培优高无机综合推断辅导专题训练附详细答案.docx
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培优高无机综合推断辅导专题训练附详细答案
一、无机综合推断
1.下列各物质是中学化学中常见的物质,甲为常见金属单质,乙、丙、丁是非金属单质,其它为化合物,B、D分别为黑色粉末和黑色晶体,G为淡黄色固体,J为生活中常见的调味品,I为红褐色固体,①是实验室制取丁的反应之一,F为棕黄色溶液。
各物质间的转化如下图所示,回答下列各问题(部分生成物未列出):
(1)A的电子式:
___________________;
(2)写出甲与C反应的化学方程式:
________________________________;
(3)在F和E的混合溶液中用___________试剂(填化学式)检验E中阳离子;
(4)整个转换过程中属于氧化还原反应的有___________个;
(5)写出反应③E与G按物质的量之比2:
1的反应的离子方程式___________________。
【答案】
3Fe+4H2O(g)
Fe3O4+4H2KMnO46个6Fe2++3Na2O2+6H2O=4Fe(OH)3↓+2Fe3++6Na+
【解析】
【分析】
由题意可知,G为淡黄色固体化合物,J为生活中常见的调味品,则G是Na2O2,J为NaCl;I为红褐色固体,则I是氢氧化铁,甲是Fe单质;B、D分别为黑色粉末和黑色晶体,Fe与物质C发生置换反应生成另一种非金属单质,根据Fe与水蒸气在高温条件下反应生成氢气和黑色固体四氧化三铁可知C是水,乙是氢气,D是Fe3O4;A与B反应生成水和一种非金属单质,且①是实验室制取丁的反应之一,判断A是过氧化氢,B是二氧化锰,过氧化氢在二氧化锰做催化剂作用下发生分解反应生成水和氧气,所以丁是氧气;四氧化三铁与K反应生成两种物质E、F,可以相互转化,则K是盐酸,盐酸与四氧化三铁反应生成氯化亚铁和氯化铁,F与Fe反应生成E,则F是氯化铁,E是氯化亚铁,氯化铁与过氧化钠反应生成氢氧化铁、氯化钠、氧气,氯化亚铁与一定量的过氧化钠反应生成氯化铁、氢氧化铁、氯化钠。
【详解】
(1)A是过氧化氢,过氧化氢是共价化合物,A的电子式为
,故答案为
;
(2)甲是Fe单质,C是水,Fe与水蒸气在高温条件下反应生成氢气和黑色固体四氧化三铁,反应的化学方程式为3Fe+4H2O(g)
Fe3O4+4H2,故答案为3Fe+4H2O(g)
Fe3O4+4H2;
(3)E是氯化亚铁,F是氯化铁,氯化亚铁具有还原性,能够与KMnO4溶液发生氧化还原反应,使KMnO4溶液褪色,则可用KMnO4溶液检验亚铁离子,故答案为KMnO4;
(4)由转化关系可知,上述转化过程中除D与K的反应不是氧化还原反应外,其余均是氧化还原反应,属于氧化还原反应共6个,故答案为6;
(5)E是氯化亚铁,G是Na2O2,氯化亚铁与过氧化钠按物质的量之比2:
1反应生成氢氧化铁沉淀和铁离子,反应的离子方程式为6Fe2++3Na2O2+6H2O=4Fe(OH)3↓+2Fe3++6Na+,故答案为6Fe2++3Na2O2+6H2O=4Fe(OH)3↓+2Fe3++6Na+。
【点睛】
本题考查无机物的推断,注意根据物质的性质、特征作为突破口进行推断,注意牢固把握元素化合物的性质及用途是解答关键。
2.生氢材料甲由X、Y两种元素组成,两元素的原子最外层电子数相等。
为确定甲的组成,进行了如下实验:
①称取1.2g甲固体与一定量的水蒸气刚好完全反应,生成标准状况下1.12L可燃性单质气体乙,同时得到2g化合物丙。
②用0.05mol甲与0.8g氧气恰好发生化合反应,得到2g丙。
请回答:
(1)乙的分子式____。
(2)写出甲与氧气反应生成丙的化学方程式____。
(3)设计实验方案检验丙中的阴离子_____。
【答案】H22NaH+O2
2NaOH取少量丙溶液于试管中,向试管中滴加少量无色酚酞试液,若溶液变红,则说明有OH-的存在
【解析】
【分析】
由0.05mol甲与0.8g氧气恰好发生化合反应,得到2g丙,得甲的质量为:
2g-0.8g=1.2g,则M(甲)=
=24g/mol,根据甲由X、Y两种元素组成,甲是生氢材料,两元素的原子最外层电子数相等,可得符合条件的化合物为NaH,NaH可以与水蒸气反应生成氢气和氢氧化钠,反应的化学方程式为:
