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北京市第三中学2010届高考化学总复习讲义--第二节元素及其化合物

※基本信息※
- 资料类型：教(学)案
- 教材版本：不限
- 适用学校：不限
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※资料简介※

第二节元素及其化合物

一、知识结构

元素及其化合物知识是中学化学的核心和基础，它几乎贯穿在中学化学的各部分内容之中。这部分的知识要点有：

1.卤族元素的原子结构，卤族元素的单质与化合物的性质及其速度规律。

2.H₂S、硫的氧化物和硫酸的物理性质、化学性质，以及H₂S和SO₂的实验室制法。

3.NH₃、NO、NO₂和硝酸的物理性质和化学性质；硝酸的实验室制法和工业制法。

4.碳族中碳、硅单质与氧化物的物理性质和化学性质，及其比较，碳酸和硅酸的性质对比碳酸盐与硅酸盐的相互转化及条件。

5.酸式盐的种类、性质、形成及其电离与水解。

6.碱金属元素原子结构特点及递变规律：碱金属元素的通性，其单质和化合物的物理性质和化学性质及其递变规律。

7.镁和铝的原子结构特点：镁、铝的物理化学性质的异同；其重要化合物的化学性质；铝、镁的天然资源和冶炼原理；硬水的危害及其软化法。

8.铁元素原子的结构特点；单质铁的物理性质和化学性质；铁元素三个价态的相互转化；铁的氧化物与氢氧化物的理化性质、工业炼铁和炼钢的主要设备、原料、原理及主要产物。由于元素及其化合物知识与人类生活、社会实践和科学技术有着密切的联系，在熟练掌握以上知识要点的基础上，还要注重理论知识和现实的结合，提高分析问题与解决问题的能力，加强各种综合类型题目的训练，培养综合能力和逻辑推理能力。

二、例题解析

例1下列的物质的制备方法正确的是

A.AlCl₃溶液与Na₂S溶液反应制Al₂S₃

B.将硫粉与铝粉共热制Al₂S₃

C.用铝粉和软锰矿(含MnO₂)可制得锰

D.用镁粉和空气反应可制得Mg₃N₂

【解析】本题以制备物质的形式，考查元素及其化合物的性质知识运用能力。

A.此法不可。AlCl₃溶液显酸性，Na₂S溶液显碱性，两者混合立即发生反应：2Al³^＋+3S²^－+6H₂O 2Al(OH)₃↓+3H₂S↑，得不到Al₂S₃；也可理解为Al₂S₃溶于水会发生强烈水解，致使水解反应变为不可逆，生成Al(OH)₃↓和H₂S↑：Al₂S₃+6H₂O 2Al(OH)₃↓+3H₂S↑。

B.正确。在没有水的条件下，Al和S共热可生成Al₂S₃：2Al+3S Al₂S₃，此称为干法生成Al₂S₃。

C.正确。软锰矿的主要成分是MnO₂，将MnO₂与Al粉混合，即为铝热剂，高温时发生铝热反应：4Al+3MnO₂ 2Al₂O₃+3Mn。

D.此法不可。空气中的主要成分是氧气和氮气。虽然氮气的含量比氧气多，但氧气比氮气的性质活泼得多，因此镁在空气中燃烧的主要产物是MgO，只能生成极少量的Mg₃N₂，所以不能用来制备Mg₃N₂。

答案：B、C。

例2A、B、C是在中学化学中常见的三种化合物，它们各由两种无素组成，甲、乙是两种单质。这些化合物和单质之间存在如下的关系：

据此判断：

(1)在A、B、C这三种化合物中，必定含有乙元素的是(用A、B、C字母填写)。

(2)单质乙必定是(填“金属”或“非金属”)，其理由是。

(3)单质乙的化学式可能是，则化合物B的化学式是。

【解析】本题不仅考查学生对非金属元素的单质及化合物性质的综合认识水平，同时也是对学生思维能力，特别是推理能力的综合检验。题目中的三问，由易到难，考查层次由低到高，着重考查学生的分析、推理、正向思维与逆向思维、从抽象思维到具体运用等能力，第(3)问又在前两问的基础上考查了学生将元素及其化合物知识进行归纳整理的能力。

(1)根据框图所示，单质甲+单质乙化合物A，所以A中一定含乙元素；甲+BA+C，由于甲、乙为两不同种元素的单质，所以A中含有的乙元素一定来自于B。

(2)由于A、B中都含有乙元素，A+B乙+C，乙为单质。说明A、B中乙元素发生氧化还原反应之后生成零价乙元素。据同种元素不同价态间氧化还原反应的价态归中原理，可知乙元素在A、B介于0价两端，即为正价和负价。而只有非金属元素才可能表现正价和负价。所以乙为非金属元素。

(3)在中学化学中，显正、负价的非金属元素有Cl、S、N、C、H。在此范围中依题进行筛选。S和N₂均合适。本题可排出下列关系：

【答案】(1)A、B

(2)非金属，因为A+B乙+C，且乙为单质，可知乙元素在A、B中分别呈正、负，所以乙是非金属。

(3)S，H₂S(或N₂，NH₃)。

例3含有农药、染料、酚、氰化物，以及有色、有臭味的废水，常用化学氧化法进行处理。所用的氧化剂有氯类(如液氯、漂白粉、次氯酸钠等)和氧类(如空气、臭氧、过氧化氢、高锰酸钾等)。一个典型实例是用氯氧化法处理含有剧毒的氰化物(含CN^—离子)的废水。在碱性条件下(pH为8.5～11)，氯气可将氰化物中CN^—氧化为比它毒性小1000倍的氰酸盐(含CNO^—)。

(1)写出含CN^—废水中用氯气氧化，生成氰酸盐的离子方程式。

(2)若在含CNO^—的废水中再通入氯气可使CNO^—转化为无毒的气体等，写出这个反应的离子方程式。

(3)在用液氯不便的地区，可用漂白粉处理含CN^—的废水，若将其氧化为CNO^—，其离子方程式为。

解析阅读后找出有用的信息：“氧化CN^—为CNO^—”，再将“CNO^—氧化为无毒气体”。据此推论CNO^—中元素应转化为N₂与CO₂方可无毒。再抓住信息中给出的“碱性环境”，pH为8.5～11为弱碱性，有逸出CO₂的可能。

答案：(1)CN^—+2OH^—+Cl₂ CNO^—+2Cl^—+H₂O

(2)2CNO^—+4OH^—+3Cl₂ 2CO₂↑+N₂↑+6Cl^—+2H₂O

(3)CN^—+ClO^— CNO^—+Cl^—.

例4从酸式滴定管中准确放出25.00mL某未知浓度的盐酸溶液于洁净的锥形瓶中，然后用0.20mol/L的氢氧化钠溶液滴定(以酚酞为指示剂)，滴定的有关数据如下：

	NaOH溶液起始读数/mL	NaOH溶液终点读数/mL
第一次	0.20	18.70
第二次	0.30	18.00

(1)根据以上数据可计算出盐酸的物质的量浓度为mol/L。

(2)达到滴定终点的标志是；

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