高考化学高无机综合推断综合练习题及详细答案.docx
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高考化学高无机综合推断综合练习题及详细答案
高考化学高无机综合推断综合练习题及详细答案
一、无机综合推断
1．固体X由四种元素组成，为探究其组成和性质，设计并完成如下实验：
（1）固体X中含有H、O、______和______元素。
（2）写出固体X受热分解的化学方程式______。
（3）取少量固体B溶于稀硫酸，加入适量的KI溶液，反应后溶液显棕黄色，同时产生一种白色的碘化物沉淀，写出产生该现象的离子方程式______。
【答案】CCuCu3（OH）2（CO3）2
3CuO+H2O+2CO2↑2Cu2++4I-=2CuI↓+I2
【解析】
【分析】
由固体隔绝空气加热生成1.8g水可知，含H原子的物质的量n=1.8g/18g∙mol-1×2=0.2mol，质量为0.2g；气体A与石灰水反应生成白色沉淀为碳酸钙，其物质的量n=20.0g/100g∙mol-1=0.2mol，所以碳原子的物质的质量为m=0.2mol×12g/mol=2.4g；固体B与CO反应生成紫红色固体为Cu，则B为CuO，其物质的量为24.0g/80g∙mol-1=0.3mol，所以铜的质量为m=0.3mol×64g/mol=19.6g；剩余质量为34.6g-0.2g-2.4g-19.6g=12.4g，所以X中含O为n=12.4g/16g∙mol-1=0.8mol，则n（Cu）：
n（C）：
n（H）：
n（O）=3：
2：
2：
8，X为Cu3（OH）2（CO3）2，以此来解答。
【详解】
（1）由上述分析可知，固体X中含有H、O、C、Cu元素，故答案为：
C；Cu；
（2）固体X受热分解的化学方程式为Cu3（OH）2（CO3）2
3CuO+H2O+2CO2↑，故答案为：
Cu3（OH）2（CO3）2
3CuO+H2O+2CO2↑；
（3）取少量固体B溶于稀硫酸，生成硫酸铜，加入适量的KI溶液，反应后溶液显棕黄色，同时产生一种白色的碘化物沉淀，可知生成碘和CuI，产生该现象的离子方程式为2Cu2++4I-=2CuI↓+I2，故答案为：
2Cu2++4I-=2CuI↓+I2。
2．某强酸性溶液X，含有Ba2+、Al3+、SiO32－、NH4+、Fe2+、Fe3+、CO32－、SO42－、NO3－中的一种或几种离子，取溶液进行连续实验，能实现如下转化：
依据以上信息，回答下列问题：
（1）上述离子中，溶液X中肯定含有的是：
________________；不能肯定的是：
_______________。
对不能确定是否存在的离子，可以另取X溶液于一支试管中，选择下列试剂中的一种加入X溶液中，根据现象就可判断，则该试剂是：
_________。
（选填：
①NaOH溶液，②酚酞试剂，③石蕊试剂，④pH试纸，⑤KSCN溶液，⑥KMnO4溶液）
（2）气体F的电子式为：
_______________，实验中，可以观察到反应②的现象是：
__________________。
（3）写出步骤①所有发生反应的离子方程式________________________、___________________。
【答案】SO42－、Al3+、Fe2+、NH4+Fe3+⑤
气体由无色变成红棕色Ba2++SO42－＝BaSO4↓3Fe2++NO3－+4H+＝3Fe3++NO↑+2H2O
【解析】
【详解】
（1）在强酸性溶液中氢离子和碳酸根离子反应生成二氧化碳和水，硅酸根离子和氢离子反应生成硅酸沉淀，所以一定不会存在CO32-和SiO32-离子；加入过量硝酸钡生成沉淀，钡离子和硫酸根离子反应生成硫酸钡沉淀，说明一定含有SO42-，含有SO42-离子就一定不含Ba2+离子；气体A连续氧化生成D和E，则A为NO，D为NO2，E为HNO3，说明溶液中含有还原性离子，一定为Fe2+，一定不含NO3-离子；溶液B中加入过量NaOH溶液，生成气体F，则F为NH3，说明溶液中含有NH4+；溶液H中溶于CO2气体，生成沉淀K，则K为Al（OH）3，L为NaOH和NaAlO2，说明溶液中含有Al3+；不能确定是否含有的离子Fe3+，检验用硫氰化钾溶液，取少量X溶液放在试管中，加入几滴KSCN，溶液变红色说明有Fe3+，反之无Fe3+；
