《浙江省选考化学培优“题对题”提分狂练》题型18：物质推断与实验基础(解析版)

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2021 届浙江省选考化学培优“题对题”提分狂练

题型 18：物质推断与实验基础

1． I．X由四种常见元素组成的化合物，其中一种是氢元素，其摩尔质量小于 200g·mol-1。某学习小

组进行了如下实验：

已知：气体 A在标况下的密度为 0.714g·L-1，A完全燃烧的气体产物 E能使澄清石灰水变浑浊，沉淀

D是混合物。

请回答：

(1)气体 E的结构式__________，沉淀 D是___________(写化学式)，X的化学式______。

(2)写出化合物 X与足量盐酸反应的化学方程式__________________________。

II．纯净的氮化镁(Mg3N2)是淡黄色固体，热稳定性较好，遇水极易发生反应。某同学初步设计了如

图实验装置制备氮化镁(夹持及加热仪器没有画出)。

已知：Mg+2NH3Mg(NH2)2+H2↑。

请回答：

(1)写出 A中反应的化学方程式______________________________________。

(2)下列说法不正确的是____________________。

A．为了得到纯净的氮化镁，实验前需要排除装置中的空气

B．装置 B起到了缓冲、安全的作用

C．装置 C只吸收水，避免镁和水反应产生副产物

D．将装置 B、C简化成装有碱石灰的 U型管，也能达到实验目的

E.实验后，取 D中固体加少量水，能生成使湿润的蓝色石蕊试纸变红的气体

【答案】I. (1)O=C=O AgCl 和AgI CH3MgI

(2)2CH3MgI+2HC=2CH4↑+MgI2+MgCl2

II． (1) 2NH3+3CuO N2+3H2O+Cu (2)CDE

【解析】I. (1)已知：X由四种常见元素组成的化合物，流程图中知 X与过量盐酸反应生成气体 A，A

在标况下的密度为 0.714g·L-1，则其摩尔质量 M=22.4L/mol 0.714g·L-1=16g·mol -1，A完全燃烧的气体产物

E能使澄清石灰水变浑浊，E为二氧化碳，A为甲烷，则 3.32gX 中含 0.02mol 即0.24g 碳原子，溶液 B均分

为二等份，其中一份加足量氢氧化钠溶液得白色沉淀 C，则 C为氢氧化镁，0.58g 氢氧化镁为 0.01mol，故

一份 B溶液含 0.01molMgCl2，按元素守恒，则 3.32gX 中含 0.02mol 即0.48g 镁元素，另一份 B溶液中加足

量硝酸银溶液，得到沉淀 D，沉淀 D是混合物，其中必有 0.2 molAgCl，其质量为 2.87g，则 5.22g-

2.87g=2.35g 为X中另一种元素与银离子产生的沉淀，假如该沉淀是 AgBr，则为 0.0125molAgBr，则原 X

中含 0.025molBr，质量为 2g，则剩余氢元素为 3.32g-0.24g-0.48-2g=0.6g，则氢原子的物质的量为 0.6mol，

则所含原子数目比为 C：Mg：Br：H=0.02：0.02：0.025：0.6=1：1：1.25：30，得到的化学式不合理，假

设不成立，舍弃；假如该沉淀是 AgI，2.35g 则为 0.01molAgI，则原 X中含 0.02mol 碘元素，质量为

2.54g，则剩余氢元素为 3.32g-0.24g-0.48-2.54g=0.06g，则氢原子的物质的量为 0.06mol，则所含原子数目比

为C：Mg：I：H=0.02：0.02：0.02：0.06=1：1：1：3，得到的最简式为 CH3MgI；最简式式量为 166，X

摩尔质量小于 200g·mol-1，则 X的化学式为 CH3MgI；故气体 E的结构式为 O=C=O，沉淀 D是AgCl 和

AgI，X的化学式为 CH3MgI；(2)化合物 X与足量盐酸反应生成 CH4、MgI2和MgCl2，化学方程式为

2CH3MgI+2HCl=2CH4↑+MgI2+MgCl2。

II． (1) A 中氨气和氧化铜在加热下发生反应生成铜、氮气和水，反应的化学方程式为：2NH3+3CuO

N2+3H2O+Cu；(2) A 项，为了得到纯净的氮化镁，实验前需要排除装置中的空气，防止氮气、二氧化碳

和镁反应，A正确；B项，装置 B起到了缓冲、安全的作用，防止液体倒吸，B正确；C项，装置 C吸收

水，避免镁和水反应产生副产物，也吸收未反应的氨气，防止镁和氨气反应，C错误；D项，将装置 B、C

简化成装有碱石灰的 U型管，不能达到实验目的，因为碱石灰不能吸收氨气，D错误；E项，实验后，取

D中固体加少量水，能生成使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体；故说法不正确的是 CDE。

