元素化合物与无机推断Word格式文档下载.docx
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⑸特征反应现象:
2.抓住特性:
很多物质表现出特殊的物理或化学性质,具有一些特征反应,或在反应中能产生特殊现象,以硫元素及其化合物为例:
S为淡黄色固体,H2S与O2、X2、Fe3+、SO2反应可产生淡黄色单质硫;
SO2可被Fe3+、X2氧化,也可使品红溶液褪色,这些特殊信息有助于确定题目的突破口。
又如:
A—
若A为化合物,则A必为无氧弱酸的铵盐或不稳定弱酸的铵盐:
(NH4)2S或NH4HS;
(NH4)2CO3或NH4HCO3;
(NH4)2SO3或NH4HSO3。
若A为单质则为铝。
受热分解产生2种或3种气体的反应:
(1)铵盐
(2)硝酸盐
与水反应产生气体
(1)单质
(2)化合物
强烈相互促进水解的物质:
3.利用转化:
无机物之间有一些重要的衍变关系,在物质之间按照一定规律反应时,会形成一定的特征的转化关系。
如:
⑴直线型转化:
金属
碱性氧化物
碱
盐
非金属
酸性氧化物
酸
①
②
③
④
⑵交叉型转化:
⑶三角形转化:
⑷无机框图中常用到催化剂的反应:
牢记一些重要的转化关系,在解题时可两相对照,寻找相似,确定范围。
同时,对一些典型的反应还需要从反应类型上加以总结。
如置换反应:
(1)金属→金属
(2)金属→非金属
(3)非金属→非金属
(4)非金属→金属
总结的过程中,要注意从不同的角度出发,如置换反应可以按以上的角度总结也可以按是否是同族间的置换总结。
4.应用数据:
物质转化时式量的变化、各元素含量、相对密度等数据都是解题的关键点,可综合物质结构、性质、相互转化关系进行推断,如CO→CO2,NO→NO2,SO2→SO3,转化时分子中都增加1个氧,式量变化均为16。
5.把握信息:
题目给予的新信息可与旧知识形成一个新的知识体系,题干中的“常见”、“过量”等字眼为推断限定了范围;
而反应条件、某些物质的频繁出现等隐含信息即是解题的重要突破口。
二、解推断题的一般方法
1.顺推法:
顺推是根据题设条件和转化关系方框图,从最初反应物入手,利用给定反应物的结构和性质特点,顺着转化关系往后推,从而解决问题。
例1.图1每一方框中的字母代表一种反应物或生成物:
附表 各物质的量
C D I
起始组成/mol 6 4 0
某时刻组成/mol 3 3 2
物质A跟B反应生成物E、F和G,物质C跟D反应生成物质I,某温下该反应起始和某时刻的反应混合物组成如附表所示。
请填写下列空白:
⑴物质H的分子式_______;
⑵反应①的化学方程式_______;
⑶反应②的化学方程式(须注明反应条件)是________。
分析:
本题首先给出饱和食盐水的电解,然后是电解产物间的作用。
最初条件意义清楚,故进行顺推。
饱和食盐水的电解产物是Cl2、H2、NaOH,其中两两反应可生成三种产物的是Cl2、NaOH中的一种,C为H2,又B、C作用生成H物质,则B为Cl2,A为NaOH,H为HCl。
又由表中数据推知C、D、I三种物质在方程式中的系数比为(6-3)∶(4-3)∶(2-0)=3∶1∶2,因C为H2,则D为N2,I为NH3。
答案:
⑴HCl;
⑵Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O;
⑶3H2+N2
2NH3
2.逆推法:
有的推断题,最初条件意义并不明确,但某一结果有较明确的含义,求解时,从这一结果入手,采用逆推模式,逆向逐层推理,可顺利达到解决问题的目的。
例2.某些金属氧化物跟熔融烧碱反应可生成盐,根据图2化学反应方框图填空:
(1)单质F是________;
(2)写出由E生成G的离子方程式(或化学方程式)_______;
(3)溶液I中所含金属离子是________;
(4)由C
E+F若改用浓酸,则不能选用的浓酸是(写分子式)________。
从题设最初条件看,其意义并不明确,但从转化关系方框图中的结果“红褐色沉淀G”可知,其含义明确,故从此入手运用逆推。
