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专题七　常见无机物的性质及转化
[考试要点]　1.掌握常见元素及其化合物的性质。　2.掌握常见无机物的转化关系。 3．掌握常见无机物在环境保护、化工流程、微型实验中的应用。
考点一
金属及其化合物
一、网络构建
1．钠及其化合物
2．铝及其化合物
3．铁及其化合物
4．铜及其化合物
二、重要反应规范书写
1．钠及其化合物
(1)写出Na与CuSO4溶液反应的离子方程式：_________________________。
(2)怎样将Na2CO3溶液转化为NaOH溶液(用化学方程式表示)？______________________________________________。
(3)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：___________________________________。
(4)怎样除去CO2中的SO2气体(用离子方程式表示)？______________________。
(5)怎样除去Na2CO3溶液中的NaHCO3(用离子方程式表示)？___________________________________________________。
(6)怎样除去NaHCO3溶液中的Na2CO3(用离子方程式表示)？___________________________________________。
3．铁及其化合物
(1)用离子方程式表示将铁粉逐渐加入稀硝酸中的反应过程： ____________________________；_________________________。
(2)用离子方程式表示FeO、Fe3O4与稀硝酸的反应：__________________；___________________。
(3)用离子方程式表示下列反应。
①Fe(OH)2与稀硝酸反应：_______________________________；
②Fe(OH)3与氢碘酸反应：_________________________________。
(4)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。
(5)怎样除去Fe2(SO4)3中的FeSO4(用适当的文字和离子方程式说明)？______________________________。
(6)怎样检验Fe2O3中的FeO(用适当的文字和离子方程式说明)？_____________________________________。
4．铜及其化合物
(1)铜在潮湿的空气中生锈：
_____________________________________________________。
(2)将Cu和浓硫酸混合加热：
______________________________________________________。
(3)Cu和稀硝酸反应的离子方程式：
___________________________________________________。
(4)常用FeCl3溶液腐蚀铜板(用离子方程式表示)：_____________。
(5)用惰性电极电解CuSO4溶液(用化学方程式表示)：___________。
(6)甲醛与新制Cu(OH)2加热(用化学方程式表示)：___________。
1．(2024·浙江6月选考，2)下列说法不正确的是(　　)
A．Al(OH)3呈两性，不能用于治疗胃酸过多
B．Na2O2能与CO2反应产生O2，可作供氧剂
C．FeO有还原性，能被氧化成Fe3O4
D．HNO3见光易分解，应保存在棕色试剂瓶中
A
解析：A　Al(OH)3呈两性，不溶于水，但可以与胃酸反应生成无毒物质，因此其能用于治疗胃酸过多，A不正确；Na2O2能与CO2反应产生O2，该反应能安全发生且不生成有毒气体，故Na2O2可作供氧剂，B正确；FeO有还原性，其中元素Fe的化合价为＋2，用适当的氧化剂可以将其氧化成更高价态的Fe3O4，C正确；见光易分解的物质应保存在棕色试剂瓶中，HNO3见光易分解，故其应保存在棕色试剂瓶中，D正确。
C
解析：C　SO2是酸性氧化物，石灰乳主要成分为Ca(OH)2，呈碱性，吸收SO2体现了Ca(OH)2的碱性，A正确；氯化铁溶液腐蚀铜电路板，发生的反应为2Fe3+＋Cu===2Fe2+＋Cu2+，Fe3+作氧化剂，体现了Fe3+的氧化性，B正确；制作豆腐时添加石膏，利用的是在胶体中加入电解质发生聚沉这一性质，与CaSO4难溶性无关，C错误；银氨溶液的配制是在硝酸银中逐滴加入氨水，先生成白色沉淀AgOH，最后生成易溶于水的[Ag(NH3)2]OH，[Ag(NH3)2]OH中Ag＋和NH3之间以配位键结合，体现了NH3的配位性，D正确。
