无机框图推断题的解题思路与技巧.docx
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无机框图推断题的解题思路与技巧
无机框图推断题的解题思路与技巧
2010-05-2609:
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框图题是推断题的一种表现形式,是浓缩了的元素及其化合物和有机物知识的信息图,由于此类题融元素化合物知识与基本概念、基础理论于一体,将分散的知识点连成线,织成网,可有效地考查学生的综合应用能力,又与化学学科结合紧密,具有极强的学科特色,题材广,可考查内容多,容易控制卷面难度,因而成了高考命题中的一种十分重要的命题形式。
无机框图题能否顺利过关,是高考能否取得理想成绩的重要一环。
下面结合典型的无机框图推断题,探讨解决这类题目的解题思路与技巧。
一、无机框图推断题的求解步骤
解答无机框图推断题的一般思路和方法:
框图题由于题目字数少,题意及所供信息新且简洁,因此审题就显得尤为重要。
其解题过程往往分为三步:
(1)读审——仔细读题,审清题意。
读题,包括阅读求解要求。
求解要求,往往亦能给考生以重要的启示,这点不能忽视。
“读审”是解题的基础。
(2)找析——找准“题眼”,即找准解题的突破口然后联系新信息及所学旧知识,应用正逆向思维、发散收敛思维、横向纵向思维等多种思维方式,进行综合分析、推理。
“找析”是解题的关键。
(3)解答——看清要求,认真解答,“解答”是解题的落脚点。
二、寻求解题“突破口”的途径
找到解题的突破口,便是解题成功的一半。
可从下列途径去寻找突破口,即要归纳一些重要的转化规律。
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,会形成一定特征的转化关系,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。
Ⅰ.三角转化及其他重要的转化关系
重要的非金属单质及其化合物之间的关系 重要的金属单质及其化合物之间的关系
Ⅱ.受热分解产生2种以上气体的反应
Ⅲ.特征网络
例:
如果A能发生下列变化:
则A一定是弱酸的铵盐:
(NH4)2CO3或NH4HCO3;(NH4)2S或NH4HS;(NH4)2SO3或NH4HSO3等。
Ⅳ.特征现象:
(1)焰色反应:
Na+(黄色)、K+(紫色);
(2)使品红溶液褪色的气体:
SO2(加热后又恢复红色)、Cl2(加热后不恢复红色)
(3)特殊颜色:
有色溶液:
Fe2+(浅绿色)、Fe3+(黄色)、Cu2+(蓝色)、MnO4-(紫色);
有色固体:
红色(Cu,Cu2O,Fe2O3等);红褐色[Fe(OH)3];蓝色[Cu(OH)2];黑色(CuO,FeO,FeS,CuS,Ag2S,PbS等);浅黄色(S或Na2O2或AgBr);黄色(AgI);白色[Mg(OH)2、Al(OH)3(胶状)、CaCO3,BaSO4,AgCl等]
有色气体:
Cl2(黄绿色);溴蒸气(红棕色);NO2(红棕色)
(4)特殊变化:
如①Fe2+:
加碱能产生沉淀且由白→灰绿→红褐色的离子;②NH3:
唯一能使酚酞变红的气体;③Fe3+:
遇SCN-得血红溶液的离子;遇酚氧离子(C6H5O-)得紫色溶液的离子。
(5)特殊性质:
如,既不溶于水也不溶于稀硝酸的有色物质——AgCl,BaSO4(白色);AgBr(浅黄色);AgI(黄色)等。
Ⅴ.其他特色反应:
Ⅵ.其他反应特征:
常见的无色液体往往指的是水,生活中最常用的金属是铁,此外铝铜也是生活中用得较多的金属;此外可以将电解的产物加以归类:
三种产物其中有两种是气体的是NaCl型;只能得一种气体和其它两种产物的是CuSO4、AgNO3型;只能得两种气体的是NaNO3、Na2SO4、NaOH、H2SO4型;能得两种产物的是ZnCl2型。
高温煅烧而且是用于工业制备的常常是:
CaCO3=CaO+CO2、4FeS2+11O2=2Fe2O3+8SO2;高温下用于工业制备的反应还有:
CaO+C高温下制CaC2;Na2CO3、CaCO3高温下与SiO2反应制玻璃等等。
上述一些信息与反应都是在解无机推断题时常常必须注意的信息,也是解题的突破口。
三、典例剖析
例1.根据下面的反应关系图填空
(1)C是 ,D是 ,G是 。
(填化学式)
(2)写出下列反应的离子方程式:
B+浓盐酸:
;
G+NaOH溶液:
。
(3)单质C不能跟冷浓HNO3反应的原因是 。
解析:
由于单质C不与冷的浓HNO3反应,可知C可能为Fe或Al,又由氧化物A
C,知C一定为Al。
而M与E溶解作用得到沉淀G,G可与NaOH及稀HCl反应,故G应为Al(OH)3。
由于单质D与Al作用生成化合物M,则D应为非金属单质,由氧化物B在加热条件下与浓盐酸反应生成D知氧化物B应为MnO2,故D为Cl2、M为AlCl3、N为NaAlO2。
点评:
解答框图题的思路是根据题目中的信息,联想课本知识,找出解题的“突破口”。
本题中的突破口较多,电解熔融的氧化物教材上只有Al2O3,与盐酸反应生成单质的氧化物也优先考虑MnO2。
此外C不与冷浓HNO3反应,G溶于NaOH溶液均是突破口。
例2.下图是部分短周期元素的单质及其化合物的转化关系图(有关反应的条件及生成的H2O已略去),已知:
(a)A、B、C、D是非金属单质,其中B、C、D在常温常压下是气体。
(b)反应①②是化工生产中的重要反应。
(c)化合物E是形成酸雨的污染物之一,化合物K是常用的氮肥。
(d)化合物L具有漂白性,可由Cl2与NaOH溶液反应而制得。
(e)化合物J由两种元素组成,其相对分子质量为32。
请按要求填空:
(1)反应③的化学方程式 。
(2)C的结构式 ;H的化学式 。
(3)L的溶液与化合物E反应的离子方程式 。
(4)化合物J的化学式 。
答案:
(1)2NH3+H2SO4
(NH4)2SO4
(2)N≡N、(NH4)2SO3或NH4HSO3
(3)ClO-+SO2+2OH-
Cl-+SO42-+H2O (4)N2H4
解析:
形成酸雨的化学物质一般是NOx和SO2,根据H+H2SO4→E+K可知E为SO2,又K是一种氮肥,故K为(NH4)2SO4,H可能为(NH4)2SO3或NH4HSO3;又由F+H2SO4→K(化合反应)知F为NH3;由(d)知L为NaClO,由NH3+NaClO→I+J(两种元素:
Mr=32)且J+B→C,知I为NaCl,J应为N2H4,B为O2,C为N2,A为S,D为H2。
NH3被ClO-氧化得J,J与O2反应得N2,其相对分子质量为32,且只有两种元素组成,可推出为N2H4。
例3.下图是无机物A~M在一定条件下的转化关系(部分产物及反应条件未列出)。
其中,I是由第三周期元素组成的单质中熔点最高的金属,K是一种红棕色气体。
请填写下列空白:
(1)在周期表中,组成单质G的元素位于第 周期第 族。
(2)在反应⑦中氧化剂与还原剂的物质的量之比为 。
(3)在反应②③⑥⑨中,既属于化合反应又属于非氧化还原反应的是 (填写序号)。
(4)反应④的离子方程式是 。
(5)将化合物D与KNO3、KOH共融,可制
得一种“绿色”环保高效净水剂K2FeO4(高铁酸钾),同时还生成KNO2和H2O。
该反应的化学方程式是 。
答案:
(1)四(或4) Ⅷ
(2)1:
2 (3)③
(4)3Fe2++NO3-+4H+
3Fe3++NO↑+2H2O
(5)Fe2O3+3KNO3+4KOH
2K2FeO4+3KNO2+2H2O
解析:
解推断题的关键是“特殊”“关系”。
K是一种可由氧气与L反应而得到的红棕色气体,可推知K是NO2,继而推出J溶液为硝酸溶液。
由FeS2
A
B
C的溶液,可推出:
A为SO2,B为SO3,C为H2SO4。
由FeS2+O2→A(SO2)+D,可知D为Fe的氧化物。
由
