专题八 元素及其化合物
课标要求 考情分析 核心素养
1.认识元素可以组成不同种类的物质，根据物质的组成和性质可以对物质进行分类； 2.同类物质具有相似的性质，一定条件下各类物质可以相互转化； 3.认识元素在物质中可以具有不同价态，可通过氧化还原反应实现含有不同价态同种元素的物质的相互转化； 4.结合真实情境中的应用实例或通过实验探究，了解钠、铁及其重 要化合物的主要性质，了解这些物质在生产、生活中的应用； 5.结合真实情境中的应用实例或通过实验探究，了解氯、氮、硫及 其重要化合物的主要性质，认识这些物质在生产中的应用和对生态环 境的影响。 新高考3年考频 100% 宏观辨识与微观探析 变化观念与平衡思想
试题难度 一般
考查形式 选择题/主观题
高频考向: 常见金属元素（钠、铁、铝）及其化合物的主要性质及应用； 常见非金属元素（氯、氮、硫）及其化合物的主要性质及应用。
命题趋势：
元素及其化合物是高考的重点考查内容，金属元素对钠、铁、铝及其化合物的主要性质考查较多，非金属元素对氮、硫、氯及其化合物的主要性质考查较多，考查题型多是选择题或与其有关的工艺流程题或实验题。
预计在2023年高考中，仍会结合社会热点综合物质性质，以转化关系图或流程图的形式考查物质的转化，或与生产、生活、科技、医疗等联系起来考查知识的灵活应用能力。元素及其化合物的知识是题源，是高考重要的考查内容，掌握好元素及其化合物是拿取高分的关键。
解题思路：
元素及其化合物的解题方法：
掌握学习方法，即主族元素按照族学习，掌握代表性元素，按照价态掌握规律；
了解元素及其化合物的学习逻辑
掌握元素及其化合物主干知识体系
真题溯源
1．[2022·广东卷]劳动开创未来。下列劳动项目与所述的化学知识没有关联的是( )
选项 劳动项目 化学知识
A 面包师用小苏打作发泡剂烘焙面包 Na2CO3可与酸反应
B 环保工程师用熟石灰处理酸性废水 熟石灰具有碱性
C 工人将模具干燥后再注入熔融钢水 铁与H2O高温下会反应
D 技术人员开发高端耐腐蚀镀铝钢板 铝能形成致密氧化膜
【答案】A
【解析】
A．小苏打是碳酸氢钠，不是碳酸钠，主要用来做膨松剂，故A符合题意；
B．熟石灰是氢氧化钙，具有碱性，可以用于处理酸性废水，故B不符合题意；
C．熔融的铁与水蒸气在高温下反应会生成四氧化三铁和氢气，因此必须将模具干燥，故C不符合题意；
D．钢板上镀铝，保护钢板，金属铝表面形成致密氧化膜而保护金属铝不被腐蚀，，故D不符合题意。
综上所述，答案为A。
2. [2022·四川省资中县理科综合]化学与生活密切相关。下列说法错误的是（ ）
A．铝合金的大量使用归功于人们能使用焦炭等还原剂从氧化铝中获得铝
B．小苏打既可用作食品膨松剂，也可用于治疗胃酸过多
C．江河入海口三角洲的形成、“血液透析”均与胶体的性质有关
D．Al2(SO4)3和NaHCO3能制作泡沫灭火器，利用了Al2(SO4)3溶液与NaHCO3溶液混合后能发生剧烈双水解反应
【答案】A
【解析】
A．铝是活泼金属，用电解熔融氧化铝的方法治炼金属铝，故A错误；
B．碳酸氢钠加热能分解放出二氧化碳气体，碳酸氢钠能与盐酸反应，所以小苏打既可用作食品膨松剂，也可用于治疗胃酸过多，故B正确；
C．江河入海口三角洲的形成与胶体聚沉有关、“血液透析”类似胶体渗析，故C正确；
D．Al2(SO4)3和NaHCO3能制作泡沫灭火器，利用了Al2(SO4)3溶液与NaHCO3溶液混合后能发生剧烈双水解反应生成氢氧化铝沉淀和二氧化碳气体，故D正确；
综上所述，答案为A。
