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(共53张PPT)
微专题　常见无机物的性质、转化与应用
　化工微流程分析
考点一 常见无机物的性质与应用
【核心整合 模型重塑】　
生活、生产中物质的性质与用途
性质 用途
Al(OH)3有弱碱性 可用于治疗胃酸过多
NaHCO3受热分解生成CO2、能与酸反应 可用作焙制糕点的膨松剂、胃酸中和剂
明矾溶液显酸性 古代用明矾溶液清除铜镜表面的铜锈
ClO2具有较强氧化性 可用于自来水的杀菌消毒
Fe2O3是红棕色粉末 作红色颜料
性质 用途
浓氨水具有挥发性和还原性 用浓氨水检验输送氯气的管道是否漏气
铝有还原性,与氧化铁等发生铝热反应 可用于焊接铁轨、冶炼难熔金属
Na2CO3水解使溶液显碱性 用热的纯碱溶液洗去油污
生石灰、无水氯化钙能吸收水分 作(食品)干燥剂
硅具有半导体性能 可作太阳能电池板、电脑芯片
性质 用途
SiO2能使光发生全反射,且有硬度和柔韧度 可作光导纤维
4HF+SiO2===2H2O+SiF4↑ 用HF刻蚀玻璃
Al具有良好的延展性和抗腐蚀性 常用铝箔包装物品
MgO、Al2O3、SiO2的熔点很高 作耐高温材料
镁铝合金质量轻、强度大 可用作高铁车厢材料
水玻璃(硅酸钠的水溶液)不燃不爆 可用作耐火材料、防腐剂等
锂质量轻、比能量大 可用作电池负极材料
性质 用途
锌的活泼性大于铁 在轮船外壳上装若干锌块以减缓船体腐蚀
钠具有较强的还原性 可用于冶炼钛、锆、铌等金属
Na2O2与H2O、CO2反应均生成O2 用作供氧剂
常温下,铝、铁遇浓硫酸、浓硝酸钝化 用铝制或铁制容器盛运浓硫酸、浓硝酸
小苏打溶液和硫酸铝溶液反应生成CO2 用于泡沫灭火器
性质 用途
Cu+2FeCl3===2FeCl2+CuCl2 FeCl3溶液腐蚀Cu制作印刷电路板
CuSO4能使蛋白质变性 配制成波尔多液用于树木杀虫
BaSO4不溶于水,不与胃酸反应 在医疗上进行胃部造影前,用作患者服用的“钡餐”
浓硫酸具有吸水性 用作干燥剂(不能干燥NH3、H2S、HI等)
2C+SiO2 Si+2CO↑ 碳还原二氧化硅制备粗硅
碘酸钾在常温下稳定 食盐中的含碘物质
性质 用途
氦气化学性质稳定、密度小 可用于填充飞艇、气球
NH4HCO3、NH4NO3是可溶的含氮化合物 用作氮肥
液氨汽化吸收大量的热 用作制冷剂
SO2具有漂白性 用来漂白纸浆、毛、丝等
干冰升华吸收大量的热 用于人工降雨
AgI可与云层中的水作用
【真题再练 通法培优】　
1.(2025·安徽卷)用下列化学知识解释对应劳动项目不合理的是(　　)
选项 劳动项目 化学知识
A 用大米制麦芽糖 淀粉水解生成麦芽糖
B 用次氯酸钠溶液消毒 次氯酸钠溶液呈碱性
C 给小麦施氮肥 氮是小麦合成蛋白质的必需元素
D 用肥皂洗涤油污 肥皂中的高级脂肪酸钠
含有亲水基和疏水基
√
【解析】选B。淀粉在酸或酶催化下水解生成麦芽糖,用大米制麦芽糖符合该过程,A正确;次氯酸钠的消毒作用源于其水解生成的HClO具有强氧化性,而非溶液呈碱性,B错误;氮元素是植物合成蛋白质的必需元素,解释合理,C正确;肥皂中的高级脂肪酸钠含亲水基(羧酸根)和疏水基(长链烷基),可乳化油污,解释正确,D正确。
2.(2025·广东卷)下列陈述Ⅰ与陈述Ⅱ均正确,且两者间具有因果关系的是(　　)
选项 陈述Ⅰ 陈述Ⅱ
A 浓硝酸保存在棕色试剂瓶中 浓硝酸具有强氧化性
B 向蔗糖中加适量浓硫酸,蔗糖变黑 浓硫酸具有脱水性
C Fe2+与K3[Fe(CN)6]可生成蓝色物质 KSCN溶液可用于检验Fe3+
D MnO2与浓盐酸共热,生成黄绿色气体 Cl2+SO2+2H2O===
H2SO4+2HCl
√
【解析】选B。浓硝酸保存在棕色试剂瓶中是因为其见光易分解,而非因其强氧化性,陈述Ⅰ、Ⅱ正确但因果关系错误,A不符合题意;浓硫酸使蔗糖变黑体现其脱水性,陈述Ⅰ和Ⅱ均正确且存在因果关系,B符合题意;Fe2+与K3[Fe(CN)6]生成蓝色沉淀,可用于检验Fe2+,而KSCN用于检验Fe3+,两者无直接因果关系,C不符合题意;MnO2与浓盐酸共热生成Cl2与Cl2和SO2的反应无因果关系,D不符合题意。
