元素及其化合物的扩展训练(哈九中刘永）.ppt

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1、元素及其化合物的性质扩展训练,哈尔滨市第九中学 化学组 刘永,元素及其化合物的高考热点题型,元素及其化合物的高考热点题型分析,以制备或提纯某种物质的工艺流程为背景，考察:氧化还原反应的原理 化学实验 化学计算 化学反应原理,27（2013全国理综II）(14分)氧化锌为白色粉末，可用于湿疹、癣等皮肤病的治疗。纯化工业级氧化锌(含有Fe(),Mn(),Ni()等杂质)的流程如下:提示:在本实验条件下，Ni()不能被氧化:高锰酸钾的还原产物是MnO2回答下列问题:(1)反应中除掉的杂质离子是，发生反应的离子方程式为，加高锰酸钾溶液前，若pH较低，对除杂的影响是。(2)反应的反应类型为，过滤得到的滤

2、渣中，除了过量的锌外还有。(3)反应形成的沉淀要用水洗，检验沉淀是否洗涤干净的方法是。(4)反应中产物的成分可能是ZnCO3xZn(OH)2.取干操后的滤饼11.2g，煅烧后可得到产品8.1 g.则x等于。,以某种元素及其化合物的性质为线索，给出一些相关信息，内容比较杂，考察：氧化还原反应的原理离子反应的原理化学计算化学反应原理,元素及其化合物的高考热点题型分析,27（2014全国理综II）铅及其化合物可用于蓄电池、耐酸设备及X射线防护材料等。回答下列问题：（1）铅是碳的同族元素，比碳多4个电子层，铅在元素周期表的位置为第 周期、第 族，PbO2的酸性比CO2的酸性（填“强”“弱”）。（2）P

3、bO2与浓盐酸共热生成黄绿色气体，反应的化学方程式为。（3）PbO2可由PbO与次氯酸钠溶液反应制得反应的离子方程式为；PbO2也可以通过石墨为电极Pb(NO3)2和Cu(NO3)2的混合溶液为电解液电解制取。阳极发生的电极反应式为。阴极上观察到的现象是；若电解液中不加入Cu(NO3)2，阴极发生的电极反应式为，这样做的主要缺点是。（4）PbO2在加热过程发生分解的失重曲线如下图所示，已知失重曲线上的a点为样品失重4.0%（）的残留固体，若a点固体组成表示为PbOx或mPbO2nPbO，列式计算x值和m:n值。,锡 Sn,硒 Se,线索背景：,锡是 元素，与学过的 元素和 元素同族，在元素周期

4、表的位置为第 周期、第 族；锡元素常见的价态有 和 两种。,金属,碳(C),硅(Si),A,五,+4,+2,1、锡是排列仅次于银的第四种贵金属，富有光泽，无毒，耐腐蚀，生活中常用于食品保鲜和作防腐膜，其化合物工业上被广泛的应用于制合金和电镀。（1）白锡和灰锡是锡的两种常见的单质，白锡是银白色金属，灰锡为粉末状固体，已知0、100 kPa下白锡转化为灰锡的H-2.2k Jmol-1，S-6.61 Jmol-1K-1。现把白锡制成的器皿放在0,100 kPa的室内存放，判断它能否转化为灰锡，并简要说明理由。,G=HTS 0 会自发变成灰锡,（2）Sn2+的还原性比Fe2+的还原性强，Sn与氯气共热

5、的化学方程式为。（3）Sn和盐酸、硫酸的反应类似于铁，写出Sn与浓盐酸、浓硫酸（加热）的反应方程式、。,Sn+2Cl2=SnCl4,Sn+2HCl(浓)=SnCl2+H2,Sn+4H2SO4(浓)Sn(SO4)2+2SO2+2H2O,或Sn+2H2SO4(浓)SnSO4+SO2+2H2O,（4）SnO2为共价型、两性偏酸性的化合物，它不溶于水，也难溶于酸或碱，但是能与熔融态的NaOH反应，生成可溶性的盐，反应的化学方程式为。,SnO2+2NaOH=Na2SnO3+H2O,SiO2,（5）SnO2可以用Sn与浓硝酸反应制得，反应的化学方程式为；纳米级的SnO2还可以通过SnCl4的水解反应制备，

