浓硫酸干燥氨气

C．实验室可用NaOH溶液处理NO2和HCl废气

D．Al2(SO4)3可除去碱性废水及酸性废水中的悬浮颗粒

3．已知气体的摩尔质量越小，扩散速度越快。右图所示为气体扩散速度的实验，两种气体

扩散相遇时形成白色烟环。下列关于甲、乙的判断正确的是

( )

A．甲是浓氨水，乙是浓硫酸

B．甲是浓盐酸，乙是浓氨水

C．甲是浓氨水，乙是浓盐酸

D．甲是浓硝酸，乙是浓氨水

4．下列叙述正确的是 ( )

＋A．加入盐酸产生白色沉淀，则原溶液一定有Ag

-B．加入BaCl2溶液有白色沉淀产生，再加盐酸沉淀不消失，则原溶液一定有SO24

C．能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，该气体的水溶液一定显碱性

2-2-D．加入稀盐酸产生无色并能使澄清石灰水变浑浊的气体，原溶液一定有CO3或SO3

5．无论是传统的或是新型的无机非金属材料，硅元素都占有非常重要的地位。下列关于硅

的说法中错误的是 ( )

A．自然界中硅单质的含量居各元素的第二位

B．高纯度的硅是制半导体的重要材料

C．水泥、玻璃和陶瓷都是传统的硅酸盐工业产品

D．二氧化硅可用于制光导纤维

6．可以验证硫元素的非金属性比氯元素弱的事实是 ( )

①硫和氢气在加热条件下能形成H2S，H2S受热300℃左右分解。氯气和氢气在点燃或光照下生成氯化氢，氯化氢很难分解

②向氢硫酸溶液中滴入氯水有单质硫生成

③硫、氯气分别与铜和铁反应产物是FeS、Cu2S、FeCl3、CuCl2

④高氯酸(HClO4)的酸性强于硫酸

A．①②③④ B．只有①② C．只有②③④ D．只有③④

7．下列反应一定有沉淀生成的是 ( )

A．将SO2通入BaCl2溶液中 B．将NH3通入AgNO3溶液中

C．将Cl2通入AgNO3溶液中 D．将NO2通入Ca(OH)2溶液中

8．下列各组物质发生化学反应时，由于反应物的量不同生成不同产物的是 ( )

①CO2与NaOH溶液 ②NaHCO3溶液与盐酸 ③AgNO3溶液与氨水 ④C与O2

网址：www.longwenedu.com ⑤AlCl3溶液与氨水

A．除③外 B．除②外 C．除②⑤外 D．除②③⑤外

9．下列实验现象，与新制氯水中的某些成分(括号内物质)没有关系的是 ( )

＋A．将NaHCO3固体加入新制氯水，有无色气泡(H)

B．使红色布条褪色(HCl)

C．向FeCl2溶液中滴加氯水，再滴加KSCN溶液，发现呈血红色(Cl2)

－D．滴加AgNO3溶液生成白色沉淀(Cl)

10．向稀硫酸中加入铜粉不发生反应，若再加入某种盐则铜粉可以逐渐溶解。在①NaNO3；

②KCl；③ZnSO4；④Fe2(SO4)3中符合此条件的盐是 ( )

A．②和④ B．①和③ C．①和④ D．只有④

11．某混合气体可能含有H2、CO、CO2、HCl、NH3和水蒸气中的两种或多种，当混合气体

依次通过：①澄清石灰水(无浑浊现象)；②氢氧化钡溶液(有浑浊现象)；③浓H2SO4(无现象)；④灼热氧化铜(变红)；⑤无水硫酸铜(变蓝)(假设每一次吸收均完全)，对该混合气体成分判断正确的是 ( )

A．一定没有CO2，肯定有H2 B．一定有CO、CO2和水蒸气

C．一定有H2、CO2和HCl D．可能有CO2、NH3和水蒸气

12．实验室制取少量氮气可以把NaNO2和NH4Cl放入烧瓶中加热，除生成N2外，还有NaCl

和H2O生成。如果制得5.6 L(标况)N2，则被氧化的N是 ( )

