高考化学专题无机框图推断与元素推断技巧总结.docx

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高考化学专题无机框图推断与元素推断技巧总结

复习专题:

无机框图推断与元素推断技巧

【考点回顾】

　　一、解推断题的一般思维策略

　　1．立足基础：

　　框图题重点考察元素及化合物的基础知识，立足于中学阶段常见物质与反应，故要熟练掌握一些代表性物质的基本性质：

如色、态、味、化学性质等。

夯实基础是求解推断题的前提。

及时的进行一些总结和记忆是非常有必要的。

　　⑴焰色反应：

Na+（黄色）、K+（紫色）

　　⑵浅黄色固体：

S或Na2O2或AgBr

　　⑶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）

　　⑷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）、红褐色[Fe（OH）3]

　　　　　　　　蓝色[Cu（OH）2]、黑色（CuO、FeO、FeS、CuS、Ag2S、PbS）

　　　　　　　　黄色（AgI、Ag3PO4）、白色[Fe（OH）2、CaCO3、BaSO4、AgCl、BaSO3]

　　　有色气体：

Cl2（黄绿色）、NO2与溴蒸气（红棕色）

　　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

盐

　　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：

　　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

　　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：

　　　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）________。

　　分析：

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。

　答案：

（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：

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。

　　答案：

⑴①——NH4HCO3[（NH4）2CO3]；③——NH3；④——O2；⑵C+4HNO3（浓）

2H2O+4NO2↑+CO2↑

【考点再现】

1、（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、（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。

请回答下列问题：

（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、、。

【答案】

（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、（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。

请回答下列问题：

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的沸点比硒化氢（H2Se）的沸点高，其原因是_________________。

写出I与H在点燃条件下反应生成A和J的化学方程式：

________________。

写出D与足量的N反应生成E和F的化学方程式：

_____________________。

上图中，在同一反应里一种物质作氧化剂，又作还原剂，这样的反应共有_______个。

【答案】

（1）三（1分）ⅡA（1分）

（2）水分子之间存在氢键且比硒化氢的分子间作用力强

（3）

（4）

（5）2

【解析】根据B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，确定B为金属镁。

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，确定D为二氮化三镁，A为氮气。

C为淡黄色固体化合物，推测为过氧化钠。

O能与G的水溶液反应生成蓝色沉淀，说明有氢氧化铜生成。

通过分析可得：

A:

氮气B：

镁C：

过氧化钠D：

二氮化三镁E：

硝酸镁F：

硝酸铵G：

氢氧化钠H：

氧气I：

氨气J：

水K：

硝酸钠L：

一氧化氮M：

二氧化氮N：

硝酸O：

硝酸铜

（1）镁元素位于周期表第三周期，第ⅡA族。

化合物C的电子式为

（2）水分子之间存在氢键且比硒化氢的分子间作用力强

（3）氨气在氧气中燃烧生成氮气和水

（4）二氮化三镁与硝酸生成硝酸镁和硝酸铵两种盐过氧化钠与水反应，二氧化氮与水反应，在同一反应里一种物质作氧化剂，又作还原剂

4、（15分）化合物A由周期不同的短周期元素X、Y组成，是良好的耐热冲击材料。

X的单质既可与盐酸反应，又可与

溶液反应，X的原子结构示意图为

。

X的硫酸盐溶液与过量

溶液反应的离子方程式为。

一定条件下，A和水缓慢作用生成含Y的化合物Z，Z分子含有10个电子。

①Z与

反应，其产物之一是Y的单质，Y的单质地电子式为；Z分子的结构呈

②A的化学式是

（4）X的单质、石墨和二氧化钛

按比例混合，高温下反应得到的化合物均由两种元素组成，且都是新型陶瓷材料（在火箭河导弹上有重要应用），其反应的化学方程式是。

【答案】

【解析】既能与酸、又能与碱反应的单质为金属铝，Y形成的化合物Z为10电子分子，Al在第三周期，则Y一定为第二周期，因此Z可能为CH4、NH3、H2O、HF，能够被H2O2氧化为单质的一定为NH3。

