2024年高考化學復習：元素化合物知識（含解析）

第九部分元素化合物學問

元素化合物學問是高考化學的重要內(nèi)容，這部分學問滲透于很多考點中，其中鈉、鋁、鐵、氯、硫、

氮幾種元素對應的化合物的性質(zhì)是高考的重要考點。

1.常見金屬元素及其化合物的性質(zhì)

重要的金屬反應：金屬：鈉、鋁和鐵三種元素的有關(guān)的單質(zhì)和化合物的反應。

①了解合金的概念及其重要應用，理解常見金屬的活動依次；

②鈉及其重要化合物(NaCl、NaOH、Na202,NazCOs、NaHCOs、NaH)的性質(zhì)，其它堿金屬及其化合物的性質(zhì)；

③鋁及其重要化合物(A1CL、KA1(SO3、AI2O3、A1(OH)3、NaAlOj的性質(zhì)，AI2O3、Al(OH/的制備方法。

④鐵及其重要化合物(三價鐵、二價鐵、高鐵酸鹽)的性質(zhì)，重點把握三價鐵的化合物的性質(zhì)，三價

鐵和二價鐵檢驗(利用硫氟化鉀、鐵氧化鉀)，三價鐵和二價鐵的轉(zhuǎn)化，氫氧化亞鐵和氫氧化鐵膠體的制備;

⑤Mg和Cu及其重要化合物的性質(zhì)；

⑥其它重要化合物：高鎰酸鉀、重銘酸鉀。

2.常見非金屬元素及其化合物的性質(zhì)

重要的非金屬反應：氯、硫、氮和碳四種元素的有關(guān)的單質(zhì)和化合物的反應。

①H和0元素的單質(zhì)及化合物的性質(zhì)，壓和試驗室制法，比。2和的性質(zhì)；

②C、CO、CO2、碳酸鹽的性質(zhì)和制法，碳酸根離子檢驗；

③Si、SiOz及硅酸鹽的性質(zhì)；

④CL的制法和性質(zhì)，鹽酸的性質(zhì)及C「檢驗方法，HC1O、NaClO、HC104>KIO3、NaC10?(亞氯酸鈉)、C102

等化合物的性質(zhì)；

2

⑤S、SO?、H2s。3、H2s0八硫酸鹽、亞硫酸鹽、硫代硫酸鈉等的性質(zhì)，SOa的制法，S04\SO3"的檢驗；

⑥2、NH3>N2H4、NO、N02>HNO2、HNO3及硝酸鹽的性質(zhì)?！龊蚇Hs的制法,NH/、N(V檢驗。

3.必需重點駕馭的重要物質(zhì)：

碳：CO、CO2、H2c2O4、碳酸鈉、碳酸氫鈉；

氮：NO、NO?、NH3、HNO3、鍍鹽、硝酸鹽；

硫：SOs亞硫酸鹽、硫酸鹽、Na2s2O3、H2Q2；

氯：HCKNaClOz、NaClO.C102>KC1O31

鈉：NaOH、NazOz、NaH等；

鋁:Al(OH)3、A1C13>NaAlOz、KA1(S04)2;

