2020-2021化学高无机综合推断的专项培优 易错 难题练习题及答案

2020-2021化学高无机综合推断的专项培优 易错 难题练习题及答案

一、无机综合推断

1．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。

2．现有常见金属单质A、B、C和常见气体甲、乙、丙及物质D、E、F、G、H，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）ABC三种金属的还原性强弱由强到弱的顺序是：______________；（用具体化学式表示）

（2）写出反应③的离子方程式：__________________________。

（3）实验室制取乙气体时，先将气体生成物通过 _____以除去________________。 （4）向烧杯中装有的物质F中加入物质D，可以看到的现象是：_________，物质F同价态阳离子的碳酸盐在隔绝空气时加强热，可以得到红色固体，对应的化学方程式是：___； 【答案】Na＞Al＞Fe 2Al+2OH+2H2O＝2AlO2+3H2↑ 饱和食盐水 HCl（氯化氢） 先有白． 2FeCO3色沉淀生成，,然后立刻变成灰绿色,最后变成红褐色．．．．．．【解析】 【分析】

由金属A焰色反应为黄色可知A为金属Na，由反应①可知，D为NaOH，气体甲为H2；氢氧化钠与金属B反应生成氢气，则B为金属Al；黄绿色气体乙为Cl2，与氢气反应生成丙为HCl，HCl溶于水得物质E为盐酸；氢氧化钠与物质G反应生成红褐色沉淀是Fe（OH）3，故物质G中含有Fe3+，由转化关系可知C为Fe金属，物质F为FeCl2，物质G为FeCl3。 【详解】

(1) A为金属Na，B为金属Al, C为Fe金属，由金属活动顺序表可知，三种金属的还原性强弱由强到弱的顺序是Na＞Al＞Fe，故答案为：Na＞Al＞Fe；

（2）反应③为铝单质与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气，反应的离子方程式为2Al+2OH-+2H2O＝2AlO2-+3H2↑，故答案为：2Al+2OH-+2H2O＝2AlO2-+3H2↑；

（3）实验室用浓盐酸与二氧化锰共热反应制取氯气，浓盐酸受热易挥发，制得的氯气中混有氯化氢和水蒸气，先将气体生成物通过盛有饱和食盐水的洗气瓶，可以除去极易溶于水的氯化氢气体，故答案为：饱和食盐水； HCl（氯化氢）；

（4）向装有为FeCl2溶液中加入NaOH溶液，NaOH溶液与FeCl2溶液反应生成白色的氢氧化亚铁沉淀和氯化钠，氢氧化亚铁沉淀不稳定被空气中的氧气氧化为氢氧化铁，白色沉淀立刻变成灰绿色,最后变成红褐色；物质F同价态阳离子的碳酸盐为FeCO3，在隔绝空气时加强热，得到红色固体为Fe2O3，化学方程式为2FeCO3

Fe2O3+CO↑+CO2↑， Fe2O3+CO↑+CO2↑

--

故答案为：先有白色沉淀生成，,然后立刻变成灰绿色,最后变成红褐色；2FeCO3【点睛】

本题考查物质推断与性质，注意特殊的颜色与特殊反应是推断的突破口，掌握元素化合物的性质是解题的关键。

Fe2O3+CO↑+CO2↑。

3．黑色固体物质A有如下图所示的转化关系。每个方框表示有一种反应物或生成物（反应条件及生成的水已略去），其中C、F常温下为无色气体，D、E有共同的阳离子。

⑴写出B和C的化学式：B______________；C______________。 ⑵写出反应④的离子方程式______________

【答案】FeSO4 H2S 2Fe3＋＋SO2＋2H2O＝2Fe2＋＋SO42－＋4H＋ 【解析】 【分析】

从框图中可以看出，反应②是解题的突破口。因为它的已知信息多，不仅有“D、E有共同的阳离子”，而且有Cl2这种具有强氧化性的特殊物质。 【详解】

(1)由反应②知，B物质具有还原性；由反应④知，E物质具有氧化性，F气体具有还原性。综合分析反应②和④，可得出B中的阳离子具有还原性，从而得出其为亚铁盐。结合反应③，可得出F气体为SO2，C气体为H2S。再回到反应④，F为SO2，氧化产物必然为H2SO4，从而得出E为Fe2(SO4)3、B为FeSO4、G为H2SO4。由反应①，很容易得出A为FeS。由反应②，可得出D为FeCl3。答案为：B是FeSO4、C是H2S。

(2) 反应④的化学方程式为：Fe2(SO4)3＋SO2＋2H2O＝2FeSO4＋2H2SO4，离子方程式为：2Fe3

＋

＋－＋＋＋－＋

＋SO2＋2H2O＝2Fe2＋SO42＋4H。答案为：2Fe3＋SO2＋2H2O＝2Fe2＋SO42＋4H

【点睛】

无机框图题是难度较大的一类题，因为它要求我们必须熟练掌握元素及其化合物的性质，尤其是一些具有特殊性质的物质。比如Cu、Cl2、Fe2O3、CuO、FeS等物质的颜色，需要高温、通电、催化剂等条件的反应，具有较强氧化性的金属离子(比如Fe3+)，具有较强还原性的气体(比如SO2)等。解题时，条件特殊、已知条件多、具有特殊性的反应，常常是解题的切入点和突破口。另外，解无框图题时，不要考虑太复杂，要大胆进行尝试。

4．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【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＋2C2CO↑，故答案为：SiO2＋2C

Si＋2CO↑；

Si＋

Si＋2CO↑ 2Fe2+＋Cl2=2Fe3+＋2Cl- ︰NN︰ 4NH3＋5O2

CO2↑＋4NO2↑＋4H2O

4NO

＋6H2O O=C=O C＋4HNO3

(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︰NN︰，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＋5O25O2

4NO＋6H2O；

4NO＋6H2O，故答案为：︰NN︰；4NH3＋

(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＋4HNO34HNO3

CO2↑＋4NO2↑＋4H2O ，故答案为：O=C=O；C＋

CO2↑＋4NO2↑＋4H2O。