备战高考化学《高无机综合推断的综合》专项训练附答案.docx
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备战高考化学《高无机综合推断的综合》专项训练附答案
2020-2021备战高考化学《高无机综合推断的综合》专项训练附答案
一、无机综合推断
1.下列各物质中只有A、B、C三种单质,A的焰色反应为黄色,主要以G形式存在于海水中,F是一种淡黄色的固体,H是一种常见的无色液体,I是造成温室效应的“元凶”,各物质间的转化关系图如下:
回答下列问题:
(1)A是:
_____,C是:
_____,L是:
______,I是:
____(填化学式)。
(2)写出反应①②③的化学反应方程式:
①:
____________________________________;
②:
____________________________________;
③:
____________________________________;
【答案】NaCl2HClCO22Na+2H2O=2NaOH+H2↑2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑2NaHCO3
Na2CO3+CO2↑+H2O
【解析】
【分析】
焰色反应为黄色的单质是钠,钠元素在自然界主要以氯化钠的形式存在,淡黄色固体是过氧化钠,常见的无色液体是水,造成温室效应的“元凶”是二氧化碳。
因此,A是钠,B是氧气,C是氯气,D是氢氧化钠,E是氧化钠,F是过氧化钠,G是氯化钠,H是水,I是二氧化碳,J是碳酸氢钠,K是碳酸钠,L是盐酸。
【详解】
(1)A是钠,化学式为Na,C是氯气,化学式为Cl2,L是氯化氢,化学式为HCl,I是二氧化碳,化学式为CO2;
(2)①是钠与水的反应,化学方程式为:
2Na+2H2O=2NaOH+H2↑;
②是过氧化钠与水的反应,化学方程式为:
2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑;
③是碳酸氢钠的受热分解,化学方程式为:
2NaHCO3
Na2CO3+CO2↑+H2O;
【点睛】
无机框图推断题要找出题眼,关键点,熟记特殊物质的颜色,特殊的反应,工业生产等等,找出突破口,一一突破。
2.已知A、B、C、D是元素周期表中的四种短周期元素,A分别与B、C、D结合生成三种化合物:
甲、乙、丙。
甲、乙、丙三种化合物的分子中含有相同数目的电子;丙与甲、乙均能发生化学反应,且甲、丙为无色有不同刺激性气味的物质,化合物丁与C的某种单质在常温下反应可生成红棕色气体;B、C、D三种元素的单质与甲、乙、丁三种化合物之间存在如图所示的转化关系(反应条件已略去):
(1)D在元素周期表中的位置为________________。
(2)B、C、D的原子半径的大小关系为________(用元素符号表示)。
(3)丁与C的单质在常温下反应的化学方程式为______________。
(4)甲、乙、丙分子中的电子数均为________,实验室如何检验丙_______。
(5)C的单质+丙→乙+丁的化学方程式为_______________。
【答案】第2周期ⅤA族N>O>F2NO+O2===2NO210能使湿润的红色石蕊试纸变蓝色5O2+4NH3
6H2O+4NO
【解析】
【分析】
本题有几个重要的突破口:
①甲、乙、丙三种化合物的分子中含有相同数目的电子;②丙为无色有不同刺激性气味的物质;③化合物丁与C的某种单质在常温下反应可生成红棕色气体,说明丁为NO,C的某种单质可能为O2。
【详解】
A、B、C、D是元素周期表中的四种短周期元素,A分别与B、C、D结合生成三种化合物:
甲、乙、丙。
化合物丁与C的某种单质在常温下反应可生成红棕色气体,则丁为NO、C为O元素;丙与甲、乙均能发生化学反应,且甲、丙为无色有不同刺激性气味的物质,由图中信息可知,丙与O元素的单质反应生成NO,也可以由O的单质与D的单质化合而得,则丙为NH3、D为N元素,乙为H2O;甲、乙、丙三种化合物的分子中含有相同数目的电子,则其都有10个电子,结合图中信息,B的单质可以与H2O反应生成甲和O元素的单质,故甲为HF、B为F元素。
综上所述,A、B、C、D分别是H、F、O、N,甲、乙、丙、丁分别为HF、H2O、NH3、NO。
(1)D为N元素,其在元素周期表中的位置为第2周期ⅤA族。
(2)B、C、D的原子都是第2周期的元素,其原子半径随原子序数的增大而减小,故其大小关系为N>O>F。
(3)丁与C的单质在常温下反应的化学方程式为2NO+O2===2NO2。
(4)甲、乙、丙分子中的电子数均为10,实验室检验丙(NH3)的方法是用湿润的红色石蕊试纸,因为其能使湿润的红色石蕊试纸变蓝色。
(5)C的单质+丙→乙+丁的化学方程式为5O2+4NH3
6H2O+4NO。
【点睛】
推断题的解题方法最关键的是找好突破口,要求能根据物质的特征性质、特征反应、特殊的反应条件以及特殊的结构,找出一定的范围,大胆假设,小心求证,通常都能快速求解。
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+。
【解析】
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:
2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-;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;正确答案:
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.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。
5.现有金属单质A、B和气体甲、乙、丙及物质C、D、E、F、G,它们之间能发生如图反应(图中有些反应的产物和反应的条件没有全部标出)。
请根据以上信息回答下列问题:
(1)写出下列物质的化学式:
乙_________,F__________。
(2)写出下列反应的离子方程式:
①金属A和水反应_______________。
②红褐色沉淀C与物质E反应__________。
③F与黄绿色气体乙反应____________。
④实验室常用氢氧化钠吸收实验过程中的黄绿色气体乙,写出用氢氧化钠溶液吸收该气体的离子方程式___。
(3)将G溶液逐滴加入到沸水中会产生一种红褐色的液体。
你认为该液体中的分散质粒子直径在______之间,验证的简单方法是:
_____________。
【答案】Cl2FeCl22Na+2H2O=2Na++2OH﹣+H2↑Fe(OH)3+3H+=Fe3++3H2O2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl﹣Cl2+2OH﹣=Cl﹣+ClO﹣+H2O1~100nm是否有丁达尔现象
【解析】
【分析】
金属A是食盐中的元素为Na元素,Na和水反应生成氢氧化钠和氢气,黄绿色气体乙为Cl2,则与Cl2反应的气体甲为H2,丙为HCl,物质E为盐酸,金属A与水反应生成的D为NaOH,盐酸与金属B反应,生成的产物F和气体甲为氢气,金属B与氯气反应生成的G与D氢氧化钠反应生成红褐色沉淀为氢氧化铁,则金属B为变价金属,应为Fe,所以F为FeCl2,G为FeCl3,C为Fe(OH)3,结合物质的性质分析解答。
【详解】
食盐中的金属元素是Na,所以金属A是Na,Na和水反应生成NaOH和氢气,黄绿色气体乙为Cl2,与Cl2反应的气体甲为H2,丙为HCl,物质E为盐酸,金属A与水反应生成的D为NaOH,盐酸与金属B反应,生成产物F和气体甲为氢气,金属B与氯气反应生成的G与D氢氧化钠反应生成红褐色沉淀为氢氧化铁,则金属B为变价金属,应为Fe,所以F为FeCl2,G为FeCl3,C为Fe(OH)3。
(1)由以上分析可知,乙为Cl2,F为FeCl2;
(2)①金属A为钠和水反应生成NaOH和H2,离子方程式为:
2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑;
②红褐色沉淀C与物质E反应是氢氧化铁和盐酸溶液反应生成氯化铁和水,反应的离子方程式为:
Fe(OH)3+3H+=Fe3++3H2O;
③F是FeCl2,FeCl2与Cl2反应生成氯化铁,反应的离子方程式为:
2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-;
④氯气是大气污染物,在实验室中通常是用氢氧化钠溶液来吸收,反应的离子方程式:
Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O;
(3)将FeCl3溶液逐滴加入到沸水中,继续加热至液体变为红褐色,停止加热,得到的就是氢氧化铁胶体,该液体中的分散质粒子直径在1~100nm之间,验证的简单方法是:
用光线照射,看是否产生丁达尔现象,若产生,则该物质就是胶体。
【点睛】
6.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
【解析】
【分析】
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。
【详解】
(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。
【点睛】
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。
7.现有金属单质A、B、C和气体甲、乙、丙以及物质D、E、F、G、H,它们之间的相互转化关系如下图所示(图中有些反应的生成物和反应的条件没有标出)。
请回答下列问题:
(1)写出下列物质的化学式:
丙_________、乙_________。
(2)图中反应①②③④⑤⑥中属于氧化还原反应的有:
_____________________,属于置换反应反应的有:
_______________。
(3)写出反应⑤的离子方程式:
_____________________;
(4)写出反应①的化学方程式_______________________________,当得到标准状况下的甲气体2.24L,则参加反应的金属A____________g。
【答案】HClCl2①②③④⑤①③④
4.6
【解析】
【分析】
金属A焰色为黄色,则金属A为Na,与水反应生成H2和NaOH,故气体甲为H2,物质D为NaOH;NaOH与Al反应生成H2,故金属B为Al;黄绿色气体乙为Cl2,与H2反应生成HCl气体,则气体丙为HCl,物质E为盐酸;红褐色沉淀H为Fe(OH)3,物质G为FeCl3,物质F为FeCl2,金属C为Fe,据此答题。
