高考化学高无机综合推断的综合压轴题专题复习及答案.docx
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高考化学高无机综合推断的综合压轴题专题复习及答案
高考化学——高无机综合推断的综合压轴题专题复习及答案
一、无机综合推断
1．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。
2．下列各物质是中学化学中常见的物质，甲为常见金属单质，乙、丙、丁是非金属单质，其它为化合物，B、D分别为黑色粉末和黑色晶体，G为淡黄色固体，J为生活中常见的调味品，I为红褐色固体，①是实验室制取丁的反应之一，F为棕黄色溶液。
各物质间的转化如下图所示，回答下列各问题（部分生成物未列出）：
（1）A的电子式：
___________________；
（2）写出甲与C反应的化学方程式：
________________________________；
（3）在F和E的混合溶液中用___________试剂（填化学式）检验E中阳离子；
（4）整个转换过程中属于氧化还原反应的有___________个；
（5）写出反应③E与G按物质的量之比2:
1的反应的离子方程式___________________。
【答案】
3Fe+4H2O（g）
Fe3O4+4H2KMnO46个6Fe2++3Na2O2+6H2O=4Fe（OH）3↓+2Fe3++6Na+
【解析】
【分析】
由题意可知，G为淡黄色固体化合物，J为生活中常见的调味品，则G是Na2O2，J为NaCl；I为红褐色固体，则I是氢氧化铁，甲是Fe单质；B、D分别为黑色粉末和黑色晶体，Fe与物质C发生置换反应生成另一种非金属单质，根据Fe与水蒸气在高温条件下反应生成氢气和黑色固体四氧化三铁可知C是水，乙是氢气，D是Fe3O4；A与B反应生成水和一种非金属单质，且①是实验室制取丁的反应之一，判断A是过氧化氢，B是二氧化锰，过氧化氢在二氧化锰做催化剂作用下发生分解反应生成水和氧气，所以丁是氧气；四氧化三铁与K反应生成两种物质E、F，可以相互转化，则K是盐酸，盐酸与四氧化三铁反应生成氯化亚铁和氯化铁，F与Fe反应生成E，则F是氯化铁，E是氯化亚铁，氯化铁与过氧化钠反应生成氢氧化铁、氯化钠、氧气，氯化亚铁与一定量的过氧化钠反应生成氯化铁、氢氧化铁、氯化钠。
【详解】
（1）A是过氧化氢，过氧化氢是共价化合物，A的电子式为
，故答案为
；
（2）甲是Fe单质，C是水，Fe与水蒸气在高温条件下反应生成氢气和黑色固体四氧化三铁，反应的化学方程式为3Fe+4H2O（g）
Fe3O4+4H2，故答案为3Fe+4H2O（g）
Fe3O4+4H2；
（3）E是氯化亚铁，F是氯化铁，氯化亚铁具有还原性，能够与KMnO4溶液发生氧化还原反应，使KMnO4溶液褪色，则可用KMnO4溶液检验亚铁离子，故答案为KMnO4；
（4）由转化关系可知，上述转化过程中除D与K的反应不是氧化还原反应外，其余均是氧化还原反应，属于氧化还原反应共6个，故答案为6；
（5）E是氯化亚铁，G是Na2O2，氯化亚铁与过氧化钠按物质的量之比2：
1反应生成氢氧化铁沉淀和铁离子，反应的离子方程式为6Fe2++3Na2O2+6H2O=4Fe（OH）3↓+2Fe3++6Na+，故答案为6Fe2++3Na2O2+6H2O=4Fe（OH）3↓+2Fe3++6Na+。
【点睛】
本题考查无机物的推断，注意根据物质的性质、特征作为突破口进行推断，注意牢固把握元素化合物的性质及用途是解答关键。
3．在一定条件下可实现下图所示物质之间的转化：
请填写下列空白：
（1）孔雀石的主要成分是CuCO3·Cu（OH）2（碱式碳酸铜），受热易分解，图中的F是______（填化学式）。
（2）写出明矾溶液与过量NaOH溶液反应的离子方程式:
。
（3）写出B电解生成E和D的反应方程式：