3. [2022·湖南卷]为探究FeCl3的性质，进行了如下实验(FeCl3和Na2SO3溶液浓度均为0.1mol·L-1)。
实验 操作与现象
① 在5mL水中滴加2滴FeCl3溶液，呈棕黄色；煮沸，溶液变红褐色。
② 在5mL FeCl3溶液中滴加2滴Na2SO3溶液，变红褐色； 再滴加K3[Fe(CN)6]溶液，产生蓝色沉淀。
③ 在5mLNa2SO3溶液中滴加2滴FeCl3溶液，变红褐色； 将上述混合液分成两份，一份滴加K3[Fe(CN)6]溶液，无蓝色沉淀生； 另一份煮沸，产生红褐色沉淀
依据上述实验现象，结论不合理的是( )
A. 实验①说明加热促进Fe3+水解反应
B. 实验②说明Fe3+既发生了水解反应，又发生了还原反应
C. 实验③说明Fe3+发生了水解反应，但没有发生还原反应
D. 整个实验说明对Fe3+的水解反应无影响，但对还原反应有影响
【答案】D
【解析】铁离子水解显酸性，亚硫酸根离子水解显碱性，两者之间存在相互促进的水解反应，同时铁离子具有氧化性，亚硫酸根离子具有还原性，两者还会发生氧化还原反应，在同一反应体系中，铁离子的水解反应与还原反应共存并相互竞争，结合实验分析如下：实验①为对照实验，说明铁离子在水溶液中显棕黄色，存在水解反应Fe3++3H2O Fe(OH)3+3H+，煮沸，促进水解平衡正向移动，得到红褐色的氢氧化铁胶体；实验②说明少量亚硫酸根离子加入后，两者发生水解反应得到红褐色的氢氧化铁胶体；根据铁氰化钾检测结果可知，同时发生氧化还原反应，使铁离子被还原为亚铁离子，而出现特征蓝色沉淀；实验③通过反滴操作，根据现象描述可知，溶液仍存在铁离子的水解反应，但由于铁离子少量，没检测出亚铁离子的存在，说明铁离子的水解反应速率快，铁离子的还原反应未来得及发生。
铁离子的水解反应为吸热反应，加热煮沸可促进水解平衡正向移动，使水解程度加深，生成较多的氢氧化铁，从而使溶液显红褐色，故A正确；
在5mLFeCl3溶液中滴加2滴同浓度的Na2SO3溶液，根据现象和分析可知，Fe3+既发生了水解反应，生成红褐色的氢氧化铁，又被亚硫酸根离子还原，得到亚铁离子，加入铁氰化钾溶液后，出现特征蓝色沉淀，故B正确；
实验③中在5mL Na2SO3溶液中滴加2滴同浓度少量FeCl3溶液，根据现象和分析可知，仍发生铁离子的水解反应，但未来得及发生铁离子的还原反应，即水解反应比氧化还原反应速率快，故C正确；
D．结合三组实验，说明铁离子与亚硫酸根离子混合时，铁离子的水解反应占主导作用，比氧化还原反应的速率快，因证据不足，不能说明亚硫酸离子对铁离子的水解作用无影响，事实上，亚硫酸根离子水解显碱性，可促进铁离子的水解反应，故D错误。
综上所述，答案为D。
[2022·浙江·瑞安中学高二开学考试]用下列实验装置进行相应的实验，能达到实验目的的是（ ）
A．利用图甲验证浓硫酸具有脱水性、强氧化性，SO2具有漂白性、还原性
B．利用图乙制备并收集干燥的氢气
C．利用图丙制备并收集少量的NO2
D．利用图丁制取碳酸氢钠
【答案】A
【解析】
A．图甲中浓硫酸具有脱水性使蔗糖转化为碳，碳和浓硫酸生成二氧化硫气体，可以验证浓硫酸具有脱水性、强氧化性；品红溶液、高锰酸钾溶液褪色， 可以验证SO2具有漂白性、还原性，A正确；
B．氢气密度小于空气，应该用向下排空气法收集，B错误；
C．二氧化氮和水反应，不能用排水法收集，C错误；
D．氨气极易溶于水应该使用防倒吸装置，D错误；
故选A。
[2023·广东·深圳市光明区高级中学模拟预测]氨广泛应用于化工、化肥、制药等领域，一种新型合成方法如下。下列说法错误的是（ ）
