特色训练3 以框图为背景的无机综合推断1．已知A、B、C、D是中学化学的常见物质，且A、B、C均含有同一种元素。在一定条件下它们之间的相互转化关系如图所示(部分反应中的H2O已略去)。请回答下列问题：(1)若A可用于自来水消毒，D是生产、生活中用量最大、用途最广的金属单质，加热蒸干B的溶液不能得到B，则B的化学式可能是__________；工业上制取A的离子方程式为___________________________________。(2)若A是一种碱性气体，常用作制冷剂，B是汽车尾气之一，遇空气会变色，则反应①的化学方程式为___________________________________________________________________________________________________。(3)若D是氯碱工业的主要产品之一，B有两性，则反应②的离子方程式是___________________________________________________。(4)若A、C、D都是常见气体，C是导致酸雨的主要气体，则反应③的化学方程式为_________________________________________________________。某同学将搜集到的一定量的酸雨保存在密闭容器中，每隔一定时间测酸雨的pH，发现在起始一段时间内，酸雨的pH呈减小趋势，用离子方程式解释原因：_____________________________________________________________。解析 (1)氯气常用于自来水消毒，则A为Cl2；铁是使用最广泛的金属单质，D是铁，则B为FeCl3、C是FeCl2。(2)碱性气体为NH3，汽车尾气中遇空气变色的气体是NO。(3)常见的两性物质是Al2O3和Al(OH)3，D、C分别为NaOH和NaAlO2，故B为Al(OH)3。(4)导致酸雨的主要气体是SO2，A与SO2均含有硫元素，且二者反应生成硫单质，故A为H2S。酸雨的主要成分是H2SO3，在放置过程中被氧化为H2SO4，酸性增强。答案 (1)FeCl3 2Cl－＋2H2O2OH－＋Cl2↑＋H2↑(2)4NH3＋5O24NO＋6H2O(3)Al(OH)3＋OH－===AlO＋2H2O(4)2H2S＋SO2===3S↓＋2H2O2H2SO3＋O2===4H＋＋2SO2.5\n右图表示某固态单质A及其化合物之间的转化关系(某些产物和反应条件已略去)。化合物B在常温常压下为气体，B和C的相对分子质量之比为4∶5，化合物D是重要的工业原料。(1)写出A在加热条件下与H2反应的化学方程式：_________________________________________________；(2)写出E与A的氢化物反应生成A的化学方程式：__________________________________________________；(3)写出一个由D生成B的化学方程式：_________________________________________________；(4)将5mL0.10mol·L－1的E溶液与10mL0.10mol·L－1的NaOH溶液混合。①写出反应的离子方程式：___________________________________；②反应后溶液的pH________7(填“大于”“小于”或“等于”)，理由是_________________________________________________________；③加热反应后的溶液，其pH________(填“增大”“不变”或“减小”)，理由是______________________________________________________。解析 常见的固体单质除了金属之外还有B、C、Si、P、S、I2，而能在空气中反应生成气体化合物的只有C、S。由A在加热条件下可与氢气反应，B、C的相对分子质量之比为4∶5，确定A是单质硫，因为SO2和SO3的相对分子质量之比恰好为4∶5，硫酸是重要的工业原料，化合物E应为H2SO3。将5mL0.10mol·L－1的E(H2SO3)溶液与10mL0.10mol·L－1的NaOH溶液混合，两者恰好完全反应，所得溶液为Na2SO3溶液，由于SO＋H2OHSO＋OH－，所以溶液显碱性。根据水解的特点可知加热溶液可以促进水解。答案 (1)S＋H2H2S(2)H2SO3＋2H2S===3S↓＋3H2O(3)C＋2H2SO4(浓)CO2↑＋2SO2↑＋2H2O(其他合理答案也可)(4)①H2SO3＋2OH－===SO＋2H2O ②大于 Na2SO3是强碱弱酸盐，水解后溶液呈碱性 ③增大 水解是吸热反应，加热促使SO水解程度增大，因而pH增大3．(2022·四川理综，26)下列框图中的字母分别代表一种常见的物质或其溶液，相互之间的转化关系如下图所示(部分产物及反应条件已略去)。已知A、B为气态单质，F是地壳中含量最多的金属元素的单质；E、H、I为氧化物，E为黑色固体，I为红棕色气体；M为红褐色沉淀。5\n请回答下列问题：(1)B中所含元素位于周期表中第________周期，________族。(2)A在B中燃烧的现象是___________________________________。(3)D＋E―→B的反应中，被氧化与被还原的物质的物质的量之比是________。(4)G＋J―→M的离子方程式是__________________________________。(5)Y受热分解的化学方程式是___________________________。解析 解题的关键是利用物质的颜色进行突破。