Question

A、B、C均为中学学化学中的常见物质，它们均含有一种相同的元素．请根据题中信息回答问题．
（1）A、B、C三种物质都由短周期元素组成，D是空气的主要成分之一，它们存在如下反应转化关系：A

D

B

D

C
①若A是非金属单质，常温下为固态，A所形成晶体一般具有高硬度、高熔点特性一，A与C在一定条件下能发生反应，则C为

 

．
②若A是金属单质已知mgA与足量Cl₂反应，生成固体的质量为（m+3.55）g，则等质量的A与D反应完全，生成固体的质量至少为

 

g．
③若常温时C为红棕色气体，则A可能是

 

（写出两种）；工业上用A与D反应制取B的化学方程式为：

 

．
（2）已知A、B、C、D存在如图所示的反应转化关系：
①若D为生活中常见的金属单质，图中反应均为氧化还原反应，请设计一个检验B中阳离子的方案：

 

．
②若D为强碱，A为常见的正盐，A、B、C中共同含有的元素是日常生活中常见的合金元素，图中反应均为非氧化还原反应，则B是

 

（用化学式回答）；除去B中混有的少量Mg（OH）₂的操作步骤是：加入足量

 

溶液，充分反应后过滤，向滤液中通入过量

 

，过滤．后一步反应的离子方程式是

 

．

Answer 1

考点：无机物的推断

专题：推断题

分析：（1）依据ABC转化关系，A、B、C三种物质都由短周期元素组成，D是空气的主要成分之一判断D为O₂；
①若A是非金属单质，常温下为固态，A所形成晶体一般具有高硬度、高熔点特性一，A与C在一定条件下能发生反应，推断为C

O2

CO

O2

CO₂；
②若A是金属单质已知mgA与足量Cl₂反应，生成固体的质量为（m+3.55）g，则A和0.05molCl₂发生反应，电子转移为0.1mol，依据 mg金属失电子守恒，则等质量的A与D为氧气反应完全生成固体质量=m+

0.1mol

4

×32g/mol=（m+0.8）g；
③若常温时C为红棕色气体判断为NO₂，则转化关系N₂

O2

NO

O2

NO₂；或NH₃

O2

NO

O2

NO₂；工业上用A与D反应制取B的反应是氨气的催化氧化反应生成一氧化氮和水；
（2）①依据转化关系分析可知，若D为生活中常见的金属单质，图中反应均为氧化还原反应，则判断为：Cl₂

Fe

FeCl₃

Fe

FeCl₂；2FeCl₂+Cl₂=3FeCl₃，检验B中阳离子为Fe3+，利用铁离子和硫氰酸钾溶液反应生成血红色溶液证明或依据铁离子和氢氧化钠溶液反应生成红褐色沉淀，或和苯酚反应生成紫色溶液设计实验检验；
②若D为强碱，A为常见的正盐，A、B、C中共同含有的元素是日常生活中常见的合金元素，图中反应均为非氧化还原反应，分析判断为：
Al³⁺

NaOH

Al（OH）₃

NaOH

AlO₂^-，Al³⁺+3AlO₂^-+6H₂O=4Al（OH）₃↓；氢氧化铝中含有氢氧化镁，可以利用氢氧化铝是两性氢氧化物溶于氢氧化钠溶液，氢氧化镁不溶，过滤得到滤液中通入过量二氧化碳气体生成氢氧化铝沉淀；

解答： 解：（1）依据ABC转化关系，A、B、C三种物质都由短周期元素组成，D是空气的主要成分之一判断D为O₂；
①若A是非金属单质，常温下为固态，A所形成晶体一般具有高硬度、高熔点特性，证明非金属单质A为金刚石，A与C在一定条件下能发生反应，依据转化关系判断存在变价，推断为C

O2

CO

O2

CO₂，C+CO₂=2CO，所以C为CO₂；
故答案为：CO₂；
②若A是金属单质已知mgA与足量Cl₂反应，生成固体的质量为（m+3.55）g，则A和0.05molCl₂发生反应，依据氧化还原反应电子守恒，金属失电子转移为0.05mol×2=0.1mol，依据 mg金属失电子守恒，则等质量的A与D是氧气反应完全生成固体，O₂～4e^-，固体增重质量=m+

0.1mol

4

×32g/mol=（m+0.8）g；
故答案为：m+0.8；
③若常温时C为红棕色气体判断为NO₂，则转化关系N₂

O2

NO

O2

NO₂；或NH₃

O2

NO

O2

NO₂；工业上用A与D反应制取B的反应是氨气的催化氧化反应生成一氧化氮和水，反应的化学方程式为：4NH₃+5O₂

催化剂 .

△

4NO+6H₂O；
故答案为：NH₃，N₂，：4NH₃+5O₂

催化剂 .

△

4NO+6H₂O；
（2）①依据转化关系分析可知，若D为生活中常见的金属单质，图中反应均为氧化还原反应，则判断为：Cl₂

Fe

FeCl₃

Fe

FeCl₂；2FeCl₂+Cl₂=3FeCl₃，检验B中阳离子为Fe3+，利用铁离子和硫氰酸钾溶液反应生成血红色溶液证明或依据铁离子和氢氧化钠溶液反应生成红褐色沉淀，或和苯酚反应生成紫色溶液设计实验检验，实验检验方案为：取少量B溶液，往其中滴加少量硫氰化钾溶液，观察溶液是否变红色（或取少量B溶液，往其中滴加适量氢氧化钠溶液，观察是否产生红褐色沉淀；或取少量B溶液，往其中滴加适量苯酚溶液，观察溶液是否变紫色）；
故答案为：取少量B溶液，往其中滴加少量硫氰化钾溶液，观察溶液是否变红色（或取少量B溶液，往其中滴加适量氢氧化钠溶液，观察是否产生红褐色沉淀；或取少量B溶液，往其中滴加适量苯酚溶液，观察溶液是否变紫色）；
②若D为强碱，A为常见的正盐，A、B、C中共同含有的元素是日常生活中常见的合金元素，图中反应均为非氧化还原反应，分析判断为：
Al³⁺

NaOH

Al（OH）₃

NaOH

AlO₂^-，Al³⁺+3AlO₂^-+6H₂O=4Al（OH）₃↓；氢氧化铝中含有氢氧化镁，可以利用氢氧化铝是两性氢氧化物溶于氢氧化钠溶液，氢氧化镁不溶，过滤得到滤液中通入过量二氧化碳气体生成氢氧化铝沉淀，反应的离子方程式AlO₂^-+2H₂O+CO₂=Al（OH）₃↓+HCO₃^-；
故答案为：Al（OH）₃，NaOH，CO₂，AlO₂^-+2H₂O+CO₂=Al（OH）₃↓+HCO₃^-；

点评：本题考查了无机物性质和反应转化关系的分析判断，物质特征性质和反应转化关系的理解应用，反应现象和条件的分析应用是解题关键，题目难度中等．