3年高考2年模拟1年原创备战高考精品系列之化学 专题16 无机综合与推断教师版.docx

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3年高考2年模拟1年原创备战高考精品系列之化学专题16无机综合与推断教师版

化专题16无机综合与推断

元素及化合物知识的考查形式有一个转变，大部分省市以工业生产和生活的实际来考查元素及化合物知识，少数地方延续了元素及其化合物的推断题但也与物质结构等相关知识进行了结合。

这类试题往往文字较长，关系比较复杂，对于培养和考查生的思维能力、逻辑推理能力具有很好的作用。

同们在解题过程中，首先应严密审题，看清楚题目的要求，并抓住最关键、最典型的部分。

也可以根据瞬间闪现的灵感，首先假设一部分结论，然后根据题设条件，仔细分析各物质之间的内在联系，合理推理，得出正确结论。

为了保证推断正确，最后必须将已推出的物质代入原题中进行检查，看每一步是否都符合题设，如有不符合的则必然重新进行推断。

元素推断题结构严谨，推断时必须做到每一步都确有根据。

熟练掌握元素及其化合物知识的内在规律，特别是单质、氧化物、酸、碱、盐之间在一定条件下相互转化的基本规律。

找准特殊的现象、结构、反应作突破口，结合题给条件，运用逻辑思维，进行分析，从而得出答案，这是解题的基本过程。

培养这种创造性的思维过程对以后的习非常重要，但这种能力的培养需要一段较长的时间，绝非一蹴而就的。

这类试题为无机化合物知识的综合考查，氯、硫、氮、铝、铁、钠元素及化合物之间的转化是框图题的热点。

涵盖物质推断、物质制备、工艺流程、综合实验、探究实验、定量实验等多个方面。

与基本概念、基本理论、化实验密切结合在一起。

下面我们从以上几个方面进行介绍。

可能与其他考点有重合情况，敬请谅解。

☆★考点一：

元素推断题

1．常温下，A是只含X和Y两种短周期元素的气体，X的原子序数小于Y，甲、乙分别是X、Y元素的单质，丙也是某元素的单质。

甲、乙、丙和B、C、D都是常见的物质，他们之间有如下的转化关系，请回答下列问题：

试回答下列问题：

（1）若气体A是纯净物，且X和Y的质量比为1：

3，则A的化式是　　　　　　　　　（写化式），它的分子构型是　　　，键角是　　　。

（2）若气体A中X和Y的质量比大于1：

3，则气体A中肯定有　　　　　　　　　（写化式）。

（3）若气体A的分子为线形结构，且Y和X的质量比在数值上等于Y的相对原子量，则A的化式为　　　　　　。

（4）写出化式：

B　　C　　D　　甲　　。

（5）仅由X与丙所含元素可以形成两种化合物，它们的电子式分别为　　　　和　　　　。

（6）写出反应①②③中属于置换反应的化方程式：

　　　　　　　　　　　。

【答案】

（1）A的化式是：

CH4，分子构型是：

正四面体，键角是：

109°28′

（2）H2　　（3）C2H2　　（4）B、CO2；C、H2O；D、CO；甲：

H2　

（5）

（6）

【解析】

☆★考点二：

以工艺流程题考查元素及化合物知识

本类考查有关物质制备的化工艺流程大题，涉及解释粉碎固体原料的原因、判断还原剂、根据盖斯定律计算焓变、解释惰性气体的作用、燃料电池的工作原理、正极反应式、溶液pH变化情况等。

