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2014高考化学一轮复习 特色训练3 以框图为背景的无机综合推断


特色训练 3

以框图为背景的无机综合推断

1.已知 A、B、C、D 是中学化学的常见物质,且 A、B、C 均含有同一种元素。 在一定条件下它们之间的相互转化关系如图所示(部分反应中的 H2O 已略去)。

请回答下列问题: (1)若 A 可用于自来水消毒, 是生产、 D 生活中用量最大、 用途最广的金属单质, 加热蒸

干 B 的溶液不能得到 B,则 B 的化学式可能是__________;工业上制取 A 的离子方程式为___________________________________________。 (2)若 A 是一种碱性气体,常用作制冷剂,B 是汽车尾气之一,遇空气会变色, 则反应①的化学方程式为_______________________________________ ______________________________________________________________。 (3)若 D 是氯碱工业的主要产品之一,B 有两性,则反应②的离子方程式是 _______________________________________________________________。 (4)若 A、C、D 都是常见气体,C 是导致酸雨的主要气体,则反应③的化学方程 式为________________________________________________________。 某同学将搜集到的一定量的酸雨保存在密闭容器中,每隔一定时间测酸雨的 pH,发现在起始一段时间内,酸雨的 pH 呈减小趋势,用离子方程式解释原因: __________________________________________________________ ________________________________________________________________。 解析 (1)氯气常用于自来水消毒,则 A 为 Cl2;铁是使用最广泛的金属单质,D 是铁,则 B 为 FeCl3、C 是 FeCl2。(2)碱性气体为 NH3,汽车尾气中遇空气变色 的气体是 NO。(3)常见的两性物质是 Al2O3 和 Al(OH)3,D、C 分别为 NaOH 和 NaAlO2,故 B 为 Al(OH)3。(4)导致酸雨的主要气体是 SO2,A 与 SO2 均含有硫 元素,且二者反应生成硫单质,故 A 为 H2S。酸雨的主要成分是 H2SO3,在放 置过程中被氧化为 H2SO4,酸性增强。 答案 (1)FeCl3 电解 2Cl-+2H2O=====2OH-+Cl2↑+H2↑

催化剂 (2)4NH3+5O2 ===== 4NO+6H2O △ (3)Al(OH)3+OH-===AlO-+2H2O 2 (4)2H2S+SO2===3S↓+2H2O 2H2SO3+O2===4H++2SO2- 4 2.右图表示某系(某些产物和反应条件已略去)。 化合物 B 在常 温常压下为气体,B 和 C 的相对分子质量之比为 4∶5,化 合物 D 是重要的工业原料。 (1)写出 A 在加热条件下与 H2 反应的化学方程式: ________________________________________________________________; (2)写出 E 与 A 的氢化物反应生成 A 的化学方程式: ______________________________________________________________; (3) 写 出 一 个 由 D 生 成 B 的 化 学 方 程 式 :

________________________________________________________________ _______________________________________________________________; (4)将 5 mL 0.10 mol· -1 的 E 溶液与 10 mL 0.10 mol· -1 的 NaOH 溶液混合。 L L ① 写 出 反 应 的 离 子 方 程 式 :

______________________________________________________________; ②反应后溶液的 pH________7(填“ 大于”“小于 ”或“等于”),理由是 _______________________________________________________________; ③加热反应后的溶液,其 pH________(填“增大”“不变”或“减小”),理由 是____________________________________________________。 解析 常见的固体单质除了金属之外还有 B、C、Si、P、S、I2,而能在空气中 反应生成气体化合物的只有 C、S。由 A 在加热条件下可与氢气反应,B、C 的 相对分子质量之比为 4∶5,确定 A 是单质硫,因为 SO2 和 SO3 的相对分子质量 之比恰好为 4∶5,硫酸是重要的工业原料,化合物 E 应为 H2SO3。将 5 mL 0.10 mol· -1 的 E(H2SO3)溶液与 10 mL 0.10 mol· -1 的 NaOH 溶液混合,两者恰好完 L L 全反应,所得溶液为 Na2SO3 溶液,由于 SO2-+H2O? ? HSO-+OH-,所以溶 3 3 液显碱性。根据水解的特点可知加热溶液可以促进水解。