NaH+H2O(g)=H2↑+NaOH,符合题意,则乙为H2,丙为NaOH,据此分析。
【详解】
由0.05mol甲与0.8g氧气恰好发生化合反应,得到2g丙,得甲的质量为:
2g-0.8g=1.2g,则M(甲)=
=24g/mol,根据甲由X、Y两种元素组成,甲是生氢材料,两元素的原子最外层电子数相等,可得符合条件的化合物为NaH,NaH可以与水蒸气反应生成氢气和氢氧化钠,反应的化学方程式为:
NaH+H2O(g)=H2↑+NaOH,符合题意,则乙为H2,丙为NaOH;
(1)乙的分子式为H2;
(2)甲与氧气反应生成丙的化学方程式为2NaH+O2
2NaOH;
(3)丙中的阴离子为氢氧根离子,检验氢氧根离子的方法为:
取少量丙溶液于试管中,向试管中滴加少量无色酚酞试液,若溶液变红,则说明有OH-的存在。
3.A~J分别表示中学化学中常见的一种物质,它们之间相互关系如下图所示(部分反应物、生成物没有列出),且已知G为主族元素的固态氧化物,A、B、C、D、E、F六种物质中均含同一种元素。
请填写下列空白:
(1)A、B、C、D、E、F六种物质中所含同一种元素在周期表中位置是____________;
(2)检验C溶液中阳离子方法是(写出操作,现象及结论)________________________________________________________________________________________________;
(3)写出反应①化学方程式:
________________________________________________;
(4)写出反应④离子方程式:
________________________________________________;
(5)写出反应⑥化学方程式:
________________________________________________;
(6)写出反应③阳极的电极反应式:
__________________________________________;
(7)从能量变化角度看,反应①②③中,属于△H<0的反应是__________(填序号)。
【答案】第四周期第VIII族取少量C溶液滴加KSCN,溶液不显红色,再加氯水,溶液呈红色,证明是Fe2+8Al+3Fe3O4
4Al2O3+9Fe2Al+2H2O+2OH-=2AlO2-+3H2↑4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)32O2--4e-=O2↑①②
【解析】
【分析】
根据反应的流程图可知F是Fe(OH)3,E是Fe(OH)2,则A是Fe,B是Fe3O4,C是FeCl2,D是FeCl3,据此分析解答。
【详解】
(1)根据以上分析,Fe元素在元素周期表中的位置是第四周期第VIII族;
(2)C中的阳离子是亚铁离子,检验其方法是取少量C溶液滴加KSCN,溶液不显红色,再加氯水,溶液呈红色,证明是Fe2+;
(3)G为主族元素的固态氧化物,与氢氧化钠溶液反应,且电解得I也与氢氧化钠溶液反应,所以I是Al,G是Al2O3,H是氧气,J则是偏铝酸钠。
反应①是铝热反应,化学方程式8Al+3Fe3O4
4Al2O3+9Fe;
(4)反应④是Al与氢氧化钠溶液反应,离子方程式为2Al+2H2O+2OH-=2AlO2-+3H2↑;
(5)反应⑥是氢氧化亚铁在空气中变为氢氧化铁的反应,化学方程式为
4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3;
(6)反应③是电解氧化铝,阳极是阴离子放电,电极反应式为2O2--4e-=O2↑;
(7)从能量变化角度看,反应①②③中,铝热反应、燃烧反应都是放热反应,而电解反应是吸热反应,所以属于△H<0的反应是①②。
4.2018年6月1日,陨石坠落西双版纳,再次引发了人们对“天外来客”的关注,下图中(部分产物已略去),X、Y、Z为单质,其它为化合物;E为陨石的主要成分,也是石英砂的主要成分;A为黑色磁性氧化物,请回答下列问题:
(1)关于E的说法正确的是___________________(填序号)
①E硬度大、熔点高、在自然界广泛存在
②E既能与NaOH溶液反应,又能与HF酸反应,其为两性物质
