资源简介

本资料来自于资源最齐全的２１世纪教育网www.21cnjy.com
2011届高考化学二轮专题复习学案：3.3 无机物的转化与推断（新课标）
【考纲点击】
常见金属元素、非金属元素知识的综合应用。
【核心要点突破】
解答无机推断题的分析方法
说明：
无机框图推断题是高考试卷中的主流题型之一，旨在考察考生的知识系统性和思维灵活性。解此类题必须具备扎实的基础知识网络结构，更重要的是要善于捕捉解题的突破口即“题眼”，善于从众多的信息中“切中要害”再“顺藤摸瓜”解题。常见的几类题眼：
1.特殊颜色
（1）黄色
黄色：AgI、Ag3PO4、P4(黄磷)、溴水（黄→橙）、FeS2、Al2S3、甲基橙在弱酸性、中性或碱性环境中、某些蛋白质加浓硝酸。
淡黄色：S、Na2O2、TNT、PCl5、AgBr、浓HNO3（混有NO2）、浓HCl（混有Fe3＋）、（混有NO2）。
灰黄色：Mg3N2
棕黄色：FeCl3溶液、碘水（深黄→褐）。
（2）黑色：CuS、Ag2S、Cu2S、HgS（黑色或红色）、FeS、FeO、Fe3O4、MnO2、CuO、Ag2O、I2（紫黑色）、Si（灰黑色）、C、Ag（粉末）、KMnO4(固体)、石油。
（3）绿色：CuCl2溶液、Cu2(OH)2CO3、FeSO4·7H2O（浅绿色）、F2（淡黄绿色）、Cl2（黄绿色）、氯水（淡黄绿色）。
（4）红色：Cu2O、Cu、甲基橙在酸性环境中、紫色石蕊试液在酸性环境中、酚酞在碱性环境中、品红试液、Fe(SCN)2＋、Br2（深红棕）、红磷（暗红）、Br2的CCl4溶液（紫红）、苯酚被空气氧化（粉红）。
（5）棕色：固体FeCl3、固体CuCl2、NO2（红棕）、Fe2O3（红棕）。
（6）紫色：KMnO4溶液、I2的CCl4溶液。
（7）灰色：As、Sn、Fe3C。
（8）褐色：碘酒、2Fe2O3·3H2O、Fe(OH)3（红褐）。
（9）蓝色：CuSO4·5H2O、Cu(OH)2、淀粉遇碘、紫色石蕊试液加碱、Cu2+的稀溶液。
2.常见规律
（1）10电子
10电子分子：NH3、CH4、HF、H20
10电子阴离子：OH一、NH 2－、F一、02－、N3—
10电子阳离子：NH4＋、H30＋、Na＋、Mg2＋、A13+
（2）18电子
18电子分子：PH3、SiH4、H2S、HCl、C2H6、H202、F2、CH3OH、CH3F
18电子离子：Cl一、S2一、K＋、Ca2+、HS一
（3）三个常温液态
唯一的非金属液体单质：Br2 唯一的液态金属：Hg
常温下的液态化合物H20、H2S04、HNO3等
（4）5个催化。
①氨的合成；②氨的催化氧化；③S02氧化成SO3；④H2O2的分解；⑤ KClO3的受热分解。
（5）7个高温
①合成氨；②水煤气；③铁与水(气)；④还原性物质(H2、CO、C)与金属氧化物、非金属氧化物(C02、SiO2)；⑤CaCO3的受热分解；⑥煅烧硫铁矿；⑦铝热反应；⑧硅酸盐工业。
（6）4个化工
①硫酸的工业制法；②合成氨工业；③氯碱工业；④硅酸盐工业。
（7）气体
①有刺激性气味的气体：HCI、HBr、NH3、SO2、H2S、NO、NO2
②无色无味的气体：H2、O2、N2、CO2、CO、CH4、C2H2
③有颜色有刺激性气味的气体：C12、NO2
④使品红褪色、加热后恢复的是SO2
⑤使湿润的红色石蕊试纸变蓝的是NH3
⑥使湿润的Pb(Ac)2试纸变黑的是H2S
⑦在空气中燃烧呈蓝色的气体有：H2、H2S、CH4、CO
⑧能与水反应的是C12、F2、NO2
（8）钠元素的焰色反应呈黄色；钾元素的焰色反应呈紫色。
（9）受热分解成三种物质的有：碳酸氢盐、碳酸铵、KMnO4、Cu2(OH)2CO3、铜之后的硝酸盐。
（10）既能溶于强酸又能溶于强碱的是：
①单质：Al、Zn、Be
②氧化物：A12O3、ZnO、BeO
③氢氧化物：Al(OH)3、Zn(OH)2、Be(OH)2
④酸式弱酸强碱盐
⑤弱酸的铵盐
（11）只溶于强碱不溶于强酸的是：Si
（12）二个电解：电解氯化钠、电解熔融的氧化铝。
（13）不溶于强酸的是：AgCl、BaSO4、H2SiO3、CuS。
（14）不溶于氨水但溶于NaOH或不溶于CO2但 溶于盐酸的是Al(OH)3。
（15）加过量盐酸后得到胶状沉淀的是硅酸盐。
（16）先加盐酸沉淀，后又溶解的是NaAlO2；先加NaOH沉淀，后又溶解的是A1C13
（17）结构规律：
①最外层电子数等于次外层电子数的元素：Be、Ar；
②最外层电子数是次外层电子数2倍的元素是：C；3倍的是O；4倍的是Ne；
③电子层数与最外层电子数相等的元素：H、Be、Al；
④电子总数为最外层电子数2倍的元素：Be；
⑤次外层电子数是最外层电孚数2倍的元素：Si。
（18）具有漂白性的是：O3、H2O2、C1O2、Na2O2、HCIO、SO2、C(活性碳)。
（19）使淀粉溶液变蓝的是I2，能使湿润的KI一淀粉试纸变蓝的气体是Cl2、Br2蒸气、NO2。
3.特征反应
（1）同一元素的气态氢化物和气态氧化物反应，生成该元素的单质和水，元素可能是硫或氮。
（2）同一元素的气态氢化物和最高价氧化物对应的水化物化合，生成盐的元素一定是氮。
（3）两溶液混合生成沉淀和气体，这两种溶液的溶质可能分别是①Ba(OH)2与(NH4)2SO,；②可溶性铝盐与可溶性金属硫化物或可溶性碳酸盐或碳酸氢盐；③可溶性铁盐与可溶性碳酸盐或碳酸氢盐；④硫代硫酸盐与强酸(如盐酸、稀H2S04等)。
（4）既能与酸反应，又能与碱反应的物质可能是Al、A1203，Al(OH)3，氨基酸，弱酸的铵盐、弱酸的酸式盐等。
（5）既能与强酸反应放出气体又能与强碱反应放出气体，常见的物质有：AI，弱酸的铵盐[如(NH4)2C03、NH4HC03、(NH4)2SO3、(NH4)2S、NH4HS等]。
（6）在水中分解生成气体和难溶物或微溶物的物质可能是A12S3、Mg3N2、CaC2等。
（7）与水接触放出气体的常见物质有：Li、Na、K、Na202、F2等。
（8）A物质加到B物质中，先生成沉淀，后沉淀又溶解，A、B可能分别是CO2与Ca(OH)2、NaOH与铝盐、NH3与AgN03、HCI与NaAl02、稀盐酸与Fe(OH)2胶体等。
（9）使溴水褪色的物质有H2S、SO2、不饱和烃类、活泼金属、碱类等。
4.特殊的实验现象
（1）H2在C12中燃烧呈苍白色火焰。
（2）钠元素焰色反应为黄色；钾元素焰色反应为紫色(透过蓝色钴玻璃)。
（3）遇酚酞变红的气体必是氨气。
（4）在空气中迅速由无色变为红棕色的气体是NO。
（5）使品红褪色的气体可能是C12或S02，物质可能是次氯酸盐NaCIO、Ca(CIO)2、氯水、Na202等。
（6）在C12中燃烧生成白色烟雾的是磷。
（7）遇HCl生成沉淀，可能是：S2O32-、Ag+、 SiO32-、AlO2-
（8）遇H2SO4生成沉淀，可能是：Ba2+、Ca2+、S2O32-、SiO32-、AlO2-
遇BaCl2生成不溶于硝酸的白色沉淀，可能是：SO42-、Ag+、 SO32-
