高中化学高考二轮复习专题4学案12

学案12常见无机物的综合应用题型1基于“分类→性质→转化”的综合考查1．(2023·福建理综，9)常温下，下列各组物质中，Y既能与X反应又能与Z反应的是()XYZ①NaOH溶液Al(OH)3稀硫酸②KOH溶液SiO2浓盐酸③O2N2H2④FeCl3溶液Cu浓硝酸A．①③B．①④C．②④D．②③答案B解析①组：Al(OH)3＋NaOH=NaAlO2＋2H2O,2Al(OH)3＋3H2SO4=Al2(SO4)3＋6H2O，故①组符合。②组：2KOH＋SiO2=K2SiO3＋H2O，但SiO2与浓盐酸不发生反应。③组：N2与O2在高温或放电条件下反应生成NO，N2与H2在高温、高压、催化剂条件下反应生成NH3，常温下均不反应。④组：2FeCl3＋Cu=CuCl2＋2FeCl2，Cu＋4HNO3(浓)=Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O。2．(2023·江苏，6)甲、乙、丙、丁四种物质中，甲、乙、丙均含有相同的某种元素，它们之间具有如下转化关系：甲eq\o(→,\s\up7(丁))乙eq\o(,\s\up7(丁),\s\do5(甲))丙。下列有关物质的推断不正确的是()A．若甲为焦炭，则丁可能是O2B．若甲为SO2，则丁可能是氨水C．若甲为Fe，则丁可能是盐酸D．若甲为NaOH溶液，则丁可能是CO2答案C解析若甲为焦炭，丁为O2，转化关系为Ceq\o(→,\s\up7(O2))COeq\o(,\s\up7(O2),\s\do5(C))CO2，A正确；若甲为SO2，丁为氨水，转化关系为SO2eq\o(→,\s\up7(NH3·H2O))NH4HSO3eq\o(,\s\up7(NH3·H2O),\s\do5(SO2))(NH4)2SO3，B正确；若甲为Fe，丁为盐酸，则乙为FeCl2，FeCl2与盐酸不反应，C错误；若甲为NaOH溶液，丁为CO2，转化关系为NaOHeq\o(→,\s\up7(CO2))Na2CO3eq\o(,\s\up7(CO2),\s\do5(NaOH))NaHCO3，D正确。3．(2023·江苏，16)烟气脱硫能有效减少二氧化硫的排放。实验室用粉煤灰(主要含Al2O3、SiO2等)制备碱式硫酸铝[Al2(SO4)x(OH)6－2x]溶液，并用于烟气脱硫研究。(1)酸浸时反应的化学方程式为________________________________；滤渣Ⅰ的主要成分为________________(填化学式)。(2)加CaCO3调节溶液的pH至，其目的是中和溶液中的酸，并使Al2(SO4)3转化为Al2(SO4)x(OH)6－2x。滤渣Ⅱ的主要成分为________________________(填化学式)；若溶液的pH偏高，将会导致溶液中铝元素的含量降低，其原因是________________________________________(用离子方程式表示)。(3)上述流程中经完全热分解放出的SO2量总是小于吸收的SO2量，其主要原因是________________________________；与吸收SO2前的溶液相比，热分解后循环利用的溶液的pH将________(填“增大”“减小”或“不变”)。答案(1)Al2O3＋3H2SO4=Al2(SO4)3＋3H2OSiO2(2)CaSO43CaCO3＋2Al3＋＋3SOeq\o\al(2－,4)＋3H2O=2Al(OH)3＋3CaSO4＋3CO2↑(3)溶液中的部分SOeq\o\al(2－,3)被氧化成SOeq\o\al(2－,4)减小解析(1)酸浸时能与H2SO4反应的是Al2O3，H2SO4与Al2O3反应生成盐和水，SiO2不和H2SO4反应，成为滤渣。(2)CaCO3和溶液中的H2SO4反应生成CaSO4；如果pH偏高，一部分Al3＋会转化为Al(OH)3沉淀，离子方程式为3CaCO3＋2Al3＋＋3SOeq\o\al(2－,4)＋3H2O=2Al(OH)3＋3CaSO4＋3CO2↑。(3)热分解时，一部分亚硫酸盐被氧化为硫酸盐，不能分解成为SO2；SO2溶于水生成H2SO3，会中和溶液中的部分OH－，使溶液的pH减小。