2023高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí)-第19講-證據(jù)下的推理-陌生無(wú)機(jī)物的組成與性質(zhì)推斷題組訓(xùn)練

專題19-證據(jù)下的推理——陌生無(wú)機(jī)物的組成與性質(zhì)推斷1.[2020·浙江1月選考節(jié)選]由三種元素組成的化合物A,按如圖所示流程進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。氣體B為純凈物,溶液C焰色反應(yīng)為磚紅色,氣體E能使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)。請(qǐng)回答:（1）組成A的三種元素是,A的化學(xué)式是。

（2）固體A與足量稀鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式是。（3）氣體E與甲醛在一定條件可生成烏洛托品(學(xué)名:六亞甲基四胺),該反應(yīng)的化學(xué)方程式是(烏洛托品可以用分子式表示)。

2.[2019·浙江4月選考27]固體化合物X由3種元素組成。某學(xué)習(xí)小組進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：請(qǐng)回答：（1）由現(xiàn)象1得出化合物X含有________元素(填元素符號(hào))。（2）固體混合物Y的成分________(填化學(xué)式)。（3）X的化學(xué)式________。X與濃鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生黃綠色氣體，固體完全溶解，得到藍(lán)色溶液，該反應(yīng)的化學(xué)方程式是________。3．[2018·浙江11月選考27]已知化合物X由3種元素組成，某學(xué)習(xí)小組進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：=1\*GB3①取適量X，加水完全溶解，無(wú)氣體產(chǎn)生，溶液呈堿性；進(jìn)行焰色反應(yīng)，透過(guò)藍(lán)色鈷玻璃觀察到火焰呈紫色；=2\*GB3②取1.685gX溶于水，加入含HCl0.02000mol的鹽酸恰好中和；中和后的溶液與硝酸酸化的過(guò)量AgNO3溶液反應(yīng)，得到4.305g白色沉淀。請(qǐng)回答：（1）X中3種元素是(用元素符號(hào)表示)。（2）X與水反應(yīng)的化學(xué)方程式是。（3）X中一種元素對(duì)應(yīng)的單質(zhì)，可與足量的Na2CO3溶液反應(yīng)得到Cl2O，寫(xiě)出該反應(yīng)的化學(xué)方程式：。4．淺綠色鹽X僅含四種元素,不含結(jié)晶水,M(X)<908g·mol-1,某小組為了探究X的組成和性質(zhì),設(shè)計(jì)并完成了如下實(shí)驗(yàn):上述實(shí)驗(yàn)中,得到23.3g白色沉淀E、28.8g紅色固體G和12.8g紅色固體H。已知:①X分解成A、B、C的反應(yīng)為非氧化還原反應(yīng);②常溫下B呈液態(tài)且1個(gè)B分子含有10個(gè)電子。請(qǐng)回答如下問(wèn)題:（1）寫(xiě)出B分子的電子式:;X的化學(xué)式是。

（2）在570℃下隔絕空氣加熱X至完全分解的化學(xué)反應(yīng)方程式為：。（3）請(qǐng)寫(xiě)出G溶于D溶液的離子方程式: 。

5.固體化合物X由3種元素組成。某學(xué)習(xí)小組進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn):請(qǐng)回答:（1）由現(xiàn)象1得出化合物X中含有(填元素符號(hào))元素,X的化學(xué)式為。（2）固體混合物Y主要的成分為(填化學(xué)式)。

（3）實(shí)驗(yàn)室常將氨(NH3)通過(guò)紅熱的黑色固體化合物Z制備氮?dú)?該反應(yīng)的化學(xué)方程式是,當(dāng)有28g氮?dú)馍蓵r(shí)轉(zhuǎn)移的電子的物質(zhì)的量為mol。

