1、专题九 无机框图推断【命题趋向】无机框图推断是对常见元素的单质及其重要化合物相互关系的考查,它融元素化合物、基本理论、计算于一体。侧重考查学生思维的能力和综合应用的能力,在历届高考中具有较好的区分度和选拔能力。一般氯、硫、氧、氮、碳、钠、镁、铝、铁元素及化合物之间的转化是这类题的热点。解决这类考题,首先要读懂题意和图意,找准突破口(题眼) ,从自己的记忆中搜寻出典型的反应,事物或模型,然后大胆推测,只要符合框图关系的答案都是正确的。由于框图推断较好地考查了学生的直接思维品质,在高考中继续出现是理所当然。“无机框图题”题眼归纳:一、特征反应1与碱反应产生气体(1) 232222HSiONaHaO
2、Si AlAli、单 质(2)铵盐: N34碱来源:学,科,网2与酸反应产生气体(1) 2222223423434 NOSCCNSOHNOSHNHCl 、 、非 金 属 、金 属单 质 浓浓浓浓浓(2) 2323323SSH化 合 物3Na2S2O3 与酸反应既产生沉淀又产生气体: S2O32-+2H+=S+SO2+H2O4与水反应产生气体(1)单质 224OFFNaa(2)化合物222332 322264HCOaHCaSAlSAl NMgNg5强烈双水解 32 323332All lSSOAlOH与6既能酸反应,又能与碱反应(1)单质:Al(2)化合物:Al2O3、Al(OH)3、弱酸弱碱盐
3、、弱酸的酸式盐、氨 基酸。7与 Na2O2 反应 NaOHCOHC232282FeCl3+H2S=2FeCl2+S+2HCl9电解 22322ClNaNaClAA电 解 电 解电 解溶 液熔 融10铝热反应:Al+金属氧化物 高 温 金属+Al2O311 Al3+ Al(OH)3 AlO2-12归中反应:2H2S+SO2=3S+2H2O4NH3+6NO 催 化 剂 4N2+6H2O13置换反应:(1)金属金属 铝 热 反 应 盐金 属盐金 属.21(2)金属非金属 CMgOCgHFeNa2 22点 燃 或)、活 泼 金 属 (3)非金属非金属 )、(、 高 温高 温 HIBrClSHIBrCl
4、iSiF2)(42222(4)非金属金属 22 COCHH金 属金 属 氧 化 物 金 属金 属 氧 化 物 高 温高 温14三角转化:15受热分解产生 2 种或 3 种气体的反应:(1)铵盐 SHNSHNOOCC23244 23 33244)((2)硝酸盐 2324Agguu16特征网络:(1) )(222 酸 或 碱DCBAOHO 32322 NONNHH ( 气 体 ) 4232222 SSSOO( 气 体 ) 322 CCH( 固 体 ) NaOaNNaOO 22( 固 体 )来源:学科网 ZXXK(2)A B气 体气 体强 碱强 酸A 为弱酸的铵盐:(NH4)2CO3 或 NH4HC
5、O3;(NH4)2S 或 NH4HS;(NH4)2SO3 或 NH4HSO3(3)无机框图中常用到催化剂的反应: 32 2332264542NHNOOHSSKClKClMnO 催 化 剂 ,催 化 剂 ,催 化 剂 ,二、特征现象1焰色反应:Na+(黄色) 、K+(紫色)2浅黄色固体:S 或 Na2O2 或 AgBr 或 FeS2来源:学+科+网3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)4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
