第3讲 无机物知识的综合应用
真题试做
1．(2009全国新课标高考，27)下图表示有关物质(均由短周期元素形成)之间的转化关系，其中A为常见的金属单质，B为非金属单质(一般是黑色粉末)，C是常见的无色无味液体，D是淡黄色的固体化合物。(反应条件图中已省略)
(1)A、B、C、D代表的物质分别为________、________、________、________；(填化学式)
(2)反应①中的C、D均过量，该反应的化学方程式是____________________________
________________________________________________________________________；
(3)反应②中，若B与F物质的量之比为4∶3，G、H分别是________、________；(填化学式)
(4)反应③产物中K的化学式为______________________________________________；
(5)反应④的离子方程式为___________________________________________________。
2．(2012北京理综，25)直接排放含SO2的烟气会形成酸雨，危害环境。利用钠碱循环法可脱除烟气中的SO2。
(1)用化学方程式表示SO2形成硫酸型酸雨的反应：____________________。
(2)在钠碱循环法中，Na2SO3溶液作为吸收液，可由NaOH溶液吸收SO2制得，该反应的离子方程式是__________________________。
(3)吸收液吸收SO2的过程中，pH随n(SO)：n(HSO)变化关系如下表：
n(SO)∶n(HSO)
91∶9
1∶1
9∶91
pH
8.2
7.2
6.2
①由上表判断，NaHSO3溶液显________性，用化学平衡原理解释：________________________________________________________________________。
②当吸收液呈中性时，溶液中离子浓度关系正确的是(选填字母)________。
a．c(Na＋)＝2c(SO)＋c(HSO)
b．c(Na＋)＞c(HSO)＞c(SO)＞c(H＋)＝c(OH－)
c．c(Na＋)＋c(H＋)＝c(SO)＋c(HSO)＋c(OH－)
(4)当吸收液的pH降至约为6时，需送至电解槽再生。再生示意图如下：
①HSO在阳极放电的电极反应式是________________________________________。
②当阴极室中溶液pH升至8以上时，吸收液再生并循环利用。简述再生原理：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
考向分析
近几年考查的热点：因为理综考试时间、题量均有限，所以在化学试卷中出现了很多综合题，特别是把元素化合物知识与元素周期律、化学反应原理、化学实验结合在一起综合考查。
热点例析
热点一、无机推断、分离、提纯与工业生产的综合
【例1】(2012广东深圳二模，32)钛(Ti)具有高强度和耐酸腐蚀性，是重要的工业原料。以金红石(主要成分为TiO2，含少量Fe2O3、SiO2)为原料可制取Ti。工业流程如下：
(1)粗TiCl4中含有少量FeCl3、SiCl4等，它们的部分性质如下：
物质
沸点/℃
在水中
在乙醚中
TiCl4
136
强烈水解
易溶
SiCl4
58
强烈水解
易溶
FeCl3
303(升华)
水解
易溶
从粗TiCl4中精制TiCl4的方法是________。
A．用水溶解后，重结晶
B．蒸馏
C．用乙醚萃取后，分液
(2)写出金红石高温反应制取TiCl4的化学方程式________________________________
________________________________________。
(3)写出电解熔融NaCl的化学方程式__________________；阴极产物是______。
(4)粗钛产品粉碎后要用盐酸浸洗。其主要目的是________________________________