常见的串珠变化(1)氧化型Aeq\o(→,\s\up7(O2))Beq\o(→,\s\up7(O2))Ceq\o(→,\s\up7(H2O))D(酸或碱)Naeq\o(→,\s\up7(O2))Na2Oeq\o(→,\s\up7(O2))Na2O2eq\o(→,\s\up7(H2O))NaOHCeq\o(→,\s\up7(O2))COeq\o(→,\s\up7(O2))CO2eq\o(→,\s\up7(H2O))H2CO3(2)价态不变型eq\b\lc\\rc\}(\a\vs4\al\co1(Al2O3\o(→,\s\up7(酸))AlCl3\o(→,\s\up7(氨水))AlOH3→Al2O3,Al2O3\o(→,\s\up7(碱))NaAlO2CO2,AlOH3→Al2O3))(铝土矿提铝)SiO2eq\o(→,\s\up7(NaOH))Na2SiO3eq\o(→,\s\up7(CO2))H2SiO3→SiO2NaCleq\o(→,\s\up7(NH3),\s\do5(CO2))NaHCO3eq\o(→,\s\up7(△))Na2CO3eq\o(→,\s\up7(CaOH2))NaOH(侯氏制碱)1．下列物质的转化在给定条件下能实现的是()①SO2eq\o(→,\s\up7(H2O))H2SO3eq\o(→,\s\up7(O2))H2SO4②NH3eq\o(→,\s\up7(O2/催化剂),\s\do5(△))NO2eq\o(→,\s\up7(H2O))HNO3③CaCl2eq\o(→,\s\up7(CO2))CaCO3eq\o(→,\s\up7(煅烧))CaO④NaAlO2(aq)eq\o(→,\s\up7(CO2))Al(OH)3eq\o(→,\s\up7(△))Al2O3A．②③B．①④C．②④D．③④答案B解析②中NH3→NO2不能直接转化；③中CaCl2eq\o(→,\s\up7(CO2))CaCO3不能实现。2．下表各组物质中，物质之间不可能实现如图所示转化的是()eq\x(X)eq\o(→,\s\up7(M))eq\x(Y)eq\o(→,\s\up7(M))eq\x(Z)选项XYZMANH3NONO2O2BCl2FeCl3FeCl2FeCAlAl(OH)3NaAlO2NaOHDNaOHNa2CO3NaHCO3CO2答案C解析Al与NaOH溶液反应的产物是NaAlO2和H2，不可能生成Al(OH)3。3．硫酸钙是一种用途非常广泛的产品，可用于生产硫酸、漂白粉等一系列物质(见下图)。下列说法正确的是(双选)()A．CO、SO2、SO3均是酸性氧化物B．除去与水反应，图示转化反应均为氧化还原反应C．工业上利用Cl2和石灰乳反应来制取漂白粉D．用CO合成CH3OH进而合成HCHO的两步反应，原子利用率均为100%答案BC解析CO不是酸性氧化物，A项错；澄清石灰水中Ca(OH)2的浓度太小，工业上利用Cl2和石灰乳反应来制取漂白粉，C项正确；CH3OH氧化为HCHO时还生成H2O，D项错。交叉转化和三角转化关系(1)交叉型转化(2)三角转化4．下列所列各组物质中，物质之间通过一步反应就能实现如下图所示转化的是()选项abcASSO2SO3BHNO3NONO2CSiSiO2H2SiO3DNH3NO2NO答案B解析A项中，SO3不能一步生成单质硫；C项中，SiO2不能一步生成H2SiO3，H2SiO3也不能一步反应生成单质硅；D项中，NO不能直接一步反应生成NH3。5．如图所示各步转化关系中，①②③反应是化合反应，④⑤反应是置换反应，则表中各物质之间不能通过一步反应实现如图所示转化关系的是()eq\o(\s\up7(物质),\s\do5(选项))abcACCO2COBBr2FeBr2FeBr3CAlAlCl3Al2O3DFeFeCl2FeCl3答案C解析A中，符合条件的如①2C＋O2eq\o(=,\s\up7(点燃))2CO，②CO2＋Ceq\o(=,\s\up7(高温))2CO，③2CO＋O2eq\o(=,\s\up7(点燃))2CO2，④2Mg＋CO2eq\o(=,\s\up7(点燃))C＋2MgO，⑤C＋2H2Oeq\