北京 李宏華

元素及其化合物得分寶典

古人云：“學而不思則罔”，在學習中要善于歸納總結、勤于思考，找出知識的內在聯(lián)系，對不懂的問題要及時解決，只有這樣才能靈活運用所學的知識。細節(jié)決定成敗，也決定了考試中得分的高低。

一、非金屬及其化合物

1.硅及其化合物

【問題1】從元素周期表的位置看，碳和硅均為ⅣA元素，自然界中有碳的多種單質存在，自然界中有硅的單質嗎？為什么？

【答案】沒有，因為硅有很強的親氧性，在地殼形成時硅與氧易結合，難分離，因而硅在自然界中主要以氧化物和硅酸鹽形式存在。

【問題2】硅單質有廣泛的用途，用化學方程式表示工業(yè)上獲取硅單質的過程。

【問題3】SiO2既能與酸反應又能與堿反應，有的同學認為它是一種兩性氧化物，你同意這種看法嗎？

【答案】不同意。因為SiO2只能與HF反應，這是SiO2的特性，生成的也不是鹽和水，SiO2是一種酸性氧化物，而不是兩性氧化物。

【問題4】實驗室要熔化NaOH固體，現(xiàn)有三種坩堝：石英坩堝、陶瓷坩堝和鐵坩堝。你認為選哪一種，為什么？

【問題5】光電材料和光纖材料的成分分別是什么？

【答案】光電材料的主要成分是晶體硅；光纖材料的主要成分是二氧化硅。

【問題6】若將長石和高嶺土改寫成氧化物的形式，試寫出分別與HCl反應的離子方程式。

2.氯及其化合物

【問題1】如遇到氯氣泄漏應如何自救？

【答案】Cl2密度比空氣大，因此要逆著風向往高處轉移。由于Cl2易和堿反應，可用蘸有肥皂水或純堿溶液的毛巾捂住鼻子。向空中噴灑石灰水用于處理Cl2。

【問題2】將Cl2通入石蕊試液中的現(xiàn)象是什么？能用pH試紙測定氯水的pH嗎？

【答案】現(xiàn)象是先變紅后褪色。不能用pH試紙測定，因為氯水中的HClO能將pH試紙漂白。

【問題3】如何保存氯水、漂白粉？說明原因。

【答案】應避光(棕色試劑瓶中)，密封保存。原因：氯水中的HClO見光易分解，氯水具有揮發(fā)性，易揮發(fā)出Cl2；漂白粉易吸收空氣中的CO2和水蒸氣生成HClO，HClO見光分解而使漂白粉失效。

【問題4】用排飽和食鹽水法可以收集較純凈的氯氣的原因是什么？該原理還可以用于收集哪些氣體？

【答案】氯氣在飽和食鹽水中的溶解度較小，同時飽和食鹽水又能夠吸收其中含有的HCl。其原理則是飽和氯化鈉溶液中Cl-的存在，導致Cl2與水的反應受到了抑制，所以Cl2的溶解度減小。CO2的收集可以用排飽和NaHCO3溶液法；SO2的收集可以用排飽和NaHSO3溶液法；H2S可以通過排飽和NaHS溶液法收集。

3.其他鹵素單質及其化合物

【問題1】能使溴水褪色的物質有哪些？

【問題2】下列哪些事實或實驗能說明氧化性Cl2gt;Br2gt;I2？

。

①氯水分別滴入KBr、NaI溶液中顏色加深，而溴水滴入NaCl溶液中無明顯變化，滴入KI - 淀粉溶液中，溶液變藍；②H2和Cl2的混合氣體光照爆炸，H2和Br2的混合氣體加熱才能反應，而H2和I2反應更困難；③Fe分別與Cl2、Br2、I2反應生成Fe的化合物的化合價高低；④HCl、HBr、HI的熱穩(wěn)定性越來越差；⑤Cl2、Br2、I2在水中的溶解度逐漸減小。

