2020-2021高考化学——高无机综合推断的综合压轴题专题复习附答案解析

2020-2021高考化学——高无机综合推断的综合压轴题专题复习附答案解析

一、无机综合推断

1．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，

在标况下体积为672 mL，即

3

67210

22.4/

L

L mol

-

⨯

= 0.03 mol，则易知A为0.03 mol，其摩尔质量为

2.52 0.03g

mol

= 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。

2．某盐A是由三种元素组成的化合物，且有一种为常见金属元素，某研究小组按如下流程图探究其组成：

请回答：

(1)写出组成 A的三种元素符号______。

(2)混合气体B的组成成份______。

(3)写出图中由C转化为E的离子方程式______。

(4)检验E中阳离子的实验方案______。

(5)当A中金属元素以单质形式存在时，在潮湿空气中容易发生电化学腐蚀，写出负极的电极反应式______。

【答案】Fe、O、S SO2和SO3 Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O 取少量E溶液于试管中，滴加几滴KSCN溶液，若溶液变为血红色，则说明E中阳离子为Fe3+ Fe-2eˉ=Fe2+

【解析】

【分析】

由红棕色固体溶于盐酸得到棕黄色溶液，可知C为氧化铁、E为氯化铁溶液，说明A中含

有铁元素和氧元素，1.6g氧化铁的物质的量为 1.6g

160g/mol

=0.01mol；由气体B与足量氯化钡溶液反应生成白色沉淀可知，白色沉淀D为硫酸钡、气体B中含有三氧化硫，由硫原子个数

守恒可知，三氧化硫的物质的量为 2.33g

233g/mol

=0.01mol，气体B的物质的量为

0.448 22.4/L

L mol

=0.02mol，由A是由三种元素组成的化合物可知，A中含有硫元素、气体B为二

氧化硫和三氧化硫的混合气体，二氧化硫的物质的量为（0.02—0.01）mol=0.01mol，m （SO3）+m（SO2）+m（Fe2O3）=0.01mol×80g/mol+0.01mol×64g/mol+1.6g=3.04g，说明A 中nFe）：n（S）：n（O）=1：1：4，则A为FeSO4。

【详解】

（1）由分析可知，A为FeSO4，含有的三种元素为Fe、O、S，故答案为：Fe、O、S；

（2）由分析可知，三氧化硫的物质的量为 2.33g

233g/mol

=0.01mol，气体B的物质的量为

0.448 22.4/L

L mol

=0.02mol，由A是由三种元素组成的化合物可知，A中含有硫元素、气体B为二氧化硫和三氧化硫的混合气体，故答案为：SO2和SO3；

（3）C 为氧化铁、E 为氯化铁溶液，氧化铁与盐酸反应生成氯化铁和水，反应的离子方程式为Fe 2O 3+6H +=2Fe 3++3H 2O ，故答案为：Fe 2O 3+6H +=2Fe 3++3H 2O ；

（3）E 为氯化铁溶液，检验铁离子的实验方案为可取少量E 溶液于试管中，滴加几滴KSCN 溶液，若溶液变为血红色，则说明E 中阳离子为Fe 3+，故答案为：取少量E 溶液于试管中，滴加几滴KSCN 溶液，若溶液变为血红色，则说明E 中阳离子为Fe 3+；

（5）铁在潮湿空气中容易发生电化学腐蚀，铁做原电池的负极，失去电子发生氧化反应生成亚铁离子，电极反应式为Fe-2eˉ=Fe 2+，故答案为：Fe-2eˉ=Fe 2+。

【点睛】

注意从质量守恒的角度判断A 的化学式，把握二氧化硫的性质、铁离子检验为解答的关键。

3．为探究某无结晶水的正盐X(仅含有两种短周期元素)的组成和性质，设计并完成下列实验。(气体体积已转化为标准状况下的体积)

已知：B 是空气的主要成分之一；C 是一种强碱，且微溶于水 ，载人宇宙飞船内常用含 C 的过滤网吸收宇航员呼出的CO 2，以净化空气；D 遇湿润的红色石蕊试纸变蓝。

(1)X 的化学式为 __________________ 。

(2)图中B 的组成元素在元素周期表中的位置是______________。

(3)A 的电子式为 ____________。

(4)X 受热分解转变成 A 和 B 的化学反应方程式为 ____________。

【答案】LiN 3 第2周期VA 族

3LiN 3ΔLi 3N+4N 2↑ 【解析】

【分析】

B 是空气的主要成分之一，B 为氮气或氧气；

C 是一种强碱，且微溶于水，C 为LiOH ，载人宇宙飞船内常用含 C 的过滤网吸收宇航员呼出的CO 2，以净化空气，LiOH 与反应生成Li 2CO 3；

D 遇湿润的红色石蕊试纸变蓝，D 是NH 3，确定B 为氮气，NH 3是2.24L 合0.1mol ，A 中N 为14g·mol －1×0.1mol=1.4g 。A 为Li 3N ，3.5g 中Li 为3.5-1.4=2.1g ，14.7gX 中Li 为 2.1g ，n(Li)=1

2.17?g g mol -=0.3mol ，n(N)=114.7 2.114?g g g mol --=0.9mol,n(Li)：n(N)=0.3:0.9=1:3，X 的化学式为：LiN 3。

【详解】

（1）由分析可知：X 的化学式为LiN 3。故答案为：LiN 3；