题型18物质推断与实验基础届浙江省选考化学培优.docx

1、题型18物质推断与实验基础届浙江省选考化学培优2021届浙江省选考化学培优“题对题”提分狂练题型18：物质推断与实验基础1 IX由四种常见元素组成的化合物，其中一种是氢元素，其摩尔质量小于200gmol-1。某学习小组进行了如下实验：已知：气体A在标况下的密度为0.714gL-1，A完全燃烧的气体产物E能使澄清石灰水变浑浊，沉淀D是混合物。请回答：(1)气体E的结构式_，沉淀D是_(写化学式)，X的化学式_。(2)写出化合物X与足量盐酸反应的化学方程式_。II 纯净的氮化镁(Mg3N2)是淡黄色固体，热稳定性较好，遇水极易发生反应。某同学初步设计了如图实验装置制备氮化镁(夹持及加热仪器没有画出

2、)。已知：Mg+2NH3Mg(NH2)2+H2。请回答：(1)写出A中反应的化学方程式_。(2)下列说法不正确的是_。A为了得到纯净的氮化镁，实验前需要排除装置中的空气B装置B起到了缓冲、安全的作用C装置C只吸收水，避免镁和水反应产生副产物D将装置B、C简化成装有碱石灰的U型管，也能达到实验目的E.实验后，取D中固体加少量水，能生成使湿润的蓝色石蕊试纸变红的气体【答案】I. (1)O=C=O AgCl和AgI CH3MgI (2)2CH3MgI+2HC=2CH4+MgI2+MgCl2 II (1) 2NH3+3CuON2+3H2O+Cu (2)CDE 【解析】I. (1)已知：X由四种常见元素

3、组成的化合物，流程图中知X与过量盐酸反应生成气体A，A在标况下的密度为0.714gL-1，则其摩尔质量M=22.4L/mol 0.714gL-1=16gmol -1，A完全燃烧的气体产物E能使澄清石灰水变浑浊，E为二氧化碳，A为甲烷，则3.32gX中含0.02mol即0.24g碳原子，溶液B均分为二等份，其中一份加足量氢氧化钠溶液得白色沉淀C，则C为氢氧化镁，0.58g氢氧化镁为0.01mol，故一份B溶液含0.01molMgCl2，按元素守恒，则3.32gX中含0.02mol即0.48g镁元素，另一份B溶液中加足量硝酸银溶液，得到沉淀D，沉淀D是混合物，其中必有0.2 molAgCl，其质量

4、为2.87g，则5.22g-2.87g=2.35g为X中另一种元素与银离子产生的沉淀，假如该沉淀是AgBr，则为0.0125molAgBr，则原X中含0.025molBr，质量为2g，则剩余氢元素为3.32g-0.24g-0.48-2g=0.6g，则氢原子的物质的量为0.6mol，则所含原子数目比为C：Mg：Br：H=0.02：0.02：0.025：0.6=1：1：1.25：30，得到的化学式不合理，假设不成立，舍弃；假如该沉淀是AgI，2.35g则为0.01molAgI，则原X中含0.02mol碘元素，质量为2.54g，则剩余氢元素为3.32g-0.24g-0.48-2.54g=0.06g，

5、则氢原子的物质的量为0.06mol，则所含原子数目比为C：Mg：I：H=0.02：0.02：0.02：0.06=1：1：1：3，得到的最简式为CH3MgI；最简式式量为166，X摩尔质量小于200gmol-1，则X的化学式为CH3MgI；故气体E的结构式为O=C=O，沉淀D是AgCl和AgI，X的化学式为CH3MgI；(2)化合物X与足量盐酸反应生成CH4、MgI2和MgCl2，化学方程式为2CH3MgI+2HCl=2CH4+MgI2+MgCl2。II (1) A中氨气和氧化铜在加热下发生反应生成铜、氮气和水，反应的化学方程式为：2NH3+3CuON2+3H2O+Cu；(2) A项，为了得到纯