。
（4）图中所得G和D都为固体，混合后在高温下可发生反应，写出该反应的化学方程式，该反应消耗了2molG，则转移的电子数是。
【答案】（每空2分，共10分）
（1）CO2
（2）Al3＋+4OH－＝AlO2－+2H2O
（3）2Al2O3
4Al+3O2↑（4）2Al+3CuO
3Cu+Al2O34NA（或2．408х1024）
【解析】
试题分析：
（1）明矾与过量的氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸盐。
孔雀石的主要成分是CuCO3·Cu（OH）2（碱式碳酸铜），受热易分解，生成氧化铜、CO2和水。
CO2能与A反应，则F是CO2。
（2）明矾溶液与过量NaOH溶液反应的离子方程式为Al3＋+4OH－＝AlO2－+2H2O。
（3）CO2能与偏铝酸盐反应生成氢氧化铝沉淀，氢氧化铝分解生成氧化铝和水，电解氧化铝生成氧气和铝，则B电解生成E和D的反应方程式为2Al2O3
4Al+3O2↑。
（4）图中所得G和D都为固体，分别是是氧化铜和铝，混合后在高温下可发生铝热反应，该反应的化学方程式为2Al+3CuO
3Cu+Al2O3。
反应中铜的化合价从＋2价降低到0价，因此若该反应消耗了2mol氧化铜，则转移的电子数是4NA。
考点：
考查无机框图题推断
4．如图所示每一方框表示一种反应物或生成物，其中A、C、D、E、F在通常情况下均为气体，且加热X生成的A与C的物质的量之比为1∶1，B为常见液体。
试回答下列问题：
（1）X是________（填化学式，下同），F是__________。
（2）A―→D反应的化学方程式为_______。
（3）G与Cu的反应中，G表现的性质为______。
（4）X与过量NaOH溶液反应生成C的离子方程式为_____________。
（5）以C、B、D为原料可生产G，若使amolC完全转化为G，理论上至少需要D___mol。
【答案】NH4HCO3NO22Na2O2＋2CO2=2Na2CO3＋O2酸性和氧化性NH4+＋HCO3—＋2OH－=2H2O＋CO32—＋NH3↑2a
【解析】
【分析】
X能与盐酸、氢氧化钠反应都生成气体，应为弱酸铵盐，与盐酸反应得到气体A，A能与过氧化钠反应生成气体D，则A为CO2、D为O2，X与氢氧化钠反应得到气体C为NH3，A与C物质的量之比为1：
1，且B为常见液体，可以推知X为NH4HCO3、B为H2O，C（氨气）与D（氧气）反应生成E为NO，E与氧气反应生成F为NO2，F与水反应得到G能与Cu反应生成NO、NO2，则G为HNO3，据此解答。
【详解】
X能与盐酸、氢氧化钠反应都生成气体，应为弱酸铵盐，与盐酸反应得到气体A，A能与过氧化钠反应生成气体D，则A为CO2、D为O2，X与氢氧化钠反应得到气体C为NH3，A与C物质的量之比为1：
1，且B为常见液体，可以推知X为NH4HCO3、B为H2O，C（氨气）与D（氧气）反应生成E为NO，E与氧气反应生成F为NO2，F与水反应得到G能与Cu反应生成NO、NO2，则G为HNO3；
（1）由上述分析可知，X是NH4HCO3； F是NO2；
（2）A→D为Na2O2和CO2反应生成碳酸钠和O2，发生反应的化学方程式为2Na2O2＋2CO2=2Na2CO3＋O2；
（3）Cu与硝酸反应生成硝酸铜与氮的氧化物，反应中N元素的化合价部分为不变化，部分降低，故硝酸表现酸性、氧化性；
（4）NH4HCO3与过量NaOH溶液反应的离子方程式为NH4+＋HCO3—＋2OH－
2H2O＋CO32—＋NH3↑；
（5）以NH3、H2O、O2为原料可生产HNO3，使a mol NH3完全转化为HNO3，根据电子转移守恒，理论上至少需要氧气的物质的量=
=2amol。
5．下图为一些物质之间的转化关系，其中部分反应中反应物或生成物未列全。