（2）溶液B中加入过量NaOH溶液，生成气体F：
NH4++OH-=NH3↑+H2O，氨气电子式为
；一氧化氮易被氧化为二氧化氮，则实验中，可以观察到反应②的现象是无色一氧化氮变为红棕色二氧化氮气体；
（3）步骤①在强酸性溶液中加入过量硝酸钡，钡离子和硫酸根离子反应生成硫酸钡沉淀，Ba2++SO42－＝BaSO4↓，二价铁离子具有还原性，硝酸具有氧化性，二价铁离子被硝酸氧化生成三价铁离子，硝酸被还原成一氧化氮，一氧化氮在空气中被氧化成红棕色的二氧化氮，离子反应方程式为3Fe2++NO3－+4H+＝3Fe3++NO↑+2H2O。
3．A、B、C、D、E、F六种物质的相互转化关系如附图所示（反应条件未标出）
（1）若A、D为短周期元素单质，且所含元素的原子序数A是D的2倍，所含元素的原子最外层电子数D是A的2倍，③与④两个反应中都有红棕色气体生成，反应④的化学方程式是__________。
（2）若A、D、F都是短周期非金属元素单质，且A、D所含元素同主族，A、F所含元素同周期，则反应①的化学方程式是__________。
（3）若A为常见的金属单质，D、F是气态单质，反应①在水溶液中进行，则反应②（在水溶液中进行）的离子方程式是__________。
（4）若B、C、F都是气态单质，且B为黄绿色，③和④两个反应中都有水生成，反应②需要放电才能发生，A、D相遇有白烟生成，反应③的化学方程式是__________，在反应①中若有3mol电子转移，则生成D的物质的量为__________。
【答案】C+4HNO3（浓）
CO2↑+4NO2↑+2H2O2C+SiO2
Si+2CO↑Cl2+2Fe2+=2Cl﹣+2Fe3+4NH3+5O2
4NO+6H2O3mol
【解析】
【分析】
【详解】
（1）若A、D为短周期元素单质，且所含元素的原子序数A是D的2倍，所含元素的原子最外层电子数D是A的2倍，则D处于第二周期、A处于第三周期，设A原子最外层电子数为x，则2+8+x=2（2+2x），解的x=2，故A为Mg，D为C，则B为CO2，C为MgO，③与④两个反应中都有红棕色气体生成，则F为HNO3，E为Mg（NO3）2，反应④的化学方程式是：
C+4HNO3（浓）
CO2↑+4NO2↑+2H2O；
（2）A、D、F都是短周期非金属元素单质，且A、D所含元素同主族，A、F所含元素同周期，则A为C，D为Si，F为O，B为SiO2，反应①为C与二氧化硅的反应，反应方程式为2C+SiO2
Si+2CO↑；
（3）若A是常见的金属的单质，D、F是气态单质，且反应①在水溶液中进行，D和F单质化合反应生成B为酸，由转化关系可知A为变价金属，气体单质F能与A反应生成高价态化合物，则推断变价金属A为Fe，F为Cl2，D为H2，B为HCl，C是FeCl2，E为FeCl3，反应②（在水溶液中进行）的离子方程式为Cl2+2Fe2+=2Cl-+2Fe3+；
（4）若B、C、F都是气态单质，且B为黄绿色，则B为Cl2，反应②需要放电条件才能发生，为氮气与氧气反应，③和④两个反应中都有水生成，可以推知C为N2，F为O2，E为NO，A为NH3，反应①为置换反应，A、D相遇有白烟生成，可推知D为HCl，反应③的化学方程式是：
4NH3+5O2
4NO+6H2O，反应①为：
2NH3+6Cl2=6HCl+N2，每生成6molHCl转移6mol电子，则若有3mol电子转移，生成HCl的物质的量为3mol。
4．某无机盐X（仅含三种元素，原子个数比为1:
1:
4,摩尔质量270g·mol-1），为探究其组成和性质，某学习小组进行了如下实验，X与水反应只生成A、B两种物质，其中气体单质A能使带火星的木条复燃。
下列说法正确的是：
（1）X的组成元素为O和_____________（用元素符号表示）。
（2）X的化学式为____________。