o(=,\s\up7(高温))CO2＋2H2，成立；B中，符合条件的如①2Fe＋3Br2eq\o(=,\s\up7(△))2FeBr3，②2FeBr2＋Br2=2FeBr3，③Fe＋2FeBr3=3FeBr2，④3Cl2＋2FeBr2=2Br2＋2FeCl3，⑤Br2＋FeI2=I2＋FeBr2，成立；选项C中AlCl3不可能通过一步反应转化为Al2O3，且Al2O3不可能通过化合反应生成AlCl3；D中，符合条件的如：①2Fe＋3Cl2eq\o(=,\s\up7(点燃))2FeCl3，②2FeCl2＋Cl2=2FeCl3，③Fe＋2FeCl3=3FeCl2，④Zn＋FeCl2=Fe＋ZnCl2，⑤Fe＋CuCl2=FeCl2＋Cu，成立。6．X、Y、Z、W四种物质的转化关系如图所示。下列组合中不符合转化关系的是()选项XYZWA浓盐酸FeCl2Cl2FeCl3BNa2O2NaOHNa2CO3NaHCO3CNa2CO3CO2CaCO3Ca(HCO3)2DSO2Na2SO3H2SO4NaHSO3答案B解析A中浓盐酸与过量的铁反应生成FeCl2，浓盐酸与二氧化锰反应产生氯气，氯气与氯化亚铁反应生成氯化铁，A符合；B中Na2O2分别与水、二氧化碳反应生成NaOH和Na2CO3，但NaOH和Na2CO3不能反应，B不符合；C中Na2CO3分别与盐酸、氯化钙反应生成CO2和CaCO3，CO2与CaCO3在水溶液中反应生成Ca(HCO3)2，C符合；D中SO2分别与氢氧化钠、氧气和水反应生成Na2SO3和H2SO4，Na2SO3和H2SO4反应可以生成NaHSO3，D符合。置换反应型(1)单质同主族：2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑，2C＋SiO2eq\o(=,\s\up7(高温))Si＋2CO↑，Cl2＋2NaBr=2NaCl＋Br2。(2)单质不同主族：C＋H2O(g)eq\o(=,\s\up7(高温))CO＋H2，Cl2＋H2S=2HCl＋S↓。(3)有过渡元素参加的置换反应：Fe＋2H＋=Fe2＋＋H2↑，Fe＋Cu2＋=Fe2＋＋Cu,2Al＋Fe2O3eq\o(=,\s\up7(高温))Al2O3＋2Fe。7．若甲、丙分别为短周期、同一主族元素组成的单质，乙、丁都是由两种元素组成的化合物，它们之间有如图所示的转化关系，则满足条件的甲和丙可以为()A．钠和氢气B．氟和氧气C．碳和硅D．氯气和溴答案C解析由于题中强调甲、丙分别为短周期、同一主族元素组成的单质，由此可知该反应是同一主族元素形成的单质之间的置换反应，据此可排除B和D(D中的Br是长周期元素)；C中发生反应的化学方程式为2C＋SiO2eq\o(=,\s\up7(高温))Si＋2CO↑；对于选项A，有的同学认为发生反应2Na＋2HCl=2NaCl＋H2↑也符合题意，其实不然，题中强调乙是由两种元素组成的化合物，如果按照给出的反应，乙必是氯化氢气体，是共价化合物，不存在H＋，金属钠不和它发生反应。因此只有选项C正确。8．(2023·南昌模拟)X、Y、Z是三种常见的单质，甲、乙是两种常见的化合物。下表各组物质之间通过一步反应不能实现如图所示转化的是()选项XYZ甲乙AH2SiCl2SiCl4HClBMgCO2CO2MgOCZnFeCl2FeCl2ZnCl2DCl2N2H2NH3HCl答案C解析逐项代入框图验证法，C项中Fe与Cl2反应只能生成FeCl3，而不是FeCl2，故C项不符合。题型2以无机物的转化为载体综合考查氧化还原及电化学理论1．[2023·福建理综，24(2)]铁及其化合物与生产、生活关系密切。用废铁皮制取铁红(Fe2O3)的部分流程示意图如下：①步骤Ⅰ若温度过高，将导致硝酸分解。硝酸分解的化学方程式为________________________________________________________________________。②步骤Ⅱ中发生反应：4Fe(NO3)2＋O2＋(2n＋4)H2O=2Fe2O3·nH2O＋8HNO3，反应产生的HNO3又将废铁皮中的铁转化为Fe(NO3)2，该反应的化学方程式为________________________________________________________________________。