由红褐色沉淀G逆推可知溶液E中含Fe2+,再由E逆推知单质C为Fe,单质F为H2;
又由单质F(H2)逆推知单质B可为金属Al或Zn或者为非金属单质Si,另由溶液I加NH3·
H2O转化为沉淀J,J溶于强碱溶液,可确定单质B为Al,化合物A为铁的氧化物。
(1)H2;
(2)4Fe2++8NH3·
H2O+O2+2H2O===4Fe(OH)3↓+8NH
或Fe2++2NH3·
H2O====Fe(OH)2↓+2NH
;
4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3;
(3)Al3+和Na+;
(4)H2SO4或HNO3
3.假想验证法:
假设思维模式是由题设条件和转化关系图找出题目突破口,并对有关内容建立假设,然后将假设结果代入题中验证分析,由此可使问题得以解决。
假设模式的思维途径可表示为:
例3.下图①~
分别代表反应中的一种物质,请填空白:
(1)①、③、④的化学式分别是_______。
(2)⑧与⑨反应的化学方程式是________。
分析:
由题设条件“物质①受热分解得气体混合物”可判断①可能为浓HNO3或不稳定酸的铵盐等。
常见的不稳定酸的铵盐有NH4HCO3,(NH4)2CO3,NH4HSO3等。
假设①为NH4HCO3,则气体混合物将为NH3,CO2,H2O蒸气,代入题中可推知③为NH3,④为O2,②为CO2;
又由转化关系可推知⑥为NO,⑦为NO2,⑧为HNO3,⑨、⑩一种为MgO,一种为C,因⑧⑨反应生成三种产物,则⑨为C。
以上结果都是符合题意的,可见假设①为NH4HCO3是成立的。
同理(NH4)2CO3亦合题意。
⑴①——NH4HCO3[(NH4)2CO3];
③——NH3;
④——O2;
⑵C+4HNO3(浓)
2H2O+4NO2↑+CO2↑
三、参考练习
常温下,A是只含X和Y两种短周期元素的气体,X的原子序数小于Y,甲、乙分别是X、Y元素的单质,丙也是某元素的单质。
甲、乙、丙和B、C、D都是常见的物质,他们之间有如下的转化关系,请回答下列问题:
试回答下列问题:
⑴若气体A是纯净物,且X和Y的质量比为1:
3,则A的化学式是 (写化学式),它的分子构型是 ,键角是 。
⑵若气体A中X和Y的质量比大于1:
3,则气体A中肯定有 (写化学式)。
⑶若气体A的分子为线形结构,且Y和X的质量比在数值上等于Y的相对原子量,则A的化学式为 。
⑷写出化学式:
B C D 甲 。
⑸仅由X与丙所含元素可以形成两种化合物,它们的电子式分别为 和 。
⑹写出反应①②③中属于置换反应的化学方程式:
。
参考答案:
⑴A的化学式是:
CH4,分子构型是:
正四面体,键角是:
109°
28′
⑵H2
⑶C2H2
⑷B、CO2;
C、H2O;
D、CO;
甲:
H2
⑸
⑹
提示:
短周期元素形成的可燃物质有:
H2、CH4、C2H6、C2H4、C2H2、C3H8、C3H6、C3H4、C4H10、C4H8、C4H6、NH3(在纯O2中可燃)、CO、H2S、PH3(不稳定,可不考虑)。
⑴上面的纯净物中符合质量比的只不CH4,可用A为CH4验证,则X为H,甲为H2,Y为C(碳元素),乙为C单质,从上图分析知:
丙为O2,B应该为CO2,产物C为H2O。
⑵要使A中X和Y的质量比大于1∶3,即增加H元素含量,只有加入H2,所以肯定有H2。
⑶从上知,符合的只有C2H2。
⑷结合⑴做答。
⑸即H与O形成H2O和H2O2。
⑹只有③中反应物为单质乙与化合物C,生成物为单质甲和化合物D,符合置换反应定义
1.(2010·
全国卷Ⅰ)(15分)有A、B、C、D、E和F六瓶无色溶液,它们都是中学化学中常用的无机试剂.纯E为无色油状液体;
B、C、D和F是盐溶液,且它们的阴离子均不同.现进行如下实验:
①A有刺激性气味,用蘸有浓盐酸的玻璃棒接近A时产生白色烟雾;
②将A分别加入其他五种溶液中,只有D、F中有沉淀生成;
继续加入过量A时,D中沉淀无变化,F中沉淀完全溶解;
③将B分别加入C、D、E、F中,C、D、F中产生沉淀,E中有无色、无味气体逸出;
④将C分别加入D、E、F中,均有沉淀生成,再加入稀HNO3,沉淀均不溶.
