專項(xiàng)17-陌生物質(zhì)的推斷(新高考專用)(原卷版)

第二篇元素及其化合物專項(xiàng)17陌生物質(zhì)的推斷無機(jī)推斷題是一種重要形式，濃縮了元素及其化合物知識(shí)，具有極強(qiáng)的學(xué)科特色，題材廣、可考查內(nèi)容多且容易控制卷面難度的題型特點(diǎn)，成了高考命題中一種十分重要形式。近年來出現(xiàn)(浙江選考)已不囿于傳統(tǒng)的無機(jī)推斷，改頭換面以小流程結(jié)合定量計(jì)算進(jìn)行推斷的形式出現(xiàn)。1．(2022·浙江省6月選考)化合物X由三種元素組成，某實(shí)驗(yàn)小組按如下流程進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn)：化合物X在空氣中加熱到，不發(fā)生反應(yīng)。請回答：(1)組成X的三種元素為_______；X的化學(xué)式為_______。(2)溶液C的溶質(zhì)組成為_______(用化學(xué)式表示)。(3)①寫出由X到A的化學(xué)方程式_______。②X難溶于水，但可溶于氨水中，寫出該反應(yīng)的離子方程式_______。(4)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，檢驗(yàn)尾氣中相對活潑的2種氣體_______。【答案】(1)

Ba、Cu、O

BaCu3O4(2)HCl、H2SO4(3)

2NH3+BaCu3O4Ba(OH)2+3Cu+N2+2H2O

BaCu3O4+12NH3H2O＝3Cu(NH3)42++Ba2＋+8OH－+8H2O(4)將濕潤的紅色石蕊試紙置尾氣出口，若變藍(lán)，說明尾氣中有NH3。將尾氣通入冷的集氣瓶中，若有液珠，說明有H2O【解析】化合物X由三種元素組成，在加熱條件下和足量氨氣反應(yīng)生成固體混合物A，A和鹽酸反應(yīng)生成0.960g紫紅色固體應(yīng)該是Cu，無色溶液B中加入0.015mol稀硫酸生成白色沉淀1.165g應(yīng)該是BaSO4，無色溶液C中加入足量BaCl2溶液生成白色沉淀2.330g是BaSO4。(1)根據(jù)以上分析可知Cu的物質(zhì)的量是0.96g÷64g/mol＝0.015mol，第一次生成硫酸鋇的物質(zhì)的量是1.165g÷233g/mol＝0.005mol，第二次生成硫酸鋇的物質(zhì)的量是2.33g÷233g/mol＝0.01mol，因此1.965gX中一定含有0.96gCu，Ba的質(zhì)量是0.005mol×137g/mol＝0.685g，二者質(zhì)量之和是1.645g＜1.965g，相差0.32g，根據(jù)原子守恒可知應(yīng)該是氧元素，物質(zhì)的量是0.32g÷16g/mol＝0.02mol，則Ba、Cu、O三種原子的個(gè)數(shù)之比是1：3：4，所以組成X的三種元素為Ba、Cu、O，X的化學(xué)式為BaCu3O4。(2)根據(jù)氯原子原子守恒以及溶液C仍然能與氯化鋇反應(yīng)生成硫酸鋇可知溶液C的溶質(zhì)組成為HCl、H2SO4。(3)①反應(yīng)中Cu元素化合價(jià)降低，得到電子，則氨氣中氮元素化合價(jià)升高，被氧化生成氮?dú)猓鶕?jù)原子守恒可知由X到A的化學(xué)方程式為2NH3+BaCu3O4Ba(OH)2+3Cu+N2+2H2O。②X難溶于水，但可溶于氨水中，說明有Cu(NH3)42+生成，所以該反應(yīng)的離子方程式為BaCu3O4+12NH3H2O＝3Cu(NH3)42++Ba2＋+8OH－+8H2O。(4)反應(yīng)中氨氣可能過量，高溫下水是氣態(tài)，氮?dú)庑再|(zhì)穩(wěn)定，所以需要檢驗(yàn)的是氨氣和水蒸氣，實(shí)驗(yàn)方案為：將濕潤的紅色石蕊試紙置尾氣出口，若變藍(lán)，說明尾氣中有NH3。將尾氣通入冷的集氣瓶中，若有液珠，說明有H2O。2．(2022·浙江省1月選考)化合物X由4種元素組成。某興趣小組按如圖流程進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：請回答：(1)組成X的元素有______，X的化學(xué)式為___________。(2)溶液C中溶質(zhì)的成分是______(用化學(xué)式表示)；根據(jù)C→D→E的現(xiàn)象，給出相應(yīng)微粒與陽離子結(jié)合由弱到強(qiáng)的排序_____________________。(3)X與足量Na反應(yīng)生成固體F的化學(xué)方程式是_____________________。