2022《優(yōu)化探究》化學(xué)二輪復(fù)習(xí)第1部分專題32

-1-第2講無機(jī)物的推斷

-1--1-一、無機(jī)物的轉(zhuǎn)化與推斷方法

-1-2．物質(zhì)的特有顏色常見的有顏色的物質(zhì)-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(fù)原的是SO2。(9)碘遇淀粉顯藍(lán)色。(10)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為：白色沉淀→灰綠色→紅褐色的轉(zhuǎn)化一定是：Fe(OH)2→Fe(OH)3。(11)既能跟酸反應(yīng)又能跟堿反應(yīng)且生成氣體的物質(zhì)一般是Al、NH4HCO3、(NH4)2CO3、NH4HSO3、(NH4)2SO3、(NH4)2S、NH4HS。(12)與堿反應(yīng)產(chǎn)生氣體的物質(zhì)是鋁、銨鹽，產(chǎn)生的氣體一般是H2、NH3。(13)與水反應(yīng)產(chǎn)生氣體的物質(zhì)一般是Na、Na2O2、CaC2、Mg3N2等。-1--1--1--1--1-[特別提醒](1)電解池陽(yáng)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(zhì)有H2、N2、O2、F2、Cl2。②?？糎、C、N、O、Na、Mg、Al、Si、S、Cl10種元素外加長(zhǎng)周期的K和Ca。-1-二、解無機(jī)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(guān)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(guān)鍵。3．析：從題眼出發(fā)，聯(lián)系新信息及所學(xué)的舊知識(shí)，大膽猜測(cè)，順藤摸瓜，應(yīng)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(jìn)行綜合分析、推理，初步得出結(jié)論。4．驗(yàn)：驗(yàn)證確認(rèn)，將結(jié)果放入原題檢驗(yàn)，完全符合才算正確。5．答：按題目要求寫出答案。-1-[易錯(cuò)警示]1．答非所問是考生解答此類試題經(jīng)常出現(xiàn)的錯(cuò)誤。因此在答題時(shí)必須注意：(1)答名稱，還是答符號(hào)、化學(xué)式；(2)答離子方程式，還是化學(xué)方程式；(3)答現(xiàn)象，還是答結(jié)論；(4)答規(guī)律，還是答具體物質(zhì)或具體內(nèi)容。2．煙、霧易混(1)在空氣中出現(xiàn)白霧：HCl、HF、HBr、HI、NH3、HNO3(極易溶于水的氣態(tài)物質(zhì))；(2)燃燒出現(xiàn)棕黃色的煙：Fe、Cu在Cl2中燃燒。-1-結(jié)合元素周期表和物質(zhì)的特征進(jìn)行元素推斷

[例1]

(2011年高考天津理綜)圖中X、Y、Z為單質(zhì)，其他為化合物，它們之間存在如下轉(zhuǎn)化關(guān)系(部分產(chǎn)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(yīng)。-1-回答下列問題：(1)組成單質(zhì)Y的元素在周期表中的位置是________；M中存在的化學(xué)鍵類型為________；R的化學(xué)式是________。(2)一定條件下，Z與H2反應(yīng)生成ZH4。ZH4的電子式為________。(3)已知A與1molAl反應(yīng)轉(zhuǎn)化為X時(shí)(所有物質(zhì)均為固體)，放出akJ熱量，寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：________。(4)寫出A和D的稀溶液反應(yīng)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(shè)生成的氣體只有一種，請(qǐng)?jiān)谧鴺?biāo)系中畫出n(X2＋)隨n(X)變化的示意圖，并標(biāo)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(yīng)：8Al＋3Fe3O49Fe＋4Al2O3，則單質(zhì)X為Fe。X(Fe)與單質(zhì)Y在點(diǎn)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(yīng)，E為SiO2，從而推知單質(zhì)Z為Si。E(SiO2)與NaOH溶液反應(yīng)生成Na2SiO3和H2O，則M為Na2SiO3。Y(O2)與NO、H2O發(fā)生反應(yīng)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(jià)鍵。(2)在一定條件下，Si與H2反應(yīng)生成SiH4，其電子式為(3)1molAl與Fe3O4反應(yīng)時(shí)放出akJ熱量，那么8molAl與Fe3O4反應(yīng)放出8akJ熱量，故Al與Fe3O4反應(yīng)的熱化學(xué)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(jià)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(xué)化學(xué)中常見的單質(zhì)或化合物，它們之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示(部分產(chǎn)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?yàn)锳l(OH)3不溶于弱堿NH3·H2O的溶液。答案：D-1-結(jié)合圖像、圖表及特征轉(zhuǎn)化關(guān)系推斷

[例2]

(2010年高考課標(biāo)全國(guó)理綜)物質(zhì)A～G有下圖所示轉(zhuǎn)化關(guān)系(部分反應(yīng)物、生成物沒有列出)。其中A為某金屬礦的主要成分，經(jīng)過一系列反應(yīng)可得到B和C。單質(zhì)C可與E的濃溶液發(fā)生反應(yīng)，G為磚紅色沉淀。-1-請(qǐng)回答下列問題：(1)寫出下列物質(zhì)的化學(xué)式：B________、E_______、G______；(2)利用電解可提純C物質(zhì)，在該電解反應(yīng)中陽(yáng)極物質(zhì)是_______，陰極物質(zhì)是____，電解質(zhì)溶液是________；(3)反應(yīng)②的化學(xué)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(yīng)①，在一定溫度下，反應(yīng)達(dá)到平衡，得到0.12molD，則反應(yīng)的平衡常數(shù)K＝________。若溫度不變，再加入0.50mol氧氣后重新達(dá)到平衡，則B的平衡濃度________(填“增大”“不變”或“減小”)，氧氣的轉(zhuǎn)化率__________(填“升高”“不變”或“降低”)，D的體積分?jǐn)?shù)________(填“增大”“不變”或“減小”)。-1-[解析]

