2024届高考一轮复习化学教案(通用版)：无机物之间的转化及判断

微专题·大素养○11无机物之间的转化及判断
【知识基础】一、常见物质的颜色
焰色反应
Na ＋（黄色）、K ＋
（紫色，透过蓝色钴玻璃）有色溶液Fe 2＋（浅绿色）、Fe 3＋（黄色）、Cu 2＋（蓝色）、Mn O 4−（紫红色）
、Fe （SCN ）3（血红色）有色固体
Cu 、Cu 2O 、Fe 2O 3（红色）；Fe （OH ）3（红褐色）；Cu （OH ）2（蓝色）；CuO 、FeO 、FeS 、CuS 、Cu 2S 、Ag 2S 、PbS （黑色）；S 、Na 2O 2、AgBr （浅黄色）；AgI 、Ag 3PO 4（黄色）；Fe （OH ）2、CaCO 3、BaSO 4、AgCl 、BaSO 3（白色）反应中的
颜色变化Fe 2＋与OH －反应时，产生白色絮状沉淀，迅速转变成灰绿色，最后变成红褐色；I 2遇淀粉溶液时，溶液呈蓝色；Fe 3＋与SCN －共存时，溶液呈血红色
二、常见的气体及特征性质
（1）常见气体单质：H 2、N 2、O 2、Cl 2、F 2。

（2）有颜色的气体：Cl 2（黄绿色）、溴蒸气（红棕色）、NO 2（红棕色）、F 2（浅黄绿色）。

（3）易液化的气体：NH 3、Cl 2、SO 2。

（4）有毒的气体（制备时需在通风橱内进行）：F 2、O 3、HF 、Cl 2、H 2S 、SO 2、CO 、NO （NO 、CO 均能使血红蛋白失去携氧能力）、NO 2。

（5）极易溶于水的气体：NH 3、HCl 、HBr ；易溶于水的气体：NO 2、SO 2；能溶于水的气体：CO 2、Cl 2。

（6）具有漂白性的气体：Cl 2（潮湿）、O 3、SO 2。

（7）能使石蕊溶液先变红后褪色的气体：Cl 2。

（8）能使品红溶液褪色的气体：SO 2（加热时又恢复红色）、Cl 2（加热红色不恢复，加入AgNO 3溶液出现白色沉淀）。

（9）能使无水硫酸铜变蓝的气体：水蒸气。

（10）能使湿润的碘化钾淀粉试纸变蓝的气体：Cl 2、Br 2、NO 2、O 3。

（11）不能用浓硫酸干燥的气体：NH 3、H 2S 、HBr 、HI 。

（12）不能用无水CaCl 2干燥的气体：NH 3（原因：生成CaCl 2·8NH 3）。

1．一些特殊化合物与水的反应
金属过氧化物
2Na 2O 2＋2H 2O===4NaOH ＋O 2↑金属氮化物
Mg 3N 2＋6H 2O===3Mg （OH ）2↓＋2NH 3↑金属硫化物
Al 2S 3＋6H 2O===2Al （OH ）3↓＋3H 2S ↑金属碳化物
CaC 2＋2H 2O===Ca （OH ）2＋C 2H 2↑Al 4C 3＋12H 2O===4Al （OH ）3↓＋3CH 4↑金属氢化物
NaH ＋H 2O===NaOH ＋H 2↑金属磷化物Ca 3P 2＋6H 2O===3Ca （OH ）2＋2PH 3↑
非金属的卤化物NCl 3＋3H 2O===NH 3＋3HClO
PCl 3＋3H 2O===H 3PO 3＋3HCl
SiCl 4＋3H 2O===H 2SiO 3↓＋4HCl
SOCl 2＋H 2O===2HCl ＋SO 2↑
2.一些高温下的反应3Fe ＋4H 2O （g ）=====高温Fe 3O 4＋4H 2
2Al ＋Fe 2O 3=====高温2Fe ＋Al 2O 3
C ＋H 2O （g ）=====高温CO ＋H 2
CaCO 3=====高温CaO ＋CO 2↑
CaCO 3＋SiO 2=====高温CaSiO 3＋CO 2↑
Na 2CO 3＋SiO 2=====高温Na 2SiO 3＋CO 2↑
2C ＋SiO 2=====高温Si ＋2CO ↑
4NH 3＋5O 2=====催化剂△
4NO ＋6H 2O 三、特殊的转化关系
1．直线型转化关系
A ――→X
B ――→X C
（1）X 为O 2
Na ―→Na 2O ―→Na 2O 2
N 2―→NO ―→NO 2或NH 3―→NO ―→NO 2
S ―→SO 2―→SO 3或H 2S ―→SO 2―→SO 3
C ―→CO ―→CO 2或CH 4―→CO ―→CO 2
（2）X 为CO 2
NaOH ――→CO 2Na 2CO 3――→CO 2NaHCO 3
（3）X 为强酸（如HCl ）
AlO －2――→H ＋Al （OH ）3――→H ＋
Al 3＋CO 2－3――→H ＋HCO －3――→H ＋
CO 2↑（4）X 为强碱（如NaOH ）
Al 3＋――→OH －Al （OH ）3――→OH －AlO －
2（5）X 为Fe
Cl 2――→Fe FeCl 3――→Fe
FeCl 2
（6）X 为C
O 2――→C CO 2――→C CO
2．交叉型转化关系
3．三角型转化关系
[典例][2020·浙江选考]化合物X由四种短周期元素组成，加热X，可产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体Y，Y为纯净物；取3.01g X，用含HCl0.0600mol的盐酸完全溶解得溶液A，将溶液A分成A1和A2两等份，完成如下实验（白色沉淀C可溶于NaOH溶液）：
请回答：
（1）组成X的四种元素是N、H和（填元素符号），X的化学式是。