③上述生产流程中，能体现“绿色化学”思想的是______(任写一项)。答案①4HNO3eq\o(=,\s\up7(△))4NO2↑＋O2↑＋2H2O②4Fe＋10HNO3=4Fe(NO3)2＋NH4NO3＋3H2O③氮氧化物排放少(或其他合理答案)解析①硝酸分解生成NO2、H2O和O2。②根据图示可知Fe和HNO3反应生成Fe(NO3)2和NH4NO3，结合电子守恒可写出化学方程式。③因为HNO3的还原产物主要是NH4NO3,1molHNO3作氧化剂转移8mol电子，故产生的氮氧化物较少，节约原料。2．[2023·山东理综，28(2)(3)(4)]金属冶炼与处理常涉及氧化还原反应。(2)辉铜矿(Cu2S)可发生反应：2Cu2S＋2H2SO4＋5O2=4CuSO4＋2H2O，该反应的还原剂是________。当1molO2发生反应时，还原剂所失电子的物质的量为________mol。向CuSO4溶液中加入镁条时有气体生成，该气体是________。(3)右图为电解精炼银的示意图，________(填“a”或“b”)极为含有杂质的粗银，若b极有少量红棕色气体产生，则生成该气体的电极反应式为________。(4)为处理银器表面的黑斑(Ag2S)，将银器浸于铝质容器里的食盐水中并与铝接触，使Ag2S转化为Ag，食盐水的作用是________________。答案(2)Cu2S4H2(3)a2H＋＋NOeq\o\al(－,3)＋e－=NO2↑＋H2O(4)做电解质溶液(或导电)解析(2)在辉铜矿和H2SO4、O2的反应中，O2作氧化剂，所以1molO2得4mole－，还原剂也失去4mole－，Cu2＋＋2H2O=Cu(OH)2＋2H＋，Mg＋2H＋=Mg2＋＋H2↑，所以放出的气体应为H2。(3)电解精炼银，粗银作阳极，纯银作阴极，阴极上除了附着银之外，还会有少量的NO2气体产生。原因是NOeq\o\al(－,3)＋2H＋＋e－=NO2↑＋H2O(4)铝质容器与食盐水处理Ag2S的原理是：利用原电池原理，负极：2Al－6e－=2Al3＋，正极：3Ag2S＋6e－=6Ag＋3S2－，2Al3＋＋3S2－＋6H2O=2Al(OH)3↓＋3H2S↑总反应：2Al＋3Ag2S＋6H2O=2Al(OH)3↓＋3H2S↑＋6Ag。1．氧化还原反应有广泛应用。(1)我国的四大发明之一黑火药，爆炸时发生反应的化学方程式为S＋2KNO3＋3C=K2S＋3CO2↑＋N2↑。上述反应中，如mol还原剂________(填“得到”或“失去”)________mol电子，则生成________g还原产物。(2)铝热法是常用的金属冶炼方法之一。已知：4Al(s)＋3O2(g)=2Al2O3(s)ΔH1＝－3352kJ·mol－1Mn(s)＋O2(g)=MnO2(s)ΔH2＝－521kJ·mol－1Al与MnO2反应冶炼金属Mn的热化学方程式是________________。(3)高温电解技术能高效实现CO2(g)＋H2O(g)=CO(g)＋H2(g)＋O2(g)，工作原理示意图如下：①电极b发生________(填“氧化”或“还原”)反应；②CO2在电极a放电的反应式是__________________。(4)黑色沉淀CuS、Cu2S放入浓硫酸中加热一段时间后，沉淀完全溶解，其中CuS溶解的化学方程式是______________________。答案(1)失去669(2)4Al(s)＋3MnO2(s)=3Mn(s)＋2Al2O3(s)ΔH＝－1789kJ·mol－1(3)①氧化②CO2＋H2O＋4e－=CO＋H2＋2O2－(4)CuS＋4H2SO4(浓)eq\o(=,\s\up7(△))CuSO4＋4SO2↑＋4H2O解析(1)从方程式可知只有C元素的化合价升高，作还原剂。1molC转化为1molCO2时失去4mole－，则molC失去6mole－，得到的还原产物K2S、N2均为mol，其质量之和为69g。(2)①－②×3即得总方程式。