5.（9分）

有关物质存在如图所示的转化关系（部分产物已省略）。

通常C为气体单质，G为紫黑色固体单质。

实验室中，常用固体E在B的催化下加热制取气体单质H。

请回答下列问题：

（1）反应①的化学方程式为

（2）反应②的离子方程式为

（3）写出另外一种实验室制取H的化学方程式

（4）D溶液与Pb（NO3）2溶液混合可形成沉淀，此沉淀的Ksp=7.0×10—9。

将等体积的D溶液与Pb（NO3）2溶液混合，若D的浓度为1×10—2mo1/L，则生成沉淀所需Pb（NO3）2溶液的最小浓度为。

【答案】

【解析】：

解无机推断题的关键是抓住题眼,此题的题眼是B是催化剂同时能和浓的A溶液反应得气体单质C,所以B为MnO2,,E为氯酸钾,H为氧气,C为氯气,A为浓盐酸,G为紫黑色固体单质为I2;则D为KI,F为KCl;

（1）反应①的化学方程式为4HCl（浓）+MnO2

MnCl2+Cl2↑+2H2O

（2）反应②的离子方程式为

（3）写出另外一种实验室制取H的化学方程式为

（4）已知Ksp（PbI2）=C（Pb2+）×C2（I-）=C（Pb2+）×

×（

×10—2）2=7.0×10—9

∴　C（Pb2+）=5.6×10—4mo1/L

测试题

1.X、Y、Z和W代表原子序数依次增大的四种短周期元素，它们满足以下条件：

①元素周期表中，Z与Y相邻，Z与W也相邻；

②Y、Z和W三种元素的原子最外层电子数之和为17。

请填空：

（1）Y、Z和W三种元素是否位于同一周期（填“是”或“否”），理由是；

（2）Y是，Z是，W是；

（3）X、Y、Z和W可组成一化合物，其原子个数之比为8∶2∶4∶1。

写出该化合物的名称及化学式。

答案

（1）否若三者处于同一周期，则最外层电子数之和不可能为17

（2）NOS

（3）硫酸铵（NH4）2SO4

解析根据“X、Y、Z和W代表的原子序数依次增大”及条件①和②不难推出Y、Z、W在周期表中的位置关系为

显然Y、Z、W不可能在同一周期，因若在同一周期最外层电子数之和不可能为17。

再由条件②不难推出，Y为氮，Z为氧，W为S。

再根据X、Y、Z、W组成化合物的原子个数比为8∶2∶4∶1，

则该化合物应为硫酸铵。

9.有X、Y、Z三种元素，已知：

①X2-、Y-均与Y的气态氢化物分子具有相同的电子数；

②Z与Y可组成化合物ZY3，ZY3溶液遇苯酚呈紫色。

请回答：

（1）Y的最高价氧化物对应水化物的化学式是。

（2）将ZY3溶液滴入沸水可得到红褐色液体，反应的离子方程式是。

此液体具有的性质是（填写序号字母）。

a.光束通过该液体时形成光亮的“通路”

b.插入电极通直流电后，有一极附近液体颜色加深

c.向该液体中加入硝酸银溶液，无沉淀产生

d.将该液体加热、蒸干、灼烧后，有氧化物生成

（3）X单质在空气中燃烧生成一种无色有刺激性气味的气体。

①已知一定条件下，每1mol该气体被O2氧化放热98.0kJ。

若2mol该气体与1molO2在此条件下发生反应，达到平衡时放出的热量是176.4kJ，则该气体的转化率为。

②原无色有刺激性气味的气体与含1.5molY的一种含氧酸（该酸的某盐常用于实验室制取氧气）溶液在一定条件下反应，可生成一种强酸和一种氧化物。

若有1.5×6.02×1023个电子转移时，该反应的化学方程式是。

答案

（1）HClO4

（2）Fe3++3H2OFe（OH）3（胶体）+3H+a、b、d

（3）①90%②SO2+2HClO3H2SO4+2ClO2

解析因X2-、Y-均与Y的氢化物具有相同的电子数，说明X、Y同周期，且分别属ⅥA和ⅦA族元素，又根据ZY3溶液遇苯酚呈紫色，推知ZY3为FeCl3，即X、Y、Z分别是硫、氯、铁元素，从而可如下作答：

（1）为HClO4，

（2）Fe3++3H2OFe（OH）3（胶体）+3H+，因此液体为胶体，因而具有a、b、d的性质。

关于（3）问，因X的单质在空气中燃烧产生的气体为SO2，SO2与O2的反应是可逆反应，根据题设条件，产生176.4kJ热量时消耗的气体（SO2）的物质的量为1mol×

=

1.8mol，所以其转化率为

×100%=90%.再由题设条件中Y的含氧酸盐常用于制O2,知该盐为KClO3,所以Y的酸为HClO3,故SO2与1.5molHClO3反应转移1.5×6.02×1023个电子时的化学方程式为SO2+2HClO3H2SO4+2ClO2.