【答案】①②④

【問題3】淀粉 - KI試紙常用于檢驗哪些物質？

【答案】檢驗強氧化性物質如Cl2、Br2、FeCl3溶液、O3等，反應原理是I-被氧化成I2而使淀粉變藍。

【問題4】請設計多種方案鑒別NaCl、NaBr、KI三種白色固體。

【答案】方法一：可用氯水鑒別。各取少量三種物質配成溶液，加入新制的氯水和汽油(或四氯化碳)，振蕩，分層，使汽油層呈無色的是NaCl；使汽油層呈橙色的是NaBr；呈紫紅色的是KI。方法二：可先用焰色反應將KI區(qū)分出來。然后再將另外兩種物質各取少量配成溶液，加入AgNO3溶液，有白色沉淀生成的是NaCl，有淡黃色沉淀生成的是NaBr。方法三：分別取少量固體配成溶液，分別加入 AgNO3溶液，有白色沉淀生成的是NaCl，有淡黃色沉淀生成的是NaBr，有黃色沉淀生成的是KI。

【問題5】檢驗X-存在時，加入稀硝酸的作用是什么？能否用鹽酸代替？

4.硫及其化合物

【問題1】氧化物為酸性氧化物、堿性氧化物，這樣的分類與氧化物能夠與水反應生成酸、堿有什么關系？

【答案】氧化物的酸堿性與其能否與水反應無直接聯(lián)系，氧化物的酸堿性是根據(jù)其能否與酸或堿反應生成鹽和水進行分類的，因為有的酸性氧化物或堿性氧化物不與水反應。

【問題2】如何洗滌附著在試管內壁上的硫？

【問題3】哪些事實能說明硫的氧化性比Cl2的氧化性弱？

【問題4】有兩瓶分別經過Cl2和SO2漂白的品紅溶液，如何通過簡單的實驗鑒別？

【答案】加熱，恢復紅色的是經過SO2漂白的品紅溶液，否則是經過Cl2漂白的品紅溶液。

5.氮及其化合物

【問題1】根據(jù)氮在元素周期表中的位置可知氮元素是一種活潑的非金屬，為什么氮氣很穩(wěn)定？

【答案】氮氣的性質不僅與原子結構有關，還與氮分子的構成有關；氮氣分子中的N≡N鍵，鍵能很大，分子結構穩(wěn)定，故氮氣很穩(wěn)定。

【問題2】俗話說“雷雨發(fā)莊稼”，這說明雷雨中含有能被植物吸收利用的化合態(tài)的氮，請寫出三個有關的化學方程式：

①

；

②

；

③

。

【問題3】如何鑒別NO2與溴蒸氣？

【答案】由于NO2和Br2在性質上有不少相似性：①均具有氧化性；②溶于水均有酸生成；③均可與堿反應；④均為紅棕色等。所以不能用淀粉 - KI試紙、pH試紙、NaOH溶液來鑒別，但二者性質又有差別，可以用下列方法鑒別：①AgNO3溶液；②CCl4溶液；③用水洗法。

【問題4】實驗室收集NO和NO2氣體時應分別采取什么方法？

【問題5】久置的硝酸呈黃色，如何除去？怎樣保存硝酸？

【問題6】常溫下，鋁和鐵在濃硝酸中“鈍化”是化學變化嗎？

【答案】是化學變化，鈍化是在鐵、鋁的表面形成一層致密的氧化物保護膜，阻止了金屬與硝酸的進一步反應。

【問題7】濃硝酸與銅反應產生NO2氣體，稀硝酸與銅反應產生NO氣體，有人認為稀硝酸的氧化性更強，這種說法正確嗎？

【答案】不正確。濃硝酸與銅反應時反應劇烈，而稀硝酸與銅反應時相對平緩，故說明濃硝酸的氧化能力強。

【問題8】加熱條件下，足量的銅與一定量的濃硫酸是否會有不同的氣體產生？

【答案】隨著反應的不斷進行，硫酸的濃度降低，稀硫酸不能與銅反應，只能產生SO2氣體。

【問題9】固態(tài)NH4Cl受熱變成氣體，氣體遇冷又變?yōu)楣虘B(tài)NH4Cl；固態(tài)碘受熱變成蒸氣，蒸氣遇冷又變成固態(tài)碘，這兩種現(xiàn)象的本質是否相同？

【答案】不相同，NH4Cl固體受熱分解成NH3和HCl，發(fā)生了化學變化；固態(tài)碘受熱升華成為碘蒸氣，是物理變化。

【例1】(2016全國新課標Ⅰ)氮的氧化物(NOx)是大氣污染物之一，工業(yè)上在一定溫度和催化劑條件下用NH3將NOx還原生成N2，某同學在實驗室中對NH3與NO2反應進行了探究。回答下列問題：

