常见无机物及其应用(版高考化学专题辅导与训练)

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能力梯级提升·思维高效训练

一、选择题

1.(2011·临沂模拟)下列对生产、生活中有关化学问题的分析正确的是( )

A.医疗上进行胃部造影前，患者服用的“钡餐”是BaCO3等不溶于水的物质

B.铝合金的大量使用归功于人们能用焦炭等还原剂从氧化铝中获取铝

C.明矾净水是利用了Al3+的水解性和氧化性

D.液氯罐中的液氯泄漏时，可将其移入水塘中，并向水塘中加入生石灰

2.(2011·福建高考)下表各选项中，不能利用置换反应通过Y得到W的一组化合物是( )

3.(2011·山东高考)Al、Fe、Cu都是重要的金属元素。下列说法正确的是( )

A.三者对应的氧化物均为碱性氧化物

B.三者的单质放置在空气中只生成氧化物

C.制备AlCl3、FeCl3、CuCl2均不能采用将溶液直接蒸干的方法

D.电解AlCl3、FeCl3、CuCl2的混合溶液时阴极上依次析出Cu、Fe、Al

4.下列实验报告记录的实验现象正确的是( )

5.(2011·西南师大附中模拟)A是一种常见的单质，B、C为中学常见的化合物，

A、B、C均含有元素X，它们有如图所示的转化关系(部分产物及反应条件已略去)。下列判断正确的是( )

A.X元素可能为Al

B.X元素可能为Si

C.反应①和②互为可逆反应

D.反应①和②一定为氧化还原反应

6.(2011·株洲模拟)根据下图海水综合利用的工业流程图，判断下列说法正确

的是( )

已知：MgCl2·6H2O受热生成Mg(OH)Cl和HCl气体等。

A.过程①的提纯是物理过程，过程②通过氧化还原反应可产生2种单质

B.在过程③中将MgCl2·6H2O灼烧即可制得无水MgCl2

C.过程⑤反应后溶液呈强酸性，生产中需解决其对设备的腐蚀问题

D.在过程④、⑥反应中每氧化0.2 mol Br-需消耗2.24 L Cl2

7.(2011·南充模拟)向用盐酸酸化的MgCl2、FeCl3混合溶液中逐滴滴入NaOH溶液并充分振荡，生成的沉淀质量与滴入NaOH溶液体积关系如图所示，则原混合溶液中MgCl2与FeCl3的物质的量之比为( )

b a d c

A. B.

d c b a

2b a3d c

C. D.

3d c2b a

二、非选择题

8.如图所示，A、B、C、D、E为中学化学中常见的五种物质，它们之间有如下相

互转化关系：

请回答：

(1)若A通常状态下为固态单质，A～E分别为(写化学式)

A__________；B___________；C__________；D___________；E_________。

(2)若A通常状态下为气态单质，则A～E分别为(写化学式)

A__________；B___________；C__________；D___________；E_________。(3)写出(2)中物质间转化的离子方程式E→C_____________________________

。__________________________________________________________________

9.(2011·大纲版全国卷)下图中，A、B、C、D、E是单质，G、H、I、F是B、C、

D、E分别和A形成的二元化合物。

已知：

①反应C+G高温 B+H能放出大量的热，该反应曾应用于铁轨的焊接；

②I是一种常见的温室气体，它和E可以发生反应：2E+I点燃2F+D，F中E元素的质量分数为60%。

回答问题：

(1)①中反应的化学方程式为__________________________________________；

(2)化合物I的电子式为___________，它的空间结构是___________________；

(3)1.6 g G溶于盐酸，得到的溶液与铜粉完全反应，计算至少需铜粉的质量(写出离子方程式和计算过程)；

(4)C与过量NaOH溶液反应的离子方程式为________________，反应后溶液与过量化合物I反应的离子方程式为________________________________________；

(5)E在I中燃烧观察到的现象是_______________________________________。

10.(2011·太原模拟)有一结晶水合物X·6H2O，X中阴、阳离子个数比为2∶3，其水溶液显酸性，可发生如下的转化。其中B、D、E、F均为无色气体，C、G为难溶于水的固体。在A溶液中加入BaCl2溶液可生成不溶于稀盐酸的白色沉淀。

请回答下列问题：

(1)指出由C→G的现象是：____________________________________________，发生反应的化学方程式为_____________________________________________。

