2019年高考化学大串讲专题07元素及其化合物教案

专题07元素及其化合物一．钠

1.氧化钠和过氧化钠物质氧化钠过氧化钠色、态白色固体淡黄色固体化学式Na2ONa2O2类别碱性氧化物过氧化物氧元素的化合价-2-1稳定性较稳定稳定与H2O反应的方程式Na2O+H2O=2NaOH2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑与CO2反应的方程式Na2O+CO2=Na2CO32Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2氧化性、漂白性无有用途制NaOH呼吸面具、漂白剂

2.重要的钠盐名称碳酸钠碳酸氢钠化学式Na2CO3NaHCO3俗名纯碱、苏打小苏打主要性质色态白色固体粉末细小白色晶体水溶性易溶易溶，但比碳酸钠小热稳定性稳定不稳定与H＋反应CO32-+H+=CO2↑+H2O慢H++HCO3-=CO2↑+H2O快与碱反应Ca（OH）2Ca2++CO32-=CaCO3↓Ca（OH）2过量Ca2++OH-+HCO3-=CaCO3↓+H2OCa（OH）2少量Ca2++2OH-+2HCO3-=CaCO3↓+2H2O+CO32-盐氯化钙Ca2++CO32-=CaCO3↓不反应硫酸铝2Al3++3CO32-=3CO2↑+Al（OH）3Al3++3HCO3-=Al（OH）3↓+3CO2↑主要用途制玻璃，制皂，造纸，纺织发酵粉，制药，灭火剂相互转化例1如图是模拟“侯氏制碱法”制取NaHCO3的部分装置下列操作正确的是A．a通入CO2，然后b通入NH3，c中放碱石灰B．b通入NH3，然后a通入CO2，c中放碱石灰C．a通入NH3，然后b通入CO2，c中放蘸稀硫酸的脱脂棉D．b通入CO2，然后a通入NH3，c中放蘸稀硫酸的脱脂棉【答案】C二．铝

1.镁和铝金属项目镁（Mg）铝（Al）原子结构原子最外层2个电子原子最外层3个电子原子半径

1.60×10－10m

1.43×10－10m化合价+2+3单质性质物理性质镁和铝都是密度较小、熔点较低、硬度较小的银白色金属，但镁和铝相比较，铝的硬度比镁的稍大，熔点和沸点都是铝比镁的高活泼性较活泼较活泼抗腐蚀性在空气中都能跟氧气反应，表面覆盖一层致密而坚硬的氧化物薄膜，都具有搞腐蚀性能与O2反应2Mg+O2=2MgO4Al+3O2=2Al2O3与卤素单质、硫等反应Mg+Cl2MgCl2Mg+SMgS2Al+3Cl22AlCl32Al+3SAl2S3与酸反应Mg+2H+=Mg2++H2↑2Al+6H+=2Al3++3H2↑与水反应Mg+2H2OMg（OH）2+H2↑不反应与碱反应不反应2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑与氧化物反应2Mg+CO22MgO+C2Al+Fe2O32Fe+Al2O3结论镁、铝均为较活泼的金属，但镁的金属性强于铝解释核电荷数镁小于铝，而原子半径镁大于铝，故核对最外层的电子引力镁小于铝，即Al比Mg难失电子，金属性弱于Mg主要用途镁合金汽车、飞机制造、照明弹等铝合金汽车、船舶、飞机制造、防锈油漆、导线、电缆等

2.MgO与Al2O3的比较MgOAl2O3物理性质均为白色粉末，不溶于水，熔点高（MgOAl2O3），是优良的耐火材料化学性质与热水反应MgO+H2OMg（OH）2与水不反应碱性氧化物MgO+H+=Mg2++H2O两性氧化物Al2O3+6H+=2Al3++3H2OAl2O3+2OH-=2AlO2-+H2O

