1、1专题 3.17 以物质的性质为线索的理论综合题元素及化合物综合应用型试题在高考中为必考题型，在各省市及全国卷中均有出现。在考查形式上通常以工艺流程题，物质制备、性质探究类试题，综合推断试题（少数省市，逐渐淡化） ，还有结合物质结构进行推断等。元素及化合物知识，在考查中与基本概念、基本理论、实验等知识融入越来越深，这也就要求我们队元素及化合物知识不再是单纯的记和背了，而是从原理的角度进行掌握，进行整体分析，通过联系、对比、归纳等方法进行解决。 （3）长颈漏斗的作用是平衡气压，避免装置 C 中压强过大；（4）当 C 中红棕色完全消失时，不再存在 NO2气体；（5）D 中干燥管的作用是防止水蒸气进
2、入三颈瓶中与 ClNO 反应；（6）用玻璃棒蘸取 NaNO2溶液点在红色石蕊试纸上，若试纸变蓝，则说明 HNO2是弱酸；首先要使 ClNO 与水反应；因为碘化银为沉淀，而酸性高锰酸钾能将氯离子氧化，所以需要先验证氯离子的存在；由于引入了足量的银离子，所以仅能使用酸性高锰酸钾验证亚硝酸。【详解】（5）因为亚硝酰氯(ClNO)易于水反应水解，所以必须防止有水蒸气进入三颈烧瓶中与 ClNO 反应，所以 D 中干燥管的作用是防止水蒸气进入三颈瓶中与 ClNO 反应，故答案为：防止水蒸气进入三颈瓶中与 ClNO 反应。（6）若亚硝酸为弱酸，则亚硝酸盐水解呈弱碱性，即用玻璃棒蘸取 NaNO2溶液点在红色石
3、蕊试纸上，2若试纸变蓝，则说明 HNO2是弱酸，故答案为：使用玻璃棒蘸取 NaNO2溶液点在红色石蕊试纸上，若试纸变蓝，则说明 HNO2是弱酸。首先要使 ClNO 与水反应，选择 b；因为碘化银为沉淀，而酸性高锰酸钾能将氯离子氧化，所以需要先验证氯离子的存在，选择 d；由于引入了足量的银离子，所以仅能使用酸性高锰酸钾验证亚硝酸，选择 c；所以正确的顺序是 bdc，故答案为：bdc。【例题 2】氰化钠是一种重要的基本化工原料，同时也是一种剧毒物质，严重危害人类健康。一旦泄露需要及时处理，一般可以通过喷洒双氧水或硫代硫酸钠溶液来处理，以减轻环境污染。.已知：氰化钠化学式为 NaCN，氰化钠是一种白
4、色结晶颗粒，剧毒，易溶于水，水溶液呈碱性，易水解生成氰化氢。（1）CN -中 C 元素显+2 价，N 元素显-3 价，则非金属性 N_C （填“” “”或“=” ） ，请设计实验证明：_。（2）NaCN 用双氧水处理后，产生一种酸式盐和一种能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体，该反应的离子方程式是_ _。.硫代硫酸钠的工业制备的反应原理为 2Na2S+Na2CO3+4SO2=3Na2S2O3+CO2。某化学兴趣小组用上述原理实验室制备硫代硫酸钠，并检测用硫代硫酸钠溶液处理后的氰化钠废水能否达标排放。（实验一）实验室通过如下图所示装置制备 Na2S2O3。（3）b 装置的作用是_。c 装置中的产物有
5、Na2S2O3和 CO2等，d 装置中的溶质有 NaOH、Na 2CO3，还可能有_。（4）实验结束后，在 e 处最好连接盛_（填“NaOH 溶液” 、 “水” 、 “CCl4”中一种）的注射器，再关闭 K2打开 K1，防止拆除装置时污染空气。3（实验二）测定用硫代硫酸钠溶液处理后的废水中氰化钠的含量。已知：废水中氰化钠的最高排放标准为 0.50mg/L；Ag +2CN-=Ag（CN） 2-，Ag +I-=AgI，AgI 呈黄色，且 CN -优先与 Ag +反应。实验如下：取 20.00mL 处理后的氰化钠废水于锥形瓶中，并滴加几滴 KI 溶液作指 示剂，用1.0010-4mol/L 的标准