③可用盐酸除去E中混有少量X
④E是良好的半导体材料
(2)写出E与焦炭在高温下反应制取Z的化学方程式,并用单线桥分析标明电子转移数目______________
(3)写出E与NaOH溶液反应的离子方程式:
_________________________________
(4)A与足量B的稀溶液反应生成D溶液,请用文字表述检验D中金属阳离子存在的一种实验方法_________
(5)F物质用氧化物的形式表示为:
__________________。
(6)已知在外加直流电作用下,G胶粒会向阳极区移动,这种现象叫做____________;净化G胶体可采用如图_____________(填序号)的方法,这种方法叫_____________。
【答案】①③
SiO2+2OH-=SiO32-+H2O取待测液于试管中,向待测溶液中加入硫氰化钾溶液,溶液马上变成红色说明溶液中有Fe3+Na2O▪SiO2电泳②渗析
【解析】
【分析】
A为黑色磁性氧化物,则A为Fe3O4,X为Fe;Fe3O4和B反应生成D溶液,结合B是Y、NO和水反应生成的可知,B为HNO3,Y为O2;HNO3和F生成一种胶体,可以推知G是H2SiO3,则F为Na2SiO3,E为SiO2,SiO2和焦炭在高温的条件下生成Si单质,则Z为Si,以此解答。
【详解】
(1)由分析可知E为SiO2。
①SiO2硬度大、熔点高、在自然界广泛存在,正确;②SiO2既能与NaOH溶液反应,又能与HF酸反应生成SiF4气体,但不是两性物质,错误;③可用盐酸除去E中混有少量Fe,正确;④SiO2不导电,不是半导体材料,错误;正确的是①③;
(2)SiO2与焦炭在高温下反应制取Si,同时生成CO,用单线桥分析标明电子转移数目为:
;
(3)SiO2和NaOH溶液反应生成偏铝酸根和水,离子方程式为:
SiO2+2OH-=SiO32-+H2O;
(4)A为Fe3O4与足量HNO3的稀溶液反应生成的溶液中含有Fe3+,检验Fe3+的方法是:
取待测液于试管中,向待测溶液中加入硫氰化钾溶液,溶液马上变成红色说明溶液中有Fe3+;
(5)Na2SiO3用氧化物的形式表示为:
Na2O▪SiO2;
(6)在外加直流电作用下,硅酸胶粒会向阳极区移动,这种现象叫做电泳;胶体粒子不能透过半透膜,能够透过滤纸,净化G胶体可采用图②的方法,这种方法叫渗析。
5.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。
6.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。
7.根据右边反应框图填空,已知反应①是工业上生产化合物D的反应,反应⑤是实验室鉴定化合物E的反应。
工业上制取漂白粉的反应也在其中。
(1)单质L是_____。
(2)化合物B是____。
(3)图中除反应①以外,还有两个用于工业生产的反应,是________和_______(填代号)。
请写出他们的化学反应方程式:
____________、____________。
【答案】H2H2O②④2NaCl+2H2O
2NaOH+H2↑+Cl2↑2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O
【解析】
【分析】
从框图中看,反应①是工业上煅烧石灰石的反应,反应⑤是实验室鉴定化合物E的反应,则C为CaCO3,E为CO2,D为CaO,G为Ca(OH)2,B为H2O;反应②是工业制烧碱的反应,则A为NaCl,H为Cl2,L为H2,M为NaOH;反应④为制漂白粉的反应,则K和J中一种为CaCl2,一种为Ca(ClO)2,据此分析作答。
【详解】
根据上述分析可知,
(1)单质L是H2。
故答案为:
H2;
(2)化合物B是H2O。
故答案为:
H2O;
(3)图中除反应①以外,还有两个用于工业生产的反应,是②和④。
化学反应方程式:
2NaCl+2H2O
2NaOH+H2↑+Cl2↑;2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O;
故答案为:
②和④;2NaCl+2H2O
2NaOH+H2↑+Cl2↑;2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O;
