學(xué)案12常見無機物的綜合應(yīng)用題型1基于“分類性質(zhì)轉(zhuǎn)化”的綜合考查1(2014·福建理綜，9)常溫下，下列各組物質(zhì)中，Y既能與X反應(yīng)又能與Z反應(yīng)的是()XYZNaOH溶液Al(OH)3稀硫酸KOH溶液SiO2濃鹽酸O2N2H2FeCl3溶液Cu濃硝酸A B C D答案B解析組：Al(OH)3NaOH=NaAlO22H2O,2Al(OH)33H2SO4=Al2(SO4)36H2O，故組符合。組：2KOHSiO2=K2SiO3H2O，但SiO2與濃鹽酸不發(fā)生反應(yīng)。組：N2與O2在高溫或放電條件下反應(yīng)生成NO，N2與H2在高溫、高壓、催化劑條件下反應(yīng)生成NH3，常溫下均不反應(yīng)。組：2FeCl3Cu=CuCl22FeCl2，Cu4HNO3(濃)=Cu(NO3)22NO22H2O。2(2013·江蘇，6)甲、乙、丙、丁四種物質(zhì)中，甲、乙、丙均含有相同的某種元素，它們之間具有如下轉(zhuǎn)化關(guān)系：甲乙丙。下列有關(guān)物質(zhì)的推斷不正確的是()A若甲為焦炭，則丁可能是O2B若甲為SO2，則丁可能是氨水C若甲為Fe，則丁可能是鹽酸D若甲為NaOH溶液，則丁可能是CO2答案C解析若甲為焦炭，丁為O2，轉(zhuǎn)化關(guān)系為CCOCO2，A正確；若甲為SO2，丁為氨水，轉(zhuǎn)化關(guān)系為SO2NH4HSO3(NH4)2SO3，B正確；若甲為Fe，丁為鹽酸，則乙為FeCl2，F(xiàn)eCl2與鹽酸不反應(yīng)，C錯誤；若甲為NaOH溶液，丁為CO2，轉(zhuǎn)化關(guān)系為NaOHNa2CO3NaHCO3，D正確。3(2014·江蘇，16)煙氣脫硫能有效減少二氧化硫的排放。實驗室用粉煤灰(主要含Al2O3、SiO2等)制備堿式硫酸鋁Al2(SO4)x(OH)62x溶液，并用于煙氣脫硫研究。(1)酸浸時反應(yīng)的化學(xué)方程式為_；濾渣的主要成分為_(填化學(xué)式)。(2)加CaCO3調(diào)節(jié)溶液的pH至3.6，其目的是中和溶液中的酸，并使Al2(SO4)3轉(zhuǎn)化為Al2(SO4)x(OH)62x。濾渣的主要成分為_(填化學(xué)式)；若溶液的pH偏高，將會導(dǎo)致溶液中鋁元素的含量降低，其原因是_(用離子方程式表示)。(3)上述流程中經(jīng)完全熱分解放出的SO2量總是小于吸收的SO2量，其主要原因是_；與吸收SO2前的溶液相比，熱分解后循環(huán)利用的溶液的pH將_(填“增大”“減小”或“不變”)。答案(1)Al2O33H2SO4=Al2(SO4)33H2OSiO2(2)CaSO43CaCO32Al33SO3H2O=2Al(OH)33CaSO43CO2(3)溶液中的部分SO被氧化成SO減小解析(1)酸浸時能與H2SO4反應(yīng)的是Al2O3，H2SO4與Al2O3反應(yīng)生成鹽和水，SiO2不和H2SO4反應(yīng)，成為濾渣。(2)CaCO3和溶液中的H2SO4反應(yīng)生成CaSO4；如果pH偏高，一部分Al3會轉(zhuǎn)化為Al(OH)3沉淀，離子方程式為3CaCO32Al33SO3H2O=2Al(OH)33CaSO43CO2。(3)熱分解時，一部分亞硫酸鹽被氧化為硫酸鹽，不能分解成為SO2；SO2溶于水生成H2SO3，會中和溶液中的部分OH，使溶液的pH減小。常見的串珠變化(1)氧化型ABCD(酸或堿)NaNa2ONa2O2NaOHCCOCO2H2CO3(2)價態(tài)不變型(鋁土礦提鋁)SiO2Na2SiO3H2SiO3SiO2NaClNaHCO3Na2CO3NaOH(侯氏制堿)1下列物質(zhì)的轉(zhuǎn)化在給定條件下能實現(xiàn)的是()SO2H2SO3H2SO4NH3NO2HNO3CaCl2CaCO3CaONaAlO2(aq)Al(OH)3Al2O3A B C D答案B解析中NH3NO2不能直接轉(zhuǎn)化；中CaCl2CaCO3不能實現(xiàn)。