A．0.25 mol B．0.50 mol C．1.75 g D．7 g

二、填空题

13．为验证氯气的有关性质，试根据所提供的有关实验用品，回答下列问题。

实验用品：氯气发生装置、烧杯、试管、红色布条、AgNO3溶液、Na2CO3溶液、NaOH溶液、KI—淀粉溶液、蒸馏水。

(1)溶于水中的部分氯气与水发生反应：Cl2＋H2OHClO＋HCl。因此，新制氯水中

含有多种粒子，当与不同物质反应时，将分别体现不同性质。

①能证明新制饱和氯水中还存在氯气分子的现象是_________________________。

②欲证明氯水具有漂白性，可向样品溶液中加入_________________，氯水具有漂白

性的原因是氯水中含有________________________粒子。

③欲证明氯水中含有盐酸，可分别向样品溶液中加入______________试剂，反应的

离子方程式是____________________________________________________。

(2)检验氯化氢气体中是否混有氯气，可采用的方法是____________(填字母)。

A．用湿润的红纸条 B．用干燥的蓝色石蕊试纸

C．将气体通入硝酸银溶液中 D．用湿润的淀粉碘化钾试纸

(3)实验室制取氯气的反应方程式为_____________________；欲收集到纯净干燥的氯

气，需将从氯气发生装置中产生的气体先经过装有__________________溶液的洗气

瓶，目的是除去杂质，再经过装有___________________的洗气瓶进行干燥。

14．(2008广东)硅单质及其化合物应用范围很广。请回答下列问题：

(1)制备硅半导体材料必须先得到高纯硅。三氯甲硅烷(SiHCl3)还原法是当前制备高纯

硅的主要方法，生产过程示意图如下：

①写出由纯SiHCl3制备高纯硅的化学反应方程式____________________。

②整个制备过程必须严格控制无水无氧。SiHCl3遇水剧烈反应生成H2SiO3、HCl和

另一种物质，写出配平的化学反应方程式_______________________；H2还原

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SiHCl3过程中若混O2，可能引起的后果是_________________________。

(2)下列有关硅材料的说法正确的是__________________(填字母)。

A．碳化硅化学性质稳定，可用于生产耐高温水泥

B．氮化硅硬度大、熔点高，可用于制作高温陶瓷和轴承

C．普通玻璃是由纯碱、石灰石和石英砂制成的，其熔点很高

D．盐酸可以与硅反应，故采用盐酸为抛光液抛光单晶硅

(3)硅酸钠水溶液俗称水玻璃。取少量硅酸钠溶液于试管中，逐滴加入饱和氯化铵溶液，

振荡。写出实验现象并给予解释_______________。

【反馈练习答案】

1．B 2．C提示：选项A中漂白粉的主要成分为Ca(ClO)2和CaCl2，有效成分为Ca(ClO)2；选项B中2NH3＋H2SO4(NH4)2SO4，即碱性气体不能用酸性物质干燥；选

＋＋项C中酸性气体均可用NaOH吸收；选项D中Al3＋3H2OAl(OH)3＋3H，Al(OH)3

具有吸附性，能吸附水中的悬浮物，如果溶液呈酸性或碱性均能与Al(OH)3反应，失去了Al(OH)3就不能吸附水中的悬浮物。 3．C提示：根据题意NH3的摩尔质量小于HCl和HNO3，所以NH3应在甲处产生，HCl和HNO3气体应在乙处产生。 4．C 5．A 6．A

7．C 8．C 9．B 10．C 11．C 12．C 13．(1)①新制成氯水呈黄绿色

2-②红色布条 HClO ③Na2CO3、AgNO3 2H＋CO3＋H2O＋CO2↑；Ag＋Cl＋－

AgCl↓ (2)A、D (3)MnO2＋4HCl

浓硫酸 14．(1)①SiHCl3＋H2KMnCl2＋Cl2↑＋2H2O饱和食盐水HClH2SiO3＋H2↑＋Si＋3HCl ②SiHCl3＋3H2O

3HCl 高温下，H2遇O2发生爆炸 (2)ABCD (3)生成白色絮状沉淀，有刺激性气

SiO3与NH+SiO3＋2NH+味的气体生成；4发生水解的相互促进，4＋2H2O

＋H2SiO3↓

2-2-2NH3·H2O

一、知识整理

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1．各类无机物间的转化关系

按类别掌握物质的性质是化学学科学习的重要特点，各类物质间相互反应、相互转化的规律可用如下关系图来归纳：

图中包括纵向的两条物质之间的衍变线和各类物质之间的相互反应线，这些线反映了物质间反应与转化的规律。这里强调的是：第一要看到物质的类别属性；第二更应该看到含有相同元素的物质之间的相互转化关系；第三还要注意规律的适用范围。例如，金属与酸反应在高中阶段的扩展表现为与氧化性酸的反应。

