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1、专题十二 无机化学综合应用,常见金属元素(Na、Al、Fe、Cu等)与常见非金属元素(H、C、N、O、Si、S、Cl等)各部分知识的综合运用。,考点一 物质的特殊转化关系及框图推断,考点二 元素化合物知识的综合应用,1.直线型转化关系 (1)X为O2 NaNa2ONa2O2 N2NONO2或NH3NONO2 SSO2SO3或H2SSO2SO3 CCOCO2或CH4COCO2 醇醛羧酸,2.交叉型转化,3.三角型转化,4.注意反应形式与物质的关系，特别是置换反应 (1)金属金属：金属盐盐金属，铝热反应。 (2)金属非金属：活泼金属H2O(或H)H2,2Mg CO2 2MgOC。,(4)非金属金属
2、，用H2、C冶炼金属。 通过反应形式梳理化学反应，培养归纳、整理的能力。,5.抓住化学反应与反应条件的关系 多数化学反应需要一定条件，条件不同化学反应也不同。 (1)“催化剂”，无机化学反应需要的催化剂不同，但是根据“催化剂”这一条件，可将氯酸钾分解、双氧水分解、工业合成氨、SO2催化氧化、氨催化氧化联系起来，形成知识链。,(2)“通电”或“电解”，可以锁定在电解水、氯化钠、氯化镁、氯化铜、硫酸铜、硝酸盐等溶液，熔融氯化钠和氧化铝范围内。 (3)“高温”，常见的有碳酸钙分解、SiO2和C的置换反应、制造普通玻璃的反应、铝热反应等。,6.抓住特征颜色和特殊状态 (1)(淡)黄(棕)色固体：Na2
3、O2、S、FeCl3；黑色固体：MnO2、C、CuO、FeO、Fe3O4；紫(黑)色固体：KMnO4、I2；红色固体：Cu；绿色固体：Cu2(OH)2CO3。 (2)有色气体：NO2(红棕色)、F2(浅黄绿色)、Cl2(黄绿色)；无色刺激性气味气体：SO2、NH3、HX(X为F、Cl、Br、I)；无色无味气体：H2、N2、O2、CO2、CO、CH4、NO。,(3)常温下呈液态的特殊物质：Br2(非金属单质)、Hg(金属单质)、H2O、H2O2等。 (4)易升华的物质：I2。 (5)溶液中的有色离子：Cu2(蓝色)、Fe2(浅绿色)、Fe3(黄色)、MnO 紫(红)色。 (6)Br2在水中显黄(
4、橙)色，在有机溶剂中显橙(红)色；I2在水中显黄(褐)色，在有机溶剂中显紫(红)色。,(7)有色沉淀：白色沉淀：H2SiO3、AgCl、BaSO4(不溶于酸)、BaSO3、Mg(OH)2、Fe(OH)2、Al(OH)3、BaCO3、CaCO3、CaSO3、MgCO3等；(淡)黄色沉淀：AgBr、AgI、S；红褐色沉淀：Fe(OH)3；蓝色沉淀：Cu(OH)2；砖红色沉淀：Cu2O。,7.抓住特征反应现象 (1)燃烧：H2Cl2(苍白色火焰)，C2H2(C6H6)O2(明亮火焰，大量黑烟)，AlO2，MgO2(耀眼白光，白色固体生成)，金属焰色反应。 (2)淀粉遇碘变蓝，蛋白质遇浓硝酸变黄。 (
5、3)使湿润红色石蕊试纸变蓝的是NH3，使品红溶液褪色的是Cl2、SO2等。,(4)在空气中由无色变为红棕色气体的是NO。 (5)Fe3遇OH生成红褐色沉淀，遇苯酚显紫色，遇SCN 显血红色。 (6)Fe2遇OH生成白色沉淀，白色沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色；Fe2遇SCN无明显现象，在通入Cl2后溶液显血红色。 (7)与碱反应加热产生气体的溶液中一般含NH 。,(8)既能与酸反应又能与碱反应并产生气体的物质：Al、弱酸的铵盐(碳酸铵、硫化铵等)、弱酸的酸式铵盐(碳酸氢铵、硫氢化铵等)。 (9)燃烧能生成烟：Na在氯气中燃烧生成白烟，Fe在氯气中燃烧生成红棕色烟，Cu在氯气中燃烧生成棕黄色
