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[复习目标]　1.掌握常见无机物性质的转化关系。2.掌握无机物性质的转化在环境保护、化工流程、微型实验中的应用。
(一)钠及其化合物
钠是“极其活泼”金属的代表，学习钠的性质可类比知道第ⅠA族、第ⅡA族活泼金属的一般性质，复习时应从以下几个方面掌握：
1．树立物质转化思想
(1)理清知识主线
Na→Na2O→Na2O2→NaOH→Na2CO3→NaHCO3
(2)形成网络构建
2．重要反应规范书写
用方程式回答下列问题。
(1)实验室怎样处理钠屑？
2CH3CH2OH＋2Na―→2CH3CH2ONa＋H2↑。
(2)写出Na与CuSO4溶液反应的离子方程式：
2Na＋2H2O＋Cu2＋===Cu(OH)2↓＋H2↑＋2Na＋。
(3)怎样将Na2CO3溶液转化为NaOH溶液(用化学方程式表示)
Na2CO3＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋2NaOH。
(4)向NaOH、Na2CO3、NaHCO3溶液中逐滴滴入少量盐酸，写出发生反应的离子方程式：
OH－＋H＋===H2O；CO＋H＋===HCO；
HCO＋H＋===H2O＋CO2↑。
(5)怎样除去CO2中的SO2气体(用离子方程式表示)
SO2＋2HCO===2CO2＋SO＋H2O。
(6)怎样除去Na2CO3溶液中的NaHCO3(用离子方程式表示)
HCO＋OH－===CO＋H2O。
(7)怎样除去NaHCO3溶液中的Na2CO3(用离子方程式表示)
CO＋H2O＋CO2===2HCO。
(8)用化学方程式表示呼吸面具中产生O2的原理：
2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑；
2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2。
(二)铝及其化合物
铝是“氢前”且其氧化物、氢氧化物均具有两性的金属代表，它是典型的轻金属。学习铝的性质可类比知道铍、锌等元素的一般性质，复习时应从以下几个方面掌握：
1．树立物质转化思想
(1)理清知识主线
Al→Al2O3←Al(OH)3→
(2)形成网络构建
2．重要反应规范书写
用方程式回答下列问题。
(1)用化学方程式表示除去铁粉中的铝粉：
2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑。
(2)用离子方程式表示除去Fe2O3中的Al2O3：
Al2O3＋2OH－===2AlO＋H2O。
(3)用离子方程式表示除去Mg(OH)2中的Al(OH)3：
Al(OH)3＋OH－===AlO＋2H2O。
(4)现有AlCl3溶液、氨水、NaOH溶液，制备Al(OH)3的最佳方案是(用化学方程式表示)：
AlCl3＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH4Cl。
(5)现有NaAlO2溶液、CO2、盐酸，制备Al(OH)3的最佳方案是(用离子方程式表示)：
2AlO＋CO2＋3H2O===2Al(OH)3↓＋CO[或AlO＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCO]。
(6)用离子方程式表示泡沫灭火器的灭火原理：
Al3＋＋3HCO===Al(OH)3↓＋3CO2↑。
(7)用离子方程式分别表示：
①Al3＋、AlO；②AlO、HCO不能大量共存的原理：
①Al3＋＋3AlO＋6H2O===4Al(OH)3↓；
②AlO＋H2O＋HCO===Al(OH)3↓＋CO。
(8)铵明矾[NH4Al(SO4)2·12H2O]是常见的食品添加剂，用于焙烤食品，向铵明矾溶液中逐滴滴入NaOH溶液，试写出反应的离子方程式：
Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓；
NH＋OH－===NH3·H2O；
Al(OH)3＋OH－===AlO＋2H2O。
(三)铁及其重要化合物
铁是“氢前”且是“变价”金属的代表，它是典型的黑色金属，也是工农业生产中用途最广的金属。复习时应从以下几个方面掌握：
1．树立物质转化思想
(1)理清知识主线
Fe→→→
(2)形成网络构建
2.重要反应规范书写
用方程式回答下列问题。
(1)高温下铁和H2O(g)的反应：
4H2O(g)＋3FeFe3O4＋4H2。
(2)用离子方程式表示将铁粉逐渐加入稀HNO3中的反应过程：
Fe＋4H＋＋NO===Fe3＋＋NO↑＋2H2O；
2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋。
(3)用离子方程式表示FeO、Fe3O4与稀HNO3的反应：
3FeO＋10H＋＋NO===3Fe3＋＋NO↑＋5H2O；
3Fe3O4＋28H＋＋NO===9Fe3＋＋NO↑＋14H2O。
(4)用离子方程式表示下列反应。
①Fe(OH)2与稀HNO3反应：
3Fe(OH)2＋10H＋＋NO===3Fe3＋＋NO↑＋8H2O；
②Fe(OH)3与氢碘酸反应：
2Fe(OH)3＋6H＋＋2I－===2Fe2＋＋I2＋6H2O。
(5)用方程式表示铁发生吸氧腐蚀生成铁锈的过程：
负极：2Fe－4e－===2Fe2＋，
正极：O2＋4e－＋2H2O===4OH－，
Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓，
4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3，
Fe(OH)3脱去一部分水生成Fe2O3·xH2O。
(6)怎样除去Fe2(SO4)3中的FeSO4(用适当的文字和离子方程式说明)
答案　加入H2SO4酸化的H2O2,2H＋＋2Fe2＋＋H2O2===2Fe3＋＋2H2O。
(7)怎样检验Fe2O3中的FeO(用适当的文字和离子方程式说明)
答案　①取少量样品于试管中，加稀H2SO4使其溶解，离子方程式为Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O，FeO＋2H＋===Fe2＋＋H2O。
②再加入少量酸性KMnO4溶液，若紫红色褪去，证明溶液中含有Fe2＋，原样品中含有FeO，离子方程式为5Fe2＋＋MnO＋8H＋===5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O。
(四)铜及其重要化合物
铜是“氢后”且是“变价”金属的代表，它是典型的有色金属，也是典型的重金属。复习时应从以下几个方面掌握：
1．树立物质转化思想
(1)理清知识主线
Cu→←Cu(OH)2→
(2)形成网络构建
2．重要反应规范书写
用方程式回答下列问题。
(1)用两组化学方程式表示Cl2的氧化性大于S：
①2Fe＋3Cl22FeCl3，Fe＋SFeS。
②Cu＋Cl2CuCl2,2Cu＋SCu2S。
(2)铜在潮湿的空气中生锈：
2Cu＋O2＋H2O＋CO2===Cu2(OH)2CO3。
(3)将Cu和浓H2SO4混合加热：
Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O。
(4)Cu和稀HNO3反应的离子方程式：
3Cu＋8H＋＋2NO===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O。
(5)常用FeCl3溶液腐蚀铜板(用离子方程式表示)：
Cu＋2Fe3＋===Cu2＋＋2Fe2＋。
(6)用惰性电极电解CuSO4溶液(用化学方程式表示)：
2CuSO4＋2H2O2Cu＋O2↑＋2H2SO4。
(五)碳、硅及其重要化合物
硅元素的非金属性不强，但其具有“亲氧”特性，使硅元素在自然界中没有游离态，只有化合态，其主要以二氧化硅和硅酸盐的形式存在。对于碳、硅两元素，复习时应从以下几个方面掌握：
1．树立物质转化思想
(1)理清知识主线
H4←―――→O―→O2
H4←―――→O2(H2O3)
(2)形成网络构建
2．重要反应规范书写
用方程式回答下列问题。
(1)Mg在CO2中燃烧：
2Mg＋CO22MgO＋C。
(2)“水滴石穿”的反应原理(用离子方程式表示)：
CaCO3＋CO2＋H2O===Ca2＋＋2HCO。
(3)“钟乳石”的形成过程(用化学方程式表示)：
CaCO3＋CO2＋H2O===Ca(HCO3)2，
Ca(HCO3)2CaCO3↓＋CO2↑＋H2O。
(4)向饱和Na2CO3溶液中通入过量CO2的离子方程式：
2Na＋＋CO＋CO2＋H2O===2NaHCO3↓。
(5)氢氟酸不能用玻璃瓶盛放，其原因是(用化学方程式表示)：
SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O。
