2012年高考化学第一部分专题5 元素及化合物解题方法与技巧 元素化合物知识是中学化学的重要组成部分。按照《化学科考试说明》的规定，元素化合物知识点共有100多个知识点，而且这部分知识多数是描述性的，内容繁杂、零碎和分散，需要记忆的东西较多，难以掌握和运用。 元素化合物知识虽然内容繁多，但其中有许多内容和化学基本理论紧密联系在一起，复习时可以用化学理论去统率和掌握元素化合物知识，而不需死记硬背。例如根据物质结构和元素周期表，可以一地判断某主族元素及其化合物的通性，同主族元素或同周期元素的性质的递变规律；根据强弱电解质理论，可以推测知一种盐的水溶液是中性、酸性还是碱性；根据离子反应发生的条件和金属活动顺序表或非金属活泼性顺序，可以推测某一反应是否发生；根据化学平衡和沙特列原理，可以知道如何促进或抑制某一反应的进行……因此，在复习元素化合物知识时，对那些可以从化学理论上加以概括的内容，不仅要知其然，还要知其所以然。 理论知识和元素化合物知识相结合是学好元素化合物的法宝，高考中金属和非金属元素的知识和基本概念、基本理论知识综合考查仍是高考的主流。 【考点透视】 一、元素化合物知识网络 （一）金属及其化合物知识网络 1．钠及其化合物间的转化关系
2．镁及其化合物间的转化关系
3．铁及其化合物间的转化关系
（二）非金属及其化合物网络 1．氯及其化合物间的转化关系
请写出各步转化的化学方程式： 2．硫及其化合物间的转化关系 请写出各步转化的化学方程式： 3．氮及其化合物间的转化关系 4．碳及其化合物间的转化关系 二．元素化合物特征现象: 1．焰色反应：Na+（黄色）、K+（紫色） 2．浅黄色固体：S或Na2O2或AgBr 3．有色溶液：Fe2+（浅绿色）、Fe3+（黄色）、Cu2+（蓝色）、MnO4-（紫色） 有色固体：红色（Cu、Cu2O、Fe2O3）、红褐色[Fe（OH）3] 蓝色[Cu（OH）2] 黑色（CuO、FeO、FeS、CuS、Ag2S、PbS） 黄色（AgI、Ag3PO4） 白色[Fe（0H）2、CaCO3、BaSO4、AgCl、BaSO3] 有色气体：Cl2（黄绿色）、NO2（红棕色） 4．特征反应现象：
5．既产生淡黄色沉淀又产生刺激性气味的气体：S2O32-+2H+=S↓+SO2↑+H2O （Na2S2O3 + H2SO4） 6．溶液颜色变为浅绿色,并产生淡黄色沉淀: 2FeCl3+H2S=2FeCl2+S↓+2HCl 7．通CO2变白色浑浊：石灰水（过量变清）、Na2SiO3、饱和Na2CO3、浓苯酚钠、NaAlO2 三、金属基本反应:
2．既能酸反应，又能与碱反应 （1）单质：Al、Si （2）化合物：Al2O3、Al（OH）3、弱酸弱碱盐、弱酸的酸式盐、氨基酸。 如: Al3+ Al（OH）3 AlO2- （3）A—
3．置换反应： （1）金属→金属
（2）金属→非金属
4．分解反应: （1）
（2）硝酸盐
（3）电解反应:电解
四、非金属知识归纳 1．非金属单质或化合物的反应中常用到催化剂的反应:

4．分解反应： 受热分解产生2种或3种气体的反应： 铵盐
5．特征网络： 通式：
①
②
③
④
6．特征反应 （1）与碱反应产生气体 ①
②铵盐：

【专题训练】 1．(12分)氨气的喷泉实验基本操作步骤可分为以下几步： A．使倒置烧瓶下端的玻璃管插入盛有水的烧杯里(水中事先加入酚酞试液) B．取带有喷嘴和止水夹的长玻璃管、吸满水的胶头滴管，先后插入双孔橡皮塞 C．挤压滴管的胶头，使少量的水进入烧瓶 D．取一根带尖嘴的玻璃管，玻璃管的另一端用橡胶管与另一玻璃管相连，并用止水夹夹住橡胶管 E．在干燥的圆底烧瓶中充满氨气 F．将圆底烧瓶用铁夹固定在铁架台上 G．将止水夹移到下端玻璃管上 H．用带有玻璃管和胶头滴管的塞子塞紧瓶口 (1)正确的操作步骤是(填字母)： ______→______→________→H→A→________G→________。 (2)喷泉实验前如何证明圆底烧瓶中几乎充满了氨气？ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)喷泉的颜色可因为烧杯中的液体或圆底烧瓶中气体的改变而不同，试填写下表以实现喷泉的颜色变化： 烧瓶中的气体 烧杯中的液体 烧杯中液体的颜色 喷泉的颜色  NH3 水＋酚酞 无色 红色    红色 无色    蓝色 紫色    无色 蓝色  (4)标准状况下，用排气法收集CO2气体到250 mL烧瓶中，烧杯中盛有0.25 mol/L的NaOH溶液，喷泉实验完成后，进入烧瓶的溶液体积为烧瓶容积的4/5。试判断此时烧瓶中溶液的溶质可能是____________(不考虑由胶头滴管挤入烧瓶中引发实验所用的NaOH溶液)。 根据你的判断，从以下两空选答其中一空： 若溶质只有一种，请计算其物质的量浓度________； 若溶质不止一种，请写出它们的物质的量浓度之比________。 【答案】　(1)D→B→E→H→A→F→G→C(或E→D→B→H→A→F→G→C) (2)将烧瓶倒立，用蘸有浓HCl的玻璃棒靠近瓶口，若有白烟产生，证明氨气已充满(或者用湿润的红色石蕊试纸靠近瓶口看是否变蓝) (3) 烧瓶中的气体 烧杯中的液体 烧杯中液体的颜色 喷泉的颜色  NH3 水＋酚酞 无色 红色  HCl NaOH溶液＋酚酞 红色 无色  SO2(CO2) NaOH溶液＋石蕊 蓝色 紫色  NO2＋O2 KI－淀粉试液 无色 蓝色  (4)NaOH和Na2CO3　c(NaOH)∶c(Na2CO3)＝18∶5 2．(12分)下图是部分短周期元素的单质及其化合物的转化关系图(有关反应的条件及生成的H2O已略去)。
