高三化学无机框图推断综合题专题突破

高三化学无机框图推断综合题专题突破

无机框图推断综合题专题突破 框图推断题是以元素化合物知识为主，集基本概念、基本理论为一体的综合性题目。通常以常见元素及化合物之间的转化为载体，以方框图或其他简明符号给出物质之间的转化关系，考查学生对元素及化合物知识的掌握情况以及灵活运用知识进行分析、逻辑推理的综合能力。这类题既能考查同学们掌握元素与化合物等知识的熟练程度，又能很好地考查同学们灵活运用知识的能力以及抽象、求异、发散等思维品质。这类题型的主要特点是：结构紧凑、文字表述少，包含信息多、综合性强，思维能力要求高；推断过程既需要定性分析，又需要定量分析，计算和逻辑推理（讨论）并重。且这类试题知识容量、思维容量大，可以随意调控试题的难度、梯度、开放性以及学科内的综合等，因此备受高考命题者的青睐！‎ 解决框图推断的方法一般按照以下几点：‎ ‎1、抓住“题眼”，顺藤摸瓜 对于任意一道无机框图题，我们可以通过框图中信息、题中文字说明、甚至于问题中的“蛛丝马迹”，联系我们学过的知识，找出物质特有的性质或特有的反应现象作为解决问题的突破口，也就是“题眼”，确定出一种或几种物质，然后再采用顺推或逆推的方法最终解决问题。像这种可作为突破口的“题眼”，中学阶段常见的有：‎ ‎（1）物质的特殊性质：①颜色类：红棕色粉末为Fe2O3、红褐色沉淀为Fe(OH)3、蓝色晶体CuSO4·5H2O、蓝色絮状沉淀为Cu(OH)2、红棕色气体为NO2、黄绿色气体为Cl2 、紫色蒸汽为I2；浅绿色溶液为Fe2+、棕黄色溶液为Fe3+②状态类：常温下为液体的单质只有溴或汞，常温下为液体的化合物只有水和双氧水③气味类：臭鸡蛋气味的气体为H2S，酒精或其他低级的醇、低级的酯都具有各自特殊的香味；④密度类：密度最小的气体为H2，乙酸乙酯的密度比水小等。‎ ‎（2）特征反应现象：①焰色反应黄色的为钠元素，紫色的为钾元素（透过蓝色钴玻璃）；②使湿润的醋酸铅试纸变黑色的气体是H2S；③在空气中变红棕色的气体是NO；④使品红溶液退色加热后又恢复颜色的是SO2；⑤使淀粉变蓝色的是I2；⑥白色沉淀迅速变成灰绿色最后变成红褐色的是Fe(OH)2；⑦滴入SCN-溶液出现血红色的是Fe3+；⑧使红色石蕊试纸变蓝色的是气体是NH3；⑨两种元素能形成A2B和A2B2型离子化合物的为Na和O，能形成A2B和A2B2型共价化合物的为H和O；‎ ‎2、锁定范围、逐步包抄 有些框图推断题虽然没有明显的“题眼”，但可以通过锁定某个范围，然后根据题意逐步缩小这个范围，进而解决问题。如典例3中分析出连续氧化过程，锁定这个范围，然后结合其他信息逐步筛选，最后得出结果。像这种能锁定范围的可用信息在中学中也较为常见，如：①既能与酸又能与碱反应的有：多元弱酸的酸式盐、弱酸的铵盐、两性氧化物或氢氧化物、铝、氨基酸等；②能与碱反应生成气体的物质有：Si、Al、铵盐；③高温下的置换反应有：铝热反应、二氧化硅与碳的反应、镁在二氧化碳中燃烧、铁与水蒸气的反应、炭与水蒸气的反应；④常见的气体单质有：H2、N2、O2、F2、Cl2 以及稀有气体等；⑤常见的气体化合物有：NH3、HF、HCl（HX）、H2S、CO、CO2、NO、NO2、SO2 ；⑥常见的固体单质有：I2、S、P、C、Si、金属单质；⑦白色胶状沉淀有：Al(OH)3、H4SiO4 ；⑧有刺激性气味的气体有：Cl2、SO2、NO2、HX、NH3；⑨有刺激性气味的液体有：浓盐酸、浓硝酸、浓氨水、氯水、溴水；⑩常温下为液体的有：Br2、Hg、H2O H2O2 ；黑色固体有：MnO2、CuO、CuS、Cu2S、PbS、FeS、FeO、Fe3O4；能发生归中反应的元素有：N、S、Cl、Ｈ。