专题三元素及其化合物建知识网络明内在联系提炼1 常见物质的特殊颜色1.有色气体:NO2(红棕色)、Cl2(黄绿色);无色、有刺激性气味的气体:SO2、NH3、HCl。
2.溶液中的有色物质:Cu2+(蓝色)、Fe2+(浅绿色)、Fe3+(黄色)、MnO-4[紫(红)色]。
Br2在水中显黄(橙)色,在有机溶剂中显橙(红)色;I2在水中显黄(褐)色,在有机溶剂中显紫(红)色。
3.有色固体:(淡)黄(棕)色固体:Na2O2、S、FeS2、FeCl3;黑色固体:MnO2、C、CuO、FeO、Fe3O4;紫(黑)色固体:KMnO4、I2;(紫)红色固体:Cu。
4.有色沉淀:(1)白色沉淀:H2SiO3、AgCl、BaSO4(不溶于酸)、BaSO3、Mg(OH)2、Al(OH)3、BaCO3、CaCO3、CaSO 4、MgCO 3等;(2)红褐色沉淀:Fe(OH)3;(3)蓝色沉淀:Cu(OH)2;(4)黑(褐)色沉淀:CuS 、FeS ;(5)砖红色沉淀:Cu 2O 。
提炼2 特征反应1.产生气体 (1)与酸反应产生气体金属+HCl(或稀H 2SO 4)―→H 2↑; 金属+H 2SO 4(浓)―→SO 2↑; 金属+HNO 3(稀)―→NO↑; 金属+HNO 3(浓)―→NO 2↑;C +2H 2SO 4(浓)=====△CO 2↑+2SO 2↑+2H 2O ; C +4HNO 3(浓)=====△CO 2↑+4NO 2↑+2H 2O ;CO 2-3(HCO -3)+H +―→CO 2↑+H 2O ; S 2-(HS -)+H +―→H 2S↑;SO 2-3(HSO -3)+H +―→SO 2↑+H 2O 。
(2)与碱反应产生气体2Al +2NaOH +2H 2O===2NaAlO 2+3H 2↑; NH +4+OH -=====△NH 3↑+H 2O 。
(3)与水反应产生气体 2Na +2H 2O===2NaOH +H 2↑; Mg +2H 2O=====△Mg(OH)2+H 2↑; 3Fe +4H 2O(g)=====高温Fe 3O 4+4H 2; C +H 2O(g)=====高温CO +H 2; 2Na 2O 2+2H 2O===4NaOH +O 2↑; CaC 2+2H 2O===Ca(OH)2+C 2H 2↑。
2.两溶液混合产生沉淀和气体(1)Ba(OH)2与(NH 4)2SO 4溶液:Ba 2++2OH -+2NH +4+SO 2-4=====△BaSO 4↓+2NH 3↑+2H 2O 。
(2)硫代硫酸盐与强酸反应:S 2O 2-3+2H +===S↓+SO 2↑+H 2O 。
(3)互相促进的水解反应:Al 3+与CO 2-3(HCO -3)、S 2-(HS -)、Fe 3+与CO 2-3(HCO -3)。
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。
4.三类特殊反应(1)归中反应:C +CO 2=====高温2CO 、6HCl(浓)+KClO 3===3Cl 2↑+3H 2O +KCl 、2H 2S +SO 2===3S↓+2H 2O 、S +2H 2SO 4(浓)=====△3SO 2↑+2H 2O 、4NH 3+6NO =====△催化剂5N 2+6H 2O 、Fe +2FeCl 3===3FeCl 2。