________________________________________________________________________。
思路点拨 近几年高考常把元素化合物知识、物质的推断及提纯融入化学工艺流程、化学工业生产及最新科技成果中，考查考生的综合能力。
1．常见题型：一般有三种题型，一是从实验设计和评价的角度对化工生产进行模拟；二是根据一些化工生产的流程来考查物质的分离、提纯、制备及化学反应原理等知识；三是通过化工生产的有关计算，考查考生的基本计算能力。
2．解题思路：明确整个流程及每一部分的目的(主线主产品、分支副产品、回头为循环)→仔细分析每步发生的反应及得到的产物→结合基础理论与实际问题思考→注意答题有模式与要点。
热点二、无机框图推断与元素及其化合物的综合
【例2】(2012河南平顶山期末，26)下图所示物质(部分产物和反应条件未标出)中，只有A是单质，常温下B和C呈气态，且B是导致酸雨的大气污染物，W是淡黄色固体。
据此回答下列问题：
(1)物质W中所含有的化学键类型为__________，其阴、阳离子个数比为________。
(2)物质C的结构式为________。
(3)上图反应中不属于氧化还原反应的有__________(填写序号)。
(4)写出A和X反应的化学方程式____________；若生成的B在标准状况下的体积为22.4 L，则反应中转移电子数目为________________。
(5)请写出C和W反应的化学方程式：____________。
(6)请写出X和Y反应的离子方程式：____________。
思路点拨 1.解题方法
解答此类题目的关键是抓住元素、化合物的特性，挖掘解题“题眼”，并以此为突破口解题。此类题常见的解题方法为“审→找→推→验→答”五步。即：
(1)审：审清题意，题干→问题→框图，迅速浏览一遍，尽量在框图中把相关信息表示出来，明确求解要求。
(2)找：找“题眼”，即找到解题的突破口，此步是解题的关键。
(3)推：从“题眼”出发，联系新信息及所学知识，大胆猜测，进行前推、倒推，综合分析、推理，初步得出结论。
(4)验：验证确认，将结果放入原题中从头到尾顺一遍，完全符合条件才算正确，如果有一点不符合，则推倒原结论重新推断。
(5)答：按题目要求写出答案。
2．常见突破口
(1)特殊的物理性质
①焰色反应：Na(黄色)、K(透过蓝色钴玻璃，紫色)。
②有色气体：Cl2(黄绿色)、NO2(红棕色)，其他常见气体均为无色。
③有色液体或溶液：Cu2＋(蓝色)、Fe2＋(浅绿色)、Fe3＋(黄色)、MnO(紫色)、溴单质(在水中橙黄色，在有机溶剂中橙红色)、碘单质(在水中黄褐色，在有机溶剂中紫红色)。
④有色固体：黑色(MnO2、C、CuO、Fe3O4、FeO、CuS)，MnO2溶于热的浓盐酸；红色(Cu、Cu2O砖红色)；红棕色(Fe2O3)；红褐色[Fe(OH)3]；淡黄色(S、Na2O2)；蓝色[Cu(OH)2]。
⑤有刺激性气味的气体：NH3、NO2、SO2、HCl、Cl2。
⑥常温常压下呈液态的物质常见的有H2O、H2O2。
(2)常见的特征反应及现象
①使品红褪色的气体可能是Cl2、SO2，将褪色后的液体加热又复原的是SO2，污染空气造成酸雨的是SO2。
②实验现象为：白色沉淀→灰绿色→红褐色得转化一定是Fe(OH)2→Fe(OH)3。
③与碱反应生成气体的溶液中一般含有NH。
④既能与碱反应又能与酸反应的物质一般为Al及其化合物或弱酸的铵盐。
⑤金属与其可溶性的盐反应，这种金属可能为铁。
(3)特殊的转化关系
①直线型转化
金属碱性氧化物碱盐；满足此关系的有K、Na、Ca、Ba等。
非金属酸性氧化物酸盐；满足此关系的有C、N、S等。
ABC(酸或碱)：满足此关系的有NH3、S、N2、H2S、C、Na等。
②交叉型转化
③三角型转化
即时训练1 A、B、C、D是由前18号元素组成的四种常见化合物，D为红棕色气体，甲、乙是两种单质，这些单质和化合物之间存在如下反应关系：
(1)上述转化过程中包含的反应类型为________。