根据上述实验信息,请回答下列问题:
(1)能确定的溶液是(写出溶液标号与相应溶质的化学式):
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________;
(2)不能确定的溶液,写出其标号、溶质可能的化学式及进一步鉴别的方法:
________________________________________________________________________.
解析:
本题主要考查物质的推断,意在考查考生的逻辑推理能力.由A有刺激性气味,且与浓盐酸靠近有白雾,说明A为浓氨水.而F能溶于过量的氨水,说明其为AgNO3溶液.纯E为油状液体,故E为H2SO4.由C与E(H2SO4)和F(AgNO3)要产生不溶于硝酸的沉淀故其为BaCl2或BaBr2等.B与H2SO4反应生成无色无味的气体,说明其含CO
,但阳离子不能确定.故可以确定的是:
A为浓氨水,F为AgNO3溶液,E为H2SO4.
答案:
(1)A:
NH3,E:
H2SO4,F:
AgNO3,C:
BaCl2
(若C作为不能确定的溶液,进一步鉴别的方法合理,同样给分)
(2)B Na2CO3或K2CO3 用铂丝蘸取少量B,在氧化焰中灼烧,若焰色呈黄色则B为Na2CO3溶液;
若透过蓝色钴玻璃观察焰色呈紫色,则B为K2CO3溶液
D Al2(SO4)3或MgSO4 取少量D,向其中滴加NaOH溶液有沉淀生成,继续加过量NaOH溶液,若沉淀溶解,则D为Al2(SO4)3溶液,若沉淀不溶,则D为MgSO4溶液
2.(10·
北京)(14分)由短周期元素组成的化合物X是某抗酸药的有效成分.甲同学欲探究X的组成.查阅资料:
①由短周期元素组成的抗酸药的有效成分有碳酸氢钠、碳酸镁、氢氧化铝、硅酸镁铝、磷酸铝、碱式碳酸镁铝.
②Al3+在pH=5.0时沉淀完全;
Mg2+在pH=8.8时开始沉淀,在pH=11.4时沉淀完全.
实验过程:
Ⅰ.向化合物X粉末中加入过量盐酸,产生气体A,得到无色溶液.
Ⅱ.用铂丝蘸取少量Ⅰ中所得的溶液,在火焰上灼烧,无黄色火焰.
Ⅲ.向Ⅰ中所得的溶液中滴加氨水,调节pH至5~6,产生白色沉淀B,过滤.
Ⅳ.向沉淀B中加过量NaOH溶液,沉淀全部溶解.
Ⅴ.向Ⅲ中得到的滤液中滴加NaOH溶液,调节pH至12,得到白色沉淀C.
(1)Ⅰ中气体A可使澄清石灰水变浑浊,A的化学式是________.
(2)由Ⅰ、Ⅱ判断X一定不含有的元素是磷、________.
(3)Ⅲ中生成B的离子方程式是
(4)Ⅳ中B溶解的离子方程式是
(5)沉淀C的化学式是________.