(6)盛放NaOH溶液的试剂瓶不能用玻璃塞，其原因是(用离子方程式表示)：
SiO2＋2OH－===SiO＋H2O。
(7)侯氏制碱法的原理(用化学方程式表示)：
CO2＋NH3＋NaCl＋H2O===NaHCO3↓＋NH4Cl。
(六)卤素及其重要化合物(以氯为例)
氯是典型的活泼非金属元素，在自然界中以化合态存在，复习时应从以下几个方面掌握：
1．树立物质转化思想
(1)理清知识主线
H―→2―→HO―→HO2―→HO3―→HO4
(2)形成网络构建
2．重要反应规范书写
用方程式回答下列问题。
(1)实验室用MnO2和浓盐酸反应制取Cl2的化学方程式：
MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O。
(2)将浓盐酸滴到KMnO4固体上(用离子方程式表示)：
2MnO＋16H＋＋10Cl－===2Mn2＋＋5Cl2↑＋8H2O。
(3)将Cl2通入石灰乳中(用化学方程式表示)：
2Cl2＋2Ca(OH)2===CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O。
(4)在空气中漂白粉漂白的原理(用化学方程式表示)：
Ca(ClO)2＋CO2＋H2O===CaCO3↓＋2HClO。
(5)向FeBr2溶液中通入少量Cl2的离子方程式：
2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－。
(6)向FeBr2溶液中通入等物质的量Cl2的离子方程式：
2Fe2＋＋2Br－＋2Cl2===2Fe3＋＋Br2＋4Cl－。
(7)向FeBr2溶液中通入过量Cl2的离子方程式：
2Fe2＋＋4Br－＋3Cl2===2Fe3＋＋2Br2＋6Cl－。
(8)将SO2和Cl2混合，漂白性减弱的原因(用离子方程式表示)：
SO2＋Cl2＋2H2O===4H＋＋SO＋2Cl－。
(七)硫及其重要化合物
硫是与化工生产、生活和生态环境密切相关的元素，在自然界中既可以以化合态存在，又可以以游离态存在。复习时应从以下几个方面掌握：
1．树立物质转化思想
(1)理清知识主线
H2―→ ―→O2―→O3(H2O4)
(2)形成网络构建
2．重要反应规范书写
用方程式回答下列问题。
(1)热的烧碱溶液可以除硫，其原因是(用离子方程式表示)：3S＋6OH－2S2－＋SO＋3H2O。
(2)将SO2气体通入FeCl3溶液中，溶液由棕黄色变为浅绿色，其原因是(用离子方程式表示)：
SO2＋2Fe3＋＋2H2O===SO＋2Fe2＋＋4H＋。
(3)S2－和SO可以大量共存，但加入H2SO4后，则不能大量共存，其原因是(用离子方程式表示)：
2S2－＋SO＋6H＋===3S↓＋3H2O。
(4)将SO2通入BaCl2溶液中无明显现象，若加入KNO3则有白色沉淀生成，其原因是(用离子方程式表示)：3SO2＋3Ba2＋＋2NO＋2H2O===3BaSO4↓＋2NO↑＋4H＋。
(5)书写下列反应的化学方程式。
①将H2S气体通入CuSO4溶液中：
H2S＋CuSO4===CuS↓＋H2SO4。
②将SO2通入H2S溶液中：
2H2S＋SO2===3S↓＋2H2O。
③Cu和浓H2SO4混合加热：
Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O。
④C和浓H2SO4混合加热：
C＋2H2SO4(浓)CO2↑＋2SO2↑＋2H2O。
⑤实验室利用Na2SO3和浓H2SO4制SO2：
Na2SO3＋H2SO4(浓)===Na2SO4＋H2O＋SO2↑。
(八)氮及其重要化合物
氮是与化工生产、生活和生态环境密切相关的另一重要元素，在自然界中既可以以游离态存在，又可以以化合态存在。复习时应从以下几个方面掌握：
1．树立物质转化思想
(1)理清知识主线
H3―→ ―→2O―→O―→O2―→HO3
(2)形成网络构建
2．重要反应规范书写
用方程式回答下列问题。
(1)书写离子方程式。
①将NH3通入AlCl3溶液中：
3NH3＋3H2O＋Al3＋===Al(OH)3↓＋3NH。
②将NO2通入NaOH溶液中：
2NO2＋2OH－===NO＋NO＋H2O。
③将炽热的炭放入浓HNO3中：
C＋4H＋＋4NOCO2↑＋4NO2↑＋2H2O。
(2)书写化学方程式。
①实验室用Ca(OH)2和NH4Cl制氨气：
Ca(OH)2＋2NH4ClCaCl2＋2NH3↑＋2H2O。
②将NH3通入灼热的CuO中，固体由黑色变红色：
2NH3＋3CuON2＋3Cu＋3H2O。
③用NH3可以检验Cl2管道是否漏气，若漏气则有白烟生成：
8NH3＋3Cl2===N2＋6NH4Cl。
④制硝基苯：
＋HO—NO2＋H2O。
角度一　与“环境”有关的转化关系
1．(2020·全国卷Ⅱ，9)二氧化碳的过量排放可对海洋生物的生存环境造成很大影响，其原理如下图所示。下列叙述错误的是(　　)
A．海水酸化能引起HCO浓度增大、CO浓度减小
B．海水酸化能促进CaCO3的溶解，导致珊瑚礁减少
C．CO2能引起海水酸化，其原理为HCO??H＋＋CO
D．使用太阳能、氢能等新能源可改善珊瑚的生存环境
答案　C
解析　二氧化碳能引起海水酸化，其原理为CO2＋H2O??H2CO3??H＋＋HCO，C错误。
2．(2018·全国卷Ⅱ，8)研究表明，氮氧化物和二氧化硫在形成雾霾时与大气中的氨有关(如下图所示)。下列叙述错误的是(　　)
A．雾和霾的分散剂相同
B．雾霾中含有硝酸铵和硫酸铵
C．NH3是形成无机颗粒物的催化剂
D．雾霾的形成与过度施用氮肥有关
答案　C
解析　NH3参与反应生成铵盐，是反应物，不是催化剂，C项错误；雾和霾的分散剂都是空气，A项正确；雾霾中的无机颗粒物含有硝酸铵和硫酸铵，B项正确；过度施用氮肥会增加大气中氨的含量，D项正确。
角度二　与“价—类二维图”有关的物质转化
3．(2021·广东，10)部分含铁物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列推断不合理的是(　　)
A．a可与e反应生成b
B．b既可被氧化，也可被还原
C．可将e加入浓碱液中制得d的胶体
D．可存在b→c→d→e→b的循环转化关系
答案　C
解析　Fe与Fe(Ⅲ)的盐类物质可发生反应生成Fe(Ⅱ)的盐类物质，如Fe＋2FeCl3===3FeCl2，故不选A；Fe(Ⅱ)为铁元素的中间价态，既有还原性也有氧化性，因此既可被氧化，也可被还原，故不选B；Fe(Ⅲ)的盐类物质与浓碱液反应生成Fe(OH)3沉淀，制备Fe(OH)3胶体的操作为向沸水中逐滴加入饱和FeCl3溶液，继续煮沸至溶液呈红褐色，停止加热，故选C；b→c→d→e→b的转化如FeCl2Fe(OH)2Fe(OH)3FeCl3FeCl2，故不选D。
角度三　与“化工流程”微设计有关的转化关系
4．(2022·河北，8)LiBr溶液可作为替代氟利昂的绿色制冷剂。合成LiBr工艺流程如下：
下列说法错误的是(　　)
A．还原工序逸出的Br2用NaOH溶液吸收，吸收液直接返回还原工序
B．除杂工序中产生的滤渣可用煤油进行组分分离
C．中和工序中的化学反应为Li2CO3＋2HBr===CO2↑＋2LiBr＋H2O
D．参与反应的n(Br2)∶n(BaS)∶n(H2SO4)为1∶1∶1
答案　A
解析　由流程可知，氢溴酸中含有少量的溴，加入硫化钡将溴还原生成溴化钡和硫，再加入硫酸除杂，得到的滤渣为硫酸钡和硫；加入碳酸锂进行中和，得到的溴化锂溶液经浓缩等操作后得到产品溴化锂。还原工序逸出的Br2用NaOH溶液吸收，吸收液中含有溴化钠和次溴酸钠等物质，若直接返回还原工序，则产品中会有一定量的溴化钠，导致产品的纯度降低，A错误；除杂工序中产生的滤渣为硫酸钡和硫，硫可溶于煤油，而硫酸钡不溶于煤油，因此可用煤油进行组分分离，B正确；中和工序中，碳酸锂和氢溴酸发生反应生成溴化锂、二氧化碳和水，C正确；根据得失电子守恒可知，溴和硫化钡反应时物质的量之比为1∶1；根据硫酸钡的化学组成及钡元素守恒可知，n(BaS)∶n(H2SO4)为1∶1，因此，参与反应的n(Br2)∶n(BaS)∶n(H2SO4)为1∶1∶1，D正确。
5．(2022·山东，12)高压氢还原法可直接从溶液中提取金属粉。以硫化铜精矿(含Zn、Fe元素的杂质)为主要原料制备Cu粉的工艺流程如下，可能用到的数据见下表。
Fe(OH)3 Cu(OH)2 Zn(OH)2
开始沉淀pH 1.9 4.2 6.2
沉淀完全pH 3.2 6.7 8.2
下列说法错误的是(　　)
A．固体X主要成分是Fe(OH)3和S；金属M为Zn
B．浸取时，增大O2压强可促进金属离子浸出
C．中和调pH的范围为3.2～4.2
D．还原时，增大溶液酸度有利于Cu的生成
答案　D
