高考化学高无机综合推断的综合复习及答案解析.docx
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高考化学高无机综合推断的综合复习及答案解析
高考化学高无机综合推断的综合复习及答案解析
一、无机综合推断
1.现有H、N、O、Na、S、Cl、Fe、Cu八种常见元素,回答下列问题:
(1)Cl在周期表中的位置____________________;
(2)Na+离子的结构示意图为__________________;
(3)能说明非金属性Cl比S强的事实是_____________(用化学方程式表示);
(4)物质A~L是由上述八种元素中的一种、二种或三种组成,A的摩尔质量166g·mol-1,其焰色反应呈黄色;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。
2.现有稀硫酸、纯碱、二氧化碳、铜片、食盐、生石灰、铁片和木炭粉8种物质。
(1)在这8种物质中,属于电解质的有_____________(用相应的化学式表示,下同)。
(2)这8种物质中的某5种存在下面的相互关系,选择适当的物质填入①~⑤,使有连线的两种物质能发生反应,并回答下列问题。
①它们的化学式分别为:
①______________;③____________;⑤______________。
②如果连线对应的反应分别用A、B、C、D、E表示。
五个反应中属于氧化还原反应的有________________个;反应A的离子方程式为________________________,反应D的化学方程式为_________________________。
【答案】
(1)Na2CO3、NaCl、CaO;
(2)①Fe②H2SO4③CO2④CaO⑤Na2CO3②1Fe+2H+===Fe2++H2↑
不属于H2SO4+Na2CO3===Na2SO4+H2O+CO2↑
【解析】
试题分析:
(1)电解质指的是在水溶液或熔融状态下能够导电的化合物,因此属于电解质的有Na2CO3、NaCl、CaO;
(2)单质①能够和酸②,则单质①为Fe,酸②为H2SO4;盐⑤能够和H2SO4反应,因此盐⑤为Na2CO3;氧化物④能够和H2SO4反应,因此氧化物④为碱性氧化物CaO;氧化物③能够和CaO反应,则氧化物③为CO2;故答案:
①Fe②H2SO4③CO2④CaO⑤Na2CO3;②有化合价升降的反应为氧化还原反应,在五个反应中,只有反应A为氧化还原反应;反应A的离子方程式为Fe+2H+===Fe2++H2↑;反应B为CO2和CaO的反应,不属于离子反应;反应D是Na2CO3和H2SO4的反应,反应的化学方程式为:
H2SO4+Na2CO3===Na2SO4+H2O+CO2↑。
考点:
考查物质的分类与性质。
3.化合物甲由四种元素组成。
某化学研究小组按如图流程探究其组成:
已知丙和丁是相对分子质量相同的常见气体,其中丁是空气的主要成分之一。
请回答下列问题:
(1)甲的化学式为____。
(2)甲发生爆炸反应的化学方程式为____。
(3)已知化合物甲中,有两种元素的化合价为最高正价,另两种元素的化合价为最低负价,则爆炸反应中被氧化的元素与还原产物的物质的量之比为____。
【答案】AgOCN2AgOCN=2Ag+N2↑+2CO↑1:
2
【解析】
【分析】
已知丙和丁是相对分子质量相同的常见气体,其中丁是空气的主要成分之一,由此可知丁是氮气,丙是一氧化碳。
根据流程图可知氮气的物质的量为0.01mol,一氧化碳的物质的量为n(CO)=
,由此可知甲中C、N、O的原子个数比为1:
1:
1,化合物由四种元素组成,已知化合物中有两种元素的化合价为最高正价,另两种元素的化合价为最低负价,撞击甲容易发生爆炸生成三种物质,则甲中应该有一种金属元素,设甲的化学式为R(CNO)x,R的相对原子质量为M,根据反应2R(CNO)x=2R+2xCO+xN2,有
,所以M=108x,设x=1,2,3,……,当x=1时,M=108,R为银元素,当x取2、3……时,没有对应的金属元素的相对原子质量符合要求,所以甲为AgOCN。
【详解】
(1)由分析可知,甲的化学式为AgOCN,故答案为:
AgOCN;