3.MgOH2与AlOH3的比较MgOH2AlOH3物理性质均为白色固体，不溶于水化学性质不稳定性不稳定性碱性两性制备Mg2++2OH-=MgOH2↓Mg2++2NH3·H2O=MgOH2↓+2NH4+Al3++3NH3·H2O=AlOH3↓+3NH4+不用强碱AlO2-+CO2+2H2O=AlOH3↓+HCO3-不用强酸例2某同学在实验室利用氢氧化钠、盐酸分离铁粉和铝粉混合物，转化关系如下如所示下列说法不正确的是（）A．x为NaOH溶液，y为盐酸B．a→b发生的反应为AlO2-+H++H2O=AlOH3↓C．按照本流程，x和y调换后也能达到实验目的D．b、c既能与强酸又能与强碱反应【答案】C三．铁

1.铁原子结构和性质铁是过渡元素，原子结构示意图，位于第四周期，第Ⅷ族，主要化合价+

2、+3物理性质银白色光泽、密度大，熔沸点高，延展性、导电、导热性较好、能被磁铁吸引化学性质性质铁与非金属反应 2Fe+3Cl22FeCl3Fe+SFeS3Fe+2O2Fe3O4Fe+I2=FeI2与盐酸反应 Fe+2HCl====FeCl2+H2↑遇冷浓硝酸、浓硫酸钝化；与氧化性酸反应不产生H2，且氧化性酸过量时生成Fe3+与盐溶液反应 Fe+CuSO4=CuSO4+FeFe+2Fe3+=3Fe2+与水反应3Fe+4H2OgFe3O4+4H

22.铁的氧化物物质FeOFe2O3铁红Fe3O4磁性氧化铁化合价+2+2+

2、+3色、态黑色粉未红棕色粉未黑色晶体水溶性均不溶于水和H+反应FeO+2H+=Fe2++H2OFe2O3+6H+=2Fe3++3H2OFe3O4+8H+=2Fe3++Fe2++4H2O与CO的反应FexOy+yCOxFe+yCO2稳定性在空气中氧化为Fe3O4空气中稳定在空气中稳定制备高温熔融，过量的铁与O2反应2Fe+O22FeO氢氧化铁加热分解2FeOH3Fe2O3+3H2O铁在氧气中燃烧3Fe+2O2Fe3O4Fe3O4中有1/3的Fe是+2价，有2/3的Fe是+3价，可写成FeO·Fe2O3，但不能认为Fe3O4是FeO和Fe2O3的混合物，实际上是纯净物

3.铁的氢氧化物物质氢氧化亚铁FeOH2氢氧化铁FeOH3色态白色固体红褐色固体水溶性难溶于水与酸反应FeOH2+2H+=Fe2++2H2OFeOH3+3H+=Fe3++3H2O与强氧化酸反应3FeOH2+10HNO3=3FeNO33+NO↑+8H2OFeOH3+3H+=Fe3++3H2O稳定性不稳定，易被空气中的氧气氧化，颜色变化白色→灰绿色→红褐色4FeOH2+O2+2H2O=4FeOH3较稳定空气中久置会部分失水成铁锈受热易分解实验室制备

①煮沸蒸馏水，赶走溶解的氧气

②煮沸NaOH溶液，赶走溶解的氧气

③配制FeSO4溶液，加少量的还原铁粉

④用长滴管将NaOH溶液送入FeSO4溶液液面以下Fe2++2OH-=FeOH2↓铁盐与可溶性碱反应Fe3++3OH-=FeOH3↓

4.Fe2+、Fe3+离子的检验方法方法Fe2+Fe3+观察溶液颜色浅绿色黄色加碱溶液先产生白色沉淀，迅速变为灰绿色，最后变为红褐色产生红褐色沉淀加SCN—溶液无现象变红加苯酚溶液无现象变为紫色Fe2+、Fe3+离子的应用⑴共存问题

①Fe2+在酸性条件下不能与强氧化性离子共存，如NO

3、MnO

4、ClO等不能　发生复分解和双水解反应的离子共存，如OH、CO32、HCO

3、S2、SO32等

②Fe3+不能与还原性离子共存，如I、S2、SO32等不能与发生复分解和双水解反应的离子共存，如OH、CO32、HCO

3、AlO2等；不能与SCN共存；不能与苯酚共存⑵分离与提纯

①FeCl2（杂质FeCl3），加入铁钉或铁粉后过滤

②FeCl3（杂质FeCl2），通入Cl2或滴加氯水或加入“绿色”氧化剂H2O2离子方程式:2Fe2++H2O2+2H+2Fe3++2H2O例3FeCl3易潮解、易升华，实验室制备FeCl3的装置如图所示加热和夹持装置略去下列说法正确的是（）A．导管g的作用是增强装置的气密性B．试剂X和试剂Y分别为浓硫酸、饱和食盐水C．直接用E接收产物比用导管连接的优点是可防止堵塞D．出于简化装置的目的，F装置可拆除【答案】C四．碳和硅