【详解】
经分析得,金属A为Na,气体甲为H2,物质D为NaOH,金属B为Al,气体乙为Cl2,气体丙为HCl,物质E为盐酸,红褐色沉淀H为Fe(OH)3,物质G为FeCl3,物质F为FeCl2,金属C为Fe,
(1)丙为HCl;乙为Cl2;
(2)反应①②③④⑤⑥中属于氧化还原反应的有:
①②③④⑤,属于置换反应的有:
①③④;
(3)反应⑤的离子方程式:
;
(4)反应①的化学方程式:
;得到标准状况下的甲气体2.24L,则H2物质的量
;由化学方程式可知钠的物质的量
,则参加反应的钠质量
。
【点睛】
推断题的核心是找到关键突破口,本题的突破口为金属A焰色为黄色,气体乙为黄绿色气体,沉淀H为红褐色沉淀,这些特殊的焰色需要牢记。
8.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
【解析】
【分析】
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。
【详解】
(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。
9.如下图所示:
已知A、D、E、F是中学化学中常见的单质,B、C是氧化物,且B的式量是232。
请填空:
(1)A是______________,E是______________。
(填化学式)
⑵D跟水反应的化学方程式为______________。
⑶C电解时,每生成1molA,同时生成______________molE。
【答案】AlO23Fe+4H2O
Fe3O4+4H20.75mol
【解析】
【分析】
A为单质、B为氧化物,由框图中的反应条件“高温”可预测,此反应为铝热反应。
A为铝,B为金属氧化物,C为氧化铝,D为金属单质。
再由C熔融电解,可得出E为O2,F为H2。
由D与H2O在高温条件下反应生成B和H2,可得出D可能为Fe,B为Fe3O4,利用232进行验证,从而证实上述预测。
【详解】
(1)由题干分析可知,A为铝,B为氧气。
答案为Al、O2。
(2)Fe跟水反应,其化学方程式为3Fe+4H2O
Fe3O4+4H2。
答案为3Fe+4H2O
Fe3O4+4H2。
(3)电解氧化铝的反应方程式为:
2Al2O3(熔融)
4Al+3O2↑,由反应方程式可得出,生成4molAl,同时生成3molO2,从而得出每生成1molAl,同时生成0.75molO2。
答案为0.75mol。
10.已知A、B、C、D、E是化学中常见的物质,常温下,E是一种无色无味的液体,它们之间有如下反应关系。
(1)若A是一种红色金属单质,B是一种常见的挥发性酸,反应时生成的C是无色气体,反应的离子方程式为___________,若反应放出1.12L气体(标准状况下),则被还原的B物质的量为___________mol。
(2)若实验室中利用固体A和B的反应制备气体C,C是一种无色、刺激性气味、密度比空气小、碱性的气体,试写出此反应的化学方程式________________;实验室检验C的方法为_______________。
(3)若B是黄绿色有毒气体,上述关系经常用于实验室尾气处理,则反应的离子方程式为________________。
若用湿润的淀粉碘化钾试纸靠近盛满B的试管口,看到的现象为______________。
【答案】2NO3-+3Cu+8H+=2NO↑+4H2O+3Cu2+0.052NH4Cl+Ca(OH)2
CaCl2+2NH3↑+2H2O把湿润的红色石蕊试纸靠近气体,若试纸变蓝,则证明该气体为氨气Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O试纸变为蓝色
【解析】A、B、C、D、E是化学中常见的物质,常温下,E是一种无色无味的液体,考虑E为H2O;
(1)A是一种红色单质,B是一种常见的挥发性酸,反应时生成的C是无色气体,则A为Cu,B为稀硝酸,C为NO,D为硝酸铜,反应的离子反应为2NO3-+3Cu+8H+=2NO↑+4H2O+3Cu2+,生成硝酸铜体现硝酸的酸性,生成NO体现硝酸的氧化性;若反应放出1.12LNO气体(标准状况下),NO的物质的量为0.05mol,则被还原的HNO3物质的量为0.05mol;
(2)C是一种无色、刺激性气味、密度比空气小的气体,则C为NH3,实验室利用铵盐与熟石灰反应制备氨气,该反应方程式为:
2NH4Cl+Ca(OH)2
CaCl2+2NH3↑+2H2O,检验方法为把湿润的红色石蕊试纸靠近气体,若试纸变蓝,则证明该气体为氨气(或用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近该气体,若有白烟生成,则证明该气体为氨气);
(3)若B是黄绿色有毒气体,应该为氯气,实验室常用NaOH溶液吸收其尾气,则反应的离子方程式为Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O;若用湿润的淀粉碘化钾试纸靠近盛满B的试管口,氯气能氧化I-生成碘单质,则看到的现象为试纸变为蓝色。
点睛:
考查无机物的推断,涉及浓硝酸的性质及氨气的制备;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。
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