已知： (a)A、B、C、D是非金属单质，其中B、C、D在常温常压下是气体。 (b)反应①、②是化工生产中的重要反应。 (c)化合物E是形成酸雨的污染物之一，化合物K是常用的氮肥。 (d)化合物L具有漂白性，可由Cl2与NaOH溶液反应而制得。 (e)化合物J由两种元素组成，其相对分子质量为32。 请按要求填空： (1)反应③的化学方程式__________________________________________________。 (2)C的结构式________；H的化学式_______________________________________。 (3)L的溶液与化合物E反应的离子方程式___________________________________ ______________________________。 (4)化合物J的化学式________。 【解析】　本题的突破口是E。由于B、C、D是非金属单质，且其中A不是气体，结合“化合物E是形成酸雨的污染物之一”不难推出E为SO2，A为S，B为O2；再根据“反应②是化工生产中的重要反应”及“FH2SO4,K”，且“K是常用的氮肥”可推出F为NH3，则C、D为N2、H2；再结合“JC”和“J由两种元素组成，其相对分子质量为32”，可推出C只能为N2，J为N2H4；又根据“L具有漂白性；可由Cl2与NaOH溶液反应而制得”可推出L为NaClO。
3．(12分)今有一混合物的水溶液，只可能含有以下离子中的若干种：K＋、NH、Cl－、Mg2＋、Ba2＋、CO、SO，为了确定溶液中所含离子及其物质的量浓度，某同学设计实验如下： 取三份100 mL上述水溶液进行如下实验： (1)第一份加入AgNO3溶液有沉淀产生； (2)第二份加入足量NaOH溶液，加热，收集到气体896 mL(标准状况)； (3)第三份加入足量BaCl2溶液后，得干燥沉淀6.27 g，经足量盐酸洗涤、干燥后，沉淀质量为2.33 g。 根据上述实验，请回答： (1)溶液中肯定存在的离子是________________；哪些离子的浓度能确定，分别是 ________________________________________________________________________。 (2)肯定不存在的离子是______________，理由是 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)可能存在的离子是__________，如何确定？ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。
4．(16分)某化学课外小组设计了如下图所示的装置，进行氨气性质实验。利用下图完成氨的催化氧化实验，其中箭头表示气体流向，A、B表示两种纯净、干燥的气体，反应进行一段时间后，装置己有红棕色气体生成。实验中所用的药品和干燥剂只能从下列物质中选取：KMnO4、Na2O2、NH4Cl、NH4HCO3、P2O5、碱石灰、生石灰、蒸馏水、浓硫酸、浓氨水。
根据上图中装置和反应现象请回答： (1)若乙中盛有P2O5，此时丙装置中发生反应的化学方程式为 ________________________________________________________________________。 若丁中盛有P2O5，此时甲装置中应选择的试剂是__________。 (2)检验甲装置气密性的方法 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)当己装置中充满红棕色气体后，停止甲、丙装置中的反应，并关闭a、b两个活塞，将己装置浸入冰水中，出现的现象是______________，简述产生此现象的原因是 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ______________________________。若将己装置中的试管倒置于盛有水的水槽中，发生的现象是________________________________________________________________。 (4)已知氨气在纯氧中安静地燃烧，如图，将过量O2与NH3分别从a、b两导管进气口通入到装置C中，并在b管上端点燃氨气。先通入O2，后通入NH3的理由是 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。

5．(6分)某地污水中含有Zn2＋、Hg2＋、Fe3＋、Cu2＋4种阳离子。甲、乙、丙三位同学设计的从该污水中回收金属铜的方案如下图所示：(提示：Zn(OH)2溶于NaOH溶液)。 甲　　 乙　　 丙　　 ＋ (1)三种实验方案中能制得纯净铜的方案是________。 (2)在能制得纯净铜的方案中，会导致环境污染的操作步骤是________，污染原因是________________________________________________________________________， 改进方法是__________________________________________________________。
6．(12分)室温下，单质A、B、C分别为固体、黄绿色气体、无色气体。在合适反应条件下，它们可以按下图进行反应。又知E溶液是无色的，请回答：