3．(2024·广东卷，14)部分含Mg或Al或Fe物质的分类与相应化合价关系如图。下列推断合理的是(　　)
A.若a在沸水中可生成e，则a→f的反应一定是化合反应
B．在g→f→e→d转化过程中，一定存在物质颜色的变化
C．加热c的饱和溶液，一定会形成能产生丁达尔效应的红棕色分散系
D．若b和d均能与同一物质反应生成c，则组成a的元素一定位于周期表p区
B
金属及其化合物的性质与转化
1．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
C
2．以化合价为纵坐标，物质类别为横坐标的图像称为价类二维图，在地壳中的含量仅次于铝，居第四位的元素价类二维图如图所示，下列说法错误的是(　　)
A．a与水在常温下几乎不发生反应，但在高温
下可发生置换反应
B．b和c可分别与水发生反应生成e和d
C．e在潮湿的空气中容易转变为d
D．h的某种盐是具备净水和消毒双重功能的
水处理剂
B
化工流程“微设计”
3．氧化铍(BeO)在航天航空等领域有着广泛的应用。一种以预处理后的硅铍矿(主要含BeO、Fe2O3、SiO2和FeO等)为原料提取BeO的流程如下图所示：
已知：Be(OH)2具有两性，在强碱性溶液中可转化为[Be(OH)4]2-。下列说法错误的是(　　)
A．“酸浸”步骤所得“滤渣①”的主要成分为SiO2
B．“滤液②”经处理后可获得副产品Na2SO4·10H2O
C．“碱溶”时，主要反应为Be(OH)2＋2OH－===[Be(OH)4]2-
D．“水解”时，适当增大溶液pH有利于提高BeO的提取率
D
4．金属镓(Ga)有很多独特的性质，Ga和Al属于同主族元素，Ga2O3与Al2O3化学性质相似。现设计从铝土矿生产Al2O3产生的一种固体废弃物——赤泥(含Fe2O3、Al2O3、Ga2O3)中提取镓的工艺流程如图所示。下列说法错误的是(　　)
A．“碱浸”的目的是通
过过滤除去Fe2O3
B．“萃取”的目的是将
碱浸后滤液中的Ga3+提取到树脂中
C．得到溶液C的主要反应为Ga3+＋4OH－===[Ga(OH)4]－
D．电解过程中镓在电解池的阴极区生成
B
解析：B　A．Ga2O3与Al2O3化学性质相似，都能与NaOH溶液反应生成相应的可溶性盐Na[Ga(OH)4]、Na[Al(OH)4]，而Fe2O3不能与NaOH溶液反应，因此“浸渣A”的主要成分是Fe2O3，“碱浸”的目的是通过过滤除去Fe2O3，故A正确；B.“碱浸”后溶液中含有Na[Al(OH)4]、Na[Ga(OH)4]，树脂萃取了[Ga(OH)4]－，故B错误；C.加入H2SO4反萃取将[Ga(OH)4]－转化为Ga3+，再加入NaOH溶液，发生两个反应：H＋＋OH－===H2O、Ga3+＋4OH－===[Ga(OH)4]－，故C正确；D.通过电解Na[Ga(OH)4]溶液制备Ga，元素Ga化合价降低，所以Ga在阴极区生成，故D正确。
考点二
非金属及其化合物
一、网络构建
1．碳、硅及其化合物
2．卤素及其化合物
3．硫及其化合物
硫及其化合物的“价-类二维图”
4．氮及其化合物
氮及其化合物的“价-类二维图”
氮元素有多种化合价，首先应构建氮及其化合物的“价-类二维图”，以从整体上把握不同化合价物质之间的转化关系。
二、重要反应规范书写
1．碳、硅及其化合物
(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)：____________________________。
2．卤素及其化合物
(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：_____________________。
4．氮及其化合物
(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将炽热的炭放入浓硝酸中：______________________。
(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：_________。
1．(2024·安徽卷，4)下列选项中的物质能按图示路径在自然界中转化，且甲和水可以直接生成乙的是(　　)
选项 甲 乙 丙
A Cl2 NaClO NaCl
B SO2 H2SO4 CaSO4
C Fe2O3 Fe(OH)3 FeCl3
D CO2 H2CO3 Ca(HCO3)2
D
解析：D　氯气和水反应生成HCl和HClO，不能直接生成NaClO，A项错误；SO2和水反应生成H2SO3，不能直接生成H2SO4，B项错误；Fe2O3难溶于水，不与水反应，不能直接生成Fe(OH)3，C项错误；CO2和H2O反应生成H2CO3，H2CO3和少量Ca(OH)2反应生成Ca(HCO3)2，Ca(HCO3)2受热分解生成CaCO3、H2O、CO2，D项正确。
2．(2023·全国乙卷，11)一些化学试剂久置后易发生化学变化。下列化学方程式可正确解释相应变化的是(　　)