2下表各組物質(zhì)中，物質(zhì)之間不可能實現(xiàn)如圖所示轉(zhuǎn)化的是()選項XYZMANH3NONO2O2BCl2FeCl3FeCl2FeCAlAl(OH)3NaAlO2NaOHDNaOHNa2CO3NaHCO3CO2答案C解析Al與NaOH溶液反應(yīng)的產(chǎn)物是NaAlO2和H2，不可能生成Al(OH)3。3硫酸鈣是一種用途非常廣泛的產(chǎn)品，可用于生產(chǎn)硫酸、漂白粉等一系列物質(zhì)(見下圖)。下列說法正確的是(雙選)()ACO、SO2、SO3均是酸性氧化物B除去與水反應(yīng)，圖示轉(zhuǎn)化反應(yīng)均為氧化還原反應(yīng)C工業(yè)上利用Cl2和石灰乳反應(yīng)來制取漂白粉D用CO合成CH3OH進而合成HCHO的兩步反應(yīng)，原子利用率均為100%答案BC解析CO不是酸性氧化物，A項錯；澄清石灰水中Ca(OH)2的濃度太小，工業(yè)上利用Cl2和石灰乳反應(yīng)來制取漂白粉，C項正確；CH3OH氧化為HCHO時還生成H2O，D項錯。交叉轉(zhuǎn)化和三角轉(zhuǎn)化關(guān)系(1)交叉型轉(zhuǎn)化(2)三角轉(zhuǎn)化4下列所列各組物質(zhì)中，物質(zhì)之間通過一步反應(yīng)就能實現(xiàn)如下圖所示轉(zhuǎn)化的是()選項abcASSO2SO3BHNO3NONO2CSiSiO2H2SiO3DNH3NO2NO答案B解析A項中，SO3不能一步生成單質(zhì)硫；C項中，SiO2不能一步生成H2SiO3，H2SiO3也不能一步反應(yīng)生成單質(zhì)硅；D項中，NO不能直接一步反應(yīng)生成NH3。5如圖所示各步轉(zhuǎn)化關(guān)系中，反應(yīng)是化合反應(yīng)，反應(yīng)是置換反應(yīng)，則表中各物質(zhì)之間不能通過一步反應(yīng)實現(xiàn)如圖所示轉(zhuǎn)化關(guān)系的是()abcACCO2COBBr2FeBr2FeBr3CAlAlCl3Al2O3DFeFeCl2FeCl3答案C解析A中，符合條件的如2CO22CO，CO2C2CO，2COO22CO2，2MgCO2C2MgO，C2H2OCO22H2，成立；B中，符合條件的如2Fe3Br22FeBr3，2FeBr2Br2=2FeBr3，F(xiàn)e2FeBr3=3FeBr2，3Cl22FeBr2=2Br22FeCl3，Br2FeI2=I2FeBr2，成立；選項C中AlCl3不可能通過一步反應(yīng)轉(zhuǎn)化為Al2O3，且Al2O3不可能通過化合反應(yīng)生成AlCl3；D中，符合條件的如：2Fe3Cl22FeCl3，2FeCl2Cl2=2FeCl3，F(xiàn)e2FeCl3=3FeCl2，ZnFeCl2=FeZnCl2，F(xiàn)eCuCl2=FeCl2Cu，成立。6X、Y、Z、W四種物質(zhì)的轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示。下列組合中不符合轉(zhuǎn)化關(guān)系的是()選項XYZWA濃鹽酸FeCl2Cl2FeCl3BNa2O2NaOHNa2CO3NaHCO3CNa2CO3CO2CaCO3Ca(HCO3)2DSO2Na2SO3H2SO4NaHSO3答案B解析A中濃鹽酸與過量的鐵反應(yīng)生成FeCl2，濃鹽酸與二氧化錳反應(yīng)產(chǎn)生氯氣，氯氣與氯化亞鐵反應(yīng)生成氯化鐵，A符合；B中Na2O2分別與水、二氧化碳反應(yīng)生成NaOH和Na2CO3，但NaOH和Na2CO3不能反應(yīng)，B不符合；C中Na2CO3分別與鹽酸、氯化鈣反應(yīng)生成CO2和CaCO3，CO2與CaCO3在水溶液中反應(yīng)生成Ca(HCO3)2，C符合；D中SO2分別與氫氧化鈉、氧氣和水反應(yīng)生成Na2SO3和H2SO4，Na2SO3和H2SO4反應(yīng)可以生成NaHSO3，D符合。置換反應(yīng)型(1)單質(zhì)同主族：2Na2H2O=2NaOHH2，2CSiO2Si2CO，Cl22NaBr=2NaClBr2。(2)單質(zhì)不同主族：CH2O(g)COH2，Cl2H2S=2HClS。