6、净的氮化镁，实验前需要排除装置中的空气，防止氮气、二氧化碳和镁反应，A正确；B项，装置B起到了缓冲、安全的作用，防止液体倒吸，B正确；C项，装置C吸收水，避免镁和水反应产生副产物，也吸收未反应的氨气，防止镁和氨气反应，C错误；D项，将装置B、C简化成装有碱石灰的U型管，不能达到实验目的，因为碱石灰不能吸收氨气，D错误；E项，实验后，取D中固体加少量水，能生成使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体；故说法不正确的是CDE。2含三种元素的化合物X是一种高效的消毒剂。为探究X的组成与性质，设计并完成以下实验：(1)化合物X所含的金属元素为_。(2)写出化合物X溶于水中反应的化学方程式_。(3)若向化合物X加

7、水溶解后的烧杯中通入氯气，亦可生成少量X，其中的离子方程式为_。某学习小组按如图装置探究NaHCO3和Na2O2的性质，请完成下列问题：(1)实验设计过程中，有小组成员对反应结束时，如何停止停止加热产生了分歧，出现多种不同的意见：有人认为要先停止加热，再将E中导管移出水面；也有人认为应先将E中导管移出水面，再停止加热，请帮助小组成员完成这方面的实验设计： _。(2)小组同学撰写实验报告时，认为该实验对NaHCO3的分解产物和Na2O2的性质探究不够充分，于是临时将装置B、D互换位置后进行了补充实验，分析该补充实验是否符合实验探究目的并说明原因：_。【答案】(1)Fe、K (2)4K2FeO41

8、0H2O =4Fe(OH)33O28KOH (3)3Cl2 + 2Fe(OH)3 + 10OH= 2FeO42-+6Cl+8H2O (1)在反应结束后，先断开装置A和B之间的导管连接，再停止加热，以防B中的浓硫酸倒吸进入A中试管，引起试管爆裂 (2)不合理，装置B与D互换位置后，实现了对Na2O2与水的反应的探究，但经过水溶液的气体会混入水蒸气，因此对NaHCO3分解产物中的水蒸气验证不够严谨。 【解析】化合物X加水溶解，得无色气体可令带火星的木条复燃，则为氧气，得到红褐色沉淀为氢氧化铁，洗涤充分灼烧得到红棕色粉末为氧化铁，质量为2.40g，则n(Fe2O3)=0.015mol，nFe(OH)

9、3=0.03mol，同时还得到碱溶液，碱溶液加入150mL0.6mol/L稀硫酸后再加入6.72gKOH固体，得到只含一种溶质的中性溶液，则为硫酸钾溶液，可推知碱溶液中n(KOH)=20.15L0.6mol/L-=0.06mol，化合物X含三种元素，则所含O元素的物质的量为n(O)=0.12mol，故n(K) ：n(Fe)：n(O)=0.06mol：0.03mol：0.12mol=2：1：4，故X为K2FeO4。(1)化合物X为K2FeO4，所含的金属元素为Fe、K；(2)化合物X溶于水中，反应生成氢氧化铁、氢氧化钾和氧气，反应的化学方程式为4K2FeO410H2O =4Fe(OH)33O28

10、KOH；(3)若向化合物X加水溶解后的烧杯中通入氯气，氯气将氢氧化铁氧化生成高铁酸钾，亦可生成少量X，反应的离子方程式为3Cl2 + 2Fe(OH)3 + 10OH= 2FeO42-+6Cl+8H2O。加热NaHCO3固体，产生的气体通过浓硫酸干燥，再与Na2O2作用，产生的物质通过氢氧化钠处理，最后利用排水法收集所得气体，进行探究NaHCO3和Na2O2的性质。(1)在反应结束后，先断开装置A和B之间的导管连接，再停止加热，以防B中的浓硫酸倒吸进入A中试管，引起试管爆裂；(2)装置B与D互换位置后，实现了对Na2O2与水的反应的探究，但经过水溶液的气体会混入水蒸气，因此对NaHCO3分解产物