(2)歧化反应:Cl 2+H 2O===HCl +HClO 、Cl 2+2NaOH===NaCl +NaClO +H 2O 、2Cl 2+2Ca(OH)2===CaCl 2+Ca(ClO)2+2H 2O 、3S +6NaOH=====△2Na 2S +Na 2SO 3+3H 2O 、3NO 2+H 2O===2HNO 3+NO 。
(3)置换反应:①金属―→金属:金属1+盐1―→金属2+盐2;铝热反应。
②金属―→非金属:活泼金属(Na 、Mg 、Fe)――→H +或H 2O △H 2↑;2Mg +CO 2=====点燃2MgO +C 。
③非金属―→金属:H 2+金属氧化物――→△金属+H 2O ;C +金属氧化物――→高温金属+CO(或CO 2)。
④非金属―→非金属:2C +SiO 2=====高温Si +2CO↑;2F 2+2H 2O===4HF +O 2;X 2+H 2S===S↓+2HX(X =Cl 、Br 、I);Cl 2、Br 2、I 2之间的置换;O 2+2H 2S=====点燃2S↓+2H 2O 。
提炼3 重要的实验现象 1.燃烧时火焰的颜色(1)火焰为蓝色或淡蓝色:H 2、CO 、CH 4、H 2S 、C 2H 5OH 、S 等在空气中燃烧。
(2)火焰为苍白色:H 2在Cl 2中燃烧。
2.溶液中的沉淀现象(1)产生白色沉淀:Ca 2+与CO 2-3、SO 2-3;Ba 2+与SO 2-4、CO 2-3、SO 2-3;Ag +与Cl -;SiO 2-3与H +;Mg 2+与OH -。
(2)产生黄色(浅黄色)沉淀:Ag +与Br -、I -;H 2S 溶液与O 2、SO 2、Cl 2等。
(3)产生黑色沉淀:Fe 2+、Cu 2+、Pb 2+与S 2-。
(4)产生红褐色沉淀:Fe 3+与OH -。
(5)产生蓝色沉淀:Cu 2+与OH -。
(6)先产生白色沉淀后沉淀消失:①向澄清石灰水[或Ba(OH)2溶液]中通入CO 2或SO 2至过量;②向铝盐溶液中滴加强碱溶液至过量;③向偏铝酸盐溶液中滴加强酸至过量;④向硝酸银溶液中滴加氨水至过量。
(7)先产生白色沉淀,后沉淀变为灰绿色,最后变为红褐色:Fe 2+与OH -。
3.产生气体的现象(1)与稀盐酸反应生成无色、有刺激性气味的气体,且此气体可使品红溶液褪色或使澄清石灰水变浑浊,该气体一定是SO 2,原溶液中含有SO 2-3或HSO -3。
(2)与稀盐酸反应生成无色无味的气体,且此气体可使澄清石灰水变浑浊,此气体是CO 2,原溶液中含有CO 2-3或HCO -3。
(3)与碱溶液反应且加热时产生有刺激性气味的气体,此气体可使湿润的红色石蕊试纸变蓝,此气体为NH3,原溶液中一定含有NH+4。
(4)电解电解质溶液时,阳极气态产物一般是Cl2或O2,阴极气态产物是H2。
4.溶液变色现象(1)变红色:石蕊+酸;酚酞+碱;Fe3+与SCN-。
(2)变蓝色:石蕊+碱;碘水+淀粉溶液。
(3)浅绿色变黄色:Fe2+与Cl2、Br2或HNO3。
(4)黄色变浅绿色:Fe3+与Fe、SO2-3或S2-等。
(5)品红溶液褪色:遇Cl2、SO2、次氯酸盐[如NaClO、Ca(ClO)2]、Na2O2等,但加热后又恢复为红色的是SO2。
(6)溴水褪色:遇H2S、SO2、碱、活泼金属等。
(7)酸性KMnO4溶液褪色:遇H2S、SO2、Fe2+等。
(8)卤素单质在水、有机溶剂中的颜色变化:如将Cl2通入含Br-的溶液中,溶液变为橙色,若加入有机溶剂(不溶于水),则有机层变为橙红色;将Cl2通入含I-的溶液中,溶液变为棕黄色,若加入有机溶剂(不溶于水),则有机层变为紫色。
