常见元素的单质及其重要化合物
了解元素原子核外电子排布的周期性与元素性质递变的关系。重点掌握典型金属和典型非金属在周期表中的位置及与其性质的关系。了解其他常见金属和非金属元素的单质及其化合物。
1.ⅠA和ⅡA族元素??典型的金属
(1)了解金属钠的物理性质,掌握钠和镁的化学性质。
(2)从原子的核外电子排布,理解ⅠA、ⅡA族元素(单质、化合物)的相似性和递变性。
(3)以氢氧化钠为例,了解重要的碱的性质和用途。了解钠的重要化合物。
【导读】这部分历来是高考的重点和难点。钠及其化合物的性质,碱金属元素性质的比较,焰色反应等都是考查重点。此外,还要注意差量法、守恒法等计算题的解题技巧。
【试题举例】在一定条件下,将钠与氧气反应的生成物1.5 g溶于水,所得溶液恰好能被80 mL浓度为0.5 mol/L的HCl溶液中和,则生成物的成分是( )
A.Na2O B.Na2O2
C.Na2O和Na2O2 D.Na2O2和NaO2
【答案】C
【解析】由Na元素守恒可知,n(Na)=n(HCl)=0.08 L×0.5 mol/L=0.04 mol,若Na完全转化为Na2O,其质量为0.04 mol/2×62 g/mol=1.24 g;若完全转化为Na2O2,为1.56 g;完全转化为NaO2,为1.1 g。而1.56 g1.5 g1.24 g1.1 g,根据平均值原理,可判断答案选C。
【试题举例】(2006?北京)X、Y、Z、W四种化合物均由短周期元素组成,其中X含有四种元素,X、Y、Z的焰色反应均为黄色,W为无色无味气体。这四种化合物具有下列转化关系(部分反应物、产物及反应条件已略去)。
请回答:
(1)W的电子式是____________________。
(2)X与Y在溶液中反应的离子方式是________________________________________________________________________。
(3)X含有的四种元素之间(二种、三种或四种)可组成多种化合物,选用其中某些化合物,利用下图装置(夹持固定装置已略去)进行实验,装置Ⅲ中产生白色沉淀,装置V中可收集到一种无色气体。
①装置Ⅰ中反应的化学方程式是____________________。装置Ⅱ中物质的化学式是____________________。
②用X含有的四种元素中的两种组成的某化合物,在催化剂存在下制备并收集纯净干燥的装置V中气体,该化合物的化学式是__________________,所需仪器装置是__________________(从上图选择必要装置,填写编号)。
(4)向Z溶液中通入氯气,可制得某种生产和生活中常用的漂白、消毒的物质,同时有X生成,该反应的化学方程式是____________________。
【答案】(1)
(2)HCO3+OH-===CO23+H2O
(3)①Na2CO3+H2SO4===Na2SO4+H2O+CO2↑(或2NaHCO3+H2SO4===Na2SO4+2H2O+2CO2↑) Na2O2 ②H2O2 Ⅰ、Ⅳ、Ⅴ
(4)2Na2CO3+Cl2+H2O===NaClO+NaCl+2NaHCO3
2.卤族元素??典型的非金属
(1)以氯为例,了解卤族元素的物理性质和化学性质。
(2)从原子的核外电子排布,理解卤族元素(单质、化合物)的相似性和递变性。
(3)掌握氯气的化学性质,了解几种重要的含卤素化合物的性质和用途。
【导读】应该把卤素放在典型非金属的高度来重点复习。
【试题举例】(2006?上海)已知常温下氯酸钾与浓盐酸反应放出氯气,现按下图进行卤素的性质实验。玻璃管内装有分别滴有不同溶液的白色棉球,反应一段时间后,对图中指定部位颜色描述正确的是( )
①
②
③
④
A
黄绿色
橙色
蓝色
白色
B
无色
橙色
紫色
白色
C
黄绿色
橙色
蓝色
无色
