1、 1 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。 焰色反应: Na+(黄色)、 K+(紫色) 浅黄色固体: S 或 Na2O2或 AgBr 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) 有色溶液: Fe2+(浅绿色)、 Fe3+(黄色)、 Cu2+(蓝色)、 MnO4-(紫色) 有色固体:红色( Cu、 Cu
2、2O、 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) 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: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
3、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: 2 ( 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: 直线型转化: 金属 碱性氧化物 碱 盐 非金属 酸性氧化物 酸 盐 3 交叉型转化: 三角形转化: 无机框图中
4、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 4 ( 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
5、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。 5 例 1 图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 起始组成 /mol 某时刻组成 /mol 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,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: 物质的分子式 _; 反应 的化学方程式 _; 反应的化学方程式(须注明反应条件)是 _。 答案: HCl; Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O; 3H2+N2 2NH3 2逆推法: 例 2 某
6、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: ()单质 F是 _; ()写出由 E生成 G的离子方程式(或化学方程式) _; ()溶液中所含金属离子是 _; ()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,另由溶液加 NH3 H2O 转化为沉淀,溶于强碱溶液
7、,可确定单质为 Al,化合物为铁的氧化物。 6 答案: () H2 ; ( ) 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;() Al3+和 Na+;()H2SO4或 HNO3 3假想验证法: 例 3 下图 分别代表反应中的一种物质,请填空白: ()、的化学式分别是 _。 ()与反应的化学方程式是 _。 7 答案: NH4HCO3(NH4)2CO3; NH3; O2; C+4HNO3(浓) 2H2O+4NO2 +CO2 【考点再现】 1、( 15 分) 下图
8、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)反应中的 C、 D均过量,该反应的化学方程式是; ( 3)反应中,若 B与 F物质的量之比为 4 3, G、 H分别是、(填化学式); ( 4)反应产物中 K的化学式为; ( 5)反应的离子方程式为。 【答案】 (1)Al C H2O Na2O2(2)2 Na2O2+2 H2O=4NaOH+O2 2Al+2NaOH+2H2O=2NaA
9、lO2+3H2 (3) CO2 CO (4) Na 2CO3 (5) CO2 +AlO2-+OH-+= CO32-+Al( OH) 3 8 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】
10、(1)Cu2(OH)2CO3 Cu(OH)2 CuCO3或 CuCO3 (2) CO (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
11、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。 9 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) 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) (
12、 4) ( 5) 2 ( 1)镁元 素位于周期表第三周期,第 A 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 NaOH 溶液反应, X的原子结构示意图为 。 X 的硫酸盐溶液与过量 NaOH 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,
13、 Z分子含有 10 个电子。 10 Z 与22HO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 A的化学式是 ( 4) X 的单质、石墨和二氧化钛2()TiO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)反应的化学方程式为 (2)反应的离子方程式为 (3)写 出另外一种实验室制取
14、 H的化学方程式 11 (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: 元素周期表中, Z与 Y相邻, Z与 W也相邻; Y、 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
15、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: X2-、 Y-均与 Y的气态氢化物分子具有相同的电子数; Z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12 是 。此液体
16、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。 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 。 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
17、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) 90% SO2+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
18、。 ( 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 。 13 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 。 (
19、3) H2O2分子的电子式: 。 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
20、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、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。 14 请按要求填空: ( 1)反应的化学方程式 。 ( 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-+SO24+H2O (4)N2H4