1.硅硅的存在和物理性质⑴存在只以化合态存在，主要以SiO2和硅酸盐的形式存在于地壳岩层里，在地壳中含量居第二位⑵物理性质晶体硅是一种灰黑色固体，具有金属光泽，硬而脆的固体，熔沸点较高，能导电，是良好的半导体材料硅的化学性质⑴与单质（O

2、F2）反应　Si+O2SiO2Si+2F2==SiF4⑵与酸（HF）反应　Si+4HF=SiF4↑+2H2↑⑶与强碱（如NaOH）溶液反应Si+2NaOH+H2O==Na2SiO3+2H2↑用途制造半导体、计算机芯片、太阳能电池

2.CO2和SiO2的比较物质二氧化硅二氧化碳晶体类型原子晶体分子晶体物理性质硬度大、熔沸点高、常温下为固体、不溶于水熔沸点低，常温下为气体，微溶于水化学性质

①与水反应不反应CO2+H2OH2CO3

②与酸反应SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O不反应

③与碱反应SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O盛碱液的试剂瓶用橡皮塞CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O或CO2+NaOH=2NaHCO3

④与盐反应SiO2+Na2CO3＝Na2SiO3+CO2↑SiO2+CaCO3＝CaSiO3+CO2↑CaClO2+CO2+H2O=CaCO3↓+2HClOCO2+Na2CO3+H2O=2NaHCO3

⑤与碱性氧化物反应SiO2+CaO＝CaSiO3CO2+Na2O＝Na2CO3

⑥与碳反应SiO2+2C2CO↑+SiCO2+C2CO主要用途制光学仪器、石英玻璃水晶可制作饰品，常用来制造通讯材料光导纤维化工原料、灭火剂干冰用作制冷剂，人工降雨

3.硅酸及硅酸盐硅酸⑴　物理性质与一般的无机含氧酸不同，硅酸难溶于水⑵　化学性质

①.弱酸性是二元弱酸，酸性比碳酸弱，与NaOH溶液反应的化学方程式为H2SiO3+2NaOH==Na2SiO3+2H2O

②.不稳定性受热易分解，化学方程式为H2SiO3H2O+SiO2⑶制备通过可溶性硅酸盐与其他酸反应制得，如Na2SiO3溶液与盐酸反应Na2SiO3+2HCl==H2SiO3↓+2NaCl⑷　用途硅胶可用作干燥剂、催化剂的载体等硅酸盐定义硅酸盐是由硅、氧、金属所组成的化合物的总称⑴硅酸盐结构复杂，一般不溶于水，性质很稳定通常用氧化物的形式来表示其组成例如硅酸钠Na2SiO3（Na2O·SiO2），高岭石Al2Si2O5OH4（Al2O3·2SiO2·2H2O）书写顺序为活泼金属氧化物→较活泼金属氧化物→二氧化硅→水注意事项

①氧化物之间以“·”隔开；

②计量数配置出现分数应化为整数例如钾长石KAlSi3O8不能写成K2O·Al2O3·3SiO2，应写成K2O·Al2O3·6SiO2⑵硅酸钠Na2SiO3，其水溶液俗名水玻璃，是一种无色粘稠液体，是一种矿物胶，用作黏合剂

4.常见无极非金属材料及其主要用途

1.传统的无极非金属材料硅酸盐产品水泥玻璃陶瓷原料石灰石、黏土纯碱、石灰石、石英黏土反应原理发生复杂的物理化学变化SiO2+Na2CO3Na2SiO3+CO2↑SiO2+CaCO3CaSiO3+CO2↑发生复杂物理化学变化主要设备水泥回转窑玻璃窑陶瓷窑主要成分3CaO·SiO

