2020-2021化学高无机综合推断的专项培优练习题及答案解析

1、2020-2021 【化学】化学高无机综合推断的专项培优练习题及答案解析一、无机综合推断1 X、 Y、Z 三种主族元素，原子序数依次增大且原子序数小于10，它们的单质在常温下都是常见的无色气体，在适当条件下，三者之间可以两两发生反应生成分别是双原子、三原子和四原子的甲、乙、丙三种分子，且乙、丙分子中含有X 元素的原子个数比为23。请回答下列问题：(1) 元素 X的名称是 _，丙分子的电子式为 _。(2) 若甲与Y 单质在常温下混合就有明显现象，则甲的化学式为_。丙在一定条件下转化为甲和乙的反应方程式为_ 。(3) 化合物丁含X、 Y、 Z 三种元素，丁是一种常见的强酸，将丁与丙按物质的量之比1

2、1混合后所得物质戊的晶体结构中含有的化学键为_(选填序号) 。a只含共价键b只含离子键c既含离子键，又含共价键【答案】氢NO322C4NH+5O4NO+6HO【解析】【分析】由 X、 Y、 Z 三种主族元素，原子序数依次增大且原子序数小于10，它们的单质在常温下都是常见的无色气体可知，三种气体单质为氢气、氮气、氧气，X 为 H 元素、 Y 为 N 元素、为 O 元素，由在适当条件下，三者之间可以两两发生反应生成分别是双原子、三原子和四原子的甲、乙、丙三种分子，且乙、丙分子中含有X 元素的原子个数比为2 3 可知，甲Z为 NO、乙为H2O、丙为NH3。【详解】（1）元素X 为 H 元素，名称为氢

3、；丙为共价化合物NH3，电子式为，故答案为氢；（ 2）甲为无色气体 NO， NO 与氧气反应生成红棕色的二氧化氮；氨气与氧气发生催化氧化反应生成一氧化氮和水，反应的化学方程式为4NH3+5O24NO+6H2O，故答案为4NH3+5O24NO+6H2O；（3）由化合物丁是一种含H、O、 N 三种元素的强酸可知，丁为HNO3， HNO3 与 NH3 按物质的量之比1： 1 混合反应生成NH4NO3，NH4NO3 为离子化合物，含有离子键和共价键，故答案为 C。【点睛】短周期元素中，单质为气体的有氢气、氮气、氧气、氟气和氯气，是无色气体的只有氢气、氮气、氧气，则它们的单质在常温下都是常见的无色气体是

4、解题的突破口。2 某新型无机材料A 3M 4 由两种非金属元素组成，元素M 位于第二周期VA 族。 D、 E、 H均为难溶于水的白色固体：化合物C、 E 均含 A 元素。其余物质均为中学化学中常见物质。请回答：（ 1）写出 H 的化学式： _。（2）化合物 A 3M 4 中含有的化学键类型为：_ 。（3）写出反应的离子方程式： _。-2-【答案】 AgCl 共价键 SiO2+2OH = SiO 3 +H 2O【解析】根据题中各物质转化关系，D受热得 E， E能与氢氧化钠反应生成 F，F与过量的二氧化碳反应生成 D，说明 D为弱酸且能受热分解；新型无机材料A M 由两种非金属元素组成，元素M位3

5、4于第二周期 VA族，应为 N元素， A元素为四价元素，C、E均为含 A元素，可知 A343 4M 应为 Si N，可以确定 A为Si， E为SiO2， F为 Na2SiO3，则 D为H2SiO3， G与硝酸银反应生成不溶于稀硝酸的沉淀 H，则可知 G中有 Cl-，H为 AgCl，故 C为 SiCl4， B为Cl2 ；由 SiCl4+3H2 4HCl+H2SiO3，生成 G： HCl；（ 1） H的化学式为 AgCl；（ 2）化合物 Si3N4中含有的化学键类型为共价键；（3） SiO2溶解于 NaOH溶液发生反应的离子方程式为2-32-2SiO +2OH= SiO+H O。3 由三种元素组成