(2)用惰性电极电解溶液A时得到D的电极反应式为__________________，电解后溶液pH______________(填“增大”、“减小”或“不变”)

(3)B与D反应生成F的化学方程式为___________________________________，表现了B的____________性。

(4)该晶体水合物的化学式为__________________________________________。

11.为验证卤素单质氧化性的相对强弱，某小组用如图所示装置进行实验(夹持仪器已略去，气密性已检验)。

实验过程：

Ⅰ.打开弹簧夹，打开活塞a，滴加浓盐酸。

Ⅱ.当B和C中的溶液都变为黄色时，夹紧弹簧夹。

Ⅲ.当B中溶液由黄色变为棕色时，关闭活塞a。

Ⅳ.……

(1)A中产生的是黄绿色气体，其电子式是___________，在该反应中浓盐酸表现了__________性和___________性。

(2)验证氯气的氧化性强于碘的实验现象是______________________________。

(3)B中溶液发生反应的离子方程式是__________________________________。

(4)为验证溴的氧化性强于碘，过程Ⅳ的操作和现象是____________________

。___________________________________________________________________

(5)过程Ⅲ实验的目的是______________________________________________。

(6)氯、溴、碘单质的氧化性逐渐减弱的原因：同主族元素从上到下________，得电子能力逐渐减弱。

高考创新预测

1.下列类比关系正确的是( )

A.AlCl3与过量NaOH溶液反应生成AlO2-，则与过量NH3·H2O反应也生成AlO2-

B.Na2O2与CO2反应生成Na2CO3和O2，则与SO2反应可生成Na2SO3和O2

C.Fe与Cl2反应生成FeCl3，则与I2反应可生成FeI3

D.Al与Fe2O3能发生铝热反应，则与MnO2也能发生铝热反应

2.已知A、B为单质，C为化合物，它们之间存在如下转化关系

则下列说法中正确的是( )

①若C溶于水后得到强碱溶液，则A可能是Na

②若向C溶液中逐滴加入NaOH溶液的过程中，溶液中出现白色沉淀并逐渐消失，则A可能是Al

③若C的溶液遇NaHCO3固体放出CO2气体，则A可能是H2

④若C的溶液中滴加KSCN溶液显红色，则A可能为Fe

⑤若C的溶液中滴加NaOH溶液有蓝色沉淀生成，则A可能为Cu

A.①②③

B.②④

C.③⑤

D.①④⑤

3.A、B、C、D、E、F六种物质的相互转化关系如图所示(反应条件未标出)，其中反应①是置换反应，B、C、F都是气态单质，且B为黄绿色；反应③中有水生成，反应②需要放电才能发生，A和D相遇有白烟生成。

(1)反应③的化学方程式为____________________________________________。

(2)反应①中每生成 1 mol C，转移的电子数为___________________________。

(3)A与D的水溶液恰好完全反应时，其生成物的水溶液呈_____________性(填“酸”、“碱”或“中”)，该水溶液中存在着如下关系，用粒子浓度符号填写：

①c(H+)+___________=c(OH-)+____________；

②c(H+)=c(OH-)+_____________。

(4)元素X与组成B的元素同周期，X的单质既可与酸反应也可与碱反应且都产

生H2。

①写出X的单质与强碱溶液反应的离子方程式____________________________。

②X、空气、海水可以组成新型海水标志灯的电池。该电池以海水为电解质溶液，靠空气中的氧气使X不断氧化而源源不断地产生电流，只要把灯放入海水中，

数分钟后就会发出耀眼的闪光，其能量比干电池高20～50倍。则该新型电池正极的电极反应式为___________________________________________________。

答案解析

1.【解析】选D。A项中钡餐的主要成分是BaSO4，BaSO4既不溶于水也不溶于酸，对人体无害，而BaCO3能溶于胃酸中生成Ba2+对人体产生毒害，A错误；B项中铝的冶炼采用电解法，B错；C项中，明矾净水是利用了Al3+的水解性，C错；D项中，将液氯罐移入水塘中，再加生石灰可以将氯气转化成盐类，消

