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专题02 常见无机物及其应用
【2012考纲解读】
1.常见金属元素(如Na、Al、Fe、Cu等)
　　(1)了解常见金属的活动顺序。
　　(2)了解常见金属及其重要化合物的主要性质及其应用。
　　(3)了解合金的概念及其重要应用。
2.常见非金属元素(如H、C、N、O、Si、S、Cl等)
　　(1)了解常见非金属单质及其重要化合物的主要性质及应用。
　　(2)了解常见非金属单质及其重要化合物对环境质量的影响。
【考点透视】元素及其化合物知识是中学化学的核心和基础，它几乎贯穿在中学化学的各部分内容之中。元素化合物推断题是一类综合性很强的试题，是高考必考内容之一，其中不仅包含元素及化合物性质和社会生活、环境保护、化学计算等知识，有时还可引入学科间综合。它不仅可考察学生对化学知识的理解程度，更重要的是培养学生的综合分析能力和思维方法。
1、传统题型是考查元素化合物的重要题型
元素化合物知识跟化学基本理论、基本概念、化学实验和化学计算是无法割离的一个整体。学习化学基本理论是为了更好地理解元素化合物知识，学习化学实验和化学计算也是为了更好地研究元素化合物知识。分析高考试题，单独考查某一部分知识的试题并不多，大多数试题都是几大块内容中多个知识点的综合体。历年高考试题中都会出现离子方程式正误判断题、离子能否共存判断题、氧化还原反应规律的应用题等传统试题，这类试题是考查元素化合物知识的重要题型。
（1）用“离子能否共存判断题”考查元素化合物知识
（2）用“离子方程式正误判断题”考查元素化合物知识
（3）用计算型选择题考查元素化合物知识
2、检验题成为综合考查元素化合物的主力题型
各省市的高考试题中，几乎都出现了物质检验题。物质检验过程实质是元素化合物知识的综合应用过程。要正确解答一道物质检验试题，解题者必须熟悉有关各种物质的物理性质、化学性质，还会正确预测实验操作过程可能产生的颜色、状态和气味等各种实验现象的变化特征。若是一道物质检验的选择题，就可考查多种（甚至是十多种）物质。所以，物质检验题是综合考查元素化合物、化学实验等最佳题型之一。
（1）用指定试剂检验
（2）限定一种试剂检验
（3）不用任何试剂检别物质
（4）从非常规角度寻找检别物质的方法
3、物质推断题仍为考查推理能力保留题型
推理能力是高考测试的五项能力之一。从近几年的高考试题看，物质推断题成了每年高考中考查推理能力的保留题型。《考试大纲》中对推理能力是这样界定的：“通常根据已知的知识和题目给定的事实和条件，抽象、归纳相关信息，对自然科学问题进行逻辑推理和论证，得出正确的结论或做出正确的判断，并能把推理过程正确地表达出来”。分析今高考中物质推断题，主要可分成选择型推断题、文字叙述型推断题、框图型推断题等三类。
【考题预测】
1、向含有Cu(NO3)2、Zn(NO3)2、Fe(NO3)3、AgNO3各0.1 mol的混合溶液中加
入0.1 mol铁粉，充分搅拌后，Fe溶解，溶液中不存在Fe3＋，同时析出0.1 mol Ag.下列结论错误的是 （ ）
A．氧化性：Zn2＋>Cu2＋>Fe3＋>Ag＋ B．Fe3＋的氧化性大于Cu2＋
C．溶液中Cu2＋与Fe2＋的物质的量比为1∶2 D．1 mol Fe可还原2 mol Fe3＋
【答案】A
【解析】根据金属活动性顺序，还原性Zn>Cu>Fe>Ag，而金属单质的还原性越强，其对应阳离子的氧化性越弱，A错误。铁粉先跟银离子反应，然后再与铁离子反应，由反应方程式得，银离子、铁离子完全反应后铁粉没有剩余，B、C正确。1 mol铁可还原2 mol铁离子，D正确。
【命题解读】常见金属元素是元素化合物知识的重要组成部分，金属活动性顺序既是规律性的知识，又是必备的工具性的知识，所以在高考中对金属活动顺序表的考查一直备受命题者的“青睐”，在每年的高考试题中必定“亮相”。
2、下列中学化学中常见物质的转化关系图中，反应条件及部分反应物和产物未
全部注明，已知A、D为金属单质，其他为化合物。
试推断：
(1)写出物质的化学式：A：____________、C：____________、I：____________.