A 硫酸亚铁溶液出现棕黄色沉淀 6FeSO4＋O2＋2H2O===2Fe2(SO4)3＋2Fe(OH)2↓
B 硫化钠溶液出现浑浊，颜色变深 Na2S＋2O2===Na2SO4
C 溴水颜色逐渐褪去 4Br2＋4H2O===HBrO4＋7HBr
D 胆矾表面出现白色粉末 CuSO4·5H2O===CuSO4＋5H2O
D
解析：D　FeSO4溶液中出现的棕黄色沉淀应为Fe(OH)3，而不是Fe(OH)2，发生的反应为12FeSO4＋3O2＋6H2O===4Fe2(SO4)3＋4Fe(OH)3↓，A错误；Na2S溶液出现浑浊，颜色变深，说明生成了S，2Na2S＋2H2O＋O2===2S↓＋4NaOH，B错误；溴水中存在平衡Br2＋H2O HBr＋HBrO，HBrO见光易分解，促使该平衡正向移动，从而使溴水褪色，C错误；胆矾在空气中久置失去结晶水而逐渐变成白色的CuSO4粉末，D正确。
3．(2023·浙江1月选考，5)下列关于元素及其化合物的性质说法不正确的是(　　)
A．Na和乙醇反应可生成H2
B．工业上煅烧黄铁矿(FeS2)生产SO2
C．工业上用氨的催化氧化制备NO
D．常温下铁与浓硝酸反应可制备NO2
解析：D　Na和乙醇反应生成CH3CH2ONa和H2，A项正确；工业上煅烧黄铁矿生成SO2和Fe2O3，B项正确；氨的催化氧化反应生成NO和H2O，可用于制备NO，C项正确；常温下铁遇浓硝酸钝化，不能用于制备NO2，D项错误。
D
常见非金属及其化合物的性质
1．工业上以SO2和纯碱为原料制备无水NaHSO3的主要流程如下，下列说法错误的是(　　)
A．吸收过程中有气体生成
B．结晶后母液中含有NaHCO3
C．气流干燥湿料时温度不宜过高
D．中和后溶液中含Na2SO3和NaHCO3
B
解析：B
2．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
B
含有＋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。
气体的制取与性质探究
3．用如图所示装置(夹持装置已略去)进行NH3制备及性质实验。下列说法不正确的是(　　)
A．甲中制备NH3利用了NH3·H2O的分解反应
B．乙中集气瓶内a导管短、b导管长
C．若将丙中的CCl4换成苯，仍能防止倒吸
D．向收集好的NH3中通入少量Cl2，可能观察到白烟
C
解析：C　甲为制备氨的发生装置，利用NH3·H2O受热分解制备氨的原理，A项正确；氨的密度比空气小，应利用向下排空气法收集，故a短b长，B项正确；因为苯的密度比水的密度小，苯在上层，故将四氯化碳换成苯后不能防止倒吸，C项错误；氨与氯气反应可以生成氯化铵固体，产生大量白烟，D项正确。
4．某小组探究NH3的催化氧化，实验装置图如图。③中气体颜色无明显变化，④中收集到红棕色气体，一段时间后产生白烟。
C
解析：C　装置①制取氧气，装置②制取氨，装置③中氨的催化氧化生成NO，装置④中NO与O2生成NO2红棕色气体，NO2与水反应生成HNO3，HNO3与NH3反应生成NH4NO3白烟，故白烟的主要成分为NH4NO3，C错误。
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1．我国古代就掌握了青铜(铜—锡合金)的冶炼、加工技术，制造出许多精美的青铜器；Pb、PbO2是铅蓄电池的电极材料，不同铅化合物一般具有不同颜色，历史上曾广泛用作颜料。下列物质性质与用途具有对应关系的是(　　)
A．石墨能导电，可用作润滑剂
B．单晶硅熔点高，可用作半导体材料
C．青铜比纯铜熔点低、硬度大，古代用青铜铸剑
D．含铅化合物颜色丰富，可用作电极材料
课时作业
训练(七)　常见无机物的性质及转化
C
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解析：C　A．石墨具有层状结构，层与层之间作用力很小，易发生相对滑动，可用作润滑剂，与导电性无关，故A错误；B.单晶硅可用作半导体材料与空穴可传递电子有关，与其熔点高无关，故B错误；C.青铜是铜—锡合金，比纯铜熔点低、硬度大，易于锻造，古代用青铜铸剑，故C正确；D.含铅化合物可在正极得到电子发生还原反应，所以可用作电极材料，与含铅化合物颜色丰富无关，故D错误。
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2．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
C
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B
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解析：B　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，元素Cu、H、Cl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＋
