2019大二輪高考總復(fù)習(xí)化學(xué)第一部分專題11高頻題型05物質(zhì)的特殊轉(zhuǎn)化關(guān)系及推斷

高頻題型五物質(zhì)的特殊轉(zhuǎn)化關(guān)系及推斷1．理解三種常見物質(zhì)轉(zhuǎn)化關(guān)系(1)直線型轉(zhuǎn)化關(guān)系A(chǔ)eq\o(→,\s\up7(X))Beq\o(→,\s\up7(X))C①X為O2Na→Na2O→Na2O2N2→NO→NO2或NH3→NO→NO2S→SO2→SO3或H2S→SO2→SO3C→CO→CO2或CH4→CO→CO2②X為CO2NaOHeq\o(→,\s\up7(CO2))Na2CO3eq\o(→,\s\up7(CO2))NaHCO3③X為強酸，如HClNaAlO2eq\o(→,\s\up7(HCl))Al(OH)3eq\o(→,\s\up7(HCl))AlCl3Na2CO3eq\o(→,\s\up7(HCl))NaHCO3eq\o(→,\s\up7(HCl))CO2④X為強堿，如NaOHAlCl3eq\o(→,\s\up7(NaOH))Al(OH)3eq\o(→,\s\up7(NaOH))NaAlO2(2)交叉型轉(zhuǎn)化(3)三角型轉(zhuǎn)化2．注意常見的置換反應(yīng)(1)金屬→金屬：金屬＋鹽→鹽＋金屬，鋁熱反應(yīng)。(2)金屬→非金屬：活潑金屬＋H2O(或H＋)→H2,2Mg＋CO2eq\o(=,\s\up7(點燃))2MgO＋C。(3)非金屬→非金屬：2F2＋2H2O=4HF＋O2,2C＋SiO2eq\o(=,\s\up7(高溫))Si＋2CO↑，C＋H2O(g)eq\o(=,\s\up7(高溫))CO＋H2，X2＋H2S=2HX＋S↓。(4)非金屬→金屬，用H2、C冶煉金屬。3．知道既能與強酸溶液反應(yīng)又能與強堿溶液反應(yīng)的物質(zhì)(1)金屬單質(zhì)：Al。(2)兩性物質(zhì)：兩性氧化物如Al2O3，兩性氫氧化物如Al(OH)3，以及氨基酸等。(3)弱酸弱堿鹽：如(NH4)2CO3、CH3COONH4等。(4)弱酸的酸式鹽：如NaHCO3、Ca(HCO3)2、NaHSO3等。4．掌握化學(xué)反應(yīng)與反應(yīng)條件的關(guān)系多數(shù)化學(xué)反應(yīng)需要一定條件，條件不同化學(xué)反應(yīng)也不同。(1)“催化劑”：無機化學(xué)反應(yīng)需要的催化劑不同，但是根據(jù)“催化劑”這一條件，可將氯酸鉀分解、雙氧水分解、工業(yè)合成氨、SO2催化氧化、氨催化氧化聯(lián)系起來，形成知識鏈。(2)“通電”或“電解”：可以鎖定在電解水、氯化鈉、氯化鎂、氯化銅、硫酸銅、硝酸鹽等溶液，熔融氯化鈉和氧化鋁范圍內(nèi)。(3)“高溫”：常見的有碳酸鈣分解、SiO2和C的置換反應(yīng)、制造普通玻璃的反應(yīng)、鋁熱反應(yīng)等。5．了解特征顏色和特殊狀態(tài)(1)(淡)黃(棕)色固體：Na2O2、S、FeCl3；黑色固體：MnO2、C、CuO、FeO、Fe3O4；紫(黑)色固體：KMnO4、I2；紅色固體：Cu；綠色固體：Cu2(OH)2CO3。(2)有色氣體：NO2(紅棕色)、F2(淺黃綠色)、Cl2(黃綠色)；無色刺激性氣味氣體：SO2、NH3、HX(X為F、Cl、Br、I)；無色無味氣體：H2、N2、O2、CO2、CO、CH4、NO。(3)常溫下呈液態(tài)的特殊物質(zhì)：Br2(非金屬單質(zhì))、Hg(金屬單質(zhì))、H2O、H2O2等。(4)易升華的物質(zhì)：I2。(5)溶液中的有色離子：Cu2＋(藍色)、Fe2＋(淺綠色)、Fe3＋(黃色)、MnOeq\o\al(－,4)[紫(紅)色]。(6)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。(7)有色沉淀：①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；②(淡)黃色沉淀：AgBr、AgI、S；③紅褐色沉淀：Fe(OH)3；④藍色沉淀：Cu(OH)2；⑤磚紅色沉淀：Cu2O。