高考化学专题复习高无机综合推断的综合题含答案.docx
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高考化学专题复习高无机综合推断的综合题含答案
2020-2021高考化学专题复习高无机综合推断的综合题含答案
一、无机综合推断
1.某新型无机材料A3M4由两种非金属元素组成,元素M位于第二周期VA族。
D、E、H均为难溶于水的白色固体:
化合物C、E均含A元素。
其余物质均为中学化学中常见物质。
请回答:
(1)写出H的化学式:
________________。
(2)化合物A3M4中含有的化学键类型为:
________________。
(3)写出反应②的离子方程式:
________________。
【答案】AgCl共价键SiO2+2OH-=SiO32-+H2O
【解析】根据题中各物质转化关系,D受热得E,E能与氢氧化钠反应生成F,F与过量的二氧化碳反应生成D,说明D为弱酸且能受热分解;新型无机材料A3M4由两种非金属元素组成,元素M位于第二周期VA族,应为N元素,A元素为四价元素,C、E均为含A元素,可知A3M4应为Si3N4,可以确定A为Si,E为SiO2,F为Na2SiO3,则D为H2SiO3,G与硝酸银反应生成不溶于稀硝酸的沉淀H,则可知G中有Cl-,H为AgCl,故C为SiCl4,B为Cl2;由SiCl4+3H2═4HCl+H2SiO3,生成G:
HCl;
(1)H的化学式为AgCl;
(2)化合物Si3N4中含有的化学键类型为共价键;
(3)SiO2溶解于NaOH溶液发生反应的离子方程式为SiO2+2OH-=SiO32-+H2O。
2.已知A是由两种阳离子和一种阴离子组成的盐,且常用作净水剂,B是一种常见的两性氢氧化物。
试根据下列转化关系回答有关问题:
(1)试判断:
B为___,F为___;
(2)写出沉淀B与盐酸反应的离子方程式___;
(3)根据上述关系写出盐A的化学式___。
【答案】氢氧化铝或Al(OH)3硫酸钡或BaSO4Al(OH)3+3H+=Al3++3H2OKAl(SO4)2或K2SO4﹒Al2(SO4)3
【解析】
【分析】
已知A是由两种阳离子和一种阴离子组成的盐,且常用作净水剂,透过蓝色鈷玻璃观察时焰色反应呈紫色,该溶液中含有K+,故A是KAl(SO4)2;向溶液A中加入氨水,Al3+会发生反应:
Al3++3NH3·H2O==Al(OH)3↓+3NH4+,产生白色沉淀B是Al(OH)3,溶液C是(NH4)2SO4;Al(OH)3是两性氢氧化物,可以与强酸HCl发生反应:
Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O,产生的溶液E是AlCl3;也可以与强碱NaOH发生反应:
Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O,得到的溶液D是NaAlO2;向溶液C中加入Ba(NO3)2溶液,发生复分解反应产生BaSO4白色沉淀,该物质既不溶于水,也不溶于酸,所以沉淀F是BaSO4。
【详解】
(1)通过分析可知,B为Al(OH)3,F为BaSO4,故答案为:
氢氧化铝;硫酸钡或BaSO4;
(2)B是Al(OH)3,与盐酸反应的离子方程式是:
Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O,故答案为:
Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O;
(3)根据上述关系写出盐A是KAl(SO4)2,故答案为:
KAl(SO4)2或K2SO4﹒Al2(SO4)3。
3.A~J分别表示中学化学中常见的一种物质,它们之间相互关系如下图所示(部分反应物、生成物没有列出),且已知G为主族元素的固态氧化物,A、B、C、D、E、F六种物质中均含同一种元素。
请填写下列空白:
(1)A、B、C、D、E、F六种物质中所含同一种元素在周期表中位置是____________;
(2)检验C溶液中阳离子方法是(写出操作,现象及结论)________________________________________________________________________________________________;
(3)写出反应①化学方程式:
________________________________________________;
(4)写出反应④离子方程式:
________________________________________________;
(5)写出反应⑥化学方程式:
________________________________________________;
(6)写出反应③阳极的电极反应式:
__________________________________________;
(7)从能量变化角度看,反应①②③中,属于△H<0的反应是__________(填序号)。
【答案】第四周期第VIII族取少量C溶液滴加KSCN,溶液不显红色,再加氯水,溶液呈红色,证明是Fe2+8Al+3Fe3O4
4Al2O3+9Fe2Al+2H2O+2OH-=2AlO2-+3H2↑4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)32O2--4e-=O2↑①②
【解析】
【分析】
根据反应的流程图可知F是Fe(OH)3,E是Fe(OH)2,则A是Fe,B是Fe3O4,C是FeCl2,D是FeCl3,据此分析解答。
【详解】
(1)根据以上分析,Fe元素在元素周期表中的位置是第四周期第VIII族;
(2)C中的阳离子是亚铁离子,检验其方法是取少量C溶液滴加KSCN,溶液不显红色,再加氯水,溶液呈红色,证明是Fe2+;
(3)G为主族元素的固态氧化物,与氢氧化钠溶液反应,且电解得I也与氢氧化钠溶液反应,所以I是Al,G是Al2O3,H是氧气,J则是偏铝酸钠。
反应①是铝热反应,化学方程式8Al+3Fe3O4
4Al2O3+9Fe;
(4)反应④是Al与氢氧化钠溶液反应,离子方程式为2Al+2H2O+2OH-=2AlO2-+3H2↑;
(5)反应⑥是氢氧化亚铁在空气中变为氢氧化铁的反应,化学方程式为
4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3;
(6)反应③是电解氧化铝,阳极是阴离子放电,电极反应式为2O2--4e-=O2↑;
(7)从能量变化角度看,反应①②③中,铝热反应、燃烧反应都是放热反应,而电解反应是吸热反应,所以属于△H<0的反应是①②。
4.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。
5.在如图中表示的是有关物质(均由短周期元素形成)之间的转化关系,其中A为常见的金属单质,B为非金属单质(一般是黑色粉末),C是常见的无色无味液体,D是淡黄色的固体化合物。
(反应条件图中已省略)。
(1)A、C代表的物质分别为______、______(填化学式);
(2)反应①中的C、D均过量,该反应的化学方程式是_____________;
(3)反应②中,若B与F物质的量之比为4:
3,G、H物质的量之比为______;
(4)反应④的离子方程式为______________。
【答案】AlH2O2H2O+2Na2O2=4NaOH+O2↑,2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑1:
1CO2+2OH-=CO32-+H2O、2AlO2-+CO2+3H2O=2Al(OH)3↓+CO32-
【解析】
【分析】
题干信息:
A为常见的金属单质,B为非金属单质(一般是黑色粉末)推断为C(碳)单质,C是常见的无色无味液体可以推断C为H2O,D是淡黄色的固体化合物判断为Na2O2,E、F为O2和H2,二者反应生成水,A是常见金属,与另一种固体在水中反应生成O2和H2,则该金属A为Al单质;固体D为Na2O2,能与水和CO2反应,则G为CO2;说明K为Na2CO3,F为O2,则E为H2;题给信息黑色单质B(C单质)与F(O2)反应得到G(CO2);C和O2反应可生成CO2和CO,则H为CO;A、C、D反应产生E、F、溶液甲,由于A是Al,C是H2O,D是Na2O2,E为H2,F是O2,甲是NaAlO2;G是CO2,其与过氧化钠反应生成碳酸钠和氧气,碳酸钠溶于水中得到的溶液乙为碳酸钠溶液。
溶液甲为NaOH和NaAlO2的混合液,将CO2通入甲溶液,反应产生Al(OH)3沉淀和Na2CO3溶液,则沉淀L是Al(OH)3,结合物质的性质解答该题。
【详解】
根据上述分析可知:
A是Al,B是C,C是H2O,D是Na2O2,E是H2,F是O2,G是CO2,H是CO,K是Na2CO3,甲是NaAlO2,乙是NaHCO3,L是Al(OH)3。
(1)依据推断可知,A是Al,C是H2O;
(2)反应①中的C、D均过量,生成的氢氧化钠溶液能和A完全反应,该反应的化学方程式是:
2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑、2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑;