两种溶液混合产生气体和沉淀的一般为剧烈的双水解或Ba(OH)2与(NH4)2SO4溶液混合；与水反应既产生气体又产生沉淀的是双水解；两种元素形成A2B和A2B2型化合物一般为Na和O或H和O。‎ ‎3、大胆猜测，仔细验证 有些框图推断题根本就没有“题眼”，也很难找出范围，这时候可以根据题目中信息，对关键物质凭直觉进行猜测，然后试探求证。但不能盲目地随意猜测，还要注意及时调整思路，避免钻入“死胡同”。在解框图题时要善于运用发散思维、求异思维和逆向思维。‎ ‎1．（2011年河南省五市高中毕业班第二次联合考试）已知A、B、C是中学化学的常见物质，它们在一定条件下有如下转化关系：‎ ‎（1）若A能使湿润的红色石蕊试纸变蓝；C为红棕色气体。则A转化为B反应的化学程式为______________。‎ ‎ （2）若D是具有氧化性的单质，A元素属于短周期主族金属元素，则C的化学式为 ‎ ‎___________________.‎ ‎ ‎ ‎ （3）若D是金属，C溶液在贮存时应加入少量D，其理由是（用必要的文字和离子方程式说明）___________________。‎ ‎ （4）若D是一种常见的温室气体；A是一种强电解质且在水溶液中电离出的阴、阳离子均含有10个电子。则B转化为C的离子方程式为________________。‎ ‎ （5）若D为氯碱工业的主要产品，B具有两性，则C溶液中除氢氧根离子外还存在的阴离子为___________ （填化学式）。‎ ‎（6）若A、B、C均为氧化物，D是一种黑色固态非金属单质，则B分子的结构式为____________________________.‎ ‎ （7）若A的体积分数为75％的溶液可用作医疗消毒剂；B与新制氢氧化铜共热，有砖红色沉淀生成。则A生成B的化学方程式是_________________。‎ ‎【解析】（1）能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体显碱性，中学中显碱性的气体只有氨气，则A→B→C的转化为NH3→NO→NO2。‎ ‎（2）A→B→C的转化为连续氧化，且A为主族短周期金属元素，则为Na→Na2O→Na2O2。‎ ‎（3）A→B→C的转化为Fe→FeCl3→FeCl2。‎ ‎（4）常见的温室气体有CO2和CH4，结合A是一种强电解质且在水溶液中电离出的阴、阳离子均含有10个电子可知A为NaOH，则A→B→C的转化为NaOH→Na2CO3→NaHCO3。‎ ‎（5）具有两性的物质有Al2O3和Al(OH)3，结合D为氯碱工业的产品，根据框图则可推出A→B→C的转化为AlCl3→Al(OH)3→NaAlO2。‎ ‎（6）根据题意A→B→C的转化为O2→CO2→CO。‎ ‎（7）由体积分数为75％的溶液可用作医疗消毒剂，可知A为乙醇，B为乙醛，C为乙酸。‎ ‎【答案】‎ ‎2．（吉林市普通中学2010-2011学年度高中毕业班下学期期末教学质量检测）‎ 已知A、B、C、D、E、F、G和X八种物质存在如下图所示的转化关系。其中C是过渡元素的单质，其他元素均是短周期元素；B的浓溶液和稀溶液都能与C反应，但还原产物不同；反应⑤用于传统制镜工业，X是医疗上病人重要的营养补给物质（通过输液）；F是大气污染物，也是汽车尾气的成分之一。请回答下列问题：（部分生成物未标出）‎ ‎（1）A、X的化学式分别是 ， ；G溶液俗称为 。‎ ‎（2）写出反应①的离子方程式 。‎ ‎（3）写出E的分子式 ，请用电离方程式解释E的水溶液呈碱性的原因 ‎ 。‎ ‎（4）已知1gE与足量的空气混合，在加热及有催化剂存在下发生反应生成气态产物，放出热量13.3kJ，请写出该反应的热化学方程式 。‎ ‎（5）为了消除F对大气的污染，工业上采用在催化剂作用下E与F反应，将其转化为无毒气体和水，请写出该反应的化学方程式 。