高考化学二轮专题 非金属单质及其化合物间的相互转化

魁夺市安身阳光实验学校【金榜 培植新的增分点】（自助式学习菜单）高考化学二轮专题冲刺 非金属单质及其化合物间的相互转化
非金属单质及其化合物间的相互转化 一、小试能力知多少(判断正误)数
(1)(2012·江苏高考)下列物质的转化在一定条件下能够实现：S ――→O 2SO 3――→H 2O H 2SO 4。

(×)
(2)(2013·大连模拟)a.HNO 3，b.NO ，c.NO 2通过一步反应就能实现如图所示的转化。

(√)
(3)(2013·厦门模拟)Si 、SiO 2、H 2SiO 3之间可实现下图中的一步转化：。

(×)
二、必备知识掌握牢
常见的非金属单质及其化合物的转化关系
(1)直线型转化关系：
非金属单质――→O 2 酸性氧化物――→水酸――→碱盐
如：C ――→O 2CO 2――→H 2O H 2CO 3――→NaOH Na 2CO 3 S ――→O 2SO 2――→H 2O H 2SO 3――→NaOH Na 2SO 3 P ――→O 2P 2O 5――→H 2O H 3PO 4――→NaOH Na 3PO 4 (2)交叉型转化关系：
如：
(3)连续氧化关系：A ――
→O 2B ――→O 2C
如：S ――→O 2SO 2――→O 2SO 3；N 2――→O 2NO ――→O 2NO 2
NH 3――→O 2NO ――→O 2NO 2；H 2S ――→O 2SO 2――→O 2SO 3 C ――→O 2CO ――→O 2CO 2 三、常考题型要明了
考查物质间的转化
典例 依据转化关系考查物质的性质
演练1 考查非金属单质及其化合物的性质推断
演练2
[典例] ( ) A ．HCl ―→Cl 2―→HClO―→NaClO
B ．Si ―→SiO 2―→H 2SiO 3―→Na 2SiO 3
C ．S ―→SO 3―→H 2SO 4―→Al 2(SO 4)3
D ．N 2―→NO 2―→HNO 3―→NaNO 3
[解析] SiO 2生成H 2SiO 3需要经过两步：SiO 2＋2NaOH===Na 2SiO 3＋H 2O 、Na 2SiO 3＋2HCl===H 2SiO 3↓＋2NaCl ，B 项错误；硫与氧气反应只能生成SO 2，不能一步生成SO 3，C 项错误；N 2被氧化只能生成NO ，NO 再氧化才能生成NO 2，D 项错误。

[答案] A
—————————————[探规寻律]———————————— 不能完成的“一步转化”
在单质、氧化物、酸(或碱)的转化关系中，不能一步完成的有： (1)非金属单质――→O 2氧化物――→H 2O 酸 ①SiO 2不能通过一步反应转化为H 2SiO 3 ②S 不能通过一步反应转化为SO 3 ③N 2不能通过一步反应转化为NO 2 (2)金属单质――→O 2氧化物――→H 2O 碱
①能溶于水的碱[如：NaOH 、KOH 、Ca(OH)2、Ba(OH)2]可通过一步反应实现
氧化物到碱的转化。

②难溶于水的碱[如Cu(OH)2等]不能通过一步反应实现氧化物到碱的转
化。

如：CuO ――→H 2SO 4
CuSO 4――→NaOH Cu(OH)2
———————————————————————————————————
[演练1] A 、B 、C 、D 、E 均含有同一种短周期元素，其中A 是单质，B 常温下是气态氢化物，C 、D 是氧化物，E 是D 和水反应的产物。

下表所列各组物质中，物质之间通过一步反应就能实现如图所示转化的是( )
物质
编号
A
D
E
①
Si SiO 2 H 2SiO 3 ② N 2 NO 2 HNO 3 ③
S
SO 3
H 2S O 4
④
Na
Na 2O 2
NaOH
A ．①②
B ．②③
C ．③④
D ．①④
解析：选B Si 不能实现C 到D 的转化，Na 不能实现A 到B 的转化。