A．反应①属于人工固氮
B．反应③可利用电解MgCl2溶液的方法实现
C．该转化过程总反应为
D．反应⑤在无水环境中进行时有白烟产生
【答案】B
【解析】
A．反应①是游离态氮转化为化合态氮，A正确；
B．反应③必须是电解无水MgCl2，B错误；
C．分析总的转化过程可看出总反应为N2与H2O的反应，C正确；
D．HCl与NH3反应会有大量白烟产生，D正确；
故选B。
[2023·广东·深圳市光明区高级中学模拟预测]部分含氮、硫元素的化合物的价-类二维图如图所示。下列关于各物质的说法错误的是（ ）
A．i在一定条件下均可以与a、b、c发生反应
B．e的浓溶液可用于干燥c、f、g
C．g与CO在汽车催化转化器中会转化成两种无毒气体
D．实验室中产生的h可用NaOH溶液吸收
【答案】B
【解析】
A．由图可知，i、a、b、c分别为HNO3、H2S、S、SO2；HNO3具有强氧化性，H2S、S、SO2均具有一定的还原性，故在一定条件下均可以发生反应，A正确；
B．e的浓溶液为浓硫酸具有酸性、强氧化性、吸水性；c、f、g分别为SO2、NH3、NO，浓硫酸能和氨气反应，故不可干燥氨气，B错误；
C．NO与CO在汽车催化转化器中会转化成两种无毒气体氮气和二氧化碳，C正确；
D．h为二氧化氮，能和氢氧化钠反应，实验室中产生的二氧化氮可用NaOH溶液吸收，D正确；
故选B。
[考点10硫及其化合物-备战2023年高考化学一轮复习考点帮（全国通用）]下列说法正确的是（ ）
A．Na2O在空气中加热可得固体Na2O2
B．Mg加入到过量FeCl3溶液中可得Fe
C．FeS2在沸腾炉中与O2反应主要生成SO3
D．H2O2溶液中加入少量MnO2粉末生成H2和O2
【答案】A
【解析】
A．无水状态下Na2O2比Na2O更稳定，Na2O在空气中加热可以生成更稳定的Na2O2，故A正确；
B．Mg加入到FeCl3溶液中，Mg具有较强的还原性，先与Fe3+反应，生成Mg2+和Fe2+，若Mg过量，Mg与Fe2+继续反应生成Mg2+和Fe，但由于反应中FeCl3过量，Mg已消耗完，所以不会生成Fe，故B错误；
C．FeS2在沸腾炉中与O2发生的反应为：4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2，产物主要是SO2而不是SO3，故C错误；
D．H2O2溶液中加入少量MnO2粉末生成H2O和O2，D错误；
选A。
[江苏省南京外国语学校、海安中学、金陵中学三校2021-2022学年高三下学期5月联考化学试题]在给定条件下，下列选项所示的物质间转化均能实现的是（ ）
A．(熔融)
B．
C．
D．
【答案】A
【解析】
A．电解熔融的氧化铝可以得到铝和氧气，铝在氯气中燃烧可以得到氯化铝，A正确；
B．FeS2与氧气高温时反应生成二氧化硫和氧化铁，二氧化硫和水反应生成亚硫酸，B错误；
C．氨气和氧气在催化剂、加热条件下反应生成NO和水，NO为不成盐氧化物，不能和NaOH反应，C错误；
D．二氧化硅不能和水反应生成硅酸，D错误；
故答案选A。
[2022·全国·高三专题练习]在探究SO2的性质实验中，下列根据实验现象得出的结论不正确的是（ ）
A．向SO2水溶液中滴加Ba(NO3)2溶液，产生的白色沉淀是BaSO3
B．向溴水中通入SO2，溶液褪色，说明+4价硫具有还原性
C．将过量的SO2通入石蕊溶液中，溶液由紫色变为红色，说明SO2的水溶液显酸性
