金属及其化合物的综合推断题.docx
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金属及其化合物的综合推断题
2016二中金属及其化合物的综合推断题
1.下图是初中化学中常见物质间的转化关系,其中C、D、G为单质,且G是目前世界年产量最高的金属,其余为化合物.A是地球上最多的液态氧化物,F与H的组成元素相同.J不溶于水,是常见的重要的建筑材料(反应条件、部分反应物和生成物均已略去).
(1)写出有关物质的化学式B_______D_______
(2)C→F反应的基本类型是____________________
(3)写出E+F→G+H的化学方程式_____________________________________
2.下列中学化学中常见物质的转化关系图中,反应条件及部分反应物和产物未全部注明,已知A、D为金属单质,其他为化合物.
试推断:
(1)写出物质的化学式:
A:
_____________C:
_____________I:
______________
(2)写出下列反应的方程式:
C→F的离子方程式_____________________________
H→I的化学方程式_______________________________
3.A、B、C、X均为中学常见的纯净物,它们之间有如下转化关系(副产物已略去)。
(1)若X是强氧化性气体单质,则A可能是________(填序号)。
a.Cb.Alc.Nad.Mg
(2)若X是金属单质,向C的水溶液中滴加AgNO3溶液,产生不溶于稀HNO3的白色沉淀,X在A中燃烧产生棕黄色的烟。
B的化学式为________;C溶液在贮存时应加入少量X,理由是(用必要的文字和离子方程式表示)_______________________________________;
检验此C溶液中金属元素的操作方法是__________________________________________;
向C的溶液中加入氢氧化钠溶液,现象是________________________________________;
请写出此过程中属于氧化还原反应的化学方程式__________________________________。
(3)若A、B、C均为含有同种金属元素的化合物,X是强酸或强碱,则B的化学式为_______,反应①的离子方程式为_________________________________________________________
或________________________________________________________________________。
4.由Fe2O3、Fe、CuO、C、Al中的几种物质组成的混合粉末,取样品进行下列实验(部分产物略去)
(1)取少量溶液X,加入过量的NaOH溶液,有沉淀生成.取上层清液,通入CO2,无明显变化,说明样品中不含有的物质是(填写化学式)______________________
(2)Z为一种或两种气体:
________________________
①若Z只为一种气体,试剂a为饱和NaHCO3溶液,则反应I中能同时生成两种气体的化学方程式是
_________________________
②若Z为两种气体的混合物,试剂a为适量水,则Z中两种气体的化学式是________________________
(3)向Y中通入过量氯气,并不断搅拌,充分反应后,溶液中的阳离子是(填写离子符号)______________
(4)取Y中的溶液,调pH约为7,加入淀粉KI溶液和H2O2,溶液呈蓝色并有红褐色沉淀生成.当消耗2mol I-时,共转移3mol电子,该反应的离子方程式是______________________________
(5)另取原样品,加入足量稀硫酸充分反应.若溶液中一定不会产生Y中的红色固体,则原样品中所有可能存在的物质组合是(各组合中的物质用化学式表示)________________________________
5.北京时间2011年3月11日13时46分,日本本州岛东部发生里氏9.0级大地震,地震带来凶猛的海啸,造成大量人员伤亡,部分城市供水中断,公路、铁路交通瘫痪。
饮水安全在灾后重建中具有极其重要的地位,某研究小组提取三处被污染的水源进行了如下分析,给出了如下实验信息:
其中一处被污染的水源含有A、B两种物质,一处含有C、D两种物质,一处含有E物质,A、B、C、D、E为五种常见化合物,均由下表中的离子形成:
阳离子
K+ Na+ Cu2+ Al3+
阴离子
SO
HCO
NO
OH-
为了鉴别上述化合物,分别完成以下实验,其结果是
①将它们溶于水后,D为蓝色溶液,其他均为无色溶液;
②将E溶液滴入到C溶液中出现白色沉淀,继续滴加,沉淀溶解;
③进行焰色反应,只有B、C为紫色(透过蓝色钴玻璃);
④在各溶液中加入硝酸钡溶液,再加入过量稀硝酸,A中放出无色气体,C、D中产生白色沉淀;
⑤将B、D两溶液混合,未见沉淀或气体生成。
根据上述实验填空:
(1)写出B、D的化学式:
B________,D________。
(2)写出D、E发生反应的离子方程式:
___________________________________________。
(3)将含1molA的溶液与含1molE的溶液反应后蒸干,仅得到一种化合物,该化合物为__________。