(1)氨氣的制備

①氨氣的發(fā)生裝置可以選擇上圖中的________，反應的化學方程式為

。

②預收集一瓶干燥的氨氣，選擇上圖中的裝置，其連接順序為：發(fā)生裝置→________(按氣流方向，用小寫字母表示)。

(2)氨氣與二氧化氮的反應

將上述收集到的NH3充入注射器X中，硬質玻璃管Y中加入少量催化劑，充入NO2(兩端用夾子K1、K2夾好)。在一定溫度下按圖示裝置進行實驗。

操作步驟實驗現(xiàn)象解釋原因打開K1，推動注射器活塞，使X中的氣體緩慢通入Y管中①Y管中________________②反應的化學方程式________________ 將注射器活塞退回原處并固定，待裝置恢復到室溫Y管中有少量水珠生成的氣態(tài)水凝集打開K2③________④________

【名師點評】制取氣體的裝置與反應物的狀態(tài)有關，通常由固體混合物加熱制取氣體可以用略向上傾斜的試管進行，但NH4Cl與Ca(OH)2的反應有H2O產生，防止其回流炸裂試管，故用略向上傾斜的試管進行實驗。固體混合或固體與液體混合不加熱制取氣體可以在錐形瓶中進行，也可以在燒瓶中進行。液體用分液漏斗或長頸漏斗加入；若是液體與固體混合物加熱制取氣體，要在燒瓶中進行，同時為了受熱均勻，應該墊上石棉網，判斷裝置連接順序時，一般是按照：制取氣體、除雜、干燥、收集、尾氣處理。要根據(jù)除雜原則，采用適當?shù)脑噭┏s、干燥，根據(jù)物質的物理性質或化學性質進行氣體的收集和尾氣處理。對于極易溶于水或某溶液的氣體，尾氣處理要注意防止倒吸現(xiàn)象的發(fā)生。另外，解題時會根據(jù)物質的性質判斷反應現(xiàn)象。

二、金屬及其化合物

1.鈉及其化合物

【問題1】鈉能否保存在CCl4中？

【答案】否，因為CCl4的密度比鈉的大。

【答案】Na2O NaOH 溶液 Na2CO3

【問題3】金屬鈉著火，不能用H2O、干冰滅火的原因是________________，通常用________掩埋。

【答案】金屬鈉能與H2O或CO2反應 干燥沙土

【問題4】將CO2氣體通入到飽和Na2CO3溶液中有何現(xiàn)象？原因是什么？

【答案】開始無明顯現(xiàn)象，后有沉淀析出。原因是 NaHCO3的溶解度小于Na2CO3的溶解度，而且反應消耗溶劑水。

【問題5】Na2CO3固體粉末中混有少量NaHCO3，用什么方法除雜？Na2CO3溶液中混有少量NaHCO3，用什么方法除雜？NaHCO3溶液中混有少量Na2CO3，用什么方法除雜？

【答案】用加熱法可以將Na2CO3固體粉末中混有的NaHCO3轉化為Na2CO3；向混合液中滴加適量的NaOH溶液，可以將其中的NaHCO3轉化為Na2CO3；向混合液中通入過量的CO2氣體，可以將Na2CO3轉化為NaHCO3。

