高考化学专题复习高无机综合推断的综合题附答案解析文档格式.docx
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B是最常见的液体;
C中两元素的质量比为96∶7;
D、E都为氢氧化物,E呈红褐色。
F、G、H、I为单质,其中F、G是无色气体,H是紫红色固体,I是黄绿色气体;
L是常见的强酸。
它们有如下图所示的关系(部分反应条件及产物已略去):
①C的化学式为____________________;
②D的电子式为____________________;
③L的稀溶液与H反应的离子方程式为_________________;
④反应(a)的化学方程式为_______________。
【答案】第3周期ⅦA族
Cl2+H2S=S↓+2HClCu3N
3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O4Na2FeO4+10H2O=4Fe(OH)3↓+8NaOH+3O2↑
【解析】
【分析】
前三问考查了元素周期表中“位构性”三者关系,后一问为无机推断大题,其推导思路:
B是最常见的液体则为水;
E呈红褐色为氢氧化铁,D、E属同类物质,且D应该也含有钠元素故为氢氧化钠;
F、G、H、I为单质,其中F、G是无色气体,H是紫红色固体即为Cu,C中两元素的质量比为96:
7,C分解得到G和H,可知生成Cu和氮气,故C为Cu3N,G为氮气;
氮气与氧气放电生成NO,故F为氧气,J为一氧化氮,与氧气反应生成K为二氧化氮,二氧化氮与水反应生成L是常见的强酸硝酸;
I是黄绿色气体则为氯气;
A的摩尔质量为166g·
mol-1,其焰色反应呈黄色,则含有钠元素,结合D、E、F可推知A为Na2FeO4。
【详解】
(1)Cl的原子序数为17,原子结构中有3个电子层,最外层电子数为7,Cl元素位于元素周期表第三周期ⅦA族;
(2)Na+核外存在10个电子核内有11个质子,其微粒结构示意图为
;
(3)能说明非金属性Cl比S强的事实是Cl2+H2S=S↓+2HCl;
(4)①F、G、H、I为单质,其中F、G是无色气体,H是紫红色固体即为Cu,C中两元素的质量比为96:
7,C分解得到G和H,可知生成Cu和氮气,故C为Cu3N;
②D为NaOH,其为离子化合物,电子式为
③L的稀溶液与H反应生成硝酸铜、一氧化氮和水,反应离子方程式为3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O;
④A和B反应生成D、E和F,则反应(a)的化学方程式为4Na2FeO4+10H2O=4Fe(OH)3↓+8NaOH+3O2↑。
【点睛】
常见无机物的颜色,可作为无机物推断的突破点。
3.已知A为金属单质,它们之间能发生如下反应(部分产物未标出)
请根据以上信息回答下列问题:
(1)写出物质B的化学式:
___________
(2)写出下列反应的化学方程式:
反应①______________________________________________________________________
反应②______________________________________________________________________
(3)写出下列反应的离子方程式:
反应C→D______________________________________________________________________
反应D→C_____________________________________________________________________
(4)检验D中阳离子的方法:
_________________________________________________________
【答案】Fe3O44Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)33Fe+4H2O(g)