(1)活泼金属与氧化性酸反应不产生氢气。

(2)铁、铝与浓硫酸、浓硝酸发生钝化。

(3)不活泼金属可与氧化性酸反应。

例如：Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O

Cu＋4HNO3(浓)Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O

(4)金属与氧化性酸反应时酸的浓度不同产物不同

如：Cu＋4HNO3(浓)Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O

3Cu＋8HNO3(稀)3Cu(NO3)2＋2NO2↑＋4H2O

盐溶液与盐溶液的反应在高中阶段的要注意水解的相互促进，以及盐溶液之间的氧化还原反应等。

Al2(SO4)3＋6NaHCO33Na2SO4＋2Al(OH)3＋6CO2↑

2KI＋2FeCl32FeCl2＋2KCl＋I2

第四还要注意拓展。高中学习中新增的一些反应主要是对金属单质、非金属单质性质的进一步发展。

(1)金属与金属氧化物

如：铝与氧化铁的反应 2Al＋Fe2O32Fe＋Al2O3

2NaAlO2＋3H2↑ (2)金属与碱溶液 如：铝与氢氧化钠溶液的反应 2Al＋2NaOH＋2H2O

(3)金属与非金属氧化物

如：镁与二氧化碳的反应 2Mg＋CO2

(4)非金属与非金属氧化物

如：碳与二氧化碳的反应C＋CO22CO 2MgO＋C

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(5)非金属与金属氧化物

如：氢气与四氧化三铁的反应4H2＋Fe3O4

(6)非金属与强氧化性酸

如：碳与浓硫酸的反应、碳与浓硝酸的反应

C＋2H2SO4(浓)

C＋4HNO3(浓)CO2↑＋2SO2↑＋2H2O； CO2↑＋4NO2↑＋2H2O 3Fe＋4H2O

(7)非金属与盐溶液

如：氯气与溴化钠溶液的反应2NaBr＋Cl22NaCl＋Br2

(8)非金属与碱溶液

如：氯气与氢氧化钠溶液的反应Cl2＋2NaOHNaCl＋NaClO＋H2O

2．海水的综合利用

3．水是一种重要的化合物

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二、重点知识解析

无机推断题是高考化学的重要考查形式，此类试题具有较高的综合度。解题时需依据相关物质的性质和反应规律，同时相关物质的重要特征和反应特征又是解题突破的依据，因此在复习中应特别关注重要物质的特征性质和特征反应。

1．特征的颜色

(1)固体

黄色：S、FeS2、Agl

浅黄色：Na2O2、AgBr

红色：Cu2O、Cu(紫红色)、Fe2O3(红棕色)

黑色：CuO、MnO2、C(石墨)、CuS、FeS、FeO、PbS、Fe3O4(黑色晶体)

紫黑色：I2、KMnO4

白色蜡状固体：白磷

(2)溶液

23Cu2蓝色、MnO 4紫红色、Fe浅绿色、Fe棕黄色、Fe(SCN)3血红色、氯水＋＋＋

浅黄绿色、溴水橙黄色、碘水棕黄色

(3)气体Cl2黄绿色、NO2红棕色、Br2蒸气红棕色、I2蒸气紫色。

2．特征的焰色

钠的焰色为黄色、钾的焰色为浅紫色(通过蓝色钴玻璃)。

3．特征的状态、气味

常温呈液态的金属单质：Hg；呈液态的非金属单质：Br2。

常温呈气态的单质：H2、O2、Cl2、N2、F2、稀有气体等。

刺激性气味的气体：Cl2、SO2、HCl、NH3、NO2。

4．特征的实验现象

(1)遇酚酞变红色或使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体：NH3。

(2)无色气体遇空气变为红棕色：NO。

(3)与H2S反应生成淡黄色沉淀的气体有Cl2、O2、SO2、NO2。

(4)遇到淀粉碘化钾试纸变蓝的气体有：Cl2、NO2、Br2蒸气、I2蒸气。

(5)电解时阳极产生的气体一般是：Cl2、O2，阴极产生的气体是：H2。

(6)能使品红溶液褪色的气体可能是：Cl2、SO2，加热恢复原颜色的是SO2，不恢复

的是Cl2，能使品红溶液褪色的物质可能有：氯水、NaClO、过氧化钠、活性炭。

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(7)遇HCl生成沉淀，可能是：Ag、SiO3、AlO-2。 ＋2-