6、烟。,题组集训,题组一 逐项验证，突破“转化关系”选择题,1.(2015江苏，8)在给定条件下，下列选项中所示的物质间转化均能一步实现的是( ),D项，蔗糖是非还原性糖，不能和银氨溶液发生银镜反应生成银，错误。 答案 A,2.(2015福建理综，9)纯净物X、Y、Z转化 关系如右图所示，下列判断正确的是( ) A.X可能是金属铜 B.Y不可能是氢气 C.Z可能是氯化钠 D.Z可能是三氧化硫 解析 A项，若X是Cu，Y是Cl2，Cu在Cl2中燃烧生成CuCl2，电解CuCl2溶液生成Cu和Cl2，符合图中转化关系，正确；,B项，若X是Cl2，Y是H2，H2在Cl2燃烧生成HCl，HCl溶于水生成
7、盐酸，电解盐酸则生成H2和Cl2，也符合图中转化关系，错误； C项，若Z是氯化钠，则X、Y分别是Na和Cl2中的一种；电解氯化钠水溶液生成的是H2、Cl2、NaOH，不符合图中转化关系，错误； D项，若Z是SO3，而X、Y 可能是O2和SO2中的一种，SO3溶于水生成硫酸，电解硫酸溶液实质是电解水，产生H2和O2，不符合图中转化关系，错误。 答案 A,3.(2014江苏，8)下列各组物质中，不满足组内任意两种物质在一定条件下均能发生反应的是( ),解析 A项，Al与HCl、NaOH溶液都能反应生成H2，HCl溶液与NaOH溶液能发生中和反应； B项，NH3与O2在催化剂、高温条件下反应生成NO
8、和H2O，O2与HNO3不能发生反应，NH3与HNO3反应生成NH4NO3； C项，SiO2与NaOH溶液、HF溶液分别发生反应：SiO22NaOH=Na2SiO3H2O、SiO24HF=SiF42H2O，NaOH溶液与HF溶液发生中和反应；,D项，SO2为酸性氧化物，可与Ca(OH)2溶液反应生成盐，H2SO3的酸性强于H2CO3，SO2可与NaHCO3溶液反应生成CO2，Ca(OH)2溶液可与NaHCO3溶液反应生成CaCO3沉淀。 答案 B,1.注意总结反应规律，熟记特殊转化关系。 2.做此类题目，往往是把选项一一带入，按照箭头指向看是否能转化，然后选出正确答案。,题组二 寻找突破口，破
9、解“综合框图”推断题,4.A、B、C、D、E是常见化合物或单质，有如下转化关系(略去条件和副产品)。,(1)若D为氧气，C为NaAlO2，试写出B转化为C的化学方程式_ _。,解析 若D为氧气，C为NaAlO2，则A是Al，发生的反应为4Al3O2 2Al2O3；Al2O32NaOH=2NaAlO22H2O。 答案 Al2O32NaOH=2NaAlO22H2O,(2)若A为气态单质，B为漂白粉的有效成份，C具有漂白性。试写A转化为B的化学方程式_。画出组成单质A的元素原子结构示意图_。 解析 若A为气态单质，B为漂白粉的有效成分，C具有漂白性，则A是Cl2，B是Ca(ClO)2；C是HClO。
10、发生的反应为2Cl22Ca(OH)2=CaCl2Ca(ClO)22H2O；Ca(ClO)2CO2H2O=CaCO32HClO。Cl原子结构示意图为 。,答案 2Cl22Ca(OH)2=CaCl2Ca(ClO)22H2O,(3)若A、B、C均为钠盐的水溶液，D、E均为卤素单质，请写出B转化为C的离子方程式_。 解析 根据非金属活动性强弱的顺序可知：若A、B、C均为钠盐的水溶液，D、E均为卤素单质，则符合要求的物质是A：NaI；B是NaBr；C是NaCl；D是Br2；E是Cl2。发生反应的方程式为Br22NaI=2NaBrI2；Cl22NaBr=2NaClBr2。,2BrCl2=Br22Cl,(4