I为红棕色气体氧化物，一定是NO2；M为红褐色沉淀，一定是Fe(OH)3；F是地壳中含量最多的金属元素的单质，一定是Al；X电解生成三种物质，其中A、B是气态单质且能反应生成D，猜测是电解NaCl溶液，生成的H2和Cl2反应生成HCl，盐酸能与黑色固体E(氧化物)反应生成气体B，则E应是MnO2，B是Cl2，则A是H2。NO2与H2O反应生成HNO3(N)，HNO3和Fe(OH)3反应生成Fe(NO3)3(Y)，Fe(NO3)3可分解生成Fe2O3(H)，Fe2O3与HCl反应生成FeCl3(J)，NaOH(C)与Al反应生成Na[Al(OH)4](G)，Fe3＋和[Al(OH)4]－可以发生水解相互促进反应生成Fe(OH)3(M)。答案 (1)三 ⅦA (2)产生苍白色火焰 (3)2∶1 (4)3[Al(OH)4]－＋Fe3＋===3Al(OH)3↓＋Fe(OH)3↓(5)4Fe(NO3)32Fe2O3＋12NO2↑＋3O2↑4．已知A～K均为中学化学的常见物质，它们之间的转化关系如下图所示，其中A、D为金属单质，反应过程中生成的水及其他部分产物已略去。请回答以下问题：(1)B的主要用途是______________(填一项)，C的化学式为__________。(2)E中阳离子的结构示意图为____________，CO2的电子式为________________。(3)向F中通入足量CO2生成K的离子方程式是_____________________________________________________________________________。(4)J在工业上可用于净水，其原理是________________5\n___________(用离子方程式表示)。(5)写出H在空气中生成I的化学方程式___________________________。解析 由I为红褐色固体，可知其为Fe(OH)3，从而可知H为Fe(OH)2，J、B分别为FeCl3、Fe2O3，G、D分别为FeCl2、Fe；A为金属，高温条件下能将Fe置换出来，则可知A为Al，从而可知C为Al2O3，E、F、K分别为AlCl3、NaAlO2、Al(OH)3。答案 (1)作颜料(其他合理答案也可) Al2O3(2) (3)AlO＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCO(4)Fe3＋＋3H2OFe(OH)3(胶体)＋3H＋(5)4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)35．有一化合物X，可发生如下的转化关系(部分反应物、生成物省略)。其中B、D、E、F均为无色气体，W、K为常见的金属单质，C为难溶于水的红褐色固体。在混合液中加入BaCl2溶液可生成不溶于稀盐酸的白色沉淀，H和W反应可放出大量的热。(1)X中滴入过量NaOH溶液的离子方程式为______________________________________________________________________________。(2)I和水反应生成G的化学方程式为______________________________________________________________________________。(3)I转化为G的反应中，当有2molG生成时，转移的电子数为___________。(4)引发H和W反应的操作是_________________________________。解析 根据C为难溶于水的红褐色固体可得C为Fe(OH)3，A为Fe(OH)2，X中含有Fe2＋、H为Fe2O3，根据W为常见金属单质，且H和W反应能放出大量的热可判断该反应为铝热反应。根据B、D、F均为气体，且B和D反应的产物F又能和D发生反应，可推知该过程是连续氧化的过程，D是O2，气体B是X溶液中加碱后的产物，结合前面分析可推知B是NH3。答案 (1)Fe2＋＋NH＋3OH－Fe(OH)2↓＋NH3↑＋H2O(2)3NO2＋H2O===2HNO3＋NO(3)2NA(或2×6.02×1023)5\n(4)在Fe2O3和Al的均匀混合物上面加少量KClO3后，插上镁条并点燃6．现有短周期元素构成的3种单质甲、乙、丙，它们在一定条件下能发生如下变化，部分产物已略去。(1)若反应①可在常温下进行，则A的电子式为________。若反应①需在加热条件下进行，则反应①的化学方程式为____________________________________________________________________。(2)反应②的化学方程式为________，该反应是________(填“放热”或“吸热”)反应。(3)从C溶液中得到C需经过两步操作：先从C溶液中得到晶体，再将得到的晶体转化为C。从C溶液中得到晶体的过程被称为________，将得到的晶体转化为C的实验条件是______________________________________。(4)反应③中氧化剂与还原剂的物质的量之比为________。解析 在元素化合物中涉及MnO2的反应主要有3种类型，一是MnO2分别作为H2O2和KClO3生成O2的催化剂，二是作为氧化剂和浓盐酸反应生成Cl2，三是铝热反应中用来生成Mn，本题就是把这3个反应组合成框图综合考查元素化合物知识。由题中转化关系可知A可能是H2O2，也可能是KClO3，甲是O2，乙是Al，B是Al2O3，E是HCl，丙是Cl2，C是AlCl3。由此可得答案。答案 (1) 2KClO32KCl＋3O2↑(2)4Al＋3MnO23Mn＋2Al2O3 放热(3)结晶 在HCl气流中加热(只答加热不正确)(4)1∶25