【問題6】根據(jù)堿金屬的性質規(guī)律思考下列問題。

(1)鈉與氧氣反應有Na2O、Na2O2兩種氧化物生成，其他堿金屬單質與氧氣反應也只生成兩種類似的氧化物嗎？

【答案】不是，如Li與氧氣反應只生成Li2O，K與O2反應還能生成更復雜的氧化物。

(2)鈉的還原性比鉀的弱，但工業(yè)上制取鉀時卻用鈉置換鉀的原因是

。

【問題7】焰色反應是物理變化還是化學變化？

【答案】物理變化

2.鋁及其化合物

【問題8】鋁的化學性質活潑，為什么日常生活中廣泛使用的鋁制品通常具有較好的抗腐蝕性能？

【答案】鋁在常溫下迅速被氧氣氧化，形成一層致密的氧化膜，保護鋁不再被氧化，因而鋁制品通常具有較強的抗腐蝕性能。

【問題9】金屬鋁是活潑的金屬，能與酸反應，為什么能用鋁槽儲運濃H2SO4或濃HNO3？

【答案】常溫下濃H2SO4、濃HNO3能使鋁鈍化(在表面形成一層致密的氧化膜)，阻止反應繼續(xù)進行。

【問題10】實驗室能否用硫化物與鋁鹽溶液混合制取Al2S3？用離子方程式說明原因。

【問題11】Al既能溶于強酸，又能溶于強堿，所以說“Al既有金屬性，又有非金屬性”你認為這種說法是否恰當？為什么？

【答案】不恰當。金屬性是指元素的原子失電子的能力，非金屬性是指元素的原子得電子的能力。鋁不論是與酸反應還是與堿反應，都是失去3e-，化合價升高為+3價，在反應中均作還原劑，因而鋁具有較強的金屬性。

【問題12】明礬的凈水作用與液氯對自來水的消毒作用原理是否相同？

【答案】不同。明礬凈水只能除去水中的懸浮雜質，不能殺菌消毒，而液氯只能殺菌消毒，不能沉淀懸浮的雜質。

【問題13】在做鋁的燃燒實驗時，用坩鍋鉗夾住一小塊鋁箔，在酒精燈上加熱至其熔化，會看到的現(xiàn)象是鋁箔熔化，失去光澤，但熔化的鋁并不滴落。原因是

。

【答案】鋁箔加熱時與O2發(fā)生反應生成熔點很高的Al2O3薄膜，使內部的鋁被Al2O3包裹著，所以熔化的鋁不易滴下。

3.鐵及其化合物

【問題13】鐵、鋁遇濃硫酸或濃硝酸發(fā)生鈍化，是物理變化還是化學變化？

【答案】常溫下鐵、鋁遇冷的濃HNO3、濃H2SO4時表面會生成一層致密的氧化物薄膜，化學上稱為鈍化，屬于化學變化。

【問題14】鐵元素是典型的變價金屬元素，它在化合物中主要表現(xiàn)為+2價和+3價，請歸納總結：

(1)Fe單質通常與哪些氧化劑反應生成含+2價鐵元素的化合物？寫出有關反應的化學方程式或離子方程式。

(2)Fe單質通常與哪些氧化劑反應生成含+3價鐵元素的化合物？寫出有關反應的化學方程式。

【問題15】FeCl3、FeCl2和Fe(OH)3是否都可以通過化合反應制取？

【例2】(2016全國新課標Ⅱ)某班同學用如下實驗探究Fe2+、Fe3+的性質。回答下列問題：

(1)分別取一定量氯化鐵、氯化亞鐵固體，均配制成0.1 mol/L的溶液。在FeCl2溶液中需加入少量鐵屑，其目的是

。

(2)甲組同學取2 mL FeCl2溶液，加入幾滴氯水，再加入1滴KSCN溶液，溶液變紅，說明Cl2可將Fe2+氧化。FeCl2溶液與氯水反應的離子方程式為

。

(3)乙組同學認為甲組的實驗不夠嚴謹，該組同學在 2 mL FeCl2溶液中先加入0.5 mL煤油，再于液面下依次加入幾滴氯水和l滴KSCN溶液，溶液變紅，煤油的作用是________

。

(4)丙組同學取10 mL 0.1 mol/L KI溶液，加入6 mL 0.1 mol/L FeCl3溶液混合。分別取2 mL此溶液于3 支試管中進行如下實驗：

①第一支試管中加入1 mL CCl4充分振蕩、靜置，CCl4層呈紫色；

②第二只試管中加入1滴K3[Fe(CN)6] 溶液，生成藍色沉淀：

③第三支試管中加入1滴KSCN溶液，溶液變紅。

實驗②檢驗的離子是________(填離子符號)；實驗①和③說明：在I-過量的情況下，溶液中仍含有________(填離子符號)，由此可以證明該氧化還原反應為________。

(5)丁組同學向盛有H2O2溶液的試管中加入幾滴酸化的FeCl2溶液，溶液變成棕黃色，發(fā)生反應的離子方程式為________________；一段時間后，溶液中有氣泡出現(xiàn)，并放熱，隨后有紅褐色沉淀生成。產生氣泡的原因是________________；生成沉淀的原因是________________(用平衡移動原理解釋)。

北京市順義區(qū)第八中學)