（9）具有臭鸡蛋气味的气体H2S，与H2S反应生成淡黄色沉淀的气体有Cl2、O2、SO2、NO2
（10）能使品红溶液褪色的气体可能是：Cl2、SO2，物质可能有：NaClO、Ca(ClO)2等次氯酸盐、氯水、过氧化钠、过氧化氢、活性碳等
5.推断中的“框式语”[来源:21世纪教育网
（1）框式语（酸、碱、羧酸或醇）
破译 该框式语说明A中的某元素能连续被氧化，A一般为含有可变化合价元素的物质。符合此条件的常见物质有：
（2）框式语
破译 该框图表明A既能与酸反应，又能与碱反应。符合此条件的A常见的有AlO、Al(OH)等两性物质、弱酸的酸式盐、弱酸的铵盐、氨基酸、蛋白质等。
若B、C均为气体，则A必为挥发性弱酸的铵盐，如(NH4)2CO3或NH4HCO3；(NH4)2S或NH4HS；(NH4)2SO3或NH4HSO3等。若B、C均为H2时，A必为Al。
（3）框式语：A（或A和B）C（C和D）
破译 该框式语的主要特征是催化剂，中学教材中符合此条件的反应主要有：
（4）框式语：A→B＋C＋D
破译 符合该框式语的反应有
（5）框式语：化合物甲＋单质A化合物乙＋单质B
破译 该框式语表示物质间发生了置换反应。置换反应的常见类型有：
①金属单质置换出金属单质，如：Fe＋CuSO4＝Cu＋FeSO4
②非金属单质置换出非金属单质，如：Cl2＋2KI＝2KCl＋I2
③金属单质置换出非金属单质，如：2Na＋2H2O＝2NaOH＋H2
2Mg＋CO2＝2MgO＋C
④非金属单质置换出金属单质，如：H2＋CuO＝Cu＋H2O
（6）框式语 化合物甲＋化合物乙→单质A＋化合物丙
破译 符合该框式语的主要反应类型有：
（7）框式语 化合物A＋化合物B→气态化合物C＋化合物D
破译 符合该框式语的反应有：
①Mg3N2、Al2S3、CaC2等与水的反应，如Al2S3＋6H2O＝2Al(OH)3+3H2S
②Al3＋、Fe3＋和HCO3－（CO32－）、HS－（S2－）等双水解反应，如：
Al3＋＋3HCO－＝Al(OH)3＋3CO2
③铵盐与强碱共热制NH3的反应。如：2NH4Cl＋Ca(OH)2＝CaCl2＋2NH3＋2H2O
④难挥发性酸制易挥发性酸的反应，如：NaCl＋H2SO4(浓)＝NaHSO4＋HCl
（8）典型置换反应
（9）三角转化
（10）受热分解产生2种或3种气体的反应：
（1）铵盐
（2）硝酸盐
（11）特征网络：
（1）
①
②
③
④
（2）A—
A为弱酸的铵盐：(NH4)2CO3或NH4HCO3；(NH4)2S或NH4HS；(NH4)2SO3或NH4HSO3
【典题训练】（2010·浙江高考·T8·6分）有X、Y、Z、W、M五种短周期元素，其中X、Y、Z、W同周期， Z、M同主族； X+与M2-具有相同的电子层结构；离子半径：Z2-＞W-；Y的单质晶体熔点高、硬度大，是一种重要的半导体材料。下列说法中，正确的是
A．X、M两种元素只能形成X2M型化合物
B．由于W、Z、M元素的氢化物相对分子质量依次减小，所以其沸点依次降低
C.元素Y、Z、W的单质晶体属于同种类型的晶体
D.元素W和M的某些单质可作为水处理中的消毒剂
【命题立意】本题主要以元素的推断为背景，考查了元素位置的判断、离子半径大小的比较、氢键、晶体的类型及物质的性质等，是典型的学科内综合试题。
【思路点拨】解答本题的突破口是“Y的单质晶体的性质”，由此进而推断出其他元素。
【规范解答】选D。
由“Y为短周期元素”及“Y的单质晶体熔点高、硬度大，是一种重要的半导体材料”知，Y为Si元素；则X、Y、Z、W为第3周期元素，由X原子形成的离子符号及“X+与M2-具有相同的电子层结构”知，X为Na元素、M为O元素；由“Z、M同主族”知，Z为S元素；由“离子半径：Z2-＞W-”知，W为Cl元素。X、M两种元素可形成X2M、X2M2型化合物，故A项错误；在W、Z、M元素的氢化物中，由于M元素的氢化物中存在氢键，其沸点最高，故B项错误；元素Y、Z、W的单质晶体分别属于原子晶体、分子晶体、分子晶体，故C项错误；由于Cl2、O3都具有强氧化性，可作为水处理中的消毒剂，故D项正确。
【高考真题探究】
（2010·江苏高考·T13·4分）已知A、B、C、D、E是短周期中原子序数依次增大的5种主族元素，其中元素A、E的单质在常温下呈气态，元素B的原子最外层电子数是其电子层数的2倍，元素C在同周期的主族元素中原子半径最大，元素D的合金是日常生活中常用的金属材料。下列说法正确的是
A．元素A、B组成的化合物常温下一定呈气态
B．一定条件下，元素C、D的最高价氧化物对应的水化物之间能发生反应
C．工业上常用电解法制备元素C、D、E的单质
D．化合物AE与CE含有相同类型的化学键
【命题立意】本题将元素推断和元素化合物知识相结合，考查学生的推理能力和相关元素化合物知识。
【思路点拨】结合题给信息推断出五种元素，再判断各选项是否正确。
【规范解答】选BC。
“B的原子最外层电子数是其电子层数的2倍”，则B可能为碳或硫，“C在同周期的主族元素中原子半径最大”则C可能为锂或钠，又“A、B、C、D、E原子序数依次增大”则B为碳，C为钠；元素D的合金是日常生活中常用的金属材料，则D为Al；E为第三周期且单质为气体，则E为Cl；A原子序数小于B（碳）且单质为气体，故A为H。所以A、B、C、D、E五种元素分别为氢、碳、钠、铝、氯。A项，A、B组成的化合物为烃类，碳原子较多的烃在常温下可能为液态或固态，A项错；B项，C、D的最高价氧化物对应的水化物分别为氢氧化钠和氢氧化铝，可以相互反应，B项正确；C项，C（钠）、D（铝）、E（氯）的单质通常用电解法制备，C项正确；D项，AE（氯化氢）与CE（氯化钠）所含有化学键类型不同，D项错误。
（2010·海南高考·T11·4分）短周期元素X、Y、Z所在的周期数依次增大，它们的原子序数之和为20，且Y2—与Z+核外电子层的结构相同。下列化合物中同时存在极性和非极性共价键的是
A．Z2Y B．X2Y2 C．Z2Y2 D．ZYX
【命题立意】本题考查了元素周期表的结构、短周期元素在周期表中的位置、原子的核外电子排布、离子键、共价键的概念及分类。
【思路点拨】首先根据题目信息，确定元素X、Y、Z在周期表中的位置，即确定X、Y、Z代
表何种元素，再分析它们形成的化合物含有的化学键的种类。
【规范解答】选B。
短周期元素X、Y、Z所在的周期数依次增大，故X、Y、Z所在的周期分别是第1周期、第2周期和第3周期，又因为Y2—与Z+核外电子层的结构相同，所以Y是O元素，Z为Na元素，根据它们的原子序数之和为20，可知X的原子序数为20－8－11=1，即H元素；A、B、C、D四项中的物质及含有的化学键如下表：
选项 A B C D
物质 Na2O H2O2 Na2O2 NaOH
含有的化学键 离子键 极性键和非极性键 离子键和非极性键 离子键和极性键
故只有B项符合题意。
(2010·新课标全国卷·T26·14分) 物质A～G有下图所示转化关系（部分反应物、生成物没有列出）.其中A为某金属矿的主要成分，经过一系列反应可得到B和C，单质C可与E的浓溶液发生反应，G为砖红色沉淀.