8.A、B、C为中学常见单质,其中一种为金属;通常情况下,A为固体,B为易挥发液体,C为气体。
D、E、F、G、X均为化合物,其中X是一种无氧强酸、E为黑色固体,H在常温下为液体.它们之间的转化关系如图所示(其中某些反应条件和部分反应物已略去)。
(1)写出化学式:
A___,D___,E___,X___。
(2)在反应①~⑦中,不属于氧化还原反应的是____。
(填编号)
(3)反应⑥的离子方程式为____。
(4)反应⑦的化学方程式为____。
(5)该反应中每消耗0.3mol的A,可转移电子___mol。
【答案】FeFe(NO3)3Fe3O4HCl③⑥Fe3++3SCN-
Fe(SCN)33Fe+4H2O(g)
Fe3O4+4H20.8
【解析】
【分析】
根据D加F为红色溶液,想到KSCN和铁离子显红色,再联想D到G的转化,是亚铁离子和铁离子之间的转化,故D为铁离子,G为亚铁离子,A为单质铁,而B和A要反应生成铁离子,再联系A为有液体且易挥发,说明是硝酸,再根据E和X反应生成D、G、H,说明E中有铁的两个价态,E为黑色固体,且Fe和C点燃变为黑色固体,想到E为四氧化三铁,X为盐酸,H为水。
【详解】
⑴根据前面分析得出化学式:
A:
Fe,D:
Fe(NO3)3,E:
Fe3O4,X:
HCl,故答案分别为Fe;Fe(NO3)3;Fe3O4;HCl;
⑵在反应①~⑦中,①~⑦反应分别属于①氧化还原反应,②氧化还原反应,③复分解反应,④氧化还原反应,⑤氧化还原反应,⑥复分解反应,⑦氧化还原反应,故不属于氧化还原反应的是③⑥,故答案为③⑥;
⑶反应⑥的离子方程式为Fe3++3SCN-
Fe(SCN)3,故答案为Fe3++3SCN-
Fe(SCN)3;
⑷反应⑦的化学方程式为3Fe+4H2O(g)
Fe3O4+4H2,故答案为3Fe+4H2O(g)
Fe3O4+4H2;
⑸反应⑦中,铁化合价升高,水中氢化合价降低,分析氢总共降低了8个价态即转移8mol电子,因此每消耗0.3mol的A,可转移电子0.8mol,故答案为0.8mol。
9.如下图所示:
已知A、D、E、F是中学化学中常见的单质,B、C是氧化物,且B的式量是232。
请填空:
(1)A是______________,E是______________。
(填化学式)
⑵D跟水反应的化学方程式为______________。
⑶C电解时,每生成1molA,同时生成______________molE。
【答案】AlO23Fe+4H2O
Fe3O4+4H20.75mol
【解析】
【分析】
A为单质、B为氧化物,由框图中的反应条件“高温”可预测,此反应为铝热反应。
A为铝,B为金属氧化物,C为氧化铝,D为金属单质。
再由C熔融电解,可得出E为O2,F为H2。
由D与H2O在高温条件下反应生成B和H2,可得出D可能为Fe,B为Fe3O4,利用232进行验证,从而证实上述预测。
【详解】
(1)由题干分析可知,A为铝,B为氧气。
答案为Al、O2。
(2)Fe跟水反应,其化学方程式为3Fe+4H2O
Fe3O4+4H2。
答案为3Fe+4H2O
Fe3O4+4H2。
(3)电解氧化铝的反应方程式为:
2Al2O3(熔融)
4Al+3O2↑,由反应方程式可得出,生成4molAl,同时生成3molO2,从而得出每生成1molAl,同时生成0.75molO2。
答案为0.75mol。
10.有一种埋在地下的矿物X(仅含四种元素),挖出后在空气中容易发黄,现探究其组成和性质,设计完成如图实验:
请回答:
(1)X的化学式____。
(2)X隔绝空气加热的化学反应方程式为:
___。
(3)用化学方程式表示在空气中变黄的原因____。
(4)写出检验溶液A中存在的金属阳离子的实验方法:
____。
【答案】
取少量溶液A于试管中,加入少量
溶液,无明显现象,再加入少量双氧水溶液,呈现血红色,证明溶液中含
【解析】
【分析】
矿物X挖出后在空气中容易发黄,推测该矿物中含有Fe2+。
无色无味能与石灰水反应的气体,排除了二氧化硫的可能性,该气体为二氧化碳气体。
分解产物中还有水,所以矿物X的4种组成元素为Fe、C、H、O。
20.6gX隔绝空气加强热得到
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