6、的化合物A，按如下流程进行实验。气体B 为纯净物，溶液C 焰色反应为砖红色，气体E 能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。请回答：(1)组成 A 的三种元素是 _， A 的化学式是 _。(2)固体 A 与足量稀盐酸反应的化学方程式是_。(3) 气体 E与甲醛在一定条件可生成乌洛托品（学名：六亚甲基四胺），该反应的化学方程式是_（乌洛托品可以用分子式表示）。【答案】 Ca 、 H 、 NCa2HNCa2HN5HCl2CaCl 2H 2NH 4 Cl4NH 36HCHO（或 C6H 12 N 4 ）6H 2 O【解析】【分析】溶液 C 焰色反应为砖红色说明溶液C 中含有 Ca 元素，可知沉淀F 为 CaCO

7、3， 4.00g 碳酸钙4.00g的物质的量为=0.04mol ，根据元素守恒可知固体A 中含有 Ca 元素，其质量为100g/mol0.04mol 40g/mol=1.60g；气体 E 能使湿润的红色石蕊试纸变蓝说明气体E 为 NH3，所以溶液 D 中含有 NH4+，根据元素守恒可知溶液C中含有 N 元素，固体 A 中含有 N 元素；气体B 为纯净物，其物质的量为0.448L=0.02mol ，固体 A 中 Ca 元素的质量为 1.60g，则其22.4L/mol他元素为 1.90g-1.60g=0.30g ，可先假设 E 为一种常见的气体，若该气体为NO、 NO2、 O2，则固体 A 中另外

8、一种元素为O，而 0.02mol NO 或 NO2 或 O2所含氧元素的质量均大于0.30g，故不合理，若该气体为H2，固体 A 中另外一种元素为H，则符合题意，同时可以参考 CaH2 与水的归中反应生成氢气。【详解】(1)根据分析可知固体A 中的三种元素为：Ca、 N、 H； Ca 的常见化合价为+2 价，已知固体A 中 Ca 元素的物质的量为0.04mol ，质量为1.60g， N 元素的和H 元素质量为0.04g 共0.30g， N 的相对原子质量为14，氢的相对原子质量为1，据此可推测A 的化学式可能为Ca4N2H2，化为最简整数比为Ca2 HN；(2)根据产物可知A 与盐酸反应的产物

9、中含有NH4+ ，H2， Ca2+，根据电子守恒和元素守恒可知方程式为：Ca2HN5HCl2CaCl 2H 2NH 4 Cl；(3)气体E 为为NH3，甲醛为HCHO，根据元素守恒可知方程式为：4NH 36HCHO(或 C6H 12 N 4 )6H 2O 。4 如图所示每一方框表示一种反应物或生成物，其中A、 C、 D、E、 F 在通常情况下均为气体，且加热X 生成的 A 与 C的物质的量之比为1 1，B 为常见液体。试回答下列问题：(1)X 是 _(填化学式，下同)， F 是 _。(2)A D反应的化学方程式为_。(3)G 与 Cu 的反应中， G 表现的性质为 _。(4)X 与过量 NaO

10、H 溶液反应生成 C 的离子方程式为 _ 。(5)以 C、 B、 D 为原料可生产 G，若使 amol C 完全转化为 G，理论上至少需要D_ mol 。【答案】 NH4HCO3NO2 2Na2O2 2CO2=2Na2 CO3 O2酸性和氧化性NH4+HCO3 2OH2 NH=2H2O CO33 2a【解析】【分析】X 能与盐酸、氢氧化钠反应都生成气体，应为弱酸铵盐，与盐酸反应得到气体A， A 能与过氧化钠反应生成气体D，则 A 为 CO2、 D 为 O2， X 与氢氧化钠反应得到气体C 为 NH3， A 与C 物质的量之比为1： 1，且 B 为常见液体，可以推知X 为 NH HCO 、B 为