6、AgNO3溶液滴定，消耗 AgNO3溶液的体积为 1.50mL。（5）滴定终点的现象：_。（6）处理后的废水是否达到排放标准：_ （填“是”或“否”） 。【答案】 取少量碳酸氢钠于试管中，加入稀硝酸，有无色气泡产生，说明酸性硝酸大于碳酸，则非金属性 NC CN-+H2O2+H2OHCO 3-+NH3 安全瓶，防止倒吸 Na2SO3 NaOH 溶液 滴入最后一滴硝酸银溶液，出现淡黄色沉淀 否 【解析】【分析】（1）在化合物中非金属性强的元素显负价，非金属性弱的元素显正价，元素的非金属性越强，对应的最高价氧化物的水化物酸性越强，据此设计实验；（2）NaCN 用双氧水处理产生一种酸式盐和一种能使湿润
7、的红色石蕊试纸变蓝的气体，说明二者反应生成氨气和碳酸氢钠；（3）由仪器结构特征，b 装置为安全瓶，防止溶液倒吸；d 装置吸收二氧化硫，d 中溶质有NaOH、Na 2CO3，碱过量，还有亚硫酸钠生成；（4）实验结束后，装置 b 中还有残留的二氧化硫，为防止污染空气，应用氢氧化钠溶液吸收；关闭K2打开 K1拆除装置，防止污染空气；（5）Ag +与 CN-反应生成Ag（CN） 2-，当 CN-反应结束时，Ag +与 I-生成 AgI 黄色沉淀，说明反应到达滴定终点；（6）计算消耗硝酸银物质的量，再根据方程式 Ag+2CN-=Ag（CN） 2-计算出氰化钠的含量与废水中氰化钠的最高排放标准为 0.50
8、mg/L 比较判断是否符合排放标准。【详解】4（2 ）用双氧水处理氰化钠，产生一种能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体为氨气，根据原子守恒一种酸式盐为碳酸氢钠，所以反应为：NaCN+H 2O2+H2ONaHCO 3+NH3，离子反应为：CN -+H2O2+H2OHCO 3-+NH3，故答案为：CN -+H2O2+H2OHCO 3-+NH3。【实验一】a 装置制备二氧化硫，c 装置中制备 Na2S2O3，反应导致装置内气压减小，装置 b 为安全瓶作用，防止溶液倒吸，d 装置吸收多余的二氧化硫，防止污染空气。（3）由仪器结构特征，可知 b 装置为安全瓶，防止倒吸，d 装置吸收二氧化硫，d 中溶质有Na
9、OH、Na 2CO3，碱过量，还有亚硫酸钠生成，故答案为：安全瓶，防止倒吸；Na 2SO3。（4）实验结束后，装置 b 中还有残留的二氧化硫，为防止污染空气，应用氢氧化钠溶液吸收，氢氧化钠和二氧化硫反应生成亚硫酸钠和水，再关闭 K2打开 K1，防止拆除装置时污染空气，故答案为：NaOH 溶液。 金属 2O 碱性氧化物 2HO 碱盐非金属 2 酸性氧化物 2 酸 盐交叉型转化： 三角形转化：5无机框图中常用到催化剂的反应：制取氧气、工业制硫酸、合成氨、制硝酸等。 重要置换反应：金属金属金属非金属非金属非金属非金属金属（4）应用数据：物质转化时式量的变化、各元素含量、相对密度等数据都是解题的关键点
10、，可综合物质结构、性质、相互转化关系进行推断，如 COCO 2，NONO 2，SO 2SO 3，转化时分子中都增加个氧，式量变化均为 16。（5）把握信息：题目给予的新信息可与旧知识形成一个新的知识体系，题干中的“常见” “过量”等字眼为推断限定了范围；而反应条件、某些物质的频繁出现等隐含信息即是解题的重要突破口。挖掘、筛选信息审题析题解题根据题目中提供的文字、图像、数据等提炼出重要信息，然后分析每小题的考查方向，明确应该用哪块知识来解答分析考点，准确作答（1）正确调用已有知识，与题给信息建立联系（2）关注陌生信息的应用验证，得出结果 将初步的结论代入题中进行验证。1亚硝酸钠(NaNO 2)被