6．明確特征反應(yīng)現(xiàn)象(1)燃燒：H2＋Cl2(蒼白色火焰)，C2H2(C6H6)＋O2(明亮火焰，大量黑煙)，Al＋O2，Mg＋O2(耀眼白光，白色固體生成)，金屬焰色反應(yīng)。(2)淀粉遇碘變藍，蛋白質(zhì)遇濃硝酸變黃。(3)使?jié)駶櫦t色石蕊試紙變藍的氣體是NH3，使品紅溶液褪色的氣體是Cl2、SO2等。(4)在空氣中由無色變?yōu)榧t棕色氣體的是NO。(5)Fe3＋遇OH－生成紅褐色沉淀，遇苯酚顯紫色，遇SCN－顯紅色。(6)Fe2＋遇OH－生成白色沉淀，白色沉淀迅速變成灰綠色，最后變成紅褐色；Fe2＋遇SCN－無明顯現(xiàn)象，在通入Cl2后溶液顯紅色。(7)與堿反應(yīng)加熱產(chǎn)生氣體的溶液中一般含NHeq\o\al(＋,4)。(8)既能與酸反應(yīng)又能與堿反應(yīng)并產(chǎn)生氣體的物質(zhì)：Al、弱酸的銨鹽(碳酸銨、硫化銨等)、弱酸的酸式銨鹽(碳酸氫銨、硫氫化銨等)。(9)燃燒能生成煙：Na在氯氣中燃燒生成白煙，F(xiàn)e在氯氣中燃燒生成紅棕色煙，Cu在氯氣中燃燒生成棕黃色煙。1．(2016·江蘇卷，9)在給定條件下，下列選項所示的物質(zhì)間轉(zhuǎn)化均能實現(xiàn)的是()A．SiO2eq\o(→,\s\up7(HClaq))SiCl4eq\o(→,\s\up7(H2),\s\do5(高溫))SiB．FeS2eq\o(→,\s\up7(O2),\s\do5(煅燒))SO2eq\o(→,\s\up7(H2O))H2SO4C．N2eq\o(→,\s\up7(H2),\s\do5(高溫、高壓、催化劑))NH3eq\o(→,\s\up7(HClaq))NH4Cl(aq)D．MgCO3eq\o(→,\s\up7(HClaq))MgCl2(aq)eq\o(→,\s\up7(電解))Mg解析：SiO2不與鹽酸反應(yīng)，A錯誤；SO2與水反應(yīng)生成H2SO3，不是H2SO4，B錯誤；N2和H2在高溫、高壓、催化劑條件下反應(yīng)生成NH3，NH3與HCl反應(yīng)生成NH4Cl，C正確；電解MgCl2溶液得不到單質(zhì)Mg，D錯誤。答案：C2．(2015·福建理綜，9)純凈物X、Y、Z轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示，下列判斷正確的是()A．X可能是金屬銅 B．Y不可能是氫氣C．Z可能是氯化鈉 D．Z可能是三氧化硫解析：A項，若X是Cu，Y是Cl2，Cu在Cl2中燃燒生成CuCl2，電解CuCl2溶液生成Cu和Cl2，符合圖中轉(zhuǎn)化關(guān)系，正確；B項，若X是Cl2，Y是H2，H2在Cl2燃燒生成HCl，HCl溶于水生成鹽酸，電解鹽酸則生成H2和Cl2，也符合圖中轉(zhuǎn)化關(guān)系，Y不可能是氫氣，錯誤；C項，若Z是氯化鈉，則X、Y分別是Na和Cl2中的一種；電解氯化鈉水溶液生成的是H2、Cl2、NaOH，不符合圖中轉(zhuǎn)化關(guān)系，錯誤；D項，若Z是SO3，則X、Y可能是O2和SO2中的一種，SO3溶于水生成硫酸，電解硫酸溶液實質(zhì)是電解水，產(chǎn)生H2和O2，不符合圖中轉(zhuǎn)化關(guān)系，錯誤。答案：A元素化合物部分是中學(xué)化學(xué)的主要內(nèi)容，無機框圖推斷題能夠靈活而系統(tǒng)地考查常見金屬和非金屬元素的單質(zhì)及其化合物之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系，并以此為載體還可以綜合地考查物質(zhì)的性質(zhì)及應(yīng)用、物質(zhì)結(jié)構(gòu)、元素周期律、化學(xué)反應(yīng)原理、化學(xué)實驗操作及現(xiàn)象以及常見化學(xué)用語等相關(guān)知識，由此在近幾年部分省市的高考試卷中或多或少地出現(xiàn)了一些微框圖推斷題和一些以實驗為載體的物質(zhì)推斷題，在復(fù)習(xí)備考中應(yīng)予以關(guān)注。