(4)C常用作净水剂,用离子方程式表示其净水原理:
________________________________。
6.已知A、B、C、D、E、F六种物质在一定条件下有如图所示的相互转化关系,所有反应物和生成物均已给出。
试回答下列问题:
(1)若反应①②③均为溶液中的置换反应,A、D、E为常见金属单质,则A、D、E的还原性由强到弱的顺序为______________,请写出满足以上要求的离子方程式:
反应①______________________________________________________________________,
反应②______________________________________________________________________。
(2)若反应①②③均为复分解反应,且A、E均为常见的碱,溶液中形成的D是白色沉淀,请写出满足要求的化学方程式:
反应①_____________________________________________________________________,
反应②_____________________________________________________________________。
(3)若B是水,C是一种具有磁性的化合物,E是一种无色无味的有毒气体,则反应①的化学方程式是_______________________________________________________________。
7.A、B、C、D、E是中学常见的5种化合物,A、B是氧化物,元素X、Y的单质是生活中常见的金属,相关物质间的关系如下图所示。
(1)X的单质与A反应的化学方程式是___________________________________________。
(2)若试剂1是NaOH溶液,X的单质与试剂1反应的离子方程式是___________________。
(3)若试剂1和试剂2均是稀硫酸。
①检验物质D的溶液中金属离子的方法是_______________________________________。
②将物质C溶于水,其溶液呈酸性,原因是(用离子方程式表示)_________________________________。
③某高效净水剂是由Y(OH)SO4聚合得到的。
工业上以E、稀硫酸和亚硝酸钠为原料来制备Y(OH)SO4,反应中有NO生成,该反应的化学方程式是___________________________。
8.图中的物质均是中学化学中常见的物质,甲、乙均是离子化合物,且阴、阳离子个数比均为1∶1。
甲是发酵粉的主要成分,乙是一种常用的化肥。
B、D在常温常压下是气体。
请回答下列问题:
(1)甲的俗名是________。
(2)向A、D物质的水溶液中分别滴入酚酞试液后,溶液均显红色,说明溶液均显________(填“酸”或“碱”)性,其原理是否相同?
________(填“相同”或“不相同”),请用必要的文字加以解释并写出离子方程式:
____________________________________。
(3)向饱和氯化钠溶液中通入气体D至饱和后,再通入足量的气体B可制得物质甲,写出该反应的化学方程式:
_________________________________________________________。
用该方法制取物质甲时,不先通B,再通D的原因是________________________________。
9.A、B、C、D、E是中学化学常见的5种化合物,其中A、B是氧化物。
单质X、Y是生活中常见的金属,相关物质间的转化关系如下图所示(部分反应物与产物已略去):
(1)若试剂1与试剂2不属于同类物质,则X与试剂1反应的离子方程式是________________________。
(2)若试剂1和试剂2相同,且E溶液加热蒸干并灼烧后可得到A,则A的化学式是________。
①检验物质D的溶液中金属离子的实验操作和现象是______________________________。
②将物质C溶于水,其溶液呈________(填“酸性”、“中性”或“碱性”),原因用离子方程式可表示为______________________________________________________________。
(3)若E溶液隔绝空气加热蒸干后可得到该溶液的溶质,工业上以E、稀硫酸和NaNO2为原料来制备高效净水剂Y(OH)SO4,反应中有NO生成,该反应的化学方程式是
________________________________________________________________________。
答案及解析
1.
(1)根据G是单质,且G是目前世界年产量最高的金属,所以G就是铁,A是地球上最多的液态氧化物,所以A就是水;F与H的组成元素相同,E和F反应生成铁和H,所以F为一氧化碳,H为二氧化碳,E为铁的氧化物;J不溶于水,且是常见的重要的建筑材料,所以J为碳酸钙,I和二氧化碳反应生成碳酸钙和水,所以I为氢氧化钙;B和水反应生成氢氧化钙,所以B为氧化钙;水生成C和D,C能生成一氧化碳,铁可以生成D,所以C为氧气,D为氢气;将推出的物质带入转换关系中验证即可;
(2)根据
(1)中推出的A、C进行分析;
(3)根据
(1)中推出的反应物、生成物书写方程式.
