高考化学高无机综合推断综合题及详细答案.docx

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高考化学高无机综合推断综合题及详细答案

2020-2021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．下列各物质是中学化学中常见的物质，甲为常见金属单质，乙、丙、丁是非金属单质，其它为化合物，B、D分别为黑色粉末和黑色晶体，G为淡黄色固体，J为生活中常见的调味品，I为红褐色固体，①是实验室制取丁的反应之一，F为棕黄色溶液。

各物质间的转化如下图所示，回答下列各问题（部分生成物未列出）：

（1）A的电子式：

___________________；

（2）写出甲与C反应的化学方程式：

________________________________；

（3）在F和E的混合溶液中用___________试剂（填化学式）检验E中阳离子；

（4）整个转换过程中属于氧化还原反应的有___________个；

（5）写出反应③E与G按物质的量之比2:

1的反应的离子方程式___________________。

【答案】

3Fe+4H2O（g）

Fe3O4+4H2KMnO46个6Fe2++3Na2O2+6H2O=4Fe（OH）3↓+2Fe3++6Na+

【解析】

【分析】

由题意可知，G为淡黄色固体化合物，J为生活中常见的调味品，则G是Na2O2，J为NaCl；I为红褐色固体，则I是氢氧化铁，甲是Fe单质；B、D分别为黑色粉末和黑色晶体，Fe与物质C发生置换反应生成另一种非金属单质，根据Fe与水蒸气在高温条件下反应生成氢气和黑色固体四氧化三铁可知C是水，乙是氢气，D是Fe3O4；A与B反应生成水和一种非金属单质，且①是实验室制取丁的反应之一，判断A是过氧化氢，B是二氧化锰，过氧化氢在二氧化锰做催化剂作用下发生分解反应生成水和氧气，所以丁是氧气；四氧化三铁与K反应生成两种物质E、F，可以相互转化，则K是盐酸，盐酸与四氧化三铁反应生成氯化亚铁和氯化铁，F与Fe反应生成E，则F是氯化铁，E是氯化亚铁，氯化铁与过氧化钠反应生成氢氧化铁、氯化钠、氧气，氯化亚铁与一定量的过氧化钠反应生成氯化铁、氢氧化铁、氯化钠。

【详解】

（1）A是过氧化氢，过氧化氢是共价化合物，A的电子式为

，故答案为

；

（2）甲是Fe单质，C是水，Fe与水蒸气在高温条件下反应生成氢气和黑色固体四氧化三铁，反应的化学方程式为3Fe+4H2O（g）

Fe3O4+4H2，故答案为3Fe+4H2O（g）

Fe3O4+4H2；

（3）E是氯化亚铁，F是氯化铁，氯化亚铁具有还原性，能够与KMnO4溶液发生氧化还原反应，使KMnO4溶液褪色，则可用KMnO4溶液检验亚铁离子，故答案为KMnO4；

（4）由转化关系可知，上述转化过程中除D与K的反应不是氧化还原反应外，其余均是氧化还原反应，属于氧化还原反应共6个，故答案为6；

（5）E是氯化亚铁，G是Na2O2，氯化亚铁与过氧化钠按物质的量之比2：

1反应生成氢氧化铁沉淀和铁离子，反应的离子方程式为6Fe2++3Na2O2+6H2O=4Fe（OH）3↓+2Fe3++6Na+，故答案为6Fe2++3Na2O2+6H2O=4Fe（OH）3↓+2Fe3++6Na+。

【点睛】

本题考查无机物的推断，注意根据物质的性质、特征作为突破口进行推断，注意牢固把握元素化合物的性质及用途是解答关键。

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0.4molF、0.1molG的混合溶液中加入过量盐酸，完全反应后收集到aL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3.2g，则a=________L。

【答案】第三周期第ⅥA族

3S+6NaOH

2Na2S+Na2SO3+3H2O2H++S2O32-=S↓+SO2↑+H2O4Cl2+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+6NaOH

2Na2S+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0.4molNa2S、0.1molNa2SO3的混合溶液中加入过量HCl，发生反应：

2S2-+SO32-+6H+=3S↓+3H2O，0.1molNa2SO3反应消耗0.2molNa2S，剩余0.2mol的Na2S，反应产生0.2molH2S，取反应后的溶液加入过量FeCl3溶液，得到3.2g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）=