6、(OH)2 ; 黑色(CuO、FeO、FeS、CuS、Ag2S、PbS) ;黄色(AgI、Ag3PO4) ;白色Fe(0H)2、CaCO3、BaSO4、AgCl、BaSO3有色气体:Cl2(黄绿色) 、NO2(红棕色)5特征反应现象:白色沉淀Fe(0H)2立即经过灰绿色最后变成红褐色Fe(OH)3。 【典例精析】1、右图每一方框中的字母代表一种反应物或生成物。产物 J 是含 A 金属元素的胶状白色沉淀,I 为 NaCl 溶液,D 是淡黄色固体单质。试填写下列空白:(1)L 的化学式为:_。(2)F 的化学式为:_。(3)写出 J 受热分解反应的化学方程式:_。(4)H 和 G 之间反应的化学方
7、程式为:_。【解析】首先找出本题的突破口:J 是含 A 金属元素的胶状白色沉淀,可确定 A 是 Al、J是 Al(OH)3;D 是淡黄色固体单质应为 S。从图中可知 E 应是含铝的化合物,F 应是含硫的化合物,I 为 NaCl 溶液,可以确定 E 是AlCl3、F 是 Na2S、L 是 H2O。单质 S 在空气中燃烧生成 G 是 SO2,结合 SO2 的性质及 图中关系可确定 H 是 H2S【答案】 (1)H2O (2)Na2S (3)2Al(OH)3 Al2O3+3H2O (4)2 H2S+SO2=3S+2H2O 2、如图所示 已知:甲、乙、丙、丁均为前三周期元素的单质。在一定条件下甲与丙和
8、甲与丁都按物质的量之比 l:3 反应,分别生成 X 和 Y,在产物中元素甲呈负价。在一定条件下乙与丙和乙与丁都按物质的量之比 1:2 反应,分别生成 Z 和 W,在产物中元素乙呈负价。请填空:(1)甲是_,乙是_。(2)甲与丙反应生成 X 的化学方程式是_ 。(3)乙与丁反应生成 W 的化学方程式是_ 。【解析】由单质甲与丙和甲与丁都按物质的量之比 l:3 反应, 可假设甲为 N2,则丙和丁分别为镁和氢气,又由乙与丙和乙与丁都按物质的量之比 1:2 反应,则乙应为氧气。【答案】(1)甲:N2 乙:O2 (2) N2+3Mg Mg3N2 2H2+O2 2H2O3、下图中,A、C 是工业上用途很广
9、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) 。请按要求回答下列问题: 写出 B 的化学式_ ,G 的电子式_ 。 反应的离子方程式为_ 。 反应进行的条件是_ ,_ 。 反应的化学方程式为_ 。【解析】本题是以物质结构和晶体结构为基础的一道推断题,因 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,且 B 与 A 和 C 反应均有 E 生成,可假设 B 为 Al,则 A 为 HCl,C 为 NaOH 溶液,E 为 H2,
10、D 为 AlCl3,F 为 NaAlO2;又 H、G 是正四面体结构的非极性分子,H 是一种重要的能源,所以 H 为 CH4,G 为 CCl4,I 为Al(OH)3,而 J 是一种耐高温材料,K 是由两种常见元素组成的化合物,故 J 应为 Al2O3,K 为 Al4C3。至此假设成立,所设四问即可顺利解答。【答案】 Al Al3+ + 3AlO2 + 6H2O = 4Al(OH)3 光照,过量 Cl2 Al4C3 +12H2O = 4Al(OH)3 + 3CH44、根据下列反应框图填空,已知反应是工业上生产化合物 D 的反应,反应是实验室鉴定化合物 E 的反应。(1)单质 L 是 。(2)化合
11、物 B 是 。(3)图中除反应以外,还有两个用于工业生产的反应,是 和 (填代号) 。它们的化学反应方程式分别是:和 。【解析】做好本题要有牢固的基础知识,反应为电解反应,生成三种物质,且 L 是单质,由教 B 材原型可知应为电解饱和食盐水的反应,A、B 中一种是 NaCl 一种是 H2O,反应是工业上生产化合物 D 的反应,是一个分解反应,且生成的 D 可与 B 反应,所以 C 为CaCO3,D 为 CaO、B 是 H2O,进一步可推出 G 是 Ca(OH)2,H 是 Cl2,L 是 H2,Ca(OH)2 与 Cl2 反应用于工业生产漂白粉。【答案】 (1)H2 (2)H2O (3),2Na