2、2CaO·SiO

2、3CaO·Al2O3Na2SiO

3、CaSiO

3、SiO2反应条件高温高温高温例4下列关于硅及二氧化硅的说法中正确的是（  ）A．高纯度的硅可用于制造计算机芯片B．SiO2的物理性质与CO2类似C．熔融烧碱样品使用的器皿是石英坩埚D．光导纤维的主要成分是Si【答案】A五．硫

1.硫在自然界的存在

（1）游离态硫单质俗称硫磺，主要存在于火山喷口附近或地壳的岩层里

（2）化合态主要以硫化物和硫酸盐的形式存在有关的化学式为硫铁矿FeS

2、黄铜矿CuFeS

2、生石膏CaSO4·2H2O、芒硝Na2SO4·10H2O

2.物理性质淡黄色固体，不于水，可溶于酒精，易溶于CS2（用于洗涤沾有硫的容器），熔沸点都很低

3.硫的化学性质

①氧化性与绝大多数金属反应与铁反应Fe+SFeS、与铜反应2Cu+SCu2S与非金属反应H2+SH2S

②还原性与氧气发生反应S＋O2SO2与强氧化剂反应浓HNO3反应

③自身氧化还原反应3S+6NaOH===2Na2S+Na2SO3+3H2O二氧化硫和三氧化硫

1.二氧化硫

（1）物理性质颜色气味毒性密度溶解性无色刺激性有比空气大易溶（1:40）

（2）化学性质⑴酸性氧化物---亚硫酐

①二氧化硫与水反应SO2 +H2OH2SO3亚硫酸使紫色石蕊试液变红.

②二氧化硫与碱的反应SO2少量SO2 +2NaOH==Na2SO3+H2O；SO2过量SO2 +NaOH==NaHSO3[SO2 +2NaOH==Na2SO3+H2O；Na2SO3+H2O+SO2==2NaHSO3]

③与碱性氧化物反应SO2+CaO==CaSO3⑵二氧化硫的氧化性SO2+2H2S===3S↓+2H2O⑶二氧化硫的还原性

①SO2＋O22SO3

②与卤素单质反应SO2+Br2+2H2O=H2SO4+2HBrSO2+Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl

③与某些强氧化剂的反应2KMnO4+2H2O+5SO2===K2SO4+2MnSO4+2H2SO4⑷漂白性品红溶液中通入SO2，再回热变为红色⑸用途制H2SO4；作漂白剂；杀菌，消毒

2.三氧化硫

（1）物理性质又名硫酸酐，是一种无色易挥发的晶体，溶点

16.80C，沸点

44.80C，标况下为固体

（2）化学性质具有酸的氧化物的通性，与水反应放出大量的热，具有较强的氧化性硫的氧化物对大气的污染;酸雨的pH小于

5.6硫酸

1.物理性质难挥发；与水以任意比例互溶，溶解时可放出大量热稀释浓硫酸的方法是把浓硫酸沿器壁慢慢注入水里，并边加加搅拌

2.浓硫酸的特性吸水性常用作干燥剂，但不能干燥NH

3、H2S、HBr、HI脱水性将有机物中的氢氧原子以21比例脱去，如使蔗糖碳化强氧化性;铁、铝遇浓硫酸钝化与铜反应Cu+2H2SO4CuSO4+SO2↑+2H2O与碳反应;C+2H2SO4CO2↑+2SO2↑+2H2O

3.SO42-的检验（干扰离子可能有CO32-、SO32-、SiO32-、Ag＋、PO43－等）待测液，加过量盐酸酸化，变为澄清液，再加BaCl2溶液，有白色沉淀生成，说明待测液中含有SO42-离子1H2O2的不稳定性、氧化性和还原性双氧水H2O2的水溶液因具有强氧化性而能漂白，双氧水的氧化产物是O2，还原产物是H2O能使酸性KMnO4溶液褪色，具有弱酸性2SO2具有酸性氧化物的通性、漂白性和还原性