（3）下列说法正确的是（NA为阿伏加德罗常数）_________。
a．酸式盐B的焰色反应颜色可以直接观察
b．盐X中的两种非金属元素所组成的氧化物都能使酸性高锰酸钾溶液褪色
c．1摩尔的固体B中含2NA个离子
d．氮气和气体单质A点燃即可发生反应
（4）X氧化能力极强，可用于脱硫脱硝，写出在碱性条件下X氧化SO32-的离子方程式____________。
【答案】K、SK2S2O8CS2O82-+SO32-+2OH-=3SO42-+H2O
【解析】
【分析】
单质A能使带火星的木条复燃，则A为O2，B焰色反应呈紫色，则含有K元素，B的酸性溶液与BaCl2反应产生白色沉淀，则B中含有SO42-，27gX物质的量为0.1mol，S元素物质的量
，则S原子个数为
，结合摩尔质量和原子个数比推出分子式。
【详解】
单质A能使带火星的木条复燃，则A为O2，B焰色反应呈紫色，则含有K元素，B的酸性溶液与BaCl2反应产生白色沉淀，则B中含有SO42-，27gX物质的量为0.1mol，S元素物质的量
，则S原子个数为
，原子个数比为1:
1:
4，摩尔质量270g·mol-1，则化学式为K2S2O8，
（1）X的组成元素为O和K、S，
故答案为：
K、S；
（2）由上述推断可知X的化学式为K2S2O8，
故答案为：
K2S2O8；
（3）a．K的焰色反应需透过蓝色钴玻璃片观察，故a错误；
b．盐X中的两种非金属元素所组成的氧化物有SO2、SO3、H2O、H2O2；SO2和H2O2能使酸性高锰酸钾溶液褪色，SO3和H2O不能使酸性高锰酸钾溶液褪色，故b错误；
c．B为酸性溶液则B为KHSO4，固体B中含有K+和HSO4-离子，故1摩尔的固体B中含2NA个离子，故c正确；
d．氮气和O2不可点燃，故d错误；
故答案选：
c；
（4）X氧化SO32-X为氧化剂，SO32-为还原剂，根据化合价升降守恒可得离子方程式为：
，
故答案为：
。
5．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↑
【解析】
【分析】
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。
【详解】
（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↑。
【点睛】
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。
6．某种电镀废水含A阴离子，排放前的处理过程如下：
己知：
4.5g沉淀D在氧气中灼烧后，产生4.0g黑色固体，生成的无色无味气体通过足量澄清石灰水时，产生5.0g白色沉淀，最后得到的混合气体除去氧气后，还剩余标准状况下密度为1.25g·L-1的单质气体E560mL。
（1）E的结构式为____________。
（2）写出沉淀D在氧气中灼烧发生的化学方程式_______________________________。
（3）溶液B具有性质____________（填“氧化性”或“还原性”）。
（4）滤液C中还含有微量的A离子，通过反应②，可将其转化为对环境无害的物质，用离子方程式表示该反应为______________________________________。
【答案】
2CuCN+3O2
2CuO+2CO2↑+N2↑还原性2CN-+5ClO-+2H+=5Cl-+2CO2↑+N2↑+H2O
【解析】
【分析】
单质气体E的摩尔质量为1.25g·L-1×22.4L·mol-1=28g·mol-1，则E为N2，则n（N2）=
=0.025mol；沉淀D含有Cu，灼烧后产生的黑色固体为CuO，产生无色无味气体为CO2，n（CuO）=
=0.5mol，n（CO2）=n（CaCO3）=
=0.05mol；即D中含有0.05molCu、0.05molC、0.05molN，共4.5g，则D中不含其他元素，所以D为CuCN；则A离子为CN-。
【详解】
（1）经分析，E为N2，其结构式为
；