(2)写出下列反应的方程式：
C→F的离子方程式______________________________________________．
H→I的化学方程式________________________________________________．
【答案】(1)Al Al2O3 Fe(OH)3 (2)Al2O3＋2OH－=2AlO＋H2O 4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3
【解析】根据红棕色粉末可知B为Fe2O3，则I、H、D依次为Fe(OH)3、Fe(OH)2、Fe，G中含Fe2＋.A、D为金属单质，则A＋BC＋D为置换反应，试剂①为酸，试剂②为碱，考虑C既能与酸反应，又能与碱反应，且结合上述置换反应知化合物C应为Al2O3。
【命题解读】《高考考纲》中对推理能力是这样界定的：“通常根据已知的知识和题目给定的事实和条件，抽象、归纳相关信息，对自然科学问题进行逻辑推理和论证，得出正确的结论或做出正确的判断，并能把推理过程正确地表达出来”。从命题的角度分析，由于常见金属与化合物特别是变价金属铁和铜及其化合物与氧化还原反应、化学平衡、电离平衡、电化学、物质结构与元素周期律等化学理论知识结合较密切，可以充分挖掘教材的实际内涵，所以涉及的题型较多综合性较强，能比较全面地考查综合应用能力。因此复习时要以教材为载体，重视对金属元素及其化合物知识系统化，网络化，突出主干知识，理解和掌握金属元素知识规律以及借助这部分知识载体，体现它与化学基本理论，基本概念，化学实验，化学计算的联系，注重知识的应用。
3、以下非金属氧化物与其引起的环境问题及主要来源对应正确的是(　　)
氧化物 环境问题 主要来源
A CO2 酸雨 化石燃料的燃烧
B SO2 光化学烟雾 汽车尾气的排放
C NO2 温室效应 工厂废气的排放
D CO CO中毒 燃料的不完全燃烧
【答案】D
【解析】 形成酸雨的氧化物主要是SO2和氮的氧化物，CO2是造成温室效应的主要气体，引起光化学烟雾的主要气体为NO2，CO会造成煤气中毒，由此判断，选项D正确。
【命题解读】环境保护是高考命题的热点之一。更注重考查现代工业生产或日常生活中的环境污染和治理问题，可以增强学生的环保意识。现代文明给人类带来进步，人类成了自然的主人；但享福过了头，自然又反过来惩罚人类，人类遇到了许多前所未见的麻烦。如“酸雨”，“臭氧层空洞”、 “光化学烟雾”，“温室效应”是目前人类遇到的全球性区域灾难。
4、金属离子和硫离子在水溶液中的反应比较复杂，其产物与离子的水解、金属硫化物的溶解度、离子氧化性或还原性等因素有关。资料表明，CuS的溶解度很小，在稀酸溶液中也不溶解；Fe2S3的溶解度更小，但却溶于稀酸。下列有关说法正确的是
A．Cu2＋和S2－在水溶液中反应的产物是CuS
B．NH4+和S2－在水溶液中发生相互促进水解，所以不存在（NH4）2S的水溶液
C．Fe3＋和S2－在酸性溶液中反应的产物只可能是Fe2＋、S
D．在酸性溶液中，S2－还原Fe3＋的能力比还原Cu2＋强
【答案】A
【解析】根据题目提供的信息可知，CuS的溶解度很小，在稀酸溶液中也不溶解；Cu2＋
和S2－在水溶液中反应生成CuS，所以A正确，Fe2S3的溶解度更小，但却溶于稀酸，电离出Fe3＋、S2-。而Fe3＋的氧化性大于Cu2＋，能氧化S2-成单质硫，氧化还原反应优先于复分解反应， C选项中当S2-过量时还可生成H2S，B中由于NH4+和S2－发生双水解，水解得到的一水合氨和硫化氢在水中的溶解度较大，水解没有沉淀生成，所以存在硫化铵的水溶液；D选项中S2－还原性没有变化，因为Fe3＋的氧化性大于Cu2＋，所以S2－先被Fe3＋氧化。单质S与Cu反应时则生成Cu2S，这点应注意。
5、下列有关比较中，大小顺序排列错误的是
A．热稳定性：PH3＞H2S＞HBr＞NH3
B．物质的熔点：石英＞食盐＞冰
C．结合H+的能力：CO32－＞CH3COO－＞SO42－
D．分散系中分散质粒子的直径：Fe(OH)3悬浊液＞Fe(OH)3胶体＞FeCl3溶液
【答案】A
【解析】根据元素周期律知识，同一周期从左到右，氢化物稳定性逐渐增强，同一主族，从上到下，氢化物的稳定性逐渐减弱，NH3中的氮原子半径小于HBr，所以N-H键能大于H-Br键能，NH3比HBr稳定，而溴的非金属性大于硫，硫大于磷，所以稳定性HBr＞H2S＞PH3，可知A选项错误；B选项正确，石英为原子晶体，食盐为离子晶体，冰为分子晶体，B选项正确；C选项中，酸根离子结合H+能力的强弱是看对应酸的强弱，酸性越弱对应酸根结合H+能力越强，由于硫酸是强酸，醋酸酸性强于碳酸，所以对应酸根离子结合H+能力由强到弱顺序为：CO32－＞CH3COO－＞SO42－；D选项中考查了三种分散系的粒子直径大小关系，浊液＞胶体＞溶液。
6、下列有关公众安全的叙述中不正确的是
A．室内使用煤炉取暖时，为防止煤气中毒应确保煤充分燃烧和烟道通畅