11、中的水蒸气验证不够严谨，因此临时将装置B、D互换位置后进行了补充实验不合理。3I为探究某盐X ( 含五种元素)的组成和性质， 设计并完成如下实验： 已知：气体F能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。请回答：(l)X含有的元素有 O、H、_( 用元素符号表示)， X 的化学式为_。(2)写出气体F 与黑色固体 C 在一定条件下发生的氧化还原反应， 产物中有一气体单质：_。II 某学习小组设计制取 SO2并验证其部分性质的实验装置如图(夹持装置省略)：请回答：(1)简述检查装置 A 气密性的方法：_。(2)写出C 中发生的离子反应方程式：_。(3)设计实验方案检验实验后 D 中的主要阴离子：_。【答案】I(

12、1)N、Cu、Cl CuCl22NH4Cl2H2O或(NH4)2CuCl42H2O (2)3CuO +2NH33Cu+N2+3 H2O II(1)关闭a，打开b，B中长导管伸入液面下，微热A，若长导管口产生连续气泡，停止加热，一段时间后长导管处有一段水柱生成，说明气密性良好 (2)SO2+2Fe3+ Ba2+2H2O = BaSO4+ 2Fe2+ 4H+ (3)取少量D中溶液，加足量Ba(NO3)2和稀HNO3，若产生白色沉淀，说明有SO42-，再取上层清液滴加AgNO3，若产生白色沉淀，说明有Cl-。 【解析】I某盐X与足量氢氧化钠反应生成气体A中含有氨气，说明X中含有铵根；反应后的固体加水

13、溶解得到无色溶液B和黑色固体C，无色溶液B加入足量硝酸银和稀硝酸生成白色沉淀为氯化银，黑色固体C和乙醇蒸气反应生成红色固体为铜，则X中含有铵根、氯离子、铜离子，根据题中数据通过计算确定其化学式。(l)由分析可知，X中含有铵根、氯离子、铜离子，所以X含有的元素有 O、H、N、Cu、Cl；气体F为氨气，物质的量=0.04mol，说明X中含有0.04mol铵根；生成的氯化银沉淀的物质的量=0.08mol，生成的铜的物质的量=0.02mol，说明X中含有0.08molCl-、0.02molCu2+，由信息可知X中还有O元素，说明X中含有结晶水，5.56g晶体中含结晶水质量=5.56g-0.04mol1

14、8g/mol-0.08mol35.5g/mol-0.02mol64g/mol=0.72g，结晶水的物质的量=0.04mol，X 的化学式结合各微粒物质的量之比得到n(Cu2+)：n(Cl-)：n(NH4+)：n(H2O)=0.02mol：0.08mol：0.04mol：0.04mol=1：4：2：2，所以X 的化学式为CuCl22NH4Cl2H2O或(NH4)2CuCl42H2O；(2)气体F为氨气， 黑色固体 C 为氧化铜，在一定条件下发生的氧化还原反应，氨气具有还原性，发生氧化反应生成氮气，氧化铜发生还原反应生成铜，反应的化学方程式为3CuO +2NH33Cu+N2+3 H2O。II(1)

15、装置 A 为制取二氧化硫装置，反应前要检查装置的气密性，可关闭a，打开b，B中长导管伸入液面下，微热A，若长导管口产生连续气泡，停止加热，一段时间后长导管处有一段水柱生成，说明气密性良好，答案：关闭a，打开b，B中长导管伸入液面下，微热A，若长导管口产生连续气泡，停止加热，一段时间后长导管处有一段水柱生成，说明气密性良好；(2)C 中为FeCl3和BaCl2的混合溶液，通入SO2后，Fe3+将SO2氧化为SO42-，SO42-再与 Ba2+生成BaSO4沉淀，反应的离子方程式为SO2+2Fe3+ Ba2+2H2O = BaSO4+ 2Fe2+ 4H+，答案：SO2+2Fe3+ Ba2+2H2O