Fe3O4+4H22Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-2Fe3++Fe=3Fe2+取少量D溶液于试管中,滴加少量KSCN溶液,若溶液变红,证明D中含有Fe3+。
红褐色固体固体出现,为氢氧化铁,说明金属单质A为铁,铁与盐酸反应生成氯化亚铁(C)和氢气(F),氯化亚铁被氯气氧化为氯化铁(D),氯化铁又被铁还原为氯化亚铁,氯化亚铁与氢氧化钠溶液反应生成白色沉淀氢氧化亚铁(E),接着被氧气氧化为红褐色固体氢氧化铁,铁与水蒸气加热条件下反应生成四氧化三铁(B)和氢气(F);
(1)B为四氧化三铁,正确答案为Fe3O4。
(2)正确答案:
①4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3;
②3Fe+4H2O(g)
Fe3O4+4H2。
(3)氯化亚铁被氯气氧化为氯化铁:
2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-;
氯化铁又被铁还原为氯化亚铁:
2Fe3++Fe=3Fe2+;
正确答案:
2Fe3++Fe=3Fe2+。
(4)Fe3+检验方法:
①加入氢氧化钠溶液,生成红褐色沉淀;
②加入硫氰化钾溶液,出现红色溶液,该方法简单易操作;
取少量D溶液于试管中,滴加少量KSCN溶液,若溶液变红,证明D中含有Fe3+。
点睛:
推断题要抓住题眼:
红褐色固体为氢氧化铁,从而推出金属单质铁。
4.如图是中学化学中常见物质之间的一些反应关系,其中部分产物未写出。
常温下X是固体,B和G是液体,其余均为气体。
根据下图关系推断:
(1)写出化学式:
X_______,A________,B_______。
(2)实验室收集气体D和F的方法依次是_______法、________法。
(3)写出C→E的化学方程式:
____________。
(4)请写出A与E反应生成D的化学方程式:
_______________
(5)检验物质A的方法和现象是________________
【答案】NH4HCO3或(NH4)2CO3NH3H2O排水向上排空气2CO2+2Na2O2===2Na2CO3+O24NH3+5O2
4NO+6H2O用湿润的红色石蕊试纸,若变蓝则说明有NH3存在(或用蘸有浓盐酸的玻璃棒放在容器口,若有白烟出现,也说明有NH3存在)
常温下X是固体,B和G是液体,其余均为气体,气体C能与Na2O2反应得到气体E,应是二氧化碳与过氧化钠反应生成氧气,则C为CO2,E为O2,固体X既能与酸反应生成气体A,又能与碱反应生成气体C,故X应为碳酸形成的铵盐,则X为NH4HCO3或(NH4)2CO3,故A为NH3,B为H2O,D为NO,F为NO2,G为HNO3,据此解答。
常温下X是固体,B和G是液体,其余均为气体,气体C能与Na2O2反应得到气体E,应是二氧化碳与过氧化钠反应生成氧气,则C为CO2,E为O2,固体X既能与酸反应生成气体A,又能与碱反应生成气体C,故X应为碳酸形成的铵盐,则X为NH4HCO3或(NH4)2CO3,故A为NH3,B为H2O,D为NO,F为NO2,G为HNO3;
(1)由上述分析可知,X为NH4HCO3或(NH4)2CO3,A为NH3,B为H2O;
(2)NO易与空气中氧气反应生成NO2,则实验室收集气体D(NO)的方法为:
排水法;
NO2能与水反应生成NO和硝酸,则收集气体F(NO2)的方法是:
向上排空气法;
(3)C→E是CO2与Na2O2反应生成碳酸钠与O2,反应的化学方程式为:
2CO2+2Na2O2═2Na2CO3+O2;
(4)氨气和氧气在催化剂作用下生成NO,发生反应的化学方程式为4NH3+5O2
4NO+6H2O;
(5)氨气的水溶液显碱性,故检验氨气的方法是用湿润的红色石蕊试纸,若变蓝则说明有NH3存在(或用蘸有浓盐酸的玻璃棒放在容器口,若有白烟出现,也说明有NH3存在)。
此类题的解答一般有以下步骤:
思维起点的选择:
思维起点是指开始时的思维指向、思维对象或思维角度,推断题中的思维起点应是最具特征的某个条件(包括文字叙述或某个变化过程);
思维过程的展开:
解题者在确定思维起点的基础上,利用题目所给信息,结合已有的化学知识和解题经验,不断地缩小问题状态与目标状态的距离;
思维过程的检验:
将上述思维过程的结果代入题中,检查一下是否符合题中条件;
本题可从两性氧化物及海水中的无机盐,展开思维的空间,寻找目标答案。
5.下列物质(均为中学化学常见物质)转化关系图中,D为红棕色粉末(反应条件及部分反应物、产物未全部说明),B、C、E为常见单质,A、D为氧化物。
根据图示转化关系填写下列空白:
(1)写出下列物质的化学式A________,B________,G________。
(2)C与D的混合物通常称__________(填名称)。
(3)写出下列化学方程式或离子方程式
①I+J→K________________(离子方程式)。
②G+B→H________________(化学方程式)。
【答案】Al2O3O2Fe(OH)2铝热剂Al3++3[Al(OH)4]-=4Al(OH)3↓4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3
由转化关系图可知,电解A得到B与C,A能与盐酸、氢氧化钠反应,则A为两性氧化物Al2O3、C为Al、B为O2;
氯化铝溶液和偏铝酸钠溶液反应生成氢氧化铝和氯化钠,则I为AlCl3、J为Na[Al(OH)4]、K为Al(OH)3;
D为红棕色粉末,与Al发生铝热反应得到A与E,则D为Fe2O3,E为Fe,;
Fe与盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,氯化亚铁与氢氧化钠溶液反应生成氢氧化亚铁,氢氧化亚铁与氧气和水反应生成氢氧化铁,氢氧化铁受热分解生成氧化铁和水,则F为FeCl2、G为Fe(OH)2、H为Fe(OH)3。
(1)由上述分析可知,A为Al2O3,E为Fe,G为Fe(OH)2,故答案为:
Al2O3;
Fe;
Fe(OH)2;
(2)铝和氧化铁的混合物通常称为铝热剂,高温下能发生铝热反应生成氧化铝和铁,故答案为:
铝热剂;
(3)①I+J→K的反应为氯化铝溶液和偏铝酸钠溶液反应生成氢氧化铝和氯化钠,反应的离子方程式为Al3++3[Al(OH)4]-=4Al(OH)3↓,故答案为:
Al3++3[Al(OH)4]-=4Al(OH)3↓;
②G+B→H的反应为氢氧化亚铁与氧气和水反应生成氢氧化铁,反应的化学方程式为4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3,故答案为:
4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3。
由电解A得到B与C,A能与盐酸、氢氧化钠反应确定A为两性氧化物Al2O3是判断难点,也是解答关键。
6.如图所示:
图中每一方格表示有关的一种反应物或生成物,其中A、C为无色气体,请填写下列空白:
(1)写出下列物质的化学式X_________,C_________,F_________,G__________。
(2)写出下列反应的化学方程式
①_____________________________________________。
②______________________________________________。
【答案】
(NH4)2CO3(或NH4HCO3)NH3NO2HNO32Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O24NH3+5O2
4NO+6H2O
X既能与盐酸反应,又能与NaOH反应,都生成气体,应为弱酸铵盐,则C为NH3,气体A能与过氧化钠反应,故A为CO2,则X应为碳酸氢铵或碳酸铵,分解产物中B为H2O;
反应①为CO2与Na2O2反应,且NH3能与反应①生成的产物之一发生催化氧化反应,则D为O2,反应②为NH3在O2中催化氧化生成的E为NO,NO和O2反应生成的F为NO2,NO2再与水反应生成HNO3和NO,则G为HNO3,再结合物质的性质进行解答。