a．置换反应 b．化合反应 c．分解反应 d．复分解反应
(2)乙在甲中燃烧，当有1 mol e－转移，生成液态A时，放出142.9 kJ的热量，写出该反应的热化学方程式：_____________________________________________________________。
(3)反应③在一定条件下为可逆反应，经过一段时间该反应达到平衡，写出该反应的化学方程式：__________________________________。若将3 mol甲和4 mol C混合充入容积为2 L的密闭容器中，2分钟后，达到平衡。平衡后混合气总物质的量为6 mol，甲的化学反应速率为______________。将该平衡混合物缓慢通入水中得到1 L溶液，所得溶液物质的量浓度是________。
即时训练2 下图为A、B两种物质间的转化关系(其中C、D是反应物，部分产物已省略)。
以下判断不正确的是( )。
A．若A是AlCl3，则C既可以是强碱，也可以是弱碱
B．若A是碱性气体，则A和C可能发生氧化还原反应，也可能发生非氧化还原反应
C．若A→B是氧化还原反应，则C、D在上述转化过程中一定有一种为氧化剂，另一种为还原剂
D．上述变化过程中，A可以是酸、碱、盐，也可以是单质或氧化物
热点三、元素推断与元素周期律的综合
【例3】(2012江西九校二次联考，28)下图是元素周期表的一部分，A、B、C、D、E、X是周期表给出元素组成的常见单质或化合物。已知A、B、C、D、E、X存在如图所示转化关系(部分生成物和反应条件略去)。
(1)若E为氧化物，则A与水反应的化学方程式为________________，该反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为________。
①当X是碱性盐溶液，C为气体且分子中有22个电子时，表示X呈碱性的离子方程式为____________________________________。
②当X为金属单质时，则X与B的稀溶液反应生成C的离子反应方程式为______________________________。
(2)若E为单质气体，D为白色沉淀，A的化学式可能是________，B含有的化学键类型为________________，C与X反应的离子方程式为__________________。
(3)若B为单质气体，X为固体单质，D可与水蒸气在一定条件下发生可逆反应，生成C和一种可燃性气体单质，则该可逆反应的化学方程式为________________________。
思路点拨 解答此类题常用的方法结合原子结构、元素周期表、元素周期律找到题眼——突破口，进行分析；我们也可以用筛选法进行解答，如常见的短周期元素中的气体单质有H2、N2、O2、Cl2等，如本题中(2)(3)小题就可以筛选符合条件的气体单质为H2、O2，其他气体单质N2、Cl2均不符合。
热点四、元素推断与化学反应原理的综合
【例4】(2012山东青岛质检，28)已知B是一种由三种短周期(各位于不同周期)元素组成的正盐，该盐在常用锌锰干电池中做电解质；Y在常温下为液态，E的相对分子质量比D大16，它们存在如下转化关系(反应条件及部分产物已略去)：
请回答下列问题：
(1)B的化学式为__________；F与Cu反应的离子方程式为_______________________；
(2)C可与过量的Cl2反应生成HCl和物质A，A可发生水解反应生成NH3和HClO，则C与过量Cl2反应的化学方程式为______________，反应中的还原剂为________；
(3)D气体和CO都是汽车尾气的主要成分，降低汽车尾气的方法之一是在排气管上安装催化转化器，发生如下反应：2D(g)+2CO(g)M(g)＋2CO2(g) ΔH＜0。若在一定温度下，将1.4 mol D、1.2 mol CO充入1 L固定容积的容器中，反应过程中各物质的浓度变化如图所示。
①该反应的化学平衡常数为K＝________；
②若保持温度不变，20 min时再向容器中充入CO、N2各0.8 mol，平衡将____移动(填“向左”“向右”或“不”)；