(3)①由示意图可知O2－在b极(阳极)发生氧化反应生成O2；②CO2和H2O在a极(阴极)得电子，被还原为CO和H2，由方程式可知CO和H2的物质的量之比为1∶1，即可写出电极反应式：CO2＋H2O＋4e－=CO＋H2＋2O2－。(4)沉淀完全溶解，CuS中－2价的S被氧化为SO2，即可写出氧化还原反应的方程式。2．为回收利用废钒催化剂(含有V2O5、VOSO4及不溶性残渣)，科研人员最新研制了一种离子交换法回收钒的新工艺，主要流程如下：部分含钒物质在水中的溶解性如下：物质VOSO4V2O5NH4VO3(VO2)2SO4溶解性可溶难溶难溶易溶回答下列问题：(1)工业由V2O5冶炼金属钒常用铝热剂法，写出该反应的化学方程式________________。(2)图中所示滤液中含钒的主要成分为____________(写化学式)。(3)用硫酸酸化的H2C2O4溶液滴定(VO2)2SO4溶液，以测定反应②后溶液中含钒量，完成反应的离子方程式为eq\x()VOeq\o\al(＋,2)＋eq\x()H2C2O4＋eq\x()________=eq\x()VO2＋＋eq\x()CO2↑＋eq\x()H2O。(4)全钒液流电池的结构如图所示，其电解液中含有钒的不同价态的离子、H＋和SOeq\o\al(2－,4)。电池放电时，负极的电极反应为V2＋－e－=V3＋。①电池放电时的总反应方程式为__________________。充电时，电极M应接电源的________极；②若电池初始时左、右两槽内均以VOSO4和H2SO4的混合液为电解液，使用前需先充电激活，充电过程阴极区的反应分两步完成：第一步VO2＋转化为V3＋；第二步V3＋转化为V2＋。则第一步反应过程中阴极区溶液n(H＋)________(填“增大”、“不变”或“减小”)，阳极的电极反应式为______________。答案(1)3V2O5＋10Aleq\o(=,\s\up7(高温))6V＋5Al2O3(2)VOSO4(3)212H＋222(4)①VOeq\o\al(＋,2)＋V2＋＋2H＋=VO2＋＋V3＋＋H2O正②减小VO2＋＋H2O－e－=VOeq\o\al(＋,2)＋2H＋解析(1)铝热反应实质是置换反应，铝与五氧化二钒反应生成钒与氧化铝。(2)根据废钒催化剂的组成及表中数据判断滤液主要成分。(3)离子方程式中一定满足得失电子守恒、电荷守恒和质量守恒。(4)①由负极电极反应式可知M为正，发生还原反应，VOeq\o\al(＋,2)＋e－＋2H＋=VO2＋＋H2O，即可写出总方程式，依据充电时正接正，负接负知M与电源的正极相连。②充电时阴极区第一步的电极反应为VO2＋＋e－＋2H＋=V3＋＋H2O，在阴极区放电时消耗2个H＋，通过交换膜移动来1个H＋，则n(H＋)减小。阳极VO2＋发生氧化反应生成VO＋2＋2H＋。题型3以无机物的转化为载体考查化学实验基础知识(2023·山东理综，31)工业上常利用含硫废水生产Na2S2O3·5H2O，实验室可用如下装置(略去部分夹持仪器)模拟生产过程。烧瓶C中发生反应如下：Na2S(aq)＋H2O(l)＋SO2(g)=Na2SO3(aq)＋H2S(aq)(Ⅰ)2H2S(aq)＋SO2(g)=3S(s)＋2H2O(l)(Ⅱ)S(s)＋Na2SO3(aq)eq\o(=,\s\up7(△))Na2S2O3(aq)(Ⅲ)(1)仪器组装完成后，关闭两端活塞，向装置B中的长颈漏斗内注入液体至形成一段液注，若__________________________________________________，则整个装置气密性良好。装置D的作用是________________________________________________________________________。装置E中为______________溶液。(2)为提高产品纯度，应使烧瓶C中Na2S和Na2SO3恰好完全反应，则烧瓶C中Na2S和Na2SO3物质的量之比为____________。(3)装置B的作用之一是观察SO2的生成速率，其中的液体最好选择________。a．蒸馏水b．饱和Na2SO3溶液c．饱和NaHSO3溶液d．