11、 H O， C(氨气 )与432D(氧气 )反应生成 E 为 NO， E 与氧气反应生成 F 为 NO ， F 与水反应得到G 能与 Cu 反应生2成 NO、 NO2，则 G 为 HNO3，据此解答。【详解】X 能与盐酸、氢氧化钠反应都生成气体，应为弱酸铵盐，与盐酸反应得到气体A， A 能与过氧化钠反应生成气体D，则A 为CO2、 D 为O2， X 与氢氧化钠反应得到气体C 为NH3， A 与C 物质的量之比为1： 1，且B 为常见液体，可以推知X 为NH4HCO3、B 为H2O， C(氨气 )与D(氧气 )反应生成E 为 NO， E 与氧气反应生成F 为 NO2， F 与水反应得到G 能与

12、Cu 反应生成 NO、 NO2，则 G 为 HNO3；432(1)由上述分析可知， X 是 NH HCO ； F 是 NO ；(2) AD为 Na2 O2 和 CO2 反应生成碳酸钠和O2，发生反应的化学方程式为2Na2O22CO2 =2Na2CO3 O2；(3) Cu 与硝酸反应生成硝酸铜与氮的氧化物，反应中N 元素的化合价部分为不变化，部分降低，故硝酸表现酸性、氧化性；(4) NH4HCO3 与过量 NaOH 溶液反应的离子方程式为NH4+HCO 2OH2H2O332 NH3CO；(5) 以 NH3、H2O、 O2 为原料可生产HNO3，使 a mol NH3完全转化为 HNO3，根据电子

13、转移守恒，理论上至少需要氧气的物质的量amol 53=2amol。45 探究无机盐X（仅含三种短周期元素）的组成和性质，设计并完成如下实验：请回答：（ 1） X 的化学式是 _。（ 2）白色粉末溶于氢氧化钠溶液的离子方程式是_。（ 3）高温条件下白色粉末与焦炭发生置换反应，写出该反应的化学方程式_。【答案】 Mg2 4=SiO32 H2高温22O22CSi 2COSiO或 2MgO SiOSiO 2OHSiO【解析】【详解】无机盐 X（仅含三种短周期元素），加入过量盐酸溶解，离心分离得到白色胶状物沉淀和无色溶液，白色胶状沉淀为硅酸，白色沉淀充分灼烧得到白色粉末1. 80g为 SiO2，物质的1

14、8g60g/mol 003mol，溶于氢氧化钠溶液得到无色溶液为硅酸钠溶液，说明无机盐量=. = .中含硅酸根离子或原硅酸根离子，物质的量为0. 03mol ，若为硅酸根离子其质量003mol76g mol 2 28g420g 228g 1 92g，无色溶液中加入过量氢氧化钠= ./= .，金属质量 = .-.= .溶液生成白色沉淀则判断为Mg （OH）2，金属离子物质的量=3. 48g58g/ mol 0. 06mol ，质量为 0. 06mol 24g/ mol=1. 44g，不符合，则应为原硅酸根，物质的量为0. 03mol ，质量=0. 03mol 92g/ mol=2. 76g，金属

15、质量 4.20g- 2. 76g=1. 44g，物质的量=1. 44g 24g/ mol=0. 06mol ，得到 X 为 Mg2SiO4，则（ 1） X 的化学式是 Mg 2SiO4 或 2MgO SiO2。（2）白色粉末溶于氢氧化钠溶液的离子方程式是SiO2 2OH =SiO3 2 H2O。高温（3）高温条件下白色粉末与焦炭发生置换反应，该反应的化学方程式SiO2 2CSi2CO。6 已知 A 是由两种阳离子和一种阴离子组成的盐，且常用作净水剂，B 是一种常见的两性氢氧化物。试根据下列转化关系回答有关问题：（ 1）试判断： B 为 _， F 为 _；（2）写出沉淀 B 与盐酸反应的离子方程

