高考化学一模试题分类汇编高无机综合推断综合及答案解析.docx
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高考化学一模试题分类汇编高无机综合推断综合及答案解析
2020-2021高考化学一模试题分类汇编——高无机综合推断综合及答案解析
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.现有金属单质A和气体甲、乙、丙及物质B、C、D、E、F、G,它们之问能发生如下反应,其中乙是黄绿色气体(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)写出下列物质的名称:
丙-_______________;
(2)写出下列物质的化学式:
F________________;
(3)气体乙是一种重要的化工原料,在工农业生产、生活中有着重要的应用。
请你根据所学
知识回答下列问题:
①把气体乙通入紫色石蕊溶液中,可以观察到的现象是:
__________,请你解释其中的原因__________________。
②某化学兴趣小组计划用气体乙和物质B制取简易消毒液D。
其反应原理为:
(用化学方程式
表示)______________。
【答案】氯化氢Ca(ClO)2先变红后褪色氯气和水反应生成HCl、HClO,溶液显酸性使石蕊变红HClO具有漂白性(或强氧化性)使溶液褪色Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O
【解析】
【分析】
金属单质A和氧气反应生成淡黄色固体G,所以A是钠、G是过氧化钠;乙是黄绿色气体,乙是氯气;钠与水反应生成氢气和氢氧化钠;氢气和氯气生成氯化氢,氯化氢溶于水生成盐酸;浓盐酸与二氧化锰加热生成氯气;氯气与石灰乳反应生成漂白粉;氢氧化钠与氯气生成次氯酸钠。
据此分析解答。
【详解】
(1)根据以上分析,丙是氯化氢;
(2)F是Ca(ClO)2;
(3)①把氯气通入紫色石蕊溶液中,氯气与水生成盐酸和次氯酸,溶液呈酸性,石蕊变红色,次氯酸具有漂白性,所以石蕊褪色,可以观察到的现象是:
先变红后褪色;
②氢氧化钠与氯气生成次氯酸钠的方程式为Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O。
3.现有H、N、O、Na、S、Cl、Fe、Cu八种常见元素,回答下列问题:
(1)Cl在周期表中的位置____________________;
(2)Na+离子的结构示意图为__________________;
(3)能说明非金属性Cl比S强的事实是_____________(用化学方程式表示);
(4)物质A~L是由上述八种元素中的一种、二种或三种组成,A的摩尔质量166g·mol-1,其焰色反应呈黄色;B是最常见的液体;C中两元素的质量比为96∶7;D、E都为氢氧化物,E呈红褐色。
F、G、H、I为单质,其中F、G是无色气体,H是紫红色固体,I是黄绿色气体;L是常见的强酸。
它们有如下图所示的关系(部分反应条件及产物已略去):
①C的化学式为____________________;
②D的电子式为____________________;
③L的稀溶液与H反应的离子方程式为_________________;
④反应(a)的化学方程式为_______________。
【答案】第3周期ⅦA族
Cl2+H2S=S↓+2HClCu3N
3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O4Na2FeO4+10H2O=4Fe(OH)3↓+8NaOH+3O2↑
【解析】
【分析】
前三问考查了元素周期表中“位构性”三者关系,后一问为无机推断大题,其推导思路:
B是最常见的液体则为水;E呈红褐色为氢氧化铁,D、E属同类物质,且D应该也含有钠元素故为氢氧化钠;F、G、H、I为单质,其中F、G是无色气体,H是紫红色固体即为Cu,C中两元素的质量比为96:
7,C分解得到G和H,可知生成Cu和氮气,故C为Cu3N,G为氮气;氮气与氧气放电生成NO,故F为氧气,J为一氧化氮,与氧气反应生成K为二氧化氮,二氧化氮与水反应生成L是常见的强酸硝酸;I是黄绿色气体则为氯气;A的摩尔质量为166g·mol-1,其焰色反应呈黄色,则含有钠元素,结合D、E、F可推知A为Na2FeO4。
【详解】