(3)有過渡元素參加的置換反應(yīng)：Fe2H=Fe2H2，F(xiàn)eCu2=Fe2Cu,2AlFe2O3Al2O32Fe。7若甲、丙分別為短周期、同一主族元素組成的單質(zhì)，乙、丁都是由兩種元素組成的化合物，它們之間有如圖所示的轉(zhuǎn)化關(guān)系，則滿足條件的甲和丙可以為()A鈉和氫氣 B氟和氧氣C碳和硅 D氯氣和溴答案C解析由于題中強調(diào)甲、丙分別為短周期、同一主族元素組成的單質(zhì)，由此可知該反應(yīng)是同一主族元素形成的單質(zhì)之間的置換反應(yīng)，據(jù)此可排除B和D(D中的Br是長周期元素)；C中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為2CSiO2Si2CO；對于選項A，有的同學(xué)認為發(fā)生反應(yīng)2Na2HCl=2NaClH2也符合題意，其實不然，題中強調(diào)乙是由兩種元素組成的化合物，如果按照給出的反應(yīng)，乙必是氯化氫氣體，是共價化合物，不存在H，金屬鈉不和它發(fā)生反應(yīng)。因此只有選項C正確。8(2014·南昌模擬)X、Y、Z是三種常見的單質(zhì)，甲、乙是兩種常見的化合物。下表各組物質(zhì)之間通過一步反應(yīng)不能實現(xiàn)如圖所示轉(zhuǎn)化的是()選項XYZ甲乙AH2SiCl2SiCl4HClBMgCO2CO2MgOCZnFeCl2FeCl2ZnCl2DCl2N2H2NH3HCl答案C解析逐項代入框圖驗證法，C項中Fe與Cl2反應(yīng)只能生成FeCl3，而不是FeCl2，故C項不符合。題型2以無機物的轉(zhuǎn)化為載體綜合考查氧化還原及電化學(xué)理論12014·福建理綜，24(2)鐵及其化合物與生產(chǎn)、生活關(guān)系密切。用廢鐵皮制取鐵紅(Fe2O3)的部分流程示意圖如下：步驟若溫度過高，將導(dǎo)致硝酸分解。硝酸分解的化學(xué)方程式為_。步驟中發(fā)生反應(yīng)：4Fe(NO3)2O2(2n4)H2O=2Fe2O3·nH2O8HNO3，反應(yīng)產(chǎn)生的HNO3又將廢鐵皮中的鐵轉(zhuǎn)化為Fe(NO3)2，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_。上述生產(chǎn)流程中，能體現(xiàn)“綠色化學(xué)”思想的是_(任寫一項)。答案4HNO34NO2O22H2O4Fe10HNO3=4Fe(NO3)2NH4NO33H2O氮氧化物排放少(或其他合理答案)解析硝酸分解生成NO2、H2O和O2。根據(jù)圖示可知Fe和HNO3反應(yīng)生成Fe(NO3)2和NH4NO3，結(jié)合電子守恒可寫出化學(xué)方程式。因為HNO3的還原產(chǎn)物主要是NH4NO3,1 mol HNO3作氧化劑轉(zhuǎn)移8 mol電子，故產(chǎn)生的氮氧化物較少，節(jié)約原料。22013·山東理綜，28(2)(3)(4)金屬冶煉與處理常涉及氧化還原反應(yīng)。(2)輝銅礦(Cu2S)可發(fā)生反應(yīng)：2Cu2S2H2SO45O2=4CuSO42H2O，該反應(yīng)的還原劑是_。當(dāng)1 mol O2發(fā)生反應(yīng)時，還原劑所失電子的物質(zhì)的量為_ mol。向CuSO4溶液中加入鎂條時有氣體生成，該氣體是_。(3)右圖為電解精煉銀的示意圖，_(填“a”或“b”)極為含有雜質(zhì)的粗銀，若b極有少量紅棕色氣體產(chǎn)生，則生成該氣體的電極反應(yīng)式為_。(4)為處理銀器表面的黑斑(Ag2S)，將銀器浸于鋁質(zhì)容器里的食鹽水中并與鋁接觸，使Ag2S轉(zhuǎn)化為Ag，食鹽水的作用是_。答案(2)Cu2S4H2(3)a2HNOe=NO2H2O(4)做電解質(zhì)溶液(或?qū)щ?解析(2)在輝銅礦和H2SO4、O2的反應(yīng)中，O2作氧化劑，所以1 mol O2得4 mol e，還原劑也失去4 mol e，Cu22H2O=Cu(OH)22H，Mg2H=Mg2H2，所以放出的氣體應(yīng)為H2。