12、Cl2H2O 2NaOHH2Cl22Ca(OH)22Cl2Ca(OCl)2CaCl22H2O【专题训练】A、B、C 和 D 分别是 NaNO3、NaOH、HNO3 和 Ba(NO3)2 四种溶液中的一种,现利用另一种溶液 X,用如下图所示的方法,即可将它们一一确定.试确定 A、B、C、D、X 各代表何种溶液。A: B: C: D: X: 2、四种化合物均由短周期元素组成,其中含有四种元素,、的焰色反应均为黄色,为无色无味气体。这四种化合物具有下列转化关系(部分反应物、产物及反应条件已略去) 。请回答下列问题:(1)的电子式是 。(2)与在溶液中反应的离子方程式是 。(3)含有的四种元素之间(二
13、种、三种或四种)可组成多种化合物,选用其中某些化合物,利用下图装置(夹持固定装置已略去)进行实验,装置中产生白色沉淀,装置中可收集到一种无色气体。装置中反应的化学方程式是 ,装置中物质的化学式是 。用含有的四种元素中的两种组成的某化合物,在催化剂存在下制备并收集纯净干燥的装置中气体,该化合 物的化学式是 ,所需仪器装置是 (从上图中选择必要装置,填写编号) 。(4)向溶液中通入氯气,可制得某种生产和生活中常用的漂白、消毒的物质,同时有生成,该反应的化学方程式是 。3左图是元素周期表的一部分。表中所列的字母分别代表某一元素。(1)1molA 与 D 的氢化物完全反应产生的气体在标准状况下的体积为
14、 。(2)写出 B 的最高价氧化物的电子式 。(3)表中的另一种金属元素(未标出)的单质 G,可以发生如右上图所示转化其中化合物M 是一种白色胶状沉淀,则 M 的化学式为 ;K 的溶液与 B的某种氧化物反应的化学方程式为 ;L 与氨水反应的离子方程式为 ; 一种新型无机非金属材料由 G 元素和 C 元素组成,其化学式为 。4 (11 年)某同学在用稀硫酸与锌制取氢气的实验中,发现加入少量硫酸铜溶液可加快氢气的生成速率。请回答下列问题:(1)上述实验中发生反应的化学方程式有 ;(2)硫酸铜溶液可以加快氢气生成速率的原因是 ;(3)实验室中现有 24NaSO、 4Mg、 24ASO、 24K等 4
15、 中溶液,可与实验中4CuSO溶液起相似作用的是 ;(4)要加快上述实验中气体产生的速率,还可采取的措旌有 (答两种) ;5已知 X 是一种盐,H 是常见金属单质,F、I 是常见非金属单质,E、G 都是工业上重要的碱性物质,它们有右图所示的关系。试回答下 列问题:(1)G 的化学式为:_。(2)写出下列反应的化学方程式_。(3)X 在医药上用作解酸剂,与盐酸作用时,生成 B 的物质的量与消耗盐酸的物质的量之比为 38,则 X 的化学式为:_;X 与盐酸反应的化学方程式为:_。6下图是中学化学中常见物质之间的一些反应关系,其中部分产物未写出。常温下 X 是固体,B 和 G 是液体其余均为气体。根
16、据图中关系推断:(1)化学式 X ;A ;B ;(2)写出 CE 的化学反应方程式 (3)实验室收集气体 D 和 F 的方法依次是 法和 法。来源:学科网7 A、B、C、D、E、F 六种中学常见的物质,皆由短周期元素组成,有转化 关系:(1)若 A、C、E 皆为氧化物,且常温下 A 为无色液体,E 为有毒气。B、D、F 皆为非金属单质,且 D 为气体。则 A 的结构式为 , 1molC 中含有 个共价键。(2)若 A、C、E 皆为氢化物,三者皆为极性分子,其中 C 的相对分子质量最小;D、E、F 皆为氧化物, 其中 D、F 为有毒气体。则 A、C、E 沸点由高到低的顺序为 (填化学式) 。A