请回答下列问题：
⑴写出下列物质的化学式：B SO2 、E H2SO4 、G　　　Cu２O　　;
⑵利用电解可提纯C物质，在该电解反应中阳极物质是　　粗铜　　　，阴极物质是　精铜　　，电解质溶液是　CuSO4溶液　；
⑶反应②的化学方程式是Cu＋2H2SO4（浓）CuSO4＋SO2↑＋2H2O;
⑷将0.23 mol B和0.11 mol氧气放入容积为1 L的密闭容器中，发生反应①，在一定温度下，反应达到平衡，得到0.12 mol D.则反应的平衡常数K＝23.8 mol－1L。若温度不变，再加入0.50 mol氧气后重新达到平衡，则B的平衡浓度减小。（填“填大”、“不变”或“减小”），氧气的转化率降低（填“升高”、“不变”或“降低”），D的体积分数减小（填“增大”、“不变”或“减小”）。
【命题立意】本题通过框图推断的形式,主要考查铜及其化合物的性质及电解精炼、化学平衡的有关知识。
【思路点拨】G为砖红色沉淀为本题的突破口。
【规范解答】G为砖红色沉淀，说明G是Cu２O，框图中F和NaOH、葡萄糖共热生成砖红色沉淀Cu２O，说明F是铜盐，则C和E必有一种物质提供铜元素，结合B能在高温、催化剂作用下被O2氧化，可确定单质C应为Cu。根据单质C可与E的浓溶液发生反应条件，Cu常见能与浓硫酸或浓硝酸反应，E为浓硫酸或浓硝酸，又根据B能在高温、催化剂作用下被O2氧化可确定E为浓硫酸（SO2可在高温、催化剂作用下被O2氧化，NO2不能），B是SO2，D是SO3。
2SO2 + O2 2 SO3
初始浓度（mol/l） 0.23 0.11 0
转化浓度（mol/l） 0.12 0.06 0.12
平衡浓度（mol/l） 0.11 0.05 0.12
平衡常数K=[ SO3]2/[ SO2]2[ O2]= 0.122/0.11×0.05=23.8 mol－1L。温度不变，再加入0.50 mol氧气，增大了O2的浓度，平衡正向移动SO2的平衡浓度减小，SO2的转化率升高，但氧气的转化率降低。根据勒沙特列原理加入氧气后气体体积增大，尽管平衡右移但SO3的增加的量不如体系增大的量，因此SO3的体积分数减小。
【答案】⑴SO2 H2SO4 　Cu２O　
⑵粗铜　精铜 CuSO4溶液　
⑶Cu＋2H2SO4（浓）CuSO4＋SO2↑＋2H2O⑷23.8 mol－1L 减小、降低、减小
【类题拓展】电解精炼金属应注意以下几点：
⑴要被精炼的粗金属做电解池的阳极，失电子而溶解。
⑵用被精炼的纯金属作为电解池的阴极，被精炼的金属会在上面析出。
⑶用含被精炼金属的电解质为电解质溶液。
这样经过电解精炼之后，比被精炼的金属活泼的金属放电留在了电解质溶液中，比被精炼的金属活泼性差的金属不能放电就掉到阳极底部形成了阳极泥，纯金属在阴极析出，得到了纯金属。
（2010·安徽高考·T27·14分） 锂离子电池的广泛应用使回收利用锂资源成为重要课题。某研究性小组对废旧锂离子电池正极材料（、碳粉等涂覆在铝箔上）进行资源回收研究，设计实验流程如下：
（1）第②步反应得到的沉淀X的化学式为 。
（2）第③步反应的离子方程式是 。
（3）第④步反应后，过滤所需的玻璃仪器有 。若过滤时发现滤液中有少量浑浊，从实验操作的角度给出两种可能的原因： 、 。
（4）若废旧锂离子电池正极材料含的质量为18.1g，第③步反应中加入20.0ml3.0mol.的溶液，假定正极材料中的锂经反应③和④完全转化为，则至少有 ______g参加了反应。
【命题立意】考查铝及其化合物的性质，混合物分离的方法及物质制备中涉及的相关计算。
【规范解答】（1）通过②信息，可知铝箔溶解在过量的氢氧化钠溶液，产生了Na Al(OH)4 ，第二步就是Na Al(OH)4溶液与过量的CO2生成Al(OH)3 ，③是氧化还原反应，反应物应是LiMn2O4、硫酸、O2，产物为MnO2和Li2SO4，注意LiMn2O4不溶于水，要写成化学式。
（4）根据③式提供的离子方程式，通过计算，判断出硫酸过量，LiMn2O4中的Li最终转化到Li2CO3，因n(LiMn2O4)= 18.1g/ 181g.mol-1=0.1mol，故n(Li+)= 0.1mol，根据Li守恒，故n(Li2CO3)=0.1mol/2=0.05mol，再由CO32－守恒可知：n(Li2CO3)=n(Na2CO3),m(Na2CO3)=0.05mol×106g/mol=5.3g，参加反应的Na2CO3的质量至少为5.3g。
【答案】（1）Al(OH)3 (2) 4 LiMn2O4+O2+4H+=4Li++8MnO2+2H2O
(3) 漏斗 、玻璃棒、烧杯；滤纸破损、滤液超过滤纸边缘等
（4）5.3
（2010·海南高考·T13·8分）A～G各物质间的关系如下图，其中B、D为气态单质。
请回答下列问题：
(1)物质C和E的名称分别为________________、__________________；
(2)可选用不同的A进行反应①，若能在常温下进行，其化学方程式为_____________；
若只能在加热情况下进行，则反应物A应为_____________；
(3)反应②的化学方程式为_______________________________________；
(4)新配制的F溶液应加入___________以防止其转化为G。检验G溶液中阳离子的常用试剂是____________，实验现象为_________________________________________。
【命题立意】本题以框图推断的形式考查了学生元素化合物知识掌握的熟练程度和应用能力，体现了元素化合物知识的重要性，在近几年的高考试题中均有体现，是高考命题的热点。本题主要考查了氯气、氧气的性质和实验室制法、铁及其化合物的性质，有较强的综合性。
【思路点拨】此题的突破口是：
【规范解答】在MnO2作用下反应生成气体，若MnO2是反应物，符合此项要求的反应是：MnO2+4HCl（浓）===MnCl2+ Cl2↑+2H2O；若MnO2是催化剂，符合此项要求的反应有：2H2O2=====2H2O+O2↑和2KClO3=====2KCl+3O2↑。由此可知B、D为Cl2和O2；若B为Cl2，则E为FeCl3，C为H2O2或KClO3，但二者均不与Fe Cl3反应，故B只能是O2，D为Cl2，C为浓盐酸，铁在氧气中燃烧，生成四氧化三铁，即E。Fe2+易被空气中的氧气氧化，故需加入铁粉，其原理为：2Fe3++Fe=3Fe2+；检验Fe3+的方法是：加入KSCN（或NH4SCN）溶液，若溶液显红色，说明存在Fe3+。
【答案】（1）浓盐酸 四氧化三铁
（2）2H2O2=====2H2O+O2↑ KClO3
（3）MnO2+4HCl（浓）===MnCl2+ Cl2↑+2H2O
（4）铁粉 KSCN（或NH4SCN）溶液 溶液变红。
（2010·山东高考·T30·8分）聚合硫酸铁又称聚铁，化学式为，广泛用于污水处理。实验室利用硫酸厂烧渣（主要成分为铁的氧化物及少量FeS、SiO2等）制备聚铁和绿矾（FeSO4·7H2O ）过程如下：
21世纪教育网
（1）验证固体W焙烧后产生的气体含有SO2 的方法是___________________________________。
（2）实验室制备、收集干燥的SO2 ，所需仪器如下。装置A产生SO2 ，按气流方向连接各仪器接口，顺序为a f,装置D的作用是_____，装置E中NaOH溶液的作用是______。
（3）制备绿矾时，向溶液X中加入过量_____，充分反应后，经_______操作得到溶液Y，再经浓缩，结晶等步骤得到绿矾。
（4）溶液Z的pH影响聚铁中铁的质量分数，用pH试纸测定溶液pH的操作方法为______________________________________________________________________________________。
若溶液Z的pH偏小，将导致聚铁中铁的质量分数偏_______。
【命题意图】本题以绿矾的制备为前提，考查SO2的检查方法，化学实验方案的设计（仪器的连接）、实验基本操作知识及实验结果的评价能力等。
【规范解答】(1)检验SO2的方法一般是：将气体通入品红溶液中，如品红试剂红色褪去，加热后又变红。
(2) 收集干燥的SO2，应先干燥(从d口进气)，再收集(SO2密度比空气的大，要从c口进气)，最后进行尾气处理；因为SO2易与NaOH反应，故Ｄ的作用是安全瓶，防止倒吸。
(3)因为在烧渣中加入了硫酸和足量氧气，故溶液Y中含有Fe3+，故应先加入过量的铁粉，然后过滤除去剩余的铁粉。
(4)用pH试纸测定溶液pH的操作为：将pH试纸放到表面皿上，用玻璃棒蘸取溶液，点到试纸的中央，然后跟标准比色卡对比。
Fe(OH)3的含铁量比Fe2(SO4)3高，若溶液Z的pH偏小，则生成的聚铁中OH-的含量减少，SO42-的含量增多，使铁的含量减少。
