2018届一轮复习人教版无机物的转化与推断学案

2018届一轮复习人教版无机物的转化与推断学案

难点增分课(二) 无机物的转化与推断 无机推断题作为一种高考题 型，它有明显的学科特点，题目重 点考查学生对元素及其化合物主干 知识的掌握情况，题目结构紧凑，文字表述少，但转化关系中包含信息多，综合性强，难度 较大。 解题的关键是仔细审题，依物质的特性或特征转化来确定“突破口”，顺藤摸瓜，进而 完成全部未知物的推断。我们可以将推断题的解题方法及推理过程表示如右所示。 [解题突破口] 1．物质的特殊颜色 (1)有色气体：NO2(红棕色)、Cl2(黄绿色)； 无色、刺激性气味的气体：SO2、NH3、HCl。 (2)溶液中的有色物质：Cu2＋(蓝色)、Fe2＋(浅绿色)、Fe3＋(棕黄色)、MnO－ 4 [紫(红)色]。 Br2 在水中显黄(橙)色，在有机溶剂中显橙(红)色； I2 在水中显黄(褐)色，在有机溶剂中显紫(红)色。 (3)有色固体： (淡)黄(棕)色固体 Na2O2、S、FeS2、FeCl3 黑色固体 MnO2、C、CuO、FeO、Fe3O4 紫(黑)色固体 KMnO4、I2 (紫)红色固体 Cu (4)有色沉淀： 白色沉淀 H2SiO3、AgCl、BaSO4(不溶于酸)、BaSO3、Mg(OH)2、Al(OH)3、BaCO3、 CaCO3、CaSO4、MgCO3 等 红褐色沉淀 Fe(OH)3 蓝色沉淀 Cu(OH)2 黑(褐)色沉淀 CuS、FeS 2．特殊的反应现象 (1)焰色反应：Na＋(黄色)、K＋(紫色)。 (2)使品红溶液褪色的气体：SO2(加热后又恢复红色)、Cl2(加热后不恢复红色)。 推断题――→审 题 明显条件 隐含条件 ――→抓关键 突破口 结构特征 反应特征 现象特征 其他特征 ――→推 断 结论→验证 (3)Fe(OH)2――→空气中 Fe(OH)3：白色沉淀迅速转变成灰绿色，最终变成红褐色。 (4)Fe2＋――→Cl2 Fe3＋：遇 SCN－无明显变化，通入 Cl2 后显红色。 (5)在空气中气体由无色变成红棕色：NO。 (6)气体燃烧火焰呈苍白色：H2(在 Cl2 中燃烧)。 (7)使湿润的红色石蕊变蓝的气体：NH3。 (8)使湿润的 KI淀粉试纸变蓝：Cl2、Br2、FeCl3、碘水等。 (9)两种气体接近冒白烟：HCl 和 NH3。 (10)遇强碱溶液生成红褐色沉淀或遇 KSCN 显红色：Fe3＋。 3．特殊的反应条件(如使用催化剂的反应) N2＋3H2 高温、高压 催化剂 2NH3；2KClO3=====MnO2 △ 2KCl＋3O2↑ 2H2O2=====MnO2 2H2O＋O2↑；2SO2＋O2 催化剂 △ 2SO3 4NH3＋5O2===== 催化剂 △ 4NO＋6H2O 4．既能与强酸溶液反应又能与强碱溶液反应的物质 (1)金属单质：Al。 (2)两性物质：两性氧化物如 Al2O3，两性氢氧化物如 Al(OH)3，以及氨基酸等。 (3)弱酸弱碱盐：如(NH4)2CO3、CH3COONH4 等。 (4)弱酸的酸式盐：如 NaHCO3、Ca(HCO3)2、NaHSO3 等。 5．特殊的转化关系 (1)直线型转化关系 A――→X B――→X C ①X 为 O2 Na―→Na2O―→Na2O2 N2―→NO―→NO2 或 NH3―→NO―→NO2 S―→SO2―→SO3 或 H2S―→SO2―→SO3 C―→CO―→CO2 或 CH4―→CO―→CO2 ②X 为 CO2 NaOH――→CO2 Na2CO3――→CO2 NaHCO3 ③X 为强酸(如 HCl) AlO－ 2 ――→H＋ Al(OH)3――→H＋ Al3＋ CO2－ 3 ――→H＋ HCO－ 3 ――→H＋ CO2↑ ④X 为强碱(如 NaOH) Al3＋――→OH－ Al(OH)3――→OH－ AlO－ 2 ⑤X 为 Fe Cl2――→Fe FeCl3――→Fe FeCl2 ⑥X 为 C O2――→C CO2――→C CO (2)交叉型转化关系 (3)三角型转化关系 [常见题型] 直线型转化 1．