(4)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)確定溶液G中陰離子____________________________________?！敬鸢浮?1)Fe、S、O、HFeH(SO4)2(2)FeCl3、HCl、BaCl2Cl-、H2O、SCN-、OH-(3)2FeH(SO4)2+40Na2Fe+4Na2S+16Na2O+H2(4)用玻璃棒蘸取溶液G，點(diǎn)在紅色石蕊試紙上，若變藍(lán)，說明存在OH-；取少量溶液G，加入足量H2O2，用鹽酸酸化，再加入BaCl2溶液，有白色沉淀，說明有S2-【解析】X形成水溶液，與氯化鋇反應(yīng)生產(chǎn)白色沉淀，且沉淀不與鹽酸反應(yīng)說明生產(chǎn)硫酸鋇，說明X含有硫酸根，溶液加入KSCN變紅說明含有Fe3+，B為4.66g則為0.02mol硫酸鋇，說明X含有0.02mol的硫酸根，H中為Fe單質(zhì)，即為0.01mol，X中含有0.01molFe，由此可知X中應(yīng)含有0.01的H。(1)由分析可知，組成X的元素有：Fe、S、O、H；X的化學(xué)式為FeH(SO4)2；(2)X為FeH(SO4)2與氯化鋇反應(yīng)，溶液C中溶質(zhì)的成分是FeCl3、HCl以及過量的BaCl2；根據(jù)C為溶液，鐵離子在水中會(huì)水解，C→D形成絡(luò)合物，D→E形成沉淀，相應(yīng)微粒與陽離子結(jié)合由弱到強(qiáng)的排序：Cl-、H2O、SCN-、OH-；(3)X與足量Na反應(yīng)生成固體F的化學(xué)方程式是：2FeH(SO4)2+40Na2Fe+4Na2S+16Na2O+H2；(4)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)確定溶液G中陰離子：用玻璃棒蘸取溶液G，點(diǎn)在紅色石蕊試紙上，若變藍(lán)，說明存在OH-；取少量溶液G，加入足量H2O2，用鹽酸酸化，再加入BaCl2溶液，有白色沉淀，說明有S2-。無機(jī)推斷中，最為核心的是要依據(jù)條件、現(xiàn)象推斷出物質(zhì)，未知物質(zhì)化學(xué)式的思維過程可概括為思維起點(diǎn)的選擇——推斷題中的思維起點(diǎn)應(yīng)是最具特征的某個(gè)條件(包括文字?jǐn)⑹龌蚰硞€(gè)變化過程)，即依物質(zhì)的特性或特征轉(zhuǎn)化來確定“突破口”。1．思維過程的展開——解題者在確定思維起點(diǎn)的基礎(chǔ)上，利用題目所給信息，結(jié)合已有的化學(xué)知識(shí)和解題經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行推斷。(1)根據(jù)框圖以及題給信息，結(jié)合“基礎(chǔ)知識(shí)的梳理——元素化合物的性質(zhì)”。常見的主要是特征現(xiàn)象，比如沉淀的顏色、氣體的顏色、氣體的特殊性質(zhì)以及焰色反應(yīng)等，初步確定物質(zhì)的元素組成。(2)根據(jù)題給數(shù)據(jù)，運(yùn)用元素守恒(質(zhì)量守恒)、電荷守恒以及電子的是守恒等方法求解物質(zhì)物各元素的原子(離子)的物質(zhì)的量，從而找出它們的個(gè)數(shù)之比，得出未知物質(zhì)的化學(xué)式。2．思維過程的檢驗(yàn)——將上述思維過程的結(jié)果代入題中，檢查一下是否符合題中條件。解題方法及推理過程表示如下：1．(2022·浙江省舟山市高三第三次模擬)A、B、C、D為前三周期的四種元素，化合物X(X的摩爾質(zhì)量為594g·mol-1)由四種元素組成。A、B的價(jià)層電子排布可表示為asa，bsbbp2b，B、C同主族，化合物Z是最常見的溶劑，混合氣體W能使晶紅溶液褪色，氣體G能使帶火星的木條復(fù)燃。各物質(zhì)間有如圖轉(zhuǎn)化關(guān)系，某興趣小組展開如圖實(shí)驗(yàn)(氣體的體積均在標(biāo)準(zhǔn)狀況下測得)：請回答：(1)化合物X的組成元素是___。(2)白色沉淀H的化學(xué)式___，寫出H的一種用途___。(3)寫出X高溫分解的化學(xué)方程式為___。(4)溶液E與NaOH溶液發(fā)生非氧化還原反應(yīng)可制得X，化學(xué)方程式為___。(5)關(guān)于混合氣體W能使品紅溶液褪色的原因，一般認(rèn)為：W混合氣體能使品紅褪色，不是其中某種氣體本身與品紅作用，而是該氣體與水反應(yīng)的生成物使品紅褪色。請?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明___。2．(2022·浙江省五校高三聯(lián)考)為探究由3種短周期元素構(gòu)成的化合物X的性質(zhì)。