(3)電解精煉銀，粗銀作陽極，純銀作陰極，陰極上除了附著銀之外，還會有少量的NO2氣體產(chǎn)生。原因是NO2He=NO2H2O(4)鋁質(zhì)容器與食鹽水處理Ag2S的原理是：利用原電池原理，負極：2Al6e=2Al3，正極：3Ag2S6e=6Ag3S2，2Al33S26H2O=2Al(OH)33H2S總反應(yīng)：2Al3Ag2S6H2O=2Al(OH)3 3H2S6Ag。1氧化還原反應(yīng)有廣泛應(yīng)用。(1)我國的四大發(fā)明之一黑火藥，爆炸時發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為S2KNO33C=K2S3CO2N2。上述反應(yīng)中，如1.5 mol還原劑_(填“得到”或“失去”)_ mol電子，則生成_ g還原產(chǎn)物。(2)鋁熱法是常用的金屬冶煉方法之一。已知：4Al(s)3O2(g)=2Al2O3(s)H13 352 kJ·mol1Mn(s)O2(g)=MnO2(s)H2521 kJ·mol1Al與MnO2反應(yīng)冶煉金屬Mn的熱化學(xué)方程式是_。(3)高溫電解技術(shù)能高效實現(xiàn)CO2(g)H2O(g)=CO(g)H2(g)O2(g)，工作原理示意圖如下：電極b發(fā)生_(填“氧化”或“還原”)反應(yīng)；CO2在電極a放電的反應(yīng)式是_。(4)黑色沉淀CuS、Cu2S放入濃硫酸中加熱一段時間后，沉淀完全溶解，其中CuS溶解的化學(xué)方程式是_。答案(1)失去669(2)4Al(s)3MnO2(s)=3Mn(s)2Al2O3(s)H1 789 kJ·mol1(3)氧化CO2H2O4e=COH22O2(4)CuS4H2SO4(濃)CuSO44SO24H2O解析(1)從方程式可知只有C元素的化合價升高，作還原劑。1 mol C轉(zhuǎn)化為1 mol CO2時失去4 mol e，則1.5 mol C失去6 mol e，得到的還原產(chǎn)物K2S、N2均為0.5 mol，其質(zhì)量之和為69 g。(2)×3即得總方程式。(3)由示意圖可知O2在b極(陽極)發(fā)生氧化反應(yīng)生成O2；CO2和H2O在a極(陰極)得電子，被還原為CO和H2，由方程式可知CO和H2的物質(zhì)的量之比為11，即可寫出電極反應(yīng)式：CO2H2O4e=COH22O2。(4)沉淀完全溶解，CuS中2價的S被氧化為SO2，即可寫出氧化還原反應(yīng)的方程式。2為回收利用廢釩催化劑(含有V2O5、VOSO4及不溶性殘渣)，科研人員最新研制了一種離子交換法回收釩的新工藝，主要流程如下：部分含釩物質(zhì)在水中的溶解性如下：物質(zhì)VOSO4V2O5NH4VO3(VO2)2SO4溶解性可溶難溶難溶易溶回答下列問題：(1)工業(yè)由V2O5冶煉金屬釩常用鋁熱劑法，寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式_。(2)圖中所示濾液中含釩的主要成分為_(寫化學(xué)式)。(3)用硫酸酸化的H2C2O4溶液滴定(VO2)2SO4溶液，以測定反應(yīng)后溶液中含釩量，完成反應(yīng)的離子方程式為VOH2C2O4_=VO2CO2H2O。(4)全釩液流電池的結(jié)構(gòu)如圖所示，其電解液中含有釩的不同價態(tài)的離子、H和SO。電池放電時，負極的電極反應(yīng)為V2e=V3。電池放電時的總反應(yīng)方程式為_。充電時，電極M應(yīng)接電源的_極；若電池初始時左、右兩槽內(nèi)均以VOSO4和H2SO4的混合液為電解液，使用前需先充電激活，充電過程陰極區(qū)的反應(yīng)分兩步完成：第一步VO2轉(zhuǎn)化為V3；第二步V3轉(zhuǎn)化為V2。則第一步反應(yīng)過程中陰極區(qū)溶液n(H)_(填“增大”、“不變”或“減小”)，陽極的電極反應(yīng)式為_。答案(1)3V2O510Al6V5Al2O3(2)VOSO4(3)212H222(4)VOV22H=VO2V3H2O正減小VO2H2Oe=VO2H解析(1)鋁熱反應(yīng)實質(zhì)是置換反應(yīng)，鋁與五氧化二釩反應(yīng)生成釩與氧化鋁。