饱和NaHCO3溶液实验中，为使SO2缓慢进入烧瓶C，采用的操作是______________________________。已知反应(Ⅲ)相对较慢，则烧瓶C中反应达到终点的现象是__________________________。反应后期可用酒精灯适当加热烧瓶A，实验室用酒精灯加热时必须使用石棉网的仪器还有________。a．烧杯b．蒸发皿c．试管d．锥形瓶(4)反应终止后，烧瓶C中的溶液经蒸发浓缩、冷却结晶即可析出Na2S2O3·5H2O，其中可能含有Na2SO3、Na2SO4等杂质。利用所给试剂设计实验，检测产品中是否存在Na2SO4，简要说明实验操作、现象和结论：___________________________________________________________________________________________________________________________。已知Na2S2O3·5H2O遇酸易分解：S2Oeq\o\al(2－,3)＋2H＋=S↓＋SO2↑＋H2O供选择的试剂：稀盐酸、稀硫酸、稀硝酸、BaCl2溶液、AgNO3溶液答案(1)液柱高度保持不变防止倒吸NaOH(合理即可)(2)2∶1(3)c控制滴加硫酸的速度(合理即可)溶液变澄清(或浑浊消失)ad(4)取少量产品溶于足量稀盐酸，静置，取上层溶液(或过滤，取滤液)，滴加BaCl2溶液，若出现沉淀则说明含有Na2SO4杂质(合理即可)解析(1)若装置不漏气，则长颈漏斗中会形成一段液柱并且液柱高度保持不变；装置D为安全瓶，可防止倒吸；装置E是尾气处理装置，用来吸收过量的SO2，故所盛溶液可以是NaOH溶液等。(2)若生成3molNa2S2O3，根据方程式的关系可知需要3molS和3molNa2SO3；生成3molS需2molH2S；而生成2molH2S需2molNa2S且同时生成2molNa2SO3；故需要的Na2S为2mol、Na2SO3为1mol，其物质的量之比为2∶1。(3)装置B中的溶液不能和SO2反应。蒸馏水能溶解SO2；Na2SO3溶液能与SO2反应：SO2＋Na2SO3＋H2O=2NaHSO3；NaHCO3溶液也能与SO2反应：NaHCO3＋SO2=CO2＋NaHSO3。为使SO2缓慢进入烧瓶C，应使生成SO2的速率减慢，可通过控制滴加硫酸的速度来实现；因反应(Ⅲ)相对较慢，C中反应达到终点时S消耗完，现象是溶液变澄清。蒸发皿加热时不需垫石棉网，试管是小型玻璃仪器，加热时也不需垫石棉网；烧杯、锥形瓶在加热时需垫石棉网。(4)Na2S2O3和Na2SO3的存在对SOeq\o\al(2－,4)的检验有干扰，要先除去。根据题给信息，可先加入过量的稀盐酸将二者除去。1．硫酸铜在生产、生活中应用广泛。某化工厂用含少量铁的废铜渣为原料生产胆矾的流程如下：(1)写出浸出时铜与稀硫酸、稀硝酸反应生成硫酸铜的化学方程式：________________。(2)取样检验是为了确认Fe3＋是否除净，你的检验方法是____________。(3)滤渣c是__________。(4)气体a可以被循环利用，用化学方程式表示气体a被循环利用的原理为2NO＋O2=2NO2、____________。(5)一定温度下，硫酸铜受热分解生成CuO、SO2气体、SO3气体和O2气体，且n(SO3)∶n(SO2)＝1∶2，写出硫酸铜受热分解的化学方程式：________________。某同学设计了如下图所示的实验装置分别测定生成的SO2、SO3气体的质量和O2气体的体积。此设计有不合理之处，请说明理由：______________。答案(1)3Cu＋2HNO3＋3H2SO4=3CuSO4＋2NO↑＋4H2O(2)取少量试样于试管中，向试样中滴加KSCN溶液，若溶液显血红色，则Fe3＋未除净，否则Fe3＋除净(3)Fe(OH)3(4)3NO2＋H2O=2HNO3＋NO(5)3CuSO4eq\o(=,\s\up7(△))3CuO＋SO3↑＋2SO2↑＋O2↑(答案合理即可)NaHSO3除了吸收SO3外，还吸收部分O2(答案合理即可)2．纳米材料二氧化钛(TiO2)具有很高的化学活性，可做性能优良的催化剂。