化学化学高无机综合推断的专项培优 易错 难题练习题含答案含答案1.docx
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化学化学高无机综合推断的专项培优易错难题练习题含答案含答案1
【化学】化学高无机综合推断的专项培优易错难题练习题(含答案)含答案
(1)
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.A、B、C、W均为中学常见的物质,它们之间有如图所示的转化关系(其他产物及反应条件已略去,反应可以在水溶液中进行)。
(1)若A、B、C三种物质的焰色反应均为黄色,A俗称苛性钠,W为无色无味气体,C受热分解可转化为B。
①向B溶液中通入W生成C的离子方程式为__________________________________。
②A溶液与C溶液反应的化学方程式为______________________________________。
(2)若A、B、C三种物质都含有一种金属元素,且B为两性物质,W俗称苛性钠。
①A、B、C三种物质中所含有的金属元素单质与W反应的化学方程式为_____________。
②A溶液一步转化为C溶液的反应离子方程式为________________________________。
(3)若A、B、C、W四种物质均为气体,其中A、W为单质,C的摩尔质量为46g·mol-1。
①B的化学式为________________。
②实验室制取B时,_____________(填“能”或“不能”)用向上排空气法收集B。
③一定条件下B与CO反应的化学方程式为_____________________________。
(4)若A为淡黄色固体单质,W为气体单质,B、C均为酸性氧化物。
则C溶于水形成化合物D,在加热的情况下,D的浓溶液与A反应的化学方程式为________________________。
【答案】CO32-+H2O+CO2=2HCO3-NaOH+NaHCO3=Na2CO3+H2O2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑Al3-+4OH-=AlO2-+2H2ONO不能2NO+2CO
2CO2+N2S+2H2SO4(浓)
3SO2↑+2H2O
【解析】
【分析】
(1)若A、B、C 三种物质的焰色反应均为黄色,均含Na元素,A俗称苛性钠,则A为NaOH,W为无色无味气体,C受热分解可转化为B,则W为CO2、B为Na2CO3,C为NaHCO3;
(2)若A、B、C三种物质都含有一种金属元素,且B为两性物质,W俗称苛性钠,则B为Al(OH)3,A为AlCl3、C为NaAlO2;
(3)若A、B、C、W四种物质均为气体,其中A、W为单质,C的摩尔质量为46g•mol-1,则A为N2、W为O2、B为NO、C为NO2;
(4)若A 为淡黄色固体单质,W 为气体单质,B、C均为酸性氧化物,则A为S,W为O2、B为SO2、C为SO3。
【详解】
(1)若A、B、C 三种物质的焰色反应均为黄色,均含Na元素,A俗称苛性钠,则A为NaOH,W为无色无味气体,C受热分解可转化为B,则W为CO2、B为Na2CO3,C为NaHCO3。
①向Na2CO3溶液中通入CO2生成NaHCO3的离子方程式为:
CO32-+H2O+CO2=2HCO3-;
②NaOH溶液与NaHCO3溶液反应的化学方程式为:
NaOH+NaHCO3=Na2CO3+H2O;
(2)若A、B、C三种物质都含有一种金属元素,且B为两性物质,W俗称苛性钠,则B为Al(OH)3,A为AlCl3、C为NaAlO2;
①A、B、C三种物质中所含有的金属元素为Al,单质Al与NaOH溶液反应生成NaAlO2和氢气的化学方程式为2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑;
②AlCl3溶液中滴加过量NaOH溶液生成NaAlO2,发生反应的离子方程式为Al3-+4OH-=AlO2-+2H2O。
(3)若A、B、C、W四种物质均为气体,其中A、W为单质,C的摩尔质量为46g•mol-1,则A为N2、W为O2、B为NO、C为NO2;
①B 的化学式为:
NO;
②由于NO能与氧气反应,实验室制取NO时,不能用向上排空气法收集;
③NO与CO在催化剂作用下生成N2和CO2,发生反应的化学方程式为2NO+2CO
