高考化学高无机综合推断(大题培优)及答案一、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V A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.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。
3.如图中的每一方格表示有关的一种反应物或生成物,其中A和C为无色气体。
填写下列空白:(1)物质M可以是___;C是___;F是___(填化学式)。
(2)反应①的化学方程式是___。
(3)反应②的离子方程式是___。
【答案】NH4HCO3或(NH4)2CO3 NH3 NO2 2Na2O2+2CO2 = 2Na2CO3+O2 8H++2NO3-+3Cu=3Cu2++2NO↑+4H2O【解析】【分析】M既能与盐酸反应,又能与NaOH反应,都生成气体,应为弱酸铵盐,则C为NH3,气体A能与Na2O2反应,故A为CO 2,则A应为碳酸铵或碳酸氢铵,B为H2O,结合转化关系可知,D为O2,E为NO,F为NO2,G为HNO3。
【详解】(1)根据上述推断,M可以为:NH4HCO3或(NH4)2CO3,C为NH3, F为NO2,故答案为:NH4HCO3或(NH4)2CO3;NH3;NO2;(2)根据分析和框图可知反应①是过氧化钠与CO2反应生成碳酸钠和氧气,其化学方程式为2Na2O2+2CO2 = 2Na2CO3+O2,故答案为:2Na2O2+2CO2 = 2Na2CO3+O2;(3)根据分析和框图可知反应②是铜与稀硝酸反应生成硝酸铜、NO和水,反应的离子方程式为8H++2NO3-+3Cu=3Cu2++2NO↑+4H2O,故答案为:8H++2NO3-+3Cu=3Cu2++2NO↑+4H2O。
4.A、B、C、X为中学化学常见物质,A、B、C含有相同元素甲,一定条件下可以发生如下转化(水参与的反应,水未标出)。
(1)符合上述转化关系的A、X、B、C为____________________(填字母代号)a.NaOH CO2 Na2CO3 NaHCO3b.Na O2 Na2O Na2O2c.NH3 O2 NO NO2d.Fe Cl2 FeCl2 FeCl3(2)X为无色无味能使澄清石灰水变浑浊的气体,则C为_________________(填化学式)。
若B中混有少量C杂质,除杂的化学方程式为_________________。
(3)C为红棕色气体,则A是_______或________(填化学式),若A的水溶液显碱性,写出A→B的化学方程式______________________________,B和C可相互转化,写出C→B的化学方程式_____________________________。
(4)若C为淡黄色固体,则B为___________,写出C在潜水艇中作为供氧剂牵涉的两个反应方程式__________、________。
(5)除(1)涉及的转化外,再写出一组符合转换关系的A、X、B、C ____ (填化学式)。
【答案】abc NaHCO3 2NaHCO3ΔNa2CO3+H2O+CO2↑ NH3 N24NH3+O24NO+4H2O 3NO2+H2O=2HNO3+NO Na2O 2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O22Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑ S(H2S)、O2、SO2、SO3【解析】【分析】氢氧化钠溶液能与二氧化碳反应生成碳酸钠和水,二氧化碳能与碳酸钠溶液反应生成碳酸氢钠,符合上述转化关系;常温下,钠与氧气反应生成氧化钠,加热条件下,氧化钠与氧气反应能生成过氧化钠,符合上述转化关系;氨气在催化剂作用下,与氧气加热反应生成一氧化氮和水(或氮气在放电条件下,与氧气反应生成一氧化氮),一氧化氮与氧气反应生成二氧化氮,符合上述转化关系;硫在氧气中燃烧生成二氧化硫(或硫化氢在氧气中燃烧生成二氧化硫和水),二氧化硫在催化剂作用下,二氧化硫与氧气共热反应生成三氧化硫。
【详解】(1)a.氢氧化钠溶液能与二氧化碳反应生成碳酸钠和水,二氧化碳能与碳酸钠溶液反应生成碳酸氢钠,符合上述转化关系,故正确;b.常温下,钠与氧气反应生成氧化钠,加热条件下,氧化钠与氧气反应能生成过氧化钠,符合上述转化关系,故正确;c.氨气在催化剂作用下,与氧气加热反应生成一氧化氮和水,一氧化氮与氧气反应生成二氧化氮,符合上述转化关系,故正确;d.铁在氯气中燃烧只能生成氯化铁,不能生成氯化亚铁,不符合上述转化关系,故错误;abc正确,故答案为:abc;(2)若X为无色无味能使澄清石灰水变浑浊的气体,则X为二氧化碳、A为氢氧化钠、B 为碳酸钠、C为碳酸氢钠;若碳酸钠中混有碳酸氢钠,可以用加热的方法除去碳酸氢钠,碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、二氧化碳和水,反应的化学方程式为2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑,故答案为:NaHCO3;2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑;(3)若C为红棕色气体,则X为氧气、A为氨气或氮气、B为一氧化氮、C为二氧化氮,若A的水溶液显碱性,A为氨气,氨气在催化剂作用下,与氧气加热反应生成一氧化氮和水,反应的化学方程式为4NH3+O2 4NO+4H2O;二氧化氮与水反应生成硝酸和一氧化氮,反应的化学方程式为3NO2+H2O=2HNO3+NO,故答案为:NH3;N2;4NH3+O24NO+4H2O;3NO2+H2O=2HNO3+NO;(4)若C为淡黄色固体,则X为氧气、A为钠、B为氧化钠、C为过氧化钠,在潜水艇中,过氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气,反应的化学方程式为2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2,与水反应生成氢氧化钠和氧气,反应的化学方程式为2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑,故答案为:2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2;2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑;(5)除(1)涉及的转化外,还可能存在与硫元素有关的物质间的转化,转化关系为硫在氧气中燃烧生成二氧化硫(或硫化氢在氧气中燃烧生成二氧化硫和水),二氧化硫在催化剂作用下,二氧化硫与氧气共热反应生成三氧化硫,则A为硫或硫化氢、X为氧气、B为二氧化硫、C为三氧化硫,故答案为:S(H2S)、O2、SO2、SO3。
【点睛】解框图题最关键的是寻找“突破口”,“突破口”就是抓“特”字,例如特殊颜色、特殊状态、特殊气味、特殊反应、特殊现象、特殊制法、特殊用途等。
5.A~H等8种物质存在如下转化关系(反应条件,部分产物为标出).已知: A 是酸式盐,B是能使品红溶液褪色的气体,G是红棕色气体。
按要求回答问题:(1)写出下列物质的化学式:A________,B________,写出B的一种危害__________。
(2)写出下列反应的化学方程式:E→F____________;红热的木炭与D的浓溶液反应的方程式:____________;铜与H的浓溶液反应的离子方程式:_____________。
(3)检验某溶液中是否含A 中阳离子的方法_____________。
【答案】NH4HSO3 SO2酸雨 4NH3+5O24NO+6H2OC+2H2SO4(浓)ΔCO2↑+2SO2↑+2H2O Cu+4H++2NO3-=Cu2++2NO2↑+2H2O 取该溶液少许滴加NaOH溶液,加热,若生成的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,则证明有NH4+【解析】【分析】G是红棕色气体,则G是NO2;F和O2反应生成NO2,所以F是NO;NO2和水反应生成的H是HNO3;A是酸式盐,和NaOH反应生成E,E和O2反应生成NO,则E是NH3;B能使品红溶液褪色,且B能和O2反应生成C,所以B是SO2,C是SO3;SO3和水反应生成的D 为H2SO4;A是酸式盐且是铵盐,所以A是NH4HSO3。