2022《優(yōu)化探究》化學二輪復習第1部分專題32

-1-第2講無機物的推斷

-1--1-一、無機物的轉化與推斷方法

-1-2．物質的特有顏色常見的有顏色的物質-1--1-(8)使品紅溶液褪色的氣體可能是Cl2或SO2，但將褪色后的液體加熱又復原的是SO2。(9)碘遇淀粉顯藍色。(10)實驗現象為：白色沉淀→灰綠色→紅褐色的轉化一定是：Fe(OH)2→Fe(OH)3。(11)既能跟酸反應又能跟堿反應且生成氣體的物質一般是Al、NH4HCO3、(NH4)2CO3、NH4HSO3、(NH4)2SO3、(NH4)2S、NH4HS。(12)與堿反應產生氣體的物質是鋁、銨鹽，產生的氣體一般是H2、NH3。(13)與水反應產生氣體的物質一般是Na、Na2O2、CaC2、Mg3N2等。-1--1--1--1--1-[特別提醒](1)電解池陽極生成的氣體一般是O2、Cl2陰極生成的氣體一定是H2。(2)短周期元素中①氣態(tài)非金屬單質有H2、N2、O2、F2、Cl2。②?？糎、C、N、O、Na、Mg、Al、Si、S、Cl10種元素外加長周期的K和Ca。-1-二、解無機推斷題“五步曲”1．審：審清題意，從題干→問題→框圖迅速瀏覽一遍，盡量在框圖中把相關信息表示出來，明確求解要求。2．找：找“題眼”，即找到解題的突破口，此步非常關鍵。3．析：從題眼出發(fā)，聯系新信息及所學的舊知識，大膽猜測，順藤摸瓜，應用正逆向思維、發(fā)散收斂思維、橫向縱向思維等多種思維方式，進行綜合分析、推理，初步得出結論。4．驗：驗證確認，將結果放入原題檢驗，完全符合才算正確。5．答：按題目要求寫出答案。-1-[易錯警示]1．答非所問是考生解答此類試題經常出現的錯誤。因此在答題時必須注意：(1)答名稱，還是答符號、化學式；(2)答離子方程式，還是化學方程式；(3)答現象，還是答結論；(4)答規(guī)律，還是答具體物質或具體內容。2．煙、霧易混(1)在空氣中出現白霧：HCl、HF、HBr、HI、NH3、HNO3(極易溶于水的氣態(tài)物質)；(2)燃燒出現棕黃色的煙：Fe、Cu在Cl2中燃燒。-1-結合元素周期表和物質的特征進行元素推斷

[例1]

(2011年高考天津理綜)圖中X、Y、Z為單質，其他為化合物，它們之間存在如下轉化關系(部分產物已略去)。其中，A俗稱磁性氧化鐵；E是不溶于水的酸性氧化物，能與氫氟酸反應。-1-回答下列問題：(1)組成單質Y的元素在周期表中的位置是________；M中存在的化學鍵類型為________；R的化學式是________。(2)一定條件下，Z與H2反應生成ZH4。ZH4的電子式為________。(3)已知A與1molAl反應轉化為X時(所有物質均為固體)，放出akJ熱量，寫出該反應的熱化學方程式：________。(4)寫出A和D的稀溶液反應生成G的離子方程式：________。(5)向含4molD的稀溶液中，逐漸加入X粉末至過量．假設生成的氣體只有一種，請在坐標系中畫出n(X2＋)隨n(X)變化的示意圖，并標出n(X2＋)的最大值。-1-[解析]

A俗稱磁性氧化鐵，則A為Fe3O4。A(Fe3O4)與Al在高溫條件下發(fā)生鋁熱反應：8Al＋3Fe3O49Fe＋4Al2O3，則單質X為Fe。X(Fe)與單質Y在點燃條件下生成A(Fe3O4)，則Y為O2。E是不溶于水的酸性氧化物，能與氫氟酸反應，E為SiO2，從而推知單質Z為Si。E(SiO2)與NaOH溶液反應生成Na2SiO3和H2O，則M為Na2SiO3。Y(O2)與NO、H2O發(fā)生反應生成HNO3：4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3，則D為HNO3。M(Na2SiO3)溶液與D(HNO3)溶液混合，可得H2SiO3(或H4SiO4)膠體，則R為H2SiO3(或H4SiO4)。-1-(1)O元素處于周期表中第二周期第ⅥA族。Na2SiO3為離子化合物，存在離子鍵和共價鍵。(2)在一定條件下，Si與H2反應生成SiH4，其電子式為(3)1molAl與Fe3O4反應時放出akJ熱量，那么8molAl與Fe3O4反應放出8akJ熱量，故Al與Fe3O4反應的熱化學方程式為：8Al(s)＋3Fe3O4(s)===9Fe(s)＋4Al2O3(s)