(2)根據(jù)廢釩催化劑的組成及表中數(shù)據(jù)判斷濾液主要成分。(3)離子方程式中一定滿足得失電子守恒、電荷守恒和質(zhì)量守恒。(4)由負極電極反應(yīng)式可知M為正，發(fā)生還原反應(yīng)，VOe2H=VO2H2O，即可寫出總方程式，依據(jù)充電時正接正，負接負知M與電源的正極相連。充電時陰極區(qū)第一步的電極反應(yīng)為VO2e2H=V3H2O，在陰極區(qū)放電時消耗2個H，通過交換膜移動來1個H，則n(H)減小。陽極VO2發(fā)生氧化反應(yīng)生成VO22H。題型3以無機物的轉(zhuǎn)化為載體考查化學(xué)實驗基礎(chǔ)知識(2014·山東理綜，31)工業(yè)上常利用含硫廢水生產(chǎn)Na2S2O3·5H2O，實驗室可用如下裝置(略去部分夾持儀器)模擬生產(chǎn)過程。燒瓶C中發(fā)生反應(yīng)如下：Na2S(aq)H2O(l)SO2(g)=Na2SO3(aq)H2S(aq)()2H2S(aq)SO2(g)=3S(s)2H2O(l)()S(s)Na2SO3(aq)Na2S2O3(aq)()(1)儀器組裝完成后，關(guān)閉兩端活塞，向裝置B中的長頸漏斗內(nèi)注入液體至形成一段液注，若_，則整個裝置氣密性良好。裝置D的作用是_。裝置E中為_溶液。(2)為提高產(chǎn)品純度，應(yīng)使燒瓶C中Na2S和Na2SO3恰好完全反應(yīng)，則燒瓶C中Na2S和Na2SO3物質(zhì)的量之比為_。(3)裝置B的作用之一是觀察SO2的生成速率，其中的液體最好選擇_。a蒸餾水b飽和Na2SO3溶液c飽和NaHSO3溶液d飽和NaHCO3溶液實驗中，為使SO2緩慢進入燒瓶C，采用的操作是_。已知反應(yīng)()相對較慢，則燒瓶C中反應(yīng)達到終點的現(xiàn)象是_。反應(yīng)后期可用酒精燈適當(dāng)加熱燒瓶A，實驗室用酒精燈加熱時必須使用石棉網(wǎng)的儀器還有_。a燒杯 b蒸發(fā)皿c試管 d錐形瓶(4)反應(yīng)終止后，燒瓶C中的溶液經(jīng)蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶即可析出Na2S2O3·5H2O，其中可能含有Na2SO3、Na2SO4等雜質(zhì)。利用所給試劑設(shè)計實驗，檢測產(chǎn)品中是否存在Na2SO4，簡要說明實驗操作、現(xiàn)象和結(jié)論：_。已知Na2S2O3·5H2O遇酸易分解：S2O2H=SSO2H2O供選擇的試劑：稀鹽酸、稀硫酸、稀硝酸、BaCl2溶液、AgNO3溶液答案(1)液柱高度保持不變防止倒吸NaOH(合理即可)(2)21(3)c控制滴加硫酸的速度(合理即可)溶液變澄清(或渾濁消失)ad(4)取少量產(chǎn)品溶于足量稀鹽酸，靜置，取上層溶液(或過濾，取濾液)，滴加BaCl2溶液，若出現(xiàn)沉淀則說明含有Na2SO4雜質(zhì)(合理即可)解析(1)若裝置不漏氣，則長頸漏斗中會形成一段液柱并且液柱高度保持不變；裝置D為安全瓶，可防止倒吸；裝置E是尾氣處理裝置，用來吸收過量的SO2，故所盛溶液可以是NaOH溶液等。(2)若生成3 mol Na2S2O3，根據(jù)方程式的關(guān)系可知需要3 mol S和3 mol Na2SO3；生成3 mol S需2 mol H2S；而生成2 mol H2S需2 mol Na2S且同時生成2 mol Na2SO3；故需要的Na2S為2 mol、Na2SO3為1 mol，其物質(zhì)的量之比為21。(3)裝置B中的溶液不能和SO2反應(yīng)。蒸餾水能溶解SO2；Na2SO3溶液能與SO2反應(yīng)：SO2Na2SO3H2O=2NaHSO3；NaHCO3溶液也能與SO2反應(yīng)：NaHCO3SO2=CO2NaHSO3。為使SO2緩慢進入燒瓶C，應(yīng)使生成SO2的速率減慢，可通過控制滴加硫酸的速度來實現(xiàn)；因反應(yīng)()相對較慢，C中反應(yīng)達到終點時S消耗完，現(xiàn)象是溶液變澄清。