工艺流程题的关键搞清楚物质之间的转化，从框图（转化图）中看，加入了什么物质，发生什么反应，然后如何分离。

从考察情况来看，前面两步就是元素及化合物知识结合基本原理的应用，后面就是实验问题。

2．【2014年高考安徽卷第27题】（14分）LiPF6是锂离子电池中广泛应用的电解质。

某工厂用LiF、PCl5为原料，低温反应制备LiPF6，其流程如下：

已知：

HCl的沸点是－85.0℃，HF的沸点是19.5℃。

（1）第

步反应中无水HF的作用是、。

反应设备不能用玻璃材质的原因是（用化方程式表示）。

无水HF有腐蚀性和毒性，工厂安全手册提示：

如果不小心将HF沾到皮肤上，可立即用2%的溶液冲洗。

（2）该流程需在无水条件下进行，第

步反应中PCl5极易水解，其产物为两种酸，写出PF5水解的化方程式：

。

（3）第

步分离采用的方法是；第

步分离尾气中HF、HCl采用的方法是。

（4）LiPF6产品中通常混有少量LiF。

取样品wg，测得Li的物质的量为nmol，则该样品中LiPF6的物质的量为mol（用含有w、n的代数式表示）。

【答案】

（1）反应物溶剂SiO2+4HF=SiF4↑+2H2ONaHCO3

（2）PF5+4H2O=H3PO4+5HF（3）过滤蒸馏（4）

【命题意图】本题主要是考查物质制备工艺流程图的有关判断，涉及物质的性质，分离与提纯，安全应急措施处理应急有关化计算等，难度较大。

该类试题从能力上考查生阅读材料接受信息的能力、观察能力、计算能力，对知识理解、综合运用能力，属于高考题中的中高档题，创新性较强，对生的综合素质提出了更高的要求。

☆★考点三：

以物质制备考查元素及化合物知识

制备类试题一般来源于课本，在课本制备方法的基础加以改进和创新。

这就要求我们有一定的创新意识和创新能力。

3．下表是实验室制备气体的有关内容：

编号

实验内容

实验原理

气体发生装置

①

制备氧气

H2O2→O2

②

制备氨气

NH4Cl→NH3

③

制备氯气

HCl→Cl2

（1）上述气体中从制备过程看，必须选择合适的氧化剂才能实现的是（填气体的化式，下同）；从反应原理看，明显不同于其他两种气体的是。

（2）根据表中所列实验原理，从下列装置中选择合适的气体发生装置，将其编号填入上表中的空格中。

（3）某习小组设计了如下图实验，将氯气依次通过下列装置以验证氯气的性质：

①通入氯气后，A中的现象是，整套实验装置存在的明显缺陷是。

②C装置中发生反应的离子方程式为：

。

③请你帮该小组同设计一个实验，证明洗气瓶B中的Na2SO3已被氧化（简述实验步骤）：

。

（4）若用排空气法收集Cl2，在右边方框内画出气体收集及尾气处理装置图。

【答案】

（1）Cl2NH3

（2）

编号

发生装置

①

Ⅳ

②

Ⅱ

③

Ⅰ或Ⅳ

（3）①溶液变蓝色；无尾气吸收装置

②2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-

③取少量溶液置于洁净的试管中，向其中滴加稀盐酸至不再产生气体，再向其中滴加氯化钡溶液，若产生白色沉淀，则证明亚硫酸钠被氧化。

（4）（气体收集及尾气处理装置各1分）

☆★考点四：

以探究元素性质考查元素及化合物知识

本类试题以探究实验为基础，考查氧化还原反应、元素及化合物、实验基本方法、物质的检验等相关知识。

这类探究题以元素及化合物知识为基础，源与课本，但又高于课本；是在课本知识的基础上进行了合理的迁移和应用。

在解题过程中，通过课本知识，结合基本理论进行分析，最后得出结论。

试题中通常还会出现物质的检验与鉴别，实质上考查物质的性质。

4．【2015上海化】（本题共12分）

过氧化钙（CaO2）是一种白色、无毒、难溶于水的固体，能杀菌消毒，广泛用于果蔬保鲜、空气净化、污水处理等方面。

