专项17-陌生物质的推断(新高考专用)(原卷版)VIP

第二篇元素及其化合物专项17陌生物质的推断无机推断题是一种重要形式，浓缩了元素及其化合物知识，具有极强的学科特色，题材广、可考查内容多且容易控制卷面难度的题型特点，成了高考命题中一种十分重要形式。近年来出现(浙江选考)已不囿于传统的无机推断，改头换面以小流程结合定量计算进行推断的形式出现。1．(2022·浙江省6月选考)化合物X由三种元素组成，某实验小组按如下流程进行相关实验：化合物X在空气中加热到，不发生反应。请回答：(1)组成X的三种元素为_______；X的化学式为_______。(2)溶液C的溶质组成为_______(用化学式表示)。(3)①写出由X到A的化学方程式_______。②X难溶于水，但可溶于氨水中，写出该反应的离子方程式_______。(4)设计实验，检验尾气中相对活泼的2种气体_______。【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)将湿润的红色石蕊试纸置尾气出口，若变蓝，说明尾气中有NH3。将尾气通入冷的集气瓶中，若有液珠，说明有H2O【解析】化合物X由三种元素组成，在加热条件下和足量氨气反应生成固体混合物A，A和盐酸反应生成0.960g紫红色固体应该是Cu，无色溶液B中加入0.015mol稀硫酸生成白色沉淀1.165g应该是BaSO4，无色溶液C中加入足量BaCl2溶液生成白色沉淀2.330g是BaSO4。(1)根据以上分析可知Cu的物质的量是0.96g÷64g/mol＝0.015mol，第一次生成硫酸钡的物质的量是1.165g÷233g/mol＝0.005mol，第二次生成硫酸钡的物质的量是2.33g÷233g/mol＝0.01mol，因此1.965gX中一定含有0.96gCu，Ba的质量是0.005mol×137g/mol＝0.685g，二者质量之和是1.645g＜1.965g，相差0.32g，根据原子守恒可知应该是氧元素，物质的量是0.32g÷16g/mol＝0.02mol，则Ba、Cu、O三种原子的个数之比是1：3：4，所以组成X的三种元素为Ba、Cu、O，X的化学式为BaCu3O4。(2)根据氯原子原子守恒以及溶液C仍然能与氯化钡反应生成硫酸钡可知溶液C的溶质组成为HCl、H2SO4。(3)①反应中Cu元素化合价降低，得到电子，则氨气中氮元素化合价升高，被氧化生成氮气，根据原子守恒可知由X到A的化学方程式为2NH3+BaCu3O4Ba(OH)2+3Cu+N2+2H2O。②X难溶于水，但可溶于氨水中，说明有Cu(NH3)42+生成，所以该反应的离子方程式为BaCu3O4+12NH3H2O＝3Cu(NH3)42++Ba2＋+8OH－+8H2O。(4)反应中氨气可能过量，高温下水是气态，氮气性质稳定，所以需要检验的是氨气和水蒸气，实验方案为：将湿润的红色石蕊试纸置尾气出口，若变蓝，说明尾气中有NH3。将尾气通入冷的集气瓶中，若有液珠，说明有H2O。2．(2022·浙江省1月选考)化合物X由4种元素组成。某兴趣小组按如图流程进行实验：请回答：(1)组成X的元素有______，X的化学式为___________。(2)溶液C中溶质的成分是______(用化学式表示)；根据C→D→E的现象，给出相应微粒与阳离子结合由弱到强的排序_____________________。(3)X与足量Na反应生成固体F的化学方程式是_____________________。(4)设计实验确定溶液G中阴离子____________________________________。【答案】(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，点在红色石蕊试纸上，若变蓝，说明存在OH-；取少量溶液G，加入足量H2O2，用盐酸酸化，再加入BaCl2溶液，有白色沉淀，说明有S2-【解析】X形成水溶液，与氯化钡反应生产白色沉淀，且沉淀不与盐酸反应说明生产硫酸钡，说明X含有硫酸根，溶液加入KSCN变红说明含有Fe3+，B为4.66g则为0.02mol硫酸钡，说明X含有0.02mol的硫酸根，H中为Fe单质，即为0.01mol，X中含有0.01molFe，由此可知X中应含有0.01的H。