高三化學二輪復習 第1部分 專題3 元素及其化合物 突破點12 元素及其化合物的性質

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專題三　元素及其化合物 建知識網絡　明內在聯系 突破點12　元素及其化合物的性質 提煉1　常見物質的特殊顏色 1.有色氣體：NO2(紅棕色)、Cl2(黃綠色)；無色、有刺激性氣味的氣體：SO2、NH3、HCl。 2．溶液中的有色物質：Cu2＋(藍色)、Fe2＋(淺綠色)、Fe3＋(黃色)、MnO[紫(紅)色]。Br2在水中顯黃(橙)色，在有機溶劑中顯橙(紅)色；I2在水中顯黃(褐)色，在有機溶劑中顯紫(紅)色。 3．有色固體：(淡)黃(棕)色固體：Na2O2、S、FeS2、FeCl3；黑色固體：MnO2、C、CuO、FeO、Fe3O4；紫(黑)色固體：KMnO4、I2；(紫)紅色固體：Cu。 4．有色沉淀：(1)白色沉淀：H2SiO3、AgCl、BaSO4(不溶于酸)、BaSO3、Mg(OH)2、Al(OH)3、BaCO3、CaCO3、CaSO4、MgCO3等；(2)紅褐色沉淀：Fe(OH)3；(3)藍色沉淀：Cu(OH)2；(4)黑(褐)色沉淀：CuS、FeS；(5)磚紅色沉淀：Cu2O。 提煉2　特征反應1.產生氣體 (1)與酸反應產生氣體 金屬＋HCl(或稀H2SO4)―→H2↑； 金屬＋H2SO4(濃)―→SO2↑； 金屬＋HNO3(稀)―→NO↑； 金屬＋HNO3(濃)―→NO2↑； C＋2H2SO4(濃)CO2↑＋2SO2↑＋2H2O； C＋4HNO3(濃)CO2↑＋4NO2↑＋2H2O； CO(HCO)＋H＋―→CO2↑＋H2O； S2－(HS－)＋H＋―→H2S↑； SO(HSO)＋H＋―→SO2↑＋H2O。 (2)與堿反應產生氣體 2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑； NH＋OH－NH3↑＋H2O。 (3)與水反應產生氣體 2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑； Mg＋2H2OMg(OH)2＋H2↑； 3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2； C＋H2O(g)CO＋H2； 2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑； CaC2＋2H2O===Ca(OH)2＋C2H2↑。 2.兩溶液混合產生沉淀和氣體 (1)Ba(OH)2與(NH4)2SO4溶液：Ba2＋＋2OH－＋2NH＋SOBaSO4↓＋2NH3↑＋2H2O。 (2)硫代硫酸鹽與強酸反應：S2O＋2H＋===S↓＋SO2↑＋H2O。 (3)互相促進的水解反應：Al3＋與CO(HCO)、S2－(HS－)、Fe3＋與CO(HCO)。 3．既能與酸反應，又能與堿反應的物質可能是Al、Al2O3、Al(OH)3、弱酸的銨鹽、弱酸的酸式鹽等。 4．三類特殊反應 (1)歸中反應：C＋CO22CO、6HCl(濃)＋KClO3===3Cl2↑＋3H2O＋KCl、2H2S＋SO2===3S↓＋2H2O、S＋2H2SO4(濃)3SO2↑＋2H2O、4NH3＋6NO5N2＋6H2O、Fe＋2FeCl3===3FeCl2。 (2)歧化反應：Cl2＋H2O===HCl＋HClO、Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O、2Cl2＋2Ca(OH)2===CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O、3S＋6NaOH2Na2S＋Na2SO3＋3H2O、3NO2＋H2O===2HNO3＋NO。 (3)置換反應：①金屬―→金屬：金屬1＋鹽1―→金屬2＋鹽2；鋁熱反應。②金屬―→非金屬：活潑金屬(Na、Mg、Fe)H2↑；2Mg＋CO22MgO＋C。③非金屬―→金屬：H2＋金屬氧化物金屬＋H2O；C＋金屬氧化物金屬＋CO(或CO2)。④非金屬―→非金屬：2C＋SiO2Si＋2CO↑；2F2＋2H2O===4HF＋O2；X2＋H2S===S↓＋2HX(X＝Cl、Br、I)；Cl2、Br2、I2之間的置換；O2＋2H2S2S↓＋2H2O。 提煉3　重要的實驗現象 1.燃燒時火焰的顏色 (1)火焰為藍色或淡藍色：H2、CO、CH4、H2S、C2H5OH、S等在空氣中燃燒。 (2)火焰為蒼白色：H2在Cl2中燃燒。 2．溶液中的沉淀現象 (1)產生白色沉淀：Ca2＋與CO、SO；Ba2＋與SO、CO、SO；Ag＋與Cl－；SiO與H＋；Mg2＋與OH－。(2)產生黃色(淺黃色)沉淀：Ag＋與Br－、I－；H2S溶液與O2、SO2、Cl2等。(3)產生黑色沉淀：Fe2＋、Cu2＋、Pb2＋與S2－。(4)產生紅褐色沉淀：Fe3＋與OH－。(5)產生藍色沉淀：Cu2＋與OH－。(6)先產生白色沉淀后沉淀消失：①向澄清石灰水[或Ba(OH)2溶液]中通入CO2或SO2至過量；②向鋁鹽溶液中滴加強堿溶液至過量；③向偏鋁酸鹽溶液中滴加強酸至過量；④向硝酸銀溶液中滴加氨水至過量。(7)先產生白色沉淀，后沉淀變?yōu)榛揖G色，最后變?yōu)榧t褐色：Fe2＋與OH－。 3．產生氣體的現象 (1)與稀鹽酸反應生成無色、有刺激性氣味的氣體，且此氣體可使品紅溶液褪色或使澄清石灰水變渾濁，該氣體一定是SO2，原溶液中含有SO或HSO。(2)與稀鹽酸反應生成無色無味的氣體，且此氣體可使澄清石灰水變渾濁，此氣體是CO2，原溶液中含有CO或HCO。(3)與堿溶液反應且加熱時產生有刺激性氣味的氣體，此氣體可使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍，此氣體為NH3，原溶液中一定含有NH。(4)電解電解質溶液時，陽極氣態(tài)產物一般是Cl2或O2，陰極氣態(tài)產物是H2。 4．溶液變色現象 (1)變紅色：石蕊＋酸；酚酞＋堿；Fe3＋與SCN－。(2)變藍色：石蕊＋堿；碘水＋淀粉溶液。(3)淺綠色變黃色：Fe2＋與Cl2、Br2或HNO3。(4)黃色變淺綠色：Fe3＋與Fe、SO或S2－等。(5)品紅溶液褪色：遇Cl2、SO2、次氯酸鹽[如NaClO、Ca(ClO)2]、Na2O2等，但加熱后又恢復為紅色的是SO2。(6)溴水褪色：遇H2S、SO2、堿、活潑金屬等。(7)酸性KMnO4溶液褪色：遇H2S、SO2、Fe2＋等。(8)鹵素單質在水、有機溶劑中的顏色變化：如將Cl2通入含Br－的溶液中，溶液變?yōu)槌壬?，若加入有機溶劑(不溶于水)，則有機層變?yōu)槌燃t色；將Cl2通入含I－的溶液中，溶液變?yōu)樽攸S色，若加入有機溶劑(不溶于水)，則有機層變?yōu)樽仙? 回訪1　(2016全國甲卷)某白色粉末由兩種物質組成，為鑒別其成分進行如下實驗： ①取少量樣品加入足量水仍有部分固體未溶解；再加入足量稀鹽酸，有氣泡產生，固體全部溶解； ②取少量樣品加入足量稀硫酸有氣泡產生，振蕩后仍有固體存在。 該白色粉末可能為(　　) 【導學號：14942052】 A．NaHCO3、Al(OH)3　 B. AgCl、NaHCO3 C．Na2SO3、BaCO3 D. Na2CO3、CuSO4 C　[A項中，NaHCO3、Al(OH)3加入足量水中，NaHCO3溶解，Al(OH)3不溶解；加入稀鹽酸，固體全部溶解，且有氣泡產生；NaHCO3、Al(OH)3均能與H2SO4反應，最后不會有固體剩余。