高考化学高无机综合推断-经典压轴题含答案解析

高考化学高无机综合推断-经典压轴题含答案解析

一、无机综合推断

1．下列各物质中只有A、B、C三种单质，A的焰色反应为黄色，主要以G形式存在于海水中，F是一种淡黄色的固体，H是一种常见的无色液体，I是造成温室效应的“元凶”，各物质间的转化关系图如下：

回答下列问题：

（1）A是：_____，C是：_____，L是：______，I是：____（填化学式）。 （2）写出反应①②③的化学反应方程式： ①：____________________________________； ②：____________________________________； ③：____________________________________；

【答案】Na Cl2 HCl CO2 2Na+2H2O=2NaOH+H2↑ 2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑ 2NaHCO3【解析】 【分析】

焰色反应为黄色的单质是钠，钠元素在自然界主要以氯化钠的形式存在，淡黄色固体是过氧化钠，常见的无色液体是水，造成温室效应的“元凶”是二氧化碳。因此，A是钠，B是氧气，C是氯气，D是氢氧化钠，E是氧化钠，F是过氧化钠，G是氯化钠，H是水，I是二氧化碳，J是碳酸氢钠，K是碳酸钠，L是盐酸。 【详解】

（1）A是钠，化学式为Na，C是氯气，化学式为Cl2，L是氯化氢，化学式为HCl，I是二氧化碳，化学式为CO2 ；

（2）①是钠与水的反应，化学方程式为：2Na+2H2O=2NaOH+H2↑； ②是过氧化钠与水的反应，化学方程式为：2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑； ③是碳酸氢钠的受热分解，化学方程式为：2NaHCO3【点睛】

无机框图推断题要找出题眼，关键点，熟记特殊物质的颜色，特殊的反应，工业生产等等，找出突破口，一一突破。

Na2CO3+CO2↑+H2O ；

Na2CO3+CO2↑+H2O

2．X、Y、Z三种主族元素，原子序数依次增大且原子序数小于10，它们的单质在常温下都

是常见的无色气体，在适当条件下，三者之间可以两两发生反应生成分别是双原子、三原子和四原子的甲、乙、丙三种分子，且乙、丙分子中含有X元素的原子个数比为2∶3。请回答下列问题：

(1)元素X的名称是______，丙分子的电子式为______。

(2)若甲与Y单质在常温下混合就有明显现象，则甲的化学式为________。丙在一定条件下转化为甲和乙的反应方程式为____________________________________________。 (3)化合物丁含X、Y、Z三种元素，丁是一种常见的强酸，将丁与丙按物质的量之比1∶1混合后所得物质戊的晶体结构中含有的化学键为________(选填序号)。 a．只含共价键 b．只含离子键 c．既含离子键，又含共价键

4NO+6H2O C

【答案】氢 NO 4NH3+5O2

【解析】 【分析】

由X、Y、Z三种主族元素，原子序数依次增大且原子序数小于10，它们的单质在常温下都是常见的无色气体可知，三种气体单质为氢气、氮气、氧气，X为H元素、Y为N元素、Z为O元素，由在适当条件下，三者之间可以两两发生反应生成分别是双原子、三原子和四原子的甲、乙、丙三种分子，且乙、丙分子中含有X元素的原子个数比为2∶3可知，甲为NO、乙为H2O、丙为NH3。 【详解】

（1）元素X为H元素，名称为氢；丙为共价化合物NH3，电子式为

；

（2）甲为无色气体NO，NO与氧气反应生成红棕色的二氧化氮；氨气与氧气发生催化氧化反应生成一氧化氮和水，反应的化学方程式为4NH3+5O2 4NH3+5O2

4NO+6H2O；

4NO+6H2O，故答案为

，故答案为氢；

（3）由化合物丁是一种含H、O、N三种元素的强酸可知，丁为HNO3，HNO3与NH3按物质的量之比1：1混合反应生成NH4NO3，NH4NO3为离子化合物，含有离子键和共价键，故答案为C。 【点睛】