6．為探究某無(wú)結(jié)晶水的正鹽X(僅含有兩種短周期元素)的組成和性質(zhì),設(shè)計(jì)并完成下列實(shí)驗(yàn)(氣體體積已折算為標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積)。已知:B是空氣的主要成分之一;C是一種強(qiáng)堿,且微溶于水,載人宇宙飛船內(nèi)常用含C的過(guò)濾網(wǎng)吸收宇航員呼出的CO2,以凈化空氣;D遇濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)。（1）X的化學(xué)式為。

（2）B的組成元素在元素周期表中的位置是。

（3）D分子的空間構(gòu)型為。

（4）寫(xiě)出X受熱分解轉(zhuǎn)變成A和B的化學(xué)反應(yīng)方程式: 。7．化合物X(僅含三種短周期元素)是一種絡(luò)合氫化物的貯氫材料,X中某種元素的單質(zhì)常用來(lái)制造信號(hào)彈和煙火,某研究小組為了探究X的組成和性質(zhì),設(shè)計(jì)并完成了如下實(shí)驗(yàn)(金屬互化物——全部由金屬元素組成的化合物)。（1）寫(xiě)出H的電子式:。

（2）寫(xiě)出X在400℃下分解的化學(xué)方程式: 。（3）下列說(shuō)法中正確的有。

A.化合物H可以與水反應(yīng)生成氫氣B.單質(zhì)D可以在干冰中燃燒C.往溶液E中逐滴加入稀鹽酸,將立刻產(chǎn)生白色沉淀D.溶液G的成分可用于泡沫滅火器（4）金屬互化物C分別與足量鹽酸和足量氫氧化鈉溶液反應(yīng)產(chǎn)生氣體的物質(zhì)的量之比為。

8．由三種元素組成的化合物A,按如圖流程進(jìn)行實(shí)驗(yàn):已知:①氣體B為純凈物。②固體E既能溶于NaOH溶液又能溶于鹽酸。請(qǐng)回答:（1）組成A的三種元素是,A的化學(xué)式是。

（2）固體A與足量稀鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式是。

（3）氣體B與足量CuO在加熱條件下反應(yīng),請(qǐng)寫(xiě)出一個(gè)可能的化學(xué)方程式:。9．由四種元素組成的白色粉末狀固體X,其摩爾質(zhì)量為63g·mol-1,按如圖流程進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。氣體E是純凈物?；卮鹣铝袉?wèn)題:（1）氣體E的化學(xué)式是,X的化學(xué)式是。