B項中，NaHCO3溶于水，AgCl不溶于水，加入足量稀鹽酸，AgCl仍不溶解。C項中Na2SO3溶于水，BaCO3不溶于水，BaCO3能溶于稀鹽酸：BaCO3＋2HCl===BaCl2＋H2O＋CO2↑，Na2SO3、BaCO3均能與稀H2SO4反應：Na2SO3＋H2SO4===Na2SO4＋SO2↑＋H2O、BaCO3＋H2SO4===BaSO4＋H2O＋CO2↑。D項中，CuSO4和Na2CO3都能溶于稀硫酸。] 回訪2　(2015全國卷Ⅰ)下列實驗中，對應的現象以及結論都正確且兩者具有因果關系的是(　　) 選項 實驗 現象 結論 A 將稀硝酸加入過量鐵粉中，充分反應后滴加KSCN溶液 有氣體生成，溶液呈血紅色 稀硝酸將Fe氧化為Fe3＋ B 將銅粉加入 1．0 molL－1 Fe2(SO4)3溶液中 溶液變藍、有黑色固體出現 金屬鐵比銅活潑 C 用坩堝鉗夾住一小塊用砂紙仔細打磨過的鋁箔在酒精燈上加熱 熔化后的液態(tài)鋁滴落下來 金屬鋁的熔點較低 D 將0.1 molL－1 MgSO4溶液滴入NaOH溶液至不再有沉淀產生，再滴加 0．1 molL－1 CuSO4溶液 先有白色沉淀生成，后變?yōu)闇\藍色沉淀 Cu(OH)2 的溶度積比 Mg(OH)2 的小 D　[A.稀硝酸與過量鐵粉發(fā)生的反應分兩步進行，先發(fā)生反應：Fe＋4HNO3(稀)===Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O，過量的鐵粉再與Fe(NO3)3發(fā)生反應：Fe＋2Fe(NO3)3===3Fe(NO3)2，充分反應后滴加KSCN溶液，溶液不會變?yōu)檠t色，實驗現象錯誤，故A不正確。B.銅粉與Fe2(SO4)3溶液發(fā)生反應：Cu＋Fe2(SO4)3===CuSO4＋2FeSO4，實驗現象為溶液變藍色，但是沒有黑色固體出現，該實驗能說明Fe3＋的氧化性比Cu2＋強，不能說明金屬鐵比銅活潑，因為鐵沒有置換出銅單質，故B不正確。C.用砂紙仔細打磨鋁箔，能將鋁箔表面的致密的氧化鋁薄膜除去，但是在酒精燈上加熱后，鋁和空氣中的氧氣又生成了氧化鋁，因為氧化鋁的熔點高于鋁的熔點，而氧化鋁在鋁的表面，所以加熱鋁箔的時候鋁失去光澤，鋁熔化但是不會滴落，實驗現象不正確，故C不正確。 D.向MgSO4 溶液中加入NaOH溶液發(fā)生反應：MgSO4＋2NaOH===Na2SO4＋Mg(OH)2↓，有白色沉淀產生，再滴加CuSO4溶液，白色沉淀轉化為淺藍色沉淀，發(fā)生反應為CuSO4＋Mg(OH)2===Cu(OH)2＋MgSO4，因為Cu(OH)2 的溶度積比Mg(OH)2的溶度積小，發(fā)生了沉淀的轉化，故D正確。] 回訪3　(2015全國卷Ⅱ)用如圖所示裝置進行下列實驗：將①中溶液滴入②中，預測的現象與實際相符的是(　　) 選項 ①中物質 ②中物質 預測②中的現象 A 稀鹽酸 碳酸鈉與氫氧化鈉的混合溶液 立即產生氣泡 B 濃硝酸 用砂紙打磨過的鋁條 產生紅棕 色氣體 C 氯化鋁 溶液 濃氫氧化鈉溶液 產生大量 白色沉淀 D 草酸溶液 高錳酸鉀酸性溶液 溶液逐漸褪色 D　[A項Na2CO3和NaOH的混合溶液中滴加稀鹽酸，稀鹽酸先與NaOH發(fā)生中和反應，再與Na2CO3分步發(fā)生反應：Na2CO3＋HCl===NaHCO3＋NaCl，NaHCO3＋HCl===NaCl＋CO2↑＋H2O，因此開始階段滴加稀鹽酸，②中不產生氣泡。B項常溫下，濃硝酸與鋁條發(fā)生鈍化，鋁條表面生成致密的氧化鋁薄膜，阻止內層鋁與濃硝酸繼續(xù)反應，②中觀察不到產生紅棕色氣體。C項將AlCl3溶液滴加到NaOH溶液中，由于NaOH過量，發(fā)生的反應為AlCl3＋4NaOH===NaAlO2＋3NaCl＋2H2O，得不到大量白色沉淀。