(8)遇H2SO4生成沉淀，可能是：Ba2、SiO3、AlO-2。 ＋2-

-2-(9)遇BaCl2生成不溶于硝酸的白色沉淀，可能是：SO24、Ag、SO3。 ＋

(10)加碱产生白色沉淀，迅速变成灰绿色，最终变成红褐色：Fe2。

－＋(11)加苯酚显紫色或加SCN显血红色或加碱产生红褐色沉淀：Fe3。

(12)遇淀粉变蓝的：碘单质。

5．特征的反应

(1)与碱反应产生气体

单质：铝与氢氧化钠溶液反应产生氢气。

化合物：铵盐与碱加热反应产生氨气。

(2)既能与酸反应，又能与碱反应

Al、Al2O3、Al(OH)3、弱酸的酸式盐(如NaHCO3)、弱酸的氨盐(NH4HCO3、

(NH4)2SO3等)、氨基酸。

(3)置换反应 ＋

⎧金属+盐→金属+盐 金属→金属⎨⎩铝热反应

H或H2O⎧−→H2↑⎪活泼金属(Na、Mg、Fe)−−− 金属→非金属⎨点燃⎪−→2MgO+C⎩2Mg+CO2−−+

⎧2F2+2H2O===4HF+O2↑⎪高温−Si+2CO⎪2C+SiO2−−→非金属→非金属⎨ 高温−→CO+H2⎪C+H2O−−

⎪Cl(Br、I)+HS===S+2HCl(HBr、HI)2⎩222

高温⎧−金属+H2O⎪H2+金属氧属氧−−→ 非金属→金属⎨高温⎪−金属+CO2⎩C+金属氧属氧−−→

⎧H2O−电解−→−H2↑+O2↑⎪⎪电解(5)⎨Al2O3(熔融)−−→ −Al+O2↑

⎪电解NaCl溶液−−→−NaOH+Cl2↑+H2↑⎪⎩

受热分解产物除水外，还有两种气体的反应

固体：NH4HCO3、(NH4)2SO3、NH4HSO3等物质受热分解

液体：HNO3受热分解

(6)高温反应

Fe2O3＋3CO

C＋H2O2Fe＋3CO2 CO＋H2

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3Fe＋4H2O

Na2CO3＋SiO2

CaCO3＋SiO2

CaCO3

2C＋SiO2

Fe2O3＋2Al

6．特征的转化关系

(1)直线转化关系 A

BCFe3O4＋4H2 Na2SiO3＋CO2↑ CaSiO3＋CO2↑ CaO＋CO2↑ Si＋2CO↑ Al2O3＋2Fe E

A为N2、S、C、Na、NH3、H2S、CH4；D为O2 A

BC

＋－A为Cl2，D为Fe；A为C，D为H2O；A为P，D为Cl2；A为Al3，D为OH；

A为AlO 2，D为H；A为AgNO3，D为NH3·H2O ＋

(2)三角转化关系

(3)交叉转化关系

7．特征的数据

特征的数据主要包括物质转化时相对分子质量的变化(如CO→CO2，NO→NO2，SO2→SO3转化时分子中都增加1个氧原子，相对分子质量变化均为16)；化合物中各元素的含量；气体的相对密度；相对分子质量；离子化合物中离子个数比；电子总数等重要数据。

三、典型例题解析

【例1】X、Y、Z是中学化学中三种常见元素的单质，甲、乙是两种常见的化合物，试根据下图所示的关系，推断X、Y、Z，甲、乙的化学式。(请尽可能寻找出你认为合理的解答

)

【知识点】金属、非金属元素综合

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【能力层次】综合应用

【思路解析】根据题给信息和图示可知X、Y、Z是中学化学中三种常见元素的单质，由于X与Z生成乙、Y与Z生成甲，所以甲、乙都是二元化合物。X与甲生成Y和乙的反应是一个置换反应，根据置换反应的规律，若X和Y都是非金属，则要求X比Y的非金属性强；若X和Y都是金属，则要求X比Y的金属性强；若X是金属，Y还可以是非金属。另外根据图意和相关物质的性质，若X和Y都是非金属，则Z可以是H2、O2和某金属单质；若X和Y都是金属或X是金属Y是非金属，则Z是O2。

【例2】V、W、X、Y、Z是由周期表中1～20号部分元素组成的5种化合物，其中V、W、X、Z均为两种元素组成，上述5种化合物涉及的所有元素的原子序数之和等于35。它们之间的反应关系如下图：

(1)5种化合物分别是V_______、W_______、X_______、Y_______、Z_______(填化学式)。

(2)由上述5种化合物中2种化合物反应可生成一种新化合物，它包含了5种化合物中的所有元素，生成该化合物的化学方程式是_______________________。

(3)V的电子式是_______________________________________。

【知识点】金属、非金属元素综合。

【能力层次】综合应用

【答案】CaC2

(1)CaC2 CaO CO2 Ca(OH)2 C2H2

(2)Ca(OH)2＋2CO2Ca(HCO3)2

(3)Ca2＋

【思路解析】此题是一道无机框图题，解题的突破口是从物质V入手。V由两种元素组成，且V＋H2OY(白色固体)＋Z(无色气体)，在中学阶段符合此种情况的常见物质有Na2O2、CaC2，其中Na2O2不满足V＋O2W(白色固体)＋X(无色气体)；若V为CaC2，则Y为Ca(OH)2，根据Y逆推W为CaO，Z为C2H2，X为CO2，其中C、H、O、Ca的原子序数的总和为35，与题意符合。在无机推断中出现CaC2思考中不易想到，给解题带来一

