高考化学总复习单元检测(十二)　无机物的推断VIP

单元检测(十二)无机物的推断1铸铁中含有一种铁碳化合物X。实验室测定化合物X组成的实验如下：(1)固体X的化学式为_。(2)若溶液甲中可能含有的阳离子为H、Fe2、Fe3，若要验证溶液中有Fe2存在，则实验选用的试剂及检验的反应原理(用离子方程式表示)分别为_。(3)由溶液甲转变为溶液乙反应的离子方程式为_。解析：(1)由题意分析可得固体2为Fe2O3，则化合物X中铁元素的质量为56 gmol1216.8 g，则18.0 g化合物X中碳元素的质量为18.0 g16.8 g1.2 g，n(Fe)n(C)31，故X的化学式为Fe3C。(2)溶液甲中可能含有H、Fe2、Fe3，验证溶液中存在Fe2，常利用Fe2能还原酸性KMnO4溶液的性质，相关反应的离子方程式为5Fe2MnO8H=Mn25Fe34H2O。(3)溶液甲转变为溶液乙的过程中Cl2将Fe2氧化成Fe3，离子方程式为2Fe2Cl2=2Fe32Cl。答案：(1)Fe3C(2)酸性KMnO4溶液，5Fe2MnO8H=Mn25Fe34H2O(3)2Fe2Cl2=2Fe32Cl2(2019浙江湖州市菱湖中学月考)为探究无机盐X(除结晶水外还含有两种阳离子和一种阴离子，摩尔质量为374 gmol1)的组成和性质，设计并完成了如下实验：(1)X中的金属阳离子是_，理由是_。(2)X的化学式为_。(3)X溶液中加入少量NaOH溶液的离子方程式为_。解析：(1)由题意可知X中含NH 0.01 mol，SO 0.02 mol，铁元素0.01 mol，根据化合物中正、负化合价代数和为0可知，一定是Fe3。(2)由计算可知NH、Fe3、SO三种离子物质的量的最简比为112，根据摩尔质量可以计算出还含有6个H2O，则X的化学式为NH4Fe(SO4)26H2O。(3)加入少量NaOH溶液后先与Fe3反应，因为即使先与NH反应，生成的NH3H2O 与Fe3也不共存。答案：(1)Fe3由题意可知X中含NH 0.01 mol，SO 0.02 mol，铁原子0.01 mol，根据化合物中正、负化合价代数和为0可知，一定是Fe3(2)NH4Fe(SO4)26H2O(3)Fe33OH=Fe(OH)33(2019宁波高三适应性考试)为探究含结晶水的化合物X(含四种元素，摩尔质量为180 gmol1)的组成和性质，某兴趣小组设计并完成如图所示实验：请回答：(1)黑色固体Y的化学式为_，气体C的电子式为_。(2)晶体X隔绝空气受热分解的化学方程式为_。解析：由框图可知Y中含有铁元素，且Y中的铁元素为2价；混合气体中含有碳、氧元素，所以X中含有铁、碳、氢、氧四种元素。则10.8 g Y为FeO，物质的量为0.15 mol；混合气体中含CO2和CO，CO2物质的量等于CaCO3沉淀物质的量，则n(CO2)n(CaCO3)0.15 mol，CO被氧化为CO2后与澄清石灰水生成15 g CaCO3，CO物质的量等于CaCO3物质的量，则n(CO)n(CaCO3)0.15 mol，根据质量守恒定律可知，X分解生成的H2O为27.0 g10.8 g0.15 mol44 gmol10.15 mol28 gmol15.4 g，物质的量为0.3 mol，则X中n(Fe)n(C)n(H)n(O)0.15 mol0.3 mol0.6 mol(0.15 mol0.3 mol0.15 mol0.3 mol)1246，所以X的化学式为FeC2O42H2O。答案：(1)FeO(2)FeC2O42H2OFeOCOCO22H2O4某研究小组为了探究一种浅绿色盐X仅含四种元素，不含结晶水，M(X)908 gmol1的组成和性质，设计并完成了如下实验：取一定量的浅绿色盐X进行上述实验，充分反应后得到23.3 g白色沉淀E、28.8 g红色固体G和12.8 g红色固体H。已知：浅绿色盐X在570 、隔绝空气条件下受热分解为非氧化还原反应；常温下B呈液态且1个B分子含有10个电子。请回答如下问题：(1)X的化学式是_。(2)在隔绝空气、570 温度下加热X至完全分解的化学反应方程式为_。(3)已知G溶于稀硝酸，溶液变成蓝色，并放出无色气体NO。请写出该反应的离子方程式：_。解析：浅绿色盐X在570 、隔绝空气条件下受热分解为非氧化还原反应，得到A、B和黑色固体C，则A、B、C均不是单质。