解析　CuS精矿(含有杂质Zn、Fe元素)在高压O2作用下，用硫酸溶液浸取，与CuS反应生成CuSO4、S、H2O，Fe2＋被氧化为Fe3＋，然后加入NH3调节溶液pH，使Fe3＋形成Fe(OH)3沉淀，而Cu2＋、Zn2＋仍以离子形式存在于溶液中，过滤得到的滤渣中含有S、Fe(OH)3；滤液中含有Cu2＋、Zn2＋；然后向滤液中通入高压H2，根据元素活动性：Zn＞H＞Cu，Cu2＋被还原为Cu单质，通过过滤分离出来；而Zn2＋仍然以离子形式存在于溶液中，再经一系列处理可得到Zn单质。经过上述分析可知，固体X主要成分是S、Fe(OH)3，金属M为Zn，A正确；CuS难溶于硫酸，在溶液中存在沉淀溶解平衡：CuS(s)??Cu2＋(aq)＋S2－(aq)，增大O2的浓度，可以反应消耗S2－，使之转化为S，从而使沉淀溶解平衡正向移动，从而可促进金属离子的浸出，B正确；根据流程图可知，用NH3调节溶液pH时，要使Fe3＋转化为沉淀，而Cu2＋、Zn2＋仍以离子形式存在于溶液中，结合离子沉淀的pH范围，可知中和时应该调节溶液pH范围为3.2～4.2，C正确；在用H2还原Cu2＋变为Cu单质时，H2失去电子被氧化为H＋，与溶液中OH－结合形成H2O，若还原时增大溶液的酸度，c(H＋)增大，不利于H2失去电子还原Cu单质，因此不利于Cu的生成，D错误。
6．(2022·湖南，7)铝电解厂烟气净化的一种简单流程如下：
下列说法错误的是(　　)
A．不宜用陶瓷作吸收塔内衬材料
B．采用溶液喷淋法可提高吸收塔内烟气吸收效率
C．合成槽中产物主要有Na3AlF6和CO2
D．滤液可回收进入吸收塔循环利用
答案　C
解析　烟气(含HF)通入吸收塔，加入过量的碳酸钠，发生反应：Na2CO3＋HF===NaF＋NaHCO3，向合成槽中通入NaAlO2，发生反应：6NaF＋NaAlO2＋4NaHCO3===Na3AlF6↓＋4Na2CO3＋2H2O，过滤得到Na3AlF6和含有Na2CO3的滤液。陶瓷的成分中含有SiO2，SiO2能与HF发生反应，因此不宜用陶瓷作吸收塔内衬材料，故A正确；采用溶液喷淋法可增大反应物的接触面积，提高吸收塔内烟气吸收效率，故B正确；由上述分析知，合成槽内产物主要有Na3AlF6、Na2CO3、H2O，故C错误；滤液的主要成分为Na2CO3，可进入吸收塔循环利用，故D正确。
角度四　与“实验探究”微设计有关的转化关系
7．(2022·广东，5)若将铜丝插入热浓硫酸中进行如图(a～d均为浸有相应试液的棉花)所示的探究实验，下列分析正确的是(　　)
A．Cu与浓硫酸反应，只体现H2SO4的酸性
B．a处变红，说明SO2是酸性氧化物
C．b或c处褪色，均说明SO2具有漂白性
D．试管底部出现白色固体，说明反应中无H2O生成
答案　B
解析　铜和浓硫酸反应生成CuSO4，体现浓硫酸的酸性，生成SO2，体现浓硫酸的强氧化性，故A错误；a处的紫色石蕊变红，其原因是SO2溶于水生成了酸，可说明SO2是酸性氧化物，故B正确；b处品红褪色，其原因是SO2具有漂白性，而c处酸性高锰酸钾褪色，其原因是SO2和酸性KMnO4发生氧化还原反应，SO2体现还原性，故C错误；实验过程中试管底部出现白色固体，其原因是浓硫酸具有吸水性，将反应生成的H2O吸收，故D错误。
8．(2022·江苏，4)实验室制取少量SO2水溶液并探究其酸性，下列实验装置和操作不能达到实验目的的是 (　　)
A．用装置甲制取SO2气体
B．用装置乙制取SO2水溶液
C．用装置丙吸收尾气中的SO2
D．用干燥pH试纸检验SO2水溶液的酸性
答案　C
解析　60%硫酸和NaHSO3(s)可发生反应：H2SO4＋2NaHSO3===Na2SO4＋2SO2↑＋2H2O，因此装置甲可以制取SO2气体，A正确；气体通入液体时“长进短出”，装置乙可以制取SO2水溶液，B正确；SO2不会与饱和NaHSO3溶液发生反应，因此装置丙不能吸收尾气中的SO2，C错误；SO2水溶液显酸性，可用干燥的pH试纸检验其酸性，D正确。
9．(2017·全国卷Ⅰ，10)实验室用H2还原WO3制备金属W的装置如图所示(Zn粒中往往含有硫等杂质，焦性没食子酸溶液用于吸收少量氧气)。下列说法正确的是(　　)
A．①②③中依次盛装KMnO4溶液、浓H2SO4、焦性没食子酸溶液
B．管式炉加热前，用试管在④处收集气体并点燃，通过声音判断气体纯度
C．结束反应时，先关闭活塞K，再停止加热
D．装置Q(启普发生器)也可用于二氧化锰与浓盐酸反应制备氯气
答案　B
解析　A项，气体从溶液中逸出易带出水蒸气，所以浓硫酸应放在③中，错误；B项，先通H2以排出空气，加热前应先检验H2的纯度，正确；C项，若先停止通H2，空气中的氧气有可能重新将W氧化，应先停止加热，再关闭活塞K，错误；D项，MnO2和浓盐酸反应制氯气需要加热，不能用启普发生器制备，错误。
考向一　物质转化与“环境保护”
1．三效催化剂是最为常见的汽车尾气催化剂，其催化剂表面物质转化的关系如图所示，下列说法正确的是(　　)
A．在转化过程中，氮元素均被还原
B．依据图示判断催化剂不参与储存和还原过程
C．还原过程中生成0.1 mol N2，转移电子数为0.5NA
D．三效催化剂能有效实现汽车尾气中CO、CxHy、NOx三种成分的净化
答案　D
解析　A项，根据图中信息可知，NOx被氧气氧化得到硝酸盐，氮元素被氧化，硝酸盐被还原产生氮气，氮元素被还原，错误；B项，催化剂参与储存和还原过程，但反应前后质量和化学性质不变，错误；C项，还原过程中氮元素从＋5价降为0价，故生成0.1 mol N2，转移电子数为NA，错误；D项，三效催化剂能有效实现汽车尾气中CO、CxHy、NOx三种成分的净化，将其转化为无污染的气体再排放，正确。
2．硫化氢的转化是资源利用和环境保护的重要研究课题。将H2S和空气的混合气体通入FeCl2、CuCl2的混合溶液中反应回收S，其物质转化如图所示。下列说法错误的是(　　)
A．在图示的转化中，Fe3＋和CuS是中间产物
B．在图示的转化中，化合价不变的元素只有铜
C．图示转化的总反应是2H2S＋O22S↓＋2H2O
D．当有1 mol H2S转化为硫单质时，需要消耗O2的物质的量为0.5 mol
答案　B
解析　该过程中发生反应：Cu2＋＋H2S===CuS↓＋2H＋、CuS＋2Fe3＋===S＋2Fe2＋＋Cu2＋、4Fe2＋＋O2＋4H＋===4Fe3＋＋2H2O，由此可知，Fe3＋和CuS是中间产物，故A正确；由图知，Cu、H、Cl元素的化合价没发生变化，故B错误；由A选项分析并结合氧化还原反应转移电子守恒、原子守恒可知，其转化的总反应为2H2S＋O22S↓＋2H2O，故C正确；根据氧化还原反应转移电子守恒可知，当有1 mol H2S转化为硫单质时，需要消耗O2的物质的量为
0.5 mol，故D正确。
考向二　物质转化与“价—类二维图”
3．部分含氯物质的分类与相应化合价关系如图所示。
下列推断不合理的是(　　)
A．一定条件下a与g可生成b
B．f的水溶液呈酸性
C．c溶于水能生成e，c是酸性氧化物
D．可存在a→b→d→f的转化关系
答案　B
解析　a是HCl、b是Cl2、c是Cl2O7、d是HClO、e是HClO4、f是次氯酸盐、g是氯酸盐。a是HCl，具有还原性，g中的ClO具有氧化性，Cl发生归中反应可生成Cl2，故A正确；f中的ClO－发生水解反应生成弱酸HClO和OH－，溶液呈碱性，故B错误；c和e都是＋7价的氯元素，其氧化物溶于水得到对应的酸，c是Cl2O7，能与强碱溶液反应生成正盐和水，是酸性氧化物，故C正确；浓盐酸和二氧化锰反应转化为氯气，氯气和水反应生成HClO，HClO与NaOH反应生成NaClO，可实现转化，故D正确。
4．部分含氮物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列推断不合理的是(　　)
A．a既可被氧化，也可被还原
B．c溶于水可得d和b
C．将铜丝插入d的浓溶液可产生b
D．自然界可存在a→b→c→d→e的转化
答案　C
解析　氮气中的氮元素是中间价态可以被氧化也可以被还原，既有还原性又有氧化性，A正确；c可为NO2，溶于水可得d(HNO3)和b(NO)，B正确；将铜丝插入浓硝酸可产生NO2，C错误；自然界可存在a→b→c→d→e的转化，自然界的雷雨固氮为氮气与氧气生成NO，NO与氧气生成NO2，NO2溶于水生成硝酸和NO，硝酸与矿物质生成硝酸盐，D正确。
考向三　物质转化与“微流程设计”
5．(2022·河北省五校联盟高三模拟)高铁酸钾(K2FeO4)是一种环保、高效、多功能的饮用水处理剂，制备流程如图所示：
下列叙述错误的是(　　)
A．用K2FeO4对饮用水杀菌消毒的同时，还能吸附杂质起到净化饮用水的作用
B．用FeCl2溶液吸收反应Ⅰ中尾气后可再利用
C．反应Ⅱ中氧化剂与还原剂的物质的量之比为3∶2
D．该生产条件下，物质的溶解性：Na2FeO4＜K2FeO4
答案　D
解析　K2FeO4具有强氧化性，可用于杀菌消毒，生成的铁离子可水解生成具有吸附性的氢氧化铁胶体，可用于净水，A正确；尾气含有氯气，可与氯化亚铁反应生成氯化铁，可再利用，B正确；反应中Cl元素的化合价由＋1价降低为－1价，Fe元素的化合价由＋3价升高到＋6价，则氧化剂与还原剂的物质的量之比为3∶2，C正确；结晶过程中加入饱和KOH溶液，增大了K＋的浓度，该温度下，高铁酸钾的溶解度比高铁酸钠的溶解度小，有利于K2FeO4晶体的析出，D错误。