【答案】(1)将气体通入品红溶液中，如品红褪色，加热后又变红，证明有SO2。
(2)d e b c；安全瓶，防止倒吸；尾气处理，防止污染 （3）铁粉 过滤
（4）将pH试纸放到表面皿上，用玻璃棒蘸取溶液，点到试纸的中央，然后跟标准比色卡对比。低
【专题模拟演练】
一、选择题
1. （2011·福建四地六校高三模拟）甲、乙、丙、丁分别是NaOH、Al2(SO4)3、MgSO4、BaCl2四种物质中的一种，若将丙溶液逐滴滴入甲溶液，发现开始时无沉淀，继续滴加产生沉淀，最终沉淀不消失，若将丙溶液滴入丁溶液产生沉淀，据此推断乙溶液是（　　）
A．NaOH B．Al2(SO4)3 C．MgSO4 D．BaCl2
2.今有一混合物的水溶液，只可能含有以下离子中的若干种：Na+、NH、Ba2+、Cl－、CO、SO。现取两份200mL溶液进行如下实验：①第一份加足量NaOH溶液，加热，收集到气体1.36g；②第二份加足量BaCl2溶液后，得干燥沉淀12.54g，经足量盐酸洗涤、干燥后，沉淀质量为4.66g。根据上述实验，以下推测正确的是
A．一定不存在Ba2+，NH可能存在 B．CO 一定存在
C．Na+一定存在 D．一定不存在Cl－
3. （2011·福建厦门双十中学高三模拟）某无色溶液中可能含有Na+、Fe2+、Br－、CO32－、I－、SO32－六种离子中的几种。①在该溶液中滴加足量氯水后，有气泡产生、溶液呈橙黄色；②向呈橙黄色的溶液中加入BaCl2溶液时无沉淀生成；③向淀粉溶液中滴加橙黄色溶液未变蓝色。根据上述实验事实推断，在该溶液中肯定存在的离子组是 （ ）
A．Na+、Br－、CO32－ B．Na+、 I－、SO32－
C．Fe2+、I－、SO32－ D．Fe2+、Br－、CO32－
4.下表各组物质中，物质之间通过一步反应就能实现如图所示转化的是 （ ）
物质选项 a b c d[来源:21世纪教育网
A Al Al（OH）3 NaAlO2 NaOH
B CH3CH2OH CH3CHO21世纪教育网 CH3COOH O2
C Na2CO3 NaHCO3 NaOH CO2
D Cl2 FeCl3 FeCl2 Fe
5.X、Y、Z、W是原子序数依次增大的四种常见元素。W和Y元素形成的化合物W3Y4具有磁性。X的单质在Y2中燃烧可生成XY和XY2两种气体。Z的单质是一种金属，该金属在XY2中剧烈燃烧生成黑、白两种固体。下列说法错误的是（ ）
A.W3Y4的化学式为Fe3O4
B.W在地壳中的含量居第四位
C.XY和XY2分别是NO和NO2
D.Z在XY2中燃烧生成的白色固体是一种氧化物
6.A是一种常见的单质，B、C为中学化学常见的化合物，A、B、C均含有元素X。它们有如下的转化关系（部分产物及反应条件已略去），下列说法中不正确的是（ ）
A.X元素可能为Al
B.X元素一定为非金属元素[来源:21世纪教育网]
C.A可能是Cl2
D.反应①和②一定为氧化还原反应
7.A～D是含同一元素的四种物质，它们相互之间有如图所示的转化关系，其中A是单质，D是其最高价氧化物对应的水化物，则A可能是（ ）
①Al ②Mg ③N2 ④S
A.①③ B.②③④ C.①②③ D.①②③④
二、非选择题（本题包括4小题）
8.（2011·辽宁铁岭六校高三模拟）（11分）A、B、C是三种常见短周期元素的单质。常温下D为无色液体，E是一种常见的温室气体。其转化关系如图(反应条件和部分产物略去)。试回答：
（1）E的电子式是 。
（2）单质X和B或D均能反应生成黑色固体Y，Y的化学式是 。
（3）物质Z常用于对空气进行杀菌、净化和水果保鲜等。Z和B的组成元素相同，Z分子中各原子最外层电子数之和为18。Z和酸性碘化钾溶液反应生成B和碘单质，反应的离子方程式是 。
（4）取0.3 mol F与足量D充分混合后，所得溶液中再通入0.2 mol E充分反应，最后得到的水溶液中各种离子的浓度由大到小的顺序是(不考虑H+) 。
（5）E的大量排放会引发很多环境问题。有科学家提出，用E和H2合成CH3OH和H2O，对E进行综合利用。25℃，101 kPa时，该反应的热化学方程式是 。(已知甲醇的燃烧热△H= -726.5kJ·mol-1，氢气的燃烧热△H= -285.8kJ·mol-1)
9.各物质之间的转换关系如下图，部分生成物省略。C、D是由X、Y、Z中两种元素组成的化合物，X、Y、Z的原子序数依次增大，在周期表中X的原子半径最小，Y、Z原子最外层电子数之和为10。D为无色非可燃性气体，G为黄绿色单质气体，J、M为金属，I有漂白作用，反应①常用于制作印刷电路板。
请回答下列问题：
（1）写出A的化学式______，C的电子式______。
（2）比较Y与Z的原子半径大小______>______（填写元素符号）。
（3）写出反应②的化学方程式（有机物用结构简式表示）_______，举出该反应的一个应用实例__________。
（4）已知F溶于稀硝酸，溶液变成蓝色，并放出无色气体。请写出该反应的化学方程式__________。
（5）研究表明：气体D在一定条件下可被还原为晶莹透明的晶体N，其结构中原子的排列为正四面体，请写出N及其2种同素异形体的名称_______、_______、_______。
10.（14分）
一定条件下，物质A~E转化关系如右图，其中A为单质，常温下E为无色溶液体。
（1）若A、C、D均含氯元素，C为氯碱工业的原料，
D溶液具有漂白性，则A与B反应的化学方程
式是 ；D溶液可使KI淀粉溶
液显蓝色，则D与KI在溶液中反应的离子方
程式是 ；检验C中所含阴离子
的实验方法是 。
（2）若A为红色金属，B为某酸的浓溶液，D可形
成酸雨的无色气体。A与B反应的化学方程式
是 ；a molA与足量的B充分反应后，将产生的D通入NaOH溶液中，恰好完全反应，则所需NaOH的物质的量的范围是 。
（3）上述（1）、（2）中的D都能使品红溶液褪色，利用褪色后的溶液，探究使褪色的物质的实验方法是 。
11.下列转化关系图中，A、B、C、D、E常温下为气体，B、E、F、K为单质，其中F为黑色固体；C、D均能使澄清的石灰水变混浊，D、E均能使品红溶液褪色；I是一种红棕色固体氧化物。
请回答下列问题：
⑴C的电子式为 ▲ 。
⑵检验溶液L中金属阳离子的方法是 ▲ 。
⑶反应③的离子方程式为 ▲ 。
⑷F与G的浓溶液反应的化学方程式为 ▲ 。
⑸气体A的密度为2.68g·L－1（标准状况），通过计算、推理，可确定A的分子式为 ▲ 。
【答案】
一、选择题
1.【答案】C
2.【解析】选BC。
3.【答案】A
4.【解析】选C。
5.【解析】选C。W3Y4为Fe3O4，则W为Fe，Y为O，X为C（N2在O2中不能燃烧，无法生成NO、NO2），而Z为Mg。
6.【解析】选A。与强碱反应的单质有铝、硅和卤素单质。又因A发生反应①后生成B和C，且B和C在酸性条件下发生反应②又生成A，结合铝硅和卤素单质与碱的反应可确定A为卤素单质中的某一种，故A错。
7.【解析】选D。以小框图的形式考查了元素化合物间的转换关系，题目易。在熟练掌握转换方程式的基础上，将四种单质带入验证，都符合条件。对应物质分别为：
二、非选择题
8.【答案】（1）（2分）
（2）（2分）
（3）（2分）
（4）（2分）
（5）（3分）
9.【解析】从反应图中寻找突破口，E与葡葡糖生成红色沉淀F，则E应为Cu(OH)2，而B为Cu2+，反应①为印刷电路板，L为棕黄色溶液，由此可推出：M应为Cu，L为FeCl3。G为黄绿色气体，则为Cl2，K为浅绿色溶液，则为Fe2+溶液。X的原子半径最小，则为H，D为非可燃性气体，可推为CO2，C和O的最外层电子之和刚好为10。C为H、C、O中的两种组成的化合物，且可以与Cl2反应，故应为H2O，生成H为HCl，I为HClO（具有漂白性），HCl与J（Fe）可生成FeCl2溶液。
（1）A+HCl====Cu2++H2O+CO2↑，由元素守恒可知，A可为CuCO3或碱式碳酸铜均可。
（2）Y为C，Z为O，两者位于同一周期，前者的半径大，即C>O。
（3）葡萄糖含有醛基，可以与Cu(OH)2生成红色沉淀。
（4）F为Cu2O，与HNO3反应，生成Cu(NO3)2，且生成无色气体，应为NO，然后根据得失电子守恒配平即可。
（5）CO2可以还原成正四面体结构的晶体N，即化合价降低，显然生成C，应为金刚石。它的同素异形体必须为含碳的单质。
10.答案：（除（2）中第2问、（3）问各3分外，其余每空2分，共14分）
（1）Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O；2I-+ClO-+H2O=I2+Cl-+2OH-；取少量待测液于试管中，滴入少量稀硝酸酸化，再滴入AgNO3溶液，若产生白色沉淀，则证明有Cl-
（2）Cu+2H2SO4（浓）CuSO4+SO2↑+2H2O；a mol≤n(NaOH)≤2a mol