該類型題目難度一般。1．(2015·江蘇卷)在給定條件下，下列選項中所示的物質(zhì)間轉(zhuǎn)化均能一步實現(xiàn)的是()A．粗硅eq\o(→,\s\up7(Cl2),\s\do5(高溫))SiCl4eq\o(→,\s\up7(H2),\s\do5(高溫))SiB．Mg(OH)2eq\o(→,\s\up7(鹽酸))MgCl2(aq)eq\o(→,\s\up7(電解))MgC．Fe2O3eq\o(→,\s\up7(鹽酸))FeCl3(aq)eq\o(→,\s\up7(蒸發(fā)))無水FeCl3D．AgNO3(aq)eq\o(→,\s\up7(NH3·H2O))[Ag(NH3)2]OH(aq)eq\o(→,\s\up7(蔗糖),\s\do5(△))Ag解析：B項，電解MgCl2溶液：MgCl2＋2H2Oeq\o(=,\s\up7(電解))Mg(OH)2↓＋H2↑＋Cl2↑，錯誤；C項，F(xiàn)eCl3溶液蒸干過程中發(fā)生反應(yīng)：FeCl3＋3H2Oeq\o(=,\s\up7(△))Fe(OH)3↓＋3HCl↑，錯誤；D項，蔗糖是非還原性糖，不能和銀氨溶液發(fā)生銀鏡反應(yīng)生成銀，錯誤。答案：A2．如圖W、X、Y、Z為四種物質(zhì)，若箭頭表示能一步轉(zhuǎn)化的常見反應(yīng)，其中常溫下能實現(xiàn)圖示轉(zhuǎn)化關(guān)系的是()選項WXYZAN2NH3NO2HNO3BNaNa2O2NaOHNaClCFeFeCl3Fe(OH)2FeCl2DAlAlCl3NaAlO2Al2(SO4)3解析：常溫下N2不能直接轉(zhuǎn)化為NH3、NO2、HNO3；A項錯誤；常溫下Na與O2反應(yīng)生成Na2O而不是Na2O2，B項錯誤；常溫下Fe不能轉(zhuǎn)化為Fe(OH)2，F(xiàn)e和氯氣在點燃時發(fā)生反應(yīng)生成FeCl3，C項錯誤；Al和鹽酸反應(yīng)轉(zhuǎn)化為AlCl3，與NaOH溶液反應(yīng)轉(zhuǎn)化為NaAlO2，與硫酸反應(yīng)轉(zhuǎn)化為Al2(SO4)3，AlCl3與NaOH溶液反應(yīng)轉(zhuǎn)化為NaAlO2，NaAlO2與硫酸反應(yīng)轉(zhuǎn)化為Al2(SO4)3，Al2(SO4)3與BaCl2溶液反應(yīng)轉(zhuǎn)化為AlCl3，D項正確。答案：D3．硅是帶來人類文明的重要元素之一，從傳統(tǒng)材料到信息材料的發(fā)展過程中創(chuàng)造了一個又一個奇跡。(1)硅在元素周期表中的位置是________。(2)工業(yè)上生產(chǎn)粗硅的反應(yīng)有：SiO2＋2Ceq\o(=,\s\up7(3273K))Si(粗)＋2CO↑；SiO2＋3Ceq\o(=,\s\up7(3273K))SiC＋2CO↑。若產(chǎn)品中單質(zhì)硅與碳化硅的物質(zhì)的量之比為1∶1，則參加反應(yīng)的C和SiO2的物質(zhì)的量之比為________。(3)工業(yè)上可以通過如圖所示的流程制取純硅：①若反應(yīng)Ⅰ為Si(粗)＋3HCleq\o(=,\s\up7(△))SiHCl3＋H2，則反應(yīng)Ⅱ的化學(xué)方程式為________________________________________________________________________。②整個制備過程中必須嚴格控制無水無氧。SiHCl3遇水劇烈反應(yīng)生成H2SiO3、HCl和另一種物質(zhì)，寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式：________________________________________________________________________。