鐵：三氯化鐵、四氧化三鐵、

其它重要化合物:KMnO4、K2O2O7、K2FeO4>N曲、C102

4.特殊性質(zhì)或現(xiàn)象：

(1)NaQ是淡黃色固體。

(2)焰色反應：鈉元素黃光；鉀元素紫光(透過藍色鉆玻璃)。

(3)向三氯化鋁溶液中逐滴加入氫氧化鈉溶液，先產(chǎn)生白色沉淀，后沉淀溶解；向氫氧化鈉溶液中逐

滴加入三氯化鋁溶液，先不產(chǎn)生白色沉淀，后產(chǎn)生白色沉淀，沉淀不溶解。

(4)Fe?+的溶液中滴加KSCN溶液，無明顯現(xiàn)象，再滴加新制氯水，溶液馬上變血紅色。

Fe?+的溶液中加入NaOH溶液，生成白色絮狀沉淀，沉淀快速變?yōu)榛揖G色，最終變?yōu)榧t褐色。

(5)Fe3+的溶液中滴加KSCN溶液，溶液馬上變血紅色；Fe3+的溶液中滴加入NaOH溶液，生成紅褐色

沉淀。Fe"的溶液中滴加入苯酚溶液，溶液變?yōu)樽仙?/p>

(6)氨氣具有堿性，可以使潮濕的紅色石蕊試紙變藍色。

(7)濃硫酸具有吸水性、脫水性和強氧化性，可以與鋁和鐵鈍化。

(8)濃硝酸與金屬反應后一般產(chǎn)生二氧化氮，稀硝酸與金屬反應后一般產(chǎn)生一氧化氮。

5.重要的無機化學反應：

(1)鈉：

2Na+2H2O=2NaOH+H2fNaH+H2O=NaOH+H2t

(2)NazOz：

2Na2()2+2H20=4NaC)H+02f2Na2()2+2C02=Na2co3+O2f

(3)候德榜制堿法：

NH3+C02+H20=NH4HC03；NH4HC03+NaCl=NaHC03；+NH4C1；

2NaHCO3=^Na2CO3+CO2t+H20o(留意：先通NL,后通CO》

(4)Al：

2A1+2NaOH+2H20=2NaA102+3H2t

(5)AlOH3：

-

AlOH3+Na0H=NaA102+2H20Al(0H)3+0H~=A102+2H20

A13++3OH-=A1(OH)3IAl3++40H-=A10J+2H

3+-

Al+3A102+6H20=4Al(0H)3I

(6)Fe3+：

2FeCl3+Cu=CuCl2+2FeCl2Fe+2FeCl3=3FeCl2

2FeCL+H2s=2HCl+2FeCk+SI2FeCl3+2KI=2FeCL+2KCl+I2

(7)高鐵酸鹽：

NaC103+10Na0H+2Fe(N03)3=2Na2Fe04+NaCl+6NaN03+5H20

+3+

2FeO/+3S02+4H=2Fe+3S0^+2H20

(8)KMnO4：

2KMn04+5H202+3H2S04=K2S04+2MnS04+502+8H20

2KMnO4+16HCl=2KCl+2MnCl2+5Cl2+8H2O

2KMn04+5H00C-C00H+3H2so4=K2so什2MnS04+IOCO2+8H2O

(9)K2Cr207：

+3+

2Cr。?-+3cH3cH20H+16H=4Cr+3CH3COOH+11H2O

(10)Cl2：

Cl2+H20=2HCl+HC10Cl2+2Na0H=NaCI+NaC10+H20

2+3+

Cl2+2Fe=2Fe+2CrS02+Cl2+2H20=H2SO4+2HC1

(11)H2SO4：

△

C+2H2S04(濃)^=C02f+2S02f+2H2O

△

Cu+2H2SO4(濃)^=CuS04+SO2t+2HQ

(12)HNO3：

3NO2+H2O=2HN03+N0t

催化劑

4NH3+5014N0+6HzO

Cu+4HN03(濃)=Cu(N03)2+2N02t+2H2。

3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(N03)2+2NOt+4H2O

C+4HN0K濃)=C02f+NO2t+2H=0

(13)C02：

C02+Ca(CIO)2+H20=CaC03I+2HC10

-<hOH

Ca+^^*l+H20—?\2/^+NaHC03

CO2(itS)+NaA102+2H20=Al(OH)3I+NaHC03

C02(少量)+2NaA102+3H20=2Al(OH)3I+Na2C03

(14)Si02：

Si02+2Na0H=Na2Si03+H20

NazSiOs+COa+HQuunNa2cOs+lfeSiOsI

6.重要的無機化學定性試驗：

(1)與水反應：2Na+2HzO=2NaOH+H2t

(2)氫氧化鋁的兩性：氫氧化鋁既能溶于酸，又能溶于強堿。

(3)鐵離子和亞鐵離子的轉(zhuǎn)化及檢驗：

①苯酚；②KSCN溶液；③NaOH。

利用黃色的K3[Fe(CN)6](鐵氧化鉀)溶液檢驗亞鐵離子：3Fe2++2[Fe(CN)6『=Fe3[Fe(CN)612

現(xiàn)象：產(chǎn)生藍色沉淀。

特殊留意：Fe3\Fe"同時存在時，檢驗Fe"的方法。

(4)氯氣的試驗室制法：MnCkHHCl(濃)=MnCh+C12t+2H20

(5)鹵素離子的檢驗：由于AgCl、AgBr、Agl都不溶于稀HNO3,且顏色分別為白色、淺黃色、黃色，

所以用HNOs酸化的AgNO3,溶液來檢驗鹵素離子。

(6)硫酸根離子的檢驗：

先用鹽酸酸化，若無沉淀生成加入BaCk(或Ba(OH)2)溶液，視察是否有沉淀生成。

若沒有Ag;S(V-干擾也可以先加檢驗試劑，后對沉淀酸化。

(7)檢驗SO?和C0C的一般流程：

由于SO?和CO?都可使澄清的石灰水變渾濁。所以先用品紅溶液檢驗SO?,再用酸性高銃酸鉀溶液除去SO”