(1)由分析可知，组成X的元素有：Fe、S、O、H；X的化学式为FeH(SO4)2；(2)X为FeH(SO4)2与氯化钡反应，溶液C中溶质的成分是FeCl3、HCl以及过量的BaCl2；根据C为溶液，铁离子在水中会水解，C→D形成络合物，D→E形成沉淀，相应微粒与阳离子结合由弱到强的排序：Cl-、H2O、SCN-、OH-；(3)X与足量Na反应生成固体F的化学方程式是：2FeH(SO4)2+40Na2Fe+4Na2S+16Na2O+H2；(4)设计实验确定溶液G中阴离子：用玻璃棒蘸取溶液G，点在红色石蕊试纸上，若变蓝，说明存在OH-；取少量溶液G，加入足量H2O2，用盐酸酸化，再加入BaCl2溶液，有白色沉淀，说明有S2-。无机推断中，最为核心的是要依据条件、现象推断出物质，未知物质化学式的思维过程可概括为思维起点的选择——推断题中的思维起点应是最具特征的某个条件(包括文字叙述或某个变化过程)，即依物质的特性或特征转化来确定“突破口”。1．思维过程的展开——解题者在确定思维起点的基础上，利用题目所给信息，结合已有的化学知识和解题经验进行推断。(1)根据框图以及题给信息，结合“基础知识的梳理——元素化合物的性质”。常见的主要是特征现象，比如沉淀的颜色、气体的颜色、气体的特殊性质以及焰色反应等，初步确定物质的元素组成。(2)根据题给数据，运用元素守恒(质量守恒)、电荷守恒以及电子的是守恒等方法求解物质物各元素的原子(离子)的物质的量，从而找出它们的个数之比，得出未知物质的化学式。2．思维过程的检验——将上述思维过程的结果代入题中，检查一下是否符合题中条件。解题方法及推理过程表示如下：1．(2022·浙江省舟山市高三第三次模拟)A、B、C、D为前三周期的四种元素，化合物X(X的摩尔质量为594g·mol-1)由四种元素组成。A、B的价层电子排布可表示为asa，bsbbp2b，B、C同主族，化合物Z是最常见的溶剂，混合气体W能使晶红溶液褪色，气体G能使带火星的木条复燃。各物质间有如图转化关系，某兴趣小组展开如图实验(气体的体积均在标准状况下测得)：请回答：(1)化合物X的组成元素是___。(2)白色沉淀H的化学式___，写出H的一种用途___。(3)写出X高温分解的化学方程式为___。(4)溶液E与NaOH溶液发生非氧化还原反应可制得X，化学方程式为___。(5)关于混合气体W能使品红溶液褪色的原因，一般认为：W混合气体能使品红褪色，不是其中某种气体本身与品红作用，而是该气体与水反应的生成物使品红褪色。请设计实验证明___。2．(2022·浙江省五校高三联考)为探究由3种短周期元素构成的化合物X的性质。完成如图实验：已知：所有气体体积已折算成在标准状况下的体积(1)X的化学式为____。(2)上述流程中气体B与足量CuO反应的化学方程式为____。(3)溶液A通入过量CO2时，发生反应的离子方程式为____。(4)将D溶液通过一系列操作获得结晶水合物(含有结晶水的盐)，加热该结晶水合物产生两种气体，将生成的有色混合气体(>100℃)全部收集并冷却。气体全部反应无剩余，得到一种一元强酸的水溶液(其中酸与水的物质的量之比1∶1)写出该结晶水合物受热分解的化学方程式____。(5)设计实验证明D溶液的阴离子(OH-除外)____。3．(2022·浙江省温州市普通高中高三适应性测试三模考试)固体盐X由四种常见元素组成，其中仅含一种金属元素，有如图转化关系：已知：H中溶质仅为一种常见正盐。黄绿色气体C密度为相同条件下H2的33.75倍。请回答：(1)X的组成元素为_______________，固体F成分为_______________。(2)固体X在水中也可反应生成气体B，同时生成一种的相对较稳定的白色沉淀，请写出该反应化学方程式_____________________________________。(3)向血红色溶液Ⅰ中加入足量的KI溶液，发生氧化还原反应，产物中含有与血红色物质组成元素相同的微粒，请写出该反应可能的离子方程式____。(4)气体C的化学式为_______________。