高考化学专题无机框图推断与元素推断技巧总结

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________。 　　　答案： 　　⑴ HCl；⑵ Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O；　⑶ 3H2+N22NH3 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： 　　‎ 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________。‎ ‎　　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)Al C H2O Na2O2(2)2 Na2O2+2 H2O=4NaOH+O2↑ 2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑‎ ‎(3) CO2 CO (4) Na 2CO3 (5) CO2 +AlO2-+OH-+= CO32-+Al（OH）3↓‎ 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。‎ ‎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）Ⅱ A （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 ‎ ‎（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 】 ‎ ‎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】‎ ‎ 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）N O S ‎（3）硫酸铵 (NH4)2SO4‎ ‎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1 mol该气体被O2氧化放热98.0 kJ。若2 mol该气体与1 mol O2在此条件下发生反应，达到平衡时放出的热量是176.4 kJ，则该气体的转化率为 。‎ ‎②原无色有刺激性气味的气体与含1.5 mol Y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++3H2O Fe(OH)3（胶体）+3H+ a、b、d ‎(3)①90% ②SO2+2HClO3 H2SO4+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+‎ ‎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： 。‎ 答案 （1）1nm～100 nm ‎(2)Fe FeS H2SO4(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