工业生产过程如下：

在NH4Cl溶液中加入Ca（OH）2；

不断搅拌的同时加入30%H2O2，反应生成CaO2·8H2O沉淀；

经过陈化、过滤，水洗得到CaO2·8H2O，再脱水干燥得到CaO2。

完成下列填空

（1）第①步反应的化方程式为。

第②步反应的化方程式为。

（2）可循环使用的物质是。

工业上常采用Ca（OH）2过量而不是H2O2过量的方式来生产，这是因为。

（3）检验CaO2·8H2O是否洗净的方法是。

（4）CaO2·8H2O加热脱水的过程中，需不断通入不含二氧化碳的氧气，目的是、。

（5）已知CaO2在350℃迅速分解生成CaO和O2。

下图是实验室测定产品中CaO2含量的装置（夹持装置省略）。

若所取产品质量是mg，测得气体体积为VmL（已换算成标准状况），则产品中CaO2的质量分数为（用字母表示）。

过氧化钙的含量也可用重量法测定，需要测定的物理量有。

【答案】

（1）2NH4Cl+Ca（OH）2=CaCl2+2NH3∙H2O。

CaCl2+H2O2+8H2O+2NH3=CaO2·8H2O↓+2NH4Cl；

（2）NH4Cl；溶液显碱性，就可以抑制CaO2·8H2O的溶解，从而提高产品的产率。

H2O2是弱酸性，会促进CaO2·8H2O的溶解，对物质的制取不利。

（3）取最后一次洗涤溶液，向其中加入AgNO3溶液，再滴加几滴稀硝酸，若无白色沉淀产生，就证明洗涤干净，否则没有洗涤干净。

（4）抑制CaO2·8H2O分解，防止过氧化钙与二氧化碳反应。

（5）

；样品质量、完全分解后剩余固体的质量。

【考点定位】考查CaO2的制取原理、操作、及物质洗涤、纯度的测量的知识。

【名师点睛】物质反应时反应条件不同，发生的反应不同，要结合反应条件及物质的性质书写相应的反应方程式。

在物质制取时，要从平衡移动角度分析反应条件的控制的意义，应用物质的量的有关关系、元素在反应中的守恒关系进行物质纯度计算。

1．【2016年高考新课标Ⅰ卷】（14分）

氮的氧化物（NOx）是大气污染物之一，工业上在一定温度和催化剂条件下用NH3将NOx还原生成N2，某同在实验室中对NH3与NOx反应进行了探究。

回答下列问题：

（1）氨气的制备

①氨气的发生装置可以选择上图中的_________，反应的化方程式为_______________。

②预收集一瓶干燥的氨气，选择上图中的装置，其连接顺序为：

发生装置→______（按气流方向，用小写字母表示）。

（2）氨气与二氧化氮的反应

将上述收集到的NH3充入注射器X中，硬质玻璃管Y中加入少量催化剂，充入NO2（两端用夹子K1、K2夹好）。

在一定温度下按图示装置进行实验。

操作步骤

实验现象

解释原因

打开K1，推动注射器活塞，使X中的气体缓慢通入Y管中

①Y管中_____________

②反应的化方程式

____________

将注射器活塞退回原处并固定，待装置恢复到室温

Y管中有少量水珠

生成的气态水凝集

打开K2

③_______________

④______________

【答案】

（1）①A；2NH4Cl+Ca（OH）2

CaCl2+2NH3↑+2H2O（或B；NH3·H2O

NH3↑+H2O）；

②d→c→f→e→i；

（2）①红棕色气体颜色慢慢变浅；②8NH3+6NO2

7N2+12H2O；

③Z中NaOH溶液产生倒吸现象；④反应后气体分子数减少，Y管内压强小于外界大气压。

【考点定位】考查化实验原理分析、气体收集、装置连接等基本操作及实验方案的设计的知识。

【名师点睛】制取气体的装置与反应物的状态有关，由固体混合物加热制取气体可以用略向下倾斜试管进行；固体混合或固体与液体混合不加热制取气体可以在锥形瓶中进行，也可以在烧瓶中进行。

