2013高考化学一轮复习 第04章 专题讲座(04) 无机框图推断题的解题技巧课件 新人教版

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。[学一技]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――→审题明显条件隐含条件―――→抓关键突破口结构特征反应特征现象特征其他特征――→推断结论验证2．常见解题题眼(1)结构特征：①10电子微粒：Na＋、Mg2＋、Al3＋、NH＋4、H3O＋、F－、O2－、N3－、OH－、CH4、NH3、H2O、HF等。②18电子微粒：K＋、Ca2＋、Cl－、S2－、HS－、H2S、HCl等。③微粒的半径：H原子半径最小，短周期元素中Na原子半径最大(稀有气体除外)，每一周期中卤素原子半径最小。④常见变价金属：Fe、Cu。(2)物质的特征颜色：①有色气体：Cl2为黄绿色，NO2为红棕色。②有色固体：Na2O2、S为淡黄色，FeO、Fe3O4、CuO、MnO2为黑色，Fe2O3为红棕色，Fe(OH)2为白色，Fe(OH)3为红褐色，Cu(OH)2为蓝色，CuSO4·5H2O为蓝色，Cu2O为红色。③有色溶液：Cu2＋(蓝)、Fe2＋(浅绿)、Fe3＋(黄)、MnO－4(紫)、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：①既能与强酸反应又能与强碱反应：Al、Al2O3、Al(OH)3、NH4HCO3、NaHCO3等。②既能与强碱水溶液反应生成氢气，又能与氢氟酸反应生成氢气：硅(硅是半导体材料)。③氢氧化钙在水中的溶解度随温度的升高而减小。④单质C与SiO2的反应等。⑤氨气、氯化氢易溶于水，氨气可作制冷剂。⑥组成为A2B2型的物质可能为Na2O2、H2O2、C2H2等。(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)――→氧气碱性氧化物――→水碱――→酸盐非金属(如碳)――→氧气酸性氧化物――→水酸――→碱盐A――→氧气B――→氧气C――→水D(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。[悟一题][例](2011·天津高考)图中X、Y、Z为单质，其他为化合物，它们之间存在如下转化关系(部分产物已略去)。其中，A俗称磁性氧化铁；E是不溶于水的酸性氧化物，能与氢氟酸反应。回答下列问题：(1)组成单质Y的元素在周期表中的位置是________；M中存在的化学键类型为________________________；R的化学式是__________。(2)一定条件下，Z与H2反应生成ZH4。ZH4的电子式为____________。(3)已知A与1molAl反应转化为X时(所有物质均为固体)，放出akJ热量，写出该反应的热化学方程式：_______________________________________________。(4)写出A和D的稀溶液反应生成G的离子方程式：_______________________________________________。(5)向含4molD的稀溶液中，逐渐加入X粉末至过量。假设生成的气体只有一种，请在坐标系中画出n(X2＋)随n(X)变化的示意图，并标出n(X2＋)的最大值。[解析]本题主要以框图推断形式考查常见无机物之间的相互转化，意在考查考生的推理判断能力和运用所学知识解答问题的能力。根据A为磁性氧化铁，知A、X分别为Fe3O4和Fe；根据E的性质可确定E为SiO2，结合框图可确定Y、Z、D、M、R、G分别为O2、Si、HNO3、Na2SiO3、H2SiO3(或H4SiO4)和Fe(NO3)3。(1)Na2SiO3为离子化合物，既含离子键，又含共价键；(2)SiH4为共价化合物，其电子式为(4)根据反应前后Fe和N元素的化合价变化，利用升降法配平可以写出题述离子反应式；(5)开始加入的Fe粉被HNO3氧化成Fe3＋，当Fe与硝酸反应完全后，再加入Fe，能将Fe3＋还原为Fe2＋，根据过量Fe粉与HNO3的反应：3Fe＋8HNO3(稀)===3Fe(NO3)2＋2NO↑＋4H2O，可求得足量Fe粉与4molHNO3完全反应时生成的Fe2＋最多为1.5mol。[答案](1)第二周期第ⅥA族离子键、共价键H2SiO3(或H4SiO4)(2)(3)8Al(s)＋3Fe3O4(s)===9Fe(s)＋4Al2O3(s)ΔH＝－8akJ/mol(4)3Fe3O4＋28H＋＋NO－3===9Fe3＋＋NO↑＋14H2O(5)[通一类]1．已知：A～K物质之间的转化关系如下图所示，D、E、F、H均为气体，其中E、F、H为无色气体，A为形成化合物种类最多的元素形成的单质，G为淡黄色粉末(部分产物未给出)。根据题意回答下列问题：(1)形成A单质的元素在周期表中的位置是________，画出与A元素位于同主族的短周期元素的原子结构示意图________________。(2)写出下列物质的化学式：白色沉淀1：________；白色沉淀2：________。