工业上以金红石(主要成分是TiO2，主要杂质是SiO2)制取纳米级二氧化钛的流程如下：资料卡片物质熔点沸点SiCl4－70℃℃TiCl4－25℃℃(1)写出氯化时生成TiCl4的化学方程式________________________。(2)操作Ⅰ、操作Ⅱ名称分别是____________________、____________。(3)写出TiCl4水解的化学方程式________________。(4)如在实验室中完成灼烧TiO2·xH2O放在________(填字母序号)中加热。(5)据报道：“生态马路”是在铺设时加入一定量的TiO2，TiO2受太阳光照射后，产生的电子被空气或水中的氧获得，生成H2O2。H2O2能清除路面空气中的CxHy、CO等，其主要是利用了H2O2的________(填“氧化性”或“还原性”)。(6)某研究小组用下列装置模拟“生态马路”的部分原理并测定CO的转化效率(夹持装置已略去)。①B装置中的药品名称为________，若通入L(已折算成标准状况)CO气体和足量空气，最终测得装置A增重g，则CO的转化率为________。②实验①中，当CO气体全部通入后，还要再通一会儿空气，其目的是____________。答案(1)TiO2＋2Cl2＋2Ceq\o(=,\s\up7(高温))TiCl4＋2CO(2)蒸馏过滤(3)TiCl4＋(x＋2)H2O=TiO2·xH2O↓＋4HCl(4)b(5)氧化性(6)①浓硫酸25%②保证反应过程中生成的CO2全部被碱石灰吸收，减小实验误差解析(1)根据流程中反应物和生成物，利用原子守恒即可写出反应的化学方程式。(2)由资料卡片知TiCl4和SiCl4两种液体的沸点差别较大，操作Ⅰ为蒸馏，由流程物质变化可知操作Ⅱ为固液分离。(4)实验室灼烧固体使用坩埚。(6)潮湿的空气中含有水，为使测定结果准确、必须除去产物中的水，因而B中的试剂为浓硫酸，A、B中会残留二氧化碳，也应全部赶出被C中的碱石灰吸收。题型4基于特征“变化或现象”的无机推断[2023·浙江理综，26(1)(2)(3)]某研究小组为了探究一种无机矿物盐X(仅含四种元素)的组成和性质，设计并完成如下实验：另取gX在惰性气流中加热至完全分解，得到g固体1。请回答如下问题：(1)画出白色沉淀1中金属元素的原子结构示意图______，写出气体甲的电子式______________。(2)X的化学式是________，在惰性气流中加热X至完全分解的化学反应方程式为________________________________________________________________________。(3)白色沉淀2在空气中变成红褐色沉淀的原因是__________________________________(用化学反应方程式表示)。答案(1)(2)CaFe(CO3)2CaFe(CO3)2eq\o(=,\s\up7(△))CaO＋FeO＋2CO2↑(3)4Fe(OH)2＋2H2O＋O2=4Fe(OH)3解析因X与盐酸反应生成气体甲，则X应为弱酸盐，又因X受热分解可生成气体甲和固体1，可推知固体1应为金属氧化物。因固体1中有与水反应的物质，且溶液1中通入气体甲先出现白色沉淀1后溶解，可推知固体1中含有CaO，气体甲为CO2。根据白色沉淀2遇到空气变为红褐色沉淀，可知X中含有Fe2＋。综上分析，X应含有FeCO3和CaCO3。(1)白色沉淀1为CaCO3，钙原子的结构示意图为；CO2为共价化合物，C、O原子间以共价键结合，其电子式为。(2)gX完全分解生成CO2的质量为g－g＝g，其物质的量为mol，根据CaCO3eq\o(=,\s\up7(△))CaO＋CO2↑、FeCO3eq\o(=,\s\up7(△))FeO＋CO2↑可得：n(FeO)＋n(CaO)＝mol,56g·mol－1×n(CaO)＋72g·mol－1×n(FeO)＝g，解以上两式可得：n(FeO)＝n(CaO)＝mol，则X的化学式为CaFe(CO3)2。X在惰性气流中受热至完全分解的化学方程式为CaFe(CO3)2eq\o(=,\s\up7(△))CaO＋FeO＋2CO2↑。