16、式 _；（3）根据上述关系写出盐A 的化学式_。【答案】氢氧化铝或 Al(OH)3硫酸钡或43+3+24 224BaSOAl(OH) +3H =Al+3H OKAl(SO)或 K SOAl2 4 3(SO )【解析】【分析】已知 A 是由两种阳离子和一种阴离子组成的盐，且常用作净水剂，透过蓝色鈷玻璃观察时焰色反应呈紫色，该溶液中含有K+ ，故 A 是 KAl(SO4)2 ；向溶液 A 中加入氨水， Al3+会发生反应： Al3 3NH3H2O= Al(OH)3 +3NH4+，产生白色沉淀B 是 Al(OH)3，溶液 C是(NH4)2SO4 ； Al(OH)3 是两性氢氧化物，可以与强酸HCl

17、发生反应： Al(OH)3+3H+=Al3+3H2O，产生的溶液 E 是 AlCl3；也可以与强碱NaOH 发生反应： Al(OH)3+NaOH=NaAlO2 +2H2O，得到的溶液 D 是 NaAlO2；向溶液 C 中加入 Ba(NO3)2 溶液，发生复分解反应产生BaSO4 白色沉淀，该物质既不溶于水，也不溶于酸，所以沉淀F 是 BaSO4 。【详解】(1)通过分析可知， B 为 Al(OH) ， F 为 BaSO ，故答案为：氢氧化铝；硫酸钡或BaSO ；34433+3+2O，故答案为：(2)B 是 Al(OH) ，与盐酸反应的离子方程式是：Al(OH) +3H =Al +3H3+3+2

18、Al(OH) +3H =Al+3H O；(3)根据上述关系写出盐 A 是 KAl(SO)，故答案为： KAl(SO)或 K SO Al (SO )。4 24 22424 37 有关物质的转化关系如下图所示（部分物质和条件已略去）。A、 C 是常见的强酸，B是黄色非金属单质；E 是紫红色金属单质，G 是最常见的无色液体；体， D 为红棕色， D 与 I 组成元素相同，且相对分子质量相差16。D、 F、 I 是常见的气请回答下列问题：（ 1） G 的化学式为 _。（ 2）反应的化学方程式为 _。（3） E 与 A 的浓溶液反应的离子方程式为_ 。（ 4）反应的化学方程式为 _ 。【答案】 H224

19、422 2NO32OCu 2H SO (浓 )CuSO SO 2H OCu 4H= Cu2NO2 2H2 OSO2 NO2 H2O= H2SO4 NO【解析】【分析】由题意和转化关系可知，E 是紫红色的金属单质，则E 为 Cu； A、 C 是常见的强酸，黄色非金属单质 B 与 A 反应得到C 和 D， D 为红棕色气体，且C 能与 Cu 反应生成 F、 G、 H，且 G是最常见的无色液体可知A 为 HNO32422、 B 为 S、 C 为 H SO、D 为 NO 、 G 为 H O、 H 为CuSO； D 与 I 组成元素相同，且相对分子质量相差16，而 D、 F、G 反应得到 C 和 I，则

20、 F4为 SO2I为NO、。【详解】（1）由分析可知，G 为水，化学式为H2O，故答案为：H2O；（2）反应为铜和浓硫酸共热反应生成硫酸铜、二氧化硫和水，反应的化学方程式为Cu2H244222442SO (浓 )CuSO SO 2H O，故答案为：Cu 2H SO (浓)CuSO SO 2H2O；（3）铜与浓硝酸反应生成硝酸铜、二氧化氮和水，反应的离子方程式为Cu4H2NO3= Cu2 2NO2 2H2O，故答案为： Cu4H 2NO3 = Cu2 2NO2 2H2O；（4）反应为二氧化硫与二氧化氮和水发生氧化还原反应生成硫酸和一氧化氮，反应的化学方程式为SO2 NO2 H2O=H2SO4 N