解答:
(1)G是单质,且G是目前世界年产量最高的金属,所以G就是铁,A是地球上最多的液态氧化物,所以A就是水;F与H的组成元素相同,E和F反应生成铁和H,所以F为一氧化碳,H为二氧化碳,E为铁的氧化物;J不溶于水,且是常见的重要的建筑材料,所以J为碳酸钙,I和二氧化碳反应生成碳酸钙和水,所以I为氢氧化钙;B和水反应生成氢氧化钙,所以B为氧化钙;水生成C和D,C能生成一氧化碳,铁可以生成D,所以C为氧气,D为氢气;带入验证符合题意;
故B为CaO,D为H2 ;
(2)由
(1)可知C为氧气,F为一氧化碳,碳不完全燃烧生成一氧化碳,两种物质生成一种物质,属于化合反应;
(3)E+F→G+H为一氧化碳和氧化铁反应生成铁和二氧化碳,化学方程式
故答案为:
(1)CaO,H2 ;
(2)化合反应;
(3)
2.分析:
由B为红棕色粉末可知,B为Fe2O3,结合转化关系图可知,I为Fe(OH)3,H为Fe(OH)2,G为FeCl2,D为Fe,A+B→D+C为铝热反应,则A为Al,C为Al2O3,E为AlCl3,F为偏铝酸盐,所以试剂①为盐酸,试剂②为强碱(如NaOH或KOH等),结合化学用语来解答.
解答:
由B为红棕色粉末可知,B为Fe2O3,结合转化关系图可知,I为Fe(OH)3,H为Fe(OH)2,G为FeCl2,D为Fe,A+B→D+C为铝热反应,则A为Al,C为Al2O3,E为AlCl3,F为偏铝酸盐,所以试剂①为盐酸,试剂②为强碱(如NaOH或KOH等),
(1)由上述分析可知,A为Al,C为Al2O3,I为Fe(OH)3,故答案为:
Al;Al2O3;Fe(OH)3;
(2)C→F的离子方程式为Al2O3+2OH-═2AlO2-+H2O,H→I的化学方程式为
4Fe(OH)2+O2+2H2O═4Fe(OH)3,
故答案为:
Al2O3+2OH-═2AlO2-+H2O;4Fe(OH)2+O2+2H2O═4Fe(OH)3.
3分析:
(1)若A是非金属单质,X是强氧化性单质,A可发生连续氧化,则A为S或C、Na或N2;
(2)若X是金属单质,向C的水溶液中滴加AgNO3溶液,产生不溶于稀HNO3的白色沉淀,X在A中燃烧产生棕黄色的烟,则X为Fe,A为氯气,B为氯化铁,C为氯化亚铁;
(3)A、B、C均为含有同种金属元素的化合物,X是强酸或强碱,则A为Al,X为NaOH,B为
Al(OH)3,以此来解答.
解答:
(1)若A是非金属单质,X是强氧化性单质,A可发生连续氧化,则A为S或C、Na或N2,故答案为:
ac;
(2)若X是金属单质,向C的水溶液中滴加AgNO3溶液,产生不溶于稀HNO3的白色沉淀,X在A中燃烧产生棕黄色的烟,则X为Fe,A为氯气,B为氯化铁,C为氯化亚铁,
①B为FeCl3;保存氯化亚铁加入少量Fe是因2Fe3++Fe=3Fe2+,防止Fe2+被氧化成Fe3+,故答案为:
FeCl3;2Fe3++Fe=3Fe2+,防止Fe2+被氧化成Fe3+;
②氯化亚铁溶液中加NaOH,反应生成氢氧化亚铁沉淀,后变为氢氧化铁,观察到产生白色沉淀,迅速变成灰绿色,最终变为红褐色沉淀,涉及的氧化还原反应为4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3,故答案为:
;4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3;
(3)A、B、C均为含有同种金属元素的化合物,X是强酸或强碱,则A为Al,X为NaOH,B为Al(OH)3,反应②的离子反应为Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O或Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O,
故答案为:
Al(OH)3;Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O或Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O.
4分析:
能与Fe2O3、Fe、CuO、C、Al物质反应产生两种气体的浓酸不可能是浓盐酸;如果是浓硫酸,可
以与Fe、C、Al单质发生氧化还原反应,浓硫酸被还原为SO2,C被氧化为CO2,Fe和Al被氧化为Fe3+和Al3+;如果是浓硝酸,则两种气体是CO2和NO2,其变化与加浓硫酸的反应相同.无论是那种浓酸均可以使两种氧化物Fe2O3、CuO转化为对应的盐.
(1)无论加什么浓酸(硫酸和硝酸),溶液X中都可能含有Fe3+、Cu2+、Al3+三种金属阳离子.向溶液X中加入过量的NaOH溶液,可转化为Fe(OH)3和Cu(OH)2沉淀析出,如果有Al3+,则可转化为ALO2-离子,如果上层清液,通入CO2后,会发生反应,产生白色沉淀Al(OH)3.
(2)①若Z只为一种气体,试剂a为饱和NaHCO3溶液,则z为CO2,两种气体中一种与NaHCO3溶液生成CO2,应为SO2,则浓酸为浓硫酸.