(2)由分析可知,乙为银单质,丙为一氧化碳,丁为氮气,则甲发生爆炸反应的化学方程式为2AgOCN=2Ag+N2↑+2CO↑,故答案为:
2AgOCN=2Ag+N2↑+2CO↑;
(3)根据爆炸反应方程式可知,爆炸反应中被氧化的元素为氮元素,共2mol,还原产物为银单质和一氧化碳,共4mol,则爆炸反应中被氧化的元素与还原产物的物质的量之比为1:
2,故答案为:
1:
2。
4.某兴趣活动小组利用物质间的互变,设计成一个平面魔方,如下图所示:
已知①A、B、C、D、G含有同种元素。
②
纯A(单质)
B溶液
D固体
G溶液
颜色
银白色
黄色
红棕色
浅绿色
③E是通常情况下密度最小的气体;B与硝酸银溶液反应生成不溶于稀硝酸的白色沉淀,也能将一种氧化物氧化为F,F是含有三种元素的化合物,与A反应生成E、G。
依据以上信息填空:
(1)写出D的化学式:
___________________________________________。
(2)G生成C的过程中所出现的现象为_________________________。
(3)写出反应A→B的化学方程式:
_________________________________。
(4)B→F的离子方程式为________;G与次氯酸反应的离子方程式为________________________________。
【答案】Fe2O3先产生白色沉淀,迅速变为灰绿色,最后变为红褐色2Fe+3Cl2
2FeCl32Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO42-+4H+H++2Fe2++HClO=2Fe3++Cl-+H2O
【解析】
【分析】
结合框图,D固体呈红棕色,则其为Fe2O3;A、B、C、D、G含有同种元素,B与硝酸银溶液反应生成不溶于稀硝酸的白色沉淀,则B为FeCl3,G中含有Fe2+,A为Fe。
由“B与硝酸银溶液反应生成不溶于稀硝酸的白色沉淀,也能将一种氧化物氧化为F,F是含有三种元素的化合物,与A反应生成E、G”,则F为H2SO4,G为FeSO4;E是通常情况下密度最小的气体,则E为H2。
由B→C→D的转化可推知,C为Fe(OH)3。
【详解】
(1)由以上分析可知,D为氧化铁,其化学式:
Fe2O3。
答案为:
Fe2O3;
(2)FeSO4生成Fe(OH)3,可先加碱、后氧化,所出现的现象为先产生白色沉淀,迅速变为灰绿色,最后变为红褐色。
答案为:
先产生白色沉淀,迅速变为灰绿色,最后变为红褐色;
(3)反应Fe→FeCl3需用Cl2将Fe氧化,反应方程式为2Fe+3Cl2
2FeCl3。
答案为:
2Fe+3Cl2
2FeCl3;
(4)FeCl3→H2SO4,应使用SO2,离子方程式为2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO42-+4H+;FeSO4与次氯酸反应,生成Fe3+、Cl-和H+,离子方程式为H++2Fe2++HClO=2Fe3++Cl-+H2O。
答案为:
2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO42-+4H+;H++2Fe2++HClO=2Fe3++Cl-+H2O。
【点睛】
利用框图进行物质推断时,先确定信息充足的物质,然后利用已知的少量信息、反应条件及未知物质前后的已知物质,推断出未知物质的组成。
5.甲、乙、丙均为化合物,其中甲为淡黄色的固体,乙常温下为无色无味液体,丙为常见的无色无味气体,它们有如下图的转化关系,已知D为黄绿色气体,按要求回答下列问题:
(1)甲物质为____________(填化学式)。
(2)乙与甲反应的化学方程式为____________,丙与甲反应的化学方程式为____________。
(3)D能使湿润的有色布条褪色,其褪色原因是____________(结合化学反应方程式描述原因)。
(4)D可用于制取“84”消毒液,反应的化学方程式为____________,也可用于工业上制取漂白粉,反应的化学方程式为____________,但漂白粉保存不当易变质,变质时涉及到的化学方程式为____________。