(3)写出下列反应的化学方程式：A＋C(浓)→E＋F__________________________________；D＋H＋H2O→B________________________________。(4)I溶液呈________性(填“酸”、“碱”或“中”)，升高温度，该溶液的pH________(填“增大”、“减小”或“不变”)，原因是_________________________________________(写出离子方程式和必要的文字说明)。解析：A和G的叙述是此题的两个题眼。(1)由“A为形成化合物种类最多的元素形成的单质”可知A单质为碳，碳元素的核电荷数为6，故位于周期表的第二周期第ⅣA族；与其同主族短周期元素为14Si，很容易写出其原子结构示意图。(2)由框图转化关系可知B为HNO3；C为H2SO4；则D、E、F分别为NO2、CO2、SO2；淡黄色粉末G为Na2O2；气体H为O2；I为Na2CO3；进而推知反应③生成的K为Na2SO3，因B(HNO3)具有氧化性，故反应④生成的白色沉淀1为BaSO4；CO2与过量Ba(OH)2经反应⑤得到的白色沉淀2为BaCO3。(3)结合(2)的分析，容易写出方程式。(4)Na2CO3溶液由于CO2－3的水解而显碱性，升温促进水解，溶液碱性增强。答案：(1)第二周期第ⅣA族(2)BaSO4BaCO3(3)C＋2H2SO4(浓)=====△CO2↑＋2SO2↑＋2H2O4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3(4)碱增大CO2－3＋H2OHCO－3＋OH－，水解吸热，升高温度使水解平衡正向移动，碱性增强2．已知化合物A、B、C、D、E、F、G和单质甲、乙所含元素均为短周期元素，A的浓溶液与甲能发生如图所示的反应，甲是常见的固体单质，乙是常见的气体单质，B是无色气体，是主要的大气污染物之一，B的C溶液与乙能发生氧化还原反应。请根据图示回答问题。(1)写出下列物质的化学式：A________，G________，写出反应C＋E―→F＋乙的化学方程式：_____________________________________________________________________________________________。每生成1mol乙气体，需要转移________mol电子。(2)气体B可用与B含有同一种元素的气体化合物M与乙发生氧化还原反应制得，M的化学式是________，M与B反应的化学方程式为_______________________________。解析：此题的题眼是对B的描述和化合物C或D与化合物E反应生成单质乙。根据图中转化关系，B是无色气体且是主要大气污染物之一，推测B为SO2，A为H2SO4；B能与C和单质乙发生氧化还原反应，推测乙为O2，C为水；H2O和E生成F和O2，推测E为Na2O2；化合物D可以与Na2O2反应生成O2，结合甲为固体单质，推测D为CO2，甲为C，G为Na2CO3。A与甲的反应为：2H2SO4(浓)(A)＋C(甲)=====△2SO2↑(B)＋CO2↑(D)＋2H2O(C)。答案：(1)H2SO4Na2CO32Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑2(2)H2S2H2S＋SO2===3S↓＋2H2O3．中学化学常见的物质A、B、C、D之间存在如下图所示的转化关系。请按要求填空：(1)若A是水垢和蛋壳的主要成分之一，B是厨房常见某调味品的一种成分，C常用于制作饮料，请写出该反应的离子方程式：___________________________。(2)若A为黑色固体单质，C、D均能使石灰水变浑浊，则该反应的化学方程式为_______________________。(3)若A为红色金属单质，该反应在常温下可以发生，无色气体C遇空气迅速变成红棕色，则产生1molC被氧化的A的物质的量为______________。(4)若A为黑色粉末，C能使品红溶液和石蕊试液褪色，则反应中还原剂与氧化剂的物质的量之比为______。(5)若A为无色晶体，易分解，分解产物之一遇C产生大量白烟，则检验A中阳离子的方法是_________________________________________________________________________________________。解析：(1)蛋壳和水垢的主要组成成分是CaCO3，A为CaCO3；能与CaCO3反应，且为调味品的为食醋，B为醋酸；C、D分别为CO2和(CH3COO)2Ca，因C可用于饮料，故C为CO2，D为醋酸钙。书写离子方程式时要注意，醋酸为弱酸，写分子式；碳酸钙为难溶物，写化学式。(2)A为黑色单质，C、D能使石灰水变浑浊，可以判断：A为C，B为浓硫酸，C、D为CO2和SO2。(3)A为红色金属，A是Cu；C遇空气呈红棕色，则B为稀硝酸，C为NO，D为Cu(NO3)2。3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O，被氧化的Cu的物质的量：n(Cu)＝1mol×3/2＝1.5mol。(4)A为黑色粉末，C具有漂白性，可以判断，A为MnO2，B为浓盐酸，C为Cl2，D为MnCl2；反应