网址：www.longwenedu.com 定的困难。也有时会想到Mg3N2，若V是Mg3N2，则Y为Mg(OH)2，Z为NH3，X可能为NO，W为MgO。但所涉及的所有元素的原子序数总和为28，与题意不符。

此题的启示是复习时应尽量将知识体系构建完整，尤其是一些复习的盲点(例如将CaC2纳入到碳的知识体系之中)，这样对于学科内的综合非常有利。

【例3】甲、乙、丙、丁、戊均为中学化学常见的单质或化合物，且均含有同一种元素R，在一定条件下其转化关系如下图所示。

(1)若R为一种非金属元素，甲与丙为常见大气污染物，且甲与丙的相对分子质量相差

16。丁为空气的主要成分之一。则丁的电子式为____________，乙的空间构型为_________；戊的稀溶液能跟过量铁粉反应，其离子方程式为______________________。

(2)若R为一种金属元素，乙由两种元素组成，甲溶液的pH小于7，单质丁在一定条件下可生成戊。甲与戊两种溶液混合生成沉淀丙的离子方程式为_________________，除去镁粉中混有少量的丁，涉及的离子方程式为__________________。

【知识点】金属元素与非金属元素的性质综合

【能力层次】综合应用

【答案】(1

)- 三角锥形 3Fe＋8H＋2NO3＋

＋3Fe2＋2NO↑＋4H2O ＋(2)Al3＋3AlO-2＋6H2O

2Al＋2H2O＋2OH－4Al(OH)3↓ 2AlO-2＋3H2↑

【思路解析】这是一道非金属与金属的综合推断题。其中(1)是关于含某种非金属元素的不同物质的推断，突破口是根据丁为空气的主要成分之一，甲与丙为常见大气污染物，且甲与丙的相对分子质量相差16。即可推出丁为氮气(空气的主要成分之一)、甲为NO、丙为NO2(二者均为常见大气污染物且二者相对分子质量相差16)，再根据物质间的转化图并联系NH3可催化氧化得NO、浓HNO3分解可得NO2即推出乙为氨气戊为硝酸。另外(2)是关于含某种金属元素的不同物质的推断，由甲溶液的pH小于7可知甲是一种强酸弱碱盐，该盐与戊两种溶液混合生成沉淀丙，且该盐、

戊、丙都含同一种元素，在此分析的基础上按题给转化图即可推出图中所涉及的各物质，它们的转化关系如下：

四、反馈练习

1．下列关系图中，A是一种正盐，B是气态氢化物，C是单质，F是强酸。当X无论是强

酸还是强碱时都有如下转化关系(其他产物及反应所需条件均已略去)，当X是强碱时，B跟Cl2反应除生成

C外，另一产物是盐酸盐。

用化学式号填写下列空格：

(1)A是__________________________。

(2)当X是强酸时，A、B、C、D、E、F均含同一种元素，F是_______________。

(3)当X是强碱时，A、B、C、D、E、F均含同一种元素，F是_______________。

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(4)B跟Cl2反应的化学方程式是________________________________。

2．有A、B、C、D四种单质，在一定条件下，A、B、C分别与D发生化合反应相应的生

成X、Y、Z(X、Y、Z每个分子中都含有10个电子)，而B和C发生化合反应生成W，另外又知这些单质和化合物之间发生如下反应：

①A＋YB＋X；②B＋ZY＋W；③Z＋WC＋Y。

试回答下列问题：

(1)单质D的化学式是__________________________________；

(2)化合物X、Y、Z、W的化学式分别是_____________________；

(3)反应①②③的化学方程式是

①__________________________________________________；

②__________________________________________________；

③__________________________________________________。

3．如图，各物质有下列转化关系：

请回答以下问题：

①若C是可用作自来水消毒的气体，D、E是氧化物，D转化为E时，增加氧的质量约是D物质总质量的25.8％，则A是_________________________。

②若B为常见非金属单质，E是酸酐，且为易挥发的晶体，则A是_____________；D转化为E的一定条件是__________________。

③若C是水，B是有机化合物，且是同系物中相对分子质量最小的物质，E能使紫色石蕊试液变红色。则A是_________________；B是______________________。

(1)碘酸钾与碘化钾在酸性条件下发生如下反应，配平化学方程式(将化学计量数填于空白处)