①④错误。

②中B 为NH 3、C 为NO ，③中B 为H 2S 、C 为SO 2均能实现图中的转化。

[演练2] 下列关系图中，A 是一种正盐，B 是气态氢化物，C 是单质，F 是强酸。

当X 无论是强酸还是强碱时都有如下转化关系(其他产物及反应所需
条件均已略去)，当X 是强碱时，过量B 跟氯气反应除生成C 外，另一产物是
盐酸盐。

A ――→X
B ――→Cl 2
C ――→O 2
D ――→O 2
E ――→H 2O
F 下列说法不．
正确的是( )
A ．当X 是强酸时，ABCDEF 均含同一种元素，F 是硫酸
B ．当X 是强碱时，ABCDEF 均含同一种元素，F 是硝酸
C ．B 和Cl 2的反应是氧化还原反应
D ．当X 是强酸时，C 常温下是气态单质 解析：选D 。

满足题目中的转化关系的有：
(NH 4)2S ――→OH －
NH 3――→Cl 2 N 2――→O 2NO ――→O 2 NO 2――→H 2O HNO 3，
(NH 4)2S ――→H ＋ H 2S ――→Cl 2 S ――→O 2 SO 2――→O 2 SO 3――→H 2O H 2SO 4，其中B(NH 3或H 2S)与Cl 2的反应一定是氧化还原反应，C 正确；当X 为强酸时，C 为固体单质硫，D 错误。

无机框图推断题的解题方法
无机框图推断题作为一种高考题型，不仅考查学生对元素及其化合物主干知识的掌握情况，更能考查考生思维的敏捷性和严密性。

这类题型的特点是结构紧凑，文字表述少，包含信息多，综合性强。

是多年来考查元素化合物知识的常见题型。

[典题] (2012·四川高考)下列框图中的字母分别代表一种常见的物质或其溶液，相互之间的转化关系如下图所示(部分产物及反应条件已略去)。

已
知A 、B 为气态单质，F 是地壳中含量最多的金属元素的单质；E 、H 、I 为氧化物，E 为黑色固体，I 为红棕色气体；M 为红褐色沉淀。

请回答下列问题：
(1)B 中所含元素位于周期表中第________周期，________族。

(2)A 在B 中燃烧的现象是
__________________________________________________。

(3)D ＋E ―→B 的反应中，被氧化与被还原的物质的物质的量之比是________。

(4)G ＋J ―→M 的离子方程式是
_______________________________________________。

(5)Y 受热分解的化学方程式是
_______________________________________________。

[解析] 根据转化关系和题中所给的信息可以判断：A 为H 2，B 为Cl 2，C 为NaOH ，D 为HCl ，E 为MnO 2，F 为Al ，G 为NaAlO 2，H 为Fe 2O 3，I 为NO 2，J 为FeCl 3，M 为Fe(OH)3，N 为HNO 3，X 为NaCl ，Y 为Fe(NO 3)3。

(1)B 中所含元素为氯元素，位于元素周期表中第3周期，第ⅦA 族。

(2)H 2在Cl 2中燃烧产生苍白色火焰。

(3)浓盐酸与二氧化锰发生的反应为MnO 2＋4HCl(浓)=====△MnCl 2＋Cl 2
↑＋
2H 2O ，反应中被氧化的物质HCl(注意发生反应的HCl 只有一半被氧化，另一半起酸的作用)与被还原的物质MnO 2的物质的量之比是2∶1。

(4)NaAlO 2与FeCl 3在溶液中发生相互促进的水解反应：3AlO －
2＋Fe 3＋
＋6H 2O===3Al(OH)3↓＋Fe(OH)3↓。

(5)硝酸铁受热分解生成氧化铁、二氧化氮和氧气，化学方程式为 4Fe(NO 3)3=====△2Fe 2O 3＋12NO 2↑＋3O 2↑。

[答案] (1)3 ⅦA (2)产生苍白色火焰 (3)2∶1
(4)3AlO －
2＋Fe 3＋
＋6H 2O===3Al(OH)3↓＋Fe(OH)3↓ (5)4Fe(NO 3)3=====△2Fe 2O 3＋12NO 2↑＋3O 2↑ [名师支招]
无机框图推断题的解题流程和突破口 1．解题流程：
2．无机推断的“四大”突破口 (1)特殊结构。

①具有正四面体结构的有甲烷等。

②不含金属元素的离子化合物为铵盐。

③原子个数比为1∶1的化合物可能为H 2O 2、Na 2O 2等。

(2)特殊的物理性质(颜色、状态、气味)。

①焰色反应：Na ＋
(黄色)、K ＋
(紫色)(透过蓝色钴玻璃)。

②有色气体：Cl 2(黄绿色)、NO 2(红棕色)。

③有色固体：红色(Cu 、Cu 2O)；红棕色(Fe 2O 3)；红褐色[(Fe(OH)3)]；蓝色[Cu(OH)2]；黑色(CuO 、FeO 、FeS 、Fe 3O 4)；淡黄色(S 、Na 2O 2、AgBr)。