（2）溶液B通入过量CO2得到白色沉淀C的离子方程式是______________________。

（3）写出一个化合反应（用化学方程式或离子方程式表示）_______________________。

要求同时满足：①其中一种反应物的组成元素必须是X中除N、H外的两种元素；
②反应原理与“HCl＋NH3===NH4Cl”相同。

【素养专练】
1．下图是某元素的价类二维图，其中X是一种强碱，A为正盐，通常条件下Z是无色液体，D的相对分子质量比E小16，各物质转化关系如图所示。

下列说法正确的是（）
A．A是可与草木灰混合使用的肥料
B．C可用排空气法收集
C．F和B能发生复分解反应生成盐
D．B在一定条件下可直接与Y反应生成D
2．X 为下列各选项物质，X 不能满足如图转化关系的是（）
A ．H 2S
B ．N 2
C ．S
D ．NH 3
3．白色固体混合物A ，含有KCl 、CaCO 3、Na 2CO 3、Na 2SiO 3、CuSO 4中的几种，常温常压下进行如下实验。

下列推断不正确的是（）
A ．无色溶液
B 的pH ≥7
B ．白色固体F 的主要成分是H 2SiO 3
C ．混合物A 中有Na 2SiO 3、CuSO 4和CaCO 3
D ．在无色溶液B 中加HNO 3酸化，无沉淀；再滴加AgNO 3，若有白色沉淀生成，说明混合物A 中有KCl
微专题·大素养○
11[典例]解析：（1）根据产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体Y ，Y 为纯净物，可推测Y 为NH 3；根据白色沉淀C 可溶于NaOH 溶液，可推测C 为Al （OH ）3，C 经灼烧得到的白色固体D 为Al 2O 3，n （Al 2O 3）＝0.510g 102g·mol －1
＝0.005mol ；根据白色沉淀E 不溶于稀硝酸，可推测E 为AgCl ，n （AgCl ）＝8.61g 143.5g·mol －1
＝0.06mol 。

由于n （HCl ）＝0.06mol ，将溶液A 分为两等份，则每份中由HCl 提供的Cl －为0.03mol ，故A 2中由X 提供的Cl －为
0.03mol 。

组成X 的四种元素除了N 、H ，还有Al 、Cl 。

3.01g X 中n （Al ）＝0.005mol ×2×2＝0.02mol ，n （Cl ）＝0.03mol ×2＝0.06mol ，n （N ）＝n （NH 3）＝0.224L 22.4L·mol －1
×2＝0.02mol ，则m （H ）＝3.01g －27g·mol －1×0.02mol －35.5g·mol －1×0.06mol －14g·mol －1×0.02
mol ＝0.06g ，故n （H ）＝0.06g 1g·mol －1
＝0.06mol ，N 、H 、Al 、Cl 的原子个数比为0.02mol ∶0.06mol ∶0.02mol ∶0.06mol ＝1∶3∶1∶3，故X 的化学式为AlCl 3NH 3。

