2023届新高考化学选考一轮总复习学案-热点6 常考“陌生无机物”的性质探究.docx
热点6常考“陌生无机物”的性质探究考向一陌生金属单质及其化合物一、钒(V)及其化合物1.钒单质的化学性质具有耐酸性,在空气中不被氧化,可溶于氢氟酸、硝酸和王水。2.钒的氧化物钒能分别以+2、+3、+4、+5价与氧结合,形成四种氧化物,一氧化钒、三氧化二钒、二氧化钒、五氧化二钒。3.钒盐钒盐包括V4+、VO3-(偏钒酸根离子)、VO43-(正钒酸根离子)形成的盐。不同价态的钒离子有不同的颜色:VO2+颜色为浅黄色或深绿色,VO2+为蓝色,V3+为绿色,V2+为紫色。二、铬(Cr)的重要化合物1.Cr2O3性质:绿色颜料,俗称“铬绿”,它是一种两性氧化物,能与酸或浓碱溶液反应。2.K2Cr2O7(重铬酸钾)性质:橙红色晶体,具有强氧化性,与盐酸反应(加热)制备氯气,K2Cr2O7还可以用来检测司机酒驾。在分析化学中,可以用K2Cr2O7来测定铁的含量。三、锰(Mn)及其化合物1.锰单质的性质银白色金属,硬而脆,熔、沸点高;在空气中易氧化生成褐色氧化物覆盖层,燃烧时生成四氧化三锰;溶于稀盐酸、稀硫酸生成二价锰盐。2.锰的化合物(1)二氧化锰黑色结晶体或无定形粉末。实验室常用其氧化性制取氯气:4HCl(浓)+MnO2MnCl2+Cl2+2H2O。(2)高锰酸钾:又名灰锰氧性质:紫色的结晶固体,溶于水、碱液,微溶于甲醇、丙酮、硫酸。具有强氧化性,在生活、医疗上广泛用作杀菌消毒剂,在实验室中和工业上常用作氧化剂,作氧化剂时其还原产物因介质的酸碱性而不同。有关高锰酸钾的几个重要反应:16HCl+2KMnO42KCl+2MnCl2+8H2O+5Cl2;2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO42MnSO4+K2SO4+10CO2+8H2O;5C2H5OH+4KMnO4+6H2SO45CH3COOH+4MnSO4+11H2O+2K2SO4;2KMnO4+5H2O2+3H2SO42MnSO4+K2SO4+8H2O+5O2。四、钛及其化合物1.钛密度小,强度大,耐高温,抗腐蚀性强,被称为第三金属。钛在医学上有独特的用途,可用它代替损坏的骨头,被称为“亲生物金属”。2.钛的制备TiO2+2C+2Cl2TiCl4+2COTiCl4+2Mg2MgCl2+Ti3.TiO2TiO2为白色粉末,不溶于水,也不溶于稀酸;但能溶于氢氟酸和热的浓硫酸。五、锌的化合物1.氧化锌ZnO+2HClZnCl2+H2O;ZnO+2NaOHNa2ZnO2+H2O。2.氢氧化锌Zn(OH)2+2H+Zn2+2H2O;Zn(OH)2+2OH-ZnO22-+2H2O。1.过氧化铬的化学式为CrO5,从其结构发现含有2个过氧键,结构如图,下列说法不正确的是(D)A.CrO5可能具有强氧化性B.CrO5溶于水可能放出氧气C.CrO5稳定性较低,易分解D.CrO5中Cr的化合价为+10解析:A.CrO5中存在2个过氧键,过氧键中O显-1价,反应中容易变成-2价,具有强氧化性,正确;B.CrO5中存在2个过氧键,部分O显-1价,因此CrO5溶于水能够反应放出氧气,正确;C.CrO5中存在2个过氧键,CrO5稳定性比较低,易分解,放出氧气,正确;D.CrO5中4个O原子显-1价、1个O原子显-2价,所以Cr元素显+6价,错误。2.五氧化二钒为两性氧化物,氧化性类似于二氧化锰。下列说法不正确的是(B)A.V2O5+6NaOH2Na3VO4+3H2OB.V2O5+10HCl(浓)2VCl5+5H2OC.V2O5常作工业生产SO3的催化剂,以降低反应活化能D.根据铝比钒活泼的性质,可以用铝热法冶炼钒解析:A.五氧化二钒为两性氧化物,可与氢氧化钠反应生成盐和水,反应为V2O5+6NaOH2Na3VO4+3H2O,正确;B.