②若Z为两种气体的混合物,试剂a为适量水,则其中一种为NO2,气体Z为NO、CO2化合物,则浓酸为浓硝酸.
(3)向溶液X中加过量Fe粉,得Y溶液和两种固体,且一种固体为红色(Cu),另一种就是过量的Fe粉.向Y溶液中通入过量氯气,并不断搅拌,会发生如下反应:
Cl2+2Fe2+=2Cl-+2Fe3+
2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+ Cl2+H2O=HCl+HClO,充分反应后,溶液中的阳离子是:
Cu2+、Fe3+、H+.
(4)取Y中的溶液,调pH约为7,加入淀粉KI溶液和H2O2,溶液呈蓝色并有红褐色沉淀生成.说明产物有I2和Fe(OH)3,H2O2作氧化剂,I-、Fe2+共同还原H2O2.当消耗2molI-时,共转移3mol电子,转移3mol电子其中2mol来自I-,令外1mol电子来自Fe2+.即氧化的I-与Fe2+之比是2:
1,需要H2O2再提供3mol电子.
(5)由前几问知,样品中一定没有Al,一定有CuO和C,不能确定是否有Fe和Fe2O3,加入足量稀硫酸后一定不产生Cu,那么排除Fe,Fe2O3有没有不一定.
解答:
(1)无论加什么浓酸(硫酸和硝酸),溶液X中都可能含有Fe3+、Cu2+、Al3+三种金属阳离子.向溶液X中加入过量的NaOH溶液,可转化为Fe(OH)3和Cu(OH)2沉淀析出,如果有Al3+,则可转化为ALO2-离子,如果上层清液,通入CO2后,会发生反应AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-,产生白色沉淀Al(OH)3,所以,可以肯定溶液X中没有AlO2-,样品中没有Al.
故答案为:
Al.
(2)①若Z只为一种气体,试剂a为饱和NaHCO3溶液,则z为CO2,两种气体中一种与NaHCO3溶液生成CO2,应为SO2,则浓酸为浓硫酸.反应I中能同时生成两种气体的化学方程式是
故答案为:
②若Z为两种气体的混合物,试剂a为适量水,则其中一种为NO2,气体Z为NO、CO2化合物,则浓酸为浓硝酸.
故答案为:
NO、CO2
(3)向溶液X中加过量Fe粉,得Y溶液和两种固体,且一种固体为红色(Cu),另一种就是过量的Fe粉,这个过程发生了置换反应:
Cu2++Fe=Cu+Fe2+,向Y溶液中通入过量氯气,并不断搅拌,会发生如下反应:
Cl2+2Fe2+=2Cl-+2Fe3+,2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+,Cl2+H2O=HCl+HClO,充分反应后,溶液中的阳离子是:
Cu2+、Fe3+、H+(特别注意没有了Fe2+).
故答案为:
Cu2+、Fe3+、H+.
(4)取Y中的溶液,调pH约为7,加入淀粉KI溶液和H2O2,溶液呈蓝色并有红褐色沉淀生成.I-、Fe2+共同还原H2O2.当消耗2molI-时,共转移3mol电子,转移3mol电子其中2mol来自I-,令外1mol电子来自Fe2+.即氧化的I-与Fe2+之比是2:
1,需要H2O2再提供3mol电子.这反应方程式:
2Fe2++3H2O2+4I-=2Fe(OH)3↓+2I2.
故答案为:
2Fe2++3H2O2+4I-=2Fe(OH)3↓+2I2.
(5)根据前面分析可知,样品中一定没有Al,一定有CuO和C,不能确定是否有Fe和Fe2O3,加入足量稀硫酸后一定不产生Cu,那么排除Fe,符合整个设问的组合只有两种为:
CuO、C;CuO、C、Fe2O3.
故答案为:
CuO、C;CuO、C、Fe2O3.
5.
6.
7.分析:
元素X、Y的单质是生活中常见的金属,Y的用量最大,则X为Al,Y为Fe,A、B是氧化物,则Al与氧化铁反应生成Fe和氧化铝;Al、氧化铝都既能与酸反应又能与碱反应,而Fe、氧化铁都能与酸反应,则试剂1为NaOH溶液时,C为偏铝酸钠;试剂2为硫酸时,D为硫酸铁、E为硫酸亚铁;试剂1为硫酸时,C为硫酸铝,该溶液水解显酸性,最后结合化学用语来解答即可.