D．向SO2水溶液中加入NaHCO3粉末，有气泡产生，说明H2SO3酸性强于H2CO3
【答案】A
【解析】
A．向SO2水溶液中滴加Ba(NO3)2溶液，酸性条件下，SO2被NO氧化为SO，产生的白色沉淀是BaSO4，A错误；
B．向溴水中通入SO2，溶液褪色，发生的反应为SO2＋Br2＋2H2O=2Br-＋4H＋＋SO，SO2作还原剂，说明＋4价硫具有还原性，B正确；
C．将过量的SO2通入石蕊溶液中，溶液由紫色变为红色，说明SO2的水溶液显酸性，C正确；
D．向SO2水溶液中加入NaHCO3粉末，有气泡产生，说明H2SO3酸性强于H2CO3，D正确；
故选A。
[2022·山西太原·高三期中]利用下图，可以从不同角度研究含氯物质的性质及其转化关系，图中物质甲~辛中均含有氯元素。回答下列问题：
(1)物质戊、己、庚、辛中，属于弱电解质的是_______(填化学名称)，其电子式为_______。
(2)气体丙是国际上公认的绿色消毒剂。在工业上可由辛和甲的浓溶液制取，同时生成乙，有关反应的离子方程式为_______，该方法的缺点是_______。
(3)在实验室由二氧化锰和甲的浓溶液为原料制取乙，写出该反应的化学方程式：_______。
实验操作 试剂B 产物
I 取固液混合物A于试管中，加入试剂B，加热 较浓H2SO4 有氯气
II a 有氯气
III 无氯气
①当气体乙不再逸出时，固液混合物A中仍存在甲和二氧化锰的原因可能是：
i.随降低或升高，氧化性减弱。
ii.随降低，_______。
②经补充实验证实了①中的分析，则b是_______。
(4)①已知卤化物受热发生非氧化还原反应，生成无色品体X和红棕色被体Y，则X为___(填化学式)。
②实验证实与的氢碘酸混合，可以发生置换反应，该反应的离子方程式为_______。
【答案】(1) 次氯酸
(2) ； 生成氯气，污染环境
(3) ； ①Cl-的还原性减弱 ; ②MnSO4固体或浓溶液
(4) ①CsCl; ② 2Ag+2H++2I-=2AgI+H2↑
【解析】根据价类二维图分析各含氯物质，甲是HCl，乙是氯气，丙是二氧化氯ClO2，丁是Cl2O7，戊是次氯酸HClO，属于弱酸，已是高氯酸HClO4，属于强酸，庚是NaClO，辛是NaClO3，
（1）不能全部电离的电解质是弱电解质。物质戊、己、庚、辛中，属于弱电解质的是次氯酸；其电子式为；故答案是次氯酸；；
（2）气体丙是ClO2，在工业上可由NaClO3和HCl的浓溶液制取，同时生成氯气，根据氧化还原反应的特点，有关反应的离子方程式为；该反应中同时生成氯气，污染环境，故答案是；生成氯气，污染环境；
（3）在实验室由二氧化锰和盐酸的浓溶液为原料制取氯气，写出该反应的化学方程式；
当气体乙不再逸出时，固液混合物A中仍存在甲和二氧化锰的原因可能是还原剂的还原性减弱，故答案是氯离子还原性减弱；
实验I中加入较浓的硫酸提供氢离子，氢离子浓度增加，反应继续进行，由氯气生成；实验II有氯气生成，根据上一问的原因解析，试剂a可以是含氯离子的盐，如NaCl、KCl等的浓溶液或固体，以增加氯离子的浓度，反应继续进行由氯气生成；实验III加了a和b试剂后，没有氯气生成，由实验II可知，加入试剂a可以有氯气生成的，说明实际b的加入影响了反应的发生，根据猜想i可知锰离子浓度升高，会影响实验，则试剂b可以是MnSO4的固体或者浓溶液；
故以上答案是；①Cl-的还原性减弱 ; ②MnSO4固体或浓溶液；