（2）溶液B生成沉淀D的離子反應(yīng)方程式:。

（3）氣體A通過(guò)次氯酸鈉溶液可得到可用作火箭推進(jìn)劑的N2H4,寫(xiě)出該反應(yīng)的化學(xué)方程式:。1.【答案】（1）Ca、H和NCa2HN（2）Ca2HN+5HCl=2CaCl2+H2↑+NH4Cl（3）4NH3+6HCHO→(或C6H12N4)+6H2O【解析】（1）C的焰色反應(yīng)為磚紅色,則C中含有Ca2+,E為堿性氣體,則為NH3,故D中含有NH4+,Ca2+與Na2CO3可以生成沉淀F,則F為CaCO3,溶液C中含有CaCl2和NH4Cl,由元素守恒知固體A中含有Ca元素和N元素,A與稀鹽酸反應(yīng)可生成純凈物B氣體,則B為H2,物質(zhì)的量為0.02mol,HCl中+1價(jià)的H的化合價(jià)降低,則A中含有-1價(jià)的H,兩者發(fā)生歸中反應(yīng)生成H2,則A中含有的-1價(jià)H為0.02mol,由Ca守恒知,A中Ca的物質(zhì)的量為0.04mol,由質(zhì)量守恒知,A中N的質(zhì)量為1.9g-0.02mol×1g·mol-1-0.04mol×40g·mol-1=0.28g,N的物質(zhì)的量為0.02mol,n(Ca)∶n(H)∶n(N)=2∶1∶1,所以A的化學(xué)式為Ca2（2）Ca2HN中的H為-1價(jià),與HCl發(fā)生歸中反應(yīng)生成H2,同時(shí)生成CaCl2和NH4Cl,根據(jù)H元素得失電子守恒配平反應(yīng)。（3）的化學(xué)式為C6H12N4,由NH3和HCHO反應(yīng)而得,由N守恒知,NH3前配4,由C守恒知,HCHO前配6,由H、O原子守恒知,產(chǎn)物中有H2O生成,且H2O前配6。2.【答案】（1）O（2）Cu和NaOH（3）NaCuO22NaCuO2＋8HCleq\o(=)2NaCl＋2CuCl＋Cl2↑＋4H2O【解析】（1）根據(jù)現(xiàn)象1可知，混合氣體為H2、H2O，則X中含有O；（2）根據(jù)現(xiàn)象2可知，X中含有0.02molCu元素；根據(jù)現(xiàn)象3可知含Na元素，且Na+與Cl-物質(zhì)的量相同，即X中含有0.02molNa元素，Y中含0.02molCu和0.02molNaOH；（3）根據(jù)質(zhì)量守恒可得出O的質(zhì)量為0.64g，物質(zhì)的量為0.04mol，故X的最簡(jiǎn)式為NaCuO2。X與濃鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生黃綠色氣體為Cl2，固體完全溶解，得到藍(lán)色溶液為CuCl2，反應(yīng)方程式為2NaCuO2＋8HCleq\o(=)2NaCl＋2CuCl＋Cl2↑＋4H2O。3.【答案】（1）K、Cl、O（2）K3ClO+H2O=KCl+2KOH（3）H2O+2Cl2+2Na2CO3=Cl2O+2NaCl+2NaHCO3【解析】（1）焰色反應(yīng)呈現(xiàn)紫色火焰，說(shuō)明X中含有K元素；加入含HCl0.02000mol的鹽酸恰好中和，說(shuō)明X溶于水生成了0.02000molKOH，X中則含有0.01molO2-（0.16g）；中和后的溶液與硝酸酸化的過(guò)量AgNO3溶液反應(yīng)，得到4.305g白色沉淀，則中和后的溶液中含有0.03molCl-，則X中含有0.01molCl-（0.355g）。根據(jù)質(zhì)量守恒可得K元素的質(zhì)量為1.17g，物質(zhì)的量為0.03mol，故X的化學(xué)式為K3OCl。（2）根據(jù)推斷過(guò)程，X溶于水生成物為KOH和KCl，反應(yīng)方程式為：K3ClO+H2O=KCl+2KOH。（3）X中一種元素對(duì)應(yīng)的單質(zhì)，可與足量的Na2CO3溶液反應(yīng)得到Cl2O，該元素即為Cl，氯氣與Na2CO3溶液反應(yīng)得到Cl2O，其中Cl的化合價(jià)升高，則必有Cl的化合價(jià)降低得到NaCl，故反應(yīng)為：H2O+2Cl2+2Na2CO3=Cl2O+2NaCl+2NaHCO3。4.【答案】（1）H∶O····∶HCu4(OH)6（2）Cu4(OH)6SO4eq\o(=,\s\up7(570℃))4CuO+SO3↑+3H2O↑（3）Cu2O+2H+=Cu2++Cu+H2O【解析】淺綠色鹽X在570℃、隔絕空氣條件下受熱分解發(fā)生非氧化還原反應(yīng)，得到A、B和黑色固體C，常溫下B呈液態(tài)且1個(gè)B分子含有10個(gè)電子，B為H2O,A和水反應(yīng)生成的D能和氯化鋇反應(yīng)生成白色沉淀E，E只能為BaSO4，則D為H2SO4，A是SO3；23.3g白色沉淀E的物質(zhì)的量為0.1mol，黑色固體C可能為Fe3O4、CuO、C等，黑色固體C在1000℃下隔絕空氣反應(yīng)生成氣體F和紅色固體G，G能和H2SO4反應(yīng)生成紅色固體和藍(lán)色溶液，應(yīng)為Cu2O在酸性溶液中的歧化反應(yīng):Cu2O+H2SO4=Cu+CuSO4+H2O。所以黑色固體C為CuO，G為Cu2O，氣體F為O2，紅色固體H為Cu，藍(lán)色溶液I為CuSO4溶液，然后結(jié)合反應(yīng)產(chǎn)生的物質(zhì)的質(zhì)量計(jì)算物質(zhì)的量，利用物質(zhì)的量的比等于原子個(gè)數(shù)比，結(jié)合其不含有結(jié)晶水，確定X的化學(xué)式，并進(jìn)行解答。根據(jù)上述分析可知A是SO3，B是H2O，C是CuO，D是H2SO4，E是BaSO4，F(xiàn)是O2，G為Cu2O，H為Cu，I為CuSO4，X是含有Cu、H、O、S四種元素的化合物。（1）B為H2O，水分子中H、O原子之間以共價(jià)鍵結(jié)合，電子式為H∶O····∶H，根據(jù)元素守恒可知，在淺綠色鹽X中n(Cu)=2n(Cu2O)=2×28.8