△ 答案 (1)S+H2=====H2S (2)H2SO3+2H2S===3S↓+3H2O △ (3)C+2H2SO4(浓)=====CO2↑+2SO2↑+2H2O(其他合理答案也可) (4)①H2SO3+2OH-===SO2-+2H2O ②大于 3 液呈碱性 ③增大 增大 3.(2012· 四川理综,26)下列框图中的字母分别代表一种常见的物质或其溶液,相 互之间的转化关系如下图所示(部分产物及反应条件已略去)。已知 A、B 为气态 单质,F 是地壳中含量最多的金属元素的单质;E、H、I 为氧化物,E 为黑色固 体,I 为红棕色气体;M 为红褐色沉淀。 Na2SO3 是强碱弱酸盐, 水解后溶

水解是吸热反应,加热促使 SO2-水解程度增大,因而 pH 3

请回答下列问题: (1)B 中所含元素位于周期表中第________周期,________族。 (2)A 在 B 中 燃 烧 的 现 象 是

_______________________________________________________________。 (3)D+E― →B 的反应中,被氧化与被还原的物质的物质的量之比是________。 (4)G + J― →M 的 离 子 方 程 式 是

_______________________________________________________________。 (5)Y 受热分解的化学方程式是_____________________________________。 解析 解题的关键是利用物质的颜色进行突破。I 为红棕色气体氧化物,一定是 NO2;M 为红褐色沉淀,一定是 Fe(OH)3;F 是地壳中含量最多的金属元素的单 质,一定是 Al;X 电解生成三种物质,其中 A、B 是气态单质且能反应生成 D, 猜测是电解 NaCl 溶液, 生成的 H2 和 Cl2 反应生成 HCl, 盐酸能与黑色固体 E(氧 化物)反应生成气体 B,则 E 应是 MnO2,B 是 Cl2,则 A 是 H2。NO2 与 H2O 反 应生成 HNO3(N),HNO3 和 Fe(OH)3 反应生成 Fe(NO3)3(Y),Fe(NO3)3 可分解生

成 Fe2O3(H),Fe2O3 与 HCl 反应生成 FeCl3(J),NaOH(C)与 Al 反应生成 Na[Al(OH)4](G) , Fe3 + 和 [Al(OH)4] - 可 以 发 生 水 解 相 互 促 进 反 应 生 成 Fe(OH)3(M)。 答案 (1) 三 ⅦA (2) 产 生 苍 白 色 火 焰 (3)2∶1 (4)3[Al(OH)4] - + Fe3 +

===3Al(OH)3↓+Fe(OH)3↓ △ (5)4Fe(NO3)3=====2Fe2O3+12NO2↑+3O2↑ 4.已知 A~K 均为中学化学的常见物质,它们之间的转化 关系如下图所示,其中 A、D 为金属单质,反应过程中 生成的水及其他部分产物已略去。

请回答以下问题: (1)B 的主要用途是______________(填一项),C 的化学式为__________。 (2)E 中 阳 离 子 的 结 构 示 意 图 为 ____________ , CO2 的 电 子 式 为 ________________。 (3) 向 F 中 通 入 足 量 CO2 生 成 K 的 离 子 方 程 式 是

_________________________________________________________________ _______________________________________________________________。 (4)J 在 工 业 上 可 用 于 净 水 , 其 原 理 是

_______________________________________________________________ (用离子方程式表示)。 (5) 写 出 H 在 空 气 中 生 成 I 的 化 学 方 程 式

_____________________________________________________________。

解析 由 I 为红褐色固体,可知其为 Fe(OH)3,从而可知 H 为 Fe(OH)2,J、B 分别为 FeCl3、Fe2O3,G、D 分别为 FeCl2、Fe;A 为金属,高温条件下能将 Fe 置换出来, 则可知 A 为 Al, 从而可知 C 为 Al2O3, F、 分别为 AlCl3、 E、 K NaAlO2、 Al(OH)3。 答案 (1)作颜料(其他合理答案也可) Al2O3 ‥ ‥ ︰ O ︰︰C︰︰ O ︰