（3）取少量褪色后的溶液加热，若溶液恢复红色，则是SO2使品红褪色，若溶液不变红，则是NaClO使品红褪色（合理答案均得分）
11.答案：⑴
⑵向溶液中滴加KSCN溶液，滴加氯水，溶液变为红色
⑶Cl2＋2H2O＋SO2＝4H＋＋2Cl－＋SO42－
⑷C＋2H2SO4(浓)CO2↑＋2SO2↑＋2H2O
⑸SCO
【备课资源】
【高考题库】
（2010·全国卷Ⅱ·T12·6分） 短周期元素W 、X、 Y、 Z的原子序数依次增大，且W 、X、 Y+、 Z的最外层电子数与其电子层数的比值依次为2 、3、 4、 2（不考虑零族元素）。下列关于这些元素的叙述错误的是
A．X和其他三种元素均可形成至少2种二元化合物
B．W和X、Z两种元素分别形成的二元化合物中，均有直线形分子
C．W 、X和Y三种元素可以形成碱性化合物
D．Z和其他三种元素形成的二元化合物，其水溶液均呈酸性
【命题立意】本题以物质结构为考查对象,主要考查核外电子排布、分子的空间构型、溶液的酸碱性等。
【思路点拨】先根据W 、X、 Y+、 Z的最外层电子数与其电子层数的比值关系确定四种元素，然后结合选项进行分析。二元化合物指的是由两种元素组成的化合物。
【规范解答】选D。
由题干中的“短周期元素”可知四种元素应在前三周期，根据W 、X、 Y+、 Z的最外层电子数与其电子层数的比值依次为2 、3、 4、 2，可推出W：C，X：O，Y：Na，Z：Ｓ。Ａ项,Ｏ元素和Ｃ元素可组成CO 和CO2，和Na元素可组成Na2O2和Na2O，和S可组成SO2、SO3 .由此可知A正确。B项,Ｃ和Ｏ组成的CO2，Ｃ和S组成的CS2，都是直线形分子，所以B正确。C项,W 、X和Y三种元素可以形成Na2CO3，Na2CO3是强碱弱酸盐，显碱性，故C正确。D项,Z和Na元素形成的Na2S，Na2S是强碱弱酸盐，显碱性，所以D错误。
（2009·宁夏高考）下图表示有关物质（均由短周期元素形成）之间的转化关系，其中A为常见的金属单质，B为非金属单质（一般是黑色粉末），C是常见的无色无味液体，D是淡黄色的固体化合物（反应条件图中已省略）。
（1）A、B、C、D代表的物质分别为______、 _______、
_______、_______（填化学式）；
（2）反应①中的C、D均过量，该反应的化学方程式是
______________________________________；
（3）反应②中，若B与F物质的量之比为4∶3，G、H分别是________、________（填化学式）；
（4）反应③产物中K的化学式为_________；
（5）反应④的离子方程式为_____________________。
【解析】D是淡黄色的固体化合物是本题的突破口，根据中学化学知识基本锁定D是Na2O2，能与水和CO2反应，但是题目另一信息C是常见的无色无味液体说明C是水，则G为CO2；再根据K能溶于水，说明K为Na2CO3，F为O2；题给信息黑色单质B与氧气（F）反应得到G（CO2），说明B为C（碳）；依据F（O2）与E反应生成C（水）可知E为氢气，再根据金属A与碱性溶液反应产生氢气，可得到A为Al。
答案:（1）Al C H2O Na2O2
（2）2H2O+2Na2O2====4NaOH+O2↑，
2Al+2NaOH+2H2O====2NaAlO2+3H2↑
（3）CO2 CO （4）Na2CO3
（5）2+CO2+3H2O====2Al（OH）3↓+
（2008·海南高考）如图表示某固态单质A及其化合物之间的转化关系（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·L-1的E溶液与10 mL 0.10 mol·L-1
的NaOH溶液混合。
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】固态单质A在空气中反应生成气体B，故B为非金属氧化物，A为非金属，B与水反应生成E，E为含氧酸，E与A的氢化物反应生成A，符合条件的只有S，则A为S，B为SO2，E为H2SO3；又因B与C的相对分子质量之比为4∶5，则 ，M（C）=80，故C为SO3，D为H2SO4。
（3）因浓H2SO4具有强氧化性，故可利用金属（如Zn）或非金属（如C）与浓H2SO4反应，生成SO2。
（4）5 mL 0.10 mol·L-1的H2SO3溶液与10 mL
0.10 mol·L-1的NaOH溶液混合，二者恰好反应生成正盐Na2SO3，因Na2SO3为弱酸强碱盐，故其水溶液因水解显碱性，pH>7，而水解反应为吸热反应，加热可促进的水解，使溶液的pH增大。
答案：（1）S+H2H2S
（2）H2SO3+2H2S====3S↓+3H2O
（3）2H2SO4（浓）+C====CO2↑+2SO2↑+2H2O（其他合理答案也可）（4）①H2SO3+2OH-==== +2H2O
②大于 Na2SO3是弱酸强碱盐，水解后溶液呈碱性
③增大 水解是吸热反应，加热促使 水解程度增大，因而pH增大
（2008·宁夏理综）某厂的酸性工业废水中含有一定量的Fe3+、Cu2+、Au3+等离子。有人设计了图中的工艺流程，利用常用的酸、碱和工业生产中的废铁屑，从废水中回收金，并生产一定量的铁红和氧化铜。
[来源:21世纪教育网
填写下面空白。
（1）图中标号处需加入的相应物质分别是①______、
②______、③______、④______、⑤______；
（2）写出①处发生反应的离子方程式___________；写出③处发生反应的化学方程式___________；
（3）铁红的化学式为______；分别写出铁红和氧化铜在工业上的一种主要用途：铁红______；氧化铜______。
【解析】本题以工业废水中回收金为工艺流程，考查常见金属元素的转化关系，并以铁红、CuO的用途为考点，充分体现化学与生产的联系，旨在培养学生学以致用的能力，体现“科学为大众”的素质教育观。
解决本题要充分利用题给工艺流程和提供的部分物质，迁移所学的铁三角转化、金属活动性顺序、金属离子的沉淀等知识综合解决。
由工艺流程图示知，E为铁元素的离子，而A为铜、金的单质，通过过滤将铁元素与活泼性比它弱的铜、金分离出来，因此①处加入的物质为铁屑，发生的反应为Fe+2H+====Fe2++H2↑，2Fe3++Fe====3Fe2+， Cu2++Fe====Cu+Fe2+，2Au3++3Fe===2Au+3Fe2+；②处加入稀硫酸以除去铜、金中过量的铁屑，并将过滤后的硫酸亚铁溶液与含Fe2+的E溶液相混合；③处利用金不溶于硝酸的性质将铜与金分离开；④处将得到的铜离子用氢氧化钠转化为氢氧化铜沉淀，从而再受热分解为氧化铜；⑤处加入氢氧化钠将亚铁离子转化为氢氧化亚铁沉淀，再利用空气将其转化为氢氧化铁沉淀，最终受热分解为铁红（氧化铁）。
答案：(1)①铁屑 ②稀硫酸 ③稀硝酸 ④氢氧化钠
⑤氢氧化钠
(2)Fe+2H+====Fe2++H2↑，2Fe3++Fe====3Fe2+，
Cu2++Fe====Cu+Fe2+，2Au3++3Fe====2Au+3Fe2+
3Cu+8HNO3(稀)====3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
(3)Fe2O3 用作红色涂料 用作制造铜盐的原料
（2007·全国卷Ⅱ）现有五种离子化合物A、B、C、D和E，都是由下表中离子形成的：
为鉴别它们，分别完成以下实验，其结果是：
a.B和D都不溶于水，也不溶于酸；
b.A溶于水后，与上述某阳离子反应可生成B，且A溶液与过量的氨水反应生成白色沉淀；
c.C溶于水后，与上述某阳离子反应可生成D，且C溶液与过量氨水反应生成白色沉淀；
d.E溶于水后，与上述某阴离子反应可生成B；
e.A溶液与适量E溶液反应生成沉淀，再加入过量E溶液，沉淀量减少，但不消失。
请根据上述实验结果，填空：
（1）写出化合物的化学式：A______,C______,D______,
E______。[来源:21世纪教育网]
（2）A溶液与过量的E溶液反应后，最终得到的沉淀的化学式是_________________________________。
【解析】阴阳离子组成的常见沉淀物有：AgCl、Al(OH)3、
BaSO4，其中AgCl、BaSO4不溶于酸。实验步骤e可看作本题突破口：“再加入过量E溶液，沉淀量减少”，说明E溶液能溶解某一种沉淀，则这里的E只能是一种强碱，被溶解的沉淀也只能是Al（OH）3，组成E的阴离子是OH-，则阳离子只能是Ba2+（因为OH-与Ag+、Al3+都反应），则E为
Ba（OH）2；组成A的阳离子是Al3+，组成A的阴离子只有是
时，才符合“沉淀量减少，但不消失”，即A为
Al2（SO4）3。由实验b、d知B为BaSO4，则D为另一种不溶于酸的AgCl。再由实验c和余下的离子可判断C为AlCl3。
