1、学案22 无机框图题的解答策略一、题型特点无机推断题具有明显的化学学科特点，是现在每年高考理综卷的必考题型，是将基本概念、基本理论、元素单质及其重要化合物知识与化学实验及简单计算有机结合起来的综合题型。在高三复习中抓住无机推断题，不仅能进一步加深元素及其化合物的有关知识，还能培养分析推理、观察思维、获取信息及综合应用的能力。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”，突破点由点到面、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“突破口”，顺藤摸瓜，进而完成全部未知物
2、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：推断题结论验证三、解题“突破口”1物质的特殊颜色相关知识：(1)有色固体红色：Cu、Cu2O、Fe2O3；红褐色：Fe(OH)3；黄色：AgI、Ag3PO4；浅黄色：S、Na2O2或AgBr；蓝色：Cu(OH)2；黑色：炭粉、CuO、FeO、FeS、CuS、Ag2S、PbS；紫黑色：KMnO4、I2；白色：Fe(OH)2、CaCO3、BaSO4、AgCl、BaSO3。(2)有色溶液：Fe2(浅绿色)、Fe3(黄色)、Cu2(蓝色)、MnO(紫红色)、Fe3与苯酚(紫色)、Fe3与SCN(红色)、I2与淀粉(蓝色)等。水(溶剂)苯(溶剂)CC
3、l4(溶剂)Br2黄橙黄红棕I2深黄褐淡紫紫红紫深紫(3)有色气体：Cl2(黄绿色)、Br2(g)(红棕色)、NO2(红棕色)、I2(g)(紫色)、O3(淡蓝色)等。(4)火焰颜色：焰色反应：Na(黄色)、K(紫色)、Ca2(砖红色)等；蓝色：CO在空气中燃烧；淡蓝色：S、H2、H2S、CH4等在空气中燃烧；苍白色：H2在Cl2中燃烧。典例导悟1A、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。化合物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12。在一定条件下，各物质之间的相互转化关系如下图(图中部分产物未列出)：请填写下列空白：(1
4、)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_。2物质的特征性质相关知识(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：白色沉淀先变灰绿色，再变红褐色：Fe(OH)2Fe(OH)3；白色沉淀迅速变棕褐色：AgOHAg2O。(3)在空气中变为红棕色：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(过量则变澄清)、Na2SiO3溶液、饱和Na2CO3溶液、浓苯酚钠溶
5、液、NaAlO2溶液等。(6)使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体：NH3。(7)使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝：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)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。(12)滴入沸水中可得到红褐色胶体的溶液：含Fe3的盐溶液。(13)烟雾现象：棕(黄)色的烟：Cu或Fe在Cl2中燃烧；白烟：Na在Cl2或P
6、在空气中燃烧；NH3遇到HCl气体；白雾：由HX等极易溶于水的气体产生；白色烟雾：P在Cl2燃烧。典例导悟2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)写出A、B、H的化学式：A_、B_、H_。(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：_。3物质之间的特征转化关系相关知识：(1)连续氧化反应：ABCD(酸或碱)。N
7、H3(g)N2NONO2HNO3；H2S(g)SSO2SO3H2SO4；CH4(g)CCOCO2H2CO3；Na(s)Na2ONa2O22NaOH。(2) X可能为弱酸的铵盐：(NH4)2CO3或NH4HCO3；(NH4)2S或NH4HS；(NH4)2SO3或NH4HSO3等。(3)三角转化关系：(4)化合物化合物单质化合物这类反应主要有：COH2O(g)CO2H2、Fe2O33CO2Fe3CO2等。(5)化合物A单质B化合物C单质D。这类反应主要有：CO22Mg2MgOC；Fe2O33H22Fe3H2O；Fe2HCl=FeCl2H2；CH2O(g)COH2；3Fe4H2O(g)Fe3O44H
8、2等。典例导悟3已知A、B、C、D为气体，E、F为固体，G是氯化钙，它们之间的转换关系如下图所示：(1)D的化学式是_，E的化学式是_。(2)A和B反应生成C的化学方程式是_。(3)E和F反应生成D、H和G的化学方程式是_。典例导悟4以下一些氧化物和单质之间可发生如下图所示的反应：其中，氧化物是红棕色固体，氧化物、在反应条件下都是气体。(1)氧化物的化学式是_，氧化物的化学式是_。(2)反应的化学方程式是_；反应的化学方程式、_；反应的化学方程式是_。4特征数据相关知识近几年无机框图推断题已融入计算的成分，计算型框图推断题成为高考热点之一，解答这类问题时，要善于抓住物质转化过程中以下物理量的变