(2015·江苏高考改编)在给定条件下，下列选项中所示的物质间转化均能一步实现的 是( ) A．粗硅 ――→Cl2 高温 SiCl4――→H2 高温 Si B．Mg(OH)2 盐酸,MgCl2(aq)电解,Mg C．Fe2O3 盐酸,FeCl3(aq)蒸发,无水 FeCl3 D．S――→O2/点燃 SO3――→H2O H2SO4 解 析： 选 A B 项 ，电 解熔 融 的 MgCl2 可 制得 镁， 电 解 MgCl2 溶 液： MgCl2 ＋ 2H2O===== 电解 Mg(OH)2↓＋H2↑＋Cl2↑，错误；C 项，FeCl3 溶液蒸干过程中发生反应：FeCl3 ＋3H2O===== △ Fe(OH)3↓＋3HCl↑，错误；D 项，硫燃烧不能生成 SO3，故 D 错误。 2．(2015·海南高考)单质 Z 是一种常见的半导体材料，可由 X 通过如下图所示的路线制 备，其中 X 为 Z 的氧化物，Y 为氢化物，分子结构与甲烷相似，回答下列问题： X ――→Mg 加热 Mg2Z ――→盐酸 Y ――→加热 Z (1) 能 与 X 发 生 化 学 反 应 的 酸 是 ________ ； 由 X 制 备 Mg2Z 的 化 学 方 程 式 为 ________________________________________________________________________。 (2)由 Mg2Z 生成 Y 的化学方程式为______________________________________， Y 分子的电子式为________。 (3)Z、X 中共价键的类型分别是________、________。 解析：Z 为半导体单质，则 Z 是 Si 元素；Si 可与氢氟酸反应，其氧化物为二氧化硅， 根据反应的流程图可知，二氧化硅与 Mg 反应生成 Mg2Si，Mg2Si 与盐酸反应生成的 Y 为氢 化物，则 Y 的分子式是 SiH4，加热分解可得到 Si 单质。其余问题可解。 答案：(1)氢氟酸 SiO2＋4Mg===== △ 2MgO↑＋Mg2Si (2)Mg2Si＋4HCl===2MgCl2＋SiH4↑ (3)非极性键 极性键 不能一步实现的反应归纳 (1)H2S(或 S)不能一步转化为 SO3。 (2)N2(或 NH3)不能一步转化为 NO2。 (3)SiO2 不能与水反应生成 H2SiO3。 (4)Fe2O3、Al2O3、CuO 等不溶性金属氧化物都不能一步生成相应的氢氧化物。 三角型转化 3．(2015·福建高考)纯净物 X、Y、Z 转化关系如右图所示，下列 判断正确的是( ) A．X 可能是金属铜 B．Y 不可能是氢气 C．Z 可能是氯化钠 D．Z 可能是三氧化硫 解析：选 A H2 和 Cl2 或 Cu 和 Cl2 反应分别可以生成 HCl、CuCl2，电解两种溶液可以 产生相应的单质，A 项正确、B 项错误；电解 NaCl 溶液产生 NaOH、H2、Cl2，两种气体化 合得到的是 HCl，不是 NaCl，C 项错误；SO3 溶于水得到的是 H2SO4，电解 H2SO4 溶液生成 的是 H2、O2，D 项错误。 4．(2017·启东期末)表中各组物质之间不可以通过一步反应实现如图所示转化关系的是 ( ) 选项 X Y Z 箭头旁所标数字代表的反应条件 A Na2O2 NaOH NaCl ①常温遇水 B Al2O3 NaAlO2 Al(OH)3 ②通入 CO2 C NO NO2 HNO3 ④加入铜粉 D Cl2 NaClO HClO ③加浓盐酸 解析：选 A 氯化钠不能通过一步反应得到过氧化钠，故 A 符合题意；氧化铝与氢氧 化钠溶液反应生成偏铝酸钠，向偏铝酸钠溶液中通入二氧化碳，二者反应生成氢氧化铝，氢 氧化铝与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠，氢氧化铝受热分解生成氧化铝，各物质之间通过 一步反应可以实现转化，故 B 不符合题意；一氧化氮与氧气反应生成二氧化氮，二氧化氮 与水反应生成硝酸，稀硝酸与铜反应生成一氧化氮，浓硝酸与铜反应生成二氧化氮，各物质 之间通过一步反应可以实现转化，故 C 不符合题意；氯气与氢氧化钠溶液反应生成次氯酸 钠，次氯酸钠与碳酸反应生成次氯酸，次氯酸与氢氧化钠溶液反应生成次氯酸钠，次氯酸与 浓盐酸反应生成氯气，各物质之间通过一步反应可以实现转化，故 D 不符合题意。 