(3)B是C,F是O2,若二者按物质的量之比为4:
3发生反应,根据反应前后各种元素的原子个数相等,可得反应的方程式为:
4C+3O2
2CO+2CO2,则反应产生的CO2、CO的物质的量的比n(CO2):
n(CO)=2:
2=1:
1;
(4)反应④是向氢氧化钠和偏铝酸钠混合溶液中通入二氧化碳,发生反应生成氢氧化铝沉淀和碳酸钠,反应④的离子方程式为CO2+2OH-=CO32-+H2O、2AlO2-+CO2+3H2O=2Al(OH)3↓+CO32-。
【点睛】
本题考查了元素及化合物的推断,包括物质转化关系的综合应用,物质性质的分析判断,物质转化关系的定量计算和产物判断,离子方程式的书写方法。
转化关系的特征反应是解题的关键,熟练掌握各种常见的金属、非金属元素及化合物的性质是进行该题推断的基础。
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.A、B、C、D、E、F为中学化学常见的单质或化合物,其中A、F为单质,常温下,E的浓溶液能使铁、铝钝化,相互转化关系如图所示(条件已略去)。
完成下列问题:
(1)若A为淡黄色固体,B为气体,F为非金属单质。
①写出E转变为C的化学方程式________________________________。
②B在空气中能使银器表面失去金属光泽、逐渐变黑,该反应的氧化剂和还原剂之比为_____。
(2)若B为能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体。
①B和E反应得到的产物中所含的化学键类型为____________________。
②做过银镜反应后的试管可用E的稀溶液清洗,反应的离子方程式为___________________。
③在干燥状态下,向②反应得到的溶质中通入干燥的氯气,得到N2O5和一种气体单质,写出反应的化学方程式______。
【答案】C+2H2SO4(浓)△CO2↑+2SO2↑+2H2O1:
4离子键、共价键Ag+4H++NO3-=3Ag++NO↑+2H2O4AgNO3+2Cl2=2N2O5+O2+4AgCl↓
【解析】
【分析】
(1)若A为淡黄色固体,则A为S,B为H2S,C为SO2,D为SO3,E为H2SO4,F为C;
(2)若B为能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,为NH3,则A为N2,C为NO,D为NO2,E为HNO3,F为C。
【详解】
(1)经分析,A为S,B为H2S,C为SO2,D为SO3,E为H2SO4,F为C,则:
①浓硫酸和碳反应生成二氧化碳和二氧化硫和水,方程式为:
C+2H2SO4(浓)
CO2↑+2SO2↑+2H2O;
②B在空气中能使银器表面失去金属光泽、逐渐变黑,方程式为2H2S+O2+4Ag=2Ag2S+2H2O,反应中氧化剂为氧气,还原剂为银,二者物质的量比为1:
4;
(2)经分析,A为N2,B为NH3,C为NO,D为NO2,E为HNO3,F为C,则:
①氨气和硝酸反应生成硝酸铵,含有离子键、共价键;
②银和硝酸反应生成硝酸银和一氧化氮和水,离子方程式为:
Ag+4H++NO3-=3Ag++NO↑+2H2O;
③在干燥状态下,向②反应得到的溶质中通入干燥的氯气,得到N2O5和一种气体单质,氯气化合价降低,氮元素化合价不变,则气体单质为氧气,方程式为:
4AgNO3+2Cl2=2N2O5+O2+4AgCl↓。
【点睛】
掌握无机推断提的突破口,如物质的颜色,高中常见的有颜色的物质有:
淡黄色:
硫,过氧化钠,溴化银。
常温下,能使铁、铝钝化的浓溶液为浓硫酸或浓硝酸。
能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体为氨气。
8.A、B、C为中学常见单质,其中一种为金属;通常情况下,A为固体,B为易挥发液体,C为气体。
D、E、F、G、X均为化合物,其中X是一种无氧强酸、E为黑色固体,H在常温下为液体.它们之间的转化关系如图所示(其中某些反应条件和部分反应物已略去)。
(1)写出化学式:
A___,D___,E___,X___。
(2)在反应①~⑦中,不属于氧化还原反应的是____。
(填编号)
(3)反应⑥的离子方程式为____。
(4)反应⑦的化学方程式为____。
(5)该反应中每消耗0.3mol的A,可转移电子___mol。
【答案】FeFe(NO3)3Fe3O4HCl③⑥Fe3++3SCN-
Fe(SCN)33Fe+4H2O(g)