17、跟 D 常温下反应可生成一种单质,化学方程式为:。8甲、乙、丙是三种常见的单质,X、Y、Z 是它们的化合物,它们之间有如右图所示的转化关系:(1)若甲是具有还原性的金属单质,X、Y、Z 中有一种是离子晶体,试推断:X、Y、Z 中含有丙元素的是 ;写出 Y 的电子式 ;写出 X 与甲反应的化学方程式,并标出电子转移的方向和数目: 。(2)若甲具有氧化性的黄绿色气体单质,丙通常是暗红色的液体,Y 和 Z 具有相同的阳 离子,X 与 Z 含有相同的离子。写出乙物质的化学式 ;写出 X 与足量的甲在溶液中完全反应的离子方程式: 。9.(2011 江苏高考 16)以硫铁矿(主要成分为 FeS2)为原料制
18、备氯化铁晶体(FeCl36H2O)的工艺流程如下:回答下列问题:(1)过量的 SO2 与 NaOH 溶液反应的化学方程式为 。(2)酸溶及后续过程中均需保持盐酸过量,其目的是 、。(3)通氯气氧化时,发生的主要反应的离子方程式为 ;该过程产生的尾气可用碱溶液吸收,尾气中污染空气的气体为 (写化学式) 。10 (2011 浙高考 26,15 分)食盐中含有一定量的镁、铁等杂质,加碘盐中碘的损失主要是由于杂质、水分、空气中的氧气以及光照、受热而引起的。XY丙Z+丙 +乙+甲已知 :氧化性: 3IOFe3 I2; 还原性:23SOI;3I26OH 5I3H2O; KII2 KI3(1) 某学习小组对
19、加碘盐进行如下实验:取一定量某加碘盐(可能含有KIO3、KI、Mg2、Fe3),用适量蒸馏水溶解,并加稀盐酸酸化,将所得溶液分为 3 份。第一份试液中滴加 KSCN 溶液后显红色;第二份试液中加足量 KI 固体,溶液显淡黄色,用CCl4 萃取,下层溶液显紫红色;第三份试液中加入适量 KIO3 固体后,滴加淀粉试剂,溶液不变色。加 KSCN 溶液显红色,该红色物质是_(用化学式表示) ;CCl4 中显紫红色的物质是_(用电子式表示) 。第二份试液中加入足量 KI 固体后,反应的离子方程式为:_、_。(2)KI 作为加碘剂的食盐在保存过程中,由于空气中氧气的作用,容易引起碘的损失。写出潮湿环境下
20、KI 与氧气反应的化学方程式:_ _。将 I2 溶于 KI 溶液,在低温条件下,可制得 KI3H2O。该物质作为食盐加碘剂是否合适?_(填“是”或“否” ) ,并说明理由_。(3)为了提高加碘盐(添加 KI)的稳定性,可加稳定剂减少碘的损失。下列物质中有可能作为稳定剂的是_。ANa2S2O3 BAlCl3 CNa2CO3 DNaNO2(4)对含 Fe2较多的食盐(假设不含 Fe3),可选用 KI 作为加碘剂。请设计实验方案,检验该加碘盐中的 Fe2:_ _ 。11 (10 天津)X、Y、Z、L、M 五种元素的原子序数依次增大。X、Y、Z、L 是组成蛋白质的基础元素,M 是地壳中含量最高的金属元
21、素。回答下列问题: L 的元素符号为_ ;M 在元素周期表中的位置为_;五种元素的原子半径从大到小的顺序是_(用元素符号表示) 。 Z、X 两元素按原子数目比 l3 和 24 构成分子 A 和 B,A 的电子式为_ ,B 的结构式为_。 硒(se)是人体必需的微量元素,与 L 同一主族,Se 原子比 L 原子多两个电子层,则Se 的原子序数为_,其最高价氧化物对应的水化物化学式为_。该族 2 5 周期元素单质分别与 H2 反应生成 l mol 气态氢化物的反应热如下,表示生成 1 mol 硒化氢反应热的是_(填字母代号) 。a+99.7 molL1 b+29.7 molL1 c20.6 molL1 d241.8 kJmol1 用 M 单质作阳极,石墨作阴极,NaHCO3 溶液作电解液进行电解,生成难溶物 R,R 受热分解生成化合物 Q 。写出阳极生成 R 的电极反应式: _;由 R 生成 Q 的化学方程式:_。来源:Z,xx,k.Com