【新题精练 素养提升】　
1.(2025·威海模拟)下列有关物质的性质及其应用对应正确的
是(　　)
A.NaHCO3能与酸反应,常用于调节面团的酸度和去除油腻
B.浓硫酸与铁常温下不反应,可用铁质容器储存浓硫酸
C.过氧碳酸钠(Na2CO4)具有较强的氧化性,可用于漂白衣物
D.晶体硅的导电能力介于导体和绝缘体之间,常用于制造芯片和光导纤维
√
【解析】选C。NaHCO3能与面团在发酵过程中产生的酸反应,从而调节面团的酸度,但不能用于去除油腻,因为它的碱性较弱,A不正确;常温下浓硫酸能使铁发生钝化,所以可用铁质容器储存浓硫酸,B不正确;过氧碳酸钠(Na2CO4)中含有过氧键(—O—O—),具有较强的氧化性,可使有色物质褪色,可用于漂白衣物,C正确;芯片的主要成分为硅,晶体硅的导电能力介于导体和绝缘体之间,常用于制造芯片,但不能用于生产光导纤维(主要成分为SiO2),D不正确。
2.(2025·佛山一模)劳动是一切知识的源泉。下列劳动项目与所述化学知识没有关联的是(　　)
选项 劳动项目 化学知识
A 糕点制作:用NaHCO3作膨松剂 NaHCO3受热易分解
B 水质消毒:用ClO2对自来水进行消毒 ClO2具有强氧化性
C 金属防腐:船舶外壳安装镁块 还原性:Mg>Fe
D 农业种植:铵态氮肥要保存在阴凉处
√
考点二
常见元素及其化合物的性质与转化
【核心整合 模型重塑】　
1.物质的性质认识模型
(2)常见无机酸的重要规律
①最高价氧化物对应水化物的酸性强弱取决于该元素非金属性的强弱,如酸性:HClO4>H2SO4>H3PO4>H2CO3>H2SiO3。
②证明酸性强弱,可利用复分解反应中“强酸制弱酸”的规律,如:
Na2SiO3+CO2+H2O===Na2CO3+H2SiO3↓;
Ca(ClO)2+CO2+H2O===CaCO3↓+2HClO。
③强氧化性酸(如HNO3、浓H2SO4)与金属反应不生成H2;金属和浓HNO3反应一般生成NO2,而金属和稀HNO3反应一般生成NO;浓H2SO4和金属反应一般生成SO2。
3.铁及其化合物的注意点
(1)Fe2O3、Fe(OH)3与氢碘酸反应时,涉及Fe3+与I 的氧化还原反应,产物为Fe2+、I2和H2O。
(2)FeCl3溶液加热浓缩时,因Fe3+的水解和HCl的挥发,得到的固体为Fe(OH)3,灼烧后得到红棕色Fe2O3固体;而Fe2(SO4)3溶液蒸干时,因硫酸是难挥发性的酸,最后得到的固体仍为Fe2(SO4)3。
【真题再练 通法培优】　
1.(2025·湖北卷)如图所示的物质转化关系中,固体A与固体B研细后混合,常温下搅拌产生气体C和固体D,温度迅速下降。气体C能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。G是一种强酸。H是白色固体,常用作钡餐。下列叙述错误的是(　　)
A.在C的水溶液中加入少量
固体A,溶液pH升高
B.D为可溶于水的有毒物质
C.F溶于雨水可形成酸雨
D.常温下可用铁制容器来盛装G的浓溶液
√
【解析】选A。固体A与固体B研细后混合,常温下搅拌产生气体C和固体D,温度迅速下降。气体C能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,则C为NH3,G是强酸,则E是NO,F是NO2,G是HNO3;H是白色固体,常用作钡餐,H是BaSO4,D是BaCl2,A和B的反应是NH4Cl和Ba(OH)2·8H2O的反应,C(NH3)和HCl可转化为NH4Cl,则A是NH4Cl,B是Ba(OH)2·8H2O。在C(NH3)的水溶液(氨水)中加入少量固体A(NH4Cl),铵根离子浓度增大,抑制了NH3·H2O的电离,OH 浓度减小,溶液pH减小,A错误;D(BaCl2)易溶于水,溶于水电离出Ba2+,有毒,B正确;F(NO2)与水反应生成强酸硝酸,故NO2溶于雨水可形成硝酸型酸雨,C正确;G是HNO3,常温下浓硝酸将Fe钝化,故常温下可用铁制容器来盛装浓硝酸,D正确。