=0.1mol，该反应消耗0.1molH2S，所以放出H2S气体的物质的量为0.1mol，其标准状况下的体积为V（H2S）=n·Vm=0.1mol×22.4L/mol=2.24L。

【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．甲、乙、丙均为化合物，其中甲为淡黄色的固体，乙常温下为无色无味液体，丙为常见的无色无味气体，它们有如下图的转化关系，已知D为黄绿色气体，按要求回答下列问题：

（1）甲物质为____________（填化学式）。

（2）乙与甲反应的化学方程式为____________，丙与甲反应的化学方程式为____________。

（3）D能使湿润的有色布条褪色，其褪色原因是____________（结合化学反应方程式描述原因）。

（4）D可用于制取“84”消毒液，反应的化学方程式为____________，也可用于工业上制取漂白粉，反应的化学方程式为____________，但漂白粉保存不当易变质，变质时涉及到的化学方程式为____________。

【答案】Na2O22Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2Cl2+H2O=HCl+HClO、HClO有漂白性Cl2+2NaOH=NaClO+NaCl+H2O2Cl2+2Ca（OH）2=CaCl2+Ca（ClO）2+2H2OCa（ClO）2+H2O+CO2=CaCO3↓+2HClO，2HClO

2HCl+O2↑

【解析】

【分析】

甲、乙、丙均为化合物，甲为淡黄色的固体，乙常温下为无色无味液体，丙为常见的无色无味气体，甲能既能与乙反应也能与丙反应，可知甲为Na2O2，乙为H2O，丙为CO2，则A为NaOH，B为O2，C为Na2CO3，D为黄绿色气体，则D为Cl2，D（Cl2）与A（NaOH）反应生成NaCl、NaClO，F的溶液能与丙（CO2）反应C与I，则F为NaClO、E为NaCl、I为HClO，G与C（Na2CO3）反应得到E（NaCl）与丙（CO2），则G为HCl，据此解答。

【详解】

根据上述分析可知：

甲为Na2O2，乙为H2O，丙为CO2，A为NaOH，B为O2，C为Na2CO3，D为Cl2，E为NaCl，F为NaClO，G为HCl，I为HClO。

（1）甲是过氧化钠，化学式为Na2O2；

（2）甲为Na2O2，乙为H2O，丙为CO2，Na2O2与H2O反应产生NaOH和O2，反应方程式为：

2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑；Na2O2与CO2反应产生Na2CO3和O2，反应方程式为：

2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2；

（3）D为Cl2，氯气与水反应产生HCl和HClO，反应方程式为：

Cl2+H2O=HCl+HClO，产生的HClO由于有强氧化性而具有漂白性，能够将有色物质氧化变为无色，所以氯气能够使湿润的有色布条褪色；

（4）Cl2与NaOH溶液发生反应：

Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O，得到的溶液为NaCl、NaClO的混合物，即为“84”消毒液，有效成分为NaClO；氯气与石灰乳发生反应制取漂白粉，反应为：

2Cl2+2Ca（OH）2=CaCl2+Ca（ClO）2+2H2O，有效成分为Ca（ClO）2，由于酸性H2CO3>HClO，所以漂白粉在空中中露置，会发生反应：

Ca（ClO）2+H2O+CO2=CaCO3↓+2HClO，产生的HClO不稳定，光照易分解：

2HClO

2HCl+O2↑，导致漂白粉失效，所以漂白粉要密封保存在冷暗处。

【点睛】

本题考查无机物推断，“甲为淡黄色的固体且能与无色液体反应、与无色无味气体反应”是推断突破口，熟练掌握钠、氯元素的单质及化合物性质是本题解答的关键，注意二氧化碳与次氯酸盐溶液反应。

4．为探究某黄色固体的组成和性质，设计如下实验：

请回答：

（1）X的化学式是_______。

（2）X在空气中充分灼烧的化学方程式为_______。

（3）溶液A与烧碱反应生成B和浅黄色沉淀（0.01mol）的化学方程式为_______。

【答案】CuFeS24CuFeS2＋13O2＝4CuO＋2Fe2O3＋8SO23Fe2（SO4）3＋12NaOH＝Na2Fe6（SO4）4（OH）12＋5Na2SO4