答案：（1）Al2（SO4）3 AlCl3 AgCl Ba（OH）2
（2）BaSO4
（2010·浙江高考·T25·14分）汽车安全气囊是行车安全的重要保障。当车辆发生碰撞的瞬间，安全装置通电点火使其中的粉末分解释放出大量的氮气形成气囊，从而保护司机及乘客免受伤害。为研究安全气囊工作的化学原理，取安全装置中的粉末进行实验。经组成分析，确定该粉末仅含Na、Fe、N、O四种元素。水溶性试验表明，固体粉末部分溶解。经检测，可溶物为化合物甲；不溶物为红棕色固体，可溶于盐酸。
取13.0g化合物甲，加热使其完全分解，生成氮气和单质乙，生成的氮气折合成标准状况下的体积为6.72L。单质乙在高温隔绝空气的条件下与不溶物红棕色粉末反应生成化合物丙和另一种单质。化合物丙与空气接触可转化为可溶性盐。
请回答下列问题：
（1）甲的化学式为______________，丙的电子式为_____________________。
（2）若丙在空气中转化为碳酸氢盐，则反应的化学方程式为_____________________。
（3）单质乙与红棕色粉末发生反应的化学方程式为___________________________________，安全气囊中红棕色粉末的作用是____________________________。
（4）以下物质中，有可能作为安全气囊中红棕色粉末替代品的是_____________________。
A．KCl B．KNO3 C．Na2S D．CuO
（5）设计一个实验方案，探究化合物丙与空气接触后生成可溶性盐的成分（不考虑结晶水合物）_________________________________________________。
【命题立意】本题以汽车安全气囊为载体，主要考查常见单质及化合物之间的相互转化关系，体现能力立意，侧重考查学生的推理能力和运用知识综合解决问题的能力。
【思路点拨】解答本题的突破口是红棕色固体的性质、化合物甲的组成和计算。
【规范解答】由“不溶物为红棕色固体，可溶于盐酸”知，不溶物为Fe2O3；则由“化合物甲加热使其完全分解，生成氮气和单质乙”，再结合“该粉末仅含Na、Fe、N、O四种元素”知，单质乙为钠；由n（N2）＝0.3mol知，n（Na）＝（13.0－0.3×28）/23＝0.2mol，则n（N）∶n（Na）＝3∶1，所以化合物甲的化学式为NaN3；由“Na与Fe2O3在高温隔绝空气的条件下反应生成化合物丙和另一种单质”知，化合物丙为Na2O。（2）Na2O在空气中转化为碳酸氢盐的化学方程式为：Na2O+2CO2+H2O＝2NaHCO3。（3）Na与Fe2O3反应的化学方程式为：6Na+Fe2O32Fe+3Na2O，单质钠容易和空气、水蒸气等反应，可能会对人体产生的危害，所以安全气囊中红棕色粉末的作用是吸收分解产生的单质钠，防止造成伤害。（4）由安全气囊中红棕色粉末的作用知，能够和金属钠反应的物质（具有比较强的氧化性），如KNO3和CuO可作其替代品，其反应的化学方程式分别是：10Na+2KNO3K2O+5Na2O+N2↑、2Na+CuOCu+Na2O。（5）可溶性盐的成分可能是NaHCO3或Na2CO3或NaHCO3和Na2CO3的混合物。准确称量一定量的生成物，加热至恒重后，若质量无变化，则为Na2CO3；若质量有变化，根据质量的变化量，可通过计算推断出是NaHCO3或NaHCO3和Na2CO3的混合物。
【答案】
（1）Na3N，
（2）Na2O+2CO2+2H2O＝2NaHCO3
（3）6Na+Fe2O33Na2O+2Fe 避免分解产生的金属钠可能产生的危害。
（4）B、D
（5）可溶性盐的成分可能是NaHCO3或Na2CO3或NaHCO3和Na2CO3的混合物。准确称量一定量的生成物，加热至恒重后，若试样质量无变化，则为Na2CO3；若试样质量有变化，根据质量的变化量在试样总质量中的比例，可通过计算推断出是NaHCO3或NaHCO3和Na2CO3的混合物。
【类题拓展】设计化学实验方案时的注意事项
（1）药品和装置原题中是部分给出，还是有剩余。若药品和装置只是部分给出，则应需要作必要的补充；若有剩余，则应进行筛选和淘汰，根据试剂特点合理设计实验方案。
（2）实验中测定的数据能否达到实验目的，是否每个数据都有用。若测出多种数据，则根据所测数据可以有哪些解答方法；若数据不足，则还需要补充什么数据才能达到实验目的。
（3）题目条件有无特殊要求。若采用最简单和最合理的实验步骤，这些要求对我们考虑反应原理、选择药品和装置、确定操作步骤都作了限定，必须高度重视。
（4）实验中的隐蔽性操作。如某些必要的干燥、除杂、冷凝等，这些都是实验中必不可少的，但很容易被忽略。
（5）药品名称和某些仪器规格的描述。有些题目要求指出药品的名称，这类问题最难答准确，如有些药品的准确描述为：无水硫酸铜粉末、澄清石灰水、酸性高锰酸钾溶液、浓硫酸、饱和碳酸氢钠溶液等；某些仪器规格的描述，如使用容量瓶必须注明其容积（100mL的容量瓶等）；正确书写仪器名称，如分液漏斗和长颈漏斗、圆底烧瓶和蒸馏烧瓶、坩埚和蒸发皿等不能混淆。
（2010·全国卷Ⅰ·T28·15分） 有A、B、C、D、E和F六瓶无色溶液，他们都是中学化学中常用的无机试剂。纯E为无色油状液体；B、C、D和F是盐溶液，且它们的阴离子均不同。现进行如下实验：
①A有刺激性气味，用沾有浓盐酸的玻璃棒接近A时产生白色烟雾；
②将A分别加入其它五种溶液中，只有D、F中有沉淀产生；继续加入过量A时，D中沉淀无变化，F中沉淀完全溶解；
③将B分别加入C、D、E、F中，C、D、F中产生沉淀，E中有无色、无味气体逸出；
④将C分别加入D、E、F中，均有沉淀生成，再加入稀HNO3，沉淀均不溶。
根据上述实验信息，请回答下列问题：
（1）能确定的溶液是（写出溶液标号与相应溶质的化学式）：
（2）不能确定的溶液，写出其标号、溶质可能的化学式及进一步鉴别的方法：
【命题意图】本题以无机元素及其化合物的性质为考查对象，主要考查离子反应，未知物的推断，物质的检验，常见物质的量多与量少的反应不同，现象不同等，
【思路点拨】由题干中信息可知：中学化学中常用的无机试剂且纯E为无色油状液体，则E只能为H2SO4 ，由①可知A为NH3·H2O，由②可知：遇氨水先有沉淀，后沉淀溶解的只有AgNO3 溶液，所以F为AgNO3 ，由③“E中有无色、无味气体逸出”可知B中含有CO3 2-，但B中的阳离子不能确定，由④C与H2SO4能产生沉淀可知C中含有Ba2+，C与AgNO3 能产生沉淀 可知C中含有Cl-，故C为 BaCl2 。
【规范解答】(I)由题干表述可知A和E不是盐，又由纯E为无色油状液体，推知E为硫酸（③步操作进一步确定）；（II）由题干和①步操作可知A为氨水； (III)再由②步操作可知F中阳离子为Ag+发生的反应为：Ag＋＋NH3·H2O=AgOH↓＋NH4＋；AgOH＋2NH3·H2O=[Ag(NH3)2]＋＋OH－＋2H2O；而常见的盐中只有AgNO3可溶于水，故F为AgNO3；（IV）由③步操作可知B中阴离子应为CO32-,由于此无色无味的气体只能是CO2, B、C、D中能生成沉淀说明不能是HCO3-,而阳离子可能是常见的K+、Na+、NH4+等待定（V）同样由②步操作D中能与氨水生成沉淀的无色溶液中常见的阳离子为Mg2+或Al3+，而阴离子需待下步反应再确定；（VI）由④步操作生成的沉淀可能为AgCl、AgBr、AgI、BaSO4、H2SiO3(不合理)等，但限于题干所述中学常用试剂，则沉淀应为AgCl和BaSO4，才不溶于HNO3，一个是与AgNO3结合生成的沉淀，一个是与硫酸结合形成的沉淀，故C应该同时含有Ba2+和Cl-即：C为BaCl2,进而推出D中阴离子应该为SO42-，因为题干所述盐溶液中阴离子均不同，故D为Al2(SO4)3或MgSO4
【答案】(1)A NH3·H2O或NH3 E H2SO4 F AgNO3 C BaCl2
若C作为不能确定的溶液，进一步鉴别的方法合理，同样给分
（2）B Na2CO3或K2CO3 用洁净的铂丝蘸取少量B，在酒精灯火焰中灼烧，若焰色呈黄色则B为Na2CO3溶液；若透过蓝色钴玻璃观察焰色呈紫色，则B为K2CO3溶液 D Al2(SO4)3或MgSO4 取少量D，向其中滴加NaOH溶液有沉淀生成，继续滴加过量的NaOH溶液，若沉淀溶解，则D为Al2(SO4)3溶液，若沉淀不溶解，则D为MgSO4溶液
（2010·四川高考·T29·16分）四川攀枝花蕴藏丰富的钒、钛、铁资源。用钛铁矿渣（主要成分为TiO2、FeO、Fe2O3,Ti的最高化合价为+4）作原料，生产白色颜料二氧化钛的主要步骤如下：
请回答下列问题：
（1）硫酸与二氧化钛反应的化学方程式是____________________________________。