除其毒性，D正确。

2.【解析】选D。

3.【解析】选C。铝的氧化物Al2O3属于两性氧化物，A错误；Al与Fe一般都生成对应的氧化物，而Cu除了生成氧化物，还易与空气中的CO2、H2O反应生成铜绿［Cu2(OH)2CO3］，B错误；因AlCl3、FeCl3、CuCl2都属于强酸弱碱盐，弱碱阳离子都能发生水解，生成对应的碱和盐酸，由于盐酸属于挥发性酸，

故蒸干后得到的为对应的碱，而不是原溶质，C正确；因氧化性：Cu2+＞H+，故析出铜；但电解AlCl3和FeCl3时，不能析出铝和铁，因氧化性：H+＞Al3+、Fe3++e-====Fe2+，应产生氢气和Fe2+，故D错误。

4.【解析】选B。SO2使石蕊试液变红而不褪色，表现其酸性氧化物的性质；SO2使品红溶液褪色，表现其漂白性；SO2饱和溶液中含有H2SO3，H2SO3电离产

生的H+与Ba(NO3)2溶液中的NO3-组成HNO3，可将H2SO3氧化为H2SO4，从而产生BaSO4沉淀，故B选项中的现象正确。

5.【解析】选D。从框图可以看出元素X应该有变价，反应①和②都属于氧化

还原反应，Al和Si均无变价，反应①和②分别在碱性和酸性条件下进行，不是

可逆反应，元素X可能为氯、溴、碘等元素。

6.【解析】选C。过程①中除去Mg2+、CO32-和SO42-需要用化学方法，A错误；根据信息可知B错误；过程⑤发生的反应为

SO2+2H2O+Br2====H2SO4+2HBr，溶液呈强酸性，C正确；每氧化0.2 mol Br-需消耗Cl2 0.1 mol，但不一定是 2.24 L，在标准状况下是 2.24 L。

7.【解析】选D。解决本题的关键是明确沉淀产生的先后和沉淀产生与溶液的

pH的关系。根据图像可知先产生的是Fe(OH)3红褐色沉淀，后产生的是

Mg(OH)2白色沉淀，而且，中间还有一段沉淀量不变的过程，即Mg2+开始沉淀的pH大于Fe3+沉淀完全的pH。因此，计算原混合溶液中MgCl2与FeCl3的物质的量要根据各自产生沉淀消耗的NaOH的量来计算，MgCl2～2NaOH，FeCl3～3NaOH，二者消耗NaOH溶液的体积分别是(d-c)mL和(b-a)mL，

MgCl2与FeCl3的物质的量之比为3d c

2b a

。

8.【解析】根据转化关系图可判断A、B、C、D、E中所含元素应该是有多种变价的非金属元素，常见的是硫和氮，再根据A的状态可知(1)中的A是硫，(2)中的A是N2，其余问题即可迎刃而解。

答案:(1)S H2S SO2SO3H2SO4

(2)N2 NH3NO NO2 HNO3

(3)3Cu+8H++2NO3-====3Cu2++2NO↑+4H2O

9.【解析】(1)铝热反应应用于铁轨的焊接，由①可知C为Al、G为铁的氧化物，常用的为Fe2O3、B为Fe、H为Al2O3，反应的化学方程式为

2Al+Fe2O3高温2Fe+Al2O3。CO2是最常见的温室气体，由②可知E为Mg、I为CO2、F为MgO、D为C。综上可知A为O2。

(2)CO2的电子式为它的空间结构是直线形。

(3)Fe2O3与盐酸反应的离子方程式为Fe2O3+6H+====2Fe3++3H2O，FeCl3与铜粉完全反应的离子方程式为2Fe+Cu====2Fe2++Cu2+，可知