（4）①由题意知，卤化物CsICl2受热发生非氧化还原反应，根据元素守恒和元素价态分析，生成无色晶体CsCl和红棕色I2，故答案是CsCl；
②实验证实Ag与1mol·L-1的氢碘酸混合，可以发生置换反应，注意氢碘酸HI是强酸，所以该反应的离子方程式为2Ag+2H++2I-=2AgI+H2↑；故答案是2Ag+2H++2I-=2AgI+H2↑；
2专题八 元素及其化合物
课标要求 考情分析 核心素养
1.认识元素可以组成不同种类的物质，根据物质的组成和性质可以对物质进行分类； 2.同类物质具有相似的性质，一定条件下各类物质可以相互转化； 3.认识元素在物质中可以具有不同价态，可通过氧化还原反应实现含有不同价态同种元素的物质的相互转化； 4.结合真实情境中的应用实例或通过实验探究，了解钠、铁及其重 要化合物的主要性质，了解这些物质在生产、生活中的应用； 5.结合真实情境中的应用实例或通过实验探究，了解氯、氮、硫及 其重要化合物的主要性质，认识这些物质在生产中的应用和对生态环 境的影响。 新高考3年考频 100% 宏观辨识与微观探析 变化观念与平衡思想
试题难度 一般
考查形式 选择题/主观题
高频考向: 常见金属元素（钠、铁、铝）及其化合物的主要性质及应用； 常见非金属元素（氯、氮、硫）及其化合物的主要性质及应用。
命题趋势：
元素及其化合物是高考的重点考查内容，金属元素对钠、铁、铝及其化合物的主要性质考查较多，非金属元素对氮、硫、氯及其化合物的主要性质考查较多，考查题型多是选择题或与其有关的工艺流程题或实验题。
预计在2023年高考中，仍会结合社会热点综合物质性质，以转化关系图或流程图的形式考查物质的转化，或与生产、生活、科技、医疗等联系起来考查知识的灵活应用能力。元素及其化合物的知识是题源，是高考重要的考查内容，掌握好元素及其化合物是拿取高分的关键。
解题思路：
元素及其化合物的解题方法：
掌握学习方法，即主族元素按照族学习，掌握代表性元素，按照价态掌握规律；
了解元素及其化合物的学习逻辑
掌握元素及其化合物主干知识体系
真题溯源
1．[2022·广东卷]劳动开创未来。下列劳动项目与所述的化学知识没有关联的是( )
选项 劳动项目 化学知识
A 面包师用小苏打作发泡剂烘焙面包 Na2CO3可与酸反应
B 环保工程师用熟石灰处理酸性废水 熟石灰具有碱性
C 工人将模具干燥后再注入熔融钢水 铁与H2O高温下会反应
D 技术人员开发高端耐腐蚀镀铝钢板 铝能形成致密氧化膜
2. [2022·四川省资中县理科综合]化学与生活密切相关。下列说法错误的是（ ）
A．铝合金的大量使用归功于人们能使用焦炭等还原剂从氧化铝中获得铝
B．小苏打既可用作食品膨松剂，也可用于治疗胃酸过多
C．江河入海口三角洲的形成、“血液透析”均与胶体的性质有关
D．Al2(SO4)3和NaHCO3能制作泡沫灭火器，利用了Al2(SO4)3溶液与NaHCO3溶液混合后能发生剧烈双水解反应
3. [2022·湖南卷]为探究FeCl3的性质，进行了如下实验(FeCl3和Na2SO3溶液浓度均为0.1mol·L-1)。
实验 操作与现象
① 在5mL水中滴加2滴FeCl3溶液，呈棕黄色；煮沸，溶液变红褐色。
② 在5mL FeCl3溶液中滴加2滴Na2SO3溶液，变红褐色； 再滴加K3[Fe(CN)6]溶液，产生蓝色沉淀。
③ 在5mLNa2SO3溶液中滴加2滴FeCl3溶液，变红褐色； 将上述混合液分成两份，一份滴加K3[Fe(CN)6]溶液，无蓝色沉淀生； 另一份煮沸，产生红褐色沉淀
依据上述实验现象，结论不合理的是( )
A. 实验①说明加热促进Fe3+水解反应