D
黄绿色
无色
紫色
白色
【答案】A
【解析】这是卤素性质的微型实验。①的反应为KClO3+6HCl(浓)===KCl+3Cl2↑+3H2O,生成的Cl2为黄绿色的气体;②的反应为2NaBr+Cl2===2NaCl+Br2,Br2溶于水为橙色;③的反应为2KI+Cl2===2KCl+I2,I2与淀粉作用出现蓝色;④的反应为Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O,白色棉球颜色没有变化。
3.其他常见的非金属元素(如:H、O、S、N、P、C、Si)
(1)了解这些元素的单质及某些氧化物、氢化物的性质。
(2)以Na2O2为例,了解过氧化物的性质。
(3)掌握硫酸、硝酸的化学性质。
(4)以硫酸为例,了解化工生产中化学反应原理的确定。初步了解原料与能源的合理利用、“三废处理”与环境保护以及生产过程中的综合经济效益问题。
(5)了解常见盐类的性质和用途。
(6)初步了解常见化肥的基本性质。
(7)了解硫、氮、碳的氧化物对大气的污染及其防治。
(8)初步了解氟氯烃、含磷洗涤剂及粉尘对环境及人类健康的影响。
(9)初步了解生活用水的净化及污水处理的基本原理。
4.其他常见的金属(如:Fe、Al)
(1)了解金属的通性及金属冶炼的一般原理。初步了解金属的回收和资源保护。
(2)掌握Fe和Al的化学性质。
(3)了解常见金属的活动顺序。
(4)以Fe(Ⅱ)、Fe(Ⅲ)的相互转化为例,理解变价金属元素的氧化还原性。
(5)了解铝的重要化合物。
(6)初步了解合金的概念。
5.了解在生活和生产中常见的无机化合物的性质和用途。
6.以上各部分知识的综合应用。
【试题举例】下列有关工业生产的叙述正确的是( )
A.合成氨生产过程中将NH3液化分离,可加快正反应速率,提高N2、H2的转化率
B.硫酸工业中,在接触室安装热交换器是为了利用SO3转化为H2SO4时放出的热量
C.电解饱和食盐水制烧碱采用离子交换膜法,可防止阴极室产生的Cl2进入阳极室
D.电解精炼铜时,同一时间内阳极溶液铜的质量比阴极析出铜的质量小
【答案】D
【解析】A中分离液氨只能使逆反应速度降低,未影响正反应速度。B中热交换装置利用的是SO2催化氧化放出的热量。C中Cl2在阳极生成。D电解精炼铜时阳极含有杂质,杂质金属如铁能失去电子进入溶液,同时铜离子得到电子在阴极析出,因此D正确。
【试题举例】某课外小组对一些金属单质和化合物的性质进行研究。
(1)下表为“铝与氯化铜溶液反应”实验报告的一部分:
实验步骤
实验现象
将打磨过的铝片(过量)放入一定浓度的CuCl2溶液中
产生气泡,析出疏松的红色固体,溶液逐渐变为无色
反应结束后分离出溶液备用
红色固体用蒸馏水洗涤后,置于潮湿空气中
一段时间后固体由红色变为绿色[视其主要成分为Cu2(OH)2CO3]
按反应类型写出实验中发生反应的化学方程式各一个(是离子反应的只写离子方程式)
置换反应:________________________________________________________________________;
化合反应:________________________________________________________________________。
(2)用石墨作电极,电解上述实验分离出的溶液,两极产生气泡。持续电解,在阴极附近的溶液中还可以观察到的现象是____________________。解释此现象的离子方程式是____________________。
(3)工业上可用铝与软锰矿(主要成分为MnO2)反应来冶炼金属锰。
①用铝与软锰矿冶炼锰的原理是(用化学方程式来表示)________________________________。