(2)

(3)AlO-+CO2+2H2O===Al(OH)3↓+HCO- 2 3 (4)Fe3++3H2O? ? Fe(OH)3(胶体)+3H+ (5)4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3 5.有一化合物 X,可发生如下的转化关系(部分反应物、生成物省略)。其中 B、D、 E、F 均为无色气体,W、K 为常见的金属单质,C 为难溶于水的红褐色固体。 在混合液中加入 BaCl2 溶液可生成不溶于稀盐酸的白色沉淀,H 和 W 反应可放 出大量的热。

(1)X

中 滴 入 过 量

NaOH

溶 液 的 离 子 方 程 式 为

_______________________________________________________________。 (2)I 和 水 反 应 生 成 G 的 化 学 方 程 式 为

_______________________________________________________________。 (3)I 转 化 为 G 的 反 应 中 , 当 有 2 mol G 生 成 时 , 转 移 的 电 子 数 为 _______________________________________________________________。 (4) 引 发 H 和 W 反 应 的 操 作 是

________________________________________________________________ _______________________________________________________________。 解析 根据 C 为难溶于水的红褐色固体可得 C 为 Fe(OH)3, 为 Fe(OH)2, 中 A X

含有 Fe2+、H 为 Fe2O3,根据 W 为常见金属单质,且 H 和 W 反应能放出大量 的热可判断该反应为铝热反应。根据 B、D、F 均为气体,且 B 和 D 反应的产 物 F 又能和 D 发生反应,可推知该过程是连续氧化的过程,D 是 O2,气体 B 是 X 溶液中加碱后的产物,结合前面分析可推知 B 是 NH3。 △ 答案 (1)Fe2++NH++3OH-=====Fe(OH)2↓+NH3↑+H2O 4 (2)3NO2+H2O===2HNO3+NO (3)2NA(或 2× 6.02×1023) (4)在 Fe2O3 和 Al 的均匀混合物上面加少量 KClO3 后,插上镁条并点燃 6.现有短周期元素构成的 3 种单质甲、乙、丙,它们在一定条件下能发生如下变 化,部分产物已略去。

(1)若反应①可在常温下进行,则 A 的电子式为________。若反应①需在加热条 件下进行,则反应①的化学方程式为 _______________________________________________________________。 (2)反应②的化学方程式为________, 该反应是________(填“放热”或“吸热”) 反应。 (3)从 C 溶液中得到 C 需经过两步操作: 先从 C 溶液中得到晶体, 再将得到的晶 体转化为 C。从 C 溶液中得到晶体的过程被称为________,将得到的晶体转化 为 C 的实验条件是_____________________________________。 (4)反应③中氧化剂与还原剂的物质的量之比为________。 解析 在元素化合物中涉及 MnO2 的反应主要有 3 种类型,一是 MnO2 分别作 为 H2O2 和 KClO3 生成 O2 的催化剂, 二是作为氧化剂和浓盐酸反应生成 Cl2, 三 是铝热反应中用来生成 Mn, 本题就是把这 3 个反应组合成框图综合考查元素化 合物知识。由题中转化关系可知 A 可能是 H2O2,也可能是 KClO3,甲是 O2, 乙是 Al,B 是 Al2O3,E 是 HCl,丙是 Cl2,C 是 AlCl3。由此可得答案。

MnO2 ‥ ‥ 答案 (1)H︰ O ︰ O ︰H 2KClO3=====2KCl+3O2↑ △ ‥ ‥ 高温 (2)4Al+3MnO2=====3Mn+2Al2O3 (3)结晶 (4)1∶2 放热

在 HCl 气流中加热(只答加热不正确)


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