③20 min时，若改变反应条件，导致CO浓度发生如图所示的变化，则改变的条件可能是________(填序号)。
a．缩小容器体积 b．增加CO2的量 c．升高温度 d．加入催化剂
思路点拨 无机推断与化学反应原理相结合，使考题具有考查知识面广，综合性强，思维容量大的特点，是近几年高考的热点。元素推断、无机框图推断涉及的大多数是常见物质，与化学反应原理联系点常有：
1．一些可燃物如氢气、碳、一氧化碳、甲烷等常与燃烧热、热化学方程式的书写、盖斯定律及燃料电池相联系。
2．NH3的合成、SO2的氧化、煤的气化、NO氧化等可逆反应，常常与化学反应速率、化学平衡等相联系进行考查。
3．一些弱酸如碳酸、亚硫酸、次氯酸等及其对应的盐溶液；弱碱盐如FeCl3、AlCl3、CuSO4常常会与电离平衡、水解平衡、盐类水解等相联系。
4．一些金属盐及金属的冶炼常与电解池、原电池相联系。
误区警示
1．忽视Fe元素的变价
铁是我们中学阶段系统学习的唯一变价金属，所以我们在推断题时，一定要注意这一特殊性质，如中，如果A是金属单质，则A、F分别可能为Fe、Cl2。
2．混淆溶液中的置换反应中单质的属性
单质X能从盐的溶液中置换出单质Y，我们很多同学错误认为单质X与Y要么都是金属、要么都是非金属。单质X与Y的物质属性可以是下列三种情况：①金属和金属，如Zn＋CuSO4===ZnSO4＋Cu；②非金属和非金属，如Cl2＋2NaBr===2NaCl＋Br2；③金属和非金属，如钠与盐溶液中的水反应2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑，所以以后我们在做题时不要忽视溶液中的水也可能参加反应。
3．在推断题中忽视一些特殊的反应
①金属与氧化物反应生成固体非金属单质的反应有2Mg＋CO22MgO＋C；②金属与氧化物反应生成金属单质的反应有2Al＋Fe2O32Fe＋Al2O3等铝热反应，在做推断题时，这常常是突破口。
4．定式思维错解
我们看到这样的转化关系，就认为X为氧气，这种思维方式考虑不全面，常犯错误，如、、等也符合上述转化关系。
1．(2012北京海淀期中，10)海洋约占地球表面积的71%，对其进行开发利用的部分流程如下图所示。下列说法不正确的是( )。
A．可用BaCl2溶液除去粗盐中的SO
B．从苦卤中提取Br2的反应的离子方程式为2Br－＋Cl2===2Cl－＋Br2
C．试剂1可以选用石灰乳
D．工业上，电解熔融Mg(OH)2冶炼金属镁
2．现有AlCl3、Ba(OH)2、NaHCO3和稀硝酸四种溶液，分别为如图所示M、X、Y、Z中的某一种，图中每条线段两端的物质可以发生化学反应。下列推断合理的是( )。
A．M一定是NaHCO3 B．Y可能是AlCl3
C．X一定是AlCl3 D．Z可能是HNO3
3．(2012湖南衡阳六校联考，17)已知X、Y、Z为单质，其他为化合物。其中Y为气体，G溶液呈黄色，E是不溶于水的酸性氧化物，能与氢氟酸反应，它们之间存在如下转化关系(部分产物已略去)。请回答下列问题：
(1)E的化学式是__________。
(2)M的水溶液俗称__________，它与D反应的化学方程式为______________________。
(3)写出A和D的稀溶液反应生成G的离子方程式______________________________。
(4)向含2 mol D的稀溶液中，逐渐加入X粉末至过量。假设生成的气体只有一种，则 n(Xm＋)的最大值为__________。
4．(2012广东广州一模，32)绿矾(FeSO4·7H2O)的一种综合利用工艺如下：
(1)绿矾与NH4HCO3在溶液中按物质的量之比1∶2反应，有CO2生成，反应的离子方程式为________________________________________________________________________。
(2)隔绝空气进行“焙烧”，铁元素的转化途径是FeCO3FeOFe，实际作还原剂的是CO。写出“焙烧”过程中各步反应的化学方程式____________________________。
