高考化学 高无机综合推断 培优练习含答案.docx
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高考化学高无机综合推断培优练习含答案
2020-2021高考化学高无机综合推断培优练习(含答案)
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。
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.A~H等8种物质存在如下转化关系(反应条件,部分产物为标出).已知:
A是酸式盐,B是能使品红溶液褪色的气体,G是红棕色气体。
按要求回答问题:
(1)写出下列物质的化学式:
A________,B________,写出B的一种危害__________。
(2)写出下列反应的化学方程式:
E→F____________;红热的木炭与D的浓溶液反应的方程式:
____________;铜与H的浓溶液反应的离子方程式:
_____________。
(3)检验某溶液中是否含A中阳离子的方法_____________。
【答案】NH4HSO3SO2酸雨4NH3+5O2
4NO+6H2OC+2H2SO4(浓)
CO2↑+2SO2↑+2H2OCu+4H++2NO3-=Cu2++2NO2↑+2H2O取该溶液少许滴加NaOH溶液,加热,若生成的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,则证明有NH4+
【解析】
【分析】
G是红棕色气体,则G是NO2;F和O2反应生成NO2,所以F是NO;NO2和水反应生成的H是HNO3;A是酸式盐,和NaOH反应生成E,E和O2反应生成NO,则E是NH3;B能使品红溶液褪色,且B能和O2反应生成C,所以B是SO2,C是SO3;SO3和水反应生成的D为H2SO4;A是酸式盐且是铵盐,所以A是NH4HSO3。
【详解】
(1)通过以上分析知,A、B分别是NH4HSO3、SO2,SO2属于酸性氧化物,能和H2O反应生成H2SO3,H2SO3不稳定,易被空气氧化生成H2SO4,随雨水降落地面而形成酸雨,所以其一种危害是酸雨;
(2)氨气和氧气在高温高压催化剂条件下发生氧化还原反应生成NO和H2O,反应方程式为4NH3+5O2
4NO+6H2O,C和浓硫酸在加热条件下反应生成SO2、CO2和H2O,反应方程式为C+2H2SO4(浓)
CO2↑+2SO2↑+2H2O,铜和稀硝酸反应生成Cu(NO3)2、NO和H2O,离子方程式为3Cu+8H++2NO3﹣=3Cu2++NO↑+2H2O;
(3)NH4+检验方法是取该溶液少许滴加NaOH溶液,加热,若生成的气体能使润湿的红色石蕊试纸变蓝,则证明有NH4+,故答案为取该溶液少许滴加NaOH溶液,加热,若生成的气体能使润湿的红色石蕊试纸变蓝,则证明有NH4+。
5.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:
。
6.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】
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.已知A、B、C、D、X、Y六种物质均由短周期元素组成,其中X为常见离子化合物,它们之间的转换关系如下图所示
(1)已知条件I和条件II相同,则该反应条件为____________________。
(2)物质X的电子式为_____________________。
(3)写出B与Ca(OH)2反应的化学方程式______________________________。
(4)写出X在条件II下反应生成B、C、D的离子方程式_____________________________________________。
(5)写出实验室制B的化学方程式,并标出电子转移方向、数目____________________________________________。
(6)请简述鉴定物质X的实验方法____________________________________。
【答案】通电
2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O2Cl-+2H2O
2OH-+H2↑+Cl2↑
(用双线桥表示也可)用焰色反应检验Na+,用硝酸银和稀硝酸检验Cl-
【解析】
【分析】
X为离子化合物,左边为熔融液,右边为水溶液,说明X易溶于水,则只可能为NaCl、MgCl2。
若X为MgCl2,电解其水溶液,生成Mg(OH)2、H2、Cl2,电解其熔融液时,生成Mg、H2。
则B为Cl2,A为Mg,但Mg生成Mg(OH)2时,需要与水反应,而Mg与H2O不反应,所以X只能为NaCl。
从而得出A为Na,B为Cl2,C、D为NaOH、H2中的一种,Y为H2O。
(1)已知条件I和条件II相同,则该反应条件为通电。
(2)物质X为NaCl,由此可写出其电子式。
(3)Cl2与Ca(OH)2反应,用于生产漂白粉。
(4)X为NaCl,在条件II下,电解氯化钠的水溶液,反应生成NaOH、Cl2、H2。