解答:
元素X、Y的单质是生活中常见的金属,Y的用量最大,则X为Al,Y为Fe,A、B是氧化物,则Al与氧化铁反应生成Fe和氧化铝;Al、氧化铝都既能与酸反应又能与碱反应,而Fe、氧化铁都能与酸反应,则试剂1为NaOH溶液时,C为偏铝酸钠;试剂2为硫酸时,D为硫酸铁、E为硫酸亚铁;试剂1为硫酸时,C为硫酸铝,该溶液水解显酸性,
(1)X的单质与A反应为铝热反应,即Al与氧化铁反应生成氧化铝和Fe,该反应为
故答案为:
(2)若试剂1是NaOH溶液,①Al与NaOH溶液反应生成偏铝酸钠和氢气,离子反应为
2Al+2H2O+2OH-═2AlO2-+3H2↑,故答案为:
2Al+2H2O+2OH-═2AlO2-+3H2↑;
(3)若试剂1和试剂2均是稀硫酸,
①D为硫酸铁,检验铁离子的方法为取少量溶液于试管中,滴加几滴KSCN溶液,溶液变红色,则证明原溶液中含有Fe3+,
故答案为:
取少量溶液于试管中,滴加几滴KSCN溶液,溶液变红色,则证明原溶液中含有Fe3+;
②C为硫酸铝,水解显酸性,水解离子反应为Al3++3H2O
Al(OH)3+3H+,
故答案为:
Al3++3H2O
Al(OH)3+3H+;
③E为硫酸亚铁,与稀硫酸和亚硝酸钠为原料生成Fe(OH)SO4,反应中有NO生成,该反应为2FeSO4+2NaNO2+H2SO4═2Fe(OH)SO4+Na2SO4+2NO↑,
故答案为:
2FeSO4+2NaNO2+H2SO4═2Fe(OH)SO4+Na2SO4+2NO↑.
8.分析:
甲是发酵粉的主要成分,且阴、阳离子个数比为1:
1,应为NaHCO3,则A为Na2CO3,乙是一种常用的化肥,由图中转化关系可知应为NH4HCO3,则B为CO2,D为NH3,C为H2O,以此解答该题.
解答:
甲是发酵粉的主要成分,且阴、阳离子个数比为1:
1,应为NaHCO3,则A为Na2CO3,乙是一种常用的化肥,由图中转化关系可知应为NH4HCO3,则B为CO2,D为NH3,C为H2O,
(1)由以上分析可知甲为NaHCO3,俗名小苏打,故答案为:
小苏打;
(2)A、D物质的水溶液分别滴入酚酞试液后,溶液均显红色,说明溶液均显碱性,原因是碳酸钠水解显碱性CO32-+H2O=HCO3-+OH-;氨气溶于水生成的NH3•H2O电离显碱性NH3•H2O=NH4++OH-所以加入酚酞后溶液显红色,二者原理不同,
故答案为:
碱;不相同;碳酸钠水解显碱性CO32-+H2O=HCO3-+OH-;氨气溶于水生成的NH3•H2O电离显碱性NH3•H2O=NH4++OH-所以加入酚酞后溶液显红色;
(3)向饱和氯化钠溶液中通入氨气和二氧化碳生成碳酸氢钠,为侯氏制碱法的主要原理,反应的方程式为NaCl+CO2+H2O+NH3=NaHCO3↓+NH4Cl,
故答案为:
NaCl+CO2+H2O+NH3=NaHCO3↓+NH4Cl.
9.分析:
金属铁和金属铝是生活中常见的金属,有关二者之间的反应是铝热反应,金属铝可以和氧化铁在高温下发生反应生成金属铁和氧化铝,金属铝和氧化铝既能和强酸反应又能和强碱反应,金属贴可以和三价铁之间发生化合反应生成亚铁离子,金属铁可以和酸发生反应生成亚铁盐和氢气,根据金属铝以及金属铁以及化合物之间的性质来回答即可.
解答:
金属铁和金属铝是生活中常见的金属,金属铝可以和氧化铁在高温下发生反应生成金属铁和氧化铝,
,金属铝和氧化铝既能和强酸反应又能和强碱反应,金属铁可以和三价铁之间发生化合反应生成亚铁离子,所以A是Fe2O3,B是Al2O3,X是Al,Y是Fe,试剂2是HCl或是硫酸,D是FeCl3或是硫酸铁,E是FeCl2(或是硫酸亚铁),试剂1是盐酸(硫酸)或是氢氧化钠均可以.
(1)若试剂1与试剂2不属于同类物质,则试剂1是强氧化钠,试剂2是盐酸,则金属铝X与试剂1氢氧化钠反应的离子方程式是:
2Al+2H2O+2OH-=2AlO2-+3H2↑,
故答案为
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