回访1 (2016·全国甲卷)某白色粉末由两种物质组成,为鉴别其成分进行如下实验:①取少量样品加入足量水仍有部分固体未溶解;再加入足量稀盐酸,有气泡产生,固体全部溶解;②取少量样品加入足量稀硫酸有气泡产生,振荡后仍有固体存在。
该白色粉末可能为( ) 【导学号:】A.NaHCO3、Al(OH)3B. AgCl、NaHCO3C.Na2SO3、BaCO3D. Na2CO3、CuSO4回访 2 (2015·全国卷Ⅰ)下列实验中,对应的现象以及结论都正确且两者具有因果关系的是( )液至不再有沉淀产生,再滴加0.1 mol·L-1CuSO4溶液Mg(OH)2的小际相符的是( )选项①中物质②中物质预测②中的现象A稀盐酸碳酸钠与氢氧化钠的混合溶液立即产生气泡B浓硝酸用砂纸打磨过的铝条产生红棕色气体C氯化铝溶液浓氢氧化钠溶液产生大量白色沉淀D.草酸溶液高锰酸钾酸性溶液溶液逐渐褪色1.(2016·河南洛阳统考)下列过程中,没有明显实验现象的是( )【导学号:】A.向Fe(NO3)2溶液中滴加稀硫酸B.将HCl通入NaAlO2溶液中C.加热溶有SO2的品红溶液D.向碳酸氢钠溶液中滴加氢氧化钠溶液2.(2016·河北三市二次联考)下列实验对应的现象及结论均正确,且两者具有因果关系的是( )选项实验现象结论A.将SO2通入BaCl2溶液中,然后滴入稀硝酸有白色沉淀生成,且白色沉淀不溶于稀硝酸所得沉淀为BaSO3,后转化为BaSO4B.将浓硫酸滴入蔗糖中,得黑色蓬松的固体,并该过程中浓硫酸仅体并搅拌有刺激性气味现吸水性和脱水性C.向FeCl2溶液中加入Na2O2粉末出现红褐色沉淀和无色气体FeCl2溶液部分变质D.向含有足量淀粉的FeI2溶液中滴加2滴氯水溶液变蓝还原性:I->Fe2+3.(2016·东城统考)用如图所示装置进行下列实验,实验结果与预测的现象不一致的是( )选项①中的物质②中的物质预测装置中现象A.NO2蒸馏水试管充满无色溶液B.SO2紫色石蕊溶液溶液逐渐变为红色C.NH3AlCl3溶液产生白色沉淀D.Cl2AgNO3溶液产生白色沉淀4.(名师押题)( )实验试剂甲试剂乙试剂丙丙中的现象A.浓硫酸Na2SO3紫色石蕊试液溶液先变红后褪色B.浓盐酸KMnO4淀粉KI溶液溶液变蓝C.稀盐酸CaCO3BaCl2溶液有白色沉淀生成D.浓氨水CaO AlCl3溶液先生成白色沉淀然后沉淀溶解易错警示:(1)CO2通入CaCl2溶液不会产生沉淀。
(2)高炉炼铁时的还原剂是CO,焦炭的作用是燃烧提供能量和产生CO。
(3)NO2能与水反应生成硝酸,但不是酸性氧化物。
(4)SO2和Cl2的混合气体,可能不具有漂白性。
(5)SO2能使溴水或酸性KMnO4溶液褪色,不是利用SO2的漂白性。
(6)SO2不能漂白石蕊溶液。
(7)硅单质可用于制造半导体材料,光导纤维的主要成分是SiO2。
(8)Fe、Al能用于盛放浓硝酸是因为“钝化”形成致密的氧化膜,隔离Fe、Al与硝酸的接触。
热点题型2 根据实验现象推断物质型1.(2016·陕西咸阳一模)向氯化钡溶液中通入二氧化硫,无沉淀。
若再通入下列某气体或再加入下列某物质,一定无沉淀生成的有( )①通入氯化氢②通入氯气③通入氨气④通入二氧化碳⑤通入硫化氢⑥通入二氧化氮⑦加入氢氧化钠⑧加入三氯化铁A.①④⑤⑦B.①④C.①⑤⑧ D. ②③⑥⑦2.下列有关实验操作、现象和结论都正确的是( )3溶液后出现红色。