2.(2025·广东卷)能满足下列物质间直接转化关系,且推理成立的
是(　　)
A.X可为铝,盐的水溶液一定显酸性
B.X可为硫,氧化物1可使品红溶液褪色
C.X可为钠,氧化物2可与水反应生成H2
D.X可为碳,盐的热稳定性:NaHCO3>Na2CO3
√
【解析】选B。铝单质与O2反应生成Al2O3后无法再被O2氧化,无法形成氧化物2,且Al2O3与水不反应,A错误;硫燃烧生成SO2(氧化物1,能使品红溶液褪色),SO2氧化为SO3(氧化物2),SO3与水反应生成H2SO4,再与NaOH反应生成盐,转化关系成立,B正确;钠与氧气常温反应生成Na2O(氧化物1),进一步氧化为Na2O2(氧化物2),Na2O2与水反应生成NaOH和O2,不会生成H2,C错误;碳与氧气先反应生成CO,最终生成CO2,CO2与水反应生成碳酸,碳酸与碱反应可生成盐,但Na2CO3热稳定性强于NaHCO3,D错误。
【新题精练 素养提升】　
1.(2025·南昌二模)V是由短周期元素组成的淡黄色固体,X、Y为高中常见的气体且X是电解质,它们之间的转化关系如图(略去部分反应物和生成物)。下列说法正确的是(　　)
A.Q中既有离子键又有共价键
B.W中通入X气体可生成Y
C.X和Y的VSEPR模型相同
D.V的燃烧产物是非极性分子
√
【解析】选A。V是由短周期元素组成的淡黄色固体,X、Y为高中常见的气体且X是电解质,V能与氢氧化钠反应,则V是S单质,X是H2S、Y是SO2。S和NaOH反应生成Na2S、Na2SO3;Na2SO3和SO2、H2O反应生成NaHSO3,NaHSO3和盐酸反应生成SO2,则W是Na2S、Z是Na2SO3、Q是NaHSO3。A.NaHSO3是离子化合物,既有离子键又有共价键,故A正确;B.Na2S溶液中通入H2S气体可生成NaHS,故B错误;C.H2S中S原子价电子对数为4,VSEPR模型为四面体形,SO2中S原子价电子对数为3,VSEPR模型为平面三角形,故C错误;D.S的燃烧产物SO2是极性分子,故D错误。
2.(2025·汕头二模)物质类别和价态是认识物质最重要的两个视角,下列有关氯的价类二维图说法错误的是(　　)
A.A和F在一定条件下可反应生成B
B.C常用于自来水的杀菌消毒
C.D和E均具有较强的稳定性
D.G的阴离子空间构型为三角锥形
√
【补偿训练】(2025·佛山一模)部分含Na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.在空气中加热e,一定能生成d
B.在d(s)→g(aq)→h(s)的转化过程中,一定有颜色变化
C.在b(aq)→c(aq)→h(s)的转化过程中,一定均为氧化还原反应
D.若可用f制取a,a一定可以在Cl2中燃烧生成+2价氯化物
√
【解析】选B。由图可知,若a为钠,b为钠盐、c为氢氧化钠;若a为铝,f为氧化铝、g为铝盐或四羟基合铝酸盐、h为氢氧化铝;若a为铁,d为氧化亚铁、f为氧化铁、g为铁盐、e为氢氧化亚铁、h为氢氧化铁。A.在空气中加热氢氧化亚铁时,氢氧化亚铁会被空气中的氧气氧化,最终生成氧化铁,无法得到氧化亚铁,故A错误;B.氧化亚铁能与稀硝酸反应生成硝酸铁,硝酸铁能与碱溶液反应生成氢氧化铁,转化过程中,颜色变化为黑色固体→棕黄色溶液→红褐色沉淀,则在FeO(s)→Fe3+(aq)→Fe(OH)3(s)的转化过程中,一定有颜色变化,故B正确;
C.b(aq)→c(aq)→h(s)的转化过程可能为电解饱和食盐水生成氢氧化钠,氢氧化钠溶液与铁离子或铝离子反应生成氢氧化铁沉淀或氢氧化铝沉淀,生成氢氧化铁沉淀或氢氧化铝沉淀的反应中没有元素发生化合价变化,属于非氧化还原反应,故C错误;D.可用f制取a,说明a为铝、f为氧化铝,铝在氯气中燃烧生成+3价氯化铝,故D错误。
考点三 化工微流程分析
【核心整合 模型重塑】　
1.题型特点
(1)核心元素转化过程中条件控制、定性及定量关系判断。
(2)过渡金属元素价态变化特点、形成氢氧化物沉淀的条件、形成配合物的性质等。
(3)物质分离提纯中涉及仪器使用、操作注意事项的判断等。