ΔH＝－8akJ/mol。-1--1-[答案]

(1)第二周期第ⅥA族離子鍵、共價鍵H2SiO3(或H4SiO4)(2)(3)8Al(s)＋3Fe3O4(s)===9Fe(s)＋4Al2O3(s)ΔH＝－8akJ/mol(4)3Fe3O4＋28H＋＋NO3

－===9Fe3＋＋NO↑＋14H2O(5)-1--1--1-1．(2011年三明模擬)已知X、Y、Z、W均為中學化學中常見的單質或化合物，它們之間的轉化關系如圖所示(部分產物已略去)。則W、X不可能是(

)-1-解析：無論NH3·H2O少量還是過量都生成Al(OH)3沉淀，因為Al(OH)3不溶于弱堿NH3·H2O的溶液。答案：D-1-結合圖像、圖表及特征轉化關系推斷

[例2]

(2010年高考課標全國理綜)物質A～G有下圖所示轉化關系(部分反應物、生成物沒有列出)。其中A為某金屬礦的主要成分，經過一系列反應可得到B和C。單質C可與E的濃溶液發(fā)生反應，G為磚紅色沉淀。-1-請回答下列問題：(1)寫出下列物質的化學式：B________、E_______、G______；(2)利用電解可提純C物質，在該電解反應中陽極物質是_______，陰極物質是____，電解質溶液是________；(3)反應②的化學方程式是__________；(4)將0.23molB和0.11mol氧氣放入容積為1L的密閉容器中，發(fā)生反應①，在一定溫度下，反應達到平衡，得到0.12molD，則反應的平衡常數K＝________。若溫度不變，再加入0.50mol氧氣后重新達到平衡，則B的平衡濃度________(填“增大”“不變”或“減小”)，氧氣的轉化率__________(填“升高”“不變”或“降低”)，D的體積分數________(填“增大”“不變”或“減小”)。-1-[解析]

(1)由G為磚紅色沉淀及F轉化為G的條件可知，G為Cu2O，則C為Cu，E為濃硫酸或者硝酸，結合題中所給的信息可知，礦物A應為Cu2S，則B為SO2，D為SO3，E為濃硫酸而不是硝酸，F為CuSO4。(2)用電解法提純金屬銅的方法是將粗銅作為電解池的陽極，精銅作為電解池的陰極，一般用CuSO4溶液作電解質溶液。(3)反應②的化學方程式：Cu＋2H2SO4(濃)

CuSO4＋SO2↑＋2H2O。-1--1-[答案]

(1)SO2

H2SO4

Cu2O(2)粗銅精銅CuSO4溶液(3)Cu＋2H2SO4(濃)

CuSO4＋SO2↑＋2H2O(4)23.8L·mol－1減小降低減小-1--1--1--1-2．(雙選)A是一種常見的單質，B、C為中學常見的化合物，A、B、C均含有元素X。它們有如下的轉化關系(部分產物及反應條件已略去)，則正確的是(

)A．X元素可能為AlB．X元素一定為非金屬元素C．反應①和②互為可逆反應D．反應①和②一定為氧化還原反應解析：A為單質，由圖示知B、C中必含A元素，且一為正價，一為負價，故是非金屬元素。答案：BD-1-有關化工流程題的推斷

[例3]

(2011年高考福建理綜)四氯化鈦(TiCl4)是制取航天航空工業(yè)材料——鈦合金的重要原料。由鈦鐵礦(主要成分是FeTiO3)制備TiCl4等產品的一種工藝流程示意如下：-1-回答下列問題：(1)往①中加入鐵屑至浸出液顯紫色，此時溶液仍呈強酸性。該過程中有如下反應發(fā)生：2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋2TiO2＋(無色)＋Fe＋4H＋===2Ti3＋(紫色)＋Fe2＋＋2H2OTi3＋(紫色)＋Fe3＋＋H2O===TiO2＋(無色)＋Fe2＋＋2H＋加入鐵屑的作用是________。(2)在②→③工藝過程中需要控制條件以形成TiO2·nH2O溶膠，該溶膠的分散質顆粒直徑大小在________范圍。(3)若把③中制得的固體TiO2·nH2O用酸清洗除去其中的Fe(OH)3雜質，還可制得鈦白粉。已知25℃時，Ksp[Fe(OH)3]＝2.79×10－39，該溫度下反應Fe(OH)3＋3H＋Fe3＋＋3H2O的平衡常數K＝________。-1-(4)已知：TiO2(s)＋2Cl2(g)=TiCl4(l)＋O2(g)

ΔH＝＋140kJ·mol－12C(s)＋O2(g)=2CO(g)ΔH＝－221kJ·mol－1寫出④中TiO2和焦炭、氯氣反應生成液態(tài)TiCl4和CO氣體的熱化學方程式：_______。(5)上述工藝具有成本低、可用低品位礦物為原料等優(yōu)點。依據綠色化學理念，該工藝流程中存在的不足之處是________(只要求寫出一項)。(6)依據下表信息，要精制含少量SiCl4雜質的TiCl4，可采用_____方法。-1-[解析]