6．(2022·河北省唐山市高三模拟)以某冶金工业产生的废渣(含Cr2O3、SiO2及少量的Al2O3)为原料，根据下列流程可制备K2Cr2O7。
下列说法正确的是(　　)
A．煅烧时，氧化剂与还原剂的物质的量之比为3∶1
B．滤渣中主要成分是Al(OH)3
C．CO2和Na2CO3在流程中可循环使用
D．加入KOH，有利于提高K2Cr2O7的产率
答案　C
解析　向废渣中加入碳酸钠和氧气并煅烧，发生如下反应：4Na2CO3＋2Cr2O3＋3O24Na2CrO4＋4CO2，Na2CO3＋SiO2Na2SiO3＋CO2↑，Na2CO3＋Al2O32NaAlO2＋CO2↑，用水浸之后，溶液中含有Na2CrO4、Na2SiO3、NaAlO2、Na2CO3，向溶液中通入二氧化碳，生成氢氧化铝沉淀和硅酸沉淀，过滤，滤液中含有Na2CrO4、Na2CO3，再向溶液中加硫酸，2Na2CrO4＋H2SO4===Na2Cr2O7＋Na2SO4＋H2O，再向溶液中加入KCl固体，就会析出溶解度更小的K2Cr2O7晶体，以此分析解答。由反应：4Na2CO3＋2Cr2O3＋3O24Na2CrO4＋4CO2，O元素化合价降低，O2做氧化剂，Cr元素化合价升高，Cr2O3做还原剂，则氧化剂与还原剂的物质的量之比为3∶2，故A错误；从流程图可知，CO2和Na2CO3均可循环使用，故C正确。
考向四　物质转化与“微实验设计”
7．(2022·安徽省六安市示范高中高三质量检测)金属锡是一种具有银白色金属光泽且质地较软的低熔点金属，常温下SnCl4为无色液体，沸点为114 ℃，在空气中易水解生成锡酸与HCl。可用Cl2与熔融的金属锡反应制备SnCl4，装置如下(夹持装置略)。下列说法错误的是(　　)
A．用恒压滴液漏斗代替针筒能更好的控制产生氯气的速率
B．戊装置的作用是冷凝、收集SnCl4
C．实验过程中应该先点燃酒精灯融化金属锡，再向甲中注入浓盐酸
D．用装有碱石灰的干燥管代替己中NaOH溶液更合理
答案　C
解析　由于高锰酸钾与浓盐酸反应剧烈，故用恒压滴液漏斗能控制浓盐酸的滴速，进而控制反应的速率，故A正确；常温下SnCl4为无色液体，沸点为114 ℃，故该物质的收集需要进行冷凝液化，故B正确；由于金属锡的活动性仅次于铁，先点燃酒精灯融化金属锡会与空气中的氧气反应，因此应该先制备氯气，将装置中空气排尽后再加热金属锡，故C错误；己装置中水蒸气会进入到戊装置中，导致SnCl4水解，换用碱石灰既能吸收多余的氯气，又能防止水蒸气扩散至戊装置中，故D正确。
8．(2022·湖南省常德市临澧县第一中学高三阶段性考试)用如图装置探究Cl2和NO2在NaOH溶液中的反应。通入适当比例的Cl2和NO2，发生的化学反应为Cl2＋2NO2＋4NaOH===2NaNO3＋2NaCl＋2H2O。下列叙述正确的是(　　)
A．实验室中可用Cu与1 mol·L－1的硝酸制备二氧化氮气体
B．装置Ⅱ中的玻璃管起到平衡气压作用，可将多余气体直接排出
C．由该反应可知氧化性顺序：Cl2>NO2>NaNO3
D．通过观察装置Ⅰ、Ⅲ中产生气泡的快慢控制Cl2和NO2的通入量
答案　D
解析　1 mol·L－1的硝酸是稀硝酸，与铜反应只能生成NO，得不到二氧化氮气体，A错误；装置Ⅱ中的玻璃管起到平衡气压的作用，多余气体有Cl2和NO2、NO等，都是有毒的气体，不能直接排出，B错误；反应Cl2＋2NO2＋4NaOH===2NaNO3＋2NaCl＋2H2O中Cl2是氧化剂，NO2是还原剂，NaNO3是氧化产物，故只能得出氧化性顺序：Cl2>NO2 、Cl2>NaNO3，不能比较NO2与NaNO3的氧化性强弱，C错误；由于同温同压下，气体的体积之比等于其物质的量之比，故可以通过观察装置Ⅰ、Ⅲ中产生气泡的快慢控制Cl2和NO2的通入量，D正确。
专题强化练
1．(2022·山西省高三下学期测试)科研人员通过研究得出了雾霾微粒中生成硫酸盐的转化机理，其主要过程如图所示。
下列说法正确的是(　　)
A．过程①的反应过程中电子转移的数目为NA
B．过程②③中H2O均参加反应，并起催化剂的作用
C．生成硫酸盐整个过程的总反应为2NO2＋H2O＋SO===HNO2＋HSO＋NO
D．过程②③中均有O—H断裂和S—O生成
答案　C
解析　由图可知，过程①中发生的反应为SO＋NO2===NO＋SO，反应过程中，硫元素的化合价由＋4价升高为＋5价，SO为还原剂，若1 mol SO参与反应，转移的电子数为NA，由于未说明消耗的SO的量，无法计算转移的电子数，A项错误；由图可知，过程②中H2O作为反应物参加反应，过程③中H2O没有参加反应，B项错误；过程①中发生的反应为SO＋NO2===NO＋SO，过程②和③发生的反应为SO＋H2O＋NO2===HNO2＋HSO，将两个反应相加即可得到整个过程的总反应为2NO2＋H2O＋SO===HNO2＋HSO＋NO，C项正确；由图可知，过程③中不存在S—O的生成，D项错误。
2．纳米铁可通过不同反应机制(吸附、还原、催化氧化)去除环境中的有机、无机污染物，通过番石榴叶提取液还原Fe3＋制备纳米铁(Fe0)氧化去除As(Ⅲ)的过程如图所示，下列叙述错误的是(　　)
A.在该过程中为了实现纳米铁高效氧化去除As(Ⅲ)，尽量防止纳米铁在反应过程中发生聚集
B．Fe2＋＋H2O2===Fe3＋＋OH－＋·OH，该步反应过程中发生—O—O—断裂
C．该过程中纳米Fe和Fe2＋是催化剂
D．存在反应Fe0＋O2＋2H＋===Fe2＋＋H2O2
答案　C
解析　纳米铁在反应过程中若发生聚集，会减慢氧化去除As(Ⅲ)的速率，因此在该过程中为了实现纳米铁高效氧化去除As(Ⅲ)，应尽量防止纳米铁在反应过程中发生聚集，A项正确；H2O2的结构为H—O—O—H，因此反应Fe2＋＋H2O2===Fe3＋＋OH－＋·OH中H2O2发生—O—O—断裂，B项正确；由图可知Fe和Fe2＋是反应中间体，C项错误；由图可知反应的第二步为Fe0＋O2＋2H＋===Fe2＋＋H2O2，D项正确。
3．如下为氟利昂(如CFCl3)破坏臭氧层的反应过程示意图，下列说法错误的是(　　)
A．过程Ⅰ中断裂极性键C—Cl
B．过程Ⅱ可表示为O3＋Cl===ClO＋O2
C．过程Ⅲ中O—Cl断裂是放热过程，O—O形成是吸热过程
D．上述过程说明氟利昂中氯原子是破坏O3的催化剂
答案　C
解析　过程Ⅰ中CFCl3 转化为CFCl2和氯原子，断裂极性键C—Cl，故A正确；根据题中信息可知，过程Ⅱ可表示为O3＋Cl===ClO＋O2，故B正确；断裂化学键吸收热量，形成化学键放出热量，故C错误；上述过程说明氟利昂中氯原子是破坏O3的催化剂，故D正确。
4．(2022·长沙市雅礼中学模拟)酸性环境中，纳米Fe/Ni复合材料去除NO过程中的含氮微粒变化如图所示，溶液中铁以Fe2＋形式存在。下列有关说法不正确的是(　　)
A．反应ⅱ的离子方程式为NO＋3Fe＋8H＋===NH＋3Fe2＋＋2H2O
B．增大单位体积水体中纳米Fe/Ni复合材料的投入量，可提高NO的去除效果
C．假设反应过程都能彻底进行，反应ⅰ、ⅱ消耗的Fe的物质的量之比为3∶1
D．a mol NO完全转化为NH至少需要4a mol Fe
答案　C
解析　据图可知反应ⅱ中NO被Fe还原为NH，根据得失电子守恒、元素守恒可得离子方程式为NO＋3Fe＋8H＋===NH＋3Fe2＋＋2H2O，A正确；增大单位体积水体中纳米Fe/Ni复合材料的投入量，即增大其浓度，同时也增大反应物间的接触面积，可提高NO的去除效果，B正确；反应ⅰ中NO被Fe还原为NO，Fe被氧化为Fe2＋，根据得失电子守恒可知1 mol NO氧化1 mol Fe，同时生成1 mol NO，根据A选项分析可知，1 mol NO可以氧化3 mol Fe，所以反应ⅰ、ⅱ消耗的Fe的物质的量之比为1∶3，C错误；根据C选项分析可知，将a mol NO完全转化为NH至少需要a mol＋3a mol＝4a mol Fe，D正确。
5．(2022·广东省高三下学期一模)下图是某元素常见物质的“价—类”二维图，其中d为红棕色气体，f和g均为正盐且焰色反应火焰为黄色。下列说法不正确的是(　　)
A．e的浓溶液可以用铝槽车运输
B．气体a、c均可用浓硫酸干燥
C．常温下，将充满d的密闭烧瓶置于冰水中，烧瓶内红棕色变浅
D．d可与NaOH溶液反应生成f和g
答案　B
解析　由题干信息d为红棕色气体，则d为NO2，说明该图为N元素的“价—类”二维图，则可知：a为NH3、b为N2、c为NO、d为NO2、e为HNO3，f和g均为正盐且焰色反应火焰为黄色，说明g、f含有Na＋，则f为NaNO3、g为NaNO2，据此分析解题。e的浓溶液即浓HNO3，由于常温下铝在浓硝酸中发生钝化，故可以用铝槽车运输浓HNO3，A正确；气体a为NH3，不能用浓硫酸干燥，c为NO，可用浓硫酸干燥，B错误；d为NO2，常温下，将充满d的密闭烧瓶置于冰水中，由于反应2NO2(g)??N2O4(g)　ΔH＜0, 平衡正向移动，故烧瓶内红棕色变浅，C正确；d为NO2,2NO2＋2NaOH===NaNO3＋NaNO2＋H2O，即NO2可与NaOH溶液反应生成f(NaNO3)和g(NaNO2)，D正确。
