2020-2021培优 易错 难题高无机综合推断辅导专题训练附详细答案
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2020-2021培优易错难题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.I.化合物X含有三种元素,其中两种为非金属元素,且原子个数比为1:1,X不溶于水,能溶于强酸。
某研究小组为探究其组成和性质,设计并完成了如下实验。
(1)X的化学式是____________________。
(2)写出检验黄色溶液中金属阳离子的实验操作:__________。
(3)黄色溶液中加入铜片,铜片表面被腐蚀,则对应的离子方程式是:
_____________________。
II.已知黑色固体中不含单质。
为进一步探究其组成,研究小组将上述所得固体全部溶于稀盐酸,配成100mL溶液,每次取20.00mL待测液于锥形瓶中,用2.000×10-2mol∙L-1 KMnO4标准溶液进行滴定,并记录实验的结果如下表:
组次1234
V标(mL)20.0020.0219.9919.99
(4)如何判断滴定终点:__________________。
(5)待测液中c(Fe2+) = ____________________。
(6)该黑色固体的化学式用Fe x O y形式可表示为_______________。
【答案】FeOCl 取少量黄色溶液置于洁净试管中,滴加几滴KSCN溶液,若溶液呈血红色,则说明有Fe3+ 2Fe3+ + Cu = 2Fe2+ + Cu2+当最后一滴标准KMnO4溶液滴入锥形瓶时,溶液恰好变浅紫(红)色,且半分钟内不变色 0.1000mol.L-1 Fe4O5
【解析】
【详解】
I.根据流程中信息可知,2.15gX与适量硫酸反应得到黄色溶液为含有铁离子及硫酸根离子等的溶液,黄色溶液与足量氢氧化钠溶液作用生成红褐色氢氧化铁沉淀,氢氧化铁沉淀加
热后生成红棕色固体1.60g,即氧化铁
1.60
160/
g
g mol
=0.01mol,故X中含有0.02 molFe3+,质
量为0.02 mol56g/mol
=1.12g,与足量氢氧化钠溶液反应的溶液再与足量硝酸钡溶液反
应生成硫酸钡沉淀6.99g,即为
6.99g
233/g mol
=0.03mol,但硫酸根离子来自于所加硫酸,反
应所得溶液继续与足量硝酸酸化的硝酸银溶液反应得到白色沉淀氯化银2.87g,即为
2.87g 14
3.5/g mol =0.02mol ,故可推知X 中含有0.02molCl -,质量为0.02 mol 35.5g /mol ⨯=0.71g ,化合物X 含有三种元素,其中两种为非金属元素,且原子个数比为1:1,故另一非金属元素也为0.02 mol ,且质量为2.15g-1.12g-0.71g=0.32g ,则摩尔质
量为
0.32g 0.02mol
=16g/mol ,应为O 元素,故X 为FeOCl ; (1)X 的化学式是FeOCl ; (2)检验黄色溶液中金属阳离子Fe 3+的实验操作为:取少量黄色溶液置于洁净试管中,滴加几滴KSCN 溶液,若溶液呈血红色,则说明有Fe 3+;
(3)黄色溶液中加入铜片,铜片表面被腐蚀,反应生成Fe 2+和Cu 2+,对应的离子方程式是:2Fe 3+ + Cu= 2Fe 2+ + Cu 2+;
II .(4)黑色固体溶于盐酸后所得溶液中含有亚铁离子,遇酸性高锰酸钾溶液使其褪色,故判断滴定终点为:当最后一滴标准KMnO 4溶液滴入锥形瓶时,溶液恰好变浅紫(红)色,且半分钟内不变色;
(5)根据表中数据可知,滴定消耗的标准液的平均体积为20.00mL ,根据反应5Fe 2+ + MnO 4-+ 8H +=5Fe 3+ + Mn 2+ +4H 2O 可知,待测液中c(Fe 2+)
=2332.00010/20.0010/50.1000/20.0010/mol L mL L mL mol L mL L mL
---⨯⨯⨯⨯=⨯; (6)黑色固体中含有的Fe 2+物质的量为0.1000/0.10.01mol L L mol ⨯=,铁的总物质的量为0.02 mol ,则n(Fe 2+) : n(Fe 3+) =0.01 mol: 0.01 mol=1:1,该黑色固体的化学式用Fe x O y 形式表示,根据化合物各元素化合价代数和为0,则有
23222
x x y ⨯+⨯=,得x:y=4:5,Fe x O y 可表示为Fe 4O 5。
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>Fe2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑饱和食盐水HCl(氯化氢)先有白.色沉淀
