2020-2021【化学】化学高无机综合推断的专项培优练习题(含答案)及答案

2020-2021【化学】化学高无机综合推断的专项培优练习题(含答案)及答案
一、无机综合推断
1．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 + 5O24NO + 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 + 5O24NO
+ 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：将上述思维过程的结果代入题中，检查一下是否符合题中条件；本题可从两性氧化物及海水中的无机盐，展开思维的空间，寻找目标答案。

2．A～I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)。

已知H为固态氧化物，F是红褐色难溶于水的沉淀，且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六种物质中所含的同一种元素的名称是________。

(2)反应①的化学方程式为_____________________________________
反应③的离子方程式为________________________
反应⑧的化学方程式为_____________________________________
（3）反应⑥过程中的现象是______________________________。

（4）1molI发生反应后生成的A高温下与足量的水蒸气反应，生成的气体换算成标准状况下占______L。

【答案】铁元素8Al＋3Fe3O4 4Al2O3＋9FeFe3O4+8H+=2Fe3++Fe2+ +4H2OAl2O3＋2NaOH＝2NaAlO2＋H2O生成的白色沉淀在空气中迅速变成灰绿色，最后变成红褐色33.6
【解析】
试题分析：F是红褐色难溶于水的沉淀，因此F是氢氧化铁，则E是氢氧化亚铁，所以C 和D分别是亚铁盐和铁盐。

B和盐酸反应生成C和D，所以B是四氧化三铁，C是氯化亚铁，D是氯化铁，A在氧气中燃烧生成B，则A是铁。

H和I均能与氢氧化钠溶液反应生成G，则I是铝，和四氧化三铁发生铝热反应生成铁和氧化铝，H是氧化铝，G是偏铝酸钠，据此分析解答。

解析：F是红褐色难溶于水的沉淀，因此F是氢氧化铁，则E是氢氧化亚铁，所以C和D 分别是亚铁盐和铁盐。

B和盐酸反应生成C和D，所以B是四氧化三铁，C是氯化亚铁，D 是氯化铁，A在氧气中燃烧生成B，则A是铁。

H和I均能与氢氧化钠溶液反应生成G，则I是铝，和四氧化三铁发生铝热反应生成铁和氧化铝，H是氧化铝，G是偏铝酸钠，则。

（1）根据以上分析可知A、B、C、D、E、F六种物质中所含的同一种元素的名称是铁。

（2）根据以上分析可知反应①的化学方程式为8Al ＋3Fe 3O 4
4Al 2O 3＋9Fe 。

反应③的离子方程式为Fe 3O 4+8H +＝2Fe 3++Fe 2+ +4H 2O ；反应⑧的化学方程式为Al 2O 3＋2NaOH ＝2NaAlO 2＋H 2O 。

（3）反应⑥是氢氧化亚铁被空气氧化，过程中的现象是生成的白色沉淀在空气中迅速变成灰绿色，最后变成红褐色。

（4）根据8Al ＋3Fe 3O 4 4Al 2O 3＋9Fe 可知1mol 铝发生反应后生成铁，铁在高温下与足量的水蒸气反应的方程式为3Fe ＋4H 2O(g)
4H 2＋Fe 3O 4，所以生成的气体换算成标准状况下为。

【点睛】化学推断题是一类综合性较强的试题，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。

3．现有金属单质A 、B 、C 和气体甲、乙、丙以及物质D 、E 、F 、G 、H ，它们之间的相互转化关系如下图所示（图中有些反应的生成物和反应的条件没有标出）。

请回答下列问题：
（1）写出下列物质的化学式：丙_________、乙_________。

（2）图中反应①②③④⑤⑥中属于氧化还原反应的有：_____________________ ，属于置换反应反应的有：_______________ 。

（3）写出反应⑤的离子方程式：_____________________；
（4）写出反应①的化学方程式_______________________________ ，当得到标准状况 下的甲气体2.24L ，则参加反应的金属A____________ g 。