（2）D为CuCN，其灼烧的化学方程式2CuCN+3O2
2CuO+2CO2↑+N2↑；
（3）由题知，Cu（II）→Cu（I），该过程需要还原剂，A溶液不体现还原性，故B溶液具有还原性；
（4）用次氯酸钠把CN-氧化为无毒的二氧化碳和氮气，离子方程式为2CN-+5ClO-+2H+=5Cl-+2CO2↑+N2↑+H2O。
7．现有金属单质A、B、C、D和气体甲、乙、丙及物质E、F、G、H、I，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）。
请根据以上信息回答下列问题：
（1）写出下列物质的化学式：
B____________；F_____________；
（2）已知A的一种氧化物可以做核潜艇的供氧剂，则其氧化物供氧时的化学方程式为_____________
（3）①、④离子方程式：
________________；________________。
【答案】AlFeCl22Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O22Na+2H2O=2NaOH+H2↑Fe3++3OH-=Fe（OH）3
【解析】
【分析】
焰色反应呈黄色的金属单质A是Na，Na与水发生产生氢气和NaOH，所以气体甲是H2，物质I是NaOH，可以与NaOH溶液反应的金属B是Al，H2与Cl2反应产生气体丙是HCl，HCl溶于水得到的物质E是盐酸，盐酸与金属单质C反应产生的物质F可以与氯气发生反应，说明该金属具有可变的化合价，生成物G与NaOH溶液反应产生红褐色沉淀H，则H是Fe（OH）3，G是FeCl3，F是FeCl2，所以金属C是Fe，据以上分析解答。
【详解】
焰色反应呈黄色的金属单质A是Na，Na与水发生产生氢气和NaOH，所以气体甲是H2，物质I是NaOH，可以与NaOH溶液反应的金属B是Al，H2与Cl2反应产生气体丙是HCl，HCl溶于水得到的物质E是盐酸，盐酸与金属单质C反应产生的物质F可以与氯气发生反应，说明该金属具有可变的化合价，生成物G与NaOH溶液反应产生红褐色沉淀H，则H是Fe（OH）3，G是FeCl3，F是FeCl2，所以金属C是Fe，
（1）结合以上分析可知，物质B的化学式是Al；物质F的化学式是FeCl2；
（2）A的一种氧化物可以做核潜艇的供氧剂，则该氧化物是Na2O2，其作供氧时的化学方程式为2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2；
（3）①钠与水发生反应产生氢氧化钠和氢气，反应的离子方程式是：
2Na+2H2O=2NaOH+H2↑；
④氢氧化钠与FeCl3发生反应产生氢氧化铁沉淀和氯化钠，反应的离子方程式是Fe3++3OH-=Fe（OH）3。
8．有关物质的转化关系如下图所示。
A和G均为气体，其中A为黄绿色。
C和D均为酸，其中C具有漂白性。
E和I均为常见金属，其中I为紫红色。
⑴气体A所含元素在周期表中的位置是：
______。
D的电子式为______。
⑵写出反应①的离子方程式：
______。
⑶写出反应④的化学方程式，并用单线桥表示电子转移的方向和数目：
______。
【答案】第三周期，ⅦA族
Cl2＋H2O＝H＋＋Cl－＋HClO
【解析】
【分析】
由A为黄绿色气体可知，A为氯气；由C和D均为酸，其中C具有漂白性可知，B为水、C为次氯酸、D为盐酸，反应①为氯气与水反应生成盐酸和次氯酸；由E能和盐酸反应、F能和氯气反应可知，E为常见的活泼变价金属，则E为铁、F为氯化亚铁、G为氢气、H为氯化铁，反应②为铁与盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，反应③为氯化亚铁溶液与氯气反应生成氯化铁；由I为紫红色常见金属可知，I为铜，反应④为氯化铁溶液与铜反应生成氯化亚铁和氯化铜。
【详解】
（1）氯元素的原子序数为17，位于元素周期表第三周期ⅦA族；D为氯化氢，氯化氢为共价化合物，电子式为
，故答案为：
第三周期ⅦA族；
；