...生成,,然后立刻变成灰绿色,最后变成红褐色
...2FeCO3Fe2O3+CO↑+CO2↑
【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2FeCO3Fe2O3+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;
2FeCO3Fe2O3+CO↑+CO2↑。
【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。
3.A、B、D是由常见的短周期非金属元素形成的单质,常温下A是淡黄色粉末,B、D是气体,F、G、H的焰色反应均为黄色,水溶液均显碱性,E有漂白性。
它们之间的转化关系如图所示(部分产物及反应条件已略去),回答下列问题:
(1)A所含元素在周期表中的位置为________________,C的电子式为________。
(2)A与H在加热条件下反应的化学方程式为__________________________。
(3)将A溶于沸腾的G溶液中可以制得化合物I,I在酸性溶液中不稳定,易生成等物质的量的A和E,I在酸性条件下生成A和E的离子方程式为___________________,I是较强还原剂,在纺织、造纸工业中作为脱氯剂,向I溶液中通入氯气可发生反应,参加反应的I和氯气的物质的量之比为1∶4,该反应的离子方程式为_____________。
(4)向含有0.4 mol F、0.1 mol G的混合溶液中加入过量盐酸,完全反应后收集到a L气体
C(标准状况),过滤,向反应后澄清溶液中加入过量FeCl3溶液,得到沉淀3.2 g,则
a=________L。
【答案】第三周期第ⅥA族 3S+6NaOH 2Na2S+Na2SO3+3H2O 2H+ +S2O32-
=S↓+ SO2↑+H2O 4Cl2+S2O32-+5H2O=8Cl-+2SO42-+10H+ 2.24
【解析】
【分析】
A、B、D是由常见的短周期非金属元素形成的单质,常温下A是淡黄色粉末,则A为S;
B、D是气体,均与硫单质反应,E为D与硫反应生成的有漂白性的物质,则D为O2,E为SO2,F、G、H的焰色反应均为黄色,均含有Na元素,水溶液均显碱性,结合转化关系可知,H为NaOH、G为Na2SO3,F为Na2S,B为H2,C为H2S,以此解答该题。
【详解】
根据上述分析可知:A为S,B为H2,C为H2S,D为O2,E为SO2,F为Na2S,G为
Na2SO3,H为NaOH。
(1)A是硫单质,S是16号元素,原子核外电子排布为2、8、6,根据原子结构与元素位置的关系可知S位于元素周期表第三周期ⅥA元素;C为H2S,属于共价化合物,S原子与2个H原子形成2对共用电子对,使分子中每个原子都达到稳定结构,电子式为;
(2)S单质与热的NaOH溶液发生歧化反应,生成Na2S和Na2SO3和水,根据原子守恒、电子守恒,可得反应的方程式为:3S+6NaOH2Na2S+Na2SO3+3H2O;
(3)S和沸腾Na2SO3得到化合物Na2S2O3,Na2S2O3在酸性条件下发生歧化反应生成S和
SO2,反应的离子反应方程式为:2H+ +S2O32-=S↓+ SO2↑+H2O,Cl2具有强氧化性,能把
S2O32-氧化成SO42-,Cl2被还原成Cl-,Na2SO3和Cl2的物质的量之比为1:4,即两者的系数为1:4,其离子反应方程式为4Cl2+S2O32-+5H2O=8Cl-+2SO42-+10H+;
(4)F为Na2S,G为Na2SO3,向含有0.4 mol Na2S、0.1 mol Na2SO3的混合溶液中加入过量HCl,发生反应:2S2-+SO32-+6H+=3S↓+3H2O,0.1 mol Na2SO3反应消耗0.2 mol Na2S,剩余0.2 mol的Na2S,反应产生0.2 mol H2S,取反应后的溶液加入过量FeCl3溶液,得到3.2 g沉淀,说明溶液中溶解了H2S,根据反应2Fe3++H2S =2Fe2++S↓+2H+,反应产生S的物质的量
n(S)=m 3.2?g
M32?g/mol
=0.1 mol,该反应消耗0.1 mol H2S,所以放出H2S气体的物质的量为
0.1 mol,其标准状况下的体积为V(H2S)=n·V m=0.1 mol×22.4 L/mol=2.24 L。
【点睛】
本题考查无机物推断,题中焰色反应及特殊反应为推断突破口,需要学生熟练掌握元素化合物的性质,(4)中计算为易错点、难点,学生容易认为混合物与盐酸反应得到硫化氢完全逸出,忽略溶液中溶解硫化氢,侧重考查学生的分析能力。