10.A、B、C、D是按原子序数由小到大排列的第二、三周期元素的单质。

B、E均为组成空气的成分。

F的焰色反应呈黄色。

在G中，非金属元素与金属元素的原子个数比为1∶2。

在一定条件下，各物质之间的相互转化关系如下（图中部分产物未列出）：

请填写下列空白：

（1）A是，C是。

（2）H与盐酸反应生成E的化学方程式是。

（3）E与F反应的化学方程式是。

（4）F与G的水溶液反应生成I和D的离子方程式是。

答案

（1）A：

碳（或C）C：

钠（或Na）

（2）Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑

（3）2CO2+2Na2O2=2Na2CO3+O2

（4）Na2O=+S2-+2H2O=4OH-+S↓+2Na+

解析空气的主要成分为N2、O2、少量CO2和稀有气体，由题意知“A、B、C、D是按原子序数由小到大排列的第二、三周期元素的单质，由A、B生成的E为化合物，所以E只能为CO2，A为碳，B为氧，又因为F的焰色反应呈黄色，说明F中含有钠元素，故C为钠，且F为过氧化钠，又知G中非金属与金属（钠）元素的原子个数比为1∶2，所以该非金属在G中显-2价，根据原子序数D>C，则D应为硫。

至此所有问题就迎刃而解。

11.中学化学中几种常见物质的转化关系如下：

将D溶液滴入沸水中可得到以F为分散质的红褐色胶体。

请回答下列问题：

（1）红褐色胶体中F粒子直径大小的范围：

。

（2）A、B、H的化学式：

A、B、H。

（3）①H2O2分子的电子式：

。

②写出C的酸性溶液与双氧水反应的离子方程式：

。

（4）写出鉴定E中阳离子的实验方法和现象：

。

（5）在C溶液中加入与C等物质的量的Na2O2,恰好使C转化为F，写出该反应的离子方程式：

。

解析由“以F为分散质的红褐色胶体”可推知F为Fe（OH）3，则D为Fe2（SO4）3，C为FeSO4，

A为Fe，B为FeS，E为（NH4）2SO4。

（1）F为胶体微粒，所以其微粒直径范围为1nm～100nm。

（3）①根据H2O2的结构和价键理论，H2O2的电子式应为②根据双氧水具有强氧化性推知C的酸性溶液与双氧水反应的离子方程式应为

2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O。

（4）根据前面分析，E中阳离子为NH4+，在实验中，可加入NaOH溶液加热，利用产生的NH3遇湿润红色石蕊试纸变蓝检验之。

（5）因Na2O2在水溶液中与水反应生成NaOH和O2，因此与C（FeSO4）反应应产生Fe（OH）3沉淀，其离子方程式很容易写。

答案

（1）1nm～100nm

（2）FeFeSH2SO4（稀）

（3）

（4）取少量E于试管中，用胶头滴管滴入NaOH溶液，加热试管，可观察到试管口处湿润的红色石蕊试纸变蓝。

（或其他合理答案）

（5）4Fe2++4Na2O2+6H2O=4Fe（OH）3↓+O2↑+8Na+

12.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①、②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-+SO

+H2O（4）N2H4

解析本题属于框图推断题，解答此题的“突破口”是化合物E；因A、B、C、D都是非金属单质，且其中A不是气体，结合“化合物E是形成酸雨的污染物之一”，可推知E为SO2；则A为硫，B为O2。

再根据“反应②是化工生产的重要反应”及且“K是常用氮肥”可推出F为氨气，再结合和“丁由两种元素组成相对分子质量为32”可推出J为N2H4，C为N2，D为H2，又由于L具有漂白性可由Cl2和NaOH制得，则L为NaClO，而可以完成本题答案。