高考化學二輪復習 專題講座二 學考第27題-元素和物質推斷（含解析）

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專題講座二　學考第27題——元素和物質推斷 1．(2016浙江4月選考，27)下圖中，固體A是鐵銹的主要成分。 請回答： (1)白色沉淀E的化學式是________________。 (2)寫出A→B的化學方程式：_________________________________________________。 (3)寫出C→D在溶液中發(fā)生氧化還原反應的離子方程式：_________________________。 答案　(1)BaSO4 (2)Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2 (3)SO2＋2H2O＋2Fe3＋===2Fe2＋＋SO＋4H＋ 解析　根據題意分析出固體A為Fe2O3，單質B為Fe，固體C為FeCl3，溶液D為FeSO4和FeCl2的混合溶液，沉淀E為BaSO4。(1)白色沉淀E的化學式為BaSO4。 (2)CO還原Fe2O3生成Fe和CO2，化學方程式為Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2。(3)SO2將Fe3＋還原為Fe2＋，自身被Fe3＋氧化為SO，離子方程式為SO2＋2H2O＋2Fe3＋===2Fe2＋＋SO＋4H＋。 2．(2015浙江10月選考)某酸性廢液中含有Fe3＋、Cu2＋、Ba2＋三種金屬離子，有同學設計了下列方案對該廢液進行處理(所加試劑均稍過量)，以回收金屬，保護環(huán)境。 請回答： (1)沉淀a中含有的單質是________________。 (2)沉淀c的化學式是________________。 (3)溶液A與H2O2溶液在酸性條件下反應的離子方程式是____________________________。 答案　(1)Cu、Fe　(2)BaCO3　(3)2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O 解析　(1)向廢液中加入過量的鐵屑，F(xiàn)e單質與Fe3＋、Cu2＋發(fā)生氧化還原反應生成Fe2＋和Cu單質，由于所加試劑均稍過量，所以沉淀a中含有的單質為Cu、Fe。 (2)過濾后溶液A中含有Fe2＋、Ba2＋，向溶液A中加入H2O2溶液和NaOH溶液后，F(xiàn)e2＋在雙氧水、NaOH的作用下生成Fe(OH)3紅褐色沉淀，過濾后，溶液B中含有Ba2＋，向溶液B中加入Na2CO3溶液，生成BaCO3沉淀，故沉淀c是BaCO3。(3)溶液A中Fe2＋與H2O2溶液在酸性條件下反應的離子方程式為2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O。 在本省學考中，第27題已不囿于傳統(tǒng)的無機推斷，改頭換面以小流程的形式出現(xiàn)，涉及到簡單的元素化合物知識，但無論推斷題屬于哪種形式，均遵循這樣的推斷思路：迅速瀏覽、整體掃描、產生印象、尋找“突破口”，突破點由點到面、隨時檢驗，注意聯(lián)系、大膽假設、全面分析(正推或逆推)，驗證確認。解題的關鍵是仔細審題，依物質的特性或特征轉化來確定“突破口”，順藤摸瓜，進而完成全部未知物的推斷。我們可以將推斷題的解題方法及推理過程表示如下： 推斷題結論―→驗證 1．熟記典型物質的性質和用途 (1)金屬及其化合物：Na、Na2O2、Na2CO3、NaHCO3、FeCl3等。 (2)非金屬及其化合物：CO2、SiO2、Cl2、HClO、SO2、H2SO4等。 2．重要物質的物理性質 (1)氣體：黃綠色的Cl2，無色刺激性氣味氣體SO2、HCl等。 (2)溶液中的有色物質：Cu2＋(藍色)、Fe2＋(淺綠色)、Fe3＋(黃色)、MnO[紫(紅)色]。Br2在水中顯黃(橙)色，在有機溶劑中顯橙(紅)色；I2在水中顯黃(褐)色，在有機溶劑中顯紫(紅)色。 (3)有色固體：(淡)黃(棕)色固體：Na2O2、S、FeCl3；黑色固體：MnO2、C、CuO；紫(黑)色固體：KMnO4、I2；(紫)紅色固體：Cu。 (4)有色沉淀：①白色沉淀：H2SiO3、AgCl、BaSO4(不溶于酸)、BaSO3、Mg(OH)2、BaCO3、CaCO3、CaSO4、MgCO3等；②紅褐色沉淀：Fe(OH)3；③藍色沉淀：Cu(OH)2。 3．重要的主干轉化關系 (1) (2) (3)SSO2SO3H2SO4CuSO4 (4) (5) 4．注意反應形式與物質的關系，特別是置換反應 (1)金屬―→金屬：金屬＋鹽―→鹽＋金屬，鋁熱反應。 (2)金屬―→非金屬：活潑金屬＋H2O(或H＋)―→H2，2Mg＋CO22MgO＋C。 (3)非金屬―→非金屬：2C＋SiO2Si＋2CO↑，C＋H2O(g)CO＋H2，X2＋H2S===2HX＋S↓。 (4)非金屬―→金屬：用H2、C冶煉金屬。 5．活用兩種思維 (一)正向思維聚合，水到渠成 例1　有一包白色粉末，可能由碳酸鈣、硫酸鉀、硫酸銅、氯化鋇、碳酸鉀中的一種或幾種組成，就實驗得出以下結果(假設每步都恰好反應)，回答下列問題： (1)通過操作①及現(xiàn)象可知白色粉末中一定無__________________________________。 (2)通過操作③及現(xiàn)象可知白色粉末中一定無__________________________________。 (3)白色沉淀是__________________；白色粉末中一定有__________________。 答案　(1)CaCO3、CuSO4 (2)K2SO4 (3)BaCO3　K2CO3 (二)思維逆向演繹，由因揭果 例2　據圖回答。用化學式表示： (1)C是________，E是________，D是________溶液。 (2)若B是水，則A是________。 (3)若B是酸溶液，則A是________。 解析　白色沉淀C中加入稀HNO3不溶解，可知C為BaSO4，黃色溶液中加入NaOH溶液生成紅褐色沉淀E和NaCl溶液，知D為FeCl3，E為Fe(OH)3，再向前可知“只有一種溶質的有色溶液”應為Fe2(SO4)3溶液，若B是水，則A是Fe2(SO4)3，若B是酸，則A是Fe2O3 答案　(1)BaSO4　Fe(OH)3　FeCl3 (2)Fe2(SO4)3 (3)Fe2O3 1．(2016嘉興一中高二期末)固體粉末甲由FeSO4、Fe2(SO4)3、CuSO4、CaCO3、SiO2、NaCl中的若干種組成，取一定量的固體甲進行如下實驗： 固體1質量為11 g，沉淀1質量為23.3 g，沉淀2質量為6 g，紅棕色固體質量為8 g。則下列說法正確的是(　　) A．溶液1加入KSCN溶液一定呈血紅色 B．取少量溶液2加入酸化的硝酸銀溶液，生成白色沉淀，則甲中一定有NaCl C．固體1與稀鹽酸反應時還生成了標準狀況下氣體1.12 L D．沉淀2不溶于任何酸溶液 答案　C 解析　固體甲溶于水得到固體1和溶液1，固體1溶于足量鹽酸中得到溶液3和沉淀2，則固體1是碳酸鈣和二氧化硅，碳酸鈣與鹽酸反應，二氧化硅不反應，則沉淀2是二氧化硅，因此碳酸鈣的質量是11 g－6 g＝5 g。溶液1中加入足量的氯化鋇溶液得到沉淀1和溶液2，則沉淀1是硫酸鋇，溶液2中加入足量氫氧化鈉溶液，經過一系列變化，最終得到紅棕色固體，因此該固體是氧化鐵，這說明原溶液中一定不存在硫酸銅，硫酸鐵和硫酸亞鐵至少有一種。 A項，根據以上分析可知溶液1中不一定含有鐵離子，則加入KSCN溶液不一定呈血紅色，錯誤；B項，取少量溶液2加入酸化的硝酸銀溶液，生成白色沉淀，白色沉淀是氯化銀，但由于前面加入了氯化鋇，則甲中不一定有NaCl，錯誤；C項，碳酸鈣的物質的量是5 g100 gmol－1＝0.05 mol，則固體1與稀鹽酸反應時生成標準狀況下二氧化碳氣體0.05 mol22.4 Lmol－1＝1.12 L，正確；D項，二氧化硅溶于氫氟酸中，D錯誤。 2．(2016嘉興一中高二期末)在FeCl3溶液蝕刻銅箔制造電路板的工藝中，廢液(含有Fe2＋、Fe3＋、Cu2＋)處理和資源回收很有意義，下列是回收金屬銅和刻蝕液再生的流程圖，回答下列問題： (1)沉淀A中含有的單質是________________。 (2)通入的氣體C的化學式是________。 (3)濾液與氣體C反應生成刻蝕液的離子方程式：______________________________________ ________________________________________________________________________。 答案　(1)Fe、Cu　(2)Cl2 (3)2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－ 解析　(1)鐵離子、銅離子均能與鐵反應，分別生成亞鐵離子和銅，由于鐵過量，則沉淀A中含有的金屬單質是Fe、Cu。 (2)A中加入鹽酸，鐵溶解生成氯化亞鐵，銅不溶解，過濾得到沉淀B是銅，濾液是氯化亞鐵，要轉化為氯化鐵，需要通入氯氣將氯化亞鐵轉化為氯化鐵。 (3)氯氣與氯化亞鐵反應的離子方程式為2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－。