21、O，故答案为： SO2 NO2 H2O=H2SO4 NO。【点睛】由 B 是黄色非金属单质、 E 是紫红色金属单质、 G 是最常见的无色液体、 D 为红棕色气体是解答的突破口，结合题给转化关系确定各物质的化学式是解答关键，8 有关物质的转化关系如下图所示。C 是海水中最多的盐，D 是常见的无色液体。E 和为无色气体，其中E 能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。B、C、 I、 J的焰色反应为黄色，其中GI可用于制发酵粉或治疗胃酸过多。 F 的化学式为 _。 E 的电子式为 _。写出反应的离子方程式： _。写出反应的化学方程式： _。写出反应的化学方程式： _。【答案】 NH3H2ONH4 + OHNH3

22、 H2ONaCl NH4HCO3 NH4ClNaHCO32NaHCO3CO2 H2O Na2CO3【解析】【分析】由 C 是海水中最多的盐可知，C 为氯化钠；由D 是常见的无色液体可知，D 为水；由E 能使湿润的红色石蕊试纸变蓝可知，E 为氨气；由B、 C、 I、 J 的焰色反应为黄色可知，B、C、 I、J 为含有钠元素的化合物；由I 可用于制发酵粉或治疗胃酸过多可知，I 为碳酸氢钠；由转化关系可知 A 为氯化铵，氯化铵溶液与氧氧化钠溶液共热反应生成氯化钠、氨气和水，氨气溶于水生成一水合氨，一水合氨溶液与二氧化碳反应生成碳酸氢铵，碳酸氢铵溶液与氯化钠溶液混合，会反应生成溶解度更小的碳酸氢钠和氯

23、化铵，碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、二氧化碳和水，则 B 为氢氧化钠、 F 为一水合氨、 G 为 二氧化碳、 H 为碳酸氢铵、 J为碳酸钠。【详解】（1）由以上分析可知，F 为一水合氨；E 为氨气，氨气为共价化合物，电子式为，故答案为：NH3H2O；（ 2）反应为氯化铵溶液与氧氧化钠溶液共热反应生成氯化钠、氨气和水，反应的离子方程式为 NH4+ OH NH3H2O，故答案为： NH4+ OH NH3H2O；（ 3）反应为碳酸氢铵溶液与氯化钠溶液反应生成溶解度更小的碳酸氢钠和氯化铵，反应的化学方程式为NaClNH4HCO3 NH4ClNaHCO3，故答案为：NaCl NH4HCO3 NH4ClNa

24、HCO3；（4）反应为碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、二氧化碳和水，反应的化学方程式为2NaHCO3 CO2 H2O Na2CO3，故答案为： 2NaHCO3 【点睛】由题意推出 C 为氯化钠、 D 为水、 E 为氨气，并由此确定断的难点，也是推断的突破口。CO2 H2O Na2CO3。A 为氯化铵、 B 为氢氧化钠是推9 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)908g ?mol -1)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23.3g 白色沉淀E、 28.8g 红色固体G 和 12.8g 红色固体H。已知：浅绿色盐X 在

25、 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）写出 B 分子的电子式 _。（ 2）已知 G 溶于稀硝酸，溶液变成蓝色，并放出无色气体。请写出该反应的离子方程式为_。（ 3）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 _。（ 4）一定条件下， NH3 与黑色固体 C 发生氧化还原反应得到红色固体和气体丙 (丙是大气主要成分之一 )，写出一个可能的化学反应方程式 _。【答案】3Cu2O+14H+2NO3 -=6Cu2+2NO +7H2OCu4(OH)6SO44CuO+SO3 +3H2O3CuO+