综合推断 5．(2016·全国乙卷)短周期元素 W、X、Y、Z 的原子序数依次增加。 m、p、r 是由这些元素组成的二元化合物，n 是元素 Z 的单质，通常为 黄绿色气体，q 的水溶液具有漂白性，0.01 mol·L－1r 溶液的 pH 为 2, s 通常是难溶于水的混合物。上述物质的转化关系如图所示。下列说法正 确的是( ) A．原子半径的大小 W＜X＜Y B．元素的非金属性 Z＞X＞Y C．Y 的氢化物常温常压下为液态 D．X 的最高价氧化物的水化物为强酸 解析：选 C n 是元素 Z 的单质，通常为黄绿色气体，则 n 为 Cl2，Z 为 Cl 元素。Cl2(n) 与二元化合物 p 在光照条件下反应生成 r 和 s,0.01 mol·L－1r 溶液的 pH 为 2，s 通常是难溶于 水的混合物，则 p 为 CH4，r 为 HCl，s 为 CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3 和 CCl4 的混合物。二元 化合物 m 与 n 反应生成 q 和 r，q 的水溶液具有漂白性，其中 n 为 Cl2，r 为 HCl，从而推知 m 为 H2O，q 为 HClO。结合四种短周期元素的原子序数关系及形成的二元化合物之间的转 化推知，W、X、Y、Z 元素分别为 H、C、O、Cl。A 项同周期主族元素的原子半径，随原 子序数的递增而逐渐减小，则原子半径的大小关系为 H＜O＜C；B 项由 ClO2、CCl4 可以得 出元素的非金属性：O＞Cl，Cl＞C，则元素的非金属性强弱关系为 O＞Cl＞C；C 项 Y(O) 的氢化物有 H2O、H2O2，常温常压下均为液态；D 项 X(C)的最高价氧化物的水化物为 H2CO3， 是一种二元弱酸。 6．现有常见金属单质 A、B、C 和气体甲、乙、丙及物质 D、E、F、G、H，它们之间 存在如下转化关系(图中有些反应的产物和反应的条件没有全部标出)。其中 B 是地壳中含量 居第一的金属元素，C 是当今产量和用量最多的金属。请回答下列问题： (1)写出金属 B 和气体丙的化学式__________、__________。 (2)写出反应①的化学反应方程式：____________________________________。 (3)沉淀 H 的化学式为__________________。 (4)往溶液 G 中滴入 KSCN 溶液，现象是__________________________________。 解析：金属 A 焰色为黄色，A 是钠元素；钠与水反应生成气体甲(H2)和溶液 D(NaOH)； 黄绿色气体是 Cl2，H2 和 Cl2 生成气体丙(HCl)；HCl 溶于水得到溶液 E(盐酸)，红褐色沉淀 H 是 Fe(OH)3，所以金属 C 是变价金属，C 是 Fe；盐酸和 Fe 生成溶液 F(FeCl2)；FeCl2 和 Cl2 生成溶液 G(FeCl3)。NaOH 和金属 B 反应生成 H2，B 是铝。 答案：(1)Al HCl (2)2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑ (3)Fe(OH)3 (4)溶液变红色 实验流程中的物质推断 7．(2016·海南高考)KAl(SO4)2·12H2O(明矾)是一种复盐，在造纸等方面应用广泛。实验 室中，采用废易拉罐(主要成分为 Al，含有少量的 Fe、Mg 杂质)制备明矾的过程如下图所示。 回答下列问题： (1)为尽量少引入杂质，试剂①应选用______(填标号)。 a．HCl 溶液 b．H2SO4 溶液 c．氨水 d．NaOH 溶液 (2)易拉罐溶解过程中主要反应的化学方程式为_____________________________。 (3)沉淀 B 的化学式为________；将少量明矾溶于水，溶液呈弱酸性，其原因是 ________________________________________________________________________。 (4)已知：KW＝1.0×10－14，Al(OH)3 AlO－ 2 ＋H＋＋H2O K＝2.0×10－13。Al(OH)3 溶 于 NaOH 溶液反应的平衡常数等于________。 解析：(1)易拉罐(主要成分为 Al，含有少量的 Fe、Mg 杂质)，它们都是比较活泼的金属， 都可以与酸发生反应，而 Al 可以与强碱溶液反应变为 NaAlO2 进入溶液，而 Fe、Mg 不能与 碱发生反应，所以要以含 Al 的易拉罐为原料制取明矾，应该用强碱 NaOH 溶液溶解，选项 d 正确；(2)易拉罐溶解过程中主要反应的化学方程式为 2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋ 3H2↑，反应的离子方程式是 2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO－ 2 ＋3H2↑；(3)滤液 A 的主要成分 是 NaAlO2，向其水溶液中加入 NH4HCO3 溶液，发生 AlO－ 2 ＋NH＋ 4 ＋H2O===Al(OH)3↓＋NH3 及 HCO－ 3 ＋AlO－ 2 ＋H2O===Al(OH)3↓＋CO2－ 3 ，所以沉淀 B 的化学式为 Al(OH)3；将少量明矾 溶于水，溶液呈弱酸性，其原因是 Al3＋为弱碱阳离子，发生水解反应，消耗水电离产生的 OH－，当最终达到平衡时溶液中 c(H＋)＞c(OH－)，所以溶液显酸性。(4)由已知得 Al(OH)3 溶 于 NaOH 溶液反应的平衡常数 K＝cAlO－ 2  cOH－ ＝cAlO－ 2 ·cH＋ cH＋·cOH－ ＝ K KW ＝2.0×10－13 1.0×10－14 ＝20。 答案：(1)d (2)2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑ (3)Al(OH)3 Al3＋水解，使溶液中 H＋浓度增大 (4)20 8．(2014·浙江高考)某研究小组为了探究一种无机矿物盐 X(仅含四种元素)的组成和性 质，设计并完成了如下实验： 另取 10.80 g X 在惰性气流中加热至完全分解，得到 6.40 g 固体 1。请回答如下问题： (1)画出白色沉淀 1 中金属元素的原子结构示意图______，写出气体甲的电子式 ________。 (2)X 的化学式是________，在惰性气流中加热 X 至完全分解的化学反应方程式为 ________________________________________________________________________。 (3)白色沉淀 2 在空气中变成红褐色沉淀的原因是__________________________(用化学 反应方程式表示)。 (4)一定条件下，气体甲与固体 1 中的某种成分可能发生氧化还原反应，写出一个可能 的化学反应方程式：________________________________________________________ ________________________________________________________________________， 并设计实验方案验证该反应的产物_____________________________________。 解析：从框图可知，气体甲为 CO2；由溶液 1 转变为白色沉淀 1，白色沉淀 1 又能溶解 在 CO2 水溶液中，可推断白色沉淀 1 为 CaCO3；从固体 2 的转化过程可知，白色沉淀 2 为 Fe(OH)2，最终的红褐色沉淀为 Fe(OH)3；由上述推断可初步确定 X 为含有 Ca、Fe 元素的碳 酸盐，且其中铁元素的化合价为＋2，故可推断其为 CaFe(CO3)2，分解得到的固体 1 为 CaO 与 FeO 的混合物，应用题给数据可以进一步确认上述判断的正确性。