【答案】Na2O22Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2Cl2+H2O=HCl+HClO、HClO有漂白性Cl2+2NaOH=NaClO+NaCl+H2O2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2OCa(ClO)2+H2O+CO2=CaCO3↓+2HClO,2HClO
2HCl+O2↑
【解析】
【分析】
甲、乙、丙均为化合物,甲为淡黄色的固体,乙常温下为无色无味液体,丙为常见的无色无味气体,甲能既能与乙反应也能与丙反应,可知甲为Na2O2,乙为H2O,丙为CO2,则A为NaOH,B为O2,C为Na2CO3,D为黄绿色气体,则D为Cl2,D(Cl2)与A(NaOH)反应生成NaCl、NaClO,F的溶液能与丙(CO2)反应C与I,则F为NaClO、E为NaCl、I为HClO,G与C(Na2CO3)反应得到E(NaCl)与丙(CO2),则G为HCl,据此解答。
【详解】
根据上述分析可知:
甲为Na2O2,乙为H2O,丙为CO2,A为NaOH,B为O2,C为Na2CO3,D为Cl2,E为NaCl,F为NaClO,G为HCl,I为HClO。
(1)甲是过氧化钠,化学式为Na2O2;
(2)甲为Na2O2,乙为H2O,丙为CO2,Na2O2与H2O反应产生NaOH和O2,反应方程式为:
2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑;Na2O2与CO2反应产生Na2CO3和O2,反应方程式为:
2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2;
(3)D为Cl2,氯气与水反应产生HCl和HClO,反应方程式为:
Cl2+H2O=HCl+HClO,产生的HClO由于有强氧化性而具有漂白性,能够将有色物质氧化变为无色,所以氯气能够使湿润的有色布条褪色;
(4)Cl2与NaOH溶液发生反应:
Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O,得到的溶液为NaCl、NaClO的混合物,即为“84”消毒液,有效成分为NaClO;氯气与石灰乳发生反应制取漂白粉,反应为:
2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O,有效成分为Ca(ClO)2,由于酸性H2CO3>HClO,所以漂白粉在空中中露置,会发生反应:
Ca(ClO)2+H2O+CO2=CaCO3↓+2HClO,产生的HClO不稳定,光照易分解:
2HClO
2HCl+O2↑,导致漂白粉失效,所以漂白粉要密封保存在冷暗处。
【点睛】
本题考查无机物推断,“甲为淡黄色的固体且能与无色液体反应、与无色无味气体反应”是推断突破口,熟练掌握钠、氯元素的单质及化合物性质是本题解答的关键,注意二氧化碳与次氯酸盐溶液反应。
6.A、B、C、X均为中学常见的物质,它们之间有如下转化关系(反应条件及副产物已略去)。
(1)若A和X均为单质,B为可使品红溶液褪色的气体,则反应②的化学方程式为____。
(2)若A、B、C为含钠元素的化合物,X为无色无味气体,则反应②的化学方程式为______。
(3)若A为稀硝酸,B溶液和硫氰酸钾溶液反应后溶液显红色,则反应②的离子方程式为_____。
若向C的溶液中加入氢氧化钠溶液产生白色沉淀,在空气中迅速变成_____,最后变成_______,白色沉淀发生上述变化的原因______(用化学方程式表示)。
56gX与足量的稀硝酸发生反应,被还原的HNO3为__________g。
【答案】
灰绿色红褐色
63
【解析】
【分析】
(1)若A和X均为单质,B为可使品红溶液褪色的气体,B一定是SO2,A是硫,C是三氧化硫,X是氧气,该反应是可逆反应;
(2)若A、B、C为含钠元素的化合物,X为无色无味气体,A连续与X反应,A可能是氧化钠,可能是过氧化钠,故B一定是碳酸钠,C一定是碳酸氢钠;(3)若A为稀硝酸,B溶液和硫氰根离子反应后溶液显红色,B一定是硝酸铁,X为铁,B继续与铁反应,发生价态归中反应,C是硝酸亚铁。
【详解】
(1)若A和X均为单质,B为可使品红溶液褪色的气体,B一定是SO2,A是硫,C是三氧化硫,X是氧气,则反应②的化学方程式为:
;
故答案为:
;
(2)若A、B、C为含钠元素的化合物,X为无色无味气体,A连续与X反应,A可能是氧化钠,可能是过氧化钠,故B一定是碳酸钠,C一定是碳酸氢钠,故反应②的化学方程式为:
;
故答案为:
;
(3)若A为稀硝酸,B溶液和硫氰根离子反应后溶液显红色,B一定是硝酸铁,X为铁,B继续与铁反应,发生价态归中反应,C是硝酸亚铁,则反应②的离子方程式为:
;向C的溶液中加入氢氧化钠溶液产生白色沉淀氢氧化亚铁,在空气中被氧化成氢氧化铁,颜色由白色变成灰绿色,最终变成红褐色,反应方程式为:
;铁与足量的稀硝酸发生反应,硝酸被还原为一氧化氮,离子方程式为:
;铁与被还原的硝酸物质的量之比为:
1:
1,所以被还原的硝酸质量为:
;
故答案为:
;灰绿色;红褐色;
;63。
7.常见无机物A、B、C、D存在如图转化关系:
(1)若A是一种碱性气体,常用作制冷剂,B是汽车尾气之一
遇空气会变色,则反应
的化学方程式为_________________________________________________。
(2)若A为常见挥发性强酸,D是生产生活中用量最大用途最广的金属单质,则B的化学式是_____________________。
(3)若A、C、D都是常见气体,C是形成酸雨的主要气体,则A的电子式是____________。
(4)若A、B、C的水溶液均显碱性,焰色反应均为黄色,D为
,举出C的一种用途_______________________。
【答案】
治疗胃酸过多、发酵粉、泡沫灭火器等
【解析】
【详解】
(1)若A是一种碱性气体,常用作制冷剂,为氨气,B是汽车尾气之一,遇空气会变色,则B是NO,D是氧气,C是二氧化氮,反应
的化学方程式为:
,
故答案为:
;
(2)若A为常见挥发性强酸,D是生产生活中用量最大用途最广的金属单质,则D是Fe,B能和D反应生成C,则A是硝酸、B是硝酸铁、C是硝酸亚铁,则B的化学式为
,
故答案为:
;
(3)若A、C、D都是常见气体,C是形成酸雨的主要气体,则C是二氧化硫,A是硫化氢、D是氧气、B是S,A的电子式是
,
故答案为:
;
(4)若A、B、C的水溶液均显碱性,焰色反应均为黄色,说明都含有Na元素,D为
,A为NaOH、B是碳酸钠、C为碳酸氢钠,B为强碱弱酸盐,碳酸根离子水解导致溶液呈碱性,碳酸氢钠溶液呈弱碱性,碳酸氢钠能水解,所以其用途有治疗胃酸过多、发酵粉、泡沫灭火器等,
故答案为:
治疗胃酸过多、发酵粉、泡沫灭火器等。
8.某研究小组为了探究一种浅绿色盐X(仅含四种元素,不含结晶水,M(X)<908g⋅mol-1)的组成和性质,设计并完成了如下实验:
取一定量的浅绿色盐X进行上述实验,充分反应后得到23.3g白色沉淀E、28.8g红色固体G和12.8g红色固体H。
已知:
①浅绿色盐X在570℃、隔绝空气条件下受热分解为非氧化还原反应;
②常温下B呈液态且1个B分子含有10个电子。
请回答如下问题:
(1)写出B分子的电子式___。
(2)已知G溶于稀硝酸,溶液变成蓝色,并放出无色气体。
请写出该反应的离子方程式为___。
(3)在隔绝空气、570℃温度下加热X至完全分解的化学反应方程式为___。
(4)一定条件下,NH3与黑色固体C发生氧化还原反应得到红色固体和气体丙(丙是大气主要成分之一),写出一个可能的化学反应方程式___。
【答案】
3Cu2O+14H++2NO3-=6Cu2++2NO↑+7H2OCu4(OH)6SO4
4CuO+SO3↑+3H2O↑3CuO+2NH3
N2+3Cu2O+3H2O
【解析】
【分析】
浅绿色盐X在570℃、隔绝空气条件下受热分解为非氧化还原反应,得到A、B和黑色固体C,常温下B呈液态,且1个B分子含有10个电子,B为水;A和水反应生成的D能和氯化钡反应生成白色沉淀E,E只能为硫酸钡,则A为SO3,D为H2SO4;黑色固体C可能为四氧化三铁、氧化铜、碳等,黑色固体C隔绝空气在1000℃反应生成气体F和红色固体G,G能和硫酸反应生成红色固体和蓝色溶液应为氧化亚铜在酸性溶液中的歧化反应,Cu2O+H2SO4=CuSO4+Cu+H2O,所以红色固体G为氧化亚铜,气体F为氧气,红色固体H为铜,蓝色溶液I为硫酸铜,黑色固体C为氧化铜,据此分析解答。