蒸發(fā)皿加熱時不需墊石棉網(wǎng)，試管是小型玻璃儀器，加熱時也不需墊石棉網(wǎng)；燒杯、錐形瓶在加熱時需墊石棉網(wǎng)。(4)Na2S2O3和Na2SO3的存在對SO的檢驗有干擾，要先除去。根據(jù)題給信息，可先加入過量的稀鹽酸將二者除去。1硫酸銅在生產(chǎn)、生活中應(yīng)用廣泛。某化工廠用含少量鐵的廢銅渣為原料生產(chǎn)膽礬的流程如下：(1)寫出浸出時銅與稀硫酸、稀硝酸反應(yīng)生成硫酸銅的化學(xué)方程式：_。(2)取樣檢驗是為了確認Fe3是否除凈，你的檢驗方法是_。(3)濾渣c是_。(4)氣體a可以被循環(huán)利用，用化學(xué)方程式表示氣體a被循環(huán)利用的原理為2NOO2=2NO2、_。(5)一定溫度下，硫酸銅受熱分解生成CuO、SO2氣體、SO3氣體和O2氣體，且n(SO3)n(SO2)12，寫出硫酸銅受熱分解的化學(xué)方程式：_。某同學(xué)設(shè)計了如下圖所示的實驗裝置分別測定生成的SO2、SO3氣體的質(zhì)量和O2氣體的體積。此設(shè)計有不合理之處，請說明理由：_。答案(1)3Cu2HNO33H2SO4=3CuSO42NO4H2O(2)取少量試樣于試管中，向試樣中滴加KSCN溶液，若溶液顯血紅色，則Fe3未除凈，否則Fe3除凈(3)Fe(OH)3(4)3NO2H2O=2HNO3NO(5)3CuSO43CuOSO32SO2O2(答案合理即可)NaHSO3除了吸收SO3外，還吸收部分O2(答案合理即可)2納米材料二氧化鈦(TiO2)具有很高的化學(xué)活性，可做性能優(yōu)良的催化劑。工業(yè)上以金紅石(主要成分是TiO2，主要雜質(zhì)是SiO2)制取納米級二氧化鈦的流程如下：資料卡片物質(zhì)熔點沸點SiCl470 57.6 TiCl425 136.5 (1)寫出氯化時生成TiCl4的化學(xué)方程式_。(2)操作、操作名稱分別是_、_。(3)寫出TiCl4水解的化學(xué)方程式_。(4)如在實驗室中完成灼燒TiO2·xH2O放在_(填字母序號)中加熱。(5)據(jù)報道：“生態(tài)馬路”是在鋪設(shè)時加入一定量的TiO2，TiO2受太陽光照射后，產(chǎn)生的電子被空氣或水中的氧獲得，生成H2O2。H2O2能清除路面空氣中的CxHy、CO等，其主要是利用了H2O2的_(填“氧化性”或“還原性”)。(6)某研究小組用下列裝置模擬“生態(tài)馬路”的部分原理并測定CO的轉(zhuǎn)化效率(夾持裝置已略去)。B裝置中的藥品名稱為_，若通入2.24 L(已折算成標準狀況)CO氣體和足量空氣，最終測得裝置A增重1.1 g，則CO的轉(zhuǎn)化率為_。實驗中，當(dāng)CO氣體全部通入后，還要再通一會兒空氣，其目的是_。答案(1)TiO22Cl22CTiCl42CO(2)蒸餾過濾(3)TiCl4(x2)H2O=TiO2·xH2O4HCl(4)b(5)氧化性(6)濃硫酸25%保證反應(yīng)過程中生成的CO2全部被堿石灰吸收，減小實驗誤差解析(1)根據(jù)流程中反應(yīng)物和生成物，利用原子守恒即可寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式。(2)由資料卡片知TiCl4和SiCl4兩種液體的沸點差別較大，操作為蒸餾，由流程物質(zhì)變化可知操作為固液分離。(4)實驗室灼燒固體使用坩堝。(6)潮濕的空氣中含有水，為使測定結(jié)果準確、必須除去產(chǎn)物中的水，因而B中的試劑為濃硫酸，A、B中會殘留二氧化碳，也應(yīng)全部趕出被C中的堿石灰吸收。題型4基于特征“變化或現(xiàn)象”的無機推斷2014·浙江理綜，26(1)(2)(3)某研究小組為了探究一種無機礦物鹽X(僅含四種元素)的組成和性質(zhì)，設(shè)計并完成如下實驗：另取10.80 g X在惰性氣流中加熱至完全分解，得到6.40 g固體1。請回答如下問題：(1)畫出白色沉淀1中金屬元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖_，寫出氣體甲的電子式_。