(1)Cl的原子序数为17,原子结构中有3个电子层,最外层电子数为7,Cl元素位于元素周期表第三周期ⅦA族;
(2)Na+核外存在10个电子核内有11个质子,其微粒结构示意图为
;
(3)能说明非金属性Cl比S强的事实是Cl2+H2S=S↓+2HCl;
(4)①F、G、H、I为单质,其中F、G是无色气体,H是紫红色固体即为Cu,C中两元素的质量比为96:
7,C分解得到G和H,可知生成Cu和氮气,故C为Cu3N;
②D为NaOH,其为离子化合物,电子式为
;
③L的稀溶液与H反应生成硝酸铜、一氧化氮和水,反应离子方程式为3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O;
④A和B反应生成D、E和F,则反应(a)的化学方程式为4Na2FeO4+10H2O=4Fe(OH)3↓+8NaOH+3O2↑。
【点睛】
常见无机物的颜色,可作为无机物推断的突破点。
4.A、B、D是由常见的短周期非金属元素形成的单质,常温下A是淡黄色粉末,B、D是气体,F、G、H的焰色反应均为黄色,水溶液均显碱性,E有漂白性。
它们之间的转化关系如图所示(部分产物及反应条件已略去),回答下列问题:
(1)A所含元素在周期表中的位置为________________,C的电子式为________。
(2)A与H在加热条件下反应的化学方程式为__________________________。
(3)将A溶于沸腾的G溶液中可以制得化合物I,I在酸性溶液中不稳定,易生成等物质的量的A和E,I在酸性条件下生成A和E的离子方程式为___________________,I是较强还原剂,在纺织、造纸工业中作为脱氯剂,向I溶液中通入氯气可发生反应,参加反应的I和氯气的物质的量之比为1∶4,该反应的离子方程式为_____________。
(4)向含有0.4molF、0.1molG的混合溶液中加入过量盐酸,完全反应后收集到aL气体C(标准状况),过滤,向反应后澄清溶液中加入过量FeCl3溶液,得到沉淀3.2g,则a=________L。
【答案】第三周期第ⅥA族
3S+6NaOH
2Na2S+Na2SO3+3H2O2H++S2O32-=S↓+SO2↑+H2O4Cl2+S2O32-+5H2O=8Cl-+2SO42-+10H+2.24
【解析】
【分析】
A、B、D是由常见的短周期非金属元素形成的单质,常温下A是淡黄色粉末,则A为S;B、D是气体,均与硫单质反应,E为D与硫反应生成的有漂白性的物质,则D为O2,E为SO2,F、G、H的焰色反应均为黄色,均含有Na元素,水溶液均显碱性,结合转化关系可知,H为NaOH、G为Na2SO3,F为Na2S,B为H2,C为H2S,以此解答该题。
【详解】
根据上述分析可知:
A为S,B为H2,C为H2S,D为O2,E为SO2,F为Na2S,G为Na2SO3,H为NaOH。
(1)A是硫单质,S是16号元素,原子核外电子排布为2、8、6,根据原子结构与元素位置的关系可知S位于元素周期表第三周期ⅥA元素;C为H2S,属于共价化合物,S原子与2个H原子形成2对共用电子对,使分子中每个原子都达到稳定结构,电子式为
;
(2)S单质与热的NaOH溶液发生歧化反应,生成Na2S和Na2SO3和水,根据原子守恒、电子守恒,可得反应的方程式为:
3S+6NaOH
2Na2S+Na2SO3+3H2O;
(3)S和沸腾Na2SO3得到化合物Na2S2O3,Na2S2O3在酸性条件下发生歧化反应生成S和SO2,反应的离子反应方程式为:
2H++S2O32-=S↓+SO2↑+H2O,Cl2具有强氧化性,能把S2O32-氧化成SO42-,Cl2被还原成Cl-,Na2SO3和Cl2的物质的量之比为1:
4,即两者的系数为1:
4,其离子反应方程式为4Cl2+S2O32-+5H2O=8Cl-+2SO42-+10H+;
(4)F为Na2S,G为Na2SO3,向含有0.4molNa2S、0.1molNa2SO3的混合溶液中加入过量HCl,发生反应:
2S2-+SO32-+6H+=3S↓+3H2O,0.1molNa2SO3反应消耗0.2molNa2S,剩余0.2mol的Na2S,反应产生0.2molH2S,取反应后的溶液加入过量FeCl3溶液,得到3.2g沉淀,说明溶液中溶解了H2S,根据反应2Fe3++H2S=2Fe2++S↓+2H+,反应产生S的物质的量n(S)=