（2）向滤液I中加入铁粉，发生反应的离子方程式为：_________________________、_______________________________________。
（3）在实际生产过程中，向沸水中加入滤液Ⅲ，使混合液pH达0.5，钛盐开始水解。水解过程中不断通入高温水蒸气，维持溶液沸腾一段时间，钛盐充分水解析出水合二氧化钛沉淀。请用所学化学平衡原理分析通入高温水蒸气的作用：_______________________________。
过滤分离出水合二氧化钛沉淀后，将滤液返回的主要目的是充分利用滤液中的钛盐、___________、______________、_______________________（填化学式），减少废物排放。
（4）A可用于生产红色颜料（Fe2O3）,其方法是：将556a kgA（摩尔质量为278 g/mol）溶于水中，加入适量氢氧化钠溶液恰好完全反应，鼓入足量空气搅拌，产生红褐色胶体；再向红褐色胶体中加入3336b kg A和112 c kg铁粉，鼓入足量空气搅拌，反应完成后，有大量Fe2O3附着在胶体粒子上以沉淀形式析出；过滤后，沉淀经高温灼烧得红色颜料。若所得滤液中溶质只有硫酸钠和硫酸铁，则理论上可生产红色颜料_______________________kg。
【命题立意】本题以无机化合物的生产为考查对象，主要考查生产流程中涉及的某些反应、化学平衡理论的应用、利用元素守恒进行计算等。
【思路点拨】在钛铁矿渣中加入浓硫酸，产物较复杂，钛有TiSO4和TiOSO4; 铁有FeSO4和Fe2（SO4）3,加入过量铁粉后，Fe全部以FeSO4的形式存在，后面经控温过滤得到FeSO4·7H2O晶体，对滤液进行加热调整PH值促进钛盐水解，经过滤煅烧后便得到了二氧化钛。
【规范解答】（1）在书写硫酸与二氧化钛反应的化学方程式时因Ti有两种价态，所以产物写TiSO4或TiOSO4均可。
（2）加入浓硫酸后，浓硫酸可以氧化亚铁离子，再加入铁粉，铁粉可以还原铁离子。除此外，铁粉还可以与溶液中的H+反应。
（3）对于盐类水解而言，升高温度、加水稀释都会促进水解。
（4）利用Fe元素守恒进行计算，其中556a kgFeSO4 ·7H2O晶体中的Fe完全变成了Fe2O3 160aKg；3336b kgFeSO4 ·7H2O 由于最终产物中由Fe2（SO4）3,所以其中的Fe未完全变成Fe2O3 ，再利用SO42-守恒可得3336b kgFeSO4 ·7H2O （12bmol）中生成了4bmol的Fe2（SO4）3,消耗FeSO4 ·7H2O只有8bmol，剩余的4bmolFeSO4 ·7H2O才转化成了2mol的Fe2O3 ，故生成320bKgFe2O3 ，另外112 c kg铁粉完全转变成Fe2O3 160cKg。综上所述总共生成Fe2O3：160a+320b+160c（Kg）
【答案】(1) TiO2+ H2SO4=Ti（SO4）2+ H2O或TiO2+ H2SO4=TiOSO4+ H2O
(2) Fe+2Fe3+=3Fe2+ Fe+2H+=3e2++ H2 ↑
(3) 加水促进钛盐水解，加热促进钛盐水解，H+降低浓度促进钛盐水解 H2O FeSO4 H2SO4
(4) 160a+320b+160c
（2010·四川高考·T26·15分）短周期元素形成的常见非金属固体单质A与常见金属单质B，在加热条件下反应生成化合物C，C与水反应生成白色沉淀D和气体E，D既能溶于强酸，也能溶于强碱。E在足量空气中燃烧产生刺激性气体G，G在大气中能导致酸雨的形成。E被足量氢氧化钠溶液吸收得到无色溶液F。溶液F在空气中长期放置发生反应，生成物之一为H。H与过氧化钠的结构和化学性质相似，其溶液显黄色。
请回答下列问题：
（1）组成单质A的元素位于周期表中第 周期，第 族。
（2）B与氢氧化钠溶液反应的化学方程式为： 。
（3）G与氯酸钠在酸性条件下反应可生成消毒杀菌剂二氧化氯。该项反应的氧化产物为 ，当生成2二氧化氯时，转移电子 。
（4）溶液F在空气中长期放置生成H的化学反应方程式为 。
（5）H的溶液与稀硫酸反应产生的现象为 。
【命题立意】本题以无机元素化合物为考查对象，主要考查无机推断及化学术语等知识点。
【思路点拨】结合题中所给关键信息“白色沉淀D既能与强酸又能与强碱反应，可知D为Al（OH）3 ，则B为Al，C与水反应既有沉淀又有气体，则说明A、B形成的化合物能发生双水解反应，再结合E在氧气中燃烧的现象可推知B为S，则C为Al2S3。
【规范解答】由题中所给信息可推出A：S，B：Al，C：Al2S3 ，D：Al（OH）3 ， E：H2S ， F：Na2S ，
G：SO2 ， H：Na2S2 。
（1）硫元素在周期表中位于第三周期，第VIA族。
（2）铝单质与氢氧化钠溶液反应的化学方程式为：2Al + 2NaOH + 2H2O= 2NaAlO2 + 3H2↑
（3）相应的反应的方程式为： SO2 + 2NaClO3 =Na2SO4 + 2ClO2,可知氧化产物是Na2SO4，生成2 mol二氧化氯时，转移电子为2mol。
（4）溶液F（Na2S ）在空气中长期放置: 2 Na2S +O2+2 H2O = 4NaOH + 2S ,Na2S + S=Na2S2 ,将两个方程式合并可得：4Na2S+O2+2H2O=4NaOH+2Na2S2 。
（5）Na2S2 + H2SO4 =Na2SO4 + S+ H2S↑反应产生的现象为：有黄色沉淀生成、有臭鸡蛋气味的气体产生、原溶液的黄色消失。
【答案】（1）三 ⅥA （2）2Al + 2NaOH + 2H2O= 2NaAlO2 + 3H2↑ （3）硫酸钠（Na2SO4） 2
（4）4Na2S+O2+2H2O=4NaOH+2Na2S2 （或2 Na2S+O2+2H2O = 4NaOH + 2S ,Na2S + S=Na2S2）
（5）溶液由黄色变为无色，产生浅黄色沉淀和（臭鸡蛋气味的）气体
（2009·全国卷Ⅱ）现有A、B、C、D、E、F六种化合物，已知它们的阳离子有K+，Ag+，Ca2+，Ba2+，Fe2+，Al3+，阴离子有Cl-，OH-，CH3COO-，现将它们分别配成0.1 mol·L-1的溶液，进行如下实验：
①测得溶液A、C、E呈碱性，且碱性为A>E>C;
②向B溶液中滴加稀氨水,先出现沉淀,继续滴加氨水,沉淀消失;
③向D溶液中滴加Ba(NO3)2溶液,无明显现象;
④向F溶液中滴加氨水,生成白色絮状沉淀,沉淀迅速变成灰绿色,最后变成红褐色。
根据上述实验现象,回答下列问题:
(1)实验②中反应的化学方程式是__________________;
(2)E是______,判断依据是_______________;
(3)写出下列四种化合物的化学式:A_______,C_______,
D_______,F________。
【规范解答】本题考查离子共存、盐类水解的综合运用。根据溶液的性质，确定只能与K+形成显碱性的溶液，另外可能形成的碱性溶液为Ba(OH)2。由于醋酸的酸性大于碳酸，所以醋酸盐水解的碱性小于碳酸盐，因此A为Ba(OH)2，E为K2CO3，C为醋酸盐，由②可得B中阳离子为Ag+，则肯定为AgNO3，由③可得D中无，则F中的阴离子为，D中的阴离子为Cl-。由④可得F中的阳离子为Fe2+，即F为FeSO4，而CH3COO-若与Al3+形成溶液时，Al3+也发生水解，所以C为醋酸钙，而D为AlCl3。
答案:（1）AgNO3+NH3·H2O====AgOH↓+NH4NO3，
AgOH+2NH3·H2O====Ag（NH3）2OH+2H2O
（2）碳酸钾（或K2CO3） 由①中碱性强弱的顺序可知，E是碳酸盐。六种阳离子中可以与碳酸根形成可溶性盐的只有钾离子，所以E是碳酸钾21世纪教育网
（3）Ba（OH）2 Ca（CH3COO）2 AlCl3 FeSO4
【规律方法】解答该类题目要注意以下几点：
（1）在全面审读题目的情况下，要切实注意限制条件、隐含条件等，如溶液的颜色、酸碱性等。
（2）根据物质的特征反应及现象，确定某些离子的存在，同时根据离子能否大量共存否定其他离子的存在。
（3）注意分析实验的操作步骤及所加入的检验试剂，是另取溶液还是继续滴加试剂，是否引入其他离子或已有离子，要切实注意离子的干扰。
（4）综合各步的情况，全面思考进行确定，
然后再检验论证得出答案。
【精品题库】
一、选择题
1.某学生设计了如图所示的方法对A盐进行鉴定：
由此分析，下列结论中，正确的有（ ）
A.A中一定有Fe3+
B.C中一定有Fe3+
C.B为AgI沉淀
D.A一定为FeBr2溶液
2.已知A、B、C是单质且C是绿色植物光合作用的产物之一，X、Y是化合物，它们之间的转化关系如图（反应条件略）。
下列A、B间的对应关系，不正确的是（ ）
A.A是铝，B是铁
B.A是碳，B是硅
C.A是氢气，B是铜
D.A是钠，B是氢气
3.A、B、C、D、E五种物质在一定条件下的转化关系如图所示，已知A在常温下为气态单质，则下列说法正确的是（ ）