【解析】

【分析】

根据流程图，11.04gX在空气中灼烧，生成的气体使品红溶液褪色的气体是二氧化硫，生成的黑色固体氧化物应该为CuO，得到红褐色固体氧化物应该为Fe2O3，根据图示中提供的数据计算含有S、Cu、Fe元素的物质的量确定X的化学式以及物质的量；氧化铁加入适量稀硫酸溶解得到含一种溶质的溶液为Fe2（SO4）3溶液，再加入NaOH反应生成溶液为7.1g，单一溶质且只含一种金属元素，B为Na2SO4，结合元素守恒和电荷守恒分析判断黄色沉淀所含成分，据此分析解答。

【详解】

根据流程图，11.04gX在空气中灼烧，生成的气体使品红溶液褪色的气体是二氧化硫，n（SO2）=

=0.12mol，生成的黑色固体氧化物应该为CuO，物质的量n（CuO）=

=0.06mol，得到红褐色固体氧化物应该为Fe2O3，物质的量n（Fe2O3）=

=0.03mol，则化合物中含Fe、Cu、S，物质的量之比n（Fe）∶n（Cu））∶n（S）=0.03×2∶0.06∶0.12=1∶1∶2，因此X化学式为FeCuS2，物质的量0.06mol，质量=0.06mol×（56+64+64）g/mol=11.04g，符合题意，上述推断正确，氧化铁加入适量稀硫酸溶解得到含一种溶质的溶液为Fe2（SO4）3溶液，则n[Fe2（SO4）3]=0.03mol，4.8gNaOH反应生成溶液为7.1g，单一溶质且只含一种金属元素，推断为Na2SO4，n（NaOH）=

=0.12mol，n（Na2SO4）=

=0.05mol，结合元素守恒和电荷守恒，0.03molFe2（SO4）3和0.12molNaOH反应得到0.05molNa2SO4和浅黄色沉淀，浅黄色沉淀中含n（Na+）=0.12mol-0.05mol×2=0.02mol，n（Fe3+）=0.06mol，n（OH-）=0.12mol，n（SO42-）=0.03mol×3-0.05mol=0.04mol，得到浅黄色沉淀组成：

n（Na+）∶n（Fe3+）∶n（OH-）∶n（SO42-）=0.02∶0.06∶0.12∶0.04=1∶3∶6∶2，组成为NaFe3（SO4）2（OH）6。

（1）根据上述计算可知X为FeCuS2，故答案为：

FeCuS2；

（2X在空气中充分灼烧生成二氧化硫、氧化铁、氧化铜，结合电子守恒和原子守恒书写得到反应的化学方程式为：

4FeCuS2+13O2

4CuO+2Fe2O3+8SO2，故答案为：

4FeCuS2+13O2

4CuO+2Fe2O3+8SO2；

（3）溶液A与烧碱反应生成B和浅黄色沉淀（0.01mol）的反应是氢氧化钠和硫酸铁反应生成硫酸钠和浅黄色沉淀，结合上述计算得到沉淀化学式为Na2Fe6（SO4）4（OH）12，反应的化学方程式为：

3Fe2（SO4）3+12NaOH=5Na2SO4+Na2Fe6（SO4）4（OH）12↓，故答案为：

3Fe2（SO4）3+12NaOH=5Na2SO4+Na2Fe6（SO4）4（OH）12↓。

【点睛】

大胆判断煅烧得到的黑色固体和红褐色固体的成分是解题的关键。

本题的难点为浅黄色沉淀组成的判断，要注意物质组成的定量计算、元素守恒的计算和化学式的确定方法的应用。

5．固体化合物X由3种元素组成。

某学习小组进行了如下实验：

请回答：

（1）由现象1得出化合物X含有________元素（填元素符号）。

（2）固体混合物Y的成分________（填化学式）。

（3）X的化学式________。

X与浓盐酸反应产生黄绿色气体，固体完全溶解，得到蓝色溶液，该反应的化学方程式是________。

【答案】OCu和NaOHNaCuO22NaCuO2＋8HCl

2NaCl＋2CuCl2＋Cl2↑＋4H2O

【解析】

【分析】

固体混合物Y溶于水，得到固体单质为紫红色，说明是Cu，产生碱性溶液，焰色反应呈黄色说明含有钠元素，与盐酸HCl中和，说明为NaOH（易算出为0.02mol），混合气体能使CuSO4变蓝，说明有水蒸汽。