6．(2022·长沙市雅礼中学模拟)硫及其化合物的“价—类”二维图体现了化学变化之美。下列有关说法正确的是(　　)
A．硫在氧气中燃烧直接生成Y
B．X能使酸性KMnO4溶液褪色，体现其漂白性
C．硫化氢与X反应的氧化产物和还原产物的物质的量之比为2∶1
D．N可由其相应单质直接化合生成
答案　C
解析　硫在氧气中燃烧直接生成SO2，不是SO3，A错误；X为SO2，能使酸性KMnO4溶液褪色，体现其还原性，B错误；H2S与SO2反应的化学方程式为2H2S＋SO2===2H2O＋3S，氧化产物和还原产物的物质的量之比为2∶1，C正确；N是CuS，S的氧化性很弱，与变价金属反应生成的是低价硫化物，所以不能由硫和铜直接反应生成CuS，D错误。
7．(2022·长沙市雅礼中学高三模拟)砷碱渣中含有大量的Na＋、AsO、OH－、SO等，采用无废气、废水、废渣产生的工艺流程如图：
下列说法错误的是(　　)
A．开始通入CO2时发生反应的离子方程式为CO2＋2OH－===CO＋H2O
B．通入CO2进行脱碳酸盐，脱出的碳酸盐为NaHCO3
C．脱砷的离子方程式为2AsO＋5S2－＋16H＋===As2S5↓＋8H2O
D．脱硫酸根离子时的离子方程式为Ba2＋＋SO===BaSO4↓
答案　C
解析　根据流程图可知，开始通入CO2时，少量的CO2与碱反应的离子方程式为CO2＋2OH－===CO＋H2O，A正确；在相同温度下，NaHCO3的溶解度小于Na2CO3的溶解度，为了使Na＋更充分的沉淀，要通入足量的CO2使Na＋形成NaHCO3析出，B正确；溶液显碱性，脱砷时的离子方程式应为2AsO＋5S2－＋8H2O===As2S5↓＋16OH－，C错误；脱SO时，溶液中的SO与加入的Ba2＋反应生成BaSO4沉淀，D正确。
8．(2022·长沙市雅礼中学高三模拟)水合肼(N2H4·H2O)是一种重要的化工原料，其沸点约为118 ℃，具有强还原性，实验室将NaClO稀溶液缓慢滴加到CO(NH2)2和NaOH的混合溶液中制备水合肼，其流程如图所示，下列说法正确的是(　　)
A．“制备NaClO”过程中每消耗标准状况下2.24 L Cl2，转移0.2 mol电子
B．“蒸馏”操作需要用到的冷凝仪器有球形冷凝管
C．“氧化”步骤中药品的滴加顺序不能颠倒
D．“氧化”步骤中发生反应的离子方程式为ClO－＋CO(NH2)2＋H2O===Cl－＋CO2↑＋N2H4·H2O
答案　C
解析　“制备NaClO”发生反应：Cl2＋2NaOH===NaClO＋NaCl＋H2O，氯元素由0价升至＋1价，也降至－1价，标况下2.24 L氯气的物质的量为0.1 mol，转移电子0.1 mol，A项错误；蒸馏所需的冷凝仪器为直形冷凝管，B项错误；若将CO(NH2)2和NaOH的混合溶液滴入NaClO溶液中，生成的水合肼由于具有强还原性，会和具有强氧化性的NaClO发生反应，故“氧化”步骤中药品的滴加顺序不能颠倒，C项正确；依题知溶液呈碱性，则反应的离子方程式为ClO－＋CO(NH2)2＋2OH－===Cl－＋CO＋N2H4·H2O，D项错误。
9．(2022·湖南省部分学校高三3月调研)CuCl为白色固体，难溶于水和乙醇，潮湿时易被氧化，常用于媒染剂。以废铜渣(主要成分为Cu，含少量Ni、Al2O3等)为原料制备CuCl的工艺流程如下：
下列说法正确的是(　　)
A．“碱溶”时发生了Al和NaOH的反应
B．“洗涤”时使用乙醇防止CuCl被氧化
C．“还原”反应所得的溶液中大量存在Cu2＋、H＋、SO、Cl－
D．工艺流程中不包含化合反应和分解反应
答案　B
解析　根据流程分析，废铜渣(主要成分为Cu，含少量Ni、Al2O3等)中通入一氧化碳气体后，生成Ni(CO)4，达到除去镍的目的；剩余物质进行碱溶，只有氧化铝与强碱反应生成偏铝酸盐，过滤后滤渣为铜，加入过氧化氢，在酸性环境下，铜被氧化为铜离子，加入亚硫酸钠和氯化钠的混合物，＋2价铜被还原为＋1价铜，反应生成CuCl，过滤洗涤可以得到CuCl。CuCl难溶于乙醇且乙醇易挥发，可以带出氯化亚铜表面的水分，起干燥作用，而氯化亚铜在潮湿时易被氧化，故乙醇可以干燥氯化亚铜，从而防止CuCl被氧化，故B正确；还原后的溶液中的铜离子反应生成CuCl，而亚硫酸根离子被氧化为硫酸根离子，故“还原”反应所得的溶液中不会大量存在Cu2＋、SO，故C错误；除镍过程中：Ni＋4CO===Ni(CO)4，为化合反应，故D错误。
10．(2022·湖北省七市高三下学期3月调研)以赤铁矿(主要成分为Fe2O3，含少量Al2O3)为原料制备无水FeCl2的工艺流程如下。下列说法错误的是(　　)
A．试剂1可用NaOH溶液
B．鉴别溶液2中金属阳离子可用KSCN溶液
C．反应3为化合反应
D．将溶液3蒸干可制得无水FeCl2
答案　D
解析　由题给流程可知，向赤铁矿中加入氢氧化钠溶液，将氧化铝转化为偏铝酸钠，氧化铁不与氢氧化钠溶液反应，过滤得到含有偏铝酸钠的溶液1和含有氧化铁的滤渣1；向滤渣1中加入盐酸，将氧化铁转化为氯化铁，向得到的氯化铁溶液中加入铁，将氯化铁转化为氯化亚铁，氯化亚铁溶液经隔绝空气，在氯化氢气流中蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到无水氯化亚铁。溶液2为氯化铁溶液，鉴别溶液中的铁离子应选择硫氰化钾溶液，故B正确；反应3为氯化铁与铁发生化合反应生成氯化亚铁，故C正确；氯化亚铁中亚铁离子可水解且具有还原性，若直接将溶液蒸干无法制得无水氯化亚铁，故D错误。
11．(2022·长沙市雅礼中学高三模拟)硫酸亚铁铵可由硫酸亚铁和饱和硫酸铵溶液混合制备，其化学式为FeSO4·(NH4)2SO4·6H2O，下图是在常温下制备硫酸亚铁铵晶体的实验装置，最终可在装置①的底部结晶出硫酸亚铁铵。下列说法错误的是(　　)
A．实验所用铁屑用30%的NaOH溶液煮沸可以除去铁屑表面的油污
B．装置①中硫酸亚铁铵结晶析出的可能原因是常温下①中混合溶液中硫酸亚铁铵的溶解度最小
C．待锥形瓶内的铁屑全部耗尽后，关闭K2、K3，打开K1
D．NaOH溶液的作用是洗涤除去杂质气体H2S
答案　C
解析　根据反应原理及图示分析，实验开始时，关闭K1，打开K2、K3，打开分液漏斗旋塞向锥形瓶内加入少量稀硫酸，利用铁和稀硫酸反应生成的氢气将装置内空气排尽，杂质FeS与稀硫酸反应生成的H2S气体通过NaOH溶液时被吸收，排尽空气后，关闭K2、K3，打开K1，锥形瓶内生成的气体将硫酸亚铁溶液压至饱和硫酸铵溶液中，硫酸亚铁与硫酸铵溶液混合得到硫酸亚铁铵晶体，反应结束后，关闭K1，打开K2、K3，剩余气体中的H2S通过氢氧化钠溶液被吸收。NaOH溶液可与油脂发生皂化反应，可除去铁屑表面的油污，A不符合题意；硫酸亚铁与硫酸铵溶液混合就能得到硫酸亚铁铵晶体，说明硫酸亚铁、硫酸铵、硫酸亚铁铵三种物质中，硫酸亚铁铵的溶解度最小，在溶液中先析出，B不符合题意；根据分析，反应一段时间，待装置内空气排尽，就关闭K2、K3，打开K1，C符合题意；根据分析，铁屑中有FeS杂质，与酸反应有杂质气体H2S生成，利用NaOH溶液除去杂质气体H2S，D不符合题意。
12．(2022·长沙市长郡中学高三模拟)氯化铁是有机合成中常用的催化剂，如图是实验室模拟化工厂利用工业废铁屑(杂质不与盐酸反应)制备催化剂氯化铁的部分装置图，下列相关说法正确的是(　　)
A．实验室也可以用装置甲制备SO2、C2H4
B．实验过程中，应先让装置乙中的反应进行一段时间后，再开始装置甲中的反应
C．实验过程中应该关闭弹簧夹3，让装置丙中的NaOH溶液充分吸收多余的Cl2
D．反应结束后将三颈烧瓶中的溶液加热浓缩、冷却结晶，可制得氯化铁晶体
答案　B
解析　装置甲的特点是固体和液体加热制气体，而SO2可用浓硫酸和铜加热制取，所以可以用装置甲制备SO2，但实验室用浓硫酸和乙醇制C2H4时需控制温度为170 ℃，所以要使用温度计，故A错误；氯气在常温下不能和铁反应，所以应先让装置乙中的反应进行一段时间生成氯化亚铁后，再开始装置甲中的反应，故B正确；实验过程中关闭弹簧夹3，将导致气体不能流通，不但不能实现让NaOH溶液充分吸收多余的Cl2的目的，反而会使装置的气压增大，产生危险，故C错误；废铁屑含不与盐酸反应的杂质，所以如果反应结束后将三颈烧瓶中的溶液加热浓缩、冷却结晶，将混入这些杂质，使晶体不纯，同时要抑制FeCl3水解，故D错误。
13．(2022·山东省淄博市高三下学期一模)探究甲烷的还原性并检验产物的实验设计如图。下列说法错误的是(　　)
A．D中可用无水硫酸铜
B．先通足量的甲烷气体，后点燃C处酒精灯
C．若D中盛装碱石灰，根据其质量变化可以推断甲烷的组成
D．CH4与CuO的反应为4CuO＋CH44Cu＋CO2＋2H2O
答案　C
