高考化学无机推断解法与技巧教师版

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无机框图推断与元素推断技巧 无机框图推断题是化学学科考查的热点题型，是高考命题人特别关注的，此类题是将基本概念、基本理论、元素单质及其化合物的性质有机结合起来的综合题。考查考生观察、分析、推理、思维、获取信息及综合应用的能力。‎ ‎1．解题方法技巧 ‎ 无论推断题属于哪种形式，均遵循这样的推断思路：迅速浏览、整体扫描、产生印象、寻找“题眼”，题眼由点到面、随时检验，注意联系、大胆假设、全面分析(正推或逆推)，验证确认。解题的关键是仔细审题，依物质的特性或特征转化来确定“题眼”，顺藤摸瓜，进而完成全部未知物的推断。我们可以将推断题的解题方法及推理过程表示如下： ‎ 推断题结论验证 ‎2．常见解题题眼 ‎ Fe(SCN)3(红)。‎ ‎(3)状态特征： ‎ ‎ ①液态单质：Br2、Hg； ‎ ‎②液态氢化物：H2O、H2O2。 ‎ ‎(4)物质的特殊性质或特殊组成： ‎ ‎ (5)特殊反应现象： ‎ ‎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白色沉淀Fe(OH)2置于空气中最终转变为红褐色Fe(OH)3沉淀(由白色―→灰绿色―→红褐色)；遇SCN－颜色无明显变化，通入Cl2后显红色的是Fe2＋。 ‎ ‎④在空气中变为红棕色：NO。 ‎ ‎⑤气体燃烧火焰呈苍白色：H2在Cl2中燃烧；在空气中点燃呈蓝色或淡蓝色：CO、H2、CH4。 ‎ ‎⑥使湿润的红色石蕊试纸变蓝：NH3。 ‎ ‎⑦使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝：Cl2、Br2、FeCl3、碘水等。 ‎ ‎⑧两气体接触出现白烟：HCl和NH3；固体与气体反应产生白烟：钠在氯气中燃烧。 ‎ ‎⑨遇OH－生成红褐色沉淀、遇SCN－显红色的是Fe3＋。 ‎ ‎⑩Br2在水中显橙黄色，在有机溶剂中显橙红色，I2在水中显深黄色，在有机溶剂中显紫红色。 ‎ ‎⑪滴加顺序不同，现象不同：AlCl3和NaOH、NaAlO2和HCl、Na2CO3和HCl、AgNO3和 NH3·H2O等。 ‎ ‎(6)物质间的转化关系：‎ ‎ ①直线型转化关系：‎ 金属(如钙)碱性氧化物碱盐 ‎ 非金属(如碳) 酸性氧化物酸盐 ‎ ABCD(酸或碱)，满足此关系的有： NH3、N2、S、H2S、C、Na。‎ ‎②交叉型转化关系： ‎ ‎③三角型转化关系： ‎ ‎(7)常用到催化剂的反应： ‎ 氯酸钾分解制氧气(二氧化锰)、过氧化氢分解(二氧化锰)、二氧化硫氧化成三氧化硫(五氧化二钒)、氨的催化氧化、氮气与氢气合成氨。 ‎ 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： 　　⑴ HCl； 　　⑵ Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O； ‎ ‎　　⑶ 3H2+N22NH3 　　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CE＋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： 　　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。 　　答案： 　　⑴①——NH4HCO3[(NH4)2CO3]；③——NH3；④——O2； 　　⑵C+4HNO3（浓） 2H2O+4NO2↑+CO2↑ ‎ ‎ 【专家预测】‎ ‎1．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_________________。‎ ‎（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．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．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。‎ ‎4．甲、乙、丙均为中学化学常见的气体单质，A、B、C为常见的化合物，已知：‎ ‎⑴A和B都极易溶于水，用两根玻璃棒分别蘸取A和B的浓溶液后，相互靠近会看到白烟 ‎⑵各物质之间存在如下图所示的转化关系 请回答下列问题：‎ ‎⑴写出物质A与B的化学式： 、 。‎ ‎⑵C溶液中离子浓度的大小关系是 。‎ ‎⑶“C溶液+镁粉→甲”的化学方程式为 。‎ ‎⑷丙气体通入200 mL氢氧化钠溶液中恰好完全反应，此时电子转移总数为0.1NA，则氢氧化钠溶液的pH为 。‎ ‎⑸常温下，向含白色沉淀M的浊液中加入氯化钠固体，M的溶解度将 （填“增大”、“减小”或“不变”），Ksp（M）将 （填“增大”、“减小”或“不变”）。‎ ‎【解析】由（1）可知C必为氯化铵，由（2）看出氯化铵溶液与氢氧化钠溶液反应可得氨气，故A为氨气，氯化铵溶液与金属镁反应得氢气，则甲为氢气，从而推出乙为氮气，丙为氯气，M为氯化银。‎ ‎【答案】（1）NH3 HCl ‎（2）c(Cl)＞c(NH4+)＞c(H+)＞c(OH－)‎ ‎（3）Mg+2NH4Cl=MgCl2+2NH3↑+H2↑‎ ‎（4）14‎ ‎（5）减小 不变 ‎5．下图中的B～K分别代表有关反应的一种反 应物或生成物，其中A、C、F、K是固体；E是常见的气体单质，I是红棕色的气态氧化物。固态物质A（混合物）加热后生成的气体混合物若通过碱石灰只剩余气体B，若通过浓硫酸则只剩余气体D。各物质间的转化关系如下图所示：‎ 请回答下列问题： ‎ ‎ (1)B的化学式为_____________________， D的电子式_________________________.‎ ‎(2) 写出实验室检验A物质中含有的阳离子的方法 。‎ ‎(3) 写出实验室制取B的化学方程式 。‎ ‎(4) 将0.01mol D通入 1L 0.01mol/L F溶液中，所得溶液中所含离子浓度由大到小排列顺序为 。‎ ‎ (5) 写出N的稀溶液与过量的铁粉反应的离子方程式 。‎ ‎(6) 若混合气体通过碱石灰得到的气体B与通过浓硫酸得到的气体D的物质的量之比是8∶5，则用物质的量的关系表示此固体A的组成为 。‎ ‎（2）取适量A物质放入试管中，加入适量NaOH等强碱溶液并加热，若能产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，则证明含有铵根离子。‎ ‎（3）Ca(OH)2 + 2NH4Cl CaCl2 + 2H2O +2 NH3↑‎ ‎（4）c (Na+)>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．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_________________________________。‎ ‎【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．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 。‎ ‎【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．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。‎