16、 = BaSO4+ 2Fe2+ 4H+；(3)SO2通入饱和氯水中发生反应SO2+Cl2+2H2O=2HCl+H2SO4，反应后溶液中的阴离子主要有SO42-和Cl-，取少量D中溶液，加足量Ba(NO3)2和稀HNO3，若产生白色沉淀，说明有SO42-，再取上层清液滴加AgNO3，若产生白色沉淀，说明有Cl-，答案：取少量D中溶液，加足量Ba(NO3)2和稀HNO3，若产生白色沉淀，说明有SO42-，再取上层清液滴加AgNO3，若产生白色沉淀，说明有Cl-。4 I由三种元素组成的化合物A，式量在200- -300之间。在一 定条件下A能发生如下图的转化，其中B的焰色反应为紫色(透过蓝色钴玻璃)

17、，C是不溶于酸的白色沉淀。请回答(1) C的化学式是_，组成A的三种元素是_。(2) A加热分解的化学方程式是_。(3) E可以和SCl2反应生成一种常用于有机合成的物质SOCl2和另一种常见气体，反应的化学方程式是_。II 实验室测定某铁铝合金中的铝含量，利用如图装置和试剂完成。请回答(1)下列有关该实验的说法中正确的是_。A由于恒压分液漏斗的存在，该装置不能进行气密性检查B读数前需将量气管C上下移动使B、C中的液面相平C反应完成后生成的氢气都要转移至装置B中D需要控制NaOH的量以防止产生气体过多超过量气装置的量程(2)若将恒压分液漏斗(A) 去掉导管a，改成普通分液漏斗，则测得铁铝合金中

18、的铝含量_，(填“偏大”、“偏小”或“不变”)，请说明理由_。【答案】(1)BaSO4 K、S、O (2)2K2S2O8 2K2SO4+2SO3+O2 (3)SO3+SCl2= SOCl2+ SO2 II (1)B (2)偏大 滴入锥形瓶中的液体排开的气体使量气装置中气体体积增大，导致计算的铝含量增多。 【解析】 固体A隔绝空气加热，得到固体B，焰色反应为紫色，说明其含有K元素；与足量的BaCl2反应得到白色不溶于酸的沉淀，则固体C为BaSO4，固体B为K2SO4；混合气体D，冷却后得到固体E，E能与BaCl2溶液得到BaSO4沉淀，则E为SO3；由此可知，这三种元素为K、S、O，则另一种气体

19、单质为O2。根据分析，固体A含有元素分别为K、S、O；固体B为K2SO4，固体B与BaCl2溶液反应后得到BaSO44.66g，其物质的量，根据关系式n(K)2n(SO42)，则5.40gA中K的质量；固体A中的S元素均转化为BaSO4中的硫元素，一共得到BaSO4的质量为4.66g4.66g=9.32g；则5.40gA中S的质量；根据质量守恒，5.40gA中O的质量；则物质A中各元素原子的比例，A的最简式为KSO4，式量在200-300之间，则A的分子式为K2S2O8.(1)C的化学式为BaSO4；组成A的三种元素为K、S、O；(2)根据流程图，A物质分解得到K2SO4、SO3、O2。5.4

20、gA的物质的量，根据得到固体C的质量可知，得到SO3和K2SO4的物质的量均为0.02mol，根据O2的体积可知，分解得到O2的物质的量为0.01mol，在化学方程式中，各物质的物质的量之比等于计量数之比，则可得化学方程式为2K2S2O82K2SO4+2SO3+O2；(3)SO3和SCl2反应得到SOCl2，SOCl2中S的化合价为4。SCl2中S的化合价为2，SO3中S的化合价为6，在2和6之间只有4，根据化合价只能靠近不能交叉的原则，则该反应另一种产物中S的化合价也为4，是SO2，化学方程式为SO3+SCl2=SOCl2+SO2。II (1)A项，该实验是通过测量气体的体积，来测定合金中A