并用品紅溶液檢驗SO?是否除盡，最終用澄清石灰水檢驗C02o

(8)銹離子檢驗

樣品加堿，然后加熱，用潮濕的紅色石蕊試紙檢驗產(chǎn)生的氣體，視察試紙是否變藍。

(9)濃硫酸的特殊性：

濃硫酸具有吸水性、脫水性和強氧化性，能與金屬和碳反應產(chǎn)生SO?,與金屬反應還表現(xiàn)出酸性。

(10)硝酸的性質(zhì)

硝酸都具有強氧化性，可以與金屬和碳反應，濃硝酸和稀硝酸的表現(xiàn)不完全相同。

【鏈接高考】

1.2024-2-26.聯(lián)氨(又稱月井，N曲，無色液體)是一種應用廣泛的化工原料，可用作火箭燃料?；卮鹣铝?/p>

問題：

(1)聯(lián)氨分子的電子式為，其中氮的化合價為一。

(2)試驗室中可用次氯酸鈉溶液與氨反應制備聯(lián)氨，反應的化學方程式為

(4)聯(lián)氨為二元弱堿，在水中的電離方式與氨相像。聯(lián)氨第一步電離反應的平衡常數(shù)值為

+

(已知：N2H4+HHNzH/的4=8.7X1014=1.0X10")。聯(lián)氨與硫酸形成的酸式鹽的化學式為。

(5)聯(lián)氨是一種常用的還原劑。向裝有少量AgBr的試管中加入聯(lián)氨溶液，視察到的現(xiàn)象是

。聯(lián)氨可用于處理高壓鍋爐水中的氧，防止鍋爐被腐蝕。理論上1kg的聯(lián)氨可除去

水中溶解的。2kg；與運用NazSOs處理水中溶解的O2相比，聯(lián)氨的優(yōu)點是o

HH

【解析】(l)HNNH+2

(2)用次氯酸鈉溶液與氨反應制備聯(lián)氨，反應的化學方程式為：NaC10+2NH3=N2H4+NaCl+H2

(4)依據(jù)題意聯(lián)氨的電離方程式為：

N2H4+H2O=N2H5*+0lT,K(N2H。=c(N2H5*)?c(OH)/c(N2H0,

+7

已知N2H4+H+=N2H5+的/=c(N2H5*)/c(N2H4)?c(H)=8.7X10；

K(N2H4)/k=c(T)?c(0H「)=Kw=l.0X10”,K=8.7X10—

聯(lián)氨與硫酸形成的酸式鹽的化學式為：N2H6(HS04)2

(5)聯(lián)氨與AgBr反應生成單質(zhì)和氮氣，所以現(xiàn)象為：固體漸漸變黑，并有氣泡產(chǎn)生。

聯(lián)氨和氧氣發(fā)生的反應為N此+。2=刈+2%0,理論上1kg的聯(lián)氨可除去的氧氣為1kg+32g?moLx32

g,mol=1kgo

Na2sO3處理水中溶解的02：2Na2so3+02=2Na2sO4

與運用Na2s處理水中溶解的02相比,聯(lián)氨的優(yōu)點是NzHi的用量少,不產(chǎn)生其他雜質(zhì)，而Na2s03的氧化產(chǎn)

物為Na2S04,易生成硫酸鹽沉淀,影響鍋爐的平安運用。

2.2024-1-28.NaClOz是一種重要的殺菌消毒劑，也常用來漂白織物等，其一種生產(chǎn)工藝如下：

食抵承

NaHSO.NaOH,HA

回答下列問題：

(l)NaClOz中C1的化合價為o

(2)寫出“反應”步驟中生成CIO2的化學方程式

⑶“電解”所用食鹽水由粗鹽水精制而成,精制時，為除去和Ca",要加入的試劑分別為

?！半娊狻敝嘘帢O反應的主要產(chǎn)物是o

(4)“尾氣汲取”是汲取“電解”過程排出的少量CIO?。此汲取反應中，氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之

比為,該反應中氧化產(chǎn)物是o

(5)“有效氯含量”可用來衡量含氯消毒劑的消毒實力，其定義是：每克含氯消毒劑的氧化實力相當于

多少克CL的氧化實力。NaClOz的有效氯含量為—o(計算結(jié)果保留兩位小數(shù))