_____KIO3＋_____KI＋_____H2SO4_____K2SO4＋_____I2＋_____H2O

(2)上述反应生成的I2可用四氯化碳检验。向碘的四氯化碳溶液中加入Na2SO3稀溶液，

将I2还原，以回收四氯化碳。

①Na2SO3稀溶液与I2反应的离子方程式是__________________。

②某学生设计回收四氯化碳的操作步骤为：a．将碘的四氯化碳溶液置于分液漏斗中；b．加入适量Na2SO3稀溶液；c．分离出下层液体。

以上设计中遗漏的操作及在上述步骤中的位置是____________________________。

(3)已知：I2＋2S2O32-2I＋S4O6。某学生测定食用精制盐的碘含量，其步骤为： －2-

a．准确称取wg食盐，加适量蒸馏水使其完全溶解；

b．用稀硫酸酸化所得溶液，加入足量KI溶液，使KIO3与KI反应完全；

网址：www.longwenedu.com c．以淀粉为指示剂，逐滴加入物质的量浓度为2.0×103mol·L1的Na2S2O3溶液

10.0 mL，恰好反应完全。

①判断c中反应恰好完全依据的现象是___________________。

②b中反应所产生的Ⅰ2的物质的量是_______________mol。

③根据以上实验和包装袋说明，所测精制盐的碘含量是(以含w的代数式表示)___________mg/kg。

5．(2008上海卷)(A)如图所示，将甲、乙两个装有不同物质的针筒用导管连接起来，将乙

针筒内的物质压到甲针筒内，进行下表所列的不同实验(气体在同温同压下测定)。试回答下列问题：

－－

(1)实验1中，沉淀最终变为________色，写出沉淀变色的化学方程式_____________。

(2)实验2甲针筒内的现象是：有________生成，活塞__________移动(填向外、向内、

不)。反应后甲针筒内有少量的残留气体，正确的处理方法是将其通入__________溶液中。

(3)实验3中，甲中的30 mL气体是NO2和N2O4的混合气体，那么甲中最后剩余的无

色气体是________，NO2与H2O反应的化学方程式为__________________。

(4)实验4中，已知：3Cl2＋2NH3N2＋6HCl。甲针筒出活塞有移动，针筒内有白烟

产生外，气体的颜色变为__________。最后针筒内剩余气体的体积约为_________mL。

【反馈练习答案】

1．(1)(NH4)2S (2)H2SO4 (3)HNO3

(4)H2S＋Cl22HCl＋S↓，8NH3＋3Cl2N2＋6NH4Cl

2．(1)H2 (2)HF、H2O、NH3、NO

(3)①2F2＋2H2O

③4NH3＋6NO4HF＋O2 ②4NH3＋5O25N2＋6H2O 4NO＋6H2O

3．①NaCl ②H2S 高温、催化剂 ③CH3CH2OH CH2＝CH2

4．(1)1 5 3 3 3 3

2-(2)①I2＋SO3＋H2O-2I＋SO24＋2H ②在步骤b后，增加操作：将分液漏斗充－＋

分振荡后静置

－(3)①溶液由蓝色恰好变为无色 ②1.0×105 ③4.2×102/w

5．(1)红褐色4Fe(OH)2＋O2＋2H2O4Fe(OH)3 (2)黄色固体 向内 NaOH

(3)NO 3NO2＋H2O2HNO3＋NO↑ (4)黄绿色变为无色5

第三部分 常见无机物及其应用配套练习

一、选择题(每小题有1～2个选项符合题意)

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1．下列说法中正确的是 ( )

A．所有非金属元素在自然界中既有游离态存在又有化合态存在

B．碳和硅的氧化物都与氢氧化钠溶液反应

C．碳酸钡、硫酸钡均可作为医用“钡餐”

D．氧元素和碳元素均有同素异形体

2．下列有关环境问题的说法正确的是 ( )

A．燃煤时加入适量石灰石，可减少废气中SO2的量

－B．臭氧的体积分数超过104％的空气有利于人体健康

C．pH在5.6～7.0之间的降水通常称为酸雨

D．含磷合成洗涤剂易于被细菌分解，故不会导致水体污染

3．下列叙述正确的是 ( )

A．稀硝酸、稀硫酸均能将木炭氧化成二氧化碳

B．Na2O2与水反应，红热的Fe与水蒸气反应均能生成碱

C．Li、C、P分别在足量氧气中燃烧均生成一种相应氧化物

D．NaHCO3、Na2CO3、(NH4)2CO3三种固体受热后均能生成气体

4．如图所示，集气瓶内充满某混合气体，置于光亮处，将滴管内的水挤入集气瓶后，烧杯

中的水会进入集气瓶，集气瓶气体是

( )