(1)白色沉淀 1 中的金 属 元 素 为 钙 ， 其 原 子 结 构 示 意 图 为 ， 气 体 甲 为 CO2 ， 其 电 子 式 为 。(2)X 的化学式为 CaFe(CO3)2；在惰性气流中加热 X 至完全分解的化 学反应方程式为 CaFe(CO3)2△,CaO＋FeO＋2CO2↑。(3)白色沉淀 2 在空气中变成红褐色沉 淀是因为 Fe(OH)2 被氧化成 Fe(OH)3，反应方程式为 4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3。 (4)CO2 气体与固体 1 中的 FeO 可能发生氧化还原反应，反应方程式为 2FeO＋CO2△,Fe2O3 ＋CO；检验产物的方法：取反应所得固体物质，加稀盐酸溶解，然后加入 KSCN 溶液，若 溶液呈红色，说明反应产物中有 Fe(Ⅲ)。将生成的气体通过灼热 CuO，若黑色固体变为红 色，证明生成的气体中含有 CO。 答案：(1) (2)CaFe(CO3)2 CaFe(CO3)2=====△ CaO＋FeO＋2CO2↑ (3)4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3 (4)2FeO＋CO2=====△ Fe2O3＋CO 检测 Fe2O3：将固体用稀盐酸溶解，加入 KSCN 溶液若 显红色，表明产物中有 Fe3＋；检测 CO：将气体通过灼热 CuO，黑色固体变为红色 1．(2017·吕梁模拟)下列各组物质中，物质之间通过一步反应就能实现图示变化的是 ( ) 物质 编号 物质转 化关系 a b c d ① FeCl2 FeCl3 Fe CuCl2 ② NO NO2 N2 HNO3 ③ Na2O Na2O2 Na NaOH ④ Al2O3 NaAlO2 Al Al(OH)3 A．①④ B．①②③ C．①③④ D．②④ 解析：选 A ②中 N2 不能一步生成 NO2 气体，③中 NaOH 不能一步生成 Na2O。 2．已知 X、Y、Z、E、F 五种常见物质含有同一元素 M，在一定条件下它们有如下转 化关系，Z 是 NO，下列推断不合理的是( ) A．X 可能是一种氢化物 B．X 生成 Z 一定是化合反应 C．E 可能是一种有色气体 D．F 中 M 元素的化合价可能为＋5 解析：选 B 根据题给转化关系推断，M 为氮元素，Z 为 NO，E 为 NO2，F 为 HNO3。 A.X 可能是 NH3，则 Y 可能为 N2，正确；B.若 X 为 NH3，氨气转化为一氧化氮可发生反应： 4NH3＋5O2===== 催化剂 △ 4NO＋6H2O，不是化合反应，错误；C.E 可能是 NO2，是一种红棕色气体， 正确；D.F 可能为 HNO3，其中氮元素的化合价为＋5，正确。 3.A、B、C、X 均为中学化学常见物质，一定条件下它们有如图所示转 化关系(部分产物已略去)。下列说法正确的是( ) A．若 X 为 Fe，则 C 可能为 Fe(NO3)2 溶液 B．若 X 为 KOH 溶液，则 A 可能为 Al C．若 A、B、C 均为焰色反应呈黄色的化合物，则 X 一定为 CO2 D．若 X 为 O2，则 A 可为有机物乙醇，也可为非金属单质硫 解析：选 A 若 A 为 Al、X 为 KOH，Al 与 KOH 反应只能生成 KAlO2，B 项错；若 A、 B、C 均为焰色反应呈黄色的化合物，则三者中都含有钠元素，则 X 可能为 CO2、SO2、H2S 等，C 项错；如果 A 为 S，则 S 与 O2 反应只能生成 SO2，D 项错。 4．化学美无处不在。下图是物质间发生化学反应的颜色变化，其中 X 是( ) A．稀盐酸 B．稀硫酸 C．硫酸钠溶液 D．碳酸钠溶液 解析：选 B 稀盐酸不与 Ba(NO3)2 反应，A 项不符合；硫酸钠、碳酸钠都不能与 CuO 和 Fe 反应，也不能使石蕊溶液变红，C、D 项都不符合。 5．