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【优化方案】2017高考化学总复习 必修部分 突破全国卷专题讲座(三)无机框图推断题的解题策略 苏教版


突破全国卷专题讲座(三)

无机框图推断题的解题策略

1.无机推断题集元素及其化合物知识、基本概念和基本理论等知识为一体,具有考查 知识面广、综合性强、思考容量大的特点。这种题型不但综合考查学生在中学阶段所学的元 素及其化合物、物质结构、元素周期律、电解质溶液、化学平衡、氧化还原反应、化学用语 等知识,而且更重要的是它能突出考查学生的综合

分析判断能力、逻辑推理能力。且结构紧 凑、文字表述少,包含信息多,思维能力要求高。 2.无机推断题层次明显,区分度高,有一步推错就有整题失分的可能,具有很好的选 拔功能。尽管它考查的内容广,能力全面,层次高,但它还是离不开高考说明。知识点必须 是高中阶段强调掌握的基础知识和主干知识。近年来的高考试题的变化趋势为题目小型化、 定性和定量相结合、渗透概念与理论、与实验分析结合,增加了综合难度等。 一、命题类型 1.限定范围推断 主要适用于气体或离子的推断, 该类题目的主要特点是在一定范围内, 根据题目给出的 实验现象(或必要的数据)进行分析,做出正确判断。解题关键:(1)审明题意,明确范围, 注意题目所给的限定条件;(2)紧扣现象,正确判断;(3)要注意数据对推断结论的影响。 2.不定范围推断 常见元素化合物的推断。 该类题目的主要特点是依据元素化合物之间相互转化时所产生 的一系列实验现象,进行推理判断,确定有关的物质。题目往往综合性较强,具有一定的难 度。从试题形式来看,有叙述型、图表型等。解题关键:见题后先迅速浏览一遍,由模糊的 一遍“扫描”, 自然地在头脑中产生一个关于该题所涉及知识范围等方面的整体印象, 然后 从题中找出特殊现象或特殊性质的描述,作为解题的突破口,进而全面分析比较,做出正确 判断。 3.给出微粒结构等的微粒(或元素)推断题 解题关键:(1)熟记元素符号,直接导出;(2)掌握几种关系,列式导出;(3)利用排布 规律,逐层导出;(4)弄清带电原因,分析导出;(5)抓住元素特征,综合导出;(6)根据量 的关系,计算导出。 4.给出混合物可能组成的框图型(或叙述型)推断题 解题关键: 解框图型(或叙述型)推断题一般是根据物质的转化关系, 从其中一种来推知 另一种(顺推或逆推),或找出现象明显、易于推断的一种物质,然后左右展开;有时需试探 求解,最后验证。 5.给出物质范围的表格型推断题 解题关键:列表分析,对号入座;直观明快,谨防漏解。 二、解题策略 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、 寻找突破口、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, 依物质的特性或转移特征来确定“突破口”, 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: 结构特征 反应特征 推断 ?明显条件? ? 抓关键 审题 ? ? ― 推断题― ― →? ― → ― ― →结论― →验证 ?隐含条件? ??突破口? 现象特征 ? 三、解题“突破口” 1.物质的特殊颜色 (1)有色固体 ①红色:Cu、Cu2O、Fe2O3; ②红褐色:Fe(OH)3; ③黄色:AgI、Ag3PO4;
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? ? ? ? ? ? ? ?其他特征? ?

④淡黄色:S、Na2O2、AgBr; ⑤蓝色:Cu( OH)2、CuSO4·5H2O; ⑥黑色:炭粉、CuO、FeO、FeS、CuS、Ag2S、PbS; ⑦紫黑色:KMnO4、I2; ⑧白色:Fe(OH)2、CaCO3、BaSO4、AgCl、BaSO3。 (2)有色溶液 2+ 3+ 2+ - 3+ 3+ Fe (浅绿色)、Fe (黄色)、Cu (蓝色)、MnO4 (紫红色)、Fe 与苯酚(紫色)、Fe 与 - SCN (红色)、I2 与淀粉(蓝色)等。 水(溶剂) 黄→橙 深黄→褐 苯(溶剂) 黄→红棕 淡紫→紫红 CCl4(溶剂)