解析　由题给装置图可知，探究甲烷的还原性并检验产物时应先通足量的甲烷气体排尽装置中的空气，然后点燃C处的酒精灯，D中盛有的无水硫酸铜用于检验水的生成，装置E中澄清石灰水用于测量二氧化碳的质量，装置F为处理未反应甲烷的尾气处理装置。若D中盛装碱石灰，碱石灰会吸收反应生成的二氧化碳和水，无法测定反应生成二氧化碳和水的质量，不能根据其质量变化推断甲烷的组成，故C错误；由题给装置图可知，甲烷在加热条件下与氧化铜反应生成铜、二氧化碳和水，反应的化学方程式为4CuO＋CH44Cu＋CO2＋2H2O，故D正确。
14．(2022·山东省临沂市高三下学期一模)某实验小组用Hg(NO3)2作催化剂，以乙炔为原料制备草酸(H2C2O4)的装置如下。下列说法错误的是(　　)
A．装置A中使用多孔球泡可加快反应速率
B．装置B、D中得到的溶液可循环使用
C．装置E的作用是吸收氮氧化物和乙炔
D．生成草酸的反应为C2H2＋8HNO3H2C2O4＋8NO2＋4H2O
答案　C
解析　装置A为反应装置，C2H2在硝酸汞的作用下与浓硝酸反应生成H2C2O4和NO2，NO2气体进入B中发生反应：3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，NO进入C中与O2反应生成NO2，NO2、O2与D中的水反应生成硝酸，为了能够除尽NO2，防止污染空气，再将装置D中剩余气体通入装有NaOH溶液的烧杯中，据此分析。多孔球泡可增加C2H2与溶液的接触面积，加快反应速率，故A正确；根据上述分析，B、D中都有HNO3产生，HNO3可以在装置A继续使用，故B正确；装置E吸收的是氮的氧化物，C2H2不溶于水，且不能与NaOH溶液反应，因此装置E不能吸收C2H2，故C错误；C2H2与HNO3(浓)在硝酸汞作催化剂的条件下反应生成草酸和NO2，其反应的化学方程式为C2H2＋8HNO3H2C2O4＋8NO2＋4H2O，故D正确。[复习目标]　1.掌握常见无机物性质的转化关系。2.掌握无机物性质的转化在环境保护、化工流程、微型实验中的应用。
(一)钠及其化合物
钠是“极其活泼”金属的代表，学习钠的性质可类比知道第ⅠA族、第ⅡA族活泼金属的一般性质，复习时应从以下几个方面掌握：
1．树立物质转化思想
(1)理清知识主线
Na→Na2O→Na2O2→NaOH→Na2CO3→NaHCO3
(2)形成网络构建
2．重要反应规范书写
用方程式回答下列问题。
(1)实验室怎样处理钠屑？
________________________________________________________________________。
(2)写出Na与CuSO4溶液反应的离子方程式：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)怎样将Na2CO3溶液转化为NaOH溶液(用化学方程式表示)
________________________________________________________________________。
(4)向NaOH、Na2CO3、NaHCO3溶液中逐滴滴入少量盐酸，写出发生反应的离子方程式：
________________________________________________________________________；
________________________________________________________________________；
________________________________________________________________________。
(5)怎样除去CO2中的SO2气体(用离子方程式表示)
________________________________________________________________________。
(6)怎样除去Na2CO3溶液中的NaHCO3(用离子方程式表示)
________________________________________________________________________。
(7)怎样除去NaHCO3溶液中的Na2CO3(用离子方程式表示)
________________________________________________________________________。
(8)用化学方程式表示呼吸面具中产生O2的原理：_____________________________；
________________________________________________________________________。
(二)铝及其化合物
铝是“氢前”且其氧化物、氢氧化物均具有两性的金属代表，它是典型的轻金属。学习铝的性质可类比知道铍、锌等元素的一般性质，复习时应从以下几个方面掌握：
1．树立物质转化思想
(1)理清知识主线
Al→Al2O3←Al(OH)3→
(2)形成网络构建
2．重要反应规范书写
用方程式回答下列问题。
(1)用化学方程式表示除去铁粉中的铝粉：
________________________________________________________________________。
(2)用离子方程式表示除去Fe2O3中的Al2O3：
________________________________________________________________________。
(3)用离子方程式表示除去Mg(OH)2中的Al(OH)3：
________________________________________________________________________。
(4)现有AlCl3溶液、氨水、NaOH溶液，制备Al(OH)3的最佳方案是(用化学方程式表示)：
________________________________________________________________________。
(5)现有NaAlO2溶液、CO2、盐酸，制备Al(OH)3的最佳方案是(用离子方程式表示)：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(6)用离子方程式表示泡沫灭火器的灭火原理：________________________________。
(7)用离子方程式分别表示：
①Al3＋、AlO；②AlO、HCO不能大量共存的原理：
①______________________________________________________________________；
②______________________________________________________________________。
(8)铵明矾[NH4Al(SO4)2·12H2O]是常见的食品添加剂，用于焙烤食品，向铵明矾溶液中逐滴滴入NaOH溶液，试写出反应的离子方程式：
________________________________________________________________________；
________________________________________________________________________；
________________________________________________________________________。
(三)铁及其重要化合物
铁是“氢前”且是“变价”金属的代表，它是典型的黑色金属，也是工农业生产中用途最广的金属。复习时应从以下几个方面掌握：
1．树立物质转化思想
(1)理清知识主线
Fe→→→
(2)形成网络构建
2.重要反应规范书写
用方程式回答下列问题。
(1)高温下铁和H2O(g)的反应：
________________________________________________________________________。
(2)用离子方程式表示将铁粉逐渐加入稀HNO3中的反应过程：
________________________________________________________________________；
________________________________________________________________________。
(3)用离子方程式表示FeO、Fe3O4与稀HNO3的反应：
________________________________________________________________________；
________________________________________________________________________。
(4)用离子方程式表示下列反应。
①Fe(OH)2与稀HNO3反应：
________________________________________________________________________；
②Fe(OH)3与氢碘酸反应：