下表各物质中，A、B、C、D、E 均含有同一种短周期元素，其中 A 是单质，B 在 常温下是气态的氢化物，C、D 是氧化物，E 是 D 和水反应的产物。则各物质之间通过一步 反应就能实现表中所示转化的是( ) 物质编号 物质转化关系 A D E ① Si SiO2 H2SiO3 ② S SO3 H2SO4 ③ C CO2 H2CO3 ④ N2 NO2 HNO3 A.②③ B．②③④ C．①③④ D．①②③④ 解析：选 B SiO2 不能一步反应生成 H2SiO3，故①不符合题意。 6.(2017·盐城中学月考)甲、乙、丙、丁、戊的相互转化关系如图所示(部 分生成物及反应条件已略去，箭头表示一步转化)。下列各组物质中，满足图 示转化关系的是( ) 物质 选项 甲 乙 丙 戊 丁 A Cu HNO3 Cu(NO3)2 Fe NO B H2O Fe H2 O2 Fe2O3 C Al NaOH H2 Al2O3 NaAlO2 D CH3CHO O2 CH3COOH H2 H2O 解析：选 A 铁与硝酸反应也能生成 NO 气体，铁与硝酸铜反应的化学方程式为 Fe＋ Cu(NO3)2===Fe(NO3)2＋Cu，所以能实现题图中的转化，故 A 正确；铁与水蒸气反应的化学 方程式为 3Fe＋4H2O(g)===== 高温 Fe3O4＋4H2，故 B 错误；H2 不能还原 Al2O3 生成 Al，故 C 错 误；乙醛与氧气反应生成乙酸，反应的化学方程式为 2CH3CHO＋O2――→Cu △ 2CH3COOH，故 D 错误。 7.(2017·河南八市联考)X、Y、Z 是中学化学中三种常见元素的单质，甲、乙是两种常见 的化合物，相互间有如图转化关系(未注明反应条件)，下列说法不正确的是( ) A．若 X 为金属单质，Y 为非金属固体单质，则 Z 为 O2 B．若 X、Y 均为金属单质，则甲不可能为黑色固体 C．若 X 为金属单质，Y 为非金属气体单质，则乙可能为黑色固体 D．若 X、Y 均为非金属固体单质，则 Z 可能为 O2 解析：选 B 当 X 是镁、Y 是碳时，Z 是 O2，A 项正确；当 X 是铝、Y 是铁时，甲可 以是黑色的 Fe3O4，B 项错误；当 X 是铁、Y 是氢气时，乙可以为黑色的 Fe3O4，C 项正确； 当 X 是碳、Y 是硅时，Z 可能为氧气，D 项正确。 8．(2017·唐山调研)甲、乙、丙、丁、戊是中学常见的无机物，其中甲、乙均为单质， 它们的转化关系如图所示(某些条件和部分产物已略去)。下列说法不正确的是( ) A．若甲既能与盐酸反应又能与 NaOH 溶液反应，则丙可能属于两性氧化物 B．若甲为短周期中原子半径最大的主族元素的单质，且戊为碱，则丙只能为 Na2O2 C．若丙、丁混合产生白烟，且丙为 18 电子分子，丁为 10 电子分子，则乙的水溶液可 能具有漂白作用 D．若甲、丙、戊含有同一种元素，则三种物质中，该元素的化合价由低到高的顺序可 能为甲<丙<戊 解析：选 B 若甲为单质，既能与盐酸反应又能与 NaOH 溶液反应，则甲为 Al，乙为 O2，二者反应生成的丙为氧化铝，氧化铝属于两性氧化物，故 A 正确；若甲为短周期中原 子半径最大的主族元素的单质，则甲为 Na，乙为 O2，二者反应生成的丙可能为 Na2O2 或 Na2O，故 B 错误；若丙、丁混合产生白烟，且丙为 18 电子分子，丁为 10 电子分子，则丙 为 HCl，丁为 NH3，若乙为 Cl2，其水溶液中含有 HClO，具有漂白作用，故 C 正确；若甲、 丙、戊含有同一种元素，当甲为 S，乙为 O2，丙为 SO2，丁为 HClO 等具有强氧化性的物质， 戊为硫酸时，含 S 元素的化合价由低到高的顺序为甲<丙<戊，故 D 正确。 9．已知 A、B、C 为中学化学中常见的单质。室温下，A 为固体，B 和 C 均为气体。 在适宜的条件下，它们可以按如图进行反应。下列说法中正确的是( ) A．A、B、C 中三种元素的任意两种元素形成的化合物所属物质类别可能是氧化物 B．A、B、C 中三种元素的任意两种元素形成的化合物所属物质类别一定不是碱 C．