(4)绿色化学思想的考查,主要是废物的再利用、循环物质的判断等。
2.四线分析法
(1)试剂线:分清各步加入试剂的作用,一般是为了除去杂质或进行目标元素及其化合物间的转化等。
(2)操作线:分离杂质和产品需要进行的分离、提纯操作等。
(3)杂质线:分清各步去除杂质的种类,杂质的去除顺序、方法及条件等。
(4)产品线:工艺流程主线,关注目标元素及其化合物在各步发生的反应或进行分离、提纯的操作方法,实质是目标元素及其化合物的转化。
【真题再练 通法培优】　
1.(2025·山东卷)钢渣中富含CaO、SiO2、FeO、Fe2O3等氧化物,实验室利用酸碱协同法分离钢渣中的Ca、Si、Fe元素,流程如下。已知:Fe2(C2O4)3能溶于水;离子沉淀完全时浓度小于10 5 mol·L 1;
Ksp(CaC2O4)=2.3×10 9,Ksp(FeC2O4)=3.2×10 7。
下列说法错误的是(　　)
A.试剂X可选用Fe粉
B.试剂Y可选用盐酸
C.“分离”后Fe元素主要存在于滤液Ⅱ中
D.“酸浸”后滤液Ⅰ的pH过小会导致滤渣Ⅱ质量减少
√
【解题策略】
构建元素转化线
√
【解析】选D。Na2SiO3+CO2+H2O===H2SiO3↓+Na2CO3,B正确;酸性KMnO4溶液能氧化H2C2O4,D错误。
2.(2025·黑、吉、辽、内蒙古卷)某工厂利用生物质(稻草)从高锰钴矿(含MnO2、Co3O4和少量Fe2O3)中提取金属元素,流程如图。已知“沉钴”温度下Ksp(CoS)=10 20.4,下列说法错误的是(　　)
A.硫酸用作催化剂和浸取剂
B.使用生物质的优点是其来源广泛且可再生
C.“浸出”时,3种金属元素均被还原
D.“沉钴”后上层清液中c(Co2+)·c(S2 )=10 20.4
√
【解析】选C。矿石(含MnO2、Co3O4、Fe2O3)经过硫酸和稻草浸出过滤得到滤液,滤液中含有Fe3+、Mn2+、Co2+,加入Na2CO3沉铁得到FeOOH,过滤,滤液再加入Na2S沉钴得到CoS,过滤,最后得到硫酸锰滤液。根据分析可知,加入硫酸和稻草浸出,硫酸作催化剂和浸取剂,A正确;生物质(稻草)是可再生的,且来源广泛,B正确;根据图示可知,“浸出”时,Fe的化合价没有变化,Fe元素没有被还原,C错误;“沉钴”后的上层清液存在CoS的沉淀溶解平衡,满足Q=Ksp=c(Co2+)·c(S2 )=10 20.4,D正确。
【新题精练 素养提升】　
(2025·绍兴模拟)以炼铁厂锌灰(主要成分为ZnO,含少量的CuO、MnO2、Fe2O3)为原料制备ZnO的流程如图所示,已知:“浸取”工序中ZnO、CuO分别转化为可溶性的[Zn(NH3)4]2+和[Cu(NH3)4]2+。下列说法正确的是(　　)
A.H—N—H的键角:[Cu(NH3)4]2+B.滤渣②的主要成分为Fe2O3、Cu和Zn
C.滤渣①经稀盐酸溶浸、过滤可获得MnO2
D.“浸取”采用较高温度更有利于提高浸取率
√
【解析】选C。由题给流程可知,向炼铁厂锌灰中加入碳酸氢铵和过量氨水,将氧化铜、氧化锌分别转化为四氨合铜离子、四氨合锌离子,二氧化锰、氧化铁不反应,过滤得到含有二氧化锰、氧化铁的滤渣①和滤液①;向滤液①中加入过量锌粉,将四氨合铜离子转化为铜,过滤得到含有铜、锌的滤渣②和滤液②;滤液②经蒸氨沉锌,将溶液中的锌元素转化为碱式碳酸锌,碱式碳酸锌灼烧分解得到氧化锌。
【补偿训练】(2025·威海模拟)已知含铬废水中的铬元素均以Ⅵ价态存在。现设计如下流程将废水中的铬元素以K2Cr2O7晶体形式回收,不同盐的溶解度随温度变化如图所示。下列说法错误的是(　　)
A.“还原”时,酸化后的Na2SO3溶液pH不宜过低
B.“沉铬”时,加浓氨水应控制溶液的pH不低于5.6
C.“浸取”时,加入的试剂X可以是稀盐酸或稀硫酸
D.“系列操作”为加H2SO4酸化、加热浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤
干燥
√

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