(5)实验室制Cl2是利用MnO2与浓盐酸在加热条件下制得。
(6)鉴定物质NaCl时,既要鉴定Na+,又要鉴定Cl-。
【详解】
(1)已知条件I和条件II相同,则该反应条件为通电。
答案为:
通电;
(2)物质X为NaCl,其电子式为
。
答案为:
;
(3)Cl2与Ca(OH)2反应,化学方程式为2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O。
答案为:
2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O;
(4)X为NaCl,在条件II下,电解氯化钠的水溶液,反应的离子方程式为2Cl-+2H2O
2OH-+Cl2↑+H2↑。
答案为:
2Cl-+2H2O
2OH-+Cl2↑+H2↑;
(5)实验室制Cl2是利用MnO2与浓盐酸在加热条件下制得,表示电子转移方向和数目的方程式为
。
答案为:
(用双线桥表示也可);
(6)鉴定物质NaCl时,既要鉴定Na+,又要鉴定Cl-,鉴定Na+用焰色反应,鉴定Cl-用硝酸银和稀硝酸。
答案为:
用焰色反应检验Na+,用硝酸银和稀硝酸检验Cl-。
【点睛】
鉴定物质有别于鉴别物质,鉴别物质时,只需检验物质中所含的某种微粒,只要能让该物质与另一物质区分开便达到目的。
鉴定物质时,物质中所含的每种微粒都需检验,若为离子化合物,既需检验阳离子,又需检验阴离子,只检验其中的任意一种离子都是错误的。
9.A、B、C、D、E、X是中学常见的无机物,存在如下图转化关系(部分生成物和反应条件略去)。
(1)若A为常见的金属单质,焰色反应呈黄色,X能使品红溶液褪色,写出C和E反应的离子方程式:
____________________________________________________________。
(2)若A为短周期元素组成的单质,该元素的最高价氧化物的水化物酸性最强,则:
①组成单质A的元素在周期表中的位置为_____________________________________。
②X可能为__________________(填代号)。
A.NaHCO3b.Na2CO3C.Na2SO3D.Al(OH)3
(3)若A为淡黄色粉末,回答下列问题:
①A与H2O反应的氧化产物为_____________。
②若X为非金属单质,通常为黑色粉末,写出E的化学式______________。
③若X为一种造成温室效应的气体。
则鉴别等浓度的D、E两种溶液,可选择的试剂为______(填代号)。
A.盐酸B.BaCl2溶液C.NaOH溶液D.Ca(OH)2溶液
(4)若A为氧化物,X是Fe,溶液D中加入KSCN溶液变红。
①A与H2O反应的化学反应方程式为__________________________________。
②检验溶液D中还可能存在Fe2+的方法是_________________________________(注明试剂、现象)。
【答案】OH-+HSO3-=SO32-+H2O第三周期ⅦA族bcO2COab3NO2+H2O=2HNO3+NO取D中适量溶液置于洁净试管中,滴加几滴酸性高锰酸钾溶液,充分反应后褪色,证明溶液中含有亚铁离子,否则无
【解析】
【详解】
(1)若A为常见的金属单质,焰色反应呈黄色,应为Na,X能使品红溶液褪色,应为SO2,则B为H2,C为NaOH,D为Na2SO3,E为NaHSO3,则C和E反应的离子方程式为OH-+HSO3-=SO32-+H2O。
(2)若A为短周期元素组成的单质,该元素的最高价氧化物的水化物酸性最强,应为Cl2,则B为HClO,C为HCl。
①Cl原子核外有3个电子层,最外层电子数为7,位于周期表第三周期ⅦA族;
②C为盐酸,可与NaHCO3反应生成CO2,CO2与NaHCO3不反应,a项错误;盐酸与Na2CO3反应生成CO2,CO2与Na2CO3反应可生成NaHCO3,b项正确;盐酸与Na2SO3反应生成SO2,SO2与Na2SO3反应可生成NaHSO3,c项正确;盐酸与氢氧化铝反应生成氯化铝,氯化铝与氢氧化铝不反应,d项错误,答案选bc。
(3)若A为淡黄色粉末,应为Na2O2。
①Na2O2与H2O反应生成氢氧化钠和氧气,一部分氧元素的化合价由-1价降低到-2价,NaOH是还原产物另一部分的氧元素的化合价由-1价升高到0价,氧气是氧化产物。
②若X为非金属单质,通常为黑色粉末,应为C,则D为CO2,E为CO。
③若X为一种造成温室效应的气体,应为CO2,则C为NaOH,D为Na2CO3,E为NaHCO3,鉴别等浓度的D、E两种溶液,可用盐酸或氯化钡溶液,答案为ab。
(4)若A为氧化物,X是Fe,由转化关系可知C具有强氧化性,则A为NO2,B为NO,C为HNO3,
①NO2与水反应的方程式为3NO2+H2O=2HNO3+NO。
②Fe2+具有还原性,可与酸性高锰酸钾发生氧化还原反应而使高锰酸钾褪色,则可用高锰酸钾溶液检验,操作为取D中适量溶液置于洁净试管中,滴加几滴酸性高锰酸钾溶液,充分反应后褪色,证明溶液中含有亚铁离子,否则无。
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:
___