9、化：相对分子质量(例COCO2、NONO2、SO2SO3转化时分子中都增加1个氧原子，相对分子质量增加16)；放出气体的体积或生成沉淀的量；化合物中各元素的含量；气体的相对密度；离子化合物中离子个数之比；反应物之间的物质的量之比；电子总数；质子总数等。(1)常见10电子微粒及相互转化关系：分子：Ne、HF、H2O、NH3、CH4；阳离子：Na、Mg2、Al3、NH、H3O；阴离子：F、O2、N3、OH、NH等。其相互转化关系为NHOHNH3H2O；H3OOH=2H2O等。(2)常见18电子微粒分子：Ar、HCl、H2S、P3H、SiH4、H2O2；阳离子：K、Ca2；阴离子：Cl、S2、P3、
10、O；有机物：CH3OH、CH3NH2、CH3F、CH3CH3等。(3)常见物质的相对分子质量：相对分子质量为28的物质：CO、N2、C2H4等；相对分子质量为26的物质：C2H2等；相对分子质量为32的物质：S、O2等；相对分子质量为78的物质：Na2S、Na2O2、Al(OH)3等；相对分子质量为100的物质：CaCO3、KHCO3、Mg3N2等。典例导悟5(2011肇庆模拟)下图中每一方框的字母代表一种反应物或生成物：已知气态烃D(其密度在同温同压下是氢气密度的13倍)跟物质F反应时产生明亮而带浓烟的火焰。请写出下列字母代表的物质的化学式(分子式)：A_、B_、C_、D_、E_、H_。5特
11、征的分子结构相关知识中学教材中涉及的一些典型物质的分子结构：直线形：三原子分子(如CO2、CS2)；多原子分子(如C2H2等)；平面形：C6H6(苯)、C2H4(乙烯)等；三角锥形：NH3、PH3、H3O等；正四面体形：CH4、CX4(XF、Cl、Br、I)、P4(白磷)、NH等；典例导悟6下图中，A、C是工业上用途很广的两种重要化工原料，B为日常生活中常见的金属，H、G是正四面体结构的非极性分子，H是一种重要的能源，J是一种耐高温材料，K是由两种常见元素组成的化合物(图中部分反应物或生成物没有列出)。请按要求回答：(1)写出B的化学式_，G的电子式_。(2)反应的离子方程式为_。(3)反应进
12、行的条件是_、_。(4)反应的化学方程式为_。6.特殊的工业生产相关知识中学教材中涉及的重要工业生产反应：煅烧石灰石；工业制水煤气；工业生产硫酸；合成氨工业；硝酸的生产工业；氯碱工业(电解饱和食盐水)；工业制盐酸；高炉炼铁；工业制取漂粉精；硅酸盐工业等。典例导悟7(2011天津调研)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、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
13、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)反应的化学方程式为_。(2)C的结构式为_；H的化学式为_。(3)L的溶液与化合物E反应的离子方程式为_。(4)化合物J的化学式为_。1从物质A的水溶液出发，有如图所示的一系列变化(参加反应或反应生成的H2O没有表示出来)。试完成下列问题：(1)写出下列物质的化学式：A_，E_，X_，Y_。(2)写出步骤发生反应的离子方程式：_；_。2甲、乙、丙为常见单质。A、B、C、D、E、F、G、H均为中学化学中常见的化合物，其中B、G的焰色反应均为黄色，C能使品红溶液褪色。在一定条件下，各物质相互转化关系如图所示。请回答下列问题
14、：(1)用化学式表示：丙为_，H为_。(2)A的电子式为_。(3)电解E的水溶液时，E起到的作用是_。(4)写出BCD的化学方程式：_；写出EGF的离子方程式：_。一、知识网络二、非金属及其化合物的转化关系1碳、硅及其化合物2氯及其化合物3硫及其化合物4氮及其重要化合物答案【专题探究区】典例导悟1(1)碳(或C)钠(或Na)(2)Na2CO32HCl=2NaClH2OCO2(3)2CO22Na2O2=2Na2CO3O2(4)Na2O2S22H2O=4OHS2Na解析本题的突破口为“化合物F的焰色反应呈黄色”，则F含有Na，从而可知单质B、C中有一种为Na，结合B、E均为组成空气的成分，可确定C
15、为Na，B为O2，E为CO2，那么F为Na2O2。E(CO2)与F(Na2O2)反应生成H和B(O2)，则H为Na2CO3。由C(Na)和D反应生成化合物G，G中非金属元素与金属元素的原子个数比为12，则G中D元素显2价，应为A族，由原子序数的大小关系确定D为S，G为Na2S。利用氧化还原反应知识，可推测F(Na2O2)能将G(Na2S)氧化成D(S)。2(1)1 nm100 nm(2)FeFeSH2SO4(稀)(3) 2Fe2H2O22H=2Fe32H2O(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)4Fe24Na