‎ ‎【解析】根据题意“反应⑤用于传统制镜工业，X是医疗上病人重要的营养补给物质（通过输液）”可知反应⑤为银镜反应，而X为葡萄糖溶液，G为银氨溶液；F是大气污染物，也是汽车尾气的成分之一可知F为二氧化氮，则B为硝酸，D为氧气，E为氨气，A为硝酸银，C为单质银。‎ ‎【答案】（1）AgNO3，C6H12O6； 银氨溶液。‎ ‎（2）4Ag+ + 2H2O4Ag + O2↑+ 4H+ ‎ ‎（3）NH3 NH3 + H2ONH4+ + OH-（或NH3•H2ONH4+ + OH-）‎ ‎（4）4NH3(g) + 5O2(g) ＝ 4NO(g) + 6H2O(g) ΔH＝–904.4 kJ·mol―1‎ ‎（5）4NH3 + 6NO 5N2 + 6H2O ‎3．(银川一中高三年级第三次模拟考试)A、B、C、D四种元素原子的核电荷数依次增大（均小于20），其单质及相应的化合物能发生如下反应关系：‎ ‎（1）写出F的电子式 。‎ ‎（2）气体H有毒，可用Na2CO3溶液吸收，生成两种酸式盐，该反应的化学方程式为：________________。‎ ‎（3）加热E的水溶液后并灼烧，最终得到的固体为 , 原因为 ‎ , 。(用化学反应方程式来表示)‎ ‎（4）室温下，向F的水溶液中加入等体积等浓度的盐酸反应后所得溶液的PH＞7，则此溶液中离子浓度由小到大的顺序为： 。‎ ‎（5）将气体H放在空气中充分燃烧可得到气体氧化物BO2，BO2可与氧气继续反应：2BO2+O2 2BO3，在一个固定容积为‎2L的密闭容器中充入0.20 mol的BO2和0.10mol的O2，半分钟后达到平衡，测得容器中含BO3为0.18mol，则= mol–L-1–min-1。若继续通入0.20mol BO2和0.10mol O2，再次达到新平衡后，BO3的物质的量介于 之间。‎ ‎【解析】由框图中信息：白色胶状沉淀G能溶于NaOH溶液，则可推测G为，Al(OH)3，H具有臭鸡蛋气味，则H为H2S,无色溶液I为KCl。据此可知E、F发生双水解，可能为AlCl3和K2S。再根据A、B、C、D四种元素原子的核电荷数依次增大，则E、F分别为AlCl3和K2S。‎ ‎【答案】（1）‎ ‎（2）H2S+Na2CO3=NaHS+NaHCO3‎ ‎（3）Al2O3 AlCl3+3H2OAl(OH)3Œ+3HCl↑ 2Al(OH)3Al2O3+2H2O ‎（4）c（S2-）c(HCO3-)> c (OH-)> c (H+)>c(CO32-)‎ ‎（5）3Fe + 8H+ + 2NO3－ == 2NO↑+3Fe2+ + 4H2O ‎（6）NH4HCO3和(NH4)2CO3按物质的量之比为2：3混合而成。‎ ‎6．（2011年5月浙江省六校联考）已知A为常见金属，X、Y为常见非金属，X、E、F、G常温下为气体，C为液体，B是一种盐，受热极易分解，在工农业生产中用途较广（如被用作某些电池的电解质）。现用A与石墨作电极，B的浓溶液作电解质，构成原电池。有关物质之间的转化关系如下图：（注意：其中有些反应的条件及部分生成物被略去）‎ 请填写下列空白：‎ ‎（1）反应④为A在某种气体中燃烧，生成单质Y和A的氧化物，其反应方程式为 ‎____________________________________________________________________；‎ ‎（2）从D溶液制备D的无水晶体的“操作a”为__________________________；‎ ‎（3）E的电子式为_________________________________；‎ ‎（4）反应⑤的化学方程式为_____________________________________________；‎ ‎（5）原电池反应①中正极的电极反应式为_________________________________。