短周期元素中，单质为气体的有氢气、氮气、氧气、氟气和氯气，是无色气体的只有氢气、氮气、氧气，则它们的单质在常温下都是常见的无色气体是解题的突破口。

3．化合物A由三种元素组成，某兴趣小组进行了如下实验：

已知：气体甲为纯净物且只含两种元素，在标况下体积为672 mL；溶液乙为建筑行业中常用的粘合剂。 请回答下列问题：

（1）A的组成元素为________（用元素符号表示）； （2）写出气体甲与NaOH(aq)反应的离子方程式________；

（3）高温下，A与足量氯气能发生剧烈爆炸，生成三种常见化合物试写出相应的化学方程式________。

【答案】Mg、Si、H Si2H6 + 4OH- + 2H2O = 2 SiO32- + 7H2↑ MgSi2H4 + 7Cl2 = MgCl2 + 2SiCl4 + 4HCl 【解析】 【分析】

因溶液乙为建筑行业中常用的粘合剂，则为硅酸钠，根据元素守恒可知，气体甲中含有硅元素，与氢氧化钠恰好完全反应生成气体单质乙，所消耗的氢氧化钠的物质的量为1 mol/L×120×10-3 L = 0.12 mol，根据硅酸钠中Na元素与Si元素的原子个数比为2：1，可知气体甲中含Si的物质的量为0.12mol/2 = 0.06 mol，又知气体甲为纯净物且只含两种元素，

672?10?3L= 0.03 mol，则易知A为0.03 mol，其摩尔质量为在标况下体积为672 mL，即

22.4L/mol2.52g = 84 g/mol，且1个气体甲分子中含2个硅原子，同时气体甲与氢氧化钠按物质

0.03mol的量为0.03 mol：0.12 mol = 1：4的反应生成硅酸钠与气体单质乙，根据元素守恒可知气体单质乙中含氢元素，即为氢气。因此气体甲中的另一种元素不能为氧元素，可推知气体甲中的两种元素为硅元素与氢元素。另外，结合溶液甲只有一种溶质，且加入过量的氢氧化钠生成白色沉淀，沉淀受热不易分解，推出白色沉淀为难溶氢氧化物，所用盐酸的物质的量为3 mol/L×20×10-3 L = 0.06 mol， A的质量为2.52 g，化合物A由三种元素组成，推测所含的金属元素为镁，根据Mg~2HCl可知，一个分子A中含1个镁原子，再根据分子组成可确定A中所含氢原子的个数为84-1×24-2×28 = 4，据此分析作答。 【详解】

根据上述分析可知，

（1）A的组成元素为Mg、Si、H， 故答案为Mg、Si、H；

（2）气体甲为Si2H6与NaOH(aq)按1:4发生氧化还原反应，其离子方程式为：Si2H6 + 4OH- + 2H2O = 2 SiO32- + 7H2↑，

故答案为Si2H6 + 4OH- + 2H2O = 2 SiO32- + 7H2↑；

（3）根据元素组成及化学方程式中元素守恒推知，在高温下，A与足量氯气能发生剧烈爆

炸，生成三种常见化合物为MgCl2 、SiCl4和HCl，则其反应方程式为：MgSi2H4 + 7Cl2 = MgCl2 + 2SiCl4 + 4HCl，

故答案为MgSi2H4 + 7Cl2 = MgCl2 + 2SiCl4 + 4HCl。

4．现有稀硫酸、纯碱、二氧化碳、铜片、食盐、生石灰、铁片和木炭粉8种物质。 (1)在这8种物质中，属于电解质的有_____________(用相应的化学式表示，下同)。 (2)这8种物质中的某5种存在下面的相互关系，选择适当的物质填入①～⑤，使有连线的两种物质能发生反应，并回答下列问题。

①它们的化学式分别为：①______________；③____________；⑤______________。 ②如果连线对应的反应分别用A、B、C、D、E表示。五个反应中属于氧化还原反应的有________________个；反应A的离子方程式为________________________，反应D的化学方程式为_________________________。 【答案】（1）Na2CO3、NaCl、CaO；

（2）①Fe ②H2SO4③CO2④CaO ⑤Na2CO3②1 Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑ 不属于 H2SO4＋Na2CO3===Na2SO4＋H2O＋CO2↑ 【解析】