③假設(shè)每一輪次制備1mol純硅，且生產(chǎn)過程中硅元素沒有損失，反應(yīng)Ⅰ中HCl的利用率為90%，反應(yīng)Ⅱ中H2的利用率為93.75%，則在第二輪次的生產(chǎn)中，補充投入HCl和H2的物質(zhì)的量之比是________。解析：(1)硅在元素周期表中的位置是第三周期第ⅣA族。(2)根據(jù)反應(yīng)SiO2＋2Ceq\o(=,\s\up7(3273K))Si(粗)＋2CO↑，SiO2＋3Ceq\o(=,\s\up7(3273K))SiC＋2CO↑，生成1molSi需C2mol、SiO21mol，生成1molSiC需C3mol、SiO21mol，產(chǎn)品中Si與SiC的物質(zhì)的量之比為1∶1，則參加反應(yīng)的C和SiO2的物質(zhì)的量之比為5∶2。(3)①反應(yīng)Ⅱ的化學(xué)方程式為SiHCl3＋H2eq\o(=,\s\up7(1373～1453K))Si(純)＋3HCl。②化學(xué)方程式為SiHCl3＋3H2O=H2SiO3↓＋3HCl＋H2↑。③由工藝流程與反應(yīng)Ⅰ、反應(yīng)Ⅱ可知，補充的HCl等于損失的HCl、補充的H2等于損失的H2，制備1mol純硅需要1mol粗硅，由反應(yīng)Ⅰ可知需要HCl物質(zhì)的量為3mol，故實際通入的HCl為eq\f(3,90%)mol，補充投入HCl的物質(zhì)的量為eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(3,90%)－3))mol，同理，補充投入H2的物質(zhì)的量為eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,93.75%)－1))mol，故補充投入HCl和H2的物質(zhì)的量之比是eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(3,90%)－3))∶eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,93.75%)－1))≈5∶1。答案：(1)第三周期第ⅣA族(2)5∶2(3)①SiHCl3＋H2eq\o(=,\s\up7(1373～1453K))Si(純)＋3HCl②SiHCl3＋3H2O=H2SiO3↓＋3HCl＋H2↑③5∶14．已知A～I均為中學(xué)化學(xué)中的常見物質(zhì)，它們之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示，其中A、D為金屬單質(zhì)，反應(yīng)過程中需要或生成的水及其他部分產(chǎn)物已略去。請回答以下問題：(1)B和F分別是________________________________________(填化學(xué)式)。(2)寫出下列反應(yīng)的化學(xué)方程式：①A與B在高溫下反應(yīng)：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。②H在空氣中轉(zhuǎn)化為I：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)E溶液中所有離子濃度由大到小的順序是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)用離子反應(yīng)方程式表示G溶液呈酸性的原因__________；該反應(yīng)的平衡常數(shù)為________(已知常溫下，H的溶度積常數(shù)Ksp＝8.0×10－16)。解析：(1)根據(jù)框中轉(zhuǎn)化關(guān)系及題干信息，可以確定I為氫氧化鐵。A、D為金屬單質(zhì)，根據(jù)A和B的反應(yīng)條件就可以聯(lián)想到鋁熱反應(yīng)，推測A、D為鋁和鐵，即A為鋁，B為氧化鐵，C為氧化鋁，D為鐵，E為偏鋁酸鈉，G為氯化亞鐵，F(xiàn)為氫氧化鋁，H為氫氧化亞鐵，I為氫氧化鐵。偏鋁酸鈉水解使溶液呈堿性，所以溶液中離子濃度的大小順序為c(Na＋)＞c(AlOeq\o\al(－,2))＞