6、其反应的方程式为；如果将SnCl4暴露于空气中，预期可看到的现象是。,SnCl4+2H2O SnO2+4HCl,有白色烟雾产生,Sn+4HNO3(浓)=SnO2+4NO2+2H2O,TiCl4,（6）工业上冶炼金属锡，先是以C高温还原SnO2得粗锡，粗锡再电解精炼得纯锡，写出C高温还原SnO2的反应方程式，已知某粗锡样品中仅含少量锌、铜杂质，某实验小组现用如图装置模拟工业电解法精炼纯锡，其中纯锡为 电极（填“a”或“b”），b电极的电极反应式为。当得到11.90g纯锡时，电解质溶液质量减轻0.54g，称量粗锡样品前后的质量差为12.3g，则锡合金中锡的质量百分含量为。（M（Sn）=119g/m

7、ol）。,高温SnO2+2C=Sn+2CO,Sn-2e-=Sn2+,Zn-2e-=Zn2+,a,87.07%,SiO2,2、硫酸亚锡（SnSO4）是一种重要的硫酸盐，主要用于电镀工业的镀锡、铝合金表面的氧化着色、印染工业的媒染剂、双氧水去除剂等。某研究小组设计SnSO4晶体制备路线如下：查阅资料：酸性条件下，锡在水溶液中有Sn2+、Sn4+两种主要存在形式，Sn2+易被氧化，还原性强于Fe2+。SnCl2易水解生成难溶物Sn(OH)Cl（碱式氯化亚锡）。IIISn(OH)2的性质与Al(OH)3性质相似。请回答下列问题：（1）写出SnCl2与足量NaOH溶液反应的化学方程式。,SnCl2+4N

8、aOH=Na2SnO2+2NaCl+2H2O,2、查阅资料：酸性条件下，锡在水溶液中有Sn2+、Sn4+两种主要存在形式，Sn2+易被氧化，还原性强于Fe2+SnCl2易水解生成难溶物Sn(OH)Cl（碱式氯化亚锡）IIISn(OH)2的性质与Al(OH)3性质相似。（2）SnCl2粉末需加浓盐酸进行溶解，请结合必要的化学方程式，用平衡移动原理来解释原因。,FeCl2溶液配制,（3）反应得到沉淀是SnO，得到该沉淀的离子方程式是。（4）将反应滤液中的溶质提取出来的操作是，整个流程中可以循环使用的物质是。,Sn2+CO32-SnO+CO2,SnCl2易水解生成难溶物Sn(OH)Cl（碱式氯化亚锡

9、）,蒸发结晶,锡粉,（5）酸性条件下，SnSO4还可以用作双氧水去除剂，发生反应的离子方程式是。（6）称取SnSO4晶体50.2g，在隔绝空气的情况下小火加热至结晶水全部失去，冷却称量固体质量为43g，则该晶体的化学式为。（M（Sn）=119g/mol）,酸性条件下，锡在水溶液中有Sn2+、Sn4+两种主要存在形式，Sn2+易被氧化，还原性强于Fe2+,Sn2+H2O2+2H+Sn4+2H2O,SnSO42H2O,3、硒是一种具有多功能的人体必需微量元素，对肿瘤的发生、发展有一定的抑制作用，还是一种典型的半导体材料，用于制造光电管。（1）硒是氧和硫的同族元素，在元素周期表中的位置为第 周期、第

10、 族，H2Se的稳定性比H2S（填“强”或“弱”），溶于水形成的水溶液的酸性H2Se比H2S（填“强”或“弱”）。（2）H2Se在空气中燃烧，若氧气不足则生成单质，反应的方程式为。,四,A,弱,强,挑战自我,（3）工业上Se的提取是用酸浸法处理含硒废料，将其转化为H2SeO3，再用SO2还原得到单质硒，H2SeO3与SO2反应的离子方程式为；SeO2遇强氧化剂能被氧化为硒酸，则SeO2与酸性高锰酸钾溶液反应的离子方程式为。,H2SeO3+2SO2+H2O=Se+2SO42+4H+,2H2O+5SeO2+2MnO4-=5SeO42-+2Mn2+4H+,（4）298K时，H2SeO3的电离平衡常数

11、：K1=3.510-3，K2=5.010-8；CH3COOH的电离平衡常数：K=1.810-5，将少量的SeO2加入CH3COONa溶液中的离子方程式。,SeO2+H2O+CH3COO-=HSeO3-+CH3COOH,（5）现拟用电化学法降解SeO42-制备Se的原理如图所示。电源正极为(填“A”或“B”)，阴极反应式为。若电解过程中转移了2 mol电子，则膜两侧电解液的质量变化差(m右m左)为_ g。,6.3,A,SeO42-+6e-+4 H2O=Se+8OH-,M(Se)=79g/mol,2014全国理综I化学卷，T27,（4）早期采用“三室电渗析法”制备H3PO2：将“四室电渗析法”中阳