A.B的水溶液呈碱性
B.D在常温下为无色气体
C.A转化为C的反应条件为点燃
D.E与Cu反应时产物与浓度无关
4.（2011·山东莱芜高三模拟） X、Y、Z、W有如图所示的转化关系，则X、W可能是①C、O2
②AlCl3 、NaOH ③Fe、HNO3 ④S、O2
A.①②③ B.①② C.③④ D.①②③④
5.某矿石由前20号元素中的4种组成，其化学式为WYZX。X、Y、Z、W分布在三个周期，原子序数依次增大，W、Y为金属元素，X原子的最外以怪电子数是次外层电子数的3倍，W能与冷水剧烈反应，Y、Z原子的最外层电子数之和与X、W原子的最外层电子数之和相等，Y、Z位于同周期，Z单质是一种良好的半导体。下列说法正确的是
（ ）
A．原子半径：W>Y>Z>X
B．气态氢化物的稳定性：XC．最高价氧化物对应水化物的碱性：Y>W
D．Y、Z的氧化物都有两性
6.（2011·北京四中高三模拟）FeCl3、CuCl2的混合溶液中加入铁粉，充分反应后仍有固体存在，则下列判断不正确的是
　A．加入KSCN溶液一定不变红色 　　　　　B．溶液中一定含Fe2+
　C．溶液中一定含有Cu2+ 　　　　　　　　　　 D．剩余固体中一定含有Cu
7.（2011·江苏盐城中学高三模拟）下表所列各组物质中，物质之间通过一步反应就能实现如图所示转化的是
物质选 项 a b c
A NO NO2 HNO3
B Na2SiO3 Si SiO2
C HCl HClO Cl2
D S SO2 SO3
二、非选择题
8.（2011·福建厦门双十中学高三模拟）（12分）A、B、C、D是中学化学的常见物质，其中A、B、C均含有同一种元素。在一定条件下相互转化的关系如下图所示（部分反应中的H2O已略去）。请填空：
（1）若A可用于自来水消毒，D是生产、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，B有两性，则反应②的离子方程式是 。
（4）若D空气质量预报必报的气体，A、B、C的的焰色反应都呈黄色，则可以证明B是否变质的一组试剂是 （请写出试剂名称）。
（5）若C是一种温室气体，D是空气的主要成分之一，12g黑色固体A完全燃烧放出393．5kJ热量，1 molB气体完全燃烧放出283．0kJ热量，则A→B反应的热化学方程式为 。
9.在下列物质转化关系中，反应的条件和部分产物已略去。
回答下列问题：
（1）若甲、乙是两种常见金属，反应Ⅲ是工业制盐酸的反应。
①反应I中，甲在通常条件下和水剧烈反应，除丙外，还生成一种焰色反应为黄色的物质，则工业上生产甲的一般方法是 。
A．热分解法 B．热还原法 C．电解法
②反应Ⅱ中，乙与H2O在高温下反应，除丙外，还生成一种有磁性的物质，则反应Ⅱ的化学方程式是 。
③通过比较反应I、Ⅱ的反应条件，可得出甲的金属性比乙的金属性 （填 “强”或“弱”），比较二者金属性强弱的依据还可以是 （写出一种即可）。
（2）若甲、乙是化合物，且反应Ⅲ是工业制漂白粉的反应。
①反应Ⅲ的化学方程式是 。
②反应I的另一种产物为有机物，则该有机物的电子式是 。
③反应Ⅱ是化合反应。乙可与硫酸铵共热反应制氨气，则此反应的化学方程式是
。
④在饱和氯水中加块状石灰石，能制得较浓HCIO溶液，同时放出一种气体。其反应的离子方程式是 。
10.(12分)A、B、C、D、E、F六种物质的相互转化关系如下图所示(反应条件未标出)，其中反应①是置换反应，B、C、F都是气态单质，且B为黄绿色；反应③中有水生成，反应②需要放电才能发生，A和D相遇有白烟生成，无色气体E遇空气变为红棕色。
(1)反应③的化学方程式为 ；
(2)实验室制取A的化学方程式 ；实验室制备并收集干燥、纯净物质B的装置 (填代号)。
(3)A与D的水溶液恰好完全反应时，其生成物的水溶液呈 性(填“酸”“碱”或“中”)，该水溶液中存在着如下关系，c(H+)+ =C(OH-)+ ；(用粒子浓度符号填写)
(4)元素x与组成B的元素同周期，x的单质既可与酸反应电可与碱反应
且都生成H2，则X的单质与碱反应的离子方程式 ；
(5)2010年4月我国青海玉树发生特大地震，为防止在大灾之后疫病流行，全国各地向灾区运送了大量的各种消毒液，如NaCl0溶液。某校探究性学习小组对消毒液次氯酸钠(NaClO)的制备等进行了探究。为制备消毒液，探究并制作了一种家用环保型消毒液(NaClO溶液)发生器，设计了如图所示的装置，用石墨作电极电解饱和氯化钠溶液。请完成下列问题：若通电时，为使生成的Cl2，被完全吸收，制得有较强杀菌能力的消毒液，与电源a极相连的电极反应式为 ；装置中生成NaClO的离子方程式为 。
11.（2010·浙江五校第二次联考）（12分）A～G为中学常见的化合物，它们之间有如图所示的转化关系（反应条件及部分产物已略去）。A为绿色粉末，含H、C、O、Cu四种元素。常温下D为无色无味气体，B为黑色粉末，E能发生银镜反应。请回答：
（1）D跟G反应的化学方程式为_____________________________________；
（2）F中一定含有的官能团的名称为_______________________；
（3）某课外小组同学设计了上述实验装置，通过测定某些装置中试剂的质量变化，探究A中各元素的质量关系。
① 为使数据准确，还需补充装置，请你在方框内绘出装置图并写出试剂名称；
② 向装置中鼓入空气的目的是________________________________________；
丙装置中药品的名称为_______________________________，实验时，该药品未见明显变化，证明_______________________________；
③ 如何判断A已完全分解？____________________________________________________________。
④ 更精确的测定得出如下数据：A受热后完全分解，固体由8．0 g变为6．0 g，装置乙增重0．90 g。写出A的化学式（表示为碱式盐）：__________________________
【答案】
一、选择题
1.【解析】选B。由题意知，B为AgBr沉淀，则A中一定含有Br-，酸化的AgNO3溶液具有氧化性，A中可能含有Fe2+或Fe3+，但C中一定含有Fe3+。
2.【解析】选D。由题意知，C是氧气，则X、Y均为氧化物。A项中恰好是铝和铁的氧化物发生铝热反应，B项是碳还原SiO2，C项是H2还原CuO，D项钠与氧气反应无法得到NaOH。
3.
4.【答案】A
5.【解析】选A。
6.【答案】C
7.【答案】AC
二、非选择题
8.【答案】．（12分）
（1）FeCl3（2分）2Cl─+2H2O2OH─+H2↑+Cl2↑（2分）
（2）4NH3+ 5O2 4NO +6H2O（2分）
（3）Al（OH）3+OH─＝[Al（OH）4]─（2分）
（4）氯化钡溶液、稀盐酸（2分）
（5）2C（石墨，s）+O2（g）＝2CO（g）；△H＝－221kJ·mol－1（2分）
9.答案：（14分）
（1）①C （1）
②2Fe+4H2O(g) Fe3O4+4H2（2分）
③强（1分）
NaOH是强碱，Fe(OH)3是弱碱（合理给分）（2分）
（2）①2Cl2+2Ca(OH)2 CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O （2分）
②（2分）
③CaO+(NH4)2SO4 CaSO4+2NH3↑+H2O（2分）
④2Cl2+H2O+CaCO3 Ca2++2Cl-+2HClO+CO2↑
10.答案：(共14分)
(1)4NH3+5O24NO+6H2O(2分)
(2) 2NH4Cl + Ca(OH)2 ＝ CaCl2 + 2H2O + 2NH3 (2分)；d(2分)
(3)酸， (每空1分，共3分)
(4)2Al + 2OH- + 2H2O＝AlO2- + 3H2 (2分)
（5）2H＋＋2e－＝H2↑（1分）;Cl2＋2OH－＝ Cl－＋ClO－＋H2O（2分）
11.答案：（14分）（1）2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2（2分）； （2）羟基 （2分）21世纪教育网
（3）①
或
（各1分、共2分）
② 将A分解产生的水蒸气送入盛有浓硫酸的洗气瓶中；无水硫酸铜；
A分解产生的水蒸气全部被浓硫酸吸收 （各1分、共3分）
③ 连续两次加热、鼓气、冷却，称量甲装置的质量，质量差不超过0．1 g （2分）
④ CuCO3·2Cu（OH）2或Cu3（OH）4CO3 （3分）21世纪教育网
△
MnO2
MnO2
加热
MnO2
△
△
△
21世纪教育网 -- 中国最大型、最专业的中小学教育资源门户网站。 版权所有@21世纪教育网

展开更多......

收起↑