五氧化二钒的氧化性类似于二氧化锰,则五氧化二钒与浓盐酸发生氧化还原反应生成氯气,错误;C.V2O5常作工业生产SO3的催化剂,催化剂可以降低反应活化能,加快反应速率,正确;D.铝的金属性大于钒,可用铝与五氧化二钒反应制取金属钒,即可以用铝热法冶炼钒,正确。3.(2021·衢州教学质量检测)碳酸锰(MnCO3)是一种浅粉色固体,微溶于水,不溶于乙醇、液氨。广泛用于脱硫剂、涂料、肥料添加剂。碳酸锰通常以MnO2、H2C2O4、H2SO4、NaHCO3或NH4HCO3制备。下列说法不正确的是(D)A.H2C2O4作为还原剂,氧化产物是CO2,H2SO4不能用盐酸替换B.MnCO3能与酸反应生成CO2,与碱反应生成碱式盐或Mn(OH)2C.NaHCO3沉淀Mn2+的离子方程式为Mn2+2HCO3-MnCO3+CO2+H2OD.MnCO3固体通过抽滤分离出来,可用酒精冲洗去除沉淀中夹带的Na2SO4等杂质解析:A.以MnO2和H2C2O4制备MnCO3,锰元素化合价降低,则H2C2O4作还原剂,氧化产物是CO2,MnO2能氧化HCl,所以H2SO4不能用HCl代替,正确;B.碳酸盐可以与酸反应放出二氧化碳,所以MnCO3能与酸反应生成CO2,与碱发生复分解反应,可以生成碱式盐或Mn(OH)2,正确;C.加入HCO3-沉锰生成MnCO3,反应方程式为Mn2+2HCO3-MnCO3+CO2+H2O,正确;D.MnCO3 固体微溶于水,Na2SO4是易溶于水难溶于酒精的盐,所以用蒸馏水洗涤沉淀表面的Na2SO4等杂质,错误。考向二陌生非金属氢化物及其含氧酸(盐)一、砷的氢化物(AsH3)1.物理性质标准状况下,AsH3是一种无色剧毒气体,密度大于空气,可溶于水及多种有机溶剂。2.化学性质(1)不稳定性:砷化氢相当不稳定,加热到300 以上发生分解。(2)强还原性。二、肼(N2H4)1.结构(1)电子式:(2)结构式:(3)球棍模型:2.物理性质肼又称联氨,是一种无色发烟的、具有腐蚀性和强还原性的无色油状液体。有刺激性气味,剧毒,易溶于水、醇等极性溶剂中。3.化学性质(1)还原性:肼是强还原剂,能够被氧气氧化,并放出大量热;在碱性溶液中能将银、镍等金属离子还原成金属。(2)水溶液具有碱性:N2H4+H2ON2H5+OH-。三、氯的含氧酸及其对应的盐1.含氧酸(1)氯的含氧酸的种类氯的含氧酸有HClO(次氯酸)、HClO2(亚氯酸)、HClO3(氯酸)、HClO4(高氯酸)。(2)氯的含氧酸的性质酸性:HClO4>HClO3>HClO2>HClO。氧化性:HClO>HClO2>HClO3>HClO4。2.氯的含氧酸盐名称化学式性质用途亚氯酸钠NaClO2白色或微带黄绿色粉末或颗粒,呈碱性,是一种强氧化剂,遇酸放出ClO2气体高效氧化剂、漂白剂。主要用于棉纺、亚麻、纸浆漂白,食品消毒,水处理,杀菌灭藻和鱼药制造氯酸钾KClO3无色或白色结晶性粉末,有毒,是强氧化剂可用于制造炸药,也可用来制造火柴、烟火四、硫的含氧酸及其对应的盐1.硫的含氧酸正酸系列:次硫酸(H2SO2)、亚硫酸(H2SO3)、硫酸(H2SO4)。过酸系列:过一硫酸(H2SO5)、过二硫酸(H2S2O8)。焦酸系列:焦亚硫酸(H2S2O5)、焦硫酸(H2S2O7)。硫代硫酸系列:硫代亚硫酸(H2S2O2)、硫代硫酸(H2S2O3)。连酸系列:连二亚硫酸(H2S2O4)、连多硫酸H2SxO6(x=26)。2.硫的含氧酸盐(1)硫酸钠与亚硫酸钠:亚硫酸钠易被氧化为硫酸钠。(2)硫代硫酸钠(Na2S2O3)其结晶水合物俗称海波或大苏打,具有还原性。焦亚硫酸钠(Na2S2O5)具有还原性。(3)连二亚硫酸钠(Na2S2O4)Na2S2O4俗称保险粉,具有还原性,在空气分析中常用来吸收氧气。(4)过二硫酸钠(Na2S2O8)Na2S2O8中有过氧键的结构,是一种强氧化剂。五、磷的含氧酸1.亚磷酸(H3PO3)性质和结构:纯净的亚磷酸是一种无色固体,在水中有较大溶解度;亚磷酸是二元酸,酸性比磷酸稍强;其结构式是。