反应①为CO2与Na2O2反应,且NH3能与反应①生成的产物之一发生催化氧化反应,则D为O2,反应②为NH3在O2中催化氧化生成的E为NO,NO和O2反应生成的F为NO2,NO2再与水反应生成HNO3和NO,则G为HNO3;
(1)由分析知:
X为(NH4)2CO3(或NH4HCO3),C为NH3,F为NO2,G为HNO3;
(2)反应①为CO2与Na2O2反应生成碳酸钠和氧气,发生反应的化学方程式为2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2;
反应②为氨气的催化氧化,发生反应的化学方程式为4NH3+5O2
4NO+6H2O。
以“无机框图题”的形式考查元素单质及其化合物的性质,涉及常用化学用语与氧化还原反应等,在熟练掌握元素化合物知识的基础上着重考查学生的发散思维、分析判断、逻辑思维以及对无机物知识的综合应用等能力,注意信息中特殊的性质与现象及特殊的转化关系是推断的关键,本题突破点是X的不稳定性,且能与盐酸、浓NaOH溶液反应生成无色气体,确定X为碳酸铵或碳酸氢铵。
7.有关物质的转化关系如下图所示。
A为一种黄绿色的气体,B为常见的无色液体,H为一种助燃的气体,F为一种气体,它在A中燃烧产生苍白色火焰,E为一种能被磁铁吸引的金属。
(1)B的化学式为____________。
(2)F的化学式为____________。
(3)写出反应②的化学方程式:
_______________________________。
(4)写出反应①的化学方程式:
【答案】H2OH22HClO
2HCl+O2↑Fe+2HCl=FeCl2+H2↑
由题给信息可知,A为一种黄绿色的气体,则其为Cl2;
B为常见的无色液体,则其为H2O;
H为一种助燃的气体,则其为O2;
H2在Cl2燃烧,产生苍白色火焰,则F为H2,E为一种能被磁铁吸引的金属,则E为Fe,从而推出C为HCl,D为HClO;
(1)由以上分析可知,B为水;
(2)F为氢气;
(3)反应②是次氯酸光照分解;
(4)反应①是铁与盐酸反应。
(1)通过对物质的转化关系图的分析,可得知,B为水,化学式为H2O;
(2)F为氢气,化学式为H2;
(3)反应②是次氯酸光照分解,其化学方程式为2HClO
2HCl+O2↑;
(4)反应①是铁与盐酸反应,其化学方程式为Fe+2HCl=FeCl2+H2↑。
在对物质转化关系图进行分析时,首先处理已知信息,然后寻找图中出现信息点最多的反应,特殊的反应条件及具有特殊性的反应,作为解题的突破口。
如本题中,反应②就是解题的突破口,或者叫题眼。
Fe与某物质反应,生成H2,则C中必含有能被Fe置换的H+,则其为酸,再据前面信息,确定其为HCl。
8.Ⅰ.有一应用前景广阔的纳米材料甲,其由A、B两种短周期非金属元素组成,难溶于水,且硬度大,熔点高。
取材料甲与熔融的烧碱反应,生成一种含A元素的含氧酸盐乙和一种含B元素的气体丙,丙能使湿润的红色石蕊试纸变蓝;
乙能溶于水,加盐酸产生白色沉淀,盐酸过量沉淀不溶解。
(1)甲的化学式为_________,其晶体属于________晶体
(2)乙的水溶液可以用来做__________________(写出一种用途)
(3)B元素的一种氢化物丁,相对分子质量为32,常温下为液体,其燃烧放热多且燃烧产物对环境无污染,因此可用作火箭燃料、燃料电池燃料等。
则丁的电子式为_____________。
Ⅱ.某铜制品在潮湿环境中发生的电化学腐蚀过程可表示为如图,腐蚀后有A物质生成,某小组为分析A物质的组成,进行了如下实验:
实验①:
取A样品,加过量稀硝酸完全溶解后,再加入AgNO3溶液,有白色沉淀生成。
实验②:
另取A样品4.29g,加入含
的稀硫酸溶液,恰好中和,生成两种盐的混合溶液。
向所得混合溶液中加入适量的NaOH溶液,产生蓝色沉淀,经过滤、洗涤、灼烧得3.20g黑色固体。
(1)该粉状锈中除了铜元素外还含有(写元素符号)_____元素.