11、称为工业盐，在漂白、电镀等方面应用广泛。以木炭、浓硝酸、水和铜为原料制备亚硝酸钠的装置如图所示(A 中加热装置省略)。6已知：室温下，2NO+Na 2O2=2NaNO2；3NaNO 2+3HCl=3NaClHNO 3+2NO+H 2O；酸性条件下，NO 或 NO2-都能与 MnO4-反应生成 NO3-和 Mn2+。请按要求回答下列问题：(1)A 装置中反应的化学方程式为_。(2)B 装置中主要的现象是_。(3)检验 C 装置产物中有亚硝酸钠的方法是_。(4)D 装置中反应的离子方程式为_。(5)预测 C 中反应开始阶段，固体产物除 NaNO2外，还含有的副产物有 Na2CO3和_。为避免产生这
12、些副产物，应在 B、C 装置间增加装置 E，则 E 中盛放的试剂名称为_。(6)检查装置气密性并装入药品后，以下实验操作步骤正确的顺序为_(填序号)。a.打开弹簧夹，向装置中通入 N2 b.点燃酒精灯c.向三颈烧瓶中滴加浓硝酸d.熄灭酒精灯e.关闭分液漏斗欧旋塞f.停止通入 N2(7)利用改进后的装置，将 7.8gNa2O2完全转化为亚硝酸钠，理论上需要木炭_g。【答案】C+4HNO 3(浓) CO2+4NO 2+2H 2O 红棕色气体消失，铜片溶解，溶液变蓝，导管口有无色气泡冒出 取 C 中固体少量于试管中，加入盐酸，产生无色气体，遇空气变为红棕色 3MnO4-+5NO+4H+=3Mn2+5
13、NO3-+2H2O NaOH 碱石灰 acebdf 1.8g 【解析】 【详解】7(1)A 装置为 C 与浓 HNO3在加热时反应生成二氧化碳与二氧化氮和水，反应的化学方程式为：C+4HNO3(浓) CO2+4NO 2+2H 2O；(2)A 反应产生的气体进入 B 装置，NO 2在 B 中与水反应是硝酸，硝酸具有强氧化性，与 Cu 反应生成硝酸铜、NO、水，所以会看到 B 中实验现象为：红棕色气体消失，铜片溶解，溶液变蓝，导管口有无色气泡冒出；(5)C 与浓硝酸反应产生的气体中除含有 NO2外，还有 CO2气体，NO 2在 B 中反应变为 NO，因此从 B 中逸出的气体有 NO、CO 2、H
14、2O 蒸气，NO、CO 2、H 2O 蒸气与过氧化钠反应产生亚硝酸钠、碳酸钠和氢氧化钠，所以预测 C 中反应开始阶段，固体产物除 NaNO2外，还含有的副产物有 Na2CO3和氢氧化钠；为避免产生这些副产物，应在 B、C 装置间增加装置 E，则 E 中盛放的试剂碱石灰，可以吸收 CO2和 H2O 蒸气； （5）该实验装置的缺陷是没有尾气处理装置会造成环境污染；正确答案：没有尾气处理装置（6）根据题干可知叠氮化钠(NaN 3)固体易溶于水，微溶于乙醇，不溶于乙醚，乙醚洗涤叠氮化钠可减少叠氮化钠的损失；正确答案：NaN 3不溶于乙醚。（7）根据已知可知 Ce4+NaN 3 和 Ce4+Fe 2+，
15、Ce 4+得电子数等于 NaN3与 Fe2+失电子数列等式计算，设产品 NaN3的质量分数为 x，则25.000.101010-3= +0.050014.8010-3计算得 x=92.8%正确答案：92.8%。3根据氨气还原氧化铜的反应，可设计测定铜元素相对原子质量 Ar(Cu)（近似值）的实验。先称量反应物氧化铜的质量 m(CuO)，反应完全后测定生成物水的质量 m(H2O)，由此计算 Ar(Cu)。为此，提供的实验仪器及试剂如下（根据需要可重复选用，加入的 NH4Cl 与 Ca(OH)2的量足以产生使 CuO 完全还原8的氨气）：请回答下列问题：（1）氨气还原炽热氧化铜的化学方程式为_。（