(3)“除杂”步骤为：向母液中通入含臭氧的空气、调节pH、过滤，除去的杂质离子是________。
(4)母液“除杂”后，欲得到(NH4)2SO4粗产品，操作步骤依次为真空蒸发浓缩、冷却结晶、________。浓缩时若温度过高，产品中将混有NH4HSO4，运用化学平衡移动原理解释其原因________________________________________________________________________。
(5)绿矾的另一种综合利用方法是：绿矾脱水后在有氧条件下焙烧，FeSO4转化为Fe2O3和硫的氧化物。分析下表实验数据，为了提高SO3的含量，可采取的措施是_____________
________________________________________________________________________。
空气通入量/(L·s－1)
温度/℃
SO2含量/%
SO3含量/%
0.02
850
45.4
54.6
0.06
850
30.5
69.5
0.10
850
11.1
88.9
0.10
810
11.1
88.9
0.10
890
11.2
88.8
5．(2012北京海淀期末，18)蛇纹石可用于生产氢氧化镁，简要工艺流程如下：
Ⅰ.制取粗硫酸镁：用酸液浸泡蛇纹石矿粉，过滤；并在常温常压下结晶，制得粗硫酸镁(其中常含有少量Fe3＋、Al3＋、Fe2＋等杂质离子)。
Ⅱ.提纯粗硫酸镁：将粗硫酸镁在酸性条件下溶解，加入适量的0.1 mol·L－1 H2O2溶液，再调节溶液pH至7～8，并分离提纯。
Ⅲ.制取氢氧化镁：向步骤Ⅱ所得溶液中加入过量氨水。
已知：金属离子氢氧化物沉淀所需pH
Fe3＋
Al3＋
Fe2＋
Mg2＋
开始沉淀时
1.5
3.3
6.5
9.4
沉淀完全时
3.7
5.2
9.7
12.4
请回答：
(1)步骤Ⅱ中，可用于调节溶液pH至7～8的最佳试剂是____________(填字母序号)。
A．MgO B．Na2CO3 C．蒸馏水
(2)工业上，常通过测定使铁氰化钾(K3[Fe(CN)6])溶液不变色所需H2O2溶液的量来确定粗硫酸镁中Fe2＋的含量。已知，测定123 g粗硫酸镁样品所消耗的0.1 mol·L－1H2O2溶液的体积如下表所示。
平行测定数据
平均值
实验编号
1
2
3
4
消耗H2O2溶液的体积/mL
0.32
0.30
0.30
0.32
0.31
①Fe2＋与H2O2溶液反应的离子方程式为______________________________________。
②根据该表数据，可计算出123 g粗硫酸镁样品中含Fe2＋________mol。
(3)工业上常以Mg2＋的转化率为考察指标，确定步骤Ⅲ制备氢氧化镁工艺过程的适宜条件。其中，反应温度与Mg2＋转化率的关系如下图所示。
①步骤Ⅲ中制备氢氧化镁反应的离子方程式为_________________________________
________________________________________________________________________。
②根据图中所示50 ℃以前温度与Mg2＋转化率之间的关系，可判断此反应是________(填“吸热”或“放热”)反应。
③图中，温度升高至50 ℃以上Mg2＋转化率下降的可能原因是________________________________________________________________________。
④已知：Ksp[Mg(OH)2]＝5.6×10－12、Ksp[Ca(OH)2]＝4.7×10－6
若用石灰乳替代氨水，______(填“能”或“不能”)制得氢氧化镁，理由是________________________________________________________________________。
6．有一化合物X，其水溶液为浅绿色，可发生如下的转化关系(部分反应物、生成物已略)。其中，B、D、E、F均为无色气体，M、L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M反应可放出大量的热。