紫→深紫 (3)有色气体 Cl2(黄绿色)、Br2(g)(红棕色)、NO2(红棕色)、I2(g)(紫色)、O3(淡黄色)等。 (4)火焰颜色 + + 2+ ①焰色反应:Na (黄色)、K (紫色,透过蓝色钴玻璃)、Ca ( 砖红色)等; ②蓝色:CO 在空气中燃烧; ③淡蓝色:S、H2、H2S、CH4 等在空气中燃烧; ④苍白色:H2 在 Cl2 中燃烧。 2.物质的特征性质 (1)能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)。 (2)沉淀特殊的颜色变化 ①白色沉淀先变灰绿色,再变红褐色: 放置于空气中 Fe(OH)2 ― ― → Fe(OH)3; ②白色沉淀迅速变棕褐色:AgOH→Ag2O。 (3)在空气中变为红棕色 被氧气氧化 NO(无色) ― ― → NO2(红棕色)。 (4)能使澄清石灰水变浑浊的气体:CO2、SO2。 (5)通入 CO2 气体变浑浊的溶液:石灰水(CO2 过量则变澄清)、Na2SiO3 溶液、饱和 Na2CO3 溶液、浓苯酚钠溶液、NaAlO2 溶液等。 (6)使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体:NH3。 (7)使湿润的淀粉?KI 试纸变蓝:NO2、Cl2、Br2、FeCl3 等。 (8)能与 SO2、Cl2、O2 等氧化性较强的气体(或其水溶液)反应析出淡黄色沉淀:H2S。 (9)在一定条件下具有漂白性的物质:Na2O2、H2O2、SO2、氯水、O3、活性炭等。 (10)常温下能溶解 SiO2 固体的物质:氢氟酸和 NaOH 溶液。 (11)能与浓硫酸、铜片共热产生红棕色气体(NO2)的溶液:硝酸盐(或硝酸)溶液。 3+ (12)滴入沸水中可得到红褐色胶体的溶液:含 Fe 的盐溶液。 (13)烟雾现象 ①棕(黄)色的烟:Cu 或 Fe 在 Cl2 中燃烧; ②白烟:Na 在 Cl2 中或 P 在空气中燃烧;NH3 遇到 HCl 气体; ③白雾:由 HX 等极易溶于水的气体产生; ④白色烟雾:P 在 Cl2 中燃烧。 3.物质之间的特征转化关系 (1)直线连续型转化关系 D D A― ― →B― ― →C ①氧化还原反应型 O2 O2 O2 O2 a.NH3(或 N2)― ― →NO― ― →NO2 或 NH3― ― →N2― ― →NO。 O2 O2 O2 O2 b.H2S(或 S 或 FeS2)― ― →SO2― ― →SO3 或 H2S― ― →S― ― →SO2。
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Br2 I2

O2 O2 C C c.C― ― →CO― ― →CO2 或 O2― ― →CO2― ― →CO。 O2 O2 d.Na― ― →Na2O― ― →Na2O2。 Fe Fe e.Cl2― ― →FeCl3― ― →FeCl2。 Fe Fe f.HNO3― ― →Fe(NO3)3― ― →Fe(NO3)2。 ②非氧化还原反应型 CO2 CO2 a.NaOH― ― →Na2CO3― ― →NaHCO3。 NaOH NaOH 变形:CO2― ― →NaHCO3― ― →Na2CO3; Na2CO3 Na2CO3 或 HCl― ― →CO2― ― →NaHCO3。 SO2 SO2 b.NaOH― ― →Na2SO3― ― →NaHSO3。 (也有如 a 所示类似的变形) - - OH 3+ OH - c.Al ― ― →Al(OH)3― ― →AlO2 。 3+ 3+ - Al - Al 变形:OH ― ― →AlO2 ― ― →Al(OH)3。 + + H - H 3+ d.AlO2 ― ― →Al(OH)3― ― →Al 。 - - + AlO2 3+ AlO2 变形:H ― ― →Al ― ― →Al(OH)3。 (2)三角型转化关系

①铁三角:

②铝三角:

③碳三角:

④氯三角:

⑤硅三角: (3)交叉型转化关系

①硫及其重要化合物间的转化:

②氮及其重要化合物间的转化:

③钠及其重要化合物间的转化: (4)置换反应型转化关系 ①金属单质置换出金属单质

3

高温 a.2Al+Fe2O3=====Al2O3+2Fe(铝热反应;Al 还可与 V2O5、CrO3、WO3、MnO2 等发生置换 反应)。 b.Fe+CuSO4===FeSO4+Cu。 ②金属单质置换出非金属单质 a.2Na+2H2O===2NaOH+H2↑。 点燃 b.2Mg+CO2=====2MgO+C。 高温 c.3Fe+4H2O(g)=====Fe3O4+4H2。 ③非金属单质置换金属单质 高温 a.H2+CuO=====Cu+H2O。 高温 b.C+FeO=====Fe+CO↑。 ④非金属单质置换非金属单质 a.2F2+2H2O===4HF+O2。 高温 b.2C+SiO2=====Si+2CO↑。 高温 c.C+H2O(g)=====CO+H2。 高温 d.2H2+SiCl4=====Si+4HCl。 ⑤同主族元素单质间的置换 a.2Na+2H2O===2NaOH+H2↑。 高温 b.2C+SiO2=====Si+2CO↑。 点燃 c.2H2S+O2=====2S↓+2H2O。 d.Cl2+2HI===2HCl+I2。 ⑥不同主族元素单质间的置换 a.Mg+2HCl===MgCl2+H2↑。 点燃 b.2Mg+CO2=====2MgO+C。 c.2F2+2H2O===4HF+O2。 高温 d.C+H2O(g)=====CO+H2。 e.H2S+Cl2===S↓+2HCl。 f.3Cl2+8NH3===6NH4Cl+N2。 (5)重要工业生产相关的反应 ①工业制取漂粉精:2Cl2+2Ca(OH)2===CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O。 催化剂 ②工业合成氨:N2+3H2高温、高压2NH3。 催化剂 ③氨的催化氧化:4NH3+5O2 ===== △ 4NO+6H2O。 电解 ④电解饱和食盐水:2NaCl+2H2O=====2NaOH+H2↑+Cl2↑。 电解 电解 ⑤电解制镁、铝:MgCl2(熔融)=====Mg+Cl2↑、2Al2O3(熔融)冰晶石 ===== 4Al+3O2↑。 高温 高温 ⑥工业制玻璃:SiO2+Na2CO3=====Na2SiO3+CO2↑、SiO2+CaCO3=====CaSiO3+CO2↑。 点燃 高温 催化剂 ⑦工业制硫酸: S+O2=====SO2 或 4FeS2+11O2=====2Fe2O3+8SO2、 2SO2+O2 △ 2SO3、 SO3 +H2O===H2SO4。 高温 ⑧工业制粗硅:2C+SiO2=====Si+2CO↑。 高温 ⑨工业制水煤气:C+H2O(g)=====CO+H2。 4 .特殊反应条件
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具有特殊反应条件的反应,大多数是重要的工业生产反应。 (1)高温条件 高温 ①CaCO3=====CaO+CO2↑。 高温 ②SiO2+CaCO3=====CaSiO3+CO2↑。 高温 ③SiO2+Na2CO3=====Na2SiO3+CO2↑。 高温 ④SiO2+CaO=====CaSiO3。 高温 ⑤SiO2+2C=====Si+2CO↑。 高温 ⑥C+H2O(g)=====CO+H2。 高温 ⑦CO+H2O(g)=====CO2+H2。 高温 ⑧3Fe+4H 2O(g)=====Fe3O4+4H2。 高温 ⑨2Al+Fe2O3=====2Fe+Al2O3。 高温 ⑩4FeS2+11O2=====2Fe2O3+8SO2。 (2)高温、高压和催化剂条件 催化剂 N2+3H2高温、高压2NH3。 (3)加热、催化剂条件 催化剂 ①4NH3+5O2 ===== △ 4NO+6H2O。 催化剂 ②2SO2+O2 △ 2SO3。 (4)通电条件 电解 ①2NaCl+2H2O=====2NaOH+H2↑+Cl2↑。 电解 ②2H2O=====2H2↑+O2↑。 5.特征数据 (1)相对分子质量,如 CO→CO2、NO→NO2、SO2→SO3 转化时分子中都增加 1 个氧原子, 相对分子质量增加 16。以下是几种常见的相对分子质量及其物质: ①相对分子质量为 28 的物质:CO、N2、C2H4 等。 ②相对分子质量为 26 的物质:C2H2 等。 ③相对分子质量为 32 的物质:S、O2 等。 ④相对分子质量为 78 的物质:Na2S、Na2O2、Al(OH)3 等。 ⑤相对分子质量为 100 的物质:CaCO3、KHCO3、Mg3N2 等。 (2 )放出气体的体积或生成沉淀的量。 (3)化合物中各元素的含量。 (4)气体的相对密度。 (5)离子化合物中离子个数之比。 (6)反应物之间的物质的量之比。 (7)电子总数。 (8)质子总数等。 1.(2015·高考福建卷)纯净物 X、Y、Z 转化关系如图所示,下列判断正确的是( )