16、2）从所提供的仪器及试剂中选择并组装本实验的一套合理、简单的装置，按气流方向的连接顺序为（用图中标注的字母表示）A_。（3）在本实验中，使测定 结果 Ar(Cu)偏大的是_（填序号） 。CuO 未完全反应 CuO 不干燥CuO 中混有不反应的杂质 NH 4Cl 与 Ca(OH)2混合物不干燥【答案】2NH 3+3CuO 3Cu+3H2O+ N2 ADBDC 【解析】【分析】（1）氨气具有弱还原性，在加热条件下可以被氧化铜氧化，生成氮气、铜和水；（2）根据题干可知需测定生成水的质量，生成的氨气需先通过碱石灰干燥、再与氧化铜反应，最后用碱石灰吸收生成的水，以测得生成水的质量；（3）由反应方程式可知
17、氧化铜和水的物质的量相等，列出关系式计算即可；（4）根据 Ar（Cu）= - 16，从是否影响 a 或 b 来分析误差。【详解】（2）因为需要测定反应后生成物水的质量，所以必需保证通入的氨气是纯净干燥的，由于浓硫酸可以与氨气反应，因此只能通过碱石灰进行干燥，再通入氧化铜进行反应，最后在通入碱石灰吸收反应生成的水，以测得生成水的质量，所以正确的顺序为 ADBDC， 9故答案为：ADBDC；所以选项正确，故答案为：。 4钒是人体必需的微量元素，能预防突发性心脏病等疾病，常见化合价有+2、+3、+4 和+5。实验室模拟工业生产制备 V2(CO3)3的步骤如下：取 18.20gV2O5放入水中搅拌形成
18、悬浊液，通入二氧化硫充分反应可得 V2(SO4)3溶液。将 V2(SO4)3溶液与足量的碳酸钠溶液混合，充分反应后过滤洗涤、干燥，得 V2(CO3)3固体 22.56g。已知：+5 价具有氧化性，+3 价 V 具有还原性，易被氧气氧化。回答下列问题：(1)实验室用 Na2SO3固体和 H2SO4(浓)制取 SO2，可选用的发生装置是_(填 A 或 B)，若利用下述装置制取并收集干燥的 SO2，连接顺序为a_f。(2)步骤实验装置如下：图中利用水浴处理的优点是_，装置 C 中长颈漏斗的作用是_。通入二氧化硫前和实验结束后都要通入 N2，目的是_。10写出仪器 D 中反应的离子方程式_。(3)步骤
19、中洗涤操作后，证明已经洗净的操作是_，本实验中的产率为_。【答案】B d e c b 便于控制温度、受热均匀 维持气压 ，防止装置堵塞 通入二氧化硫前通入氮气目的是赶尽装置内的空气，实验结束后通入氮气是为了赶走装置内的二氧化硫，防止污染 2SO2V 2O52H =2SO42 2V 3 H 2O 取最后一次洗涤液，向其中滴加稀盐酸和氯化钡溶液，若没有白色沉淀生，则已经洗净 80.00% 【解析】【分析】(1)制取二氧化硫，为典型的固液不加热装置，选择 B；按制取、干燥、收集、处理尾气的顺序连 接装置；(2)图中利用水浴处理的优点是：便于控制温度、受热均匀；装置 C 中长颈漏斗的作用是：维持气压，
20、防止装置堵塞。通入二氧化硫前通入氮气目的是赶尽装置内的空气，实验结束后通入氮气是为了赶走装置内的二氧化硫，防止污染。 (4)在 G 中浓硫酸与 Na2SO3发生复分解反应产生 SO2气体，将 SO2气体通入到收集器的三氯化铁溶液中，发生反应：2FeCl 3+SO2+2H2O=2FeCl2+H2SO4+2HCl，离子方程式是：2Fe 3+SO2+2H2O=2Fe2+ SO42-+4H+；由于 BaSO4既不溶于水也不溶于酸，所以向反应后的酸性溶液中加入 BaCl2溶液，若出现了白色沉淀，就说明产生了 BaSO4沉淀，证明溶液中含有 SO42-离子；取少量二氧化硫与三氯化铁反应后的溶液，用一束光照射液体，有一条光亮的通路，说明有胶体产生，这是由于 FeCl3是强酸弱碱盐，在溶液中 Fe3+发生水解反应：Fe 3+3H2O Fe(OH)3(胶体)+3H +，产生了 Fe(OH)3胶体，使光线发生散射作用；11【点睛】本题考查物质制备的知识。涉及氯气的制取、净化、性质及溶液的配制、胶体性质、离子检验等。掌握元素及化合物的知识和胶体的性质是本题解答的关键。