如果 E 溶液是一种强酸，则 E 溶液为硫酸 D．A、B、C 中有一种金属且为 B 解析：选 B 当 A 为 Mg、B 为 Cl2、C 为 H2 时，符合题给信息和框图转化，A、B、C 中没有氧元素，A 项错误；碱至少由三种元素组成，B 项正确；常温下，B、C 均为气体单 质，E 溶液不可能为硫酸，C 项错误；金属在室温下不为气体，D 项错误。 10．某第ⅡA 族元素是该族元素中在自然界中存在最广泛的元素，常以化合物 F 的形式 存在，其单质 A 可发生一系列如图所示的化学反应。下列说法正确的是( ) A．D 与 H 溶液反应只有一种碳酸盐生成 B．电解 F 与盐酸反应后的溶液以制取单质 A C．反应①、③中消耗等量 H2O 时转移的电子数相同 D．工业上常用 F 的悬浊液与 Cl2 反应制取漂白粉 解析：选 C 第ⅡA 族元素中在自然界中存在最广泛的是 Ca，其单质与水反应生成 Ca(OH)2 和 H2，由题图中物质的转化关系可知 B 是 H2，C 是 Ca(OH)2，E 是 NaH，H 是 NaOH， F 是 CaCO3，CaCO3 受热分解生成 CO2 和 CaO，而 CO2 恰好与 Ca(OH)2 反应生成 CaCO3 和 H2O，所以 D 和 G 分别是 CO2 和 CaO。A 项，CO2 与 NaOH 溶液反应可能会生成两种碳酸 盐：Na2CO3 和 NaHCO3，错误。B 项，Ca 为活泼金属，一般只能通过电解法来制备，可用 电解熔融的 CaCl2 的方法制备，但不能通过电解 CaCl2 溶液制备，因电解 CaCl2 溶液生成 H2、 Cl2、Ca(OH)2，得不到单质钙，错误。C 项，反应①为 Ca＋2H2O===Ca(OH)2＋H2↑，H2O 是氧化剂，反应消耗 1 mol H2O 时转移 1 mol 电子，反应③为 NaH＋H2O===NaOH＋H2↑， H2O 是氧化剂，反应消耗 1 mol H2O 时，转移了 1 mol 电子，反应①、③消耗等量 H2O 时转 移的电子数相同，正确。D 项，工业上常用 Ca(OH)2 的悬浊液与 Cl2 反应制取漂白粉，错误。 11．一种白色晶体 A 极易溶于水，将 A 配成溶液进行如下框图所示的实验，实验现象 及转化关系如框图所示。A 为含硫的正盐其中硫元素化合价为＋4，气体 D 能使品红溶液褪 色，气体 F 能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。试回答下列问题： (1)写出物质化学式：D__________；F__________。 (2)写出下列反应的离子方程式： ①A 和酸性 KMnO4 溶液反应：___________________________________________； ②D 和新制氯水：__________________________________________________。 (3)通过本题的解答，在检验 SO 2－ 4 时，应使用__________。 A．盐酸酸化的 BaCl2 溶液 B．硝酸酸化的 Ba(NO3)2 溶液 解析：根据已知条件：能使品红溶液褪色的是 SO2，所以 D 是 SO2，能使湿润的红色石 蕊试纸变蓝的是 NH3，即 F 是 NH3，A 是一种白色晶体，和其他物质反应既能生成 NH3 又 能生成 SO2，所以 A 是(NH4)2SO3，容易被氧化剂氧化为(NH4)2SO4，所以 B 是(NH4)2SO4， 得出 E 是 NH4Cl，白色沉淀 C 是 BaSO4。 (1)根据分析，D 是 SO2，F 是 NH3； (2)①A 是(NH4)2SO3，A 和酸性 KMnO4 溶液反应的离子方程式为 2MnO － 4 ＋6H ＋ ＋ 5SO2－ 3 ===5SO2－ 4 ＋2Mn2＋＋3H2O； ②Cl2 能将 SO2 氧化，离子方程式为 SO2＋Cl2＋2H2O===SO2－ 4 ＋4H＋＋2Cl－； (3)通过本题的解答可知，若溶液中存在 SO2－ 3 ，加入硝酸后能够被氧化为 SO2－ 4 ，因此在 检验 SO 2－ 4 时，应使用盐酸酸化的 BaCl2 溶液，故选 A。 