A.X 可能是金属铜

B.Y 不可能是氢气
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C.Z 可能是氯化钠 D.Z 可能是三氧化 硫 解析:选 A。H2 和 Cl2 或 Cu 和 Cl2 反应分别可以生成 HCl、CuCl2,电解两种溶液可以产 生相应的单质,A 项正确、B 项错误;电解 NaCl 溶液产生 H2、Cl2,两种气体化合得到的是 HCl,不是 NaCl,C 项错误;SO3 溶于水得到的是 H2SO4,电解 H2SO4 溶液生成的是 H2、O2,D 项错误。 2.下列框图中的字母分别代表一种常见的物质或其溶液,相互之间的转化关系如下图 所示(部分产物及反应条件已略去)。已知:A、B 为气态单质,F 是地壳中含量最多的金属元 素的单质;E、H、I 为氧化物,E 为黑色固体,I 为红棕色气体;M 为红褐色沉淀。

请回答下列问题: (1)B 中所含元素位于周期表中第__________周期第____________族。 (2)A 在 B 中燃烧的现象是_________________________________________________。 (3)D+E― →B 的反应中,被氧化与被还原的物质的物质的量之比是____________。 (4)G+J― →M 的离子方程式是__________________________________________。 (5)Y 受热分解的化学方程式是_______________________________________________。 解析:解题的关键是利用物质的颜色进行突破。I 为红棕色气体氧化物,一定是 NO2;M 为红褐色沉淀,一定是 Fe(OH)3;F 是地壳中含量最多的金属元素的单质,一定是 Al;X 电 解生成三种物质,其中 A、B 是气态单质且能反应生成 D,猜测是电解 NaCl 溶液,生成的 H2 和 Cl2 反应生成 HCl, 盐酸能与黑色固体 E(氧化物)反应生成气体 B, 则 E 应是 MnO2, B 是 Cl2, 则 A 是 H2。NO2 和 H2O 反应生成 HNO3(N),HNO3 和 Fe(OH)3 反应生成 Fe(NO3)3(Y),Fe(NO3)3 可 3 分解生成 Fe2O3(H),Fe2O3 与 HCl 反应生成 FeCl3(J),NaOH(C)与 Al 反应生成 NaAlO2(G),F e + - 和 AlO2 可以发生水解相互促进反应生成 Fe(OH)3(M)。 答案:(1)3 ⅦA (2)产生苍白色火焰 (3)2∶1 - 3+ (4)3AlO2 +Fe +6H2O===3Al(OH)3↓+Fe(OH)3↓ △ (5)4Fe(NO3)3=====2Fe2O3+12NO2↑+3O2↑ 3.(2016·南昌二中高三月考)在下列物质转化关系中,反应条件和部分产物已略去。