②MnO2在H2O2分解反应中作催化剂。若将适量MnO2加入酸化的H2O2的溶液中,MnO2溶解产生Mn2+,该反应的离子方程式是________________。
【答案】(1)2Al+6H+===2Al3++3H2↑或2Al+3Cu2+===2Al3++3Cu
2Cu+O2+H2O+CO2===Cu2(OH)2CO3
(2)白色沉淀生成,后沉淀逐渐溶解至消失
Al3++3OH-===Al(OH)3↓
Al(OH)3+OH-===AlO2+2H2O
(3)①3MnO2+4Al=(高温)3Mn+2Al2O3
②MnO2+H2O2+2H+===Mn2++O2↑+2H2O
【解析】氯化铜中Cu2+发生水解使溶液显酸性:Cu2++2H2O??Cu(OH)2↓+2H+,铝会与酸反应生成氢气:2Al+6H+===2Al3++3H2↑,或与Cu2+发生置换反应:2Al+3Cu2+===2Al3++3Cu;生成的氯化铝溶液电解,会生成氢气、氯气,水的电离平衡发生移动,还会使溶液显碱性:2Cl-+2H2O===2OH-+H2↑+Cl2↑,生成的碱与铝离子反应:Al3++3OH-===Al(OH)3↓、Al(OH)3+OH-===AlO2+2H2O;适量MnO2加入酸化的H2O2的溶液中,MnO2溶解产生Mn2+,可判断H2O2被氧化为O2,该反应的离子方程式是MnO2+H2O2+2H+===Mn2++O2↑+2H2O。
【试题举例】U、V、W、X、Y、Z是原子序数依次增大的六种常见元素。Y的单质在W2中燃烧的产物可使品红溶液褪色。Z和W元素形成的化合物Z3W4具有磁性。U的单质在W2中燃烧可生成UW和UW2两种气体。X的单质是一种金属,该金属在UW2中剧烈燃烧生成黑、白两种固体。
请回答下列问题:
(1)V的单质分子的结构式为__________;XW的电子式为__________;
Z元素在周期表中的位置是__________。
(2)U元素形成的同素异形体的晶体类型可能是(填序号)__________。
①原子晶体 ②离子晶体 ③分子晶体 ④金属晶体
(3)U、V、W形成的10电子氢化物中,U、V的氢化物沸点较低的是(写化学式)__________;V、W的氢化物分子结合H+能力较强的是(写化学式)__________,用一个离子方程式加以证明____________________________。
(4)YW2气体通入BaCl2和HNO3的混合溶液,生成白色沉淀和无色气体VW,有关反应的离子方程式为____________________________________,由此可知VW和YW2还原性较强的是(写化学式)__________。
【答案】(1)NN Mg2+[ ]2- 第四周期第Ⅷ族
(2)①③
(3)CH4 NH3 NH3+H3O+===NH4+H2O
(4)3SO2+2NO3+3Ba2++2H2O===3BaSO4↓+2NO+4H+ SO2
有机化学基础
1.了解有机化合物数目众多和异构现象普遍存在的本质原因。
2.理解基团、官能团、同分异构体、同系物等概念。能够识别结构式(结构简式)中各原子的连接次序和方式、基团和官能团。能够辨认同系物和列举同分异构体。了解烷烃的命名原则。
3.以一些典型的烃类化合物为例,了解有机化合物的基本碳架结构。掌握各类烃(烷烃、烯烃、炔烃、芳香炔)中各种碳碳键、碳氢键的性质和主要化学反应。
4.以一些典型的烃类衍生物(乙醇、溴乙烷、苯酚、甲醛、乙醛、乙酸、乙酸乙酯、脂肪酸、甘油酯、多羟基醛、氨基酸等)为例,了解官能团在化合物中的作用。掌握各主要官能团的性质和主要化学反应。
5.了解石油化工、农副产品化工、资源综合利用及污染和环保的概念。
6.了解在生活和生产中常见有机物的性质和用途。
7.以葡萄糖为例,了解糖类的基本组成和结构、主要性质和用途。
8.了解蛋白质的基本组成和结构、主要性质和用途。