21、l的含量，因此气密性必须良好，A错误；B项，气体体积和压强有关，为了正确测量气体的体积，内外压强需相等，因此左右两边的液面差相等，B正确；C项，由于反应前装置中就有空气，生成的氢气会把空气排出，因此不必把生成的氢气转移至B中，C错误；D项，若生成的氢气过多，超过了量气装置的量程，则无法测得生成氢气的体积，但是要保证合金中的Al完全反应才能计算出Al的含量，NaOH必须足量，因此需要控制合金的用量，以防止生成的气体过多，D错误；故选B；(2)若改为普通分液漏斗，则放入锥形瓶中的NaOH溶液的体积也会被算作生成氢气的体积，从而使计算出的Al质量偏大，铁铝合金中铝含量偏大。5由三种常见元素组成的化合

22、物A，按如下流程进行实验。气体B、C、D均无色、无臭，B、D是纯净物；浓硫酸增重3.60g，碱石灰增重17.60g；溶液F焰色反应呈黄色。请回答：(1)组成A的非金属元素是_，气体B的结构简式_。(2)固体A与足量水反应的化学方程式是_。(3)一定条件下，气体D可能和FeO发生氧化还原反应，试写出一个可能的化学方程式_。 某兴趣小组为验证卤素单质的氧化性强弱，向NaBr溶液中通入一定量Cl2，将少量分液漏斗中溶液滴入试管中，取试管振荡，静止后观察现象。实验装置如图：(4)说明氧化性 Br2I2 的实验现象是_。 (5)为了排除Cl2对溴置换碘实验的干扰，需确认分液漏斗中通入Cl2 未过量。试设

23、计简单实验方案检验_。【答案】(1)碳(C)和氢(H) CHCH (2)NaHC2+H2O=NaOH+C2H2 (3) CO2+2FeOFe2O3+CO (4)试管内溶液分层，且下层为紫红色，上层无色 (5)取分液漏斗中上层少量溶液于试管中，向试管中通入Cl2，若试管中溶液出现红棕色，说明有溴单质生成，可确定氯气未过量 【解析】气体B在氧气中燃烧生成气体C，100时，气体C通过浓硫酸，浓硫酸增重 3.60g，增重的质量为H2O的质量，气体 B、C、D 均无色、无臭，B、D 是纯净物；气体D能被碱石灰吸收，则D为CO2，碱石灰增重 17.60g，即CO2的质量为17.60g，根据以上分析可得B和

24、氧气反应生成CO2和H2O，B由C、H两种元素组成，CO2的物质的量为=0.4mol，则碳元素的物质的量为0.4mol，H2O的物质的量为=0.2mol，则氢元素的物质的量为0.4mol，气体B标况下的体积为4.48L，则B的物质的量为=0.2mol，由碳、氢元素的物质的量与B的物质的量关系，可得B的化学式为C2H2，溶液 F 焰色反应呈黄色，则F中含有Na元素，根据反应流程，A、E中均含有Na元素，碱性溶液E与0.2molHCl恰好完全反应生成中性的F溶液，则F为NaCl，则n(Na)= n(Cl)= n(HCl)=0.2mol，由三种常见元素组成的化合物 A，与足量的水反应生成B和E，A中

25、应含有C和Na元素，A的质量为9.6g，则第三种元素的质量为9.6g-0.4mol12g/mol-0.2mol23g/mol=0.2g，则A为C、H、Na三种元素组成，物质的量分别为0.4mol、0.2mol、0.2mol，则A的化学式为NaHC2。(1)组成 A 的非金属元素是碳(C)和氢(H)，气体 B 为C2H2，结构简式CHCH；(2)固体A与足量水反应的化学方程式是NaHC2+H2O=NaOH+C2H2；(3)根据分析，D为CO2，一定条件下，气体CO2可能和FeO发生氧化还原反应，CO2中碳元素为+4价，属于碳元素的最高价，具有氧化性，FeO中Fe元素为+2价，具有一定的还原性，可