16、2O26H2O=4Fe(OH)3O28Na解析本题的突破口为“D溶液滴入沸水中可得到以F为分散质的红褐色胶体”，可推断D溶液中含有Fe3，进而推知A为Fe，B为FeS，C为FeSO4，D为Fe2(SO4)3，F为Fe(OH)3，H为H2SO4。因为F为胶体分散系，则其粒子直径大小为1nm100nm。C为FeSO4，具有还原性，与双氧水发生氧化还原反应：2Fe2H2O22H=2Fe32H2O。E中阳离子为NH，其检验方法为利用NH与OH在加热条件下产生的NH3，然后利用湿润的红色石蕊试纸检验(变蓝色)或用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近试管口，看是否有白烟产生。3(1)NH3NH4Cl(2)H2Cl22H
17、Cl(3)2NH4ClCa(OH)2CaCl22NH32H2O解析本题的突破口为“D(气体)E(固体)D(气体)”这一系列转化过程，可联想到中学化学中“氨气铵盐氨气”这一转化过程，据此可推测D为NH3，结合G为CaCl2，可知E为NH4Cl，F为Ca(OH)2。其余物质可以逐一确定：A为H2(或Cl2)，B为Cl2(或H2)，C为HCl，H为H2O。4(1)Fe2O3CO(2)Fe2O33CO(g)2Fe3CO2COH2OCO2H2CH2O(g)COH2解析本题的突破口为特殊反应条件均在高温条件下进行；氧化物是红棕色固体，即Fe2O3固体。中学阶段涉及物质在高温条件下进行的反应有：CaCO3的
18、分解，C、CO与H2O(g)，SiO2与C，硅酸盐工业，热还原法冶炼金属等。由氧化物加氧气可得氧化物知，氧化物为还原性气体，结合上述分析可推测氧化物为CO，氧化物为CO2，由反应为高温置换反应推测该反应为CH2O(g)COH2。5CaC2H2OCa(OH)2C2H2CO2 Ca(HCO3)2解析据同温同压下，两气体的密度之比等于其相对分子质量之比，可计算出气态烃D的相对分子质量为26，即D为C2H2。根据D与F反应时产生明亮而带浓烟的火焰，可推断F为O2。由DFEB(C2H2O2CO2H2O)、ABCDCaC2H2OCa(OH)2C2H2可确定A、B、C、E分别为CaC2、H2O、Ca(OH)
19、2、CO2。进而可确定G为CaCO3、H为Ca(HCO3)2。6(1)Al (2)Al33AlO6H2O=4Al(OH)3(3)光照过量Cl2(4)Al4C312H2O=3CH44Al(OH)3解析由H、G是正四面体形结构的非极性分子，H是一种重要的能源，可确定H为CH4，再结合HCl2G，推断G为CCl4，则A为HCl。日常生活中常见的金属主要有Fe、Al等，再结合化学课本上介绍过的一种耐高温材料Al2O3，可大胆推测B可能是Al。把Al带入框图分析，便可逐一推出其他物质。反应的离子方程式为Al33AlO6H2O=4Al(OH)3；反应进行的条件是光照、过量Cl2；反应的化学方程式为Al4C
20、312H2O=4Al(OH)33CH4。7(1)2NH3H2SO4=(NH4)2SO4(2) (NH4)2SO3或NH4HSO3(3)ClOSO22OH=ClSOH2O(4)N2H4解析本题的突破口为(1)A、B、C、D是非金属单质，其中B、C、D在常温常压下是气体，且反应是化工生产中的重要反应；(2)化合物E是形成酸雨的污染物之一。考虑中学教材中涉及的化工生产原理，可知反应为硫酸工业的基础反应(SO2的反应)，从而推断，A为S，B为O2，E为SO2。化合物的K是常用的氮肥，应为铵盐，则K为(NH4)2SO4，F为NH3，反应为合成氨反应。化合物L具有漂白性，可由Cl2与NaOH溶液反应制得，
21、则L为NaClO，与NH3反应生成相对分子质量为32的化合物J，J能被B(O2)氧化为C，前后联系可推测C为N2，D为H2，J为N2H4。【专题集训区】1(1)Na2S2O3FeSHClC6H5OH(2)S2O2H=SSO2H2O2Fe3H2S=2Fe2S2H解析分析“HCl2W紫色溶液”，可知“HCl2W”为化合反应，并且考虑到三价铁离子遇苯酚溶液显紫色。联想到常见的反应：2FeCl2Cl2=2FeCl3，可知H为FeCl2，W为FeCl3，Y为苯酚。由GW(FeCl3)B(淡黄色固体)XH(FeCl2)知，G为还原剂，固体B为反应后的生成物，可联想到H2S与FeCl3的反应，从而断定G为H
22、2S，B为S，X为HCl。“BFEH(FeCl2)G(H2S)”中的F为Fe，E为FeS。“AX(HCl)BC(气体)D”中的A为Na2S2O3，C为SO2，D为NaCl。反应的离子方程式为S2O2H=SSO2H2O，反应的离子方程式为2Fe3H2S=2Fe2S2H。2(1)O2SO3(2) (3)增强溶液的导电能力(4)Na2O2SO2=Na2SO4OHHCO=COH2O解析根据乙和丙两种单质反应生成的化合物C能使品红溶液褪色，可知C为SO2；B的焰色反应为黄色，所以B中含有Na元素，又因为B是由甲和丙两种单质在点燃条件下反应生成的，可推知B为Na2O2，同时可确定甲、乙、丙分别为Na、S、O2；根据B(Na2O2)分别与H2O、CO2的反应产物，可知E为NaOH，F为Na2CO3；F可由E与G(焰色反应为黄色)反应得到，所以G为NaHCO3；C与丙(O2)在一定条件下反应得H，则H为SO3，H(SO3)与E(NaOH)反应生成D，D为Na2SO4。