=0.1mol,该反应消耗0.1molH2S,所以放出H2S气体的物质的量为0.1mol,其标准状况下的体积为V(H2S)=n·Vm=0.1mol×22.4L/mol=2.24L。
【点睛】
本题考查无机物推断,题中焰色反应及特殊反应为推断突破口,需要学生熟练掌握元素化合物的性质,(4)中计算为易错点、难点,学生容易认为混合物与盐酸反应得到硫化氢完全逸出,忽略溶液中溶解硫化氢,侧重考查学生的分析能力。
5.已知A为金属单质,它们之间能发生如下反应(部分产物未标出)
请根据以上信息回答下列问题:
(1)写出物质B的化学式:
___________
(2)写出下列反应的化学方程式:
反应①______________________________________________________________________
反应②______________________________________________________________________
(3)写出下列反应的离子方程式:
反应C→D______________________________________________________________________
反应D→C_____________________________________________________________________
(4)检验D中阳离子的方法:
_________________________________________________________
【答案】Fe3O44Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)33Fe+4H2O(g)
Fe3O4+4H22Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-2Fe3++Fe=3Fe2+取少量D溶液于试管中,滴加少量KSCN溶液,若溶液变红,证明D中含有Fe3+。
【解析】
红褐色固体固体出现,为氢氧化铁,说明金属单质A为铁,铁与盐酸反应生成氯化亚铁(C)和氢气(F),氯化亚铁被氯气氧化为氯化铁(D),氯化铁又被铁还原为氯化亚铁,氯化亚铁与氢氧化钠溶液反应生成白色沉淀氢氧化亚铁(E),接着被氧气氧化为红褐色固体氢氧化铁,铁与水蒸气加热条件下反应生成四氧化三铁(B)和氢气(F);
(1)B为四氧化三铁,正确答案为Fe3O4。
(2)正确答案:
①4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3;②3Fe+4H2O(g)
Fe3O4+4H2。
(3)氯化亚铁被氯气氧化为氯化铁:
2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-;氯化铁又被铁还原为氯化亚铁:
2Fe3++Fe=3Fe2+;正确答案:
2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-;2Fe3++Fe=3Fe2+。
(4)Fe3+检验方法:
①加入氢氧化钠溶液,生成红褐色沉淀;②加入硫氰化钾溶液,出现红色溶液,该方法简单易操作;正确答案:
取少量D溶液于试管中,滴加少量KSCN溶液,若溶液变红,证明D中含有Fe3+。
点睛:
推断题要抓住题眼:
红褐色固体为氢氧化铁,从而推出金属单质铁。
6.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。
7.为探究某无结晶水的正盐X(仅含有两种短周期元素)的组成和性质,设计并完成下列实验。
(气体体积已转化为标准状况下的体积)
已知:
B是空气的主要成分之一;C是一种强碱,且微溶于水,载人宇宙飞船内常用含C的过滤网吸收宇航员呼出的CO2,以净化空气;D遇湿润的红色石蕊试纸变蓝。
(1)X的化学式为__________________。
(2)图中B的组成元素在元素周期表中的位置是______________。
(3)A的电子式为____________。
(4)X受热分解转变成A和B的化学反应方程式为____________。
【答案】LiN3第2周期VA族
3LiN3
Li3N+4N2↑
【解析】
【分析】
B是空气的主要成分之一,B为氮气或氧气;C是一种强碱,且微溶于水,C为LiOH,载人宇宙飞船内常用含C的过滤网吸收宇航员呼出的CO2,以净化空气,LiOH与反应生成Li2CO3;D遇湿润的红色石蕊试纸变蓝,D是NH3,确定B为氮气,NH3是2.24L合0.1mol,A中N为14g·mol-1×0.1mol=1.4g。