④有色液体或溶液：溴水(橙色)、Cu 2＋
(蓝色)、Fe 2＋
(浅绿)、Fe 3＋
(黄色)、MnO －
4(紫色)。

⑤有刺激性气味的无色气体：NH 3、SO 2、HCl 等。

(3)特征反应。

①同一元素的气态氢化物和气态氧化物反应，生成该元素的单质和水，该元素可能是硫或氮。

②同一元素的气态氢化物和最高价氧化物对应的水化物发生化合反应，生成盐的元素一定是氮。

③既能与酸反应，又能与碱反应的物质可能是Al 、Al 2O 3、Al(OH)3、弱酸的铵盐、弱酸的酸式盐等。

④既能与强酸反应放出气体，又能与强碱反应放出气体的常见物质有铝、弱酸的铵盐(如碳酸铵、碳酸氢铵、亚硫酸铵、硫化铵等)。

⑤与水接触放出气体的常见物质有Li 、Na 、K 、Na 2O 2等。

⑥A物质加到B物质中，先生成沉淀，后沉淀又溶解，A、B可能分别是CO2与Ca(OH)2、NaOH与铝盐、盐酸与NaAlO2。

⑦与工业生产有关的反应：a.工业制漂白粉；b.工业合成氨；c.氨的催化氧化；d.氯碱工业；e.电解法冶炼金属镁、铝；f.工业制粗硅；g.煅烧石灰石。

(4)特殊的实验现象。

①H2在Cl2中燃烧呈苍白色火焰。

②使酚酞溶液变红色的气体是氨气。

③在空气中迅速由无色变为红棕色的气体是NO。

④Cl2通入含Br－的溶液中，会出现橙色，加入有机溶剂，在有机溶剂层出现橙红色；Cl2通入含有I－的溶液中，会出现深黄色，加入有机溶剂，在有机溶剂层出现紫红色。

⑤遇SCN－显红色或遇OH－生成红褐色沉淀的离子是Fe3＋。

⑥遇BaCl2溶液生成不溶于稀HNO3的白色沉淀，则溶液中可能含有Ag＋或SO2－4或SO2－3。

⑦遇盐酸生成白色沉淀，则溶液中可能含有Ag＋或SiO2－3。

⑧使品红溶液褪色的气体可能是Cl2或SO2，但将褪色后的液体加热又复原的是SO2。

⑨碘遇淀粉显蓝色。

⑩实验现象为：白色沉淀―→灰绿色―→红褐色的转化一定是：Fe(OH)2―→Fe(OH)3。

[针对训练]
下图是中学化学一些常见元素的单质及化合物的转化关系，已知：A是金属单质，B是淡黄色固体，G是无色气体，I是红棕色气体，反应②是工业上的重要反应。

请按要求完成下列各题：
(1)写出B的电子式________；D的结构式是________。

(2)反应③的实验现象为
____________________________________________________。

(3)反应①的离子方程式为
___________________________________________________。

(4)反应②的化学方程式为
________________________________________________。

解析：本题从B是淡黄色固体，I是红棕色气体，以及反应②是工业生产中重要反应入手。

B是淡黄色固体可能是Na2O2，G是无色气体O2，I是红棕色气体NO2。

C为无色气体NO。

反应②为4NH3＋5O2=====
催化剂
△4NO＋6H2O，D为H2O,3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，J为HNO3，B一定是Na2O2，F是NaOH；常见的金属A单质与硝酸反应生成NO、H2O和硝酸盐E，该硝酸盐和NaOH反应生成氢氧化物，该
氢氧化物与O 2反应，由此可知该金属为变价金属Fe ，所以反应①为3Fe ＋8H ＋
＋2NO －
3===3Fe 2＋
＋2NO↑＋4H 2O ，反应③为4Fe(OH)2＋2H 2O ＋O 2===4Fe(OH)3，Fe(OH)3为红褐色固体。

再代入验证其正确性即可。

答案：(1)Na ＋
[∶O ∶O ∶]2－
Na ＋
HOH
(2)白色沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色 (3)3Fe ＋8H ＋
＋2NO －
3===3Fe 2＋
＋2NO↑＋4H 2O (4)4NH 3＋5O 2=====催化剂△4NO ＋6H 2O。