(3)Fe(OH)2被空气中的O2氧化为Fe(OH)3，其化学方程式为4Fe(OH)2＋2H2O＋O2=4Fe(OH)3。无机推断题的解题思路(1)读题(了解大意)→审题(寻找明显条件、挖掘隐含条件与所求)→解题(抓突破口)→推断(紧扣特征与特殊)→得出结论→正向求证检验推断题→eq\b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\co1(明显条件,隐含条件))eq\o(→,\s\up7(抓关键),\s\do5(突破口))eq\b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\co1(结构特征,反应特征,现象特征,其他特征))eq\o(→,\s\up7(推断))结论→检验(2)熟记无机转化中的特征现象燃烧H2＋Cl2(苍白色火焰)、H2(CH4)＋O2(淡蓝色火焰)焰色反应Na＋(黄色)、K＋(透过蓝色钴玻璃紫色)淀粉遇I2变蓝，蛋白质遇浓硝酸变黄使湿润的红色石蕊试纸变蓝NH3使品红溶液褪色SO2(加热后又恢复红色)、Cl2(加热后不恢复红色)在空气中由无色变为红棕色的气体NOFe3＋遇OH－生成红褐色沉淀，遇SCN－显血红色Fe2＋遇OH－生成白色沉淀，并迅速变成灰绿色，最后生成红褐色；Fe2＋遇SCN－无明显变化，通入Cl2后溶液显血红色与酸反应产生气体的溶液一般可能含COeq\o\al(2－,3)、HCOeq\o\al(－,3)、SOeq\o\al(2－,3)、HSOeq\o\al(－,3)(S2－、HS－)等与强碱溶液反应产生气体的溶液一般含NHeq\o\al(＋,4)(3)熟记特殊物质参与的化学反应既能与强酸溶液反应又能与强碱溶液反应的物质金属单质：Al两性物质：两性氧化物如Al2O3，两性氢氧化物如Al(OH)3，以及氨基酸等弱酸弱碱盐：如(NH4)2CO3、CH3COONH4等弱酸的酸式盐：如NaHCO3、Ca(HCO3)2、NaHSO3等固体加热后不留残渣的物质I2、NH4Cl、(NH4)2CO3、NH4HCO3常温与水反应产生气体的物质Na、K、Na2O2有MnO2参与的化学反应2H2O2eq\o(=,\s\up7(MnO2))2H2O＋O2↑2KClO3eq\o(=,\s\up7(MnO2),\s\do5(△))2KCl＋3O2↑MnO2＋4HCl(浓)eq\o(=,\s\up7(△))MnCl2＋2H2O＋Cl2↑1．现有一瓶标签上注明为葡萄糖酸盐(钠、镁、钙、铁)的复合制剂，某同学为了确认其成分，取部分制剂作为试液，设计并完成了如下实验：已知：控制溶液pH＝4时，Fe(OH)3沉淀完全，Ca2＋、Mg2＋不沉淀。该同学得出的结论正确的是()A．根据现象1可推出该试液中含有Na＋B．该实验中可加入MgO调节pH＝4C．根据现象3和4可推出该试液中含有Ca2＋，但没有Mg2＋D．根据现象5可推出该试液中一定含有Fe2＋答案C解析加入NaOH溶液后观察到黄色火焰，不能确定试液中含有Na＋，A项不正确；加入MgO会引入Mg2＋，干扰后续对Mg2＋、Ca2＋的检验，B项不正确；Mg2＋与NH3·H2O反应会产生沉淀，显然C项正确；用H2O2氧化之前未检验是否含有Fe3＋，D项不正确。2．A为两种固体的混合物，G和I为溶液D的组成成分，E为红褐色沉淀，J为淡黄色固体。反应所加的试剂均足量。(1)混合物A一定含有的元素为(写元素符号)____________________________________。(2)溶液F一定含有的阴离子为(写离子符号)______________________________________。(3)写出B＋G→J的化学方程式：_____________________________________________；写出溶液C→溶液D的离子方程式：____________________________________________。(4)溶液I中溶质的阳离子常作净水剂，其作用原理是(用离子方程式表示)：______________________________________________________