________________________________________________________________________。
(5)用方程式表示铁发生吸氧腐蚀生成铁锈的过程：
负极：________________________________________________________________________，
正极：________________________________________________________________________，
______________________________________________________________________________，
______________________________________________________________________________，
Fe(OH)3脱去一部分水生成Fe2O3·xH2O。
(6)怎样除去Fe2(SO4)3中的FeSO4(用适当的文字和离子方程式说明)
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
(7)怎样检验Fe2O3中的FeO(用适当的文字和离子方程式说明)
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
(四)铜及其重要化合物
铜是“氢后”且是“变价”金属的代表，它是典型的有色金属，也是典型的重金属。复习时应从以下几个方面掌握：
1．树立物质转化思想
(1)理清知识主线
Cu→←Cu(OH)2→
(2)形成网络构建
2．重要反应规范书写
用方程式回答下列问题。
(1)用两组化学方程式表示Cl2的氧化性大于S：
①______________________________________________________________________。
②______________________________________________________________________。
(2)铜在潮湿的空气中生锈：
________________________________________________________________________。
(3)将Cu和浓H2SO4混合加热：
________________________________________________________________________。
(4)Cu和稀HNO3反应的离子方程式：
________________________________________________________________________。
(5)常用FeCl3溶液腐蚀铜板(用离子方程式表示)：
________________________________________________________________________。
(6)用惰性电极电解CuSO4溶液(用化学方程式表示)：
________________________________________________________________________。
(五)碳、硅及其重要化合物
硅元素的非金属性不强，但其具有“亲氧”特性，使硅元素在自然界中没有游离态，只有化合态，其主要以二氧化硅和硅酸盐的形式存在。对于碳、硅两元素，复习时应从以下几个方面掌握：
1．树立物质转化思想
(1)理清知识主线
H4←―――→O―→O2
H4←―――→O2(H2O3)
(2)形成网络构建
2．重要反应规范书写
用方程式回答下列问题。
(1)Mg在CO2中燃烧：______________________________________________________。
(2)“水滴石穿”的反应原理(用离子方程式表示)：_______________________________。
(3)“钟乳石”的形成过程(用化学方程式表示)：_________________________________，
___________________________________________________________________________。
(4)向饱和Na2CO3溶液中通入过量CO2的离子方程式：______________________________。
(5)氢氟酸不能用玻璃瓶盛放，其原因是(用化学方程式表示)：___________________________。
(6)盛放NaOH溶液的试剂瓶不能用玻璃塞，其原因是(用离子方程式表示)：___________________________________________________________________________。
(7)侯氏制碱法的原理(用化学方程式表示)：______________________________________。
(六)卤素及其重要化合物(以氯为例)
氯是典型的活泼非金属元素，在自然界中以化合态存在，复习时应从以下几个方面掌握：
1．树立物质转化思想
(1)理清知识主线
H―→2―→HO―→HO2―→HO3―→HO4
(2)形成网络构建
2．重要反应规范书写
用方程式回答下列问题。
(1)实验室用MnO2和浓盐酸反应制取Cl2的化学方程式：_________________________。
(2)将浓盐酸滴到KMnO4固体上(用离子方程式表示)：_____________________________。
(3)将Cl2通入石灰乳中(用化学方程式表示)：_____________________________________。
(4)在空气中漂白粉漂白的原理(用化学方程式表示)：__________________________________。
(5)向FeBr2溶液中通入少量Cl2的离子方程式：______________________________________。
(6)向FeBr2溶液中通入等物质的量Cl2的离子方程式：________________________________。
(7)向FeBr2溶液中通入过量Cl2的离子方程式：______________________________________。
(8)将SO2和Cl2混合，漂白性减弱的原因(用离子方程式表示)：________________________。
(七)硫及其重要化合物
硫是与化工生产、生活和生态环境密切相关的元素，在自然界中既可以以化合态存在，又可以以游离态存在。复习时应从以下几个方面掌握：
1．树立物质转化思想
(1)理清知识主线
H2 ―→ ―→O2―→O3(H2O4)
(2)形成网络构建
2．重要反应规范书写
用方程式回答下列问题。
(1)热的烧碱溶液可以除硫，其原因是(用离子方程式表示)：__________________________。
(2)将SO2气体通入FeCl3溶液中，溶液由棕黄色变为浅绿色，其原因是(用离子方程式表示)：
________________________________________________________________________。
(3)S2－和SO可以大量共存，但加入H2SO4后，则不能大量共存，其原因是(用离子方程式表示)：__________________________________________________________________________。
(4)将SO2通入BaCl2溶液中无明显现象，若加入KNO3则有白色沉淀生成，其原因是(用离子方程式表示)：___________________________________________________________________。
(5)书写下列反应的化学方程式。
①将H2S气体通入CuSO4溶液中：
________________________________________________________________________。
②将SO2通入H2S溶液中：
________________________________________________________________________。
③Cu和浓H2SO4混合加热：
________________________________________________________________________。
④C和浓H2SO4混合加热：
________________________________________________________________________。
⑤实验室利用Na2SO3和浓H2SO4制SO2：
________________________________________________________________________。
(八)氮及其重要化合物