B．氯气泄露时，应用蘸有肥皂水的湿毛巾捂住口鼻疏散到安全区域
C．家中发生天然气泄露时，应立即使用室内电话报警
D．漂白粉与浓盐酸不能混合使用，否则易产生有毒气体
【答案】C
【解析】煤气的主要成分为CO，为了防止煤气中毒应保证煤充分燃烧并烟道通畅；B选项中氯气泄漏时，可用蘸有肥皂水的湿毛巾捂住口鼻，原因为肥皂水呈碱性可与氯气反应而降低其毒性；C中天然气泄漏时，应立即关闭天然气开关，然后到距离泄漏处较远的地方报警，而不能用室内电话报警，因为天然气的成分为甲烷，遇火发生爆炸；D中漂白粉的成分中有次氯酸钙，能氧化盐酸成氯气，所以两者不能混合使用。
7、已知甲、乙、丙分别代表中学化学中的常见物质，请根据题目要求回答下列问题：
⑴. 若甲的化学式为RCl3，其溶液在加热蒸干并灼烧时可发生反应：
a.甲+H2O乙+丙 b.乙氧化物+H2O
①若甲为某用途广泛的金属元素的氯化物，其溶液在上述变化中生成的氧化物为红棕色粉末，则该金属在周期表中的位置是： 。
②若甲为某短周期金属元素的氯化物，则甲发生a反应的化学方程式为：_ 。
③将以上两种金属单质用导线连接，插入一个盛有NaOH溶液的烧杯中构成原电池，则负极发生的电极反应为_ _。
⑵. 若甲，乙、丙均是短周期中同一周期元素形成的单质或化合物，常温下乙为固体单质，甲和丙均为气态化合物，且可发生反应：甲+乙丙。则：
①甲的结构式为_ _ _。
②写出上述反应的化学方程式_____ 。
③写出在200mL 2mol／L的NaOH溶液中通入6.72L(标准状况)的气体甲发生完全反应的总离子方程式
【答案】（1）① 第四周期，第Ⅷ族。② AlCl3+3H2OAl(OH)3↓+3HCl↑。
③Al－3e-+4OH-=AlO2－+2H2O。 （2） ① O=C=O ；②CO2+C2CO。
③3CO2+4OH－=2HCO3－+CO32－+H2O
【解析】在无机推断中，主要是能找到题中的“题眼”，也就是一些特征反应或特征现象，或某些物质的特征颜色等。只有抓住这些特征我们才能够将各物质间的变化进行串联，进行推断出各物质的化学式以及它们间发生的反应。（1）本题的突破口为甲为三价金属氯化物，常见的只有铝和铁，又因为生成的氧化物为红棕色粉末，所以甲一定为FeCl3，铁位于周期表中第四周期第Ⅷ族；如果甲为短周期金属元素的氯化物，则只可能为氯化铝；其水解反应式为： AlCl3+3H2OAl(OH)3↓+3HCl↑。由于在碱性溶液中，只有铝能失电子发生反应而铁不能，所以负极反应式为：Al－3e-+4OH-=AlO2－+2H2O。（2）甲、乙、丙为短周期元素，乙为固体单质，甲丙为气体，甲、乙高温下生成丙，且三者均位于同一周期，只可能为C、N、O三元素组成的化合物，综合分析可知：甲为CO2，乙为碳，丙为CO。（3）在0.4molNaOH溶液中通入0.3molCO2，得到的产物既有碳酸钠又有碳酸氢钠，书写离子方程式时注意两反应物的配比关系。
8、如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____________________。
【答案】(1)2NH3＋H2SO4==(NH4)2SO4 (2)N≡N　(NH4)2SO3或NH4HSO3
(3)ClO－＋SO2＋2OH－==Cl－＋SO＋H2O (4)N2H4
【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”可推出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“FK”，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。
【命题解读】掌握常见的非金属元素的单质、氢化物、氧化物、最高价氧化物对应水化物等的重要性质，并进行比较。无机物质推断题既可以综合考查元素化合物方面的基础知识、还可联系到化学基础理论、化学基本计算、化学实验现象等等，另外无机物质推断题可以较好地测试推断能力，所以近几年的高考试题中，无机物质推断题成了每年高考中考查推理能力的保留题型。分析今高考中物质推断题，主要可分成以下三类：选择型推断题、文字叙述型推断题、框图型推断题。 从推理能力考查的特点分析，高考无机推断题中主要表现了以下几个特点： ①单信息、多信息并重。同一道推断题中，有的结论只要分析单个信息就可以得出，有的结论需要同时综合多条信息才能得出。 ②正向、逆向、统摄三种形式的推理并重。有些结论的得出过程中，需要正向、逆向、统摄等三种推理形式。 ③定性、定量分析并重。推断过程中既需要定性分析、又需要定量分析。 ④计算和逻辑推理并重。解题时要进行适度化的逻辑思维，及时调用所掌握的基础知识，加以筛选、类比、迁移、推理和矫正，得出正确的结论。

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