D項KMnO4酸性溶液具有強氧化性，H2C2O4溶液具有較強的還原性，二者發(fā)生氧化還原反應：2MnO＋5H2C2O4＋6H＋===2Mn2＋＋10CO2↑＋8H2O，由于MnO被還原為Mn2＋，②中酸性KMnO4溶液逐漸褪色。] 熱點題型1　物質性質的判斷型 1．(2016河南洛陽統(tǒng)考)下列過程中，沒有明顯實驗現象的是(　　) 【導學號：14942053】 A．向Fe(NO3)2溶液中滴加稀硫酸 B．將HCl通入NaAlO2溶液中 C．加熱溶有SO2的品紅溶液 D．向碳酸氫鈉溶液中滴加氫氧化鈉溶液 D　[NO在酸性條件下具有強氧化性，能將Fe2＋(溶液顯淺綠色)氧化為Fe3＋(溶液顯黃色)，A項不符合題意；將HCl通入NaAlO2溶液中，開始時有白色沉淀生成，之后沉淀逐漸溶解，B項不符合題意；加熱溶有SO2的品紅溶液，溶液由無色變成紅色，C項不符合題意；向NaHCO3溶液中逐滴加入NaOH溶液，發(fā)生反應HCO＋OH－===CO＋H2O，沒有明顯現象，D項符合題意。] 2．(2016河北三市二次聯考)下列實驗對應的現象及結論均正確，且兩者具有因果關系的是(　　) 選項 實驗 現象 結論 A 將SO2通入BaCl2溶液中，然后滴入稀硝酸 有白色沉淀生成，且白色沉淀不溶于稀硝酸 所得沉淀為BaSO3，后轉化為BaSO4 B 將濃硫酸滴入蔗糖中，并攪拌 得黑色蓬松的固體，并有刺激性氣味 該過程中濃硫酸僅體現吸水性和脫水性 C 向FeCl2溶液中加入Na2O2粉末 出現紅褐色沉淀和無色氣體 FeCl2溶液部分變質 D 向含有足量淀粉的FeI2溶液中滴加2滴氯水 溶液變藍 還原性：I－>Fe2＋ D　[SO2不與BaCl2反應，得不到BaSO3沉淀，滴入稀硝酸后得到BaSO4沉淀，A項錯誤；有刺激性氣味的氣體是SO2，該過程中濃硫酸體現了脫水性和強氧化性，B項錯誤；Na2O2能把Fe2＋氧化成Fe3＋，無論FeCl2溶液變質與否，都會有題述現象，C項錯誤；溶液變藍說明有I2生成，則氯水先與I－發(fā)生反應，故還原性：I－>Fe2＋，D項正確。] 3．(2016東城統(tǒng)考)用如圖所示裝置進行下列實驗，實驗結果與預測的現象不一致的是(　　) 選項 ①中的物質 ②中的物質 預測裝置中現象 A NO2 蒸餾水 試管充滿無色溶液 B SO2 紫色石蕊溶液 溶液逐漸變?yōu)榧t色 C NH3 AlCl3溶液 產生白色沉淀 D Cl2 AgNO3溶液 產生白色沉淀 A　[A項，3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，所以理論上液體充滿試管的，錯誤；B項，SO2溶于水生成具有酸性的H2SO3，正確；C項，Al(OH)3只溶于強堿性溶液，而不溶于氨水，正確；D項，Cl2溶于水后生成的Cl－與Ag＋形成AgCl白色沉淀，正確。] 4．(名師押題)利用如圖所示裝置進行下列實驗，其中丙中實驗現象描述正確的是(　　) 實驗 試劑甲 試劑乙 試劑丙 丙中的現象 A 濃硫酸 Na2SO3 紫色石蕊試液 溶液先變紅后褪色 B 濃鹽酸 KMnO4 淀粉KI溶液 溶液變藍 C 稀鹽酸 CaCO3 BaCl2溶液 有白色沉淀生成 D 濃氨水 CaO AlCl3溶液 先生成白色沉淀然后沉淀溶解 B　[A項，濃硫酸與Na2SO3反應生成SO2，可以使紫色石蕊試液變紅但不褪色，錯誤；B項，濃鹽酸和KMnO4反應生成Cl2，Cl2＋2KI===2KCl＋I2，I2可以使淀粉KI溶液變藍，正確；C項，稀鹽酸與CaCO3反應生成的CO2通入BaCl2溶液不會生成白色沉淀，錯誤；D項，濃氨水和CaO反應生成NH3，通入AlCl3溶液中生成Al(OH)3白色沉淀，但是Al(OH)3不會與NH3H2O反應，故沉淀不會溶解，錯誤。] (1)CO2通入CaCl2溶液不會產生沉淀。 (2)高爐煉鐵時的還原劑是CO，焦炭的作用是燃燒提供能量和產生CO。 (3)NO2能與水反應生成硝酸，但不是酸性氧化物。 (4)SO2和Cl2的混合氣體，可能不具有漂白性。 (5)SO2能使溴水或酸性KMnO4溶液褪色，不是利用SO2的漂白性。 (6)SO2不能漂白石蕊溶液。 (7)硅單質可用于制造半導體材料，光導纖維的主要成分是SiO2。 (8)Fe、Al能用于盛放濃硝酸是因為“鈍化”形成致密的氧化膜，隔離Fe、Al與硝酸的接觸。 熱點題型2　根據實驗現象推斷物質型 1．(2016陜西咸陽一模)向氯化鋇溶液中通入二氧化硫，無沉淀。若再通入下列某氣體或再加入下列某物質，一定無沉淀生成的有(　　) ①通入氯化氫　②通入氯氣?、弁ㄈ氚睔狻、芡ㄈ攵趸肌、萃ㄈ肓蚧瘹洹、尥ㄈ攵趸、呒尤霘溲趸c?、嗉尤肴然F A．①④⑤⑦　　　　 B. ①④ C．①⑤⑧ D. ②③⑥⑦ B　[①通入HCl，無沉淀；②通入Cl2，SO2被氧化為SO，生成BaSO4沉淀；③通入NH3，溶液呈堿性，SO2轉化為SO，生成BaSO3沉淀；④通入CO2，無沉淀；⑤通入H2S，發(fā)生反應：2H2S＋SO2===3S↓＋2H2O，生成S沉淀；⑥通入NO2，NO2與水反應生成HNO3和NO，HNO3將SO2氧化為SO，生成BaSO4沉淀；⑦加入NaOH，溶液呈堿性，SO2轉化為SO，生成BaSO3沉淀；⑧加入FeCl3，Fe3＋將SO2氧化為SO，生成BaSO4沉淀。故B項正確。] 2．下列有關實驗操作、現象和結論都正確的是(　　) 選項 實驗操作 現象 結論 A 將某氣體通入FeCl2溶液中 溶液由淺綠色變?yōu)辄S色 該氣體一定是Cl2 B 將某氣體通入酸性KMnO4溶液中 溶液褪色 該氣體一定是C2H4 C 將某氣體通過灼熱的CuO粉末 粉末由黑色變?yōu)榧t色 該氣體一定是H2 D 將某氣體與濕潤的紅色石蕊試紙接觸 試紙由紅色變?yōu)樗{色 該氣體中一定含有NH3 D　[可運用反例法破解本題。A項中氣體還可能是O2、O3、NO2等；B項中氣體還可能是SO2等；C項中氣體還可能是CO。] 3．(2016濟南調研)將銅和氧化鐵的混合物溶于足量稀鹽酸中，向所得溶液中滴入2滴KSCN溶液后出現紅色。下列有關說法錯誤的是(　　) A．容器中可能有固體殘渣 B．所得溶液中一定存在Fe2＋ C．反應過程中水的電離程度增大 D．再加入銅后，溶液紅色逐漸褪去 A　[A項錯誤，根據“滴入KSCN溶液顯紅色”可證明反應產物中存在氯化鐵，Cu和Fe3＋反應，溶液中還存在Fe3＋說明Cu已經完全反應生成Cu2＋；B項正確，氧化鐵和稀鹽酸反應生成的Fe3＋，一部分會和Cu反應生成Fe2＋；C項正確，隨著反應的進行，鹽酸逐漸變稀，酸性減弱，抑制水電離的程度減小，所以水的電離程度增大；D項正確，單質銅還原鐵離子，紅色褪去。] 4．(名師押題)化學美無處不在，下圖是物質間發(fā)生化學反應的顏色變化，其中物質a、b、c、d對應的物質正確的是(　　) 選項 物質a 物質b 物質c 物質d A Cu2(OH)2CO3 Ba(OH)2 Fe(OH)3 酚酞試液 B CuO NaAlO2 Fe2O3 紫色石蕊試液 C Cu2O BaCl2 Fe2O3和Cu 酚酞試液 D Cu(OH)2 Ba(NO3)2 Fe(OH)2 紫色石蕊試液 D　[稀硫酸與Fe(OH)3反應得到的Fe2(SO4)3溶液呈黃色，稀硫酸遇酚酞試液顯無色，A項錯誤、C項錯誤；稀硫酸與Fe2O3反應得到的Fe2(SO4)3溶液呈黃色，B項錯誤；稀硫酸與Cu(OH)2反應得到的CuSO4溶液呈藍色，稀硫酸與Ba(NO3)2反應得到的BaSO4是白色沉淀，稀硫酸與Fe(OH)2反應得到的FeSO4溶液呈淺綠色，稀硫酸遇紫色石蕊試液變紅，D項正確。] 氣體物質檢驗的一般思路