完成如圖實(shí)驗(yàn)：已知：所有氣體體積已折算成在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積(1)X的化學(xué)式為____。(2)上述流程中氣體B與足量CuO反應(yīng)的化學(xué)方程式為____。(3)溶液A通入過量CO2時(shí)，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為____。(4)將D溶液通過一系列操作獲得結(jié)晶水合物(含有結(jié)晶水的鹽)，加熱該結(jié)晶水合物產(chǎn)生兩種氣體，將生成的有色混合氣體(>100℃)全部收集并冷卻。氣體全部反應(yīng)無剩余，得到一種一元強(qiáng)酸的水溶液(其中酸與水的物質(zhì)的量之比1∶1)寫出該結(jié)晶水合物受熱分解的化學(xué)方程式____。(5)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明D溶液的陰離子(OH-除外)____。3．(2022·浙江省溫州市普通高中高三適應(yīng)性測試三?？荚?固體鹽X由四種常見元素組成，其中僅含一種金屬元素，有如圖轉(zhuǎn)化關(guān)系：已知：H中溶質(zhì)僅為一種常見正鹽。黃綠色氣體C密度為相同條件下H2的33.75倍。請回答：(1)X的組成元素為_______________，固體F成分為_______________。(2)固體X在水中也可反應(yīng)生成氣體B，同時(shí)生成一種的相對較穩(wěn)定的白色沉淀，請寫出該反應(yīng)化學(xué)方程式_____________________________________。(3)向血紅色溶液Ⅰ中加入足量的KI溶液，發(fā)生氧化還原反應(yīng)，產(chǎn)物中含有與血紅色物質(zhì)組成元素相同的微粒，請寫出該反應(yīng)可能的離子方程式____。(4)氣體C的化學(xué)式為_______________。將氣體C通入KOH溶液，微熱，恰好完全反應(yīng)，生成兩種物質(zhì)的量之比1∶5的鹽，寫出這兩種鹽的化學(xué)式__________________，設(shè)計(jì)定量實(shí)驗(yàn)方案驗(yàn)證上述比例關(guān)系__________________________________________。4．(2022·浙江省Z20名校聯(lián)盟高三第三次聯(lián)考)固體化合物X有三種元素組成。某學(xué)習(xí)小組開展如下探究實(shí)驗(yàn)：請回答：(1)組成X的元素有_______，X的化學(xué)式為_______。(2)化合物X與液態(tài)氨也能發(fā)生類似的反應(yīng)，請寫出相應(yīng)的化學(xué)方程式_______。(3)固體A能溶于NaHF2的水溶液，產(chǎn)物中含一種正八面體的負(fù)三價(jià)陰離子，寫出其相應(yīng)的離子方程式_______(4)紅褐色固體B在真空條件灼燒，反應(yīng)完全后生成黑色粉末(純凈物)，黑色粉末的成分可能是_______，并用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的方案是_______。5．(2022·浙江省山水聯(lián)盟高三聯(lián)考)由三種元素組成的化合物A(相對分子質(zhì)量＜100)，按如下流程進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：已知：①氣體C能使白色硫酸銅固體變藍(lán)色；Mg(ClO4)2質(zhì)量增重10.8g。②化合物E和F既能溶于NaOH溶液也能溶于鹽酸。③CO與銀氨溶液生成黑色沉淀：CO+2Ag(NH3)2++2OH-=2Ag↓+2NH4++CO32-+2NH3請回答：(1)組成A的元素有_______(填元素符號(hào))；化合物A的化學(xué)式是_______。(2)檢測到化合物H中含有A的金屬元素。若H只含2種元素，則H化學(xué)式為_______；若H只含3種元素，則H化學(xué)式為_______。(3)F中陽離子與OH-、Cl-、H2O、F-結(jié)合能力由大到小排序：_______。(4)足量白色固體E與少量的NaF溶液反應(yīng)的離子方程式為_______。(5)若氣體B以較快速度通入灼熱CuO粉末，將會(huì)收集到以下4種氣體：_______(填化學(xué)式)?，F(xiàn)驗(yàn)證收集到的4種氣體的成分，將所需的試劑填在空白上：混合氣體→硫酸銅固體→_______→_______→堿石灰→酒精燈火焰點(diǎn)燃且罩上內(nèi)涂澄清石灰水的燒杯。