①SO2能使品红溶液褪色，但不能漂白酸碱指示剂，品红溶液可以用来检验SO2，但不能用来吸收SO2

②SO2能使溴水、酸性KMnO4溶液褪色，表现SO2的还原性，不是漂白性3浓H2SO4具有吸水性、脱水性和强氧化性不活泼金属如Cu和浓H2SO4反应必须加热，常温下反应太慢，且随着反应的进行，硫酸变稀，反应逐渐停止Al、Fe等金属遇冷的浓硫酸会钝化例5以SO2为原料，通过下列工艺可制备化工原料H2SO4和清洁能源H2下列说法中不正确的是A．该生产工艺中Br2被循环利用B．在电解过程中，电解槽阴极附近溶液的pH变大C．原电池中负极发生的反应为SO2+2H2O-2e-=SO42-+4H+D．该工艺总反应的化学方程式表示为SO2+Br2+2H20=2HBr+H2SO4【答案】D六．氯气Cl21．物理性质常温、常压下，氯气是是黄绿色、有刺激性气味的气体；有毒，密度比空气大；常温、常压下的溶解度为1:2，易液化2．化学性质

（1）与金属单质反应a．与Na反应2Na＋Cl22NaCl现象产生白烟b．与Cu反应Cu＋Cl2CuCl2，现象产生棕黄色的烟c．与Fe反应2Fe＋3Cl22FeCl3，现象产生棕色的烟注常温下干燥的氯气或液氯不与铁反应，所以液氯通常储存在钢瓶中

（2）与非金属单质反应a.与氢气反应H2＋Cl22HCl，现象发出苍白色火焰，瓶口有白雾生成注H2＋Cl22HCl（会发生爆炸）——不可用于工业制盐酸

（3）与水反应溶于水的氯气部分与水反应Cl2+H2OHCl+HClO（Cl2＋H2OH++Cl-＋HClO）

（4）与碱反应a.与氢氧化钠反应Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2OCl2+2OH–=Cl–+ClO–+H2Ob.与氢氧化钙反应2Cl2+2CaOH2=CaCl2+CaClO2+2H2OCl2+2OH–=Cl–+ClO–+H2O漂白粉的成分是CaCl2和CaClO2有效成分是CaClO2漂白原理CaClO2+CO2+H2O=CaCO3↓+2HClO；漂白粉失效2HClO=2HCl+O2↑，（见光易分解）

（5）氯气与还原性物质反应

①与NaBr Cl2+2NaBr=2NaCl+Br2

②与FeBr2少量3Cl2+2FeBr2=2FeCl3+2Br2

③与SO2混合通入水中Cl2+SO2+2H2O=H2SO4+2HCl（Cl2+SO2+2H2O=4H++SO42–+2Cl–）与Na2SO3反应Cl2＋SO32－＋H2O=SO42-－＋2Cl－＋2H+氯水成分的复杂性和多样性1．反应原理及成分（三分四离三种分子和四种离子）Cl2+H2OHCl+HClOHCl=H++Cl—HClOH++ClO—H2OH++OH—新制氯水中，主要存在的分子有三种Cl

2、H2O、HClO；离子有四种H+、Cl—、ClO—、OH—2．氯水的性质氯水在与不同物质发生反应时，表现出成分的复杂性和氯水性质的多样性成分表现的性质反应实例Cl—沉淀反应Ag++Cl—=AgCl↓H+强酸性CaCO3+2H+=Ca2+CO2↑+H2O滴入紫色石蕊试液先变红，后褪色HClO

①弱酸性

②强氧化性HClO+OH—=ClO—+H2O漂白、杀菌、消毒Cl2

①强氧化性

②呈黄绿色

③加成反应Cl2+2KI=2KCl+I2Cl2+SO2+2H2O=2HCl+H2SO4Cl2+CH2=CH2→CH2Cl—CH2ClH2O无水CuSO4粉末变蓝CuSO4+5H2O=CuSO4·5H2O提示

（1）氯水通常密封保存于棕色试剂瓶中（见光或受热易分解的物质均保存在棕色试剂瓶中）；

（2）Cl2使湿润的蓝色石蕊试纸先变红，后褪为白色3．影响Cl2+H2OHCl+HClO平衡移动的因素

（1）当加入可溶性氯化物时，c（Cl—）增大，平衡左移，因此可用排饱和食盐水法——降低Cl2的溶解度来收集Cl2，也可用饱和食盐水除去Cl2中的杂质HCl

（2）当加浓盐酸时，c（H+）和c（Cl—）都增大，平衡左移，因此可用次氯酸盐和浓盐酸作用来制取Cl2或测漂白粉中的“有效氯”；当加入CaCO3和Na2CO3时，c（H+）减少，平衡右移，可使氯水中c（HClO）增大，增强漂白的作用