已知A、H、I、K均为家庭厨房中的常见物质，其中A是食品调味剂，H是消毒剂的有效成分，I、K可用作食品发泡剂。
B是一种有机酸盐，E、F、G均为氧化物，L是红褐色沉淀。
根据以上信息，回答下列问题：
（1）B的组成元素为_____。
（2）鉴别等物质的量浓度的I、K稀溶液的实验方法为_____。
（3）G→J的离子方程式为_____。
（4）M是含氧酸盐，反应①中H、L、D的物质的量之比为3：
2：
4，则M的化学式为_____。
【答案】Fe、C、O取I、K的稀溶液，分别滴加CaCl2溶液，出现白色沉淀者为I2FeO+H2O2+6H+＝2Fe3++4H2ONa2FeO4
【解析】
【分析】
A是食品调味剂，H是消毒剂的有效成分，则A为NaCl，H为NaClO，G为氧化物，加H2SO4、H2O2生成J，J加D得L，L为红褐色沉淀，则L为Fe（OH）3，D为NaOH，以此逆推可知J为Fe2（SO4）3，G为FeO，则B中含有Fe元素，C为Cl2，B为有机酸盐，则一定含有C、O两元素，E、F为氧化物，结合框图，则F为CO，E为CO2，I为Na2CO3（纯碱），K为NaHCO3（小苏打）。
【详解】
（1）由以上分析可知B加热分解可生成CO、CO2、FeO，则应含有Fe、C、O三种元素，故答案为：
Fe、C、O；
（2）I为Na2CO3（纯碱），K为NaHCO3（小苏打），Na2CO3与氯化钙反应生成CaCO3为白色沉淀，可加入CaCl2溶液鉴别，出现白色沉淀者为Na2CO3，故答案为：
取I、K的稀溶液，分别滴加CaCl2溶液，出现白色沉淀者为I；
（3）G→J的反应为FeO生成Fe2（SO4）3的过程，H2O2具有氧化性，反应的离子方程式为2FeO+H2O2+6H+＝2Fe3++4H2O，故答案为：
2FeO+H2O2+6H+＝2Fe3++4H2O；
（4）H、L、D分别为：
NaClO、Fe（OH）3、NaOH，根据物质的量之比为3：
2：
4，结合生成一种含氧酸盐M，可确定M的化学式为Na2FeO4，方程式为3NaClO+2Fe（OH）3+4NaOH＝2Na2FeO4+3NaCl+5H2O，故答案为：
Na2FeO4。
【点睛】
无机推断题注意题的突破口，如A是食品调味剂，是氯化钠，H是消毒剂的有效成分，为次氯酸钠，I、K可用作食品发泡剂，为碳酸氢钠和碳酸钠，L是红褐色沉淀，为氢氧化铁。
掌握常见物质的性质和用途是关键。
6．短周期元素X、Y、Z、W在周期表中的位置关系如图所示，已知在同周期元素的常见简单离子中，W的简单离子半径最小，X、Y、Z、W的单质及其化合物在日常生活中用途极其广泛．
X
Y
Z
W
（1）X元素在元素周期表中的位置_____________________．
（2）X、Y、Z元素的氢化物均有两种或两种以上，其中一定条件下，液态YH3与液态H2Z可以发生类似方式电离，则液态YH3中阴离子的电子式为____________．
（3）超细WY粉末被应用于大规模集成电路领域．其制作原理为W2Z3、Y2、X在高温下反应生成两种化合物，这两种化合物均由两种元素组成，且原子个数比均为1：
1；其反应的化学方程式为______．
（4）以W为材料制成的容器在空气中具有自我保护作用，这种容器______
填“能”或“不能”
用来腌制咸菜，原因是______．
（5）某汽车尾气分析仪以燃料电池为工作原理测定XZ的浓度，其装置如图所示，该电池中电解质为氧化钇
氧化钠，其中Z2-可以在固体介质NASICON中自由移动．则负极的反应式______
关于该电池的下列说法，正确的是______
A工作时电极b作正极，Z2-通过固体介质NASICON由电极b流向电极a
B工作时电流由电极a通过传感器流向电极b
C传感器中通过的电流越大，尾气中XZ的含量越高
（6）由元素X与元素Z组成的某种阴离子具有还原性，能被酸性KMnO4氧化，请填写相应的离子，并给予配平：