（2）反应①为氯气与水反应生成盐酸和次氯酸，反应的离子方程式为Cl2＋H2O＝H＋＋Cl－＋HClO，故答案为：
Cl2＋H2O＝H＋＋Cl－＋HClO；
（3）反应④为氯化铁溶液与铜反应生成氯化亚铁和氯化铜，反应中转移电子数目为2e—，用单线桥表示电子转移的方向和数目为
，故答案为：
。
【点睛】
由E能和盐酸反应、F能和氯气反应确定E为常见的活泼变价金属是解答难点，也是推断的突破口。
9．有一种埋在地下的矿物X（仅含四种元素），挖出后在空气中容易发黄，现探究其组成和性质，设计完成如图实验：
请回答：
（1）X的化学式____。
（2）X隔绝空气加热的化学反应方程式为：
___。
（3）用化学方程式表示在空气中变黄的原因____。
（4）写出检验溶液A中存在的金属阳离子的实验方法：
____。
【答案】
取少量溶液A于试管中，加入少量
溶液，无明显现象，再加入少量双氧水溶液，呈现血红色，证明溶液中含
【解析】
【分析】
矿物X挖出后在空气中容易发黄，推测该矿物中含有Fe2+。
无色无味能与石灰水反应的气体，排除了二氧化硫的可能性，该气体为二氧化碳气体。
分解产物中还有水，所以矿物X的4种组成元素为Fe、C、H、O。
20.6gX隔绝空气加强热得到热气体和黑色固体，热气体冷却后得到水1.8g，其物质的量为0.1mol，无色无味气体应为二氧化碳，通入澄清石灰水生成碳酸钙沉淀，溶液增重4.4g即为二氧化碳的质量，其物质的量为0.1mol。
因隔绝空气加强热，所以黑色固体中应为氧化亚铁。
经硫酸溶解后，加足量的NaOH溶液生成沉淀，在空气中充分灼烧后得到氧化铁，其质量为16.0g，其物质的量为0.1mol。
所以物X中n（Fe）:
n（H）:
n（C）=0.2:
0.2:
0.1=2:
2:
1，据化合价代数和为0来配上氧原子数。
矿物X的化学式为Fe（OH）2·FeCO3或Fe2（OH）2CO3。
【详解】
（1）据以上分析，矿物X的化学式为Fe（OH）2·FeCO3或Fe2（OH）2CO3，表达出原子个数比即可。
（2）X隔绝空气加热的化学反应方程式为：
；
（3）在空气中变黄，是+2价铁被氧化成+3价铁：
2Fe（OH）2·FeCO3+O2=2Fe2O3+2CO2↑+2H2O；
（4）溶液A的阳离子是Fe2+，检验的方案是：
取少量溶液A于试管中，加入少量KSCN溶液，无明显现象，再加入少量双氧水（或氯水），溶液变为血红色，说明原溶液中含有Fe2+。
10．单质A、B、C和甲、乙、丙、丁、戊五种化合物有下图所示转换关系，工业上电解熔融的甲可制取金属A。
请回答：
（1）写出下列物质的化学式：
A__________、甲__________。
（2）写出乙物质的溶液中通入过量CO2的现象：
________________________________；
（3）写出丁与过量氨水反应的离子方程式：
__________________________________。
（4）写出A与NaOH溶液反应的化学方程式：
__________________________________。
【答案】AlAl2O3产生白色胶状沉淀Al3++3NH3·H2O===Al（OH）3↓+3NH4+2Al+2NaOH+2H2O==2NaAlO2+3H2↑
【解析】
试题分析：
由图中信息可知，单质A可以与氢氧化钠溶液反应生成单质C，A和B反应生成的甲，甲既能和盐酸反应又能和氢氧化钠溶液反应，且可用于工业上电解法制取金属A，综合题中其他转化，可以判断出A为铝、B为氧气、C为氢气、甲为氧化铝、乙为偏铝酸钠、丙为水、丁为氯化铝、戊为氢氧化铝。
（1）A的化学式为Al、甲的化学式为Al2O3。
（2）偏铝酸钠溶液中通入过量CO2的现象是产生白色胶状沉淀；
（3）氯化铝与过量氨水反应的离子方程式为Al3++3NH3·H2O===Al（OH）3↓+3NH4+。
（4）Al与NaOH溶液反应的化学方程式为2Al+2NaOH+2H2O==2NaAlO2+3H2↑。
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