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 Si+2CO↑ 2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-︰N N︰ 4NH3+5O24NO +6H2O O=C=O C+4HNO3CO2↑+4NO2↑+4H2O
【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+2C Si+2CO↑,故答案为:SiO2+2C Si+2CO↑;
(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Cl 2,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:2Fe 2++Cl 2=2Fe 3++2Cl -,故答案为:2Fe 2++Cl 2=2Fe 3++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N 2,电子式为︰N N ︰,F 为O 2,E 为NO ,A 为NH 3,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:4NH 3+5O 2
4NO +6H 2O ,故答案为:︰N N ︰;4NH 3+
5O 24NO +6H 2O ; (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NO 2,可推知F 为HNO 3,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CO 2、C 为MgO 、D 为C 、E 为Mg (NO 3)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 +4HNO 3
CO 2↑+4NO 2↑+4H 2O ,故答案为:O =C =O ;C +4HNO 3CO 2↑+4NO 2↑+4H 2O 。
5.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。
6.已知A 为淡黄色固体,R 是地壳中含量最多的金属元素的单质,T 为生活中使用最广泛的金属单质,D 是具有磁性的黑色晶体,C 、F 是无色无味的气体,H 是白色沉淀,W 溶液中滴加KSCN 溶液出现血红色。
(1)物质A 的化学式为___,F 化学式为___;
(2)B 和R 在溶液中反应生成F 的离子方程式为___;
(3)H 在潮湿空气中变成M 的实验现象是___,化学方程式为___。
(4)A 和水反应生成B 和C 的离子方程式为___,由此反应可知A 有作为___的用途。
(5)M 投入盐酸中的离子方程式___。
【答案】Na 2O 2 H 2 2Al+2OH -+2H 2O=2AlO 2-+3H 2↑ 白色沉淀迅速变成灰绿色,最终变成红褐色 4Fe (OH )2+O 2+2H 2O=4Fe (OH )3 2Na 2O 2+2H 2O=4Na ++4OH -+O 2↑ 供氧剂 Fe (OH )3+3H +=Fe 3++3H 2O
【解析】
【详解】
A 为淡黄色固体,其能与水反应,则其为Na 2O 2;R 是地壳中含量最多的金属元素的单质,
则其为Al;T为生活中使用最广泛的金属单质,则其为Fe;D是具有磁性的黑色晶体,则其为Fe3O4;Na2O2与水反应生成NaOH和O2,所以C为O2;Al与NaOH溶液反应,生成偏铝酸钠和氢气,所以F为H2,B为NaOH;Fe3O4与盐酸反应,生成FeCl3、FeCl2和水,FeCl3再与Fe反应,又生成FeCl2,所以E为FeCl2;它与NaOH溶液反应,生成白色沉淀Fe(OH)2,它是H;Fe(OH)2在空气中被氧化为Fe(OH)3,它与盐酸反应生成FeCl3,它为W。
(1)物质A的化学式为Na2O2。
答案为:Na2O2
F化学式为H2。
答案为:H2
(2)NaOH和Al在溶液中反应生成H2的离子方程式为2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑。
答案为:2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑
(3)Fe(OH)2在潮湿空气中变成Fe(OH)3的实验现象是白色沉淀迅速变成灰绿色,最终变成红褐色。
答案为:白色沉淀迅速变成灰绿色,最终变成红褐色
化学方程式为4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3。
(4)Na2O2和水反应生成NaOH和O2的离子方程式为2Na2O2+2H2O=4Na++4OH-+O2↑。
答案为:2Na2O2+2H2O=4Na++4OH-+O2↑
由此反应可知A有作为供氧剂的用途。
答案为:供氧剂