9.初步了解重要合成材料的主要品种的主要性质和用途。理解由单体通过聚合反应生成高分子化合物的简单原理。
10.通过上述各类化合物的化学反应,掌握有机反应的主要类型。
11.综合应用各类化合物的不同性质,进行区别、鉴定、分离、提纯或推导未知物的结构简式。组合多个化合物的化学反应,合成具有指定结构简式的产物。
【导读】本部分内容近几年来以选择题和有机推断为主。重点有:有机物的燃烧规律,有机反应类型,官能团的性质和转化,同分异构体的书写等。复习时要联系生产、生活、科技、环保等领域。
【试题举例】仔细分析下列表格中烃的排列规律,判断排列在第15位的烃的分子式是( )
1
2
3
4
5
6
7
8
9
……
C2H2
C2H4
C2H6
C3H4
C3H6
C3H8
C4H6
C4H8
C4H10
……
A.C6H12 B.C6H14 C.C7H12 D.C7H14
【答案】B
【解析】观察,序列中每3个一组,重复着CnH2n-2,CnH2n,CnH2n+2(假设n=m+1,第一组m=1)的分子式。第15位为第5组中的第3个,满足CnH2n+2的分子式,且n=m+1=5+1=6,故分子式为C6H14。
【试题举例】莽草酸是一种合成治疗禽流感药物达菲的原料,鞣酸存在于苹果、生石榴等植物中。下列关于这两种有机化合物的说法正确的是( )
OHHOHOCOOH OHHOHOCOOH
A.两种酸都能与溴水反应
B.两种酸遇三氯化铁溶液都显色
C.鞣酸分子与莽草酸分子相比多了两个碳碳双键
D.等物质的量的两种酸与足量金属钠反应产生氢气的量相同
【答案】AD
【解析】莽草酸中含有碳碳双键,能与溴水发生加成反应;鞣酸中酚羟基邻位碳上有氢原子,能与溴水发生取代反应,选项A正确。莽草酸分子中无酚羟基,遇三氯化铁溶液不显色,选项B错。鞣酸分子苯环中的碳碳键不是普通碳碳双键,而是介于单键和双键之间的一种特殊的化学键,选项C错。1 mol莽草酸、鞣酸分别含有4 mol羟基,与足量金属钠反应都可产生氢气2 mol,选项D正确。
【试题举例】下图中A、B、C、D、E、F、G均为有机化合物。
根据上图回答问题:
(1)D的化学名称是__________。
(2)反应③的化学方程式是____________________。(有机物须用结构简式表示)
(3)B的分子式__________。A的结构简式是__________。反应①的反应类型是__________。
(4)符合下列3个条件的B的同分异构体数目有__________个。
?)含有邻二取代苯环结构 ?)与B有相同官能团 ?)不与FeCl3溶液发生显色反应
写出其中任意一个同分异构体的结构简式:________________________________________________________________________。
(5)G是重要的工业原料,用化学方程式表示G的一种重要的工业用途:____________________。
【答案】(1)乙醇
(2)CH3CH2OH+CH3COOH—→浓硫酸△CH3COOCH2CH3+H2O
(3)C9H10O3
CH2COOCH2CH3CH2OOCCH3 水解反应
(4)3 COOHCHCH3OHCH3CHCOOHOHCOOHCH2CH2OH(任写一个即可)
(5)nCH2===CH2—→催化剂加热、加压?CH2?CH2?
或CH2===CH2+H2O—→催化剂加热、加压CH3CH2OH(任写一个即可)
Ⅲ.命题要求
要以能力测试为主导,考查学生对所学相关课程基础知识、基本技能的掌握程度和综合运用所学知识分析、解决问题的能力。要重视理论联系实际,关注科学技术、社会经济和生态环境的协调发展;要重视对考生科学素养的考查。
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