①CO、O2；②Cl2、CH4；③NO2、O2；④N2、H2。

A．①② B．②④ C．③④ D．②③

5．研究发现，空气中少量的NO2能参与硫酸型酸雨的形成，反应过程如下：

①SO2＋NO2SO3＋NO；②SO3＋H2OH2SO4；③2NO＋O22NO2NO2在上述过程中的作用，与H2SO4在下述变化中的作用相似的是 ( )

A．潮湿的氯气通过盛有浓H2SO4的洗气瓶 B．硫化氢通入浓H2SO4

C．浓H2SO4滴入萤石中，加热 D．加入少量的H2SO4使乙酸乙酯水解

6．下列各组中的两物质相互反应时，若改变反应条件(温度、反应物用量比)，化学反应的

本质并不改变的是 ( )

A．Na和O2 B．NaOH和CO2 C．Na2O2和CO2 D．木炭(C)和O2

7．下列解释不科学的是 ( )

A．“水滴石穿”主要是溶解了二氧化碳的雨水与碳酸钙长期作用，生成了碳酸氢钙的

缘故

B．长期盛放氢氧化钠溶液的滴瓶不易打开，是因为氢氧化钠与瓶中二氧化碳反应，导

致瓶内气体减少形成“负压”的缘故

C．“雨后彩虹”既是一种自然现象，又是光学现象，也与胶体的知识有关

D．严格地讲，“通风橱”是一种不负责任的污染手段，因为实验产生的有害气体没有

得到转化或吸收

二、填空题

8．有两包白色粉末，只知分别是K2CO3和NaHCO3，请从组成的角度依据所学知识写出三

种鉴别方法：

(1)______________________________________。

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(2)______________________________________。

(3)______________________________________。

9．试样X由氧化铜和氧化亚铁组成，取质量相等的两份试样按下图所示进行实验：

(1)请写出③中所发生的全部反应的离子方程式______________________________。

(2)若全部的溶液Y和全部的粉末Z充分反应后，生成的不溶物W的质量是m，则每份

试样X中氧化铜的质量为_______________(用m表示)。

请回答下列问题：

(1)请写出D的一种氢化物与水反应的化学方程式为________________________。

(2)E元素与Y元素可形成EY2和EY3两种化合物，下列说法正确的是(填序号)

________。

①保存EY2溶液时，需向溶液加入少量E单质

②通常实验室配制EY3溶液时，直接用水溶解EY3固体

③EY2只能通过置换反应生成，EY3只能通过化合反应生成

④铜片、碳棒和EY3溶液组成原电池，电子由铜片沿导线流向碳棒

⑤向淀粉碘化钾溶液和苯酚溶液中分别滴加几滴EY3的浓溶液，原无色溶液都变为紫色

－ (3)用化学符号表示D2Z的水溶液中各离子的浓度关系，如c(Z2)＝________。

11．一定条件下，将含有等体积H2、CO、CO2的混合气体，分别通过装有足量还原铁粉、

四氧化三铁和过氧化钠的3个反应管。假设气体通过每个反应管都能充分反应，且3个反应管以任意顺序排列。问：

(1)混合气体是否有可能被完全吸收________(填“可能”或“不可能”)。

(2)尾气中是否可能有单一气体________。若有可能，该气体是________________。

(3)原混合气体中哪一种成分不可能在尾气中出现________________。

12．下图表示某固态单质A及其化合物之间的转化关系(某些产物和反应条件已略去)。化

合物B在常温常压下为气体，B和C的相对分子质量之比为4：5，化合物D是重要的工业原料。

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(1)写出A在加热条件下与H2反应的化学方程式________________；

(2)写出E与A的氢化物反应生成A的化学方程式______________________________；

(3)写出一个由D生成B的化学方程式________________________________________；

－－ (4)将5 mL 0.10 mol·L1的E溶液与10 mL 0.10 mol·L1的NaOH溶液混合。

①写出反应的离子方程式________________________________________________； ②反应后溶液的pH________7(填“大于”、“小于”或“等于”)，理由是________； ③加热反应后的溶液，其pH________________(填“增大”、“不变”或“减小”)，

理由是________________________________________。

13．以下一些氧化物和单质之间可发生如右图所示的反应：其中，氧化物(Ⅰ)是红棕色固体、

氧化物(Ⅱ)、(Ⅲ)、(Ⅳ)在反应条件下都是气体。

(1)氧化物(Ⅰ)的化学式(分子式)是________。氧化物(Ⅱ)的化学式(分子式)是

________。

(2)反应①的化学方程式是________________________________________。

反应②的化学方程式是________________________________________。

反应③的化学方程式是________________________________________。

14．X、Y、Z、W四种化合物均由短周期元素组成，其中X含有四种元素，X、Y、Z的焰

色反应均为黄色，W为无色无味气体。这四种化合物具有下列转化关系(部分反应物、产物及反应条件已略去)。

请回答： (1)W的电子式是________________________________________。 (2)X与Y在溶液中反应的离子方程式是______________________________________。 (3)X含有的四种元素之间(二种、三种或四种)可组成多种化合物，选用其中某些化合