答案：(1)SO2 NH3 (2)①2MnO－ 4 ＋6H＋＋5SO2－ 3 ===5SO2－ 4 ＋2Mn2＋＋3H2O ②SO2＋Cl2＋2H2O===SO2－ 4 ＋4H＋＋2Cl－ (3)A 12．钢铁等铁制品是应用最广泛的金属材料，铁元素的单质及其化合物在元素化合物世 界始终扮演着重要角色。 Ⅰ.打磨过的细铁丝可在纯氧中剧烈燃烧，最终生成黑色固体；铁粉与水蒸气在高温下 也可生成该黑色固体， (1)铁粉与水蒸气反应的化学方程式为______________________________________。 (2)将该黑色固体溶于盐酸中，反应的离子方程式： ________________________________________________________________________。 Ⅱ.某校探究性学习小组用已部分生锈的废铁屑制作印刷电路板的腐蚀剂，并回收铜。 探究过程如下： 请回答下列问题： (1)步骤②中，除发生反应 Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑外，其他可能反应的离子方程式为 ________________________________________________________________________。 (2)若将③加入 H2O2 书写反应的离子方程式_________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)若溶液 B 中只含有 Fe2＋而不含 Fe3＋，可证明该事实的实验方法是________。 ①先加氯水，后加 KSCN 溶液后显红色； ②先加 KSCN 溶液，不显红色，再加氯水后显红色； ③滴加 NaOH 溶液，只产生白色沉淀，迅速变为灰绿色，最后呈红褐色； ④只滴加 KSCN 溶液不显红色。 A．①② B．②③ C．③④ D．①④ (4)步骤④的化学方程式为___________________________________________。 (5)若除去氯化铜中氯化铁可以加入试剂_________________________________。 解析：Ⅰ.(1)在高温下铁与水蒸气反应的方程式为 3Fe＋4H2O(g)===== △ Fe3O4＋4H2。 (2)四氧化三铁与盐酸反应的离子方程式为 Fe3O4＋8H＋===2Fe3＋＋Fe2＋＋4H2O。 Ⅱ.(1)从题意 Fe 中含有 Fe2O3, 因此其他可能反应的离子方程式为 Fe2O3＋6H＋===2Fe3 ＋＋3H2O、Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋。 (2)双氧水具有强氧化性，能氧化亚铁离子，离子方程式为 2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋ ＋2H2O。 (3)Fe2＋的检验要考虑 Fe3＋的干扰，故先加 KSCN 无明显现象，氧化后变红或加入 NaOH 开始只产生白色沉淀，答案选 B。 (4)铁离子能腐蚀金属铜，则反应④的化学方程式为 2FeCl3＋Cu===2FeCl2＋CuCl2； (5)由于不能引入新的杂质，则除去氯化铜中氯化铁可以加入氧化铜或氢氧化铜。 答案：Ⅰ.(1)3Fe＋4H2O(g)===== △ Fe3O4＋4H2 (2)Fe3O4＋8H＋===2Fe3＋＋Fe2＋＋4H2O Ⅱ.(1)Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O、Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋ (2)2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O (3)B (4)2FeCl3＋Cu===2FeCl2＋CuCl2 (5)氧化铜或氢氧化铜