(6)若上述n(A)∶n(B)∶n(C)=1∶1∶3,则X的化学式是________.
本题考查抗酸药成分的探究实验.
(1)Ⅰ中气体A可使澄清石灰水变浑浊,结合抗酸药的有效成分,知该气体为CO2.
(2)根据Ⅰ知,X中一定不含Si元素,因为硅酸盐中加入过量盐酸,会产生硅酸沉淀;
根据Ⅱ知,X中一定不含Na元素,因为Na的焰色为黄色.(3)根据题给信息知Ⅲ中调节pH至5~6时生成的白色沉淀为Al(OH)3.(4)Ⅳ中加入过量NaOH溶液,沉淀B完全溶解,离子方程式为:
Al(OH)3+OH-===AlO
+2H2O.(5)V中加入NaOH溶液调节pH至12,有白色沉淀产生,则沉淀C为Mg(OH)2.(6)由于n(CO2)∶n[Al(OH)3]∶n[Mg(OH)2]=1∶1∶3,则CO
、Al3+、Mg2+的物质的量之比为1∶1∶3,结合电荷守恒,则CO
、Al3+、Mg2+、OH-的物质的量之比为1∶1∶3∶7,故X为Mg3Al(OH)7CO3.
(1)CO2
(2)钠和硅
(3)Al3++3NH3·
H2O===Al(OH)3↓+3NH
(4)Al(OH)3+OH-===AlO
+2H2O
(5)Mg(OH)2
(6)Mg3Al(OH)7CO3
3.(2010·
四川)(15分)短周期元素形成
的常见非金属固体单质A与常见金属单质B,在加热条件下反应生成化合物C,C与水反应生成白色沉淀D和气体E,D既能溶于强酸,也能溶于强碱.E在足量空气中燃烧产生刺激性气体G,G在大气中能导致酸雨的形成.E被足量氢氧化钠溶液吸收得到无色溶液F.溶液F在空气中长期放置发生反应,生成物之一为H.H与过氧化钠的结构和化学性质相似,其溶液显黄色.
请回答下列问题:
(1)组成单质A的元素位于周期表中第________周期,第________族.
(2)B与氢氧化钠溶液反应的化学方程式为:
________________________.
(3)G与氯酸钠在酸性条件下反应可生成消毒杀菌剂二氧化氯.该反应的氧化产物为__________,当生成2mol二氧化氯时,转移电子______
__mol.
(4)溶液F在空气中长期放置生成H的化学反应方程式为:
(5)H的溶液与稀硫酸反应产生的现象为
________________________________________________________________________.
本题主要考查元素化合物知识,意在考查考生的分析推断能力.该题的推断突破口是D和G,易推知D为Al(OH)3;
由G能导致酸雨的形成可知G为SO2,故E为H2S;
可推出C为Al2S3,A、B分别为S、Al,F为Na2S,H为Na2S2.
(1)S元素位于第三周期,第ⅥA族.
(2)B为Al,铝与氢氧化钠溶液反应生成NaAlO2和H2.(3)G为SO2,可以被氯酸钠氧化为硫酸钠;
反应中氯的化合价由+5降低为+4,故生成2mol二氧化氯时,转移的电子数为2mol.(4)Na2S溶液在空气中长期放置,被氧气氧化为Na2S2.(5)Na2S2中S显-1价,在稀硫酸中发生歧化反应,生成H2S和S.