常温下B呈液态且1个B分子含有10个电子，B为水，A和水反应生成的D能和BaCl2反应生成白色沉淀E，E只能为BaSO4，A为SO3,23.3 g BaSO4的物质的量为n(BaSO4)0.1 mol，n(SO3)0.1 mol，黑色固体C可能为Fe3O4、CuO等，黑色固体C隔绝空气在1 000 反应生成气体F和红色固体G，G能和硫酸反应生成红色固体和蓝色溶液，G应为Cu2O，在酸性溶液中的歧化反应为Cu2OH2SO4=CuSO4CuH2O，所以黑色固体C为CuO，气体F为O2，红色H为Cu，蓝色溶液I为CuSO4，逆推可得：一定量的浅绿色盐X中n(Cu2O)0.2 mol，则n(CuO)0.4 mol，n(CuO)n(SO3)41，浅绿色盐X，仅含四种元素，不含结晶水，设化学式为Cu4(OH)mSO4，Cu4(OH)mSO44CuOSO3H2O，根据氧元素守恒得：m6，符合M(X)908 gmol1。(1)根据上述分析可得X的化学式是Cu4(OH)6SO4。(2)X在隔绝空气、570 温度下加热发生的反应为Cu4(OH)6SO44CuOSO33H2O。(3)红色固体G为Cu2O，Cu2O中1价的铜被硝酸氧化，稀硝酸被还原成NO，反应的离子方程式为3Cu2O14H2NO=6Cu22NO7H2O。答案：(1)Cu4(OH)6SO4(2)Cu4(OH)6SO44CuOSO33H2O(3)3Cu2O14H2NO=6Cu22NO7H2O5已知二元化合物甲可以用次氯酸钠溶液和过量的氨气制得，6.4 g甲完全燃烧得到4.48 L 的氮气(已折算成标准状况)。甲可以与新制Cu(OH)2 反应生成砖红色沉淀，同时生成密度为1.25 gL1 的无色无味的气体。请回答下列问题：(1)甲的化学式为_。(2)写出次氯酸钠与过量氨气的化学方程式：_。(3)已知乙是一种与甲含有相同电子数的液态物质，它可与甲反应生成一种常见的液态化合物和一种常见的稳定单质，同时放出大量的热，则乙的电子式为_。解析：(1)6.4 g甲完全燃烧得到4.48 L的氮气(已折算成标准状况)，则甲中含有N元素；甲可以与新制Cu(OH)2 反应生成砖红色沉淀，砖红色沉淀为Cu2O，同时生成密度为1.25 gL1的无色无味的气体，该气体含有N元素，其相对分子质量1.2522.428，故该气体为N2，由元素守恒可知，反应还生成水，且甲中还含有H元素，4.48 L N2的物质的量0.2 mol，其质量0.2 mol28 gmol15.6 g，故6.4 g甲中H元素质量6.4 g5.6 g0.8 g，故H原子物质的量0.8 mol，则甲中N、H原子数目之比0.2 mol20.8 mol12，故甲为N2H4。(2)次氯酸钠与过量氨气反应生成N2H4，根据氧化还原反应可知还生成NaCl，根据元素守恒可知有水生成，反应方程式为NaClO2NH3=N2H4NaClH2O；次氯酸钠具有强氧化性，可以氧化N2H4，过量的氨气防止N2H4被氧化。(3)乙是一种与甲含有相同电子数的液态物质，它可与甲反应生成一种常见的液态化合物和一种常见的稳定单质，同时放出大量的热，则乙为H2O2，其电子式为。答案：(1)N2H4(2)NaClO2NH3=N2H4NaClH2O(3) 6(2019浙江嘉善高级中学选考模拟)某天然矿物W仅由氢、氧等四种短周期元素组成，隔绝空气加热灼烧3.66 g 该固体，得到1.26 g水；为进一步探究其组成和性质，设计并完成如下实验：(1)写出甲的化学式：_。(2)写出固体乙的一种用途：_。(3)写出W与盐酸反应的化学方程式：_。解析：根据W仅由氢、氧等四种短周期元素组成，W加过量盐酸得到沉淀甲，则甲为H2SiO3，固体乙为SiO2且n(SiO2)0.02 mol；溶液甲中滴加足量NaOH溶液有沉淀生成，则固体丙为Mg(OH)2，nMg(OH)20.03 mol；加热得到的水的物质的量为n(H2O)0.07 mol，故n(H)0.14 mol；矿物W中n(O)0.14 mol。因此可以得到W中n(Mg)n(Si)n(O)n(H)321414，所以W的化学式为Mg3Si2(OH)14或写成3MgO2SiO27H2O。答案：(1)H2SiO3(2)制光导纤维(或制造玻璃等)(3)Mg3Si2(OH)146HCl=2H2SiO33MgCl28H2O7某矿物X由两种元素组成，取3.60 g X(假设不含杂质)进行如下实验：其中：气体A在标准状况下的体积为1.344 L，且A能使品红溶液褪色；固体1转变成溶液1时，实际消耗HCl 0.080 mol，固体3呈红棕色，其质量为2.400 g。