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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
C
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解析：C　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。
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5．Ca3N2是一种极易潮解的试剂。某小组利用氨气与钙反应制备氮化钙。下列说法错误的是(　　)
D
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6．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
A
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解析：A　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。
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7．下列依据实验方案和现象做出的判断合理的是(　　)
实验
方案 实验Ⅰ：
实验Ⅱ：
实验
现象 试纸中心区变黑，边缘变红 黑色固体溶解，溶液接近无色(溶液中锰元素仅以Mn2+存在)，产生能使带火星的木条复燃的无色气体
A.由Ⅰ可知，浓硫酸具有脱水性 B．由Ⅰ可知，浓硫酸具有弱酸性
C．由Ⅱ可知，浓硫酸具有氧化性 D．由Ⅱ可知，浓硫酸具有吸水性
A
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解析：A　浓硫酸滴到湿润的蓝色石蕊试纸上，试纸中心区变黑，边缘变红，说明浓硫酸具有脱水性，使试纸脱水炭化，A正确；实验Ⅰ中试纸边缘变红，说明浓硫酸具有酸性，无法证明具有弱酸性，B错误；由实验Ⅱ可知，MnO2被还原为Mn2+，产生能使带火星的木条复燃的无色气体，结合氧化还原反应规律推知，－2价氧元素被氧化生成O2，该反应中MnO2既是氧化剂又是还原剂，而浓硫酸只表现了酸性，C、D均错误。
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8．MnSO4·H2O是一种易溶于水的微红色斜方晶体，某同学设计下列装置制备硫酸锰。
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下列说法正确的是(　　)
A．装置Ⅰ烧瓶中放入的药品X为铜屑
B．装置Ⅱ中用“多孔球泡”可增大SO2的吸收速率
C．过滤装置Ⅱ反应后的溶液即得MnSO4·H2O晶体
D．装置Ⅲ中的溶液可以是NaOH溶液，也可以是澄清石灰水
B
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解析：B　A项，Cu与浓硫酸常温下不反应，X不可能为Cu，所以错误；B项，装置Ⅱ中用“多孔球泡”增大接触面积，可增大SO2的吸收速率，所以正确；C项，由题意知，MnSO4·H2O易溶于水，因此只有通过蒸发结晶、过滤、洗涤、干燥才能得到MnSO4·H2O晶体，所以错误；D项，装置Ⅲ的作用是吸收未反应的SO2，澄清石灰水的浓度过小，不能用作吸收剂，所以错误。
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9．一种从铜电解工艺的阳极泥中提取Se和Te的流程如下：

下列叙述错误的是(　　)
A．合理处理阳极泥有利于保护环境和资源再利用
B．流出液是H2SO4溶液
C．电解过程中阴极上析出单质Te
D．“焙砂”与碳酸钠充分混合后，可在瓷坩埚中焙烧
D
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解析：D　A．阳极泥是在电解精炼铜过程中，沉积在电解槽底部的杂质，含Se、Te、Au等，因此合理处理阳极泥有利于保护环境和资源再利用，故A项正确；B.焙烧生成的SO2和SeO2在水溶液中发生氧化还原反应生成Se和H2SO4，则流出液是H2SO4溶液，故B项正确；C.电解池中阴极区发生还原反应，由流程可知，TeO2在碱性电解质环境下被还原为Te单质，故C项正确；D.瓷坩埚中含有二氧化硅，在高温下能与碳酸钠发生反应，坩埚受到腐蚀，则“焙砂”与碳酸钠不宜在瓷坩埚中焙烧，故D项错误。

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