【答案】HCl Cl 2 ①②③④⑤ ①③④ 2322Fe Cl =2Cl 2Fe +-+++
222Na 2H O=2NaOH H ++ 4.6
【解析】
【分析】
金属A 焰色为黄色，则金属A 为Na ，与水反应生成H 2和NaOH ，故气体甲为H 2，物质D 为NaOH ；NaOH 与Al 反应生成H 2，故金属B 为Al ；黄绿色气体乙为Cl 2，与H 2反应生成HCl 气体，则气体丙为HCl ，物质E 为盐酸；红褐色沉淀H 为Fe(OH)3，物质G 为
FeCl 3，物质F 为FeCl 2，金属C 为Fe ，据此答题。

【详解】
经分析得，金属A 为Na ，气体甲为H 2，物质D 为NaOH ，金属B 为Al ，气体乙为Cl 2，气体丙为HCl ，物质E 为盐酸，红褐色沉淀H 为Fe(OH)3，物质G 为FeCl 3，物质F 为FeCl 2，金属C 为Fe ，
（1）丙为HCl ；乙为Cl 2；
（2）反应①②③④⑤⑥中属于氧化还原反应的有：①②③④⑤，属于置换反应的有：①③④；
（3）反应⑤的离子方程式：2+-3+22Fe +Cl =2Cl +2Fe ；
（4）反应①的化学方程式：222Na+2H O=2NaOH+H -；得到标准状况 下的甲气体
2.24L ，则H 2物质的量m V
2.24L n===0.1mol V 22.4L/mol
；由化学方程式可知钠的物质的量2n(Na)=2n(H )=0.2mol ，则参加反应的钠质量m=nM=0.2mol 23g/mol=4.6g 。

【点睛】
推断题的核心是找到关键突破口，本题的突破口为金属A 焰色为黄色，气体乙为黄绿色气体，沉淀H 为红褐色沉淀，这些特殊的焰色需要牢记。

4．室温下，单质A 、B 、C 分别为固体、黄绿色气体、无色气体，在合适反应条件下，它们可按下面框图进行反应。

又知E 溶液是无色的。

请回答：
(1)A 是________，B 是________，C 是________(填化学式)。

(2)反应①的化学方程式为____________________________。

(3)反应③的化学方程式为____________________________。

(4)反应④的化学方程式为______________________。

【答案】Fe Cl 2 H 2 2Fe+3Cl 2
2FeCl 3 Fe+2HCl===FeCl 2+H 2↑ 2FeCl 2+Cl 2===2FeCl 3
【解析】
【分析】
B 为黄绿色气体，应为Cl 2，
C 为无色气体且与Cl 2能发生反应，则C 为H 2，E 为HCl ；由反应③、④可以推出，A 为排在H 前面的金属，且A 为变价金属，因此A 为Fe ，结合物质的相关性质解答该题。

【详解】
B 为黄绿色气体，应为Cl 2，
C 为无色气体且与Cl 2能发生反应，则C 为H 2，E 为HCl ；由反
应③、④可以推出，A 为排在H 前面的金属，且A 为变价金属，因此A 为Fe 。

（1）由以上分析可知A 为Fe ，B 为Cl 2，C 为H 2，故答案为：Fe ；Cl 2；H 2；
（2）反应①为Fe 和Cl 2的反应，反应的化学方程式为2Fe+3Cl 2
2FeCl 3，故答案为：
2Fe+3Cl 22FeCl 3； （3）反应③为Fe 和HCl 的反应，反应的化学方程式为Fe+2HCl=FeCl 2+H 2↑，故答案为：Fe+2HCl=FeCl 2+H 2↑；
（4）反应④为FeCl 2和Cl 2的反应，化学方程式为2FeCl 2+Cl 2=2FeCl 3，故答案为：2FeCl 2+Cl 2=2FeCl 3。