(1)加入鐵屑使溶液中的Fe3＋還原為Fe2＋，保護TiO2＋不被Fe3＋氧化。(2)膠體的分散質微粒的直徑大小介于1nm～100nm之間即10－9m～10－7m。(3)根據氫氧化鐵的平衡常數表達式：Ksp[Fe(OH)3]＝c(Fe3＋)·c3(OH－)，而該反應的平衡常數K的表達式為K＝c(Fe3＋)/c3(H＋)，又由于25℃時水的離子積為Kw＝1×10－14，從而推得K＝Ksp[Fe(OH)3]/(Kw)3，即K＝2.79×10－39/(1×10－14)3＝2.79×103。(4)根據蓋斯定律將第一個反應和第二個反應相加即得該熱化學反應方程式：TiO2(s)＋2C(s)＋2Cl2(g)===TiCl4(l)＋2CO(g)

ΔH＝－81kJ·mol－1。(5)該工藝流程中產生一些氯氣等廢氣，還有一些廢渣、廢液等，給環(huán)境造成污染。(6)根據表中的數據可知二者的沸點差距較大，因此可以通過分餾的方法把SiCl4除去。-1-[答案]

(1)使溶液中的Fe3＋還原為Fe2＋，保護TiO2＋不被Fe3＋氧化(2)10－9m～10－7m(或其他合理答案)(3)2.79×103(4)TiO2(s)＋2Cl2(g)＋2C(s)===TiCl4(l)＋2CO(g)ΔH＝－81kJ·mol－1(5)產生三廢(或其他合理答案)(6)蒸餾(或分餾或精餾)-1--1--1--1--1-答案：C

-1-FeCl3可通過多種途徑轉化成FeCl2。(1)在FeCl3溶液中加入適量氫碘酸，發(fā)生反應的離子方程式為_____；(2)工業(yè)上常將無水FeCl3在氮氣作保護氣下加熱至300～350℃，通入干燥H2，而制得FeCl2。該反應的化學方程式為______；(3)工業(yè)上另一種制備FeCl2的方法是：將無水的FeCl3與適量氯苯(C6H5Cl)，在130℃持續(xù)加熱約3小時，可發(fā)生如下反應：2FeCl3＋C6H5Cl2FeCl2＋C6H4Cl2＋HCl根據有機反應規(guī)律，該反應中氯苯發(fā)生的是________(填有機反應類型)。(4)分析上述三個反應，下列有關說法正確的是________(填序號)。①反應(1)中，氫碘酸既表現了酸性，又表現了還原性②反應(3)中，HCl為氧化產物③上述三個反應中，FeCl2均為還原產物(5)請另寫一個FeCl3轉化成FeCl2的化學方程式：_______。-1-解析：(1)Fe3＋有氧化性，I－有還原性，它們可以發(fā)生氧化還原反應；(2)根據信息FeCl3轉化為FeCl2，Fe元素化合價降低，那么H元素化合價升高，這樣就可以寫出化學反應方程式；(3)根據反應產物，可以確定為取代反應；(4)根據氧化還原反應概念，確定③是正確的；(5)FeCl3轉化為FeCl2，另一種物質必須是還原劑。答案：(1)2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2↓(2)2FeCl3＋H22FeCl2＋2HCl(3)取代反應(4)③(5)2FeCl3＋Fe===3FeCl2(其他答案合理均可)-1-1．(2011年高考福建理綜)下表各選項中，不能利用置換反應通過Y得到W的一組化合物是(

)解析：通過Mg在CO2中燃燒可制得MgO；通過鋁熱反應可制得三氧化二鋁；通過乙醇和鈉發(fā)生置換反應可制得乙醇鈉；氯化鐵溶液和銅反應能生成氯化銅，但不是置換反應。答案：D-1-2．在200mL含Mg2＋、Al3＋、NH4+、H＋、Cl－等離子的溶液中，逐滴加入5mol·L－1的氫氧化鈉溶液，所加氫氧化鈉溶液的體積(mL)與產生沉淀的物質的量(mol)關系如下圖所示：下列敘述正確的是(

)A．x與y的差值為0.01molB．原溶液中c(Cl－)＝0.75mol·L－1C．原溶液的pH＝2D．原溶液中n(Mg2＋)∶n(Al3＋)＝5∶2-1-答案：A

-1-3．A、B、C、D都是中學化學中常見物質，它們均含有同一種短周期元素，在一定條件下可發(fā)生如圖所示的轉化。下列判斷中合理的是(

)A．A不可能是金屬B．A和D可能發(fā)生化合反應C．X一定為氧氣