A为Li3N,3.5g中Li为3.5-1.4=2.1g,14.7gX中Li为2.1g,n(Li)=
=0.3mol,n(N)=
=0.9mol,n(Li):
n(N)=0.3:
0.9=1:
3,X的化学式为:
LiN3。
【详解】
(1)由分析可知:
X的化学式为LiN3。
故答案为:
LiN3;
(2)B为氮气,组成元素N在元素周期表中的位置是第2周期VA族。
故答案为:
第2周期VA族;
(3)A为Li3N,Li最外层只有1个电子,显+1价,N最外层5个电子,得三个电子,显-3价,电子式为
。
故答案为:
;
(4)由分析X的化学式为:
LiN3,X受热分解转变成Li3N和N2,由质量守恒:
化学反应方程式为3LiN3
Li3N+4N2↑。
故答案为:
3LiN3
Li3N+4N2↑。
8.A、B、C、D、E、F六种物质的相互转化关系如图所示(反应条件未标出),其中反应①是置换反应。
(1)若A、D、F都是非金属单质,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___。
(2)若A是常见的金属单质,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___。
(3)若B、C、F都是气态单质,且B有毒,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,则C的电子式是___,反应③的化学方程式是___。
(4)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,所含元素的原子核外最外层电子数D是A的2倍,③和④两个反应中都有红棕色气体生成,B的结构式是___,反应④的化学方程式是___。
【答案】SiO2+2C
Si+2CO↑2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-︰N
N︰4NH3+5O2
4NO+6H2OO=C=OC+4HNO3
CO2↑+4NO2↑+4H2O
【解析】
【分析】
【详解】
(1)A、D、F都是非金属单质,且A、D所含元素同主族,A、F所含元素同周期,反应①为置换反应,考虑是碳与二氧化硅反应生成硅与CO,碳与F反应生成E,CO与F生成E,F为气体,则F为氧气,验证符合转化关系,则:
反应①的化学方程式是SiO2+2C
Si+2CO↑,故答案为:
SiO2+2C
Si+2CO↑;
(2)A是生活中常见的金属单质,D、F是气态单质,反应①为置换反应,且在水溶液中进行,由转化关系可知,A为变价金属,F具有强氧化性,可推知A为Fe,F为Cl2,故B为HCl、C为氯化亚铁、D为氢气、E为氯化铁,则:
反应②(在水溶液中进行)的离子方程式是:
2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-,故答案为:
2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-;
(3)B、C、F都是气态单质,B有毒,则B为氯气,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,电子式为︰N
N︰,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,故答案为:
︰N
N︰;4NH3+5O2
4NO+6H2O;
(4)若A、D为单质,③和④两个反应中都有红棕色气体生成,该红棕色气体为NO2,可推知F为HNO3,反应①是置换反应,Mg与二氧化碳反应符合整个转化关系,可推知B为CO2、C为MgO、D为C、E为Mg(NO3)2,则:
二氧化碳的结构简式为:
O=C=O,反应④的化学方程式是C+4HNO3
CO2↑+4NO2↑+4H2O,故答案为:
O=C=O;C+4HNO3
CO2↑+4NO2↑+4H2O。
9.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。
10.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
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