,可推出:
E为Fe(OH)3,D为Fe2O3。
结合I为第三周期元素组成的单质中熔点最高的金属,可知I为金属铝。
2Al+Fe2O3
2Fe+Al2O3,而G与HNO3生成NO及M溶液,则G为金属铁,H为Al2O3,M可能为Fe(NO3)2或Fe(NO3)3。
由于M能与C溶液(H2SO4)反应,由M只能为Fe(NO2)2。
综上所述:
A为SO2,B为SO3,C为H2SO4,D为Fe2O3,E为Fe(OH)3,F的溶液为Fe2(SO4)3与Fe(NO3)3的混合溶液,G为Fe,H为Al2O3,I为Al,J为HNO3,K为NO2,L为NO,M为Fe(NO3)2。
例4.材料科学是近年来与化学有关的科学研究的热点,某新型无机非金属材料K由两种非金属元素组成,它是一种超硬物质,具有耐磨、耐腐蚀、抗冷热冲击、抗氧化等特性。
它是以中学化学中的常见物质为原料来生产的。
图中所示为其生产过程,已知G、F、H均为难溶于水的白色沉淀;图中除D、K(均含A元素)外均为中学化学常见物质。
请回答下列问题:
(1)指出K所属的晶体类型 ,K晶体中A原子周围化学键的键角均相等,则其键角为 。
(2)写出化学式:
单质B ,化合物F 。
(3)写出反应③的化学方程式:
。
(4)含A元素的化合物中有一大类化合物,结构独特,兼备无机材料和有机材料双重性能,有耐温、电绝缘性好、难燃、憎水、耐腐蚀等特性,广泛用于航空航天、电子电气、建筑、运输等行业,用于密封、粘合、润滑、涂层、表面活性、防水、防潮……已为现代社会不可替代的新材料。
这类材料在分子结构上的特点是 和 。
根据新型无机非金属材料K是一种超硬物质,具有耐磨、耐腐蚀、抗冷热冲击、抗氧化等特性判断K为原子晶体。
题目突破口是探究C的组成:
因为C水解得到E和F,E用HNO3酸化过的AgNO3溶液处理得到白色沉淀,首先得知G为AgCl,再逆推E为HCl;再据特征性质和F
H
I
F转化关系,推知F为H2SiO3(或H4SiO4)。
这样很自然推知C为SiCl2。
依此类推SiCl4氨解与水解类似,则C氨解得到的D为Si(NH2)4。
最后根据D在隔绝空气条件下高温分解得K(K由两种非金属元素组成),推知原子晶体K为Si3N4。
根据晶体硅的结构,再根据“K晶体中A原子周围化学键的键角均相等”的信息,推得其键角为109°28’。
第⑷问含A元素的化合物中有一大类化合物,结构独特,兼备无机材料和有机材料双得性能,因为结构决定性质,性质反映结构,则这类材料在分子结构上的特点表现在无机上具有Si-O键(很难破坏);在有机上表现为与硅相连的是烃基。
(1)原子晶体 109°28’
(2)Cl2 H2SiO3(或H4SiO4)
(3)3Si(NH2)4
Si3N4+4N2+12H2
(4)具有Si-O键 与硅相连的烃基
反思:
解元素化合物推断题关键是找出题目中的题眼。
一般可从以下方面找出题目的题眼:
①结合元素性质找题眼:
根据框图中的特征性质找出主要考查的元素,列出含该元素的重要物质。
如酸、碱、盐、氧化物、氢化物等等,再结合框图间的转化关系推出物质间的重要反应。
②结合转化关系找题眼:
在无机框图题中,最活跃的物质是气体,气体物质只含非金属元素,通常是非金属元素的单质、氢化物、氧化物。
在一定条件下存在相互转化关系,从这些转化关系上找出题目的题眼。
③结合反应规律找题眼:
根据强酸制弱酸、强碱制弱碱、难挥发物制易挥发物、强氧化剂制弱氧化剂、强还原剂制弱还原剂等反应规律,结合框图中的已知物质可推出未知物质性质。
④结合反应特征找题眼:
某些反应具有特定的反应条件,在解题时利用这些条件,如反应物的浓稀、反应物的用量、反应所需的温度、是否用催化剂等等可以辨认出框图中的所发生的反应。
可利用这些特征无机反应作为元素及其化合物推断题的突破口
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- 无机 框图 推断 解题 思路 技巧