g144

g·mol-1=0.4mol，n(CuO)=0.4mol，n(S)=n(BaSO4)=23.3

g233

g·mol-1=0.1mol，n(CuO)∶n(SO3)=0.4mol∶0.1mol=4∶1，僅含四種元素，不含結(jié)晶水，設(shè)化學(xué)式為Cu4(OH)mSO4,Cu4(OH)mSO44CuO+SO（2）X在570℃下隔絕空氣加熱發(fā)生反應(yīng):Cu4(OH)6SO4eq\o(=,\s\up7(570℃))4CuO+SO3↑+3H2O↑。（3）紅色固體G是Cu2O，與足量稀H2SO4發(fā)生氧化還原反應(yīng)，生成Cu、CuSO4、H2O，反應(yīng)的離子方程式為Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O。5.【答案】（1）SBaCuS2（2）BaO和CuO（3）2NH3+3CuOeq\o(=,\s\up7(高溫))3Cu+N2+3H2O6【解析】根據(jù)現(xiàn)象1可知,無(wú)色氣體為SO2,向黑色固體化合物Z中加入鹽酸,溶液呈藍(lán)色,說(shuō)明固體Z為CuO,向堿性溶液中加硫酸會(huì)產(chǎn)生白色沉淀,說(shuō)明該溶液中含有Ba2+,由此可知,固體混合物Y中含有BaO,據(jù)此解答本題。（1）根據(jù)上述分析可知,X中含有S元素,固體化合物Z的物質(zhì)的量為8

g80

g·mol-1=0.1mol,固體混合物中BaO的質(zhì)量為23.3g-8g=15.3g,BaON(Cu)∶N(Ba)∶N(S)=1∶1∶2,故X的化學(xué)式為BaCuS2。（2）由上述分析可知,Y的主要成分為CuO和BaO。（3）氨與氧化銅在高溫條件下反應(yīng),生成銅、氮?dú)?、?其化學(xué)反應(yīng)方程式為3CuO+2NH3eq\o(=,\s\up7(高溫))N2+3Cu+3H2O,反應(yīng)3CuO+2NH3eq\o(=,\s\up7(高溫))N2+3Cu+3H2O中N元素由-3價(jià)變?yōu)?價(jià),每生成1molN2轉(zhuǎn)移6mol電子,故當(dāng)有28g氮?dú)饧?molN2生成時(shí),轉(zhuǎn)移的電子的物質(zhì)的量為6mol。6.【答案】（1）LiN3（2）第2周期，ⅤA族（3）三角錐形（4）3LiN3eq\o(,\s\up7(△))Li3N+4N2↑【解析】（1）B是空氣的主要成分之一,可能為氮?dú)饣蜓鯕?D遇濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán),證明D氣體為NH3,物質(zhì)的量n(NH3)=2.24