【详解】

（1）CuSO4由白色变为蓝色，说明有水生成，根据元素守恒分析，必定含有O元素。

（2）现象2获得紫色单质，说明Y含有Cu,现象3焰色反应为黄色说明有Na元素，与HCl发生中和反应说明有NaOH，故答案填Cu和NaOH。

（3）NaOH为0.02mol，易算出m（Na）=0.02×23g=0.46g，m（O）=m-m（Na）-m（Cu）=2.38-0.46-1.28=0.46g，N（Na）：

N（Cu）：

N（O）=

=1：

1：

2，故化学式为NaCuO2，X与浓盐酸反应，根据反应现象，产物有Cl2，和CuCl2蓝色溶液，因而化学方程式为2NaCuO2＋8HCl

2NaCl＋2CuCl2＋Cl2↑＋4H2O

6．室温下，单质A、B、C分别为固体、黄绿色气体、无色气体，在合适反应条件下，它们可按下面框图进行反应。

又知E溶液是无色的。

请回答：

（1）A是________，B是________，C是________（填化学式）。

（2）反应①的化学方程式为____________________________。

（3）反应③的化学方程式为____________________________。

（4）反应④的化学方程式为______________________。

【答案】FeCl2H22Fe+3Cl2

2FeCl3Fe+2HCl===FeCl2+H2↑2FeCl2+Cl2===2FeCl3

【解析】

【分析】

B为黄绿色气体，应为Cl2，C为无色气体且与Cl2能发生反应，则C为H2，E为HCl；由反应③、④可以推出，A为排在H前面的金属，且A为变价金属，因此A为Fe，结合物质的相关性质解答该题。

【详解】

B为黄绿色气体，应为Cl2，C为无色气体且与Cl2能发生反应，则C为H2，E为HCl；由反应③、④可以推出，A为排在H前面的金属，且A为变价金属，因此A为Fe。

（1）由以上分析可知A为Fe，B为Cl2，C为H2，故答案为：

Fe；Cl2；H2；

（2）反应①为Fe和Cl2的反应，反应的化学方程式为2Fe+3Cl2

2FeCl3，故答案为：

2Fe+3Cl2

2FeCl3；   

（3）反应③为Fe和HCl的反应，反应的化学方程式为Fe+2HCl=FeCl2+H2↑，故答案为：

Fe+2HCl=FeCl2+H2↑；

（4）反应④为FeCl2和Cl2的反应，化学方程式为2FeCl2+Cl2=2FeCl3，故答案为：

2FeCl2+Cl2=2FeCl3。

7．A、B、C、D、E、X均为短周期元素形成的无机物，存在如图所示转化关系（部分生成物和反应条件略去）；已知A由短周期非金属元素组成，B具有漂白性且光照易分解。

请回答以下问题：

（1）若A为单质，且C为一元强酸。

①化合物B的结构式为_______。

②写出一种工业制备单质A的离子方程式：

________。

③X可能为______（填字母代号）。

a.NaOHb.AlCl3c.Na2CO3d.Na[Al（OH）4]

（2）若A为两种元素形成的化合物，且E与水反应生成的G的浓溶液遇C有白烟产生。

①A的电子式为______。

②A与H2O反应的化学方程式为_____。

③室温下，NH2OH（羟氨）会发生分解生成C、D，试写出其分解反应的化学方程式_________。

【答案】H—O—Cl2Cl-+2H2O

2OH-+H2↑+Cl2↑cd

NCl3+3H2O=3HClO+NH35NH2OH=3NH3↑+2NO↑+3H2O

【解析】

【分析】

A、B、C、D、E、X均为短周期元素形成的无机物，A由短周期非金属元素组成，B具有漂白性且光照易分解，则B为HClO；

（1）若A为单质，且C为一元强酸，则C为HCl，A为Cl2，X可能为Na2CO3、Na[Al（OH）4]等；

（2）若A为两种元素形成的化合物，且E与水反应生成G的浓溶液遇C有白烟产生，则C为NH3，结合B为HClO，根据元素守恒可及化合价的情况可知A为NCl3，时而推得G为HNO3，E为NO2，X为氧气，符合转化关系，以此解答该题。