将气体C通入KOH溶液，微热，恰好完全反应，生成两种物质的量之比1∶5的盐，写出这两种盐的化学式__________________，设计定量实验方案验证上述比例关系__________________________________________。4．(2022·浙江省Z20名校联盟高三第三次联考)固体化合物X有三种元素组成。某学习小组开展如下探究实验：请回答：(1)组成X的元素有_______，X的化学式为_______。(2)化合物X与液态氨也能发生类似的反应，请写出相应的化学方程式_______。(3)固体A能溶于NaHF2的水溶液，产物中含一种正八面体的负三价阴离子，写出其相应的离子方程式_______(4)红褐色固体B在真空条件灼烧，反应完全后生成黑色粉末(纯净物)，黑色粉末的成分可能是_______，并用实验验证的方案是_______。5．(2022·浙江省山水联盟高三联考)由三种元素组成的化合物A(相对分子质量＜100)，按如下流程进行实验：已知：①气体C能使白色硫酸铜固体变蓝色；Mg(ClO4)2质量增重10.8g。②化合物E和F既能溶于NaOH溶液也能溶于盐酸。③CO与银氨溶液生成黑色沉淀：CO+2Ag(NH3)2++2OH-=2Ag↓+2NH4++CO32-+2NH3请回答：(1)组成A的元素有_______(填元素符号)；化合物A的化学式是_______。(2)检测到化合物H中含有A的金属元素。若H只含2种元素，则H化学式为_______；若H只含3种元素，则H化学式为_______。(3)F中阳离子与OH-、Cl-、H2O、F-结合能力由大到小排序：_______。(4)足量白色固体E与少量的NaF溶液反应的离子方程式为_______。(5)若气体B以较快速度通入灼热CuO粉末，将会收集到以下4种气体：_______(填化学式)。现验证收集到的4种气体的成分，将所需的试剂填在空白上：混合气体→硫酸铜固体→_______→_______→碱石灰→酒精灯火焰点燃且罩上内涂澄清石灰水的烧杯。6．(2022·浙江省百校高三选考模拟检测)某合金X由两种元素组成，一定条件下将其完全溶于一定量的稀硝酸中，可发生如下转化。其中溶液B、D均只含一种溶质，且具有相同的阴离子。回答下列问题：(1)合金X的化学式为_______，溶液D中溶质的化学式为_______。(2)溶液B隔绝空气加热的化学方程式为_______。(3)气体C和足量的氧气完全溶于NaOH溶液，写出反应的离子方程式：_______。(4)在强碱性溶液中D与NaClO生成一种理想的水处理剂，写出反应的离子方程式：_______。(5)溶液B长期露置于空气中易变质，请设计实验方案判断溶液B是否变质：_______。7．(2022·浙江省绍兴诸暨市高三二模)化合物X由5种元素组成且不含结晶水。某兴趣小组按如图流程进行实验：已知：①上述流程中，除沉淀A→红棕色固体B的转化外，其余均为非氧化还原反应；②气体B能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，标准状况下测得体积为2.24L。请回答：(1)组成X的元素有_______，X的化学式是_______。(2)红棕色固体B在KOH高温环境下，与KNO3反应，固体B中金属元素化合价升高。同时生成KNO2，写出该化学反应方程式_______。(3)将气体B通入到CuSO4溶液中，先产生蓝色絮状沉淀，继续通入气体B，蓝色沉淀消失，呈深蓝色透明溶液，请写出相应的离子反应方程式_______；_______。(4)滤液A中溶质的成分是_______。(5)设计实验方案，用化学方法确定沉淀A中阳离子的成分_______。8．某物质A由三种常见的元素组成，某兴趣小组进行了如下实验：已知：A的摩尔质量在200~300g/mol之间，焰色为紫色；盐C和盐D的组成元素和A相同，①②④处气体体积均在充分加热挥发后经干燥测定。(1)组成A的元素有_______；A的化学式_______；(2)无色溶液E中所有阴离子结合H+的能力由强到弱的顺序_______；(3)一种生产A的方法：在35~45℃下气体B与锌粉—水悬浮液反应生成中间产物；然后加入相应的碱溶液，充分反应，压滤分离得A溶液。