（2）3.01g AlCl 3NH 3的物质的量为0.02mol ，加入含0.06mol HCl 的盐酸，得到AlCl 3、
NH 4Cl 、HCl 的混合溶液，加入过量浓NaOH 溶液，加热后得到NaCl 、NaAlO 2、NaOH 的混合溶液。

向溶液B 中通入过量CO 2得到白色沉淀，发生反应的离子方程式为Al O 2−＋2H 2O ＋CO 2===Al （OH ）3↓＋HC O 3−。

（3）根据①知反应物为AlCl 3；根据②知该反应原理是形成配合物，因此该化合反应可
以为AlCl 3＋NH 3===AlCl 3NH 3或AlCl 3＋Cl －===AlC l 4−。

答案：
（1）Al 、Cl AlCl 3NH 3（2）Al O 2−＋CO 2＋2H 2O===Al （OH ）3↓＋HC O 3−（3）AlCl 3＋Cl －===AlC l 4−或AlCl 3＋NH 3===AlCl 3NH 3
素养专练
1．解析：A 为正盐，X 是一种强碱，二者反应生成氢化物B ，则A 为铵盐、B 为NH 3，B 连续与Y 反应得到氧化物D 与氧化物E ，且E 的相对分子质量比D 大16，则Y 为O 2、C 为N 2、D 为NO 、E 为NO 2，通常条件下Z 是无色液体，E 与Z 反应得到含氧酸F ，则Z 为H 2O 、F 为HNO 3，F 与强碱X 发生酸碱中和反应得到G 为硝酸盐。

物质A 为铵盐，草木灰主要成分是K 2CO 3，水溶液呈碱性，二者混合会发生反应放出氨气，使肥效降低，A 错误；C 是N 2，氮气的密度与空气接近，不宜采取排空气法收集，B 错误；B 是NH 3，F 是HNO 3，二者发生化合反应生成NH 4NO 3，C 错误；B 是NH 3，Y 为O 2，NH 3在催化剂存在并加热的条件下，与O 2反应生成NO 和H 2O ，D 正确。

答案：D
2．解析：2H 2S ＋3O 2===2SO 2＋2H 2O 、2SO 2＋O 2催化剂
△
2SO 3、SO 3＋H 2O===H 2SO 4、
H 2SO 4＋H 2S===S ＋SO 2＋2H 2O ，A 不符合；N 2＋O 2=====放电2NO ，2NO ＋O 2===2NO 2，3NO 2＋H 2O===2HNO 3＋NO ，HNO 3和N 2不反应，B 符合；S ＋O 2===SO 2，2SO 2＋O 2催化剂
△
2SO 3，SO 3＋H 2O===H 2SO 4，S ＋2H 2SO 4（浓）=====△3SO 2＋2H 2O ，C 不符合；4NH 3＋5O 2=====催化剂△
4NO ＋6H 2O ，2NO ＋O 2===2NO 2，3NO 2＋H 2O===2HNO 3＋NO ，NH 3＋HNO 3===NH 4NO 3，故D 不符合。

答案：B
3．解析：混合物A 加水溶解后得到固体C ，固体C 加过量硝酸后，得到白色固体F ，
由混合物A 的成分可知，F 的主要成分为H 2SiO 3，B 项正确；蓝色溶液E 中存在Cu 2＋，故
白色固体混合物A 中存在CuSO 4，无色气体D 为CO 2，故白色固体混合物A 中可能含有Na 2CO 3，与CuSO 4反应生成CuCO 3进入固体C ，也可能含有CaCO 3，C 项错误；溶液B 呈无色，说明CuSO 4与Na 2SiO 3或Na 2CO 3反应生成CuSiO 3或CuCO 3沉淀进入固体C ，同时生成Na 2SO 4，故无色溶液B 中一定含有Na 2SO 4，可能存在KCl 、Na 2CO 3、Na 2SiO 3，溶液的pH ≥7，A 项正确；无色溶液B 经HNO 3酸化后，无沉淀，再加AgNO 3有白色沉淀产生，说明A 中有KCl ，D 项正确。

答案：C。