请回答下列问题：
(1)B的电子式为___________________________________________________________。
(2)画出元素M的原子结构示意图____________________________________________。
(3)物质X的化学式为______________________________________________________。
(4)电解混合液时阳极反应式为______________________________________________。
(5)按要求写出上述转化关系中有关反应的化学方程式：
①含有L元素的化合反应___________________________________________________。
②含有L元素的置换反应___________________________________________________。
(6)已知a g E气体在D中完全燃烧生成稳定的化合物时，放出b kJ的热量，写出E燃烧热的热化学方程式______________________________________________________________
________________________________________________________________________。
参考答案
命题调研·明晰考向
真题试做
1．答案：(1)Al C Na2O2
(2)2H2O＋2Na2O2===4NaOH＋O2↑、2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑
(3)CO2 CO
(4)Na2CO3
(5)2AlO＋CO2＋3H2O===2Al(OH)3↓＋CO
解析：由颜色及状态可知B为碳单质，C是H2O，D为Na2O2，与Na2O2反应的物质常见的是CO2、H2O，所以G为CO2、F为O2、K为Na2CO3；金属A与H2O、Na2O2反应可知A为Al、F为H2、溶液甲为NaAlO2。
2．答案：(1)SO2＋H2OH2SO3 2H2SO3＋O22H2SO4
(2)2OH－＋SO2===H2O＋SO
(3)①酸 HSO存在：HSOH＋＋SO和HSO＋H2OH2SO3＋OH－，HSO的电离程度强于水解程度 ②ab
(4)①HSO＋H2O－2e－===SO＋3H＋
②H＋在阴极得电子生成H2，溶液中c(H＋)降低，促使HSO电离生成SO，且Na＋进入阴极室，吸收液得以再生
解析：(1)酸雨形成的原因是二氧化硫与水反应生成亚硫酸，亚硫酸被空气中的氧气氧化为硫酸。(3)由表给数据n(SO)∶n(HSO)＝9∶91时，溶液pH＝6.2，所以亚硫酸钠溶液显酸性。亚硫酸钠溶液中存在两种趋势，电离趋势使溶液显酸性，水解趋势使溶液显碱性，溶液显酸性显而易见是电离趋势大于水解趋势的结果；由表给数据n(SO)∶n(HSO)＝1∶1时，溶液pH＝7.2，可知吸收液显中性时溶液中c(SO)＜c(HSO)，所以②中b项正确；依电荷守恒：c(Na＋)＋ c(H＋)＝ 2c(SO)＋c(HSO)＋c(OH－)及c(H＋)＝c(OH－)可判断a正确。(4)阳极发生氧化反应，所以HSO在阳极失去电子生成SO和H＋。应抓住电解再生的目的——把HSO变成SO分析。
精要例析·聚焦热点
热点例析
【例1】 答案：(1)B
(2)TiO2＋2C＋2Cl2TiCl4＋2CO(不配平或化学式错误不得分，不写高温条件扣分；下列写法同样得分：TiO2＋2CTi＋2CO↑、Ti＋2Cl2TiCl4，但只写一个0分)
(3)2NaCl(熔融)2Na＋Cl2↑(不配平或化学式错误不得分，不写通电条件扣分) 钠(写Na也得分)
(4)除去粗钛产品中剩余的少量钠，促进NaCl晶体析出(Cl－同离子效应)
解析：(1)所给性质只有沸点不同；(2)反应物为TiO2、C、Cl2，生成物为TiCl4、CO，依据化合价守恒可知Cl2、C计量数均为1，然后根据原子守恒配平其他物质TiO2＋C＋Cl2TiCl4＋CO，消去分母即可。