5．探究化合物A(仅含三种短周期元素)的组成和性质，设计并完成如下实验：
已知：白色固体C 既能与强酸反应，也能与强碱反应。

请回答：
(1)写出A 受热分解的化学方程式为___________________________________________。

(2)请设计实验方案检验溶液E 中所含的阳离子_________________________________。

(3)若固体F 中金属元素的百分含量为19.29%，硫为22.86%，氧为57.14%，且300 g/mol<M F <450 g/mol ，则F 的化学式为____________。

【答案】232523222Al O N O 2Al O 4NO O ∆
===++g 取玻璃棒蘸取少量溶液于pH 试纸
上，成红色，说明有氢离子，另取少量溶液与试管中，加入NaOH 溶液，先产生沉淀，后沉淀消失，说明溶液中存在铝离子 ()2433Al SO Al(OH)⋅
【解析】
【分析】
红棕色气体B 为二氧化氮，生成的物质的量为0.2mol ，白色固体C 既能与强酸反应，也能与强碱反应，说明其为氧化铝或氢氧化铝，由于A 仅含有三种短周期元素，故C 为氧化铝，其物质的量为0.1mol ，则气体单质D 为氧气，生成的质量为210.246/10.2 1.6g mol g mol g g -⨯-=，则其物质的量为0.05mol ，故A 的化学式为2325Al O N O g 。

【详解】
（1）通过分析可写出A 受热分解的化学方程式为
232523222Al O N O 2Al O 4NO O ∆===++g ；
（2）E 中的阳离子为氢离子和铝离子，故可设计两组实验，取玻璃棒蘸取少量溶液于pH
试纸上，成红色，说明有氢离子，另取少量溶液与试管中，加入NaOH 溶液，先产生沉淀，后沉淀消失，说明溶液中存在铝离子；
（3）根据原子守恒，可知，F 中Al 元素的质量为27210.2 5.4102
g ⨯⨯=，故F 的质量为5.4g÷19.29%=28g ，故可算出S 的质量为6.40g,O 的质量为16.00g ，剩余为H 的质量，因为300 g/mol<M F <450 g/mol ，可得出其化学式为()2433Al SO Al(OH)⋅。

6．2018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 SiO 2+2OH -=SiO 32-+H 2O 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Fe 3+ Na 2O ▪SiO 2 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。

7．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.Na2CO3 C．Na2SO3 D．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 bc O2 CO a b 3NO2+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。

8．某含氧物质X仅含三种元素，在198℃以下比较稳定，温度高时易分解．，某研究小组设计并完成如下实验：
试回答如下问题：
（1）X的化学式为__________，写出X与H2O反应的离子方程式__________________（2）工业上由红棕色固体2可以制备其单质，写出化学方程式____________________（3）保存X时应注意_________________．
【答案】K2FeO4 4FeO42﹣+10H2O=4Fe（OH）3（胶体）+3O2↑+8OH﹣
Fe2O3+3CO3CO2+2Fe 避免吸潮和受热
【解析】
【分析】
根据题中各物质转化关系，X与水反应生成溶液Ⅰ焰色反应为紫色，则X中含钾元素，溶液2应为氯化钾溶液，X与水反应生成胶体，沉淀后灼烧得红棕色固体2，则红棕色固体2为氧化铁，胶体为氢氧化铁，所以X中含有铁元素，某含氧物质X仅含三种元素，所以X 由Fe、K、O组成，由于固体1为氯化钾，质量为1.49g，则其中钾元素的物质的量为
0.02mol，固体2为氧化铁，质量为0.80g，则铁元素的物质的量为0.01mol，所以X中氧元
素的物质的量为1.980.02390.0156
16
g-⨯-⨯
mol=0.04mol，所以X中Fe、K、O的物质的
量之比为0.01：0.02：0.04=1：2：4，所以X的化学式为K2FeO4，根据氧化还原反应中电子得失守恒可知，X与水反应生成的无色气体为氧气，据此分析解答。