(1)三 ⅥA
(2)2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑
(3)硫酸钠(Na2SO4) 2
(4)4Na2S+O2+2H2O===4NaOH+2Na2S2
(或2Na2S+O2+2H2O===4NaOH+2S,Na2S+S===Na2S2)
(5)溶液由黄色变为无色,产生浅黄色沉淀和(臭鸡蛋气味的)气体
1、(2009宁夏)27.(15分)
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_____________。
【答案】
(1)AlCH2ONa2O2
(2)2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑
(3)CO2CO
(4)Na2CO3
(5)CO2+AlO2-+OH-+=CO32-+Al(OH)3↓
【解析】由题干条件及图表提示,不难判断A、B、C、D代表的物质分别为Al、C、H2O、Na2O2。
由于反应①中的C、D均过量,所以溶液甲是氢氧化钠和偏铝酸钠混合溶液,由于B和F反应且B与F物质的量之比为4∶3,故F为氧气,G能与过氧化钠反应,因此它为二氧化碳,则H为一氧化碳,K溶于水形成溶液乙是碳酸钠溶液,所以第五问的离子方程式应写成碳酸根离子,而不是碳酸氢根离子。
2、(2009浙江)26.(14分)各物质之间的转换关系如下图,部分生成物省略。
C、D是由X、Y、Z中两种元素组成的化合物,X、Y、Z的原子序数依次增大,在周期表中X的原子半径最小,Y、Z原子的外层电子数之和为10。
D为无色非可燃性气体,G为黄绿色单质气体,J、M为金属,I有漂白作用,反应①常用于制作印刷电路板。
(1)写出A的化学式,C的电子式。
(2)比较Y与Z的原子半径大小>
(填写元素符号)。
(3)写出反应②的化学方程式(有机物用结构简式表示),举出该反应的一个应用实例。
(4)已知F溶于稀硝酸,溶液变成蓝色,并放出无色气体。
请写出该反应的化学方程式。
(5)研究表明:
气体D在一定条件下可被还原为晶莹透明的晶体N,其结构中原子的排列为正四面体,请写出N及其2种同素异形体的名称、、。
(1)Cu2(OH)2CO3[Cu(OH)2·
CuCO3]或CuCO3
(2)C>
O
(3)CH2OH(CHOH)4CHO+2Cu(OH)2
CH2OH(CHOH)4COOH+Cu2O↓+2H2O
医学上可用这个反应检验尿液中的葡萄糖。
(4)3Cu2O+14HNO3
6Cu(NO3)2+2NO↑+7H2O
(5)金刚石、石墨、富勒烯(C60)或碳纳米管等。
【解析】从反应图中寻找突破口,E与葡葡糖生成红色沉淀F,则E应为Cu(OH)2,而B为Cu2+,反应
为印刷电路板,L为棕黄色溶液,由此可推出:
M应为Cu,L为FeCl3。
G为黄绿色气体,则为Cl2,K为浅绿色,则为Fe2+溶液。
X的原子半径最小,则为H,D为非可燃性气体,可推为CO2,C和O的最外层电子之和刚好为10。
C为H、C、O中的两种组成的化合物,且可以与Cl2反应,故应为H2O,生成H为HCl,I为HClO(具有漂白性),HCl与J(Fe)可生成FeCl2溶液。
(1)A+HCl
Cu2++H2O+CO2,由元素守恒可知,A可以CuCO3或碱式碳酸铜均可。
(2)Y为C,Z为N,两者位于同一周期,前者的半径大,即C>
N。
(3)葡萄糖含有醛基,可以与Cu(OH)2生成砖红色沉淀。
(4)F为Cu2O,与HNO3反应,生成Cu(NO3)2,且生成无色气体,应为NO,然后根据得失电子守恒配平即可。
(5)CO2可以还原成正四面体结构的晶体N,即化合价降低,显然生成C,应为金刚石。
它的同素异形体必须为含碳的单质。
3、(2009四川)27.(15分)
已知A-O分别代表一种物质,它们之间的转化关系如下图所示(反应条件略去)。
A、B、H分别是由短周期元素组成的单质。
B与冷水缓慢反应,与沸水迅速反应,放出氢气。
D是一种离子化合物,其阴阳离子的个数比为2:
3,且能与水反就应得到两种碱。
C为淡黄色固体化合物,O能与G的水溶液反应生成蓝色沉淀。
组成B单质的元素位于周期表第______________周期,第_______________族。
化合物C的电子式为__________________________________。
J
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