2020-2021备战高考化学高无机综合推断综合题及详细答案

2020-2021备战高考化学高无机综合推断综合题及详细答案

一、无机综合推断

1．黑色固体物质A有如下图所示的转化关系。每个方框表示有一种反应物或生成物（反应条件及生成的水已略去），其中C、F常温下为无色气体，D、E有共同的阳离子。

⑴写出B和C的化学式：B______________；C______________。

⑵写出反应④的离子方程式______________

【答案】FeSO4 H2S 2Fe3＋＋SO2＋2H2O＝2Fe2＋＋SO42－＋4H＋

【解析】

【分析】

从框图中可以看出，反应②是解题的突破口。因为它的已知信息多，不仅有“D、E有共同的阳离子”，而且有Cl2这种具有强氧化性的特殊物质。

【详解】

(1)由反应②知，B物质具有还原性；由反应④知，E物质具有氧化性，F气体具有还原性。综合分析反应②和④，可得出B中的阳离子具有还原性，从而得出其为亚铁盐。结合反应③，可得出F气体为SO2，C气体为H2S。再回到反应④，F为SO2，氧化产物必然为H2SO4，从而得出E为Fe2(SO4)3、B为FeSO4、G为H2SO4。由反应①，很容易得出A为FeS。由反应②，可得出D为FeCl3。答案为：B是FeSO4、C是H2S。

(2) 反应④的化学方程式为：Fe2(SO4)3＋SO2＋2H2O＝2FeSO4＋2H2SO4，离子方程式为：2Fe3＋＋SO2＋2H2O＝2Fe2＋＋SO42－＋4H＋。答案为：2Fe3＋＋SO2＋2H2O＝2Fe2＋＋SO42－＋4H＋

【点睛】

无机框图题是难度较大的一类题，因为它要求我们必须熟练掌握元素及其化合物的性质，尤其是一些具有特殊性质的物质。比如Cu、Cl2、Fe2O3、CuO、FeS等物质的颜色，需要高温、通电、催化剂等条件的反应，具有较强氧化性的金属离子(比如Fe3+)，具有较强还原性的气体(比如SO2)等。解题时，条件特殊、已知条件多、具有特殊性的反应，常常是解题的切入点和突破口。另外，解无框图题时，不要考虑太复杂，要大胆进行尝试。

2．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)=m3.2?gM32?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·Vm=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。

3．已知A、B、C、D原子序数依次递增的短周期主族元素，常温常压下AB2是一种红棕色气体，B与C同主族，则：

(1)C元素在周期表中的位置____________。

(2)画出D元素的简单离子结构示意图_______________________。

(3)将CB2与D2以体积比1：1混合后通入品红溶液中，品红溶液不褪色，请用一个化学方程式来解释：_________________________________。

(4)AB2与水反应的化学方程式为___________，在一定温度和压强下，将一个容积为15mL的试管充满AB2后，倒置于一个盛水的水槽中，当试管液面上升至一定高度不再变化时，相同条件下再通入O2，若要使试管液面仍保持在原高度，则应通入的O2为___________mL。

(5)甲、乙、丙均为含A元素的化合物，丁为单质，甲、乙、丙、丁四种物质有如下转化关系(反应条件及部分产物已略去)

①若丁为一种常见的非金属单质，甲为氢化物，乙为氧化物，则一个乙分子所含有的电子数目___________。

②若丁为一种常见的金属单质，常温下丁在甲的浓溶液中能反应但很快停止，则丙的化学式___________。

【答案】第三周期ⅥA族 SO2 +Cl2+2H2O=H2SO4 +2HCl 3NO2 + H2O=2HNO3 + NO

8.75 15 Fe(NO3)2

【解析】

【分析】

由常温常压下AB2是一种红棕色气体可知，A为N元素、B为O元素；由B与C同主族可知，C为S元素；由A、B、C、D是原子序数依次递增的短周期主族元素可知，D为Cl元素。

【详解】 (1) C为S元素，位于周期表第三周期ⅥA族，故答案为第三周期ⅥA族；

(2)D为Cl元素，Cl原子得到一个电子形成Cl—，离子结构示意图为，故答案为；

(3)SO2与Cl2以体积比1：1反应生成硫酸和盐酸，反应的化学方程式为SO2 + Cl2 +2H2O =

H2SO4 + 2HCl，故答案为SO2 + Cl2 +2H2O = H2SO4 + 2HCl；

(4)NO2与水反应生成硝酸和一氧化氮，反应的化学方程式为3NO2 +H2O =2HNO3 +NO；在一定温度和压强下，将一个容积为15mL的试管充满NO2后，倒置于一个盛水的水槽中，当试管液面上升至一定高度不再变化时，试管中NO体积为1153ml=5mL，相同条件下通入O2，NO先与O2发生反应4NO+3O2+2H2O =4HNO3使试管中无气体溶液全充满，此时通入O2的体积为354ml=3.75mL，再通入5mLO2使试管液面仍保持在原高度，则通入O2的体积为（5mL+3.75mL）=8.75mL，故答案为3NO2 +H2O =2HNO3 +NO；8.75；

(5)由题意甲、乙、丙均为含N元素的化合物。

①若丁为一种常见的非金属单质，甲为氢化物，乙为氧化物，则甲为NH3、丁为O2、乙为NO、丙为NO2，1个NO分子含有15个电子，故答案为15；

②若丁为一种常见的金属单质，常温下丁在甲的浓溶液中能反应但很快停止，则丁为Fe、甲为浓HNO3、乙为Fe(NO3)3、丙为Fe(NO3)2，故答案为Fe(NO3)2。

【点睛】

本题考查结构性质位置关系应用，依据题给信息推断元素，注意常见元素及其化合物的性质是解题的关键。

4．A、B、C、D、E、F六种物质的相互转化关系如附图所示（反应条件未标出）

（1）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，所含元素的原子最外层电子数D是A的2倍，③与④两个反应中都有红棕色气体生成，反应④的化学方程式是__________。

（2）若A、D、F都是短周期非金属元素单质，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__________。

（3）若A为常见的金属单质，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__________。

（4）若B、C、F都是气态单质，且B为黄绿色，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，反应③的化学方程式是__________，在反应①中若有3mol电子转移，则生成D的物质的量为__________。

【答案】C+4HNO3（浓）加热CO2↑+4NO2↑+2H2O 2C+SiO2高温Si+2CO↑ Cl2+2Fe2+=2Cl﹣+2Fe3+ 4NH3+5O2催化剂加热4NO+6H2O 3mol

【解析】

【分析】

【详解】

(1)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，所含元素的原子最外层电子数D是A的2倍，则D处于第二周期、A处于第三周期，设A原子最外层电子数为x，则2+8+x=2(2+2x)，解的x=2，故A为Mg，D为C，则B为CO2，C为MgO，③与④两个反应中都有红棕色气体生成，则F为HNO3，E为Mg(NO3)2，反应④的化学方程式是：C+4HNO3(浓)加热CO2↑+4NO2↑+2H2O；