(2)X的化學(xué)式是_，在惰性氣流中加熱X至完全分解的化學(xué)反應(yīng)方程式為_。(3)白色沉淀2在空氣中變成紅褐色沉淀的原因是_(用化學(xué)反應(yīng)方程式表示)。答案(1) (2)CaFe(CO3)2CaFe(CO3)2CaOFeO2CO2(3)4Fe(OH)22H2OO2=4Fe(OH)3解析因X與鹽酸反應(yīng)生成氣體甲，則X應(yīng)為弱酸鹽，又因X受熱分解可生成氣體甲和固體1，可推知固體1應(yīng)為金屬氧化物。因固體1中有與水反應(yīng)的物質(zhì)，且溶液1中通入氣體甲先出現(xiàn)白色沉淀1后溶解，可推知固體1中含有CaO，氣體甲為CO2。根據(jù)白色沉淀2遇到空氣變?yōu)榧t褐色沉淀，可知X中含有Fe2。綜上分析，X應(yīng)含有FeCO3和CaCO3。(1)白色沉淀1為CaCO3，鈣原子的結(jié)構(gòu)示意圖為；CO2為共價化合物，C、O原子間以共價鍵結(jié)合，其電子式為。(2)10.80 g X完全分解生成CO2的質(zhì)量為10.80 g6.40 g4.40 g，其物質(zhì)的量為0.10 mol，根據(jù)CaCO3CaOCO2、FeCO3FeOCO2可得：n(FeO)n(CaO)0.1 mol,56 g·mol1×n(CaO)72 g·mol1×n(FeO)6.40 g，解以上兩式可得：n(FeO)n(CaO)0.050 mol，則X的化學(xué)式為CaFe(CO3)2。X在惰性氣流中受熱至完全分解的化學(xué)方程式為CaFe(CO3)2CaOFeO2CO2。(3)Fe(OH)2被空氣中的O2氧化為Fe(OH)3，其化學(xué)方程式為4Fe(OH)22H2OO2=4Fe(OH)3。無機推斷題的解題思路(1)讀題(了解大意)審題(尋找明顯條件、挖掘隱含條件與所求)解題(抓突破口)推斷(緊扣特征與特殊)得出結(jié)論正向求證檢驗推斷題結(jié)論檢驗(2)熟記無機轉(zhuǎn)化中的特征現(xiàn)象燃燒H2Cl2(蒼白色火焰)、H2(CH4)O2(淡藍色火焰)焰色反應(yīng)Na(黃色)、K(透過藍色鈷玻璃紫色)淀粉遇I2變藍，蛋白質(zhì)遇濃硝酸變黃使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍NH3使品紅溶液褪色SO2(加熱后又恢復(fù)紅色)、Cl2(加熱后不恢復(fù)紅色)在空氣中由無色變?yōu)榧t棕色的氣體NOFe3遇OH生成紅褐色沉淀，遇SCN顯血紅色Fe2遇OH生成白色沉淀，并迅速變成灰綠色，最后生成紅褐色；Fe2遇SCN無明顯變化，通入Cl2后溶液顯血紅色與酸反應(yīng)產(chǎn)生氣體的溶液一般可能含CO、HCO、SO、HSO(S2、HS)等與強堿溶液反應(yīng)產(chǎn)生氣體的溶液一般含NH(3)熟記特殊物質(zhì)參與的化學(xué)反應(yīng)既能與強酸溶液反應(yīng)又能與強堿溶液反應(yīng)的物質(zhì)金屬單質(zhì)：Al兩性物質(zhì)：兩性氧化物如Al2O3，兩性氫氧化物如Al(OH)3，以及氨基酸等弱酸弱堿鹽：如(NH4)2CO3、CH3COONH4等弱酸的酸式鹽：如NaHCO3、Ca(HCO3)2、NaHSO3等固體加熱后不留殘渣的物質(zhì)I2、NH4Cl、(NH4)2CO3、NH4HCO3常溫與水反應(yīng)產(chǎn)生氣體的物質(zhì)Na、K、Na2O2有MnO2參與的化學(xué)反應(yīng)2H2O22H2OO22KClO32KCl3O2MnO24HCl(濃)MnCl22H2OCl21現(xiàn)有一瓶標簽上注明為葡萄糖酸鹽(鈉、鎂、鈣、鐵)的復(fù)合制劑，某同學(xué)為了確認其成分，取部分制劑作為試液，設(shè)計并完成了如下實驗：已知：控制溶液pH4時，F(xiàn)e(OH)3沉淀完全，Ca2、Mg2不沉淀。