(1)X的化学式为_。(2)溶液1中通入Cl2的离子方程式为_。(3)X在适量O2中煅烧的化学方程式为_。解析：A能使品红溶液褪色，可知A为SO2，其物质的量为0.06 mol；固体3呈红棕色，则为Fe2O3，其物质的量为0.015 mol，则组成X的元素为Fe和S，其物质的量之比为12，所以X的化学式为FeS2。固体1为铁的氧化物，设其中含有x mol FeO，y mol Fe2O3，则有：x2y0.030；2x6y0.080，联立、可得：x0.010，y0.010，所以固体1应为Fe3O4，FeS2在适量O2中煅烧的化学方程式为3FeS28O2Fe3O46SO2。答案：(1)FeS2(2)Cl22Fe2=2Cl2Fe3(3)3FeS28O2Fe3O46SO28为探究某矿物盐M(仅含两种短周期元素)的组成和性质，设计并完成如下实验：已知：气体甲是与乙炔相邻的同系物。请回答：(1)M中的元素是_(填写元素符号)。(2)气体甲的分子式是_。(3)写出M与H2O反应的化学方程式：_。解析：根据题意知固体乙能溶于盐酸，溶液丙与过量NaOH溶液反应又生成固体乙，M由两种短周期元素组成，经分析知固体乙为Mg(OH)2，则固体丙为MgO，MgO的物质的量为0.2 mol；气体甲的物质的量为0.1 mol，又甲是与乙炔相邻的同系物，所以气体甲为丙炔(C3H4)。因此M中含n(Mg)0.2 mol、n(C)0.3 mol，由此得到M的化学式为Mg2C3。答案：(1)Mg、C(2)C3H4(3)Mg2C34H2O=2Mg(OH)2C3H49某绿色不溶性固体X仅含有四种元素，是一种具有固定组成的盐类物质。为研究其组成和性质，进行如图所示实验：已知“白色沉淀2”由两种元素组成，其中一种为碘元素。请回答：(1)X的化学式为_。(2)“蓝色溶液2”与“白色沉淀1”的混合物加热至80 时经一步反应能得到X，写出相应的化学方程式：_。(3)“蓝色溶液2”与KI会发生氧化还原反应，反应所得无色水层中只含有K2SO4，写出“蓝色溶液2”与KI反应的离子方程式：_。解析：(1)3.46 g X隔绝空气加热分解得到2.40 g黑色固体和气态物质1，根据质量守恒定律，气态物质1的质量为1.06 g，经浓硫酸处理后，浓硫酸增重0.18 g，则气态物质中含有0.18 g H2O，为0.01 mol，气态物质2用碱液吸收得到盐溶液1，加氯化钡溶液后生成白色沉淀1，该沉淀一般可能为BaCO3、BaSO3、BaSO4等，综合相关数据，可以初步判断气态物质2为0.02 mol CO2，生成0.02 mol BaCO3质量恰好为3.94 g；黑色固体用稀硫酸溶解后，所得溶液呈蓝色，初步确定该固体为CuO，其物质的量为0.03 mol，即X中含有0.03 mol Cu、0.02 mol H、0.02 mol C、0.08 mol O，n(Cu)n(C)n(H)n(O)3228，X的化学式为Cu(OH)22CuCO3。(2)“蓝色溶液2”为硫酸铜溶液，“白色沉淀1”为碳酸钡沉淀，两者在水溶液中反应生成Cu(OH)22CuCO3、CO2和BaSO4。(3)由“蓝色溶液2”与KI反应生成“白色沉淀2”和I2的相互关系可知，0.03 mol CuSO4与足量KI完全反应，铜元素全部进入5.73 g“白色沉淀2”中，则“白色沉淀2”中n(Cu)0.03 mol，m(Cu)1.92 g，m(I)3.81 g，n(I)0.03 mol，“白色沉淀2”的化学式为CuI，同时生成的I2为0.015 mol，则相应的离子方程式为2Cu24I=2CuII2。答案：(1)Cu(OH)22CuCO3(2)3CuSO43BaCO3H2O=Cu(OH)22CuCO3CO23BaSO4(3)2Cu24I=2CuII210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。.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：_。.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)步骤中，除发生反应Fe2HCl=FeCl2H2外，其他可能反应的离子方程式为_。(2)若将加入H2O2书写反应的离子方程式_。(3)若溶液B中