高考化学二轮复习 专题讲座二 学考第27题-元素和物质推断（含解析）

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专题讲座二　学考第27题——元素和物质推断 1．(2016浙江4月选考，27)下图中，固体A是铁锈的主要成分。 请回答： (1)白色沉淀E的化学式是________________。 (2)写出A→B的化学方程式：_________________________________________________。 (3)写出C→D在溶液中发生氧化还原反应的离子方程式：_________________________。 答案　(1)BaSO4 (2)Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2 (3)SO2＋2H2O＋2Fe3＋===2Fe2＋＋SO＋4H＋ 解析　根据题意分析出固体A为Fe2O3，单质B为Fe，固体C为FeCl3，溶液D为FeSO4和FeCl2的混合溶液，沉淀E为BaSO4。(1)白色沉淀E的化学式为BaSO4。 (2)CO还原Fe2O3生成Fe和CO2，化学方程式为Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2。(3)SO2将Fe3＋还原为Fe2＋，自身被Fe3＋氧化为SO，离子方程式为SO2＋2H2O＋2Fe3＋===2Fe2＋＋SO＋4H＋。 2．(2015浙江10月选考)某酸性废液中含有Fe3＋、Cu2＋、Ba2＋三种金属离子，有同学设计了下列方案对该废液进行处理(所加试剂均稍过量)，以回收金属，保护环境。 请回答： (1)沉淀a中含有的单质是________________。 (2)沉淀c的化学式是________________。 (3)溶液A与H2O2溶液在酸性条件下反应的离子方程式是____________________________。 答案　(1)Cu、Fe　(2)BaCO3　(3)2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O 解析　(1)向废液中加入过量的铁屑，Fe单质与Fe3＋、Cu2＋发生氧化还原反应生成Fe2＋和Cu单质，由于所加试剂均稍过量，所以沉淀a中含有的单质为Cu、Fe。 (2)过滤后溶液A中含有Fe2＋、Ba2＋，向溶液A中加入H2O2溶液和NaOH溶液后，Fe2＋在双氧水、NaOH的作用下生成Fe(OH)3红褐色沉淀，过滤后，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＋与H2O2溶液在酸性条件下反应的离子方程式为2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O。 在本省学考中，第27题已不囿于传统的无机推断，改头换面以小流程的形式出现，涉及到简单的元素化合物知识，但无论推断题属于哪种形式，均遵循这样的推断思路：迅速浏览、整体扫描、产生印象、寻找“突破口”，突破点由点到面、随时检验，注意联系、大胆假设、全面分析(正推或逆推)，验证确认。解题的关键是仔细审题，依物质的特性或特征转化来确定“突破口”，顺藤摸瓜，进而完成全部未知物的推断。我们可以将推断题的解题方法及推理过程表示如下： 推断题结论―→验证 1．熟记典型物质的性质和用途 (1)金属及其化合物：Na、Na2O2、Na2CO3、NaHCO3、FeCl3等。 (2)非金属及其化合物：CO2、SiO2、Cl2、HClO、SO2、H2SO4等。 2．重要物质的物理性质 (1)气体：黄绿色的Cl2，无色刺激性气味气体SO2、HCl等。 (2)溶液中的有色物质：Cu2＋(蓝色)、Fe2＋(浅绿色)、Fe3＋(黄色)、MnO[紫(红)色]。Br2在水中显黄(橙)色，在有机溶剂中显橙(红)色；I2在水中显黄(褐)色，在有机溶剂中显紫(红)色。 (3)有色固体：(淡)黄(棕)色固体：Na2O2、S、FeCl3；黑色固体：MnO2、C、CuO；紫(黑)色固体：KMnO4、I2；(紫)红色固体：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红褐色沉淀：Fe(OH)3；③蓝色沉淀：Cu(OH)2。 3．重要的主干转化关系 (1) (2) (3)SSO2SO3H2SO4CuSO4 (4) (5) 4．注意反应形式与物质的关系，特别是置换反应 (1)金属―→金属：金属＋盐―→盐＋金属，铝热反应。 (2)金属―→非金属：活泼金属＋H2O(或H＋)―→H2，2Mg＋CO22MgO＋C。 (3)非金属―→非金属：2C＋SiO2Si＋2CO↑，C＋H2O(g)CO＋H2，X2＋H2S===2HX＋S↓。 (4)非金属―→金属：用H2、C冶炼金属。 5．活用两种思维 (一)正向思维聚合，水到渠成 例1　有一包白色粉末，可能由碳酸钙、硫酸钾、硫酸铜、氯化钡、碳酸钾中的一种或几种组成，就实验得出以下结果(假设每步都恰好反应)，回答下列问题： (1)通过操作①及现象可知白色粉末中一定无__________________________________。 (2)通过操作③及现象可知白色粉末中一定无__________________________________。 (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)思维逆向演绎，由因揭果 例2　据图回答。用化学式表示： (1)C是________，E是________，D是________溶液。 (2)若B是水，则A是________。 (3)若B是酸溶液，则A是________。 解析　白色沉淀C中加入稀HNO3不溶解，可知C为BaSO4，黄色溶液中加入NaOH溶液生成红褐色沉淀E和NaCl溶液，知D为FeCl3，E为Fe(OH)3，再向前可知“只有一种溶质的有色溶液”应为Fe2(SO4)3溶液，若B是水，则A是Fe2(SO4)3，若B是酸，则A是Fe2O3 答案　(1)BaSO4　Fe(OH)3　FeCl3 (2)Fe2(SO4)3 (3)Fe2O3 1．(2016嘉兴一中高二期末)固体粉末甲由FeSO4、Fe2(SO4)3、CuSO4、CaCO3、SiO2、NaCl中的若干种组成，取一定量的固体甲进行如下实验： 固体1质量为11 g，沉淀1质量为23.3 g，沉淀2质量为6 g，红棕色固体质量为8 g。则下列说法正确的是(　　) A．溶液1加入KSCN溶液一定呈血红色 B．取少量溶液2加入酸化的硝酸银溶液，生成白色沉淀，则甲中一定有NaCl C．固体1与稀盐酸反应时还生成了标准状况下气体1.12 L D．沉淀2不溶于任何酸溶液 答案　C 解析　固体甲溶于水得到固体1和溶液1，固体1溶于足量盐酸中得到溶液3和沉淀2，则固体1是碳酸钙和二氧化硅，碳酸钙与盐酸反应，二氧化硅不反应，则沉淀2是二氧化硅，因此碳酸钙的质量是11 g－6 g＝5 g。溶液1中加入足量的氯化钡溶液得到沉淀1和溶液2，则沉淀1是硫酸钡，溶液2中加入足量氢氧化钠溶液，经过一系列变化，最终得到红棕色固体，因此该固体是氧化铁，这说明原溶液中一定不存在硫酸铜，硫酸铁和硫酸亚铁至少有一种。 A项，根据以上分析可知溶液1中不一定含有铁离子，则加入KSCN溶液不一定呈血红色，错误；B项，取少量溶液2加入酸化的硝酸银溶液，生成白色沉淀，白色沉淀是氯化银，但由于前面加入了氯化钡，则甲中不一定有NaCl，错误；C项，碳酸钙的物质的量是5 g100 gmol－1＝0.05 mol，则固体1与稀盐酸反应时生成标准状况下二氧化碳气体0.05 mol22.4 Lmol－1＝1.12 L，正确；D项，二氧化硅溶于氢氟酸中，D错误。 2．(2016嘉兴一中高二期末)在FeCl3溶液蚀刻铜箔制造电路板的工艺中，废液(含有Fe2＋、Fe3＋、Cu2＋)处理和资源回收很有意义，下列是回收金属铜和刻蚀液再生的流程图，回答下列问题： (1)沉淀A中含有的单质是________________。 (2)通入的气体C的化学式是________。 (3)滤液与气体C反应生成刻蚀液的离子方程式：______________________________________ ________________________________________________________________________。 答案　(1)Fe、Cu　(2)Cl2 (3)2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－ 解析　(1)铁离子、铜离子均能与铁反应，分别生成亚铁离子和铜，由于铁过量，则沉淀A中含有的金属单质是Fe、Cu。 (2)A中加入盐酸，铁溶解生成氯化亚铁，铜不溶解，过滤得到沉淀B是铜，滤液是氯化亚铁，要转化为氯化铁，需要通入氯气将氯化亚铁转化为氯化铁。 (3)氯气与氯化亚铁反应的离子方程式为2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－。