2．Ⅰ．含三种元素的化合物 X是一种高效的消毒剂。为探究 X的组成与性质，设计并完成以下实验：

(1)化合物 X所含的金属元素为_________________。

(2)写出化合物 X溶于水中反应的化学方程式____________________________。

(3)若向化合物 X加水溶解后的烧杯中通入氯气，亦可生成少量 X，其中的离子方程式为_____________

_______________________。

Ⅱ．某学习小组按如图装置探究 NaHCO3和Na2O2的性质，请完成下列问题：

(1)实验设计过程中，有小组成员对反应结束时，如何停止停止加热产生了分歧，出现多种不同的意见：

有人认为要先停止加热，再将E中导管移出水面；也有人认为应先将E中导管移出水面，再停止加热……，

请帮助小组成员完成这方面的实验设计： _________________________。

(2)小组同学撰写实验报告时，认为该实验对 NaHCO3的分解产物和 Na2O2的性质探究不够充分，于是

临时将装置 B、D互换位置后进行了补充实验，分析该补充实验是否符合实验探究目的并说明原因：_____

___________________________。

【答案】Ⅰ．(1)Fe、K (2)4K2FeO4＋10H2O =4Fe(OH)3↓＋3O2↑＋8KOH

(3)3Cl2 + 2Fe(OH)3 + 10OH－= 2FeO42-+6Cl－+8H2O

Ⅱ．(1)在反应结束后，先断开装置 A和B之间的导管连接，再停止加热，以防 B中的浓硫酸倒吸进入

A中试管，引起试管爆裂

(2)不合理，装置 B与D互换位置后，实现了对 Na2O2与水的反应的探究，但经过水溶液的气体会混入

水蒸气，因此对NaHCO3分解产物中的水蒸气验证不够严谨。

【解析】Ⅰ．化合物 X加水溶解，得无色气体可令带火星的木条复燃，则为氧气，得到红褐色沉淀为

氢氧化铁，洗涤充分灼烧得到红棕色粉末为氧化铁，质量为 2.40g，则 n(Fe2O3)=

=0.015mol，n[Fe(OH)3]=0.03mol，同时还得到碱溶液，碱溶液加入150mL0.6mol/L 稀硫酸后再加入

6.72gKOH 固体，得到只含一种溶质的中性溶液，则为硫酸钾溶液，可推知碱溶液中 n(KOH)=2 0.15L

0.6mol/L- =0.06mol，化合物 X含三种元素，则所含 O元素的物质的量为 n(O)=

=0.12mol，故 n(K) ：n(Fe)：n(O)=0.06mol：

0.03mol：0.12mol=2：1：4，故 X为K2FeO4。(1)化合物 X为K2FeO4，所含的金属元素为 Fe、K；(2)化合

物X溶于水中，反应生成氢氧化铁、氢氧化钾和氧气，反应的化学方程式为 4K2FeO4＋10H2O =4Fe(OH)3↓

＋3O2↑＋8KOH；(3)若向化合物 X加水溶解后的烧杯中通入氯气，氯气将氢氧化铁氧化生成高铁酸钾，亦

可生成少量 X，反应的离子方程式为 3Cl2 + 2Fe(OH)3 + 10OH－= 2FeO42-+6Cl－+8H2O。

Ⅱ．加热 NaHCO3固体，产生的气体通过浓硫酸干燥，再与Na2O2作用，产生的物质通过氢氧化钠处理，

最后利用排水法收集所得气体，进行探究 NaHCO3和Na2O2的性质。(1)在反应结束后，先断开装置 A和B

之间的导管连接，再停止加热，以防 B中的浓硫酸倒吸进入A中试管，引起试管爆裂；(2)装置 B与D互

换位置后，实现了对 Na2O2与水的反应的探究，但经过水溶液的气体会混入水蒸气，因此对NaHCO3分解

产物中的水蒸气验证不够严谨，因此临时将装置 B、D互换位置后进行了补充实验不合理。

3．I．为探究某盐 X ( 含五种元素)的组成和性质，设计并完成如下实验：

已知：气体 F能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。请回答：

(l)X 含有的元素有 O、H、_____( 用元素符号表示)， X 的化学式为_____。

(2)写出气体 F 与黑色固体 C 在一定条件下发生的氧化还原反应，产物中有一气体单质：__________

_____。

II．某学习小组设计制取 SO2并验证其部分性质的实验装置如图(夹持装置省略)：

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