Question

A、B、C均為中學(xué)學(xué)化學(xué)中的常見物質(zhì)，它們均含有一種相同的元素．請根據(jù)題中信息回答問題．
（1）A、B、C三種物質(zhì)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(yīng)轉(zhuǎn)化關(guān)系：A

D

B

D

C
①若A是非金屬單質(zhì)，常溫下為固態(tài)，A所形成晶體一般具有高硬度、高熔點(diǎn)特性一，A與C在一定條件下能發(fā)生反應(yīng)，則C為

 

．
②若A是金屬單質(zhì)已知mgA與足量Cl₂反應(yīng)，生成固體的質(zhì)量為（m+3.55）g，則等質(zhì)量的A與D反應(yīng)完全，生成固體的質(zhì)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(yè)上用A與D反應(yīng)制取B的化學(xué)方程式為：

 

．
（2）已知A、B、C、D存在如圖所示的反應(yīng)轉(zhuǎn)化關(guān)系：
①若D為生活中常見的金屬單質(zhì)，圖中反應(yīng)均為氧化還原反應(yīng)，請設(shè)計一個檢驗B中陽離子的方案：

 

．
②若D為強(qiáng)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(yīng)均為非氧化還原反應(yīng)，則B是

 

（用化學(xué)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(yīng)后過濾，向濾液中通入過量

 

，過濾．后一步反應(yīng)的離子方程式是

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：無機(jī)物的推斷

專題：推斷題

分析：（1）依據(jù)ABC轉(zhuǎn)化關(guān)系，A、B、C三種物質(zhì)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(zhì)，常溫下為固態(tài)，A所形成晶體一般具有高硬度、高熔點(diǎn)特性一，A與C在一定條件下能發(fā)生反應(yīng)，推斷為C

O2

CO

O2

CO₂；
②若A是金屬單質(zhì)已知mgA與足量Cl₂反應(yīng)，生成固體的質(zhì)量為（m+3.55）g，則A和0.05molCl₂發(fā)生反應(yīng)，電子轉(zhuǎn)移為0.1mol，依據(jù) mg金屬失電子守恒，則等質(zhì)量的A與D為氧氣反應(yīng)完全生成固體質(zhì)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(zhuǎn)化關(guān)系N₂

O2

NO

O2

NO₂；或NH₃

O2

NO

O2

NO₂；工業(yè)上用A與D反應(yīng)制取B的反應(yīng)是氨氣的催化氧化反應(yīng)生成一氧化氮和水；
（2）①依據(jù)轉(zhuǎn)化關(guān)系分析可知，若D為生活中常見的金屬單質(zhì)，圖中反應(yīng)均為氧化還原反應(yīng)，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(yīng)生成血紅色溶液證明或依據(jù)鐵離子和氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成紅褐色沉淀，或和苯酚反應(yīng)生成紫色溶液設(shè)計實驗檢驗；
②若D為強(qiáng)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(yīng)均為非氧化還原反應(yīng)，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?xì)怏w生成氫氧化鋁沉淀；

解答： 解：（1）依據(jù)ABC轉(zhuǎn)化關(guān)系，A、B、C三種物質(zhì)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(zhì)，常溫下為固態(tài)，A所形成晶體一般具有高硬度、高熔點(diǎn)特性，證明非金屬單質(zhì)A為金剛石，A與C在一定條件下能發(fā)生反應(yīng)，依據(jù)轉(zhuǎn)化關(guān)系判斷存在變價，推斷為C

O2

CO

O2

CO₂，C+CO₂=2CO，所以C為CO₂；
故答案為：CO₂；
②若A是金屬單質(zhì)已知mgA與足量Cl₂反應(yīng)，生成固體的質(zhì)量為（m+3.55）g，則A和0.05molCl₂發(fā)生反應(yīng)，依據(jù)氧化還原反應(yīng)電子守恒，金屬失電子轉(zhuǎn)移為0.05mol×2=0.1mol，依據(jù) mg金屬失電子守恒，則等質(zhì)量的A與D是氧氣反應(yīng)完全生成固體，O₂～4e^-，固體增重質(zhì)量=m+

0.1mol

4

×32g/mol=（m+0.8）g；
故答案為：m+0.8；
③若常溫時C為紅棕色氣體判斷為NO₂，則轉(zhuǎn)化關(guān)系N₂

O2

NO

O2

NO₂；或NH₃

O2

NO

O2

NO₂；工業(yè)上用A與D反應(yīng)制取B的反應(yīng)是氨氣的催化氧化反應(yīng)生成一氧化氮和水，反應(yīng)的化學(xué)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(jù)轉(zhuǎn)化關(guān)系分析可知，若D為生活中常見的金屬單質(zhì)，圖中反應(yīng)均為氧化還原反應(yīng)，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(yīng)生成血紅色溶液證明或依據(jù)鐵離子和氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成紅褐色沉淀，或和苯酚反應(yīng)生成紫色溶液設(shè)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(chǎn)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(chǎn)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(qiáng)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(yīng)均為非氧化還原反應(yīng)，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?xì)怏w生成氫氧化鋁沉淀，反應(yīng)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(diǎn)評：本題考查了無機(jī)物性質(zhì)和反應(yīng)轉(zhuǎn)化關(guān)系的分析判斷，物質(zhì)特征性質(zhì)和反應(yīng)轉(zhuǎn)化關(guān)系的理解應(yīng)用，反應(yīng)現(xiàn)象和條件的分析應(yīng)用是解題關(guān)鍵，題目難度中等．