【详解】
(1)B为水,水是共价化合物,氢原子和氧原子之间以共价键结合,其电子式为
,故答案为:
;
(2)红色固体G为氧化亚铜,Cu2O中+1价的铜被硝酸氧化,稀硝酸被还原成一氧化氮,反应的离子方程式为:
3Cu2O+14H++2NO3-═6Cu2++2NO↑+7H2O,故答案为:
3Cu2O+14H++2NO3-═6Cu2++2NO↑+7H2O;
(3)根据上述分析,A为SO3,B为水,C为氧化铜,D为H2SO4,E为硫酸钡,F为氧气,G为氧化亚铜,H为铜,I为硫酸铜。
23.3g白色沉淀E(硫酸钡)的物质的量为n=
=0.1mol,浅绿色盐X中n(Cu)=0.4mol,n(S)=0.1mol,n(CuO)∶n(SO3)=1∶4,仅含四种元素,不含结晶水,设化学式为:
Cu4(OH)mSO4,Cu4(OH)mSO4
4CuO+SO3↑+
H2O↑,根据氧元素守恒得:
m=6,符合M(X)<908g•mol-1,则该反应流程为:
X在隔绝空气、570℃温度下加热Cu4(OH)6SO4
4CuO+SO3↑+3H2O↑,故答案为:
Cu4(OH)6SO4
4CuO+SO3↑+3H2O↑;
(4)空气的主要成分为氧气、氮气,黑色固体C为氧化铜,与氨气反应生成氮气,气体丙为氮气、铜(0价)或氧化亚铜(铜为+1价)和水,红色固体为铜或氧化亚铜,反应的化学方程式可能为:
3CuO+2NH3
N2+3Cu+3H2O或3CuO+2NH3
N2+3Cu2O+3H2O,故答案为:
3CuO+2NH3
N2+3Cu+3H2O或3CuO+2NH3
N2+3Cu2O+3H2O。
【点睛】
本题的易错点和难点为X的确定,要注意根据流程图确定X所含元素及其物质的量,结合M(X)<908g•mol-1确定,本题的另一个注意点为(4),要注意红色固体为铜或氧化亚铜,甚至可以为铜或氧化亚铜的混合物。
9.A~H是中学化学中常见的物质,转化关系如下图所示(部分反应物、反应条件和产物已略去)。
A、H是常见的金属单质,工业上常用电解法冶炼H;通常状况下B为黄绿色气体;G为红棕色固体;C、D、E、F、G物种化合物含有同一种元素。
(1)B的电子式为____________。
(2)检验D中金属阳离子的实验方案是____________。
(3)金属H既能与强酸反应又能与强碱反应,其与NaOH溶液反应的离子方程式为____________。
(4)E在空气中转化成F的化学方程式为____________。
(5)理论上G与H反应生成1mol固体A放出428kJ热量,G与H反应的热化学方程式为____________。
(6)单质A在氧气中的燃烧产物X可用于去除地下水中的
具有放射性)。
在酸性条件下,X将TcO4-−转化为难溶于水的TcO2,同时得到F,该反应的离子方程式为____________。
【答案】
取少量D溶液于试管中,先滴加KSCN溶液再滴加氯水,若滴加KSCN溶液时未出现明显现象,滴加氯水后出现血红色,则D溶液中含Fe2+(或取少量D溶液于试管中,滴加K3[Fe(CN)6]溶液,若出现蓝色沉淀,则D溶液中含Fe2+)2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)32Al(s)+Fe2O3(s)=2Fe(s)+Al2O3(s)ΔH=-856kJ·mol-13Fe3O4+TcO4-+H++13H2O=9Fe(OH)3+TcO2
【解析】
【分析】
通常状况下B 为黄绿色气体,则B为Cl2,A是常见的金属单质,且A与盐酸反应生成D,D又与氯气反应生成C,A也能与氯气反应生成C,且A与C反应生成D,则A应为Fe,D为FeCl2,C为FeCl3,C、D、E、F、G 物种化合物含有同一种元素,且G 为红棕色固体,D与氢氧化钠反应生成E为Fe(OH)2,E氧化得F为Fe(OH)3,F受执分解得G为Fe2O3,H 是常见的金属单质,工业上常用电解法冶炼H,金属H 既能与强酸反应又能与强碱反应,则H应为Al,氧化铁与铝发生铝热反应得铁,符合各物质的转化关系,据此答题。
【详解】
(1)根据上面的分析可知,B为Cl
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