【详解】
（1）根据上面的分析可知，X的化学式为K2FeO4，X与H2O反应的离子方程式为：4FeO42﹣+10H2O=4Fe（OH）3（胶体）+3O2↑+8OH﹣；
（2）工业上由氧化铁制备铁的化学方程式为：Fe2O3+3CO3CO2+2Fe；
（3）由于K2FeO4与水会反应，所以保存K2FeO4时应注意避免吸潮和受热。

9．有关物质的转化关系如下图所示。

A和G均为气体，其中A为黄绿色。

C和D均为酸，其中C具有漂白性。

E和I均为常见金属，其中I为紫红色。

⑴气体A所含元素在周期表中的位置是：______。

D的电子式为______。

⑵写出反应①的离子方程式：______。

⑶写出反应④的化学方程式，并用单线桥表示电子转移的方向和数目：______。

【答案】第三周期，ⅦA族 Cl2＋H2O＝H＋＋Cl－＋HClO
【解析】
【分析】
由A为黄绿色气体可知，A为氯气；由C和D均为酸，其中C具有漂白性可知，B为水、C 为次氯酸、D为盐酸，反应①为氯气与水反应生成盐酸和次氯酸；由E能和盐酸反应、F
能和氯气反应可知，E为常见的活泼变价金属，则E为铁、F为氯化亚铁、G为氢气、H为氯化铁，反应②为铁与盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，反应③为氯化亚铁溶液与氯气反应生成氯化铁；由I为紫红色常见金属可知，I为铜，反应④为氯化铁溶液与铜反应生成氯化亚铁和氯化铜。

【详解】
（1）氯元素的原子序数为17，位于元素周期表第三周期ⅦA族；D为氯化氢，氯化氢为共价化合物，电子式为，故答案为：第三周期ⅦA族；；
（2）反应①为氯气与水反应生成盐酸和次氯酸，反应的离子方程式为Cl2＋H2O＝H＋＋Cl－＋HClO，故答案为：Cl2＋H2O＝H＋＋Cl－＋HClO；
（3）反应④为氯化铁溶液与铜反应生成氯化亚铁和氯化铜，反应中转移电子数目为2e—，用单线桥表示电子转移的方向和数目为，故答案为：。

【点睛】
由E能和盐酸反应、F能和氯气反应确定E为常见的活泼变价金属是解答难点，也是推断的突破口。

10．单质A、B、C和甲、乙、丙、丁、戊五种化合物有下图所示转换关系，工业上电解熔融的甲可制取金属A。

请回答：
（1）写出下列物质的化学式：A__________、甲__________。

（2）写出乙物质的溶液中通入过量CO2的现象：________________________________；（3）写出丁与过量氨水反应的离子方程式：__________________________________。

（4）写出A与NaOH溶液反应的化学方程式：__________________________________。

【答案】Al Al2O3产生白色胶状沉淀 Al3++3NH3·H2O===Al(OH)3↓+3NH4+
2Al+2NaOH+2H2O==2NaAlO2+3H2↑
【解析】
试题分析：由图中信息可知，单质A可以与氢氧化钠溶液反应生成单质C，A和B反应生成的甲，甲既能和盐酸反应又能和氢氧化钠溶液反应，且可用于工业上电解法制取金属A，综合题中其他转化，可以判断出A为铝、B为氧气、C为氢气、甲为氧化铝、乙为偏铝酸钠、丙为水、丁为氯化铝、戊为氢氧化铝。

（1）A 的化学式为Al、甲的化学式为Al2O3 。

（2）偏铝酸钠溶液中通入过量CO2的现象是产生白色胶状沉淀；
（3）氯化铝与过量氨水反应的离子方程式为Al3++3NH3·H2O===Al(OH)3↓+3NH4+。

（4）Al与NaOH溶液反应的化学方程式为2Al+2NaOH+2H2O==2NaAlO2+3H2↑ 。