B. 实验②说明Fe3+既发生了水解反应，又发生了还原反应
C. 实验③说明Fe3+发生了水解反应，但没有发生还原反应
D. 整个实验说明对Fe3+的水解反应无影响，但对还原反应有影响
[2022·浙江·瑞安中学高二开学考试]用下列实验装置进行相应的实验，能达到实验目的的是（ ）
A．利用图甲验证浓硫酸具有脱水性、强氧化性，SO2具有漂白性、还原性
B．利用图乙制备并收集干燥的氢气
C．利用图丙制备并收集少量的NO2
D．利用图丁制取碳酸氢钠
[2023·广东·深圳市光明区高级中学模拟预测]氨广泛应用于化工、化肥、制药等领域，一种新型合成方法如下。下列说法错误的是（ ）
A．反应①属于人工固氮
B．反应③可利用电解MgCl2溶液的方法实现
C．该转化过程总反应为
D．反应⑤在无水环境中进行时有白烟产生
[2023·广东·深圳市光明区高级中学模拟预测]部分含氮、硫元素的化合物的价-类二维图如图所示。下列关于各物质的说法错误的是（ ）
A．i在一定条件下均可以与a、b、c发生反应
B．e的浓溶液可用于干燥c、f、g
C．g与CO在汽车催化转化器中会转化成两种无毒气体
D．实验室中产生的h可用NaOH溶液吸收
[考点10硫及其化合物-备战2023年高考化学一轮复习考点帮（全国通用）]下列说法正确的是（ ）
A．Na2O在空气中加热可得固体Na2O2
B．Mg加入到过量FeCl3溶液中可得Fe
C．FeS2在沸腾炉中与O2反应主要生成SO3
D．H2O2溶液中加入少量MnO2粉末生成H2和O2
[江苏省南京外国语学校、海安中学、金陵中学三校2021-2022学年高三下学期5月联考化学试题]在给定条件下，下列选项所示的物质间转化均能实现的是（ ）
A．(熔融)
B．
C．
D．
[2022·全国·高三专题练习]在探究SO2的性质实验中，下列根据实验现象得出的结论不正确的是（ ）
A．向SO2水溶液中滴加Ba(NO3)2溶液，产生的白色沉淀是BaSO3
B．向溴水中通入SO2，溶液褪色，说明+4价硫具有还原性
C．将过量的SO2通入石蕊溶液中，溶液由紫色变为红色，说明SO2的水溶液显酸性
D．向SO2水溶液中加入NaHCO3粉末，有气泡产生，说明H2SO3酸性强于H2CO3
[2022·山西太原·高三期中]利用下图，可以从不同角度研究含氯物质的性质及其转化关系，图中物质甲~辛中均含有氯元素。回答下列问题：
(1)物质戊、己、庚、辛中，属于弱电解质的是_______(填化学名称)，其电子式为_______。
(2)气体丙是国际上公认的绿色消毒剂。在工业上可由辛和甲的浓溶液制取，同时生成乙，有关反应的离子方程式为_______，该方法的缺点是_______。
(3)在实验室由二氧化锰和甲的浓溶液为原料制取乙，写出该反应的化学方程式：_______。
实验操作 试剂B 产物
I 取固液混合物A于试管中，加入试剂B，加热 较浓H2SO4 有氯气
II a 有氯气
III 无氯气
①当气体乙不再逸出时，固液混合物A中仍存在甲和二氧化锰的原因可能是：
i.随降低或升高，氧化性减弱。
ii.随降低，_______。
②经补充实验证实了①中的分析，则b是_______。
(4)①已知卤化物受热发生非氧化还原反应，生成无色品体X和红棕色被体Y，则X为___(填化学式)。
②实验证实与的氢碘酸混合，可以发生置换反应，该反应的离子方程式为_______。
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