(5)Fe(OH)3投入盐酸中的离子方程式Fe(OH)3+3H+=Fe3++3H2O。
答案为:Fe(OH)3+3H+=Fe3++3H2O
7.已知A、B、C、D、X、Y六种物质均由短周期元素组成,其中X为常见离子化合物,它们之间的转换关系如下图所示
(1)已知条件I和条件II相同,则该反应条件为____________________ 。
(2)物质X的电子式为_____________________ 。
(3)写出B与Ca(OH)2反应的化学方程式______________________________ 。
(4)写出X在条件II下反应生成B、C、D的离子方程式
_____________________________________________ 。
(5)写出实验室制B的化学方程式,并标出电子转移方向、数目
____________________________________________ 。
(6)请简述鉴定物质X的实验方法____________________________________。
【答案】通电2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O2Cl-
+2H2O电解2OH-+H2↑+Cl2↑(用双线桥表示也
可)用焰色反应检验Na+,用硝酸银和稀硝酸检验Cl-
【解析】
【分析】
X为离子化合物,左边为熔融液,右边为水溶液,说明X易溶于水,则只可能为NaCl、MgCl2。
若X为MgCl2,电解其水溶液,生成Mg(OH)2、H2、Cl2,电解其熔融液时,生成Mg、H2。
则B为Cl2,A为Mg,但Mg生成Mg(OH)2时,需要与水反应,而Mg与H2O 不反应,所以X只能为NaCl。
从而得出A为Na,B为Cl2,C、D为NaOH、H2中的一种,Y为H2O。
(1)已知条件I和条件II相同,则该反应条件为通电。
(2)物质X为NaCl,由此可写出其电子式。
(3)Cl2与Ca(OH)2反应,用于生产漂白粉。
(4)X为NaCl,在条件II下,电解氯化钠的水溶液,反应生成NaOH、Cl2、 H2。
(5)实验室制Cl2是利用MnO2与浓盐酸在加热条件下制得。
(6)鉴定物质NaCl时,既要鉴定Na+,又要鉴定Cl-。
【详解】
(1)已知条件I和条件II相同,则该反应条件为通电。
答案为:通电;
(2)物质X为NaCl,其电子式为。
答案为:;
(3)Cl2与Ca(OH)2反应,化学方程式为2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O。
答案为:2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O;
(4)X为NaCl,在条件II下,电解氯化钠的水溶液,反应的离子方程式为2Cl-
+2H2O2OH-+Cl2↑+H2↑。
答案为:2Cl-+2H2O2OH-+Cl2↑+H2↑;
(5)实验室制Cl2是利用MnO2与浓盐酸在加热条件下制得,表示电子转移方向和数目的方程式为。
答案为:
(用双线桥表示也可);
(6)鉴定物质NaCl时,既要鉴定Na+,又要鉴定Cl-,鉴定Na+用焰色反应,鉴定Cl-用硝酸银和稀硝酸。
答案为:用焰色反应检验Na+,用硝酸银和稀硝酸检验Cl-。
【点睛】
鉴定物质有别于鉴别物质,鉴别物质时,只需检验物质中所含的某种微粒,只要能让该物质与另一物质区分开便达到目的。
鉴定物质时,物质中所含的每种微粒都需检验,若为离子化合物,既需检验阳离子,又需检验阴离子,只检验其中的任意一种离子都是错误的。
8.某研究小组为了探究一种浅绿色盐X(仅含四种元素,不含结晶水,M(X)<908g⋅mol-1)的组成和性质,设计并完成了如下实验:
取一定量的浅绿色盐X进行上述实验,充分反应后得到23.3g白色沉淀E、28.8g红色固体G和12.8g红色固体H。
已知:①浅绿色盐X在570℃、隔绝空气条件下受热分解为非氧化还原反应;
②常温下B呈液态且1个B分子含有10个电子。
请回答如下问题:
(1)写出B分子的电子式___。
(2)已知G溶于稀硝酸,溶液变成蓝色,并放出无色气体。
请写出该反应的离子方程式为___。
(3)在隔绝空气、570℃温度下加热X至完全分解的化学反应方程式为___。
(4)一定条件下,NH3与黑色固体C发生氧化还原反应得到红色固体和气体丙(丙是大气主要成分之一),写出一个可能的化学反应方程式___。
【答案】 3Cu2O+14H++2NO3-=6Cu2++2NO↑+7H2O
Cu4(OH)6SO44CuO+SO3↑+3H2O↑ 3CuO+2NH3N2+3Cu2O+3H2O
【解析】
【分析】