L22.4

L·mol-1=0.1mol,載人宇宙飛船內(nèi)常用含C的過(guò)濾網(wǎng)吸收宇航員呼出的CO2,則C為L(zhǎng)iOH,推斷紫色晶體A所含兩種短周期元素為氮和鋰,結(jié)合元素守恒,含氮0.1mol,含鋰的物質(zhì)的量n(Li)=3.5

g-0.1mol×14

g·molLi元素物質(zhì)的量=0.3mol,X化學(xué)式中N(Li)∶N(N)=0.3∶0.9=1∶3,化學(xué)式為L(zhǎng)iN3。根據(jù)分析,X為L(zhǎng)iN3,A為L(zhǎng)i3N,B為N2,C為L(zhǎng)iOH,D為NH3。（2）B為N2,N在元素周期表中的位置是第2周期ⅤA族。（3）D為NH3,價(jià)層電子對(duì)數(shù)為3+5-1×32=4,孤電子對(duì)數(shù)為1,（4）X是LiN3,隔絕空氣加熱分解生成氮?dú)夂蚅i3N,反應(yīng)的化學(xué)方程式為：3LiN3eq\o(,\s\up7(△))Li3N+4N2↑。7.【答案】（1）[H∶]-Mg2+[H∶]-（2）3Mg(AlH4)2Mg3Al2+4Al+12H2↑（3）ABD（4）2∶1【解析】化合物X(僅含三種短期元素)是一種絡(luò)合氫化物的貯氫材料,在400℃下隔絕空氣分解,放出氫氣,則A為H2,X中某種元素的單質(zhì)常用來(lái)制造信號(hào)彈和煙火,應(yīng)含有Mg元素,溶液E中通入過(guò)量二氧化碳生成白色膠狀沉淀,則F應(yīng)為Al(OH)3,可知X含有Mg、Al、H這3種元素,由轉(zhuǎn)化關(guān)系可知D為Mg,H為MgH2,B為Al,由題中數(shù)據(jù)可知n(Mg)=0.72g24g·mol-1=0.03mol,n(Al)=1.08g27g·mol-1=0.04mol,n[Al(OH)3]=4.68g78（1）H為MgH2,為離子化合物,電子式為[H··]-Mg2+[H··]-。（2）X在400℃下分解的化學(xué)方程式為3Mg(AlH4)2Mg3Al2+4Al+12H2↑。（3）化合物H為MgH2,可以與水發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成氫氣,故A正確;單質(zhì)D為Mg,可以在CO2中燃燒,故B正確;溶液E中含有過(guò)量的氫氧化鈉,逐滴加入稀鹽酸,不立刻產(chǎn)生白色沉淀,故C錯(cuò)誤;溶液G含有碳酸氫鈉,可用于泡沫滅火器,故D正確。（4）C為Mg3Al2,Mg、Al都可與鹽酸反應(yīng),而只有Al與氫氧化鈉溶液反應(yīng),則1molC與鹽酸反應(yīng)可生成6mol氫氣,與氫氧化鈉溶液反應(yīng),可生成3mol氫氣,產(chǎn)生氣體的物質(zhì)的量之比為2∶1。8．【答案】（1）氫、碳、鋁Al(CH3)3（2）Al(CH3)3+3HClAlCl3+3CH4↑（3）CH4+4CuO4Cu+CO2+2H2O【解析】根據(jù)已知條件,E是一種既能溶于NaOH溶液又能溶于鹽酸的白色固體,E為某種含鋁化合物,E可以加熱生成白色固體F,說(shuō)明白色固體E為Al(OH)3,白色固體F為Al2O3;氣體B為純凈物,同時(shí)氣體B可燃燒生成另一種氣體C,氣體C可以與Ca(OH)2溶液反應(yīng)生成白色沉淀,能與Ca(OH)2反應(yīng)生成沉淀的氣體有CO2、SO2、SO3,若為硫化