回答下列问题: (1)若甲、乙是两种常见金属,且反应Ⅲ是工业制盐酸的反应。 ①反应Ⅰ中甲在通常条件下和水剧烈反应, 除丙外, 还生成一种焰色反应为黄色的物质, 则工业上生产甲的一般方法是___________(填序号)。 A.热分解法 B.热还原法 C.电解法 ②反应Ⅱ中乙与 H2O 在高温下反应,除丙外,还生成一种有磁性的物质,则乙在周期表 中的位置是_____________________________________________, 反应Ⅱ的化学方程式是_________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)若甲、乙是离子化合物,且反应Ⅲ是工业上制漂白粉的反应。 ①反 应Ⅲ的离子方程式是__ ______________________________。 ②在饱和氯水中加块状石灰石,能制得较浓的 HClO 溶液,同时放出一种气体,其反应 的离子方程式是_______________________________________________________ ________________________________________________________________________。 写出 HClO 的结构式:________________________________ ________________。 解析:(1)①甲和水反应生成的产 物中除氢气外,还生成一种焰色反应为黄色的物质,
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则甲为钠,在工业生产中利用电解熔融氯化钠的方法得到金属钠。 ②乙与 H2O 在高温下反应时,除丙外,还生成一种有磁性的物质,则为铁和水蒸气反应 高温 生成四氧化三铁和氢气,反应的化学方程式为 3Fe+4H2O(g)=====Fe3O4+4H2。 (2)①若甲、乙是离子化合物,且反应Ⅲ是工业制漂白粉的反应,则丙是氢氧化钙,氢 氧化钙和氯气反应生成氯化钙、次氯酸钙和水。 ②氯水中含有盐酸和次氯酸,在饱和氯水中加块状石灰石,碳酸 钙和盐酸反应生成氯 化钙、二氧化碳和水,从而能制得较浓的 HClO 溶液。 高温 答案:(1)①C ②第 4 周期第Ⅷ族 3Fe+4H2O(g)=====Fe3O4+4H2 2+ - - (2)①Cl2+Ca(OH)2===Ca +Cl +ClO +H2O 2+ - ②2Cl2+H2O+CaCO3===Ca +2Cl +2HClO+CO2 H—O—Cl 4.(2016·天津一中高三月考)有关物质间有如图所示的转化关系。已知 B、D、G 是常 见的金属单质,E 为常见的非金属单质,H 常温下为无色液体,K 为红棕色气体。

(1)F 的电子式为______________, 写出其与 CO2 反应的化学方程式并用双线桥标出电子 转移的方向和数目:__________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)反应①的离子方程式为______________________________________。 (3)C 与足量 G 反应的化学方程式为_________________________________________。其 中, 还原剂与氧化剂的物质的量之比为____________, 检验反应中生成的金属离子的试剂为 ______________。 (4)Al 能与 A 发生置换反应,生成物溶质与 Na2CO3 不能在溶液中大量共存,用离子方程 式表示其原因:______________________________________ ______ ________________________________________________________________________。 (5)I 可由某种氢化物催化氧化得到,其反应的化学方程式为_______________________ _ _______________________________________________。 (6) 漂 白 粉 和 F 都 应 密 封 保 存 , 写 出 漂 白 粉 露 置 于 空 气 中 失 效 的 化 学 方 程 式 : ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析:由题干信息知,A 是硝酸铜,B 是钠,C 是硝酸,D 是铜,E 是氧气,F 是过氧化 钠,G 是铁,H 是水,I 是一氧化氮,J 是硝酸铁,K 是二氧化氮,L 是氢氧化铜,M 是硝酸 钠,N 是氢氧化铁。 (1)写过氧化钠的电子式时,注意过氧化钠是离子化合物。 2+ (3)足量铁和稀硝酸反应生成 Fe : 3Fe+8HNO3(稀)===3Fe(NO3)2+2NO↑+4H2O, 其中还 2+ 原剂是铁,氧化剂是硝酸,但只有部分被还原。检验 Fe 可用 K3[Fe(CN)6]溶液,生成蓝色 沉淀。 答案:(1)Na [··· O ··· O ·] Na
- + · ·· ·· · · 2- + -

2Na2O2+2CO2===2Na2CO 得 2e 3+O 失 2e 2 通电 2+ + (2)2Cu +2H2O=====2Cu+O2↑+4H (3)3Fe+8HNO3(稀)===3Fe(NO3)2+2NO↑+4H2O 3∶2 K3[Fe(CN)6]溶液 3+ 2- (4)2Al +3CO3 +3H2O===2Al(OH)3↓+3CO2↑ 催化剂 (5)4NH3+5O2 ===== △ 4NO+6H2O 光照 (6)Ca(ClO)2+CO2+H2O===CaCO3↓+2HClO、2HClO=====2HCl+O2↑
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