2CO2+N2;
(4)若A 为淡黄色固体单质,W 为气体单质,B、C均为酸性氧化物,则A为S,W为O2、B为SO2、C为SO3;SO3溶于水形成化合物D为H2SO4,在加热的条件下,浓硫酸与硫反应的化学方程式为S+2H2SO4(浓)
3SO2↑+2H2O。
3.甲、乙、丙均为化合物,其中甲为淡黄色的固体,乙常温下为无色无味液体,丙为常见的无色无味气体,它们有如下图的转化关系,已知D为黄绿色气体,按要求回答下列问题:
(1)甲物质为____________(填化学式)。
(2)乙与甲反应的化学方程式为____________,丙与甲反应的化学方程式为____________。
(3)D能使湿润的有色布条褪色,其褪色原因是____________(结合化学反应方程式描述原因)。
(4)D可用于制取“84”消毒液,反应的化学方程式为____________,也可用于工业上制取漂白粉,反应的化学方程式为____________,但漂白粉保存不当易变质,变质时涉及到的化学方程式为____________。
【答案】Na2O22Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2Cl2+H2O=HCl+HClO、HClO有漂白性Cl2+2NaOH=NaClO+NaCl+H2O2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2OCa(ClO)2+H2O+CO2=CaCO3↓+2HClO,2HClO
2HCl+O2↑
【解析】
【分析】
甲、乙、丙均为化合物,甲为淡黄色的固体,乙常温下为无色无味液体,丙为常见的无色无味气体,甲能既能与乙反应也能与丙反应,可知甲为Na2O2,乙为H2O,丙为CO2,则A为NaOH,B为O2,C为Na2CO3,D为黄绿色气体,则D为Cl2,D(Cl2)与A(NaOH)反应生成NaCl、NaClO,F的溶液能与丙(CO2)反应C与I,则F为NaClO、E为NaCl、I为HClO,G与C(Na2CO3)反应得到E(NaCl)与丙(CO2),则G为HCl,据此解答。
【详解】
根据上述分析可知:
甲为Na2O2,乙为H2O,丙为CO2,A为NaOH,B为O2,C为Na2CO3,D为Cl2,E为NaCl,F为NaClO,G为HCl,I为HClO。
(1)甲是过氧化钠,化学式为Na2O2;
(2)甲为Na2O2,乙为H2O,丙为CO2,Na2O2与H2O反应产生NaOH和O2,反应方程式为:
2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑;Na2O2与CO2反应产生Na2CO3和O2,反应方程式为:
2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2;
(3)D为Cl2,氯气与水反应产生HCl和HClO,反应方程式为:
Cl2+H2O=HCl+HClO,产生的HClO由于有强氧化性而具有漂白性,能够将有色物质氧化变为无色,所以氯气能够使湿润的有色布条褪色;
(4)Cl2与NaOH溶液发生反应:
Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O,得到的溶液为NaCl、NaClO的混合物,即为“84”消毒液,有效成分为NaClO;氯气与石灰乳发生反应制取漂白粉,反应为:
2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O,有效成分为Ca(ClO)2,由于酸性H2CO3>HClO,所以漂白粉在空中中露置,会发生反应:
Ca(ClO)2+H2O+CO2=CaCO3↓+2HClO,产生的HClO不稳定,光照易分解:
2HClO
2HCl+O2↑,导致漂白粉失效,所以漂白粉要密封保存在冷暗处。
【点睛】
本题考查无机物推断,“甲为淡黄色的固体且能与无色液体反应、与无色无味气体反应”是推断突破口,熟练掌握钠、氯元素的单质及化合物性质是本题解答的关键,注意二氧化碳与次氯酸盐溶液反应。
4.A~H均为短周期元素,A~F在元素周期表中的相对位置如图1所示,G与其他七种元素不在同一周期,H是短周期中原子半径最大的主族元素。
由B、G构成的最简单化合物常作为氮肥工业和纯碱工业的原料。
由上述某些元素组成的物质甲~戊的转化关系如图2所示。
已知图2中反应①是复分解反应,生成物中水已略去。
请回答下列问题:
(1)上述元素组成的单质中,硬度最大的是_________________(填该物质名称)。
(2)若戊是含有18电子的双原子分子,则丙的电子式为________________;在①中制取气体丙的化学方程式为_______________________________________________。
(3)若甲的水溶液呈碱性,丙的凝胶经干燥脱水后,常用作干燥剂,写出甲的一种用途:
_____________________________。
(4)如果图2中反应①是置换反应,戊是单质,则戊不可能是_____________。
(填序母序号)
A、O2B、Cl2C、H2D、N2
【答案】金刚石
NH4Cl+NaOH
NaCl+NH3↑+H2ONa2SiO3水溶液可以制备木材防火剂的原料;制备硅胶的原料;黏合剂D
【解析】
【分析】
由题意及各元素在周期表中的位置可以确定这几种元素分别是:
A:
C元素;B:
N元素;C:
O元素;D:
Si元素;E:
S元素;F:
Cl元素;H:
Na元素;G:
H元素,据此分析。
【详解】
(1)上述元素中,C元素形成金刚石为原子晶体,硬度最大,故答案为:
金刚石;
(2)反应①是复分解反应,生成物中水已略去,戊是含有18电子的双原子分子,则符合条件的各种物质分别是:
甲:
NH4Cl;乙:
NaOH;丙:
NH3;丁:
NaCl;戊:
HCl;氨气的电子式为
;在①中NH4Cl与NaOH溶液共热制取丙NH3的反应的方程式为:
NH4Cl+NaOH
NaCl+NH3↑+H2O;
(3)若甲的水溶液呈碱性,丙的凝胶经干燥脱水后,常用作干燥剂,则符合条件的各种物质分别是:
甲:
Na2SiO3;乙:
CO2;丙:
H2SiO3;丁:
Na2CO3;戊:
NaOH。
Na2SiO3水溶液可以制备木材防火剂的原料、制备硅胶的原料、黏合剂等;
(4)反应①是置换反应,戊是单质,则
A.若戊为O2。
则符合要求的各种物质分别为:
甲:
SiO2(或H2O);乙:
C(或C);丙:
Si(或H2);丁CO(或CO):
戊:
O2,选项A符合;
B.若戊为Cl2,则符合要求的各种物质分别为:
甲:
HCl;乙:
Na;丙:
H2;丁:
NaCl;戊:
Cl2;反应①是Na与HCl反应生成NaCl和H2,属于置换反应,选项B符合;
C.若戊为H2。
则符合要求的各种物质分别为:
甲:
H2S;乙:
Cl2(或O2);丙:
S;丁:
HCl(或H2O);戊:
H2;选项C符合;
D.若戊为N2,则符合要求的各种物质分别为:
甲:
NH3;乙:
O2;丙:
H2O;丁:
NO,不符合转化关系,选项D不符合;
答案选D。
5.探究无机盐X(仅含三种短周期元素)的组成和性质,设计并完成如下实验:
请回答:
(1)X的化学式是____。
(2)白色粉末溶于氢氧化钠溶液的离子方程式是____。
(3)高温条件下白色粉末与焦炭发生置换反应,写出该反应的化学方程式____。
【答案】Mg2SiO4或2MgO·SiO2SiO2+2OH-=SiO32-+H2OSiO2+2C
Si+2CO↑
【解析】
【详解】
无机盐X(仅含三种短周期元素),加入过量盐酸溶解,离心分离得到白色胶状物沉淀和无色溶液,白色胶状沉淀为硅酸,白色沉淀充分灼烧得到白色粉末1.80g为SiO2,物质的量=1.8g÷60g/mol=0.03mol,溶于氢氧化钠溶液得到无色溶液为硅酸钠溶液,说明无机盐中含硅酸根离子或原硅酸根离子,物质的量为0.03mol,若为硅酸根离子其质量=0.03mol×76g/mol=2.28g,金属质量=4.20g-2.28g=1.92g,无色溶液中加入过量氢氧化钠溶液生成白色沉淀则判断为Mg(OH)2,金属离子物质的量=3.48g÷58g/mol=0.06mol,质量为0.06mol×24g/mol=1.44g,不符合,则应为原硅酸根,物质的量为0.03mol,质量=0.03mol×92g/mol=2.76g,金属质量4.20g-2.76g=1.44g,物质的量=1.44g÷24g/mol=0.06mol,得到X为Mg2SiO4,则
(1)X的化学式是Mg2SiO4或2MgO·SiO2。
(2)白色粉末溶于氢氧化钠溶液的离子方程式是SiO2+2OH-=SiO32-+H2O。
(3)高温条件下白色粉末与焦炭发生置换反应,该反应的化学方程式SiO2+2C
Si+2CO↑。
6.固体化合物X由3种元素组成。
某学习小组进行了如下实验:
请回答:
(1)由现象1得出化合物X含有________元素(填元素符号)。
(2)固体混合物Y的成分________(填化学式)。
(3)X的化学式________。
X与浓盐酸反应产生黄绿色气体,固体完全溶解,得到蓝色溶液,该反应的化学方程式是________。
【答案】OCu和NaOHNaCuO22NaCuO2+8HCl
2NaCl+2CuCl2+Cl2↑+4H2O
【解析】
【分析】
固体混合物Y溶于水,得到固体单质为紫红色,说明是Cu,产生碱性溶液,焰色反应呈黄色说明含有钠元素,与盐酸HCl中和,说明为NaOH(易算出为0.02mol),混合气体能使CuSO4变蓝,说明有水蒸汽。
【详解】
(1)CuSO4由白色变为蓝色,说明有水生成,根据元素守恒分析,必定含有O元素。
(2)现象2获得紫色单质,说明Y含有Cu,现象3焰色反应为黄色说明有Na元素,与HCl发生中和反应说明有NaOH,故答案填Cu和NaOH。
(3)NaOH为0.02mol,易算出m(Na)=0.02×23g=0.46g,m(O)=m-m(Na)-m(Cu)=2.38-0.46-1.28=0.46g,N(Na):
N(Cu):
N(O)=
=1:
1:
2,故化学式为NaCuO2,X与浓盐酸反应,根据反应现象,产物有Cl2,和CuCl2蓝色溶液,因而化学方程式为2NaCuO2+8HCl
2NaCl+2CuCl2+Cl2↑+4H2O
7.暗红色固体X由三种常见的元素组成(式量为412),不溶于水,微热易分解,高温爆炸。
己知:
气体B在标准状况下的密度为1.25g.L-1,混合气体通过CuSO4,CuSO4固体变为蓝色。
请回答以下问题:
(1)写出A的电子式____________。
(2)写出生成白色沉淀D的化学方程式________________________。
(3)固体X可由A与过量气体C的浓溶液反应生成,其离子方程式为_________________
(4)有人提出气体C在加热条件下与Fe2O3反应,经研究固体产物中不含+3价的铁元素,请设计实验方案检验固体产物中可能的成分(限用化学方法)________________________
【答案】
SO2+I2+BaCl2+2H2O=BaSO4↓+2HI+2HCl3I2+5NH3·H2O=NI3·NH3+3NH4++3I-+5H2O取固体产物少许,溶于足量的硫酸铜溶液,充分反应后,若有红色固体出现,证明有铁,过滤所得的滤渣溶于稀盐酸,滴加硫氰化钾溶液无现象,再滴加氯水,若溶液呈红色,则证明还有氧化亚铁。
【解析】
【分析】
气体B在标准状况下的密度为1.25g.L-1,则其摩尔质量为22.4L/mol×1.25g.L-1=28g/mol,为氮气。
混合气体通过CuSO4,CuSO4固体变为蓝色,说明混合气体中含有水蒸气和氮气。
根据前后气体的体积变化分析,无色气体C为氨气。
紫黑色固体A应为碘单质,能与二氧化硫和氯化钡反应生成硫酸钡沉淀,所以白色沉淀6.99克为硫酸钡沉淀,即0.03mol,通过电子计算碘单质的物质的量为0.03mol,氮气的物质的量为0.01mol,氨气的物质的量为0.02mol,计算三种物质的质量和为8.24克,正好是固体X的质量,所以X的化学式为NI3·NH3。
【详解】
(1)A为碘单质,电子式为:
;
(2)碘单质和二氧化硫和氯化钡和水反应生成硫酸钡沉淀和碘化氢和盐酸,方程式为:
SO2+I2+BaCl2+2H2O=BaSO4↓+2HI+2HCl;
(3)固体X可由碘与过量气体氨气的浓溶液反应生成,离子方程式为:
3I2+5NH3·H2O=NI3·NH3+3NH4++3I-+5H2O;
(4)固体产物中不含+3价的铁元素,所以反应后可能产生铁或氧化亚铁,利用铁和硫酸铜反应置换出红色固体铜检验是否有铁,氧化亚铁的检验可以利用铁离子遇到硫氰化钾显红色的性质进行,故实验操作为:
取固体产物少许,溶于足量的硫酸铜溶液,充分反应后,若有红色固体出现,证明有铁,过滤所得的滤渣溶于稀盐酸,滴加硫氰化钾溶液无现象,再滴加氯水,若溶液呈红色,则证明还有氧化亚铁。
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.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
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