（3）当加入碱时，c（H+）和c（HClO）都减少，平衡右移，实验室经常用浓强碱吸收未反应完的Cl2，用于工业制漂白粉和漂白液

（4）氯水光照后，因HClO分解，平衡右移，故氯水须避光贮存，最好现用现制，否则久置的氯水就会成为盐酸4．漂白剂漂白原理比较物质漂白原理漂白特点能漂白的物质活性炭吸附漂白物理漂白，不可逆一般用于溶液漂白次氯酸次氯酸盐过氧化钠过氧化氢强氧化性进行漂白氧化还原漂白，不可逆可以漂白所有有机色质二氧化硫二氧化硫与有色物质化合生成不稳定的无色物质化合性漂白，可逆具有选择性，如品红、棉、麻、草等3．氯气的制备⑴实实验室制法

①原理MnO2+4HCl浓MnCl2+Cl2↑+2H2O2KMnO4+16HCl=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O

②主要装置固+液气

③收集方法向上排空气法或排饱和食盐水的方法

④除杂方法用饱和食盐水除去HCl

⑤干燥浓H2SO4

⑥验满湿润的淀粉碘化钾试纸放到集气瓶口，变蓝

⑦检验使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝

⑧尾气处理用NaOH溶液吸收尾气⑵工业制法原理2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑例6Cl2O黄棕色具有强烈刺激性气味的气体，是一种强氧化剂，易溶于水且会与水反应生成次氯酸，与有机物、还原剂接触或加热时会发生燃烧并爆炸种制取Cl2O的装置如图所示已知:C12O的熔点为-116℃，沸点为

3.8℃，Cl2的沸点为-

34.6℃；HgO+2Cl2=HgCl2+Cl2O下列说法不正确的是A．装置

②、

③中盛装的试剂依次是饱和食盐水和浓硫酸B．通入干燥空气的目的是将生成的Cl2O稀释减少爆炸危险C．从装置

⑤中逸出气体的主要成分是Cl2OD．装置

④与

⑤之间不用橡皮管连接，是为了防止橡皮管燃烧和爆炸【答案】C七．氮1N的非金属性很强，但由于N≡N的键能大，因此N2很稳定要理解氮的固定和雷雨发庄稼的原理氮氧化物是造成酸雨、臭氧层空洞和光化学烟雾的主要原因；NO2和Br2一样，均为红棕色气体，可用水、AgNO3溶液鉴别NO2和Br22硝酸不论浓稀，均有强氧化性浓硝酸遇蓝色石蕊试纸先变红后变白，浓硫酸遇蓝色石蕊试纸先变红后变黑Al和Fe遇冷的浓H2SO4和浓HNO3会钝化，加热可破坏钝化膜硝酸、硝酸银溶液均保存在棕色细口瓶中，工业浓硝酸通常呈黄色3在高温下NH3具有强还原性，和H

2、CO一样均可还原CuO，NH3催化氧化的产物是NO，而不是NO2NH3遇挥发性酸均产生白烟，NH

3、HCl均可用水进行喷泉实验，水溶性小的气体可用其他溶剂进行喷泉实验4制NH3可用氯化铵与熟石灰共热，也可用浓氨水与氧化钙、氢氧化钠固体、碱石灰反应或加热浓氨水氨气不能用浓硫酸、无水氯化钙、五氧化二磷干燥例7中学化学常见物质A、B、C、D、E、X存在下图转化关系部分生成物和反应条件已略去下列推断错误的是A．若D为NaCl且A可与C反应生成B则E可能是CO2B．若D是一种白色沉淀，在空气中最终变为红褐色，则A可能是铁C．若D是一种强碱，则A．B．C均可与X反应生成DD．若D是一种强酸，则A既可是单质也可是化合物，且D可与铜反应生成B或C【答案】B高温高温2HClO2HCl+O2↑光照。