6．(2022·浙江省百校高三選考模擬檢測)某合金X由兩種元素組成，一定條件下將其完全溶于一定量的稀硝酸中，可發(fā)生如下轉(zhuǎn)化。其中溶液B、D均只含一種溶質(zhì)，且具有相同的陰離子?；卮鹣铝袉栴}：(1)合金X的化學(xué)式為_______，溶液D中溶質(zhì)的化學(xué)式為_______。(2)溶液B隔絕空氣加熱的化學(xué)方程式為_______。(3)氣體C和足量的氧氣完全溶于NaOH溶液，寫出反應(yīng)的離子方程式：_______。(4)在強(qiáng)堿性溶液中D與NaClO生成一種理想的水處理劑，寫出反應(yīng)的離子方程式：_______。(5)溶液B長期露置于空氣中易變質(zhì)，請?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案判斷溶液B是否變質(zhì)：_______。7．(2022·浙江省紹興諸暨市高三二模)化合物X由5種元素組成且不含結(jié)晶水。某興趣小組按如圖流程進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：已知：①上述流程中，除沉淀A→紅棕色固體B的轉(zhuǎn)化外，其余均為非氧化還原反應(yīng)；②氣體B能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍(lán)，標(biāo)準(zhǔn)狀況下測得體積為2.24L。請回答：(1)組成X的元素有_______，X的化學(xué)式是_______。(2)紅棕色固體B在KOH高溫環(huán)境下，與KNO3反應(yīng)，固體B中金屬元素化合價(jià)升高。同時(shí)生成KNO2，寫出該化學(xué)反應(yīng)方程式_______。(3)將氣體B通入到CuSO4溶液中，先產(chǎn)生藍(lán)色絮狀沉淀，繼續(xù)通入氣體B，藍(lán)色沉淀消失，呈深藍(lán)色透明溶液，請寫出相應(yīng)的離子反應(yīng)方程式_______；_______。(4)濾液A中溶質(zhì)的成分是_______。(5)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，用化學(xué)方法確定沉淀A中陽離子的成分_______。8．某物質(zhì)A由三種常見的元素組成，某興趣小組進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：已知：A的摩爾質(zhì)量在200~300g/mol之間，焰色為紫色；鹽C和鹽D的組成元素和A相同，①②④處氣體體積均在充分加熱揮發(fā)后經(jīng)干燥測定。(1)組成A的元素有_______；A的化學(xué)式_______；(2)無色溶液E中所有陰離子結(jié)合H+的能力由強(qiáng)到弱的順序_______；(3)一種生產(chǎn)A的方法：在35~45℃下氣體B與鋅粉—水懸浮液反應(yīng)生成中間產(chǎn)物；然后加入相應(yīng)的堿溶液，充分反應(yīng)，壓濾分離得A溶液。寫出該過程的總反應(yīng)方程式_______；(4)A可除去廢水(pH~8)中的Cr(VI)，且處理后pH變化不大，則反應(yīng)③的離子方程式_______；(5)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)確定溶液E中所含溶質(zhì)的陰離子_______；9．(2022·浙江省杭州二中、溫州中學(xué)、金華一中高三選考模擬)X是一種由4種短周期元素組成含結(jié)晶水的鹽。某興趣小組按如下流程進(jìn)行實(shí)驗(yàn)(所用試劑均足量)：其中：X微溶于水。溶液D中僅有一種溶質(zhì)。紅棕色沉淀H是一種鈉鹽。請回答：(1)組成X的元素有_______，X的化學(xué)式為_______。(2)無色溶液F中的溶質(zhì)是(用化學(xué)式表示)：_______。(3)上圖生紅棕色沉淀H時(shí)，溶液D中的溶質(zhì)與Cu(OH)2的物質(zhì)的量之比為1：2，則其離子反應(yīng)方程式是_______。(4)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證溶液D中的陰離子_______。10．(2022·浙江省義烏市高三選考適應(yīng)性考試)固體X由4種元素組成的化合物，它是一種重要的催化劑。某學(xué)習(xí)小組開展了如圖實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究：實(shí)驗(yàn)一：實(shí)驗(yàn)二：已知：黃色溶液A和無色溶液F僅含一種溶質(zhì)。