(2)写出该粉状锈溶于稀硫酸反应的离子方程式____。
(3)加热条件下,实验②中所得的黑色固体能与乙醇反应,化学方程式为_____。
【答案】Si3N4原子黏合剂、木材等的防腐剂或防火剂
O、H、Cl
Ⅰ、材料甲与熔融的烧碱反应,生成一种含A元素的含氧酸盐乙和一-种含B元素的气体丙,且能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,证明丙气体为NH3,说明甲中含有氮元素;
含氧酸盐乙能溶于水,加盐酸产生白色沉淀,盐酸过量沉淀不溶解,说明生成的沉淀为H2SiO3,证明甲中含有硅元素,材料甲,其由A、B两种短周期非金属元素组成,难溶于水,且硬度大,熔点高,证明是一种原子晶体含有氮元素和硅元素,依据元素化合价熟悉得到甲为Si3N4,判断乙为硅酸钠,A为硅元素,B为氮元素;
Ⅰ、
(1)分析推断甲为氮化硅,化学式为Si3N4,分析性质判断为原子晶体;
故答案为:
Si3N4,原子晶体;
(2)乙的水溶液为硅酸钠水溶液,俗称为水玻璃,是一种矿物胶,可以做黏合剂、木材等的防腐剂或防火剂;
黏合剂、木材等的防腐剂或防火剂;
(3)B元素的一种氢化物丁,相对分子质量为32,常温下为液体,由题意可知丁为N2H4,电子式为:
,故答案为:
Ⅱ
(1)、根据先加入稀硝酸完全溶解后,再加硝酸银,产生白色沉淀,推出含有Cl元素;
再根据另取A样品4.29g,加入含
的稀硫酸溶液,恰好中和,生成两种盐的混合溶液,推出含有氢氧离子,所以含有H、O元素,故答案为O、H、Cl;
(2)、根据实验②灼烧得到3.2g的黑色固体为氧化铜,物质的量为0.04mol,则铜元素的物质的量为0.04mol,加
恰好中和推知氢氧根的物质的量为0.06mol,再根据化合价推知氯元素的物质的量为0.02mol,所以粉末锈的化学式为Cu2(OH)3Cl,所以粉状锈溶于稀硫酸反应的离子方程式为:
(3)、加热条件下,黑色固体氧化铜与乙醇反应化学方程式为:
9.某含氧物质X仅含三种元素,在198℃以下比较稳定,温度高时易分解.,某研究小组设计并完成如下实验:
试回答如下问题:
(1)X的化学式为__________,写出X与H2O反应的离子方程式__________________
(2)工业上由红棕色固体2可以制备其单质,写出化学方程式____________________
(3)保存X时应注意_________________.
【答案】K2FeO44FeO42﹣+10H2O=4Fe(OH)3(胶体)+3O2↑+8OH﹣Fe2O3+3CO
3CO2+2Fe避免吸潮和受热
根据题中各物质转化关系,X与水反应生成溶液Ⅰ焰色反应为紫色,则X中含钾元素,溶液2应为氯化钾溶液,X与水反应生成胶体,沉淀后灼烧得红棕色固体2,则红棕色固体2为氧化铁,胶体为氢氧化铁,所以X中含有铁元素,某含氧物质X仅含三种元素,所以X由Fe、K、O组成,由于固体1为氯化钾,质量为1.49g,则其中钾元素的物质的量为0.02mol,固体2为氧化铁,质量为0.80g,则铁元素的物质的量为0.01mol,所以X中氧元素的物质的量为
mol=0.04mol,所以X中Fe、K、O的物质的量之比为0.01:
0.02:
0.04=1:
2:
4,所以X的化学式为K2FeO4,根据氧化还原反应中电子得失守恒可知,X与水反应生成的无色气体为氧气,据此分析解答。
(1)根据上面的分析可知,X的化学式为K2FeO4,X与H2O反应的离子方程式为:
4FeO42﹣+10H2O=4Fe(OH)3(胶体)+3O2↑+8OH﹣;
(2)工业上由氧化铁制备铁的化学方程式为:
Fe2O3+3CO
3CO2+2Fe;
(3)由于K2FeO4与水会反应,所以保存K2FeO4时应注意避免吸潮和受热。
10.现有金属单质A和气体甲、乙、丙及物质B、C、D、E、F、G,它们之间能发生如下反应(图中有些反应的产物和反应的条件没有全部标出)。
(1)实验室制取氯气的化学方程式为4HCl(浓)+MnO2
Cl2↑+MnCl2+2H2O,MnO2
做______剂,如果反应产生的气体在标况下体积为2.24L,则被氧化的HCl的物质的量是_____mol
(2)写出下列反应的离子方程式:
①金属A和水__________________________________________。
②物质B和气体乙_______________________________________。
(3)用两个化学方程式表示固体G可做呼吸系统供氧剂原因_______________________。
(4)用化学方程式解释F长期放置在空气中失效的原因___________________________。
(5)红热细铁丝能在气体乙剧烈燃烧,现象是____________________,将燃烧产物配成饱和溶液滴入沸水中可以得到的氢氧化铁胶体,该氢氧化铁胶体粒子直径在_________之间。
向氢氧化铁胶体中滴入过量稀硫酸,现象是__________________________________。
【答案】氧化22Na+2H2O=2Na++2OH
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