Question

A、B、C均為中學化學中的常見物質，它們含有一種相同的元素．請根據題中信息回答問題．
（1）A、B、C三種物質都由短周期元素組成，D是空氣的主要成分之一，它們存在如下反應轉化關系：A

D

B

D

C
①若A是非金屬單質，常溫下為固態，A與C在一定條件下能發生反應，則C為

 

；A所形成的一種晶體具有高硬度、高熔點特性，它的晶體類型屬于

 

．
②若A是金屬單質，則A在元素周期表的位置是

 

；已知m g A與足量Cl₂反應，生成固體的質量為（m+3.55）g，則等質量的A與D反應完全，生成固體的質量至少為

 

g．
③若常溫時C為紅棕色氣體，則A可能是

 

（寫出兩種）；工業上用A與D反應制取B的化學方程式為：

 

．
（2）已知A、B、C、D存在如圖所示的反應轉化關系：

①若D為生活中常見的金屬單質，圖中反應均為氧化還原反應，請設計一個檢驗B中陽離子的方案

 

．
②若D為強堿，A為常見的正鹽，A、B、C中共同含有的元素是日常生活中常見的合金元素，圖中反應均為非氧化還原反應，則B是

 

（用化學式回答）；除去B中混有的少量Mg（OH）₂的操作步驟是：加入足量

 

溶液，充分反應后過濾，向濾液中通入過量

 

，過濾．后一步反應的離子方程式是

 

．

Answer 1

考點：無機物的推斷

專題：推斷題

分析：（1）依據ABC轉化關系，A、B、C三種物質都由短周期元素組成，D是空氣的主要成分之一判斷D為O₂；
①若A是非金屬單質，常溫下為固態，A所形成晶體一般具有高硬度、高熔點特性一，A與C在一定條件下能發生反應，推斷為C

O2

CO

O2

CO₂；
②若A是金屬單質已知mgA與足量Cl₂反應，生成固體的質量為（m+3.55）g，則A和0.05molCl₂發生反應，電子轉移為0.1mol，應為Na，依據 mg金屬失電子守恒，則等質量的A與D為氧氣反應完全生成固體質量=m+

0.1mol

4

×32g/mol=（m+0.8）g；
③若常溫時C為紅棕色氣體判斷為NO₂，則轉化關系N₂

O2

NO

O2

NO₂；或NH₃

O2

NO

O2

NO₂；工業上用A與D反應制取B的反應是氨氣的催化氧化反應生成一氧化氮和水；
（2）①依據轉化關系分析可知，若D為生活中常見的金屬單質，圖中反應均為氧化還原反應，則判斷為：Cl₂

Fe

FeCl₃

Fe

FeCl₂；2FeCl₂+Cl₂=3FeCl₃，檢驗B中陽離子為Fe3+，利用鐵離子和硫氰酸鉀溶液反應生成血紅色溶液證明或依據鐵離子和氫氧化鈉溶液反應生成紅褐色沉淀，或和苯酚反應生成紫色溶液設計實驗檢驗；
②若D為強堿，A為常見的正鹽，A、B、C中共同含有的元素是日常生活中常見的合金元素，圖中反應均為非氧化還原反應，分析判斷為：
Al³⁺

NaOH

Al（OH）₃

NaOH

AlO₂^-，Al³⁺+3AlO₂^-+6H₂O=4Al（OH）₃↓；氫氧化鋁中含有氫氧化鎂，可以利用氫氧化鋁是兩性氫氧化物溶于氫氧化鈉溶液，氫氧化鎂不溶，過濾得到濾液中通入過量二氧化碳氣體生成氫氧化鋁沉淀．

解答： 解：（1）依據ABC轉化關系，A、B、C三種物質都由短周期元素組成，D是空氣的主要成分之一判斷D為O₂；
①若A是非金屬單質，常溫下為固態，A所形成晶體一般具有高硬度、高熔點特性，證明非金屬單質A為金剛石，A與C在一定條件下能發生反應，依據轉化關系判斷存在變價，推斷為C

O2

CO

O2

CO₂，C+CO₂=2CO，所以C為CO₂；A所形成的一種晶體具有高硬度、高熔點特性，它的晶體類型原子晶體，
故答案為：CO₂；原子晶體；
②若A是金屬單質已知mgA與足量Cl₂反應，生成固體的質量為（m+3.55）g，則A和0.05molCl₂發生反應，依據氧化還原反應電子守恒，金屬失電子轉移為0.05mol×2=0.1mol，應為第三周期IA元素，即Na元素，依據 mg金屬失電子守恒，則等質量的A與D是氧氣反應完全生成固體，O₂～4e^-，固體增重質量=m+

0.1mol

4

×32g/mol=（m+0.8）g；
故答案為：第三周期IA；m+0.8；
③若常溫時C為紅棕色氣體判斷為NO₂，則轉化關系N₂

O2

NO

O2

NO₂；或NH₃

O2

NO

O2

NO₂；工業上用A與D反應制取B的反應是氨氣的催化氧化反應生成一氧化氮和水，反應的化學方程式為：4NH₃+5O₂

催化劑 .

△

4NO+6H₂O；
故答案為：NH₃，N₂；4NH₃+5O₂

催化劑 .

△

4NO+6H₂O；
（2）①依據轉化關系分析可知，若D為生活中常見的金屬單質，圖中反應均為氧化還原反應，則判斷為：Cl₂

Fe

FeCl₃

Fe

FeCl₂；2FeCl₂+Cl₂=3FeCl₃，檢驗B中陽離子為Fe3+，利用鐵離子和硫氰酸鉀溶液反應生成血紅色溶液證明或依據鐵離子和氫氧化鈉溶液反應生成紅褐色沉淀，或和苯酚反應生成紫色溶液設計實驗檢驗，實驗檢驗方案為：取少量B溶液，往其中滴加少量硫氰化鉀溶液，觀察溶液是否變紅色（或取少量B溶液，往其中滴加適量氫氧化鈉溶液，觀察是否產生紅褐色沉淀；或取少量B溶液，往其中滴加適量苯酚溶液，觀察溶液是否變紫色）；
故答案為：取少量B溶液，往其中滴加少量硫氰化鉀溶液，觀察溶液是否變紅色（或取少量B溶液，往其中滴加適量氫氧化鈉溶液，觀察是否產生紅褐色沉淀；或取少量B溶液，往其中滴加適量苯酚溶液，觀察溶液是否變紫色）；
②若D為強堿，A為常見的正鹽，A、B、C中共同含有的元素是日常生活中常見的合金元素，圖中反應均為非氧化還原反應，分析判斷為：
Al³⁺

NaOH

Al（OH）₃

NaOH

AlO₂^-，Al³⁺+3AlO₂^-+6H₂O=4Al（OH）₃↓；氫氧化鋁中含有氫氧化鎂，可以利用氫氧化鋁是兩性氫氧化物溶于氫氧化鈉溶液，氫氧化鎂不溶，過濾得到濾液中通入過量二氧化碳氣體生成氫氧化鋁沉淀，反應的離子方程式AlO₂^-+2H₂O+CO₂=Al（OH）₃↓+HCO₃^-；
故答案為：Al（OH）₃；NaOH；CO₂；AlO₂^-+2H₂O+CO₂=Al（OH）₃↓+HCO₃^-．

點評：本題考查無機物的推斷，側重于學生的分析能力的考查，為高頻考點，涉及無機物性質和反應轉化關系的分析判斷，物質特征性質和反應轉化關系的理解應用，反應現象和條件的分析應用是解題關鍵，題目難度中等．