氮是与化工生产、生活和生态环境密切相关的另一重要元素，在自然界中既可以以游离态存在，又可以以化合态存在。复习时应从以下几个方面掌握：
1．树立物质转化思想
(1)理清知识主线
H3―→ ―→2O―→O―→O2―→HO3
(2)形成网络构建
2．重要反应规范书写
用方程式回答下列问题。
(1)书写离子方程式。
①将NH3通入AlCl3溶液中：
________________________________________________________________________。
②将NO2通入NaOH溶液中：
________________________________________________________________________。
③将炽热的炭放入浓HNO3中：
________________________________________________________________________。
(2)书写化学方程式。
①实验室用Ca(OH)2和NH4Cl制氨气：
________________________________________________________________________。
②将NH3通入灼热的CuO中，固体由黑色变红色：___________________________。
③用NH3可以检验Cl2管道是否漏气，若漏气则有白烟生成：___________________。
④制硝基苯：_____________________________________________________________。
角度一　与“环境”有关的转化关系
1．(2020·全国卷Ⅱ，9)二氧化碳的过量排放可对海洋生物的生存环境造成很大影响，其原理如下图所示。下列叙述错误的是(　　)
A．海水酸化能引起HCO浓度增大、CO浓度减小
B．海水酸化能促进CaCO3的溶解，导致珊瑚礁减少
C．CO2能引起海水酸化，其原理为HCO??H＋＋CO
D．使用太阳能、氢能等新能源可改善珊瑚的生存环境
2．(2018·全国卷Ⅱ，8)研究表明，氮氧化物和二氧化硫在形成雾霾时与大气中的氨有关(如下图所示)。下列叙述错误的是(　　)
A．雾和霾的分散剂相同
B．雾霾中含有硝酸铵和硫酸铵
C．NH3是形成无机颗粒物的催化剂
D．雾霾的形成与过度施用氮肥有关
角度二　与“价—类二维图”有关的物质转化
3．(2021·广东，10)部分含铁物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列推断不合理的是(　　)
A．a可与e反应生成b
B．b既可被氧化，也可被还原
C．可将e加入浓碱液中制得d的胶体
D．可存在b→c→d→e→b的循环转化关系
角度三　与“化工流程”微设计有关的转化关系
4．(2022·河北，8)LiBr溶液可作为替代氟利昂的绿色制冷剂。合成LiBr工艺流程如下：
下列说法错误的是(　　)
A．还原工序逸出的Br2用NaOH溶液吸收，吸收液直接返回还原工序
B．除杂工序中产生的滤渣可用煤油进行组分分离
C．中和工序中的化学反应为Li2CO3＋2HBr===CO2↑＋2LiBr＋H2O
D．参与反应的n(Br2)∶n(BaS)∶n(H2SO4)为1∶1∶1
5．(2022·山东，12)高压氢还原法可直接从溶液中提取金属粉。以硫化铜精矿(含Zn、Fe元素的杂质)为主要原料制备Cu粉的工艺流程如下，可能用到的数据见下表。
Fe(OH)3 Cu(OH)2 Zn(OH)2
开始沉淀pH 1.9 4.2 6.2
沉淀完全pH 3.2 6.7 8.2
下列说法错误的是(　　)
A．固体X主要成分是Fe(OH)3和S；金属M为Zn
B．浸取时，增大O2压强可促进金属离子浸出
C．中和调pH的范围为3.2～4.2
D．还原时，增大溶液酸度有利于Cu的生成
6．(2022·湖南，7)铝电解厂烟气净化的一种简单流程如下：
下列说法错误的是(　　)
A．不宜用陶瓷作吸收塔内衬材料
B．采用溶液喷淋法可提高吸收塔内烟气吸收效率
C．合成槽中产物主要有Na3AlF6和CO2
D．滤液可回收进入吸收塔循环利用
角度四　与“实验探究”微设计有关的转化关系
7．(2022·广东，5)若将铜丝插入热浓硫酸中进行如图(a～d均为浸有相应试液的棉花)所示的探究实验，下列分析正确的是(　　)
A．Cu与浓硫酸反应，只体现H2SO4的酸性
B．a处变红，说明SO2是酸性氧化物
C．b或c处褪色，均说明SO2具有漂白性
D．试管底部出现白色固体，说明反应中无H2O生成
8．(2022·江苏，4)实验室制取少量SO2水溶液并探究其酸性，下列实验装置和操作不能达到实验目的的是 (　　)
A．用装置甲制取SO2气体
B．用装置乙制取SO2水溶液
C．用装置丙吸收尾气中的SO2
D．用干燥pH试纸检验SO2水溶液的酸性
9．(2017·全国卷Ⅰ，10)实验室用H2还原WO3制备金属W的装置如图所示(Zn粒中往往含有硫等杂质，焦性没食子酸溶液用于吸收少量氧气)。下列说法正确的是(　　)
A．①②③中依次盛装KMnO4溶液、浓H2SO4、焦性没食子酸溶液
B．管式炉加热前，用试管在④处收集气体并点燃，通过声音判断气体纯度
C．结束反应时，先关闭活塞K，再停止加热
D．装置Q(启普发生器)也可用于二氧化锰与浓盐酸反应制备氯气
考向一　物质转化与“环境保护”
1．三效催化剂是最为常见的汽车尾气催化剂，其催化剂表面物质转化的关系如图所示，下列说法正确的是(　　)
A．在转化过程中，氮元素均被还原
B．依据图示判断催化剂不参与储存和还原过程
C．还原过程中生成0.1 mol N2，转移电子数为0.5NA
D．三效催化剂能有效实现汽车尾气中CO、CxHy、NOx三种成分的净化
2．硫化氢的转化是资源利用和环境保护的重要研究课题。将H2S和空气的混合气体通入FeCl2、CuCl2的混合溶液中反应回收S，其物质转化如图所示。下列说法错误的是(　　)
A．在图示的转化中，Fe3＋和CuS是中间产物
B．在图示的转化中，化合价不变的元素只有铜
C．图示转化的总反应是2H2S＋O22S↓＋2H2O
D．当有1 mol H2S转化为硫单质时，需要消耗O2的物质的量为0.5 mol
考向二　物质转化与“价—类二维图”
3．部分含氯物质的分类与相应化合价关系如图所示。
下列推断不合理的是(　　)
A．一定条件下a与g可生成b
B．f的水溶液呈酸性
C．c溶于水能生成e，c是酸性氧化物
D．可存在a→b→d→f的转化关系
4．部分含氮物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列推断不合理的是(　　)
A．a既可被氧化，也可被还原
B．c溶于水可得d和b
C．将铜丝插入d的浓溶液可产生b
D．自然界可存在a→b→c→d→e的转化
考向三　物质转化与“微流程设计”
5．(2022·河北省五校联盟高三模拟)高铁酸钾(K2FeO4)是一种环保、高效、多功能的饮用水处理剂，制备流程如图所示：
下列叙述错误的是(　　)
A．用K2FeO4对饮用水杀菌消毒的同时，还能吸附杂质起到净化饮用水的作用
B．用FeCl2溶液吸收反应Ⅰ中尾气后可再利用
C．反应Ⅱ中氧化剂与还原剂的物质的量之比为3∶2
D．该生产条件下，物质的溶解性：Na2FeO4＜K2FeO4
6．(2022·河北省唐山市高三模拟)以某冶金工业产生的废渣(含Cr2O3、SiO2及少量的Al2O3)为原料，根据下列流程可制备K2Cr2O7。
下列说法正确的是(　　)
A．煅烧时，氧化剂与还原剂的物质的量之比为3∶1
B．滤渣中主要成分是Al(OH)3
C．CO2和Na2CO3在流程中可循环使用
D．加入KOH，有利于提高K2Cr2O7的产率
考向四　物质转化与“微实验设计”
7．(2022·安徽省六安市示范高中高三质量检测)金属锡是一种具有银白色金属光泽且质地较软的低熔点金属，常温下SnCl4为无色液体，沸点为114 ℃，在空气中易水解生成锡酸与HCl。可用Cl2与熔融的金属锡反应制备SnCl4，装置如下(夹持装置略)。下列说法错误的是(　　)
A．用恒压滴液漏斗代替针筒能更好的控制产生氯气的速率
B．戊装置的作用是冷凝、收集SnCl4
C．实验过程中应该先点燃酒精灯融化金属锡，再向甲中注入浓盐酸
D．用装有碱石灰的干燥管代替己中NaOH溶液更合理
8．(2022·湖南省常德市临澧县第一中学高三阶段性考试)用如图装置探究Cl2和NO2在NaOH溶液中的反应。通入适当比例的Cl2和NO2，发生的化学反应为Cl2＋2NO2＋4NaOH===
2NaNO3＋2NaCl＋2H2O。下列叙述正确的是(　　)
A．实验室中可用Cu与1 mol·L－1的硝酸制备二氧化氮气体
B．装置Ⅱ中的玻璃管起到平衡气压作用，可将多余气体直接排出
C．由该反应可知氧化性顺序：Cl2>NO2>NaNO3
D．通过观察装置Ⅰ、Ⅲ 中产生气泡的快慢控制Cl2和NO2的通入量

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