該同學(xué)得出的結(jié)論正確的是()A根據(jù)現(xiàn)象1可推出該試液中含有NaB該實驗中可加入MgO調(diào)節(jié)pH4C根據(jù)現(xiàn)象3和4可推出該試液中含有Ca2，但沒有Mg2D根據(jù)現(xiàn)象5可推出該試液中一定含有Fe2答案C解析加入NaOH溶液后觀察到黃色火焰，不能確定試液中含有Na，A項不正確；加入MgO會引入Mg2，干擾后續(xù)對Mg2、Ca2的檢驗，B項不正確；Mg2與NH3·H2O反應(yīng)會產(chǎn)生沉淀，顯然C項正確；用H2O2氧化之前未檢驗是否含有Fe3，D項不正確。2A為兩種固體的混合物，G和I為溶液D的組成成分，E為紅褐色沉淀，J為淡黃色固體。反應(yīng)所加的試劑均足量。(1)混合物A一定含有的元素為(寫元素符號)_。(2)溶液F一定含有的陰離子為(寫離子符號)_。(3)寫出BGJ的化學(xué)方程式：_；寫出溶液C溶液D的離子方程式：_。(4)溶液I中溶質(zhì)的陽離子常作凈水劑，其作用原理是(用離子方程式表示)：_。答案(1)Fe、Al、S(2)Cl、OH、AlO(3)H2S2FeCl3=2FeCl2S2HCl2Fe2Cl2=2Fe32Cl(4)Al33H2OAl(OH)3(膠體)3H解析E為紅褐色沉淀，推測應(yīng)為氫氧化鐵。J是淡黃色固體，可能為過氧化鈉或硫，但是在溶液中生成的淡黃色固體不可能是過氧化鈉，應(yīng)為硫。D溶液中加入過量氫氧化鈉有沉淀生成，向所生成的溶液F中通入二氧化碳生成沉淀H，加入鹽酸后沉淀H溶解，根據(jù)這條線索可以分析有氫氧化鋁生成。根據(jù)原子守恒可推測A中含有Fe、Al、S三種元素，B為硫化氫氣體，有了這些信息，就可以解決該題中的問題。3現(xiàn)有金屬單質(zhì)A、B和氣體甲、乙、丙及物質(zhì)C、D、E、F，它們之間能發(fā)生如下反應(yīng)(圖中有些反應(yīng)的產(chǎn)物和反應(yīng)的條件沒有全部標出)。請根據(jù)以上信息回答下列問題：(1)寫出下列物質(zhì)的化學(xué)式：A_、丙_。(2)寫出下列反應(yīng)化學(xué)方程式：反應(yīng)_；反應(yīng)_。答案(1)NaHCl(2)2Na2H2O=2NaOHH2FeCl33NaOH=Fe(OH)33NaCl解析金屬A的焰色反應(yīng)為黃色、黃綠色氣體乙、紅褐色的沉淀，均是該題的“題眼”4下列轉(zhuǎn)化關(guān)系中，X、Y是生活中用途廣泛的兩種金屬單質(zhì)，A、B是氧化物，A呈紅棕色，C、D、E是中學(xué)常見的三種化合物。分析轉(zhuǎn)化關(guān)系回答問題。(1)請寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式：_。(2)檢驗D溶液中Y離子的方法是_。(3)若試劑a是NaOH溶液，寫出單質(zhì)X與NaOH溶液反應(yīng)的離子方程式_。(4)若試劑b是H2SO4，工業(yè)上用E、H2SO4和NaNO2為原料制取高效凈水劑Y(OH)SO4，已知還原產(chǎn)物為NO，則該反應(yīng)的化學(xué)方程式是_。(5)工業(yè)上電解熔融的B制取X時，若陽極產(chǎn)生的氣體在標準狀況下的體積為33.6 L，則陰極產(chǎn)物的質(zhì)量為_。答案(1)Fe2O32Al2FeAl2O3(2)取少量D溶液于試管中，滴加幾滴KSCN溶液，若溶液變血紅色，則證明有Fe3(3)2Al2OH2H2O=2AlO3H2(4)2FeSO4H2SO42NaNO2=2Fe(OH)SO4Na2SO42NO(5)54 g解析根據(jù)題意A為Fe2O3，X為Al，通過鋁熱反應(yīng)生成氧化鋁(B)和鐵(單質(zhì)Y)；D與Fe反應(yīng)生成E，則試劑b為非氧化性酸，D、E是Fe3和Fe2鹽。(4)E為FeSO4(鐵的化合價為2價)Fe(OH)SO4(鐵的化合價為3價)，而NaNO2(氮的化合價為3價)NO(氮的化合價為2價)。根據(jù)電子得失守恒、質(zhì)量守恒定律即可配平化學(xué)方程式。(5)陽極反應(yīng)：2O24e=O2，標準狀況下33.6 L的氧氣物質(zhì)的量為1.5 mol，轉(zhuǎn)移電子數(shù)為6 mol，陰極反應(yīng)：Al33e=Al，故可以得到2 mol的Al，質(zhì)量為2 mol×27 g·mol154 g。