2.次磷酸(H3PO2)性质和结构:次磷酸是一种无色的晶体,熔点26.5 ,易溶解,是一元酸,并依下式电离:H3PO2H+H2PO2-;其结构式是。1.(2021·浙江6月选考)关于化合物ClONO2的性质,下列推测不合理的是(D)A.具有强氧化性B.与NaOH溶液反应可生成两种钠盐C.与盐酸作用能产生氯气D.水解生成盐酸和硝酸解析:由题给化合物的分子式ClONO2,分析其组成为(ClO)+(NO2)-,由此可得其中的氯元素、氮元素的化合价均为+3价。从氯元素化合价可推断出其具有氧化性,A推测合理;ClONO2与氢氧化钠溶液反应生成NaClO2和NaNO2,B推测合理;由于ClONO2具有强氧化性,故可与盐酸反应产生氯气,C推测合理;ClONO2水解生成HClO2和HNO2,D推测不合理。2.已知N2H4在水中电离方式与NH3相似,若将NH3视为一元弱碱,则N2H4是一种二元弱碱,下列关于N2H4的说法不正确的是(A)A.它与硫酸形成的酸式盐可以表示为N2H5HSO4B.它溶于水所得的溶液中共有4种离子C.它溶于水发生电离的第一步可表示为N2H4+H2ON2H5+OH-D.室温下,向0.1 mol/L的N2H4溶液加水稀释时,n(H+)·n(OH-)会增大解析:A.N2H4+H2ON2H5+OH-、N2H5+H2ON2H62+OH-,它属于二元弱碱,和硫酸形成的酸式盐应为N2H6(HSO4)2,不正确;B.所得溶液中含有N2H5+、N2H62+、OH-、H+四种离子,正确;C.它溶于水发生电离是分步的,第一步可表示为N2H4+H2ON2H5+OH-,正确;D.Kw=c(H+)·c(OH-)在一定温度下为定值,因加水体积增大,故n(H+)·n(OH-)也将增大,正确。3.白磷的性质不太稳定,与过量氢氧化钠溶液反应,会歧化生成磷化氢与次磷酸钠,P4+3NaOH+3H2O3NaH2PO2+PH3。已知:PH3是一种强还原性的无色剧毒气体,结构与NH3相似,在水中溶解度却小得多,PH3在水中的碱性极弱。下列说法不正确的是(C)A.PH3还可以通过磷化钙(Ca3P2)与水反应制备B.PH3与卤化氢反应的产物PH4X极易水解C.NaH2PO2的水溶液呈碱性,是因为其酸根离子的水解程度大于其电离程度D.气体中混有PH3,可用重铬酸钾、漂白粉的悬浮液消除其毒性解析:A.磷化钙(Ca3P2)与水反应可生成氢氧化钙和PH3,正确;B.PH3在水中的碱性极弱,说明PH3与卤化氢反应的产物PH4X易水解,正确;C.根据题给信息,碱过量,NaH2PO2是正盐,其酸根离子不会电离,错误;D.重铬酸钾、漂白粉具有强氧化性,PH3具有强还原性,所以气体中混有PH3,可用重铬酸钾、漂白粉的悬浮液消除其毒性,正确。4.连二亚硫酸钠(Na2S2O4)俗称保险粉,工业上可用于纸浆漂白,该物质还原性比Na2SO3强,其水溶液能被空气中的氧气氧化,在碱性介质中相对稳定。下列说法不正确的是(C)A.连二亚硫酸钠可以用于除去废水中的重铬酸根离子,使Cr2O72-转化为Cr3+B.盛连二亚硫酸钠溶液的容器敞口可能会发生的化学方程式为2Na2S2O4+O2+2H2O4NaHSO3C.连二亚硫酸钠用于纸浆漂白的原理与ClO2的漂白原理相同D.在包装保存“保险粉”时加入少量Na2CO3固体,可以提高“保险粉”的稳定性解析:A.连二亚硫酸钠还原性比Na2SO3强,其水溶液能被空气中的氧气氧化,因此连二亚硫酸钠可以用于除去废水中的重铬酸根离子,使Cr2O72-转化为Cr3+,正确;B.连二亚硫酸钠溶液能被空气中的氧气氧化,所以敞口可能会发生的化学方程式为2Na2S2O4+O2+2H2O4NaHSO3,正确;C.保险粉遇水分解生成二氧化硫使品红褪色,连二亚硫酸钠用于纸浆漂白的原理与ClO2的漂白原理不相同,错误;D.保险粉在碱性介质中相对稳定,在包装保存“保险粉”时加入少量Na2CO3固体,可以提高“保险粉”的稳定性,正确。