____________
______
______
______
______
______
【答案】第二周第ⅣA族
不能氯离子会破坏铝表面氧化膜
AC
216528
【解析】
【分析】
由短周期元素X、Y、Z、W在周期表中的位置可知，X、Y、Z处于第二周期，W处于第三周期，在同周期元素的常见简单离子中，W的简单离子半径最小，则W为Al，可推知X为C、Y为N、Z为O．
（1）主族元素周期数=电子层数、主族族序数=最外层电子数；
（2）液态NH3与液态H2O可以发生类似方式电离，则液态NH3中电离得到NH4+、NH2-；
（3）Al2O3、N2、C在高温下反应生成两种化合物，这两种化合物均由两种元素组成，且原子个数比均为1：
1，反应生成AlN与CO；
（4）氯离子会破坏铝表面氧化膜；
（5）该装置是原电池，负极上一氧化碳失电子发生氧化反应，电极反应式为
，正极上氧气得电子发生还原反应，原电池放电时电子从负极流向正极，阴离子向负极移动，一氧化碳的含量越大，原电池放电时产生的电流越大；
（6）由元素C与元素O组成的某种阴离子具有还原性，能被酸性KMnO4氧化，该阴离子为C2O42-，利用化合价升降相等及原子守恒、电荷守恒进行配平。
【详解】
由短周期元素X、Y、Z、W在周期表中的位置可知，X、Y、Z处于第二周期，W处于第三周期，在同周期元素的常见简单离子中，W的简单离子半径最小，则W为Al，可推知X为C、Y为N、Z为O．
（1）X为C元素，原子核外有2个电子层、最外层电子数为4，处于周期表中第二周第ⅣA族；
（2）液态NH3与液态H2O可以发生类似方式电离，则液态NH3中电离得到NH4+、NH2-，NH2-中N原子与H原子之间形成1对共用电子对，其电子式为：
；
（3）Al2O3、N2、C在高温下反应生成两种化合物，这两种化合物均由两种元素组成，且原子个数比均为1：
1，反应生成AlN与CO，反应方程式为：
，
（4）氯离子会破坏铝表面氧化膜，铝容器不能用来腌制咸菜；
（5）该装置是原电池，负极上一氧化碳失电子发生氧化反应，电极反应式为
，
A.工作时电极b通入空气，b作正极，阴离子向负极移动，O2-由电极b流向电极a，A项正确；
B.原电池放电时电子从负极流向正极，故电流由电极b通过传感器流向电极a，B项错误；
C.一氧化碳的含量越大，原电池放电时产生的电流越大，C项正确；
答案选AC；
（6）由元素C与元素O组成的某种阴离子具有还原性，能被酸性KMnO4氧化，该阴离子为C2O42-，反应中C元素化合价由+3升高为+4，Mn元素化合价由+7降低为+2，化合价升降最小公倍数为10，C2O42-的系数为5，MnO4-的系数为2，由原子守恒可知：
CO2的系数为10，
的系数为5，H2O为8，H+的系数为16，故配平后离子方程式为：
；
【点睛】
解答本题时，根据各元素在周期表中的位置关系进行推断是解题关键。
信息型氧化还原反应方程式的书写是难点；信息型氧化还原反应方程式是指用文字描述的方式，叙述一个化学反应的过程，需要从文字信息中提炼反应物、生成物，进而分析反应中电子得失情况，其流程为：
7．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。
8．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Cl2，B 的电子式为
，
故答案为
；
（2）D为FeCl2，检验D 中金属阳离子的实验方案是先滴加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+），
故答案为先滴加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
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