26、能的化学方程式CO2+2FeOFe2O3+CO。向 NaBr 溶液中通入一定量Cl2，溶液由无色变为红棕色，证明有溴单质生成，发生反应Cl2+2NaBr=2NaCl+ Br2，将分液漏斗中反应后的溶液加入到盛有含有四氯化碳的KI溶液中，取试管振荡，静置后，试管内溶液分层，且下层为紫红色，上层无色，说明试管内由碘单质生成，发生反应为Br2+2KI=2KBr+I2，根据实验中发生的氧化还原反应，结合氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性分析氧化性强弱。(4) 将分液漏斗中反应后的溶液加入到盛有含有四氯化碳的KI溶液中，取试管振荡，静置后，试管内溶液分层，且下层为紫红色，上层无色，说明试管内由碘单质生成

27、，发生反应为Br2+2KI=2KBr+I2，反应中Br2为氧化剂，I2为氧化产物，氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性，说明氧化性Br2I2；(5)为了排除Cl2 对溴置换碘实验的干扰，需确认分液漏斗中通入Cl2 未过量。由于溴单质的密度比水大，在溶液的下层，取分液漏斗中上层少量溶液于试管中，向试管中通入Cl2，若试管中溶液出现红棕色，说明有溴单质生成，可确定氯气未过量。6I化合物甲和化合物乙的混合粉末是汽车安全气囊中存放的化学物质，经组成分析，确定该混合粉末仅含 Na、Fe、N、O 四种元素。为研究安全气囊工作的化学原理，进行以下实验操作：请回答下列问题：(1)工业上冶炼单质2的化学方程式为

28、_；(2)若化合物丙在空气中转化为碳酸氢盐，则反应的化学方程式为 _；(3)化合物甲可用下列方法制备：30时，将水合肼(N2H4H2O)、亚硝酸甲酯(CH3ONO)、NaOH 混合，充分反应后先回收得到 CH3OH，母液降温结晶，过滤得到化合物甲。写出用该法制备化合物甲的化学反应方程式 _。II 晶体硅是一种重要的非金属材料。实验室用 SiHCl3 与过量 H2 反应制备纯硅的装置如下(热源及夹持装置略)。制备纯硅的主要反应为：SiHCl3+H2 = Si(纯)+3HCl已知SiHCl3 沸点 33.0，上述反应在 10001100进行；SiHCl3 能与 H2O 强烈反应，在空气中易自燃。请

29、回答下列问题：(1)下列说法不正确的是_；A装置B中的溶液可以是浓硫酸 B装置C中的烧瓶需要加热，其目的是使滴入烧瓶中的 SiHCl3 气化C装置D中观察到的现象是有固体物质生成 D装置D可以采用普通玻璃管代替石英管 E为保证制备纯硅实验的成功，关键的操作步骤有检查实验装置的气密性，控制好反应温度以及排尽装置中的空气、干燥气体 F.尾气处理装置中可以将导管直接插入盛有NaOH 溶液的烧杯中(2)为检验某粗硅中存在的铁元素，可采取的实验操作方法是_。【答案】I(1)Fe2O3+3CO2Fe+3CO2 (2)Na2O+2CO2+H2O=2NaHCO3 (3)N2H4H2O+CH3ONO+NaOH=NaN3+CH3OH+3H2O II(1)DF (2)取样品，先加入足量NaOH 溶液，充分反应后过滤，在滤渣中加入一定量稀硫酸充分反应，在反应后的溶液中滴加氯水，再滴加 KSCN 溶液，若溶液变红， 说明存在 Fe 元素 【解析】I化合物甲和化合物乙的混合粉末仅含Na、Fe、N、O四种元素，将13.0g化合物甲加热，使其完全分解，生成氮气和单质1，则甲中含有两种元素，其中一种为N元素，单质1在