液体用分液漏斗或长颈漏斗中加入；若是液体与固体混合物加热制取气体，要早烧瓶中进行，同时为了受热均匀，应该垫上石棉网，判断装置连接顺序时，一般是按照：

制取气体、除杂、干燥、收集、尾气处理。

要根据除杂原则，采用适当的试剂除杂、干燥，根据物质的物理性质或化性质进行气体的收集和尾气处理。

对于极容易溶于水或某溶液的气体，尾气处理要注意防止倒吸现象的发生。

会根据物质的性质判断反应现象。

2．【2016年高考浙江卷】Ⅰ．（6分）化合物Mg5Al3（OH）19（H2O）4可作环保型阻燃材料，受热时按如下化方程式分解：

2Mg5Al3（OH）19（H2O）4

27H2O↑+10MgO+3Al2O3

（1）写出该化合物作阻燃剂的两条依据____________。

（2）用离子方程式表示除去固体产物中Al2O3的原理________。

（3）已知MgO可溶于NH4Cl的水溶液，用化方程式表示其原理____________。

Ⅱ．（12分）磁性材料A是由两种元素组成的化合物，某研究小组按如图流程探究其组成：

请回答：

（1）A的组成元素为_________（用元素符号表示），化式为______。

（2）溶液C可溶解铜片，例举该反应的一个实际应用____________。

（3）已知化合物A能与稀硫酸反应，生成一种淡黄色不溶物和一种气体（标况下的密度为1.518g·L-1），该气体分子的电子式为____。

写出该反应的离子方程式__________。

（4）写出F→G反应的化方程式_____________。

设计实验方案探究溶液G中的主要微粒（不考虑H2O、H+、K+、I-）______________。

【答案】Ⅰ.

（1）反应吸热降低温度，固体氧化物隔绝空气，水蒸气稀释空气。

（2）Al2O3+2OH−

2AlO2−+H2O

（3）NH4Cl+H2O

NH3·H2O+HCl，MgO+2HCl

MgCl2+H2O

Ⅱ．

（1）S、FeFe3S4

（2）制印刷电路板

（3）

Fe3S4+6H+

3H2S↑+3Fe2++S

（4）H2SO3+I2+H2O

H2SO4+2HI

取溶液G，加入过量BaCl2溶液，若产生白色沉淀，则有SO42−，过滤后取滤液，滴加H2O2溶液，若产生白色沉淀，则有H2SO3。

【解析】

【考点定位】无机推断，离子检验，物质组成的确定

【名师点睛】无机推断题要抓住突破口，例如物质的颜色，红棕色固体为氧化铁，黑色的固体为碳、二氧化锰，氧化亚铁、氧化铜等。

黄色溶液为铁离子的溶液，浅绿色溶液为亚铁离子溶液，蓝色溶液为铜离子溶液，紫色为高锰酸根离子的溶液或苯酚遇到氯化铁的颜色。

血红色为硫氰化铁溶液。

黄绿色气体为氯气。

结合颜色确定成分，进而分析其他物质。

掌握常见离子的检验方法。

本题难度适中。

3．【2015新课标Ⅰ卷理综化】（14分）硼及其化合物在工业上有许多用途。

以铁硼矿（主要成分为Mg2B2O5·H2O和Fe3O4，还有少量Fe2O3、FeO、CaO、Al2O3和SiO2等）为原料制备硼酸（H3BO3）的工艺流程如图所示：