26、2NH3N2+3Cu2O+3H2O【解析】【分析】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，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 能和氯化钡反应生成白色沉淀E， E 只能为硫酸钡，则 A 为 SO324C 可能为， D 为 H SO；黑色固体四氧化三铁、氧化铜、碳等，黑色固体C 隔绝空气在 1000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应为氧化亚铜在酸性溶液中的歧化反应，Cu O+H SO =CuSO+Cu+H O，所以红色固体 G 为氧化亚铜，气体F 为氧气

27、，红色固体 H 为22442铜，蓝色溶液I 为硫酸铜，黑色固体C 为氧化铜，据此分析解答。【详解】(1)B 为水，水是共价化合物，氢原子和氧原子之间以共价键结合，其电子式为_ 。，故答案为：；(2)红色固体 G 为氧化亚铜， Cu2O 中 +1 价的铜被硝酸氧化，稀硝酸被还原成一氧化氮，反应的离子方程式为： 3Cu2O+14H+2NO3- 6Cu2+2NO +7H2O，故答案为：3Cu2 O+14H+2NO3- 6Cu2+2NO +7H2O；(3)根据上述分析， A 为 SO3， B 为水， C 为氧化铜， D 为 H2SO4， E 为硫酸钡， F 为氧气， G 为氧化亚铜， H 为铜， I

28、为硫酸铜。 23.3g 白色沉淀 E(硫酸钡 )的物质的量为23.3gn= 233g / mol =0.1mol ，浅绿色盐 X 中 n(Cu)=0.4mol ， n(S)=0.1mol， n(CuO) n(SO )=1 4，3仅含四种元素，不含结晶水，设化学式为：Cu4m44m4(OH) SO ， Cu (OH) SO3m2m=6，符合M(X) 908g?mol-1 ，则该反4CuO+SO+H O ，根据氧元素守恒得：2应流程为： X 在隔绝空气、 570温度下加热Cu46432(OH) SO4CuO+SO +3H O ，故答案为： Cu46432(OH) SO4CuO+SO +3H O ；

29、(4)空气的主要成分为氧气、氮气，黑色固体 C 为氧化铜，与氨气反应生成氮气，气体丙为氮气、铜 (0 价 )或氧化亚铜 (铜为 +1 价 )和水，红色固体为铜或氧化亚铜，反应的化学方程式可能为： 3CuO+2NH3N2+3Cu+3H2O 或 3CuO+2NH3N2 +3Cu2O+3H2O，故答案为：3CuO+2NH3N2+3Cu+3H2O 或 3CuO+2NH3N2+3Cu2O+3H2O。【点睛】本题的易错点和难点为X 的确定，要注意根据流程图确定X 所含元素及其物质的量，结合M(X) 908g?mol-1 确定，本题的另一个注意点为(4)，要注意红色固体为铜或氧化亚铜，甚至可以为铜或氧化亚铜

30、的混合物。10 A、 B、 C、 D、 E、X 是中学常见的无机物，存在如下图转化关系（部分生成物和反应条件略去）。（1）若 A 为常见的金属单质，焰色反应呈黄色，X 能使品红溶液褪色，写出C 和 E 反应的离子方程式： _ 。（2）若 A 为短周期元素组成的单质，该元素的最高价氧化物的水化物酸性最强，则：组成单质A 的元素在周期表中的位置为X 可能为 _（填代号）。A NaHCO3b.Na2CO3 C Na2SO3 D Al（ OH）3（3）若 A 为淡黄色粉末，回答下列问题：A 与 H2O 反应的氧化产物为_ 。若 X 为非金属单质，通常为黑色粉末，写出E 的化学式_。若X 为一种造成温室效应的气体。则鉴别等浓度的D、 E 两种溶液，可选择的试剂为_（填代号）。A盐酸 B BaCl2 溶液 CNaOH 溶液 D Ca（ OH） 2 溶液（4）若 A 为氧化物， X 是 Fe，溶液 D 中加入 KSCN溶液变红。A 与 H2O 反应的化学反应方程式为_ 。检