12、极室的稀硫酸用H3PO2稀溶液代替，并撤去阳极室与产品室之间的阳膜，从而合并了阳极室与产品室。其缺点是产品中混有 杂质，该杂质产生的原因是。,H3PO4或PO43-。由于H3PO2具有还原性，电解时就会有H3PO2在阳极放电而被氧化生成H3PO4。,次磷酸（H3PO2）具有较强的还原性,2014北京理综化学卷，T28,使用石墨电极，在不同电压（x）下电解pH=1的0.1mol/L的FeCl2溶液,（4）电解NO制备 NH4NO3，其工作原理如右图所示，为使电解产物全部转化为NH4NO3，需补充物质A，A是_，说明理由：_。,2014北京理综化学卷，T27,NO-3e-+2H2O=NO3-+4H

13、+,NO+5e-+5H2O=NH4+6OH-,NH3,阴极：,阳极：,总反应方程式：,铅及其化合物可用于蓄电池、耐酸设备及X射线防护材料等。回答下列问题：（1）铅是碳的同族元素，比碳多4个电子层，铅在元素周期表的位置为第 周期、第 族，PbO2的酸性比CO2的酸性（填“强”“弱”）。（2）PbO2与浓盐酸共热生成黄绿色气体，反应的化学方程式为。,2014全国理综II化学卷，T27,A,六,弱,PbO2+4HCl(浓)PbCl2+Cl2+2H2O,挑战高考,（3）PbO2可由PbO与次氯酸钠溶液反应制得反应的离子方程式为；PbO2也可以通过石墨为电极Pb(NO3)2和Cu(NO3)2的混合溶液为

14、电解液电解制取。阳极发生的电极反应式为。阴极上观察到的现象是；若电解液中不加入Cu(NO3)2，阴极发生的电极反应式为，这样做的主要缺点是。,2014全国理综II化学卷，T27,Pb2+2H2O-2e-=PbO2+4H+,石墨上包上铜镀层,PbO+ClO-=PbO2+Cl-,阳离子放电顺序：AgHg2Fe3Cu2H(酸)Pb2Sn2Fe2Zn2H(水),（3）PbO2也可以通过石墨为电极Pb(NO3)2和Cu(NO3)2的混合溶液为电解液电解制取。阳极发生的电极反应式为。阴极上观察到的现象是；若电解液中不加入Cu(NO3)2，阴极发生的电极反应式为，这样做的主要缺点是。,2014全国理综II化

15、学卷，T27,Pb2+2H2O-2e-=PbO2+4H+,Pb2+2e-=Pb,石墨上包上铜镀层,不能有效利用Pb2+,（4）PbO2在加热过程发生分解的失重曲线如下图所示，已知失重曲线上的a点为样品失重4.0%（）的残留固体，若a点固体组成表示为PbOx或mPbO2nPbO，列式计算x值和m:n值。,27（2013全国理综II）(14分)氧化锌为白色粉末，可用于湿疹、癣等皮肤病的治疗。纯化工业级氧化锌(含有Fe(),Mn(),Ni()等杂质)的流程如下:提示:在本实验条件下，Ni()不能被氧化:高锰酸钾的还原产物是MnO2回答下列问题:(1)反应中除掉的杂质离子是，发生反应的离子方程式为，加

16、高锰酸钾溶液前，若pH较低，对除杂的影响是。,挑战高考,Fe2+Mn2+,MnO4-+3Fe2+7H2O=3Fe(OH)3+MnO2+5H+2 MnO4-+3Mn2+2H2O=5MnO2+4H+,铁离子和锰离子不能生成沉淀，从而无法出去铁和锰杂质,(2)反应的反应类型为，过滤得到的滤渣中，除了过量的锌外还有。(3)反应形成的沉淀要用水洗，检验沉淀是否洗涤干净的方法是。(4)反应中产物的成分可能是ZnCO3xZn(OH)2.取干操后的滤饼11.2g，煅烧后可得到产品8.1 g.则x等于。,置换反应,镍,取少量水洗液于试管中，滴入1-2滴稀硝酸，再滴入硝酸钡溶液，若无白色沉淀生成，则说明沉淀已经洗涤干净,1,再见,谢谢指导,解题技巧：,认真审题，抓住题干中的信息用掌握的熟悉的元素及其化合物性质来推导信息元素及化合物的性质，注重培养自己举一反三的能力，有意识的进行知识的迁移。熟练掌握并运用化学反应原理的内容。有意识的注重有关样品百分含量的计算、氧化还原反应的计算、电化学的计算。,