试题分析：（1）电解质指的是在水溶液或熔融状态下能够导电的化合物，因此属于电解质的有Na2CO3、NaCl、CaO；（2）单质①能够和酸②，则单质①为Fe，酸②为H2SO4；盐⑤能够和H2SO4反应，因此盐⑤为Na2CO3；氧化物④能够和H2SO4反应，因此氧化物④为碱性氧化物CaO；氧化物③能够和CaO反应，则氧化物③为CO2；故答案：①Fe ②H2SO4③CO2④CaO ⑤Na2CO3；②有化合价升降的反应为氧化还原反应，在五个反应中，只有反应A为氧化还原反应；反应A的离子方程式为Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑；反应B为CO2和CaO的反应，不属于离子反应；反应D是Na2CO3和H2SO4的反应，反应的化学方程式为：H2SO4＋Na2CO3===Na2SO4＋H2O＋CO2↑。 考点：考查物质的分类与性质。

5．如图是中学化学中常见物质之间的一些反应关系，其中部分产物未写出。常温下X是固体，B和G是液体，其余均为气体。根据下图关系推断：

(1)写出化学式：X_______，A________，B_______。

(2)实验室收集气体D和F的方法依次是_______法、________法。 (3)写出C→E的化学方程式：____________。

(4)请写出A与E反应生成D的化学方程式：_______________ (5)检验物质A的方法和现象是________________

【答案】NH4HCO3或(NH4)2CO3 NH3 H2O 排水 向上排空气 2CO2＋2Na2O2===2Na2CO3＋O2 4NH3 + 5O2

4NO + 6H2O 用湿润的红色石蕊试纸，若变蓝则说明有NH3存在

(或用蘸有浓盐酸的玻璃棒放在容器口，若有白烟出现，也说明有NH3存在) 【解析】 【分析】

常温下X是固体，B和G是液体，其余均为气体，气体C能与Na2O2反应得到气体E，应是二氧化碳与过氧化钠反应生成氧气，则C为CO2，E为O2，固体X既能与酸反应生成气体A，又能与碱反应生成气体C，故X应为碳酸形成的铵盐，则X为NH4HCO3或(NH4)2CO3，故A为NH3，B为H2O，D为NO，F为NO2，G为HNO3，据此解答。 【详解】

常温下X是固体，B和G是液体，其余均为气体，气体C能与Na2O2反应得到气体E，应是二氧化碳与过氧化钠反应生成氧气，则C为CO2，E为O2，固体X既能与酸反应生成气体A，又能与碱反应生成气体C，故X应为碳酸形成的铵盐，则X为NH4HCO3或(NH4)2CO3，故A为NH3，B为H2O，D为NO，F为NO2，G为HNO3； (1)由上述分析可知，X为NH4HCO3或(NH4)2CO3，A为NH3，B为H2O；

(2)NO易与空气中氧气反应生成NO2，则实验室收集气体D(NO)的方法为：排水法；NO2能与水反应生成NO和硝酸，则收集气体F(NO2)的方法是：向上排空气法； (3)C→E是CO2与Na2O2反应生成碳酸钠与O2，反应的化学方程式为：2CO2+2Na2O2═2Na2CO3+O2；

(4)氨气和氧气在催化剂作用下生成NO，发生反应的化学方程式为4NH3 + 5O2 + 6H2O；

(5)氨气的水溶液显碱性，故检验氨气的方法是用湿润的红色石蕊试纸，若变蓝则说明有NH3存在(或用蘸有浓盐酸的玻璃棒放在容器口，若有白烟出现，也说明有NH3存在)。 【点睛】

此类题的解答一般有以下步骤：思维起点的选择：思维起点是指开始时的思维指向、思维对象或思维角度，推断题中的思维起点应是最具特征的某个条件(包括文字叙述或某个变化过程)；思维过程的展开：解题者在确定思维起点的基础上，利用题目所给信息，结合已有的化学知识和解题经验，不断地缩小问题状态与目标状态的距离；思维过程的检验：将上

4NO