(1)X的組成元素___，X的化學(xué)式____。(2)寫出固體X與氫氧化鈉溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式____。(3)溶液B和溶液C均含有與冰晶石中結(jié)構(gòu)類似的陰離子，寫出B轉(zhuǎn)化成C的離子方程式____。(4)黃色溶液A中的水合金屬陽離子為淺紫色，溶液A呈黃色的原因是____。為了觀察溶液A中的水合金屬陽離子為淺紫色，可以采取____的措施。11．(2022·浙江省高三考前第三次模擬考試)液態(tài)化合物是電鍍行業(yè)的重要試劑，由中學(xué)階段常見的5種元素組成。某小組按如下流程進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：實(shí)驗(yàn)1：實(shí)驗(yàn)2：已知：物質(zhì)與NaOH溶液的反應(yīng)屬于非氧化還原反應(yīng)。請回答：(1)組成的元素有_______，的化學(xué)式為_______。(2)與濃溶液共熱的化學(xué)方程式為_______。(3)溶液中的溶質(zhì)有：H2O2、BaCl2、_______(填化學(xué)式)。(4)溶液中存在動(dòng)態(tài)平衡，某同學(xué)欲探究物質(zhì)濃度對該平衡的影響，已有方案：①向溶液中加固體，觀察現(xiàn)象；②向溶液中加濃FeCl3溶液，觀察現(xiàn)象；請?jiān)O(shè)計(jì)方案③：_______(寫出操作、現(xiàn)象及相應(yīng)結(jié)論)。12．(2022·浙江省東陽市高三選考模擬考試)化合物X由5種元素組成。某興趣小組按如下流程進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：實(shí)驗(yàn)I實(shí)驗(yàn)II請回答：(1)溶液F的溶質(zhì)是_______，組成X的金屬元素有_______(填元素符號(hào))，X的化學(xué)式為_______。(2)20.1mol·L－1溶液A中加入20.1mol·L－1，再加幾滴、淀粉溶液，振蕩后加入5滴氯水，溶液先變紅再變藍(lán)。從上述現(xiàn)象中可以得到的結(jié)論有_______。(3)C→D的總化學(xué)方程式是_______。(4)溶液E中的紫色離子的平均組成可表示為，請?jiān)O(shè)計(jì)定量實(shí)驗(yàn)測定紫色離子中的n值：_______。13．(2022·浙江省精誠聯(lián)盟高三適應(yīng)性考試)化合物A由4種元素組成，實(shí)驗(yàn)如下：已知：除說明外，加入試劑均為足量；生成1molF時(shí)消耗3/4mol的H3PO2回答下列問題：(1)G的分子式為_______，A的化學(xué)式為_______。(2)溶液B中溶質(zhì)成分是_______(用化學(xué)式表示)，根據(jù)C→D→E的現(xiàn)像，給出相應(yīng)微粒與陽離子結(jié)合由強(qiáng)到弱的排序_______。(3)寫出A與H3PO2反應(yīng)的化學(xué)方程式_______。(4)檢驗(yàn)溶液M的主要陰離子(任選2種)_______。14．(2022·浙江省浙大附中高三仿真模擬)化合物M由4種常見元素組成。某興趣小組進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)(每一步反應(yīng)均充分進(jìn)行)：已知：①M(fèi)易形成類似于氨基酸的內(nèi)鹽②混合氣體A中含有單質(zhì)氣體③無色粘稠油狀液體為純凈物。請回答：(1)組成M的元素是__________________(填元素符號(hào))(2)M的化學(xué)式為__________________(3)寫出無色溶液E中溶質(zhì)__________________(4)M能與次氯酸鈉溶液反應(yīng)，得到無色溶液G和無色氣體C。①寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式：________________________②設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證該無色溶液G中的陰離子：____________15．(2022·浙江省紹興市高三選考科目適應(yīng)性考試二模)結(jié)晶水合物X由4種元素組成。某興趣小組按如下流程進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：請回答