【详解】

A、B、C、D、E、X均为短周期元素形成的无机物，A由短周期非金属元素组成，B具有漂白性且光照易分解，则B为HClO。

（1）若A为单质，C为一元强酸，则C为HCl，A为Cl2；

①化合物B为HClO，结构式为H—O—Cl。

②工业上电解饱和食盐水制备Cl2，工业制备单质A的离子方程式：

2Cl-+2H2O

2OH-+H2↑+Cl2↑。

③a.若X为NaOH，NaOH与HCl反应生成的NaCl与NaOH不反应，X不可能为NaOH； b.若X为AlCl3 ，AlCl3与HCl不反应，X不可能为AlCl3，c.若X为Na2CO3 ，Na2CO3与HCl反应生成CO2，CO2与Na2CO3、H2O反应生成NaHCO3，X可能为Na2CO3；d.若X为Na[Al（OH）4]，Na[Al（OH）4]与过量HCl反应生成AlCl3，AlCl3与Na[Al（OH）4]反应生成Al（OH）3，X可能为Na[Al（OH）4]；答案选cd。

（2）若A为两种元素形成的化合物，且E与水反应生成G的浓溶液遇C有白烟产生，则C为NH3，结合B为HClO，根据元素守恒定律及化合价的情况可知A为NCl3，推得G为HNO3，D为NO，E为NO2，X为氧气。

①A的电子式为

②A与H2O反应的化学方程式为NCl3+3H2O=3HClO+NH3。

③室温下，NH2OH（羟氨）会发生分解生成C、D，其分解反应的化学方程式为5NH2OH=3NH3↑+2NO↑+3H2O。

【点睛】

解答无机物的推断一般有以下步骤：

思维起点的选择：

思维起点是指开始时的思维指向、思维对象或思维角度，推断题中的思维起点应是最具特征的某个条件（包括文字叙述或某个变化过程）；思维过程的展开：

解题者在确定思维起点的基础上，利用题目所给信息，结合已有的化学知识和解题经验，不断地缩小问题状态与目标状态的距离；思维过程的检验：

将上述思维过程的结果代入题中，检查一下是否符合题中条件。

8．有一种埋在地下的矿物X（仅含四种元素），挖出后在空气中容易发黄，现探究其组成和性质，设计完成如图实验：

请回答：

（1）X的化学式____。

（2）X隔绝空气加热的化学反应方程式为：

___。

（3）用化学方程式表示在空气中变黄的原因____。

（4）写出检验溶液A中存在的金属阳离子的实验方法：

____。

【答案】

取少量溶液A于试管中，加入少量

溶液，无明显现象，再加入少量双氧水溶液，呈现血红色，证明溶液中含

【解析】

【分析】

矿物X挖出后在空气中容易发黄，推测该矿物中含有Fe2+。

无色无味能与石灰水反应的气体，排除了二氧化硫的可能性，该气体为二氧化碳气体。

分解产物中还有水，所以矿物X的4种组成元素为Fe、C、H、O。

20.6gX隔绝空气加强热得到热气体和黑色固体，热气体冷却后得到水1.8g，其物质的量为0.1mol，无色无味气体应为二氧化碳，通入澄清石灰水生成碳酸钙沉淀，溶液增重4.4g即为二氧化碳的质量，其物质的量为0.1mol。

因隔绝空气加强热，所以黑色固体中应为氧化亚铁。

经硫酸溶解后，加足量的NaOH溶液生成沉淀，在空气中充分灼烧后得到氧化铁，其质量为16.0g，其物质的量为0.1mol。

所以物X中n（Fe）:

n（H）:

n（C）=0.2:

0.2:

0.1=2:

2:

1，据化合价代数和为0来配上氧原子数。

矿物X的化学式为Fe（OH）2·FeCO3或Fe2（OH）2CO3。

【详解】

（1）据以上分析，矿物X的化学式为Fe（OH）2·FeCO3或Fe2（OH）2CO3，表达出原子个数比即可。

（2）X隔绝空气加热的化学反应方程式为：

；

（3）在空气中变黄，是+2价铁被氧化成+3价铁：

2Fe（OH）2·FeCO3+O2=2Fe2O3+2CO2↑+2H2O；

（4）溶液A的阳离子是Fe2+，检验的方案是：

取少量溶液A