浅绿色盐X在570℃、隔绝空气条件下受热分解为非氧化还原反应,得到A、B和黑色固体C,常温下B呈液态,且1个B分子含有10个电子,B为水;A和水反应生成的D能和氯化钡反应生成白色沉淀E,E只能为硫酸钡,则A为SO3,D为H2SO4;黑色固体C可能为四氧化三铁、氧化铜、碳等,黑色固体C隔绝空气在1000℃反应生成气体F和红色固体G,G能和硫酸反应生成红色固体和蓝色溶液应为氧化亚铜在酸性溶液中的歧化反应,
Cu2O+H2SO4=CuSO4+Cu+H2O,所以红色固体G为氧化亚铜,气体F为氧气,红色固体H为铜,蓝色溶液I为硫酸铜,黑色固体C为氧化铜,据此分析解答。
【详解】
(1)B为水,水是共价化合物,氢原子和氧原子之间以共价键结合,其电子式为
,故答案为:;
(2)红色固体G为氧化亚铜,Cu2O中+1价的铜被硝酸氧化,稀硝酸被还原成一氧化氮,反应的离子方程式为:3Cu2O+14H++2NO3-═6Cu2++2NO↑+7H2O,故答案为:
3Cu2O+14H++2NO3-═6Cu2++2NO↑+7H2O;
(3)根据上述分析,A为SO3, B为水,C为氧化铜,D为H2SO4,E为硫酸钡,F为氧气,G 为氧化亚铜,H为铜,I为硫酸铜。
23.3g白色沉淀E(硫酸钡)的物质的量为
n=
23.3g
233g/mol=0.1mol,浅绿色盐X中n(Cu)=0.4mol,n(S)=0.1mol,n(CuO)∶n(SO3)=1∶4,
仅含四种元素,不含结晶水,设化学式为:Cu4(OH)m SO4,Cu4(OH)m SO4
4CuO+SO 3↑+2
m H 2O ↑,根据氧元素守恒得:m=6,符合M(X)<908g•mol -1,则该反应流程为:X 在隔绝空气、570℃温度下加热Cu 4(OH)6SO 4 4CuO+SO 3↑+3H 2O↑,故答
案为:Cu 4(OH)6SO 4
4CuO+SO 3↑+3H 2O↑; (4)空气的主要成分为氧气、氮气,黑色固体C 为氧化铜,与氨气反应生成氮气,气体丙为氮气、铜(0价)或氧化亚铜(铜为+1价)和水,红色固体为铜或氧化亚铜,反应的化学方程式可能为:3CuO+2NH 3
N 2+3Cu+3H 2O 或3CuO+2NH 3N 2+3Cu 2O+3H 2O ,故答案为:3CuO+2NH 3
N 2+3Cu+3H 2O 或3CuO+2NH 3N 2+3Cu 2O+3H 2O 。
【点睛】
本题的易错点和难点为X 的确定,要注意根据流程图确定X 所含元素及其物质的量,结合M(X)<908g•mol -1确定,本题的另一个注意点为(4),要注意红色固体为铜或氧化亚铜,甚至可以为铜或氧化亚铜的混合物。
9.物质的转化关系如下图所示(有的反应可能在水溶液中进行)。
其中A 为气体化合物,甲可由两种单质直接化合得到,乙为金属单质,G 为酸,乙在G 的浓溶液中发生钝化。
若甲为淡黄色固体,D 、F 的溶液均呈碱性,用两根玻璃棒分别蘸取A 、G 的浓溶液并使它们接近,有大量白烟生成。
则
(1)A 的分子式是_________,甲的电子式是________。
(2)D 的溶液与乙反应的离子方程式是________________。
(3)若1.7gA 与O 2反应生成气态的B 和C 时放出22.67kJ 热量,写出该反应的热化学方程式:_______。
【答案】NH 3 2Al +2OH --+ 2H 2O == 2AlO 2--+ 3H 2↑ 4NH 3(g )+ 5O 2
(g )==4NO (g )+ 6H 2O (g ) △H =-906.8kJ·
mol -1 【解析】
【分析】
【详解】
物质的转化关系如下图所示(有的反应可能在水溶液中进行)。
其中A 为气体化合物,甲可由两种单质直接化合得到,乙为金属单质,G 为酸,乙在G 的浓溶液中发生钝化,则乙是铝或铁,G 是硝酸或硫酸。
用两根玻璃棒分别蘸取A 、G 的浓溶液并使它们接近,有大量白烟生成,所以A 是氨气,G 是浓硝酸。
氨气发生催化氧化生成NO 和水,若甲为淡黄色固体,所以甲是过氧化钠。
乙能与D 反应生成F ,且D 、F 的溶液均呈碱性,所以B 是水,D 是氢氧化钠,乙是铝,F 是偏铝酸钠。
C 是NO ,E 是NO 2,NO 2溶于水生成硝酸。
(1)根据以上分析可知A的分子式是NH3,过氧化钠的电子式是。
(2)D的溶液与乙反应的离子方程式是2Al +2OH--+ 2H2O ="=" 2AlO2--+ 3H2↑。
(3)若1.7gA与O2反应生成气态的B和C时放出22.67kJ热量,其中氨气是
1.7g÷17g/mol=0.1mol,则4mol氨气反应放出的热量是22.67kJ×40=906.8kJ,因此该反应的热化学方程式为4NH3(g)+ 5O2(g)=4NO(g)+ 6H2O(g)△H=-
906.8kJ·mol-1。
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↑ 。