(1)由G為磚紅色沉淀及F轉(zhuǎn)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(jié)合題中所給的信息可知，礦物A應(yīng)為Cu2S，則B為SO2，D為SO3，E為濃硫酸而不是硝酸，F(xiàn)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(yáng)極，精銅作為電解池的陰極，一般用CuSO4溶液作電解質(zhì)溶液。(3)反應(yīng)②的化學(xué)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(zhì)，B、C為中學(xué)常見的化合物，A、B、C均含有元素X。它們有如下的轉(zhuǎn)化關(guān)系(部分產(chǎn)物及反應(yīng)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(yīng)①和②互為可逆反應(yīng)D．反應(yīng)①和②一定為氧化還原反應(yīng)解析：A為單質(zhì)，由圖示知B、C中必含A元素，且一為正價(jià)，一為負(fù)價(jià)，故是非金屬元素。答案：BD-1-有關(guān)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(chǎn)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(shí)溶液仍呈強(qiáng)酸性。該過程中有如下反應(yīng)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(zhì)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(zhì)，還可制得鈦白粉。已知25℃時(shí)，Ksp[Fe(OH)3]＝2.79×10－39，該溫度下反應(yīng)Fe(OH)3＋3H＋Fe3＋＋3H2O的平衡常數(shù)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(yīng)生成液態(tài)TiCl4和CO氣體的熱化學(xué)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(diǎn)。依據(jù)綠色化學(xué)理念，該工藝流程中存在的不足之處是________(只要求寫出一項(xiàng))。(6)依據(jù)下表信息，要精制含少量SiCl4雜質(zhì)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(hù)TiO2＋不被Fe3＋氧化。(2)膠體的分散質(zhì)微粒的直徑大小介于1nm～100nm之間即10－9m～10－7m。(3)根據(jù)氫氧化鐵的平衡常數(shù)表達(dá)式：Ksp[Fe(OH)3]＝c(Fe3＋)·c3(OH－)，而該反應(yīng)的平衡常數(shù)K的表達(dá)式為K＝c(Fe3＋)/c3(H＋)，又由于25℃時(shí)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(jù)蓋斯定律將第一個(gè)反應(yīng)和第二個(gè)反應(yīng)相加即得該熱化學(xué)反應(yīng)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(chǎn)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(jù)表中的數(shù)據(jù)可知二者的沸點(diǎn)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(hù)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(chǎn)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(zhuǎn)化成FeCl2。(1)在FeCl3溶液中加入適量氫碘酸，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_____；(2)工業(yè)上常將無水FeCl3在氮?dú)庾鞅Ｗo(hù)氣下加熱至300～350℃，通入干燥H2，而制得FeCl2。該反應(yīng)的化學(xué)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(shí)，可發(fā)生如下反應(yīng)：2FeCl3＋C6H5Cl2FeCl2＋C6H4Cl2＋HCl根據(jù)有機(jī)反應(yīng)規(guī)律，該反應(yīng)中氯苯發(fā)生的是________(填有機(jī)反應(yīng)類型)。(4)分析上述三個(gè)反應(yīng)，下列有關(guān)說法正確的是________(填序號(hào))。①反應(yīng)(1)中，氫碘酸既表現(xiàn)了酸性，又表現(xiàn)了還原性②反應(yīng)(3)中，HCl為氧化產(chǎn)物③上述三個(gè)反應(yīng)中，F(xiàn)eCl2均為還原產(chǎn)物(5)請(qǐng)另寫一個(gè)FeCl3轉(zhuǎn)化成FeCl2的化學(xué)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(yīng)；(2)根據(jù)信息FeCl3轉(zhuǎn)化為FeCl2，F(xiàn)e元素化合價(jià)降低，那么H元素化合價(jià)升高，這樣就可以寫出化學(xué)反應(yīng)方程式；(3)根據(jù)反應(yīng)產(chǎn)物，可以確定為取代反應(yīng)；(4)根據(jù)氧化還原反應(yīng)概念，確定③是正確的；(5)FeCl3轉(zhuǎn)化為FeCl2，另一種物質(zhì)必須是還原劑。答案：(1)2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I(xiàn)2↓(2)2FeCl3＋H22FeCl2＋2HCl(3)取代反應(yīng)(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(xiàng)中，不能利用置換反應(yīng)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(yīng)可制得三氧化二鋁；通過乙醇和鈉發(fā)生置換反應(yīng)可制得乙醇鈉；氯化鐵溶液和銅反應(yīng)能生成氯化銅，但不是置換反應(yīng)。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(chǎn)生沉淀的物質(zhì)的量(mol)關(guān)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(xué)化學(xué)中常見物質(zhì)，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(zhuǎn)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(yīng)C．X一定為氧氣