Fe3O4+4H20.8
【解析】
【分析】
根据D加F为红色溶液,想到KSCN和铁离子显红色,再联想D到G的转化,是亚铁离子和铁离子之间的转化,故D为铁离子,G为亚铁离子,A为单质铁,而B和A要反应生成铁离子,再联系A为有液体且易挥发,说明是硝酸,再根据E和X反应生成D、G、H,说明E中有铁的两个价态,E为黑色固体,且Fe和C点燃变为黑色固体,想到E为四氧化三铁,X为盐酸,H为水。
【详解】
⑴根据前面分析得出化学式:
A:
Fe,D:
Fe(NO3)3,E:
Fe3O4,X:
HCl,故答案分别为Fe;Fe(NO3)3;Fe3O4;HCl;
⑵在反应①~⑦中,①~⑦反应分别属于①氧化还原反应,②氧化还原反应,③复分解反应,④氧化还原反应,⑤氧化还原反应,⑥复分解反应,⑦氧化还原反应,故不属于氧化还原反应的是③⑥,故答案为③⑥;
⑶反应⑥的离子方程式为Fe3++3SCN-
Fe(SCN)3,故答案为Fe3++3SCN-
Fe(SCN)3;
⑷反应⑦的化学方程式为3Fe+4H2O(g)
Fe3O4+4H2,故答案为3Fe+4H2O(g)
Fe3O4+4H2;
⑸反应⑦中,铁化合价升高,水中氢化合价降低,分析氢总共降低了8个价态即转移8mol电子,因此每消耗0.3mol的A,可转移电子0.8mol,故答案为0.8mol。
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.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)。
请根据以上信息回答下列问题:
(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-+H2↑2OH—+Cl2=Cl—+ClO—+H2O2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2、2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑Ca(ClO)2+H2O+CO2=CaCO3↓+2HClO、2HClO
2HCl+O2↑产生棕红色的烟1-100nm先产生红褐色沉淀最后溶解为黄色溶液
【解析】试题分析:
金属A是食盐中的元素,则A是钠,和水反应生成氢氧化钠和氢气,则甲是氢气,B是氢氧化钠。
黄绿色气体是氯气,则乙是氯气,和氢气反应生成丙是氯化氢。
氯化氢溶于水得到盐酸。
浓盐酸和二氧化锰在加热条件下反应生成氯气。
氯气和氢氧化钠反应生成氯化钠、次氯酸钠和水。
氯气和氢氧化钙反应生成漂白粉,则E是氢氧化钙,F是次氯酸钙。
钠和氧气反应生成淡黄色固体是过氧化钠,即G是过氧化钠。
(1)根据方程式4HCl(浓)+MnO2
Cl2↑+MnCl2+2H2O可知Mn元素化合价降低,MnO2做氧化剂,如果反应产生的气体在标况下体积为2.24L,即氯气是0.1mol,所以根据氯原子守恒可知被氧化的HCl的物质的量是0.2mol。
(2)①金属钠和水反应的离子方程式为2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑;②氢氧化钠和氯气反应的离子方程式为2OH—+Cl2=Cl—+ClO—+H2O;
(3)过氧化钠能与CO2或水反应生成氧气,可作供氧剂,方程式为2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2、2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑;
(4)次氯酸钙容易吸收空气中的水蒸气和CO2转化为次氯酸,次氯酸易分解,因此长期放置在空气中失效,有关方程式为Ca(ClO)2+H2O+CO2=CaCO3↓+2HClO、2HClO
2HCl+O2↑;
(5)红热细铁丝能在气体氯气剧烈燃烧,现象是产生棕红色的烟。
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1~100nm之间。
向氢氧化铁胶体中滴入过量稀硫酸,首先据此,产生氢氧化铁沉淀,然后是中和,所以实验现象是先产生红褐色沉淀,最后溶解为黄色溶液。
【考点定位】考查无机框图题推断
【名师点晴】化学推断题是一类综合性较强的试题,如元素及化合物性质和社会生活,环境保护,化学计算等知识。
它不仅可考察学生对化学知识的理解程度,更重要的是培养学生的综合分析能力和思维方法。
解框图题的方法:
最关键的是寻找“突破口”,“突破口”就是抓“特”字,例如特殊颜色、特殊状态、特殊气味、特殊反应、特殊现象、特殊制法、特殊用途等。