11、)若A常温下为固态单质，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45，且D、E为同一物质，则B为_。 解析 若A常温下为固态单质，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45，且D、E为同一物质，则A是S；B是SO2；C为SO3；D、E为O2。,SO2,(5)若B、D为质子数小于18的元素原子形成的单质，A、E、C均为氧化物，且D所含元素原子的质子数是B的2倍，A转化为B，B转化为C两个反应均属置换反应，请写出A转化为B的化学方程式_。 解析 若B、D为质子数小于18的元素原子形成的单质，A、E、C均为氧化物，且D所含元素原子的质子数是B的2倍，A转化为B，B转化为
12、C两个反应均属置换反应，则A是CO2；,D是Mg；B是C；E是SiO2，A转化为B的化学方程式是2MgCO2 2MgOC；B转化为C的化学方程式为2CSiO2 2COSi。,答案 2MgCO2 2MgOC,5.已知AI均为中学化学中的常见物质，它们之间的转化关系如图所示，其中A、D为金属单质，反应过程中需要或生成的水及其他部分产物已略去。请回答以下问题：,(1)B和F分别是_(填化学式)。 (2)写出下列反应的化学方程式： A与B在高温下反应：_。 H在空气中转化为I：_。 (3)E溶液中所有离子浓度由大到小的顺序是_ _。,(4)用离子反应方程式表示G溶液呈酸性的原因_；该反应的平衡常数为_
13、(已知常温下，H的溶度积常数Ksp8.01016)。,解析 根据框中转化关系及题干信息，可以确定I为氢氧化铁。A、D为金属单质，根据A和B的反应条件就可以联想到铝热反应，推测A、D为铝和铁，即A为铝，B为氧化铁，C为氧化铝，D为铁，E为偏铝酸钠，G为氯化亚铁，F为氢氧化铝，H为氢氧化亚铁，I为氢氧化铁。偏铝酸钠水解使溶液呈碱性，所以溶液中离子浓度的大小顺序为,答案 (1)Fe2O3、Al(OH)3,“框图”推断题的答题要领 1.思维要有整体性：解答时必须认真研究题目的总体要求，仔细推敲每一个环节，结合限制条件，弄清各个环节的相互联系，相互影响，串联整个过程，回答力求完整。 2.假设推断要合理：
14、在框图推断中，抓住关键环节，进行合理假设是必须的，按照题目要求理顺后再确定，这样可以大大节省时间。,3.检验一遍很重要：通过一系列思维活动推断出结果后，将结果放入原题中进行检验，完全符合才正确，如有一处不符，可能是哪个环节出现了纰漏，则需再思考。 4.思维发散有必要：注意多解，有时符合题意的解可能不止一种或一组。,纵观近几年全国各地高考化学试题，除在选择 题中直接考查元素化合物的性质、制法及相互转变关系外，更重要的是以元素化合物知识为载体，综合氧化还原、强弱电解质、平衡移动原理、物质结构等理论知识，对考生的思维能力进行综合考查。该部分高考题的特点是新颖、知识覆盖面广、思维跨度大，不但考查一个知识点，而且将多个知识点串联起来，增大了试题的难度。,试题大致分为三种类型：一是化学实验对元素化合物知识的探究和验证；二是元素化合物知识在实际生产中的应用；三是化学反应原理对化合物知识的概括和演绎。,题组集训,题组一 利用综合实验探究元素化合物的性质,.该小组为确定一份加碘盐(可能含有KIO3、KI、Mg2、Fe3)的成分，设计定性实验加以猜想和验证。,(1)实验过程如下：,解析 根据步骤2中第份试液中的实验现象，加碘盐中肯定含有Fe3；根据下层为紫红色知，X应为CCl4。 答案 Fe3 CCl4,(2)该碘盐中肯定不含的物质是_(用化学式或离子符号表达)。 解析 因为IO 5I6H=