n(Cu)=n(Fe2O3)1.6 g

160 g/mol

=0.01 mol,需铜粉的质量为0.01 mol×64 g/mol=0.64 g。

(4)Al与过量NaOH溶液反应的离子方程式为

2Al+2OH-+2H2O====2AlO2-+3H2↑，反应后溶液为NaAlO2，与过量CO2反应的离子方程式为AlO2-+CO2+2H2O====

Al(OH)3↓+HCO3-。

(5)Mg在CO2中燃烧的化学方程式为2Mg+CO 2 点燃2MgO+C，观察到的现象是镁条剧烈燃烧，生成白色粉末，反应器内壁附着黑色固体。

答案:(1)2Al+Fe2O3 高温2Fe+Al2O3

(2) 直线形

(3)Fe2O3+6H+====2Fe3++3H2O，

2Fe3++Cu====2Fe2++Cu2+

=0.01 mol

n(Cu)=n(Fe2O3)=1.6 g

160 g/mol

需铜粉的质量为0.01 mol×64 g/mol=0.64 g

(4)2Al+2OH-+2H2O====2AlO2-+3H2↑

AlO2-+CO2+2H2O====Al(OH)3↓+HCO3-

(5)镁条剧烈燃烧，生成白色粉末，反应器内壁附着黑色固体

10.【解析】本题中没有十分明显的突破口，需要根据某些现象或条件框定物质

范围分析验证。根据C、G为难溶于水的固体，C在空气中与水反应转化为G，可推测C为Fe(OH)2，G为Fe(OH)3；根据“催化剂、△”的条件和B、D、F 均为无色气体可推测B、D为NH3和O2，二者反应生成NO和H2O；根据“在A溶液中加入BaCl2溶液可生成不溶于稀盐酸的白色沉淀”可推测A中含有

SO42-，即晶体中含有SO42-。综合分析题目的信息可推得晶体为

(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O。

答案:(1)白色迅速变成灰绿色最后变成红褐色

4Fe(OH)2+O2+2H2O====4Fe(OH)3

(2)4OH--4e-====2H2O+O2↑不变

(3)4NH3+5O2催化剂

4NO+6H2O 还原

△

(4)(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O

11.【解析】(1)A中KMnO4氧化浓盐酸产生黄绿色气体Cl2，其电子式为

浓盐酸表现了还原性和酸性。

(2)圆底烧瓶上部的淀粉KI试纸，是为了验证氯气的氧化性强于碘，Cl2+2I-

====2Cl-+I2，实验现象是：淀粉KI试纸变蓝。

(3)B中是NaBr溶液，Cl2氧化Br-，离子反应是：Cl2+2Br-====2Cl-+Br2。

(4)球形漏斗C中是NaBr溶液，被氯气氧化生成单质溴，将其放下和下面的KI 溶液发生反应，便可验证。即打开活塞b，将少量C中溶液滴入D中，关闭活

塞b，取下D振荡。静置后CCl4层溶液变为紫红色。

(5)过程Ⅲ实验的目的是确认C的黄色溶液中无Cl2，否则Cl2也能氧化KI溶液，对实验造成干扰。

(6)氯、溴、碘单质的氧化性逐渐减弱的原因，从结构上进行分析就是同主族元

素从上到下原子半径逐渐增大，得电子能力逐渐减弱。

答案:(1) 还原酸

(2)淀粉KI试纸变蓝(3)Cl2+2Br-====2Cl-+Br2

(4)打开活塞b，将少量C中溶液滴入D中，关闭活塞b，取下D振荡。静置后CCl4层溶液变为紫红色

(5)确认C的黄色溶液中无Cl2，排除Cl2对溴置换碘实验的干扰

(6)原子半径逐渐增大

高考创新预测

1.【解析】选D。AlCl3与过量NH3·H2O生成Al(OH)3；Na2O2与SO2反应生成Na2SO4，因为Na2O2具有强氧化性；Fe与I2反应生成FeI2而不是FeI3。

2.【解析】选C。

3.【解析】(1)B、C、F都是气态单质，且B为黄绿色，即B为氯气，反应②需要放电才能发生，即C为N2，F为O2，E为NO，A和D相遇有白烟生成，则A为NH3，D为HCl。

(2)反应①中N的化合价由-3价升到0价，每生成 1 mol N2，转移的电子数为

3.612×1024或6N A。

(3)A与D的水溶液恰好完全反应时，其生成物的水溶液为氯化铵溶液呈酸性，

由电荷守恒知c(H+)+c(NH4+)=c(OH-)+c(Cl-)；由质子守恒知c(H+)=c(OH-)+ c(NH3·H2O)。

(4)X为Al，与空气、海水组成原电池，正极为氧气参加反应，电极反应式为

O2+2H2O+4e-====4OH-。

4NO+6H2O

答案:(1)4NH3+5O 2 催化剂

△

(2)3.612×1024(或6N A)

(3)酸①c(NH4+) c(Cl-) ②c(NH3·H2O)

(4)①2Al+2OH-+2H2O====2AlO2-+3H2↑

②O2+2H2O+4e-====4OH-