物，利用下图装置(夹持固定装置已略去)进行实验，装置Ⅲ中产生白色沉淀，装置Ⅴ中可收集到一种无色气体。

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①装置Ⅰ中反应的化学方程式是____________________________________。

装置Ⅱ中物质的化学式是________________________________________。

②用Ⅹ含有的四种元素中的两种组成的某化合物，在催化剂存在下制备并收集纯净干燥

的装置Ⅴ中气体，该化合物的化学式是________________，所需仪器装置是________________(从上图选择必要的装置，填写编号)。

(4)向Z溶液中通入氯气，可制得某种生产和生活中常用的漂白、消毒的物质，同时有

X生成，该反应的化学方程式是________________________。

15．X、Y、Z为三种强电解质，X是一种常见的酸，Z的焰色反应为黄色。X、Y、Z的稀

溶液之间存在如下转化关系：

(1)根据上述推断Y是：________________________。

(2)用离子方程式表示Y溶液呈酸性的原因是________________________；

(3)金属Cu与X、Y的混合溶液反应的离子方程式是________________________。

16．有关物质存在如图所示的转化关系(部分产物已省略)。通常C为气体单质，G为紫黑

色固体单质。实验室中，常用固体E在B的催化下加热取气体单质H。

请回答：

(1)反应①的化学方程式为________________________。

(2)反应②的离子方程式为________________________。

(3)写出另外一种实验室制取H的化学方程式________。

第三部分 常见无机物及其应用配套练习答案

一、选择题

1．D 2．A 3．C 提示：选项A中稀硫酸与C不反应；选项B中3Fe＋4H2O(g)

Fe3O4＋4H2 ↑，不能生成碱；选项C中则三种单质与O2反应分别生成Li2O、CO2和P2O5；选项D中Na2CO3加热不会分解。4．D 5．B、D提示：在反应①中NO2起氧化剂的

网址：www.longwenedu.com 作用，从反应①、③看NO2起催化作用，选项A中浓硫酸起吸水剂的作用；选项B中浓硫酸起氧化剂作用；选项C中浓硫酸起酸性作用；选项D中浓硫酸起催化剂作用。 6．C 7．B

二、填空题

8．(1)焰色反应 (2)加热，能分解的物质是NaHCO3，不能分解的物质是K2CO3 (3)

＋＋配成相等浓度的溶液，测pH。pH高的物质是K2CO3 9．(1)Cu2＋FeCu＋Fe2，Fe

＋2H＋Fe2＋H2 ↑(2)0.625 m(或＋

－5m) 10．(1)NaH＋H2O8NaOH＋H2↑ (2)①③ (3)c(S2)＝1＋＋－－[c(Na)＋c(H)－c(HS)－c(OH)] 11．(1)可能 (2)可能 O2 (3)CO 2

H2S(写成可逆反应也正确) (2)H2SO3＋2H2S＝3S↓＋3H2O (3)C＋

CO2↑＋2SO2↑＋2H2O或Cu＋2H2SO4(浓)

－12．(1)H2＋

S2H2SO4(浓) CuSO4＋SO2↑＋2H2O等 2-2-(4)①H2SO3＋2OH＝SO3＋2H2O ②大于 Na2SO3溶液中SO3发生水解使溶液显碱性

③增大 升温促进Na2SO3溶液的水解 13．(1)Fe2O3 CO (2)①Fe2O3＋3CO

＋3CO2 ②CO＋H2

O

(2)HCO3＋OH-－2Fe CO2＋H2 ③C＋H2

OCO＋H2 14．(1

)Na2SO4＋CO2 ↑＋H2O 或2-CO3＋H2O (3)①Na2CO3＋H2SO4

2NaHCO3＋H2SO4

＋Cl2＋H2O

＋H＋Na2SO4＋2CO2 ↑＋2H2O Na2O2 ②H2O2 Ⅰ、Ⅳ、Ⅴ(4)2Na2CO3NH3·H2ONaClO＋NaCl＋2NaHCO3 15．(1)NH4NO3 (2)NH+4＋H2O＋ (3)3Cu＋8H-＋2NO33Cu2＋＋2NO ↑＋4H2O 16．(1)MnO2＋

＋4HCl(浓)

(3)2H2O2-MnCl2＋Cl2↑＋2H2O (2)6I＋ClO3＋6H－3I2＋Cl－＋3H2O 2H2O＋O2↑或2KMnO4K2MnO4＋MnO2＋O2 ↑