写出该过程的总反应方程式_______；(4)A可除去废水(pH~8)中的Cr(VI)，且处理后pH变化不大，则反应③的离子方程式_______；(5)设计实验确定溶液E中所含溶质的阴离子_______；9．(2022·浙江省杭州二中、温州中学、金华一中高三选考模拟)X是一种由4种短周期元素组成含结晶水的盐。某兴趣小组按如下流程进行实验(所用试剂均足量)：其中：X微溶于水。溶液D中仅有一种溶质。红棕色沉淀H是一种钠盐。请回答：(1)组成X的元素有_______，X的化学式为_______。(2)无色溶液F中的溶质是(用化学式表示)：_______。(3)上图生红棕色沉淀H时，溶液D中的溶质与Cu(OH)2的物质的量之比为1：2，则其离子反应方程式是_______。(4)设计实验验证溶液D中的阴离子_______。10．(2022·浙江省义乌市高三选考适应性考试)固体X由4种元素组成的化合物，它是一种重要的催化剂。某学习小组开展了如图实验进行探究：实验一：实验二：已知：黄色溶液A和无色溶液F仅含一种溶质。(1)X的组成元素___，X的化学式____。(2)写出固体X与氢氧化钠溶液反应的化学方程式____。(3)溶液B和溶液C均含有与冰晶石中结构类似的阴离子，写出B转化成C的离子方程式____。(4)黄色溶液A中的水合金属阳离子为浅紫色，溶液A呈黄色的原因是____。为了观察溶液A中的水合金属阳离子为浅紫色，可以采取____的措施。11．(2022·浙江省高三考前第三次模拟考试)液态化合物是电镀行业的重要试剂，由中学阶段常见的5种元素组成。某小组按如下流程进行实验：实验1：实验2：已知：物质与NaOH溶液的反应属于非氧化还原反应。请回答：(1)组成的元素有_______，的化学式为_______。(2)与浓溶液共热的化学方程式为_______。(3)溶液中的溶质有：H2O2、BaCl2、_______(填化学式)。(4)溶液中存在动态平衡，某同学欲探究物质浓度对该平衡的影响，已有方案：①向溶液中加固体，观察现象；②向溶液中加浓FeCl3溶液，观察现象；请设计方案③：_______(写出操作、现象及相应结论)。12．(2022·浙江省东阳市高三选考模拟考试)化合物X由5种元素组成。某兴趣小组按如下流程进行实验：实验I实验II请回答：(1)溶液F的溶质是_______，组成X的金属元素有_______(填元素符号)，X的化学式为_______。(2)20.1mol·L－1溶液A中加入20.1mol·L－1，再加几滴、淀粉溶液，振荡后加入5滴氯水，溶液先变红再变蓝。从上述现象中可以得到的结论有_______。(3)C→D的总化学方程式是_______。(4)溶液E中的紫色离子的平均组成可表示为，请设计定量实验测定紫色离子中的n值：_______。13．(2022·浙江省精诚联盟高三适应性考试)化合物A由4种元素组成，实验如下：已知：除说明外，加入试剂均为足量；生成1molF时消耗3/4mol的H3PO2回答下列问题：(1)G的分子式为_______，A的化学式为_______。(2)溶液B中溶质成分是_______(用化学式表示)，根据C→D→E的现像，给出相应微粒与阳离子结合由强到弱的排序_______。(3)写出A与H3PO2反应的化学方程式_______。(4)检验溶液M的主要阴离子(任选2种)_______。14．(2022·浙江省浙大附中高三仿真模拟)化合物M由4种常见元素组成。某兴趣小组进行如下实验(每一步反应均充分进行)：已知：①M易形成类似于氨基酸的内盐②混合气体A中含有单质气体③无色粘稠油状液体为纯净物。请回答：(1)组成M的元素是__________________(填元素符号)(2)M的化学式为__________________(3)写出无色溶液E中溶质__________________(4)M能与次氯酸钠溶液反应，得到无色溶液G和无色气体C。①写出该反应的化学方程式：________________________②设计实验验证该无色溶液G中的阴离子：____________15．(2022·浙江省绍兴市高三选考科目适应性考试二模)结晶水合物X由4种元素组成。某兴趣小组按如下流程进行实验：请回答