【例2】 答案：(1)离子键和共价键 1∶2 (2)O===C===O (3)④⑤⑥ (4)C＋2H2SO4(浓)CO2↑＋2SO2↑＋2H2O 1.204×1024 (5)2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2 (6)H＋＋HCO===CO2↑＋H2O
解析：B为SO2，W为Na2O2，与Na2O2反应的气体只能为CO2，W为Na2CO3、Y加热生成，可知Y为NaHCO3；X与碳酸氢钠反应生成CO2，可知X为酸——H2SO4；所以A为碳单质、X为浓硫酸。
【即时训练1】 答案：(1)bc (2)H2(g)＋1/2O2(g)===H2O(l) ΔH＝－285.8 kJ·mol－1
(3)2NO＋O22NO2 0.25 mol·(L·min)－1 4 mol·L－1
解析：红棕色气体D为NO2，由(2)可知A、乙、甲分别为H2O、H2、O2，所以C为NO，B为NH3；(2)2H2＋O2===2H2O，当有1 mol e－转移，有mol H2参加反应，所以1 mol H2参加反应，放出285.8 kJ的热量；(3)依据差量法进行计算(下划线为根据方程式求解得到的)：
2NO＋O22NO2 Δn
2 1 2 1
始态/mol: 4 3 0
反应/mol: 2 1 2 7－6
终态/mol: 2 2 2
O2的化学反应速率为，依据4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3可知生成4 mol HNO3。
【即时训练2】 C 解析：B可以是Al(OH)3或NaAlO2，D为盐酸，A选项正确；碱性气体是NH3，NH3→N2→NH3或NH3→NH→NH3，B选项正确；O2与Na反应生成Na2O2，Na做还原剂，Na2O2，与水反应生成O2，水既不是氧化剂，也不是还原剂，C选项错误；A可以是CH3COOH、Al(OH)3、CO2等均可以，所以D选项正确。
【例3】 答案：(1)3NO2＋H2O===2HNO3＋NO 1∶2
①CO＋H2OHCO＋OH－ ②Fe＋4H＋＋NO===Fe3＋＋NO↑＋2H2O
(2)Na、Na2O2或NaH 离子键和极性共价键 Al3＋＋3AlO＋6H2O===4Al(OH)3↓
(3)CO＋H2O(g)CO2＋H2
解析：(1)排除法能与水反应生成氧化物的只有NO2，B为HNO3，氧化剂NO2→NO化合价降低2、还原剂NO2→HNO3化合价升高1，据电荷守恒所以氧化剂和还原剂的物质的量之比为1∶2；①X是碱性盐溶液，且与HNO3反应生成气体的常见盐有Na2CO3、NaHCO3、Na2SO3，CO2分子中含有22个电子，且CO2与X反应可知X只能为Na2CO3；②X为金属单质时，X只能为变价金属铁；(2)与水反应生成的气体单质可能为H2、O2，A可能为Na、Na2O2，B一定为NaOH，向NaOH溶液中滴加X，先无沉淀然后有沉淀，滴加的为Al3＋；(3)B可能为H2、O2，依据转化关系可知B只能为O2，X为碳、C为CO2、D为CO。
【例4】 答案：(1)NH4Cl 3Cu＋2NO＋8H＋===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O
(2)NH3＋3Cl2===NCl3＋3HCl Cl2
(3)①0.05 L·mol－1 ②向左 ③bc
解析：(1)由“盐在常用锌锰干电池中做电解质”可知B为NH4Cl、C为NH3，Y在常温下为液态可知Y为H2O，D、E、F、X分别为NO、NO2、HNO3、O2；(2)水解反应是非氧化还原反应，有NCl3与水反应生成NH3 和HClO，可知NCl3中各元素的化合价为3，+++++
可知NH3与Cl2反应过程中Cl的化合价既升高又降低，既是还原剂又是氧化剂；(3)依据质量守恒可知方程式为2NO(g)＋2CO(g)N2(g)＋2CO2(g) ΔH＜0，利用“三部曲”求解：
2NO(g)＋2CO(g)N2(g)＋2CO2(g)