(1)A是________，B是________，C是________。(请填化学式) (2)反应①的化学方程式为：____________________________________________。 (3)反应③的化学方程式为：____________________________________________。 (4)反应④的化学方程式为：____________________________________________。 【解析】　B为黄绿色气体，则B为Cl2，C为无色气体，且能与Cl2反应，产物为E，E溶于水后又能和固体A反应，重新生成无色气体C，初步推测C为H2，E为HCl，A为金属单质。F为金属氯化物。据F＋BD。而D是A和Cl2反应得到的金属氯化物，推断A为变价金属(Fe或Cu)，结合A与盐酸反应能制取H2，故A为Fe，B为Cl2，C为H2，其他物质依次可推出。 【答案】　 (1)Fe　Cl2　H2 (2)2Fe＋3Cl22FeCl3 (3)Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑ (4)2FeCl2＋Cl2===2FeCl3 7．(10分)已知：2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2,2Fe2＋＋Br2===2Fe3＋＋2Br－。 (1)含有1 mol FeI2和2 mol FeBr2的溶液中通入2 mol Cl2，此时被氧化的离子是________，被氧化的离子的物质的量分别是______________。 (2)如果向原溶液中通入3 mol Cl2，则被氧化的离子是______________，其对应的氧化产物的物质的量分别是__________________________________________________________。 (3)若向含a mol FeI2和b mol FeBr2的溶液中通入c mol Cl2，当I－、Fe2＋、Br－完全被氧化时，c为________(用含a、b的代数式表示)。
8．(12分)粉末状试样A是由等物质的量的MgO和Fe2O3组成的混合物。进行如下实验： ①取适量A进行铝热反应，产物中有单质B生成； ②另取20 g A全部溶于0.15 L 6.0 mol·L－1盐酸中，得溶液C； ③将①中得到的单质B和溶液C反应，放出1.12 L(标况)气体，同时生成溶液D，还残留有固体物质B； ④用KSCN溶液检验时，溶液D不变色。 请填空： (1)①中引发铝热反应的实验操作是____________________，产物中的单质B是________。 (2)②中所发生的各反应的化学方程式是_______________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)③中所发生的各反应的离子方程式是______________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)若溶液D的体积仍视为0.15 L，则该溶液中c(Mg2＋)为________，c(Fe2＋)为________。 【答案】　(1)加少量KClO3，插上Mg条并将其点燃　Fe (2)Fe2O3＋6HCl===2FeCl3＋3H2O　MgO＋2HCl===MgCl2＋H2O (3)Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑　Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋ (4)0.67 mol·L－1　2.3 mol·L－1 9．(12分)蛇纹石矿可以看做MgO、Fe2O3、Al2O3、SiO2组成。由蛇纹石制取碱式碳酸镁的实验步骤如下图所示
(1)蛇纹石加盐酸溶解后，溶液里除了Mg2＋外，还含有的金属离子是________________。 氢氧化物 Fe(OH)3 Al(OH)3 Mg(OH)2  开始沉淀pH 1.5 3.3 9.4  (2)进行Ⅰ操作时，控制溶液pH＝7～8(有关氢氧化物沉淀的pH见上表) Ca(OH)2不能过量，若Ca(OH)2过量可能会导致______溶解、________沉淀。 (3)从沉淀混合物A中提取红色氧化物作颜料，先向沉淀物A中加入________(填入物质的化学式)，然后____________________(依次填写实验操作名称)。 (4)物质循环使用，能节约资源。上述实验中，可以循环使用的物质是____________________(填写物质化学式)。 (5)现设计一个实验，确定产品aMgCO3·bMg(OH)2·cH2O中a、b、c的值，请完善下列实验步骤(可用试剂：浓硫酸、碱石灰)： ①样品称量　②高温分解　③________________________________________________ ④____________________________　⑤MgO称量 (6)18.2 g产品完全分解后，产生6.6 g CO2和8.0 g MgO，由此可知，产品的化学式中：a＝____________________，b＝________________，c＝______________。

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