‎ ‎【解析】由“B是一种盐，受热极易分解，被用作某些电池的电解质”可知B为氯化铵，由E→F→G→H的转化可推测为氨气的连续氧化和二氧化氮与水反应生成硝酸，可知H为硝酸，C为水，则可知X为氢气，则Y 为碳；由元素守恒可知D为盐酸盐溶液，根据框图中队D溶液的操作，结合A形成原电池的产物可推出A为金属镁，D为氯化镁。‎ ‎【答案】（1）2Mg+CO2 2MgO+C；‎ ‎（2）将D溶液在HCl气流中蒸干；‎ ‎（3）‎ ‎（4）⑤C+4HNO3 CO2↑+4NO2↑+2H2O ‎（5）2NH4++2e- ＝ 2NH3↑+H2↑ ‎ ‎7．（2011年长春市高中毕业班第二次调研测试理科综合能力测试）下图是部分常见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部分产物已略去）。‎ 已知：E为红棕色固体，K为浅绿色溶液；反应①、②都是化工生产中的重要反应；B、C、D、H是单质；B、C、D、F、G、H常温下是气态； F、P 和H的水溶液均具有漂白作用，且F是形成酸雨的主要物质之一；N是一种常见的氮肥；化合物G为四原子10电子分子，化合物M由两种元素组成，分子内共有58个电子。‎ ‎（1）写出F的化学式 、P的电子式 ；‎ ‎（2）在G的水溶液中，阳离子浓度最大的是 （用离子符号表示）‎ ‎（3）写出K与H反应的离子方程式 ；G与H反应的化学方程式 ‎ ‎（4）在实验室中，向饱和H水溶液中加入CaCO3粉末，充分反应后过滤，可制得浓度较大的P的水溶液。用化学平衡移动的原理加以解释 。‎ ‎【解析】由K为浅绿色溶液，推测可能为亚铁盐的溶液，结合E为红棕色固体，，则J为铁盐，则根据J、K之间的转化可知F必具有还原性，H必具有氧化性，结合 F、P 和H的水溶液均具有漂白作用，且F是形成酸雨的主要物质之一可知F、H分别为二氧化硫和氯气。又知反应①是化工生产中的重要反应，则推出A、B为铁矿石的煅烧，则A为含硫铁矿石，B为氧气，E为氧化铁，J为氯化铁，K为氯化亚铁。化合物G为四原子10电子分子，则G为氨气，根据框图可知L为亚硫酸铵，N为氯化铵，逆推可知C、D为氮气和氢气合成氨；P的水溶液具有漂白性，结合P的元素来源可知为次氯酸，再根据M由两种元素组成，分子内共有58个电子推出M为NCl3。‎ ‎【答案】（1） SO2 ‎ ‎（2）NH4+ ‎ ‎（2）2Fe2++ Cl2＝2 Fe3+ + 2Cl- 4NH3＋3Cl2＝NCl3＋3NH4Cl ‎（3）饱和H水溶液中存在平衡：Cl2＋H2OH+＋Cl-＋HClO，加入的CaCO3粉末与H+反应，平衡正向移动，HClO浓度增大 ‎8．(遵义市2011年高三第二次联考试题). 已知下图所示各物质的转化关系中，某些反应部分产物已被省去，其中反应②用于常见金属Ⅰ的冶炼，B为淡黄色固体，D、G、H均为气体且D、H无色。‎ ‎（1）溶液A为 （写名称），B的电子式： ‎ ‎（2）反应①的离子方程式为： ‎ 反应③的离子方程式为： ‎ 反应④的化学方程式为： ‎ ‎（3）有同学认为M也可由溶液K加热灼烧获得，试判断这种说法是否正确？ （填“是”或“否”），理由是 ‎ ‎（4）反应②中每生成1molD，同时生成 molⅠ。‎ ‎【解析】已知D、H为无色气体，由框图D和H可反应生成C，则可推断D、H分别为H2和O2中的一种，C为H2O，再结合淡黄色金属B与C反应生成无色气体D，则D必为氧气，B为Na2O2，F为NaOH，H为H2。反应②为常见金属的冶炼，且O2有生成，则为电解法炼铝，M为Al2O3，逆推可知L为Al(OH)3，因此I为Al，K为NaAlO2。反应①中生成H2和NaOH，则E必为NaCl，G为Cl2，J为AlCl3，E和A分别为NaCl和盐酸。‎ ‎【答案】‎