始态/(mol·L－1): 1.4 1.2 0 0
反应/(mol·L－1): 0.4 0.4 0.2 0.4
终态/(mol·L－1): 1.0 0.8 0.2 0.4
②时/(mol·L－1): 1.0 0.8＋0.8 0.2＋0.8 0.4
①K＝＝0.05 L·mol－1 ②＝＞K＝0.05，平衡左移；③由图像可知CO浓度逐渐增大，平衡左移导致。
创新模拟·预测演练
1．D 解析：Mg(OH)2受热分解，工业上，电解熔融MgCl2冶炼金属镁，D选项错误。
2．D 解析：两两混合，能与其他三种物质发生反应的有NaHCO3、Ba(OH)2，所以X可能为AlCl3或稀硝酸、同理Y可能为AlCl3或稀硝酸，所以只有D正确。
3．答案：(1)SiO2 (2)水玻璃 Na2SiO3＋2HNO3===H2SiO3↓＋2NaNO3 (3)3Fe3O4＋28H＋＋NO===9Fe3＋＋NO↑＋14H2O (4)0.75 mol
解析：此题的突破口为①“E是不溶于水的酸性氧化物，能与氢氟酸反应”可知E为SiO2，所以Y为O2，Z为Si，M、R分别为Na2SiO3、H2SiO3；②“G溶液呈黄色”可知G为Fe(NO3)3，X、A、D分别为Fe、Fe3O4、HNO3。(3)因为硝酸具有强氧化性，所以Fe3O4与硝酸反应生成的铁全部为三价铁。(4)当生成Fe2＋时，生成的n(Fe2＋)最大，依据方程式3Fe＋8HNO3===3Fe(NO3)2＋2NO↑＋4H2O可知n(Fe2＋)＝×2 mol。
4．答案：(1)Fe2＋＋2HCO===FeCO3↓＋CO2↑＋H2O
(2)FeCO3FeO＋CO2↑、CO2＋C2CO、FeO＋COFe＋CO2
(3)Fe2＋
(4)过滤 NH＋H2ONH3·H2O＋H＋，温度过高NH3挥发使平衡向右移动，溶液酸性增强生成NH4HSO4
(5)增大空气通入量
解析：(1)FeSO4与NH4HCO3反应生成FeCO3，可知参加反应的离子Fe2＋、HCO，依据电荷守恒及原子守恒即可推测其他产物；(2)注意信息“实际作还原剂的是CO”，所以此反应过程应该有CO生成；(3)母液中含有(NH4)2SO4，还有没有反应的NH4HCO3、FeSO4，根据除杂过程除去的应为Fe2＋；(5)表中所给的数据为温度和空气的通入量，温度对SO3的含量影响不大，所以应从空气的通入量角度回答。
5．答案：(1)A
(2)①2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O ②6.2×10－5
(3)①Mg2＋＋2NH3·H2O===Mg(OH)2↓＋2NH
②吸热
③温度过高时，氨水受热分解，浓度降低，Mg2＋转化率下降(其他合理答案均可)
④能 Mg(OH)2的溶度积小于Ca(OH)2，可发生沉淀的转化(其他合理答案均可)
解析：(1)B掺入了新的杂质、C对溶液pH几乎不影响，只有A选项符合；(2)n(H2O2)＝3.1×10－5mol，依据2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O可知n(Fe2＋)＝6.2×10－5mol。
6．答案：(1)
(3)(NH4)2Fe(SO4)2
(4)4OH－－4e－===O2↑＋2H2O
(5)4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3
Fe2O3＋2Al2Fe＋Al2O3
(6)H2(g)＋O2(g)===H2O(l) ΔH＝－ kJ·mol－1
解析：由颜色可知C为Fe(OH)3，A为Fe(OH)2、H为Fe2O3，由M、L为常见的金属单质，可知M、L分别为Al、Fe；X与NaOH反应生成气体B，B一定是NH3；在混合液中加入BaCl2溶液，可知含有SO，所以X为(NH4)2Fe(SO4)2，混合液为NaOH和Na2SO4溶液，电解生成H2、O2，D、E分别为O2、H2，F为NO，G为HNO3。
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