【解析】(1)在NaClOz中Na為+1價,0為-2價,依據(jù)正負化合價規(guī)律可得C1的化合價為+3價。

(2)由流程圖可知NaClOs和SO?在壓S04酸化條件下生成C10?和NaHSO〃此反應的化學方程式為：

2NaC103+S02+H2S04=2NaHS04+2C102o

(3)食鹽溶液中混有底+和Ca",可利用過量NaOH溶液除去Mg：利用過量Na2c溶液除去Ca2\

依據(jù)流程圖的信息可知：電解時，陽極產(chǎn)生氯氣，陰極C10?發(fā)生還原反應生成C1OJ或NaClOz。

(4)由圖示可知利用含有過氧化氫的NaOH溶液汲取C10?氣體,此汲取反應中，氧化劑為C10?,還原產(chǎn)物

為NaC102,還原劑為H202,該反應的氧化產(chǎn)物為(k

可知1molCIO?得1mol電子，1molH2O2失去2mol電子,依據(jù)電子守恒可知氧化劑和還原劑的物質(zhì)

的量之比為2：1。

(5)每克NaClOz的物質(zhì)的量為1/90.5mol,每一個NaClO/做氧化劑轉(zhuǎn)化CF轉(zhuǎn)移4個電子，每一個氯氣

分子做氧化劑轉(zhuǎn)化C「轉(zhuǎn)移2個電子，由此可知NaClOz相當于1/90.5x44-2mol?O.0221mol氯氣，質(zhì)量

為:0.0221x71為1.57go

3.2024-3-27.煤燃燒排放的煙氣含有SO2和NO,,形成酸雨、污染大氣，采納NaClO,溶液作為汲取劑

可同時對煙氣進行脫硫、脫硝?；卮鹣铝袉栴}：

(1)NaClOz的化學名稱為o

(2)在鼓泡反應器中通入含有SO?和NO的煙氣，反應溫度為323K,NaClO,溶液濃度為5X10%ol?L~

反應一段時間后溶液中離子濃度的分析結(jié)果如下表。

離子S02-S02-

43NO3一NO2-cr

c/(mol,L-1)8.35X10"6.87X10*1.5X10“1.2X10'3.4X10-

①寫出NaClO?溶液脫硝過程中主要反應的離子方程式。增加壓強,NO的轉(zhuǎn)化率(填

“提高”、“不變”或“降低”)。

②隨著汲取反應的進行，汲取劑溶液的pH漸漸(填“增大”“不變”或“減小”)。

③由試驗結(jié)果可知，脫硫反應速率脫硝反應速率(填“大于”或“小于”)o緣由是除了S0?和

NO在煙氣中的初始濃度不同，還可能是o

【解析】(1)NaClO”叫高氯酸鈉、NaClOs叫氯酸鈉、NaClO叫次氯酸鈉,則依據(jù)化合價NaClO?的化學名

稱為亞氯酸鈉。

①脫硝過程就是NaClO?和NO反應，產(chǎn)物是NaCl、NaNO2和NaNOs,從表中數(shù)據(jù)可知，主要產(chǎn)物是NaNOs,

離子方程式：

---

4N0+3C102+40H=4N03-+3C1+2H20O若增加壓強，NO的轉(zhuǎn)化率提高。

②由于反應過程消耗0丁，所以溶液pH減小。

③從濃度數(shù)據(jù)可知，脫硫反應速率大于脫硝反應速率。速率不同還有可能的緣由是：NO溶解度較低或

脫倘反應活化能較高(只要合理即可)。

4.2024-2-28.某班同學用如下試驗探究Fe?，、Fe”的性質(zhì)?；卮鹣铝袉栴}：

(1)分別取肯定量氯化鐵、氯化亞鐵固體，均配制成0.Imol?L一的溶液。在FeCL溶液中需加入少量鐵

屑，其目的是o

(2)甲組同學取ZmLFeCk溶液，加入幾滴氯水，再加入1滴KSCN溶液，溶液變紅，說明CL可將Fe2+

氧化。FeCL溶液與氯水反應的離子方程式為0

(3)乙組同學認為甲組的試驗不夠嚴謹，該組同學在2mLFeCL溶液中先加入0.5mL煤油，再于液面下依

次加入幾滴氯水和1滴KSCN溶液，溶液變紅，煤油的作用是。

(4)丙組同學取10ml0.Imol/LKI溶液，加入6mL0.Imol/LFeCk溶液混合。分別取2mL此溶液于3