回答下列问题：

（1）写出Mg2B2O5·H2O与硫酸反应的化方程式_____________。

为提高浸出速率，除适当增加硫酸浓度浓度外，还可采取的措施有_________（写出两条）。

（2）利用的磁性，可将其从“浸渣”中分离。

“浸渣”中还剩余的物质是______（写化式）。

（3）“净化除杂”需先加H2O2溶液，作用是_______。

然后再调节溶液的pH约为5，目的是________。

（4）“粗硼酸”中的主要杂质是（填名称）。

（5）以硼酸为原料可制得硼氢化钠（NaBH4），它是有机合成中的重要还原剂，其电子式为_______。

（6）单质硼可用于生成具有优良抗冲击性能硼钢。

以硼酸和金属镁为原料可制备单质硼，用化方程式表示制备过程___________。

【答案】

（1）Mg2B2O5·H2O+2H2SO4

2MgSO4+2H3BO3；减小铁硼矿粉粒径、提高反应温度。

（2）Fe3O4；SiO2和CaSO4；

（3）将Fe2+氧化为Fe3+；使Al3+与Fe3+形成氢氧化物而除去。

（4）（七水）硫酸镁

（5）

（6）2H3BO3

B2O3+3HOB2O3+3Mg

3MgO+2B

到（从七水硫酸锌，七水硫酸亚铁联想），讲硫酸镁晶体应该也可以。

（5）硼氢化钠的电子式很不常规，电子式是由离子键和阴离子内部的共价键两部分合成。

（6）做题时这样想，这个反应的温度应该比较高，所以H3BO3会分解，然后就是置换反应。

再将化方程式配平就好。

【考点定位】元素及其化合物知识；化工艺常识；物质结构。

本题是以化工艺为素材，选材冷僻，试题难度为很难等级。

【名师点晴】我认为这道题是一道好题，层次分明，有区分度。

本题有考查“双基”——提速措施；四氧化三铁的磁性；制单质硼的反应。

也有考查知识综合运用能力——Mg2B2O5·H2O与硫酸反应；净化除杂两步实验操作的作用；两处成分的判断。

甚至还有思维最近发展区的考查——硫酸镁的结晶水数目（如果将结晶水作为计分点的话）；硼氢化钠的电子式。

考生都有可能得分，但完全闯过三关的考生应该不多。

（2）问中四氧化三铁的考查，命题者做了一种很高级的处理——去理想化。

中化里到四氧化三铁（象铁丝在纯氧中燃烧所得的无定形产物）和酸可以反应，但是天然的四氧化三铁和酸是不反应的。

命题者的这种处理不会影响大部分考生的得分，因为问题情景中只有四氧化三铁有磁性（中双基）。

4．【2015重庆理综化】（15分）某汽车安全气囊的产气药剂主要含有NaN3、Fe2O3、KClO4、NaHCO3等物质。

当汽车发生碰撞时，产气药剂产生大量气体使气囊迅速膨胀，从而起到保护作用。

（1）NaN3是气体发生剂，受热分解产生N2和Na，N2的电子式为。

（2）Fe2O3是主氧化剂，与Na反应生成的还原产物为（已知该反应为置换反应）.

（3）KClO4是助氧化剂，反应过程中与Na作用生成KCl和Na2O。

KClO4含有化键的类型为，K的原子结构示意图为。

（4）NaHCO3是冷却剂，吸收产气过程中释放的热量而发生分解，其化方程式为。

（5）100g上述产气药剂产生的气体通过碱石灰后得到N233.6L（标准状况）。

①用碱石灰除去的物质为；

②该产气药剂中NaN3的质量分数为。

【答案】8.（15分）

（1）

（2）Fe（3）离子键和共价键

（4）2NaHCO3

Na2CO3+CO2↑+H2O

（5）①CO2、H2O②65%

【考点定位】本题主要考查电子式，化键类型，化反应方程式的书写，化计算等知识。

【名师点晴】将电子式，氧化还原反应，置换反应，化键的类型，原子结构示意图，化方程式的书写，物质的除杂，化计算等基础知识联系起来，重在基础，以汽车安全气囊的反应原理作为命题背景，不仅关注社会热点，联系生产生活，还能考查生在特定情境中应用所知识分析问题、解决问题的能力，同时对提高生的化科素养有着积极作用。

5．【2015北京理综化】（14分）

研究CO2在海洋中的转移和归宿，是当今海洋科研究的前沿领域。

溶于海水的CO2主要以4种无机碳形式存在，其中HCO3-占95%，写出CO2溶于水产生HCO3-的方程式：

。

（1）在海洋循环中，通过右图所示的途径固碳。

写出钙化作用的离子方程式：

。

同位素示踪法证实光合作用释放出的O2只来自于H2O，用18O标记物质的光合作用的化方程式如下，将其补充完整：

+===（CH2O）x+x18O2+xH2O

（2）海水中溶解无机碳占海水总碳的95%以上，其准确测量是研究海洋碳循环的基础，测量溶解无机碳，可采用如下方法：

气提、吸收CO2，用N2从酸化后的还说中吹出CO2并用碱液吸收（装置示意图如下），将虚线框中的装置补充完整并标出所用试剂。

滴定。

将吸收液洗后的无机碳转化为NaHCO3，再用xmol/LHCl溶液滴定，消耗ymlHCl溶液，海水中溶解无机碳的浓度=mol/L。

（3）利用右图所示装置从海水中提取CO2，有利于减少环境温室气体含量。

结合方程式简述提取CO2的原理：

。

用该装置产生的物质处理b室排出的海水，合格后排回大海。

处理至合格的方法是。

【答案】 

（1）CO2+H2O

H2CO3，H2CO3

HCO3－+H+ 

（2）①Ca2++ 2HCO3－=== CaCO3↓+ CO2+H2O 

②xCO2 2x H218O 

（3）①

 ②xy/z  

（4）①a室：

2H2O-4e－= O2↑+4H+，H+通过阳离子膜进入b室，发生反应：

HCO3－+H+= CO2↑+H2O。

 ②c室的反应：

2H2O+2e-=2OH-+H2↑，用c室排出的碱液将从b室排出的酸性海水调节至接近装置入口海水的pH 

【考点定位】考查盐类水解、方程式书写、化实验、化平衡移动、电解、化计算等。

【名师点晴】本题以CO2在海洋中的转移和归宿为素材，考查有关化反应原理知识，难度不大，要求生掌握弱电解质的电离、化方程式的书写以及利用守恒观点配平方程式，第（3）小问责考查生化实验设计与计算能力，第（4）问利用电化利用理论从海水中提取CO2，有利于减少环境温室气体含量，体现了化与环境保护、理论与实际相结合的特点。

6．【2014年高考北京卷第27题】（12分）

碳、硫的含量影响钢铁性能。

碳、硫含量的一种测定方法是将钢样中碳、硫转化为气体，再用测碳、测硫装置进行测定。

（1）采用装置A，在高温下x克钢样中碳、硫转化为CO2、SO2。

1气体a的成分是____________________。

②若钢样中硫以FeS形式存在，A中反应：

3FeS+5O21______+3______。

（2）将气体a通入测硫酸装置中（如右图），采用滴定法测定硫的含量。

①H2O2氧化SO2的化方程式：

_________________。

②用NaOH溶液滴定生成的H2SO4，消耗zmLNaOH溶液，若消耗1mLNaOH溶液相当于硫的质量为y克，则该钢样中硫的质量分数：

_________________。

（3）将气体a通入测碳装置中（如下图），采用重量法测定碳的含量。

①气体a通过B和C的目的是_____________________。

②计算钢样中碳的质量分数，应测量的数据是__________________。

【答案】

（1）①CO2、SO2、O2；②Fe3O4；SO2

（2）①H2O2+SO2=H2SO4；②zy/x

（3）①除去SO2对CO2测定的干扰②吸收CO2气体前后吸收瓶的质量

样品中硫的质量分数为zy/x。

（3）整个装置实际上需要准确测定吸收二氧化碳的量，那么就要除去其他的杂质气体，重铬酸钾和浓硫酸具有强氧化性肯定是吸收二氧化硫，因此可推知活性二氧化锰的作用是吸收氧气，故装置B和C的作用主要是除去SO2，以免干扰对CO2测定产生干扰；计算碳的质量分数须利用CO2的质量进行分析，故需测量CO2吸收瓶在吸收CO2气体前后的质量，质量增加量即为二氧化碳的质量。

【命题意图】本题以二氧化硫、二氧化碳的知识模型为基础，从定性定量的角度检验二氧化硫、二氧化碳，要求生对平时所习的知识能灵活运用。

7．【2014年高考重庆卷第8题】（15分）月球含有H、He、N、Na、Mg、Si等元素，是人类未来的资源宝库。

（1）3He是高效核能原料，其原子核内中子数为_____________。

（2）Na的原子结构示意图为______，Na在氧气中完全燃烧所得产物的电子式为_______。

（3）MgCl2在工业上应用广泛，可由MgO制备。

①MgO的熔点比BeO的熔点________（填“高”或“低”）

②月球上某矿石经处理得到的MgO中含有少量SiO2，除去SiO2的离子方程式为______；SiO2的晶体类型为________。

③MgO与炭粉和氯气在一定条件下反应可制备MgCl2。

若尾气可用足量NaOH溶液完全吸收，则生成的盐为______（写化式）。

（4）月壤中含有丰富的3He，从月壤中提炼1kg3He同时可得6000kgH2和700kgN2，若以所得H2和N2为原料经一系列反应最多可制得碳酸氢铵___kg。

【答案】

（1）1

（2）

；

（3）①高②2OH－＋SiO2＝SiO32－＋H2O；原子晶体③NaCl、NaClO、Na2CO3（4）3950

【命题意图】本题主要是考查原子结构、晶体类型和熔点比