1、3无机框图推断图像计算题高一化学竞赛艰苦卓绝玉汝于成 第三章 无机框图推断 图像计算一、无机推断的突破口(1)特殊结构。具有正四面体结构的有甲烷等。不含金属元素的离子化合物为铵盐。原子个数比为11的化合物可能为H2O2、Na2O2等。(2)特殊的物理性质(颜色、状态、气味)。焰色反应：有色气体：有色固体：有色液体或溶液：有刺激性气味的无色气体： (3)特征反应。同一元素的气态氢化物和气态氧化物反应，生成该元素的单质和水，该元素可能是硫或氮。同一元素的气态氢化物和最高价氧化物对应的水化物发生化合反应，生成盐的元素一定是氮。既能与酸反应，又能与碱反应的物质可能是Al、Al2O3、Al(OH)3、弱
2、酸的铵盐、弱酸的酸式盐等。既能与强酸反应放出气体，又能与强碱反应放出气体的常见物质有铝、弱酸的铵盐(如碳酸铵、碳酸氢铵、亚硫酸铵、硫化铵等)。与水接触放出气体的常见物质有Li、Na、K、Na2O2等。A物质加到B物质中，先生成沉淀，后沉淀又溶解，A、B可能分别是CO2与Ca(OH)2、NaOH与铝盐、盐酸与NaAlO2。与工业生产有关的反应：a.工业制漂白粉；b.工业合成氨；c.氨的催化氧化；d.氯碱工业；e.电解法冶炼金属镁、铝；f.工业制粗硅；g.煅烧石灰石。(4)特殊的实验现象。H2在Cl2中燃烧呈苍白色火焰。使酚酞溶液变红色的气体是氨气。在空气中迅速由无色变为红棕色的气体是NO。Cl2
3、通入含Br的溶液中，会出现橙色，加入有机溶剂，在有机溶剂层出现橙红色；Cl2通入含有I的溶液中，会出现深黄色，加入有机溶剂，在有机溶剂层出现紫红色。遇SCN显红色或遇OH生成红褐色沉淀的离子是Fe3。遇BaCl2溶液生成不溶于稀HNO3的白色沉淀，则溶液中可能含有Ag或SO或SO。遇盐酸生成白色沉淀，则溶液中可能含有Ag或SiO。使品红溶液褪色的气体可能是Cl2或SO2，但将褪色后的液体加热又复原的是SO2。碘遇淀粉显蓝色。实验现象为：白色沉淀灰绿色红褐色的转化一定是：Fe(OH)2Fe(OH)3。（5）特殊反应条件。高温：石灰石分解、CO还原Fe2O3、制取水煤气、铝热反应、SiO2与Na2
4、CO3 或CaCO3反应；高温、高压、催化剂：合成氨；放电：N2与O2反应、O2转化为O3。(6)化学常识。地壳中含量最多的金属元素是铝；非金属元素是氧，其次是硅；组成化合物种类最多的元素是碳；天然存在最硬的物质是金刚石，熔点最高的物质是石墨；最简单的有机物是甲烷；相对分子质量最小的氧化物是水；相对原子质量最小的原子是氢；通常情况下呈液态的金属是汞；日常生活中应用最广泛的金属是铁。（7）常见的非金属单质及其化合物的转化关系。直线型转化关系：非金属单质酸性氧化物酸盐如：CCO2H2CO3Na2CO3SSO2H2SO3Na2SO3；PP2O5H3PO4Na3PO4交叉型转化关系：如：连续氧化关系：
5、ABC如：SSO2SO3；N2NONO2NH3NONO2；H2SSO2SO3；CCOCO2不能完成的“一步转化”在单质、氧化物、酸(或碱)的转化关系中，不能一步完成的有：（）非金属单质氧化物酸SiO2不能通过一步反应转化为H2SiO3S不能通过一步反应转化为SO3N2不能通过一步反应转化为NO2()金属单质氧化物碱能溶于水的碱如：NaOH、KOH、Ca(OH)2、Ba(OH)2可通过一步反应实现氧化物到碱的转化。难溶于水的碱如Cu(OH)2等不能通过一步反应实现氧化物到碱的转化。如：CuOCuSO4Cu(OH)2二、强化训练1A、B、C、D、E、F是常见单质，其中A是用量最大，应用最广泛的金属
6、；元素D是地壳中含量最多的金属元素：D元素和E元素在周期表中相邻，G、H、l、J、K、L是常见化合物，其中G在常温下是无色液体，H是黑色晶体，以上物质相互间的转化关系如图所示：请回答下列问题： (1)元素A在元素周期表中的位置为第_周期_族。(2)写出K的电子式_。(3)写出H和D反应的化学方程式_。(4)D能与氢氧化钠溶液反应，请写出该反应的离子方程式_。(5)写出A与G反应的化学方程式_。(6)K与E反应时产生的现象有_；该反应的化学方程式为_。2、X、Y、W、Z为常见的四种单质，X是日常生活中用途最为广泛的金属，常温下Y是液体，Z是无色气体，W为黄绿色气体。其反应关系如下，其中B的溶液呈
7、强酸性。（1）W在元素周期表中的位置是。（2）根据反应推断Y、D的化学式：Y，D。（3）检验A溶液中阳离子的方法 。（4）写出C与少量W反应的化学方程式： 。3、在一定条件下可实现下图所示物质之间的变化： 请填写以下空白： 孔雀石的主要成分是CuCO3Cu(OH)2(碱式碳酸铜)，受热易分解。上图中的F是_。 写出明矾溶液与过量NaOH溶液反应的离子方程式：_。 图中所得G和D都为固体，混合后在高温下可发生反应，写出该反应的化学方程式：_。 每生成1 mol D，同时生成_ mol E。4A是中学化学的一种常见固体。在加热条件下，A可与一种无色溶液B反应， 生成两种气体混合物X，将X作如下图所
8、示的实验：据此判断：A是 _，B是 _，C是 _， D是 _，E是 _，X是 _。5A、B、C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右（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 。（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 。6置换反应的通式可以表示为：单质（l）+化合物（1）=化合物（2）+单质（2）请写出满足以下要求的3个置换反应的化学方程式：所涉
9、及的元素的原子序数都小于206种单质分属6个不同的主族 ； ； 7下图每一方格表示一种物质。通常状况下，A、C均为无色气体，B为无色液体。 请填写下列空白： (1) 物质X可以是_，C是_，F是_； (2) 反应的化学方程式是_； (3) 反应的离子方程式是_。8镁在空气里点燃可以燃烧，放出大量的热并发出跃眼的白光， 生成白色的氧化镁，同时，镁在这样的高温条件下，还可与空气中的另一种主要成分反应，生成少量的物质A，已知A有下列一系列变化： (1) 写出A、C、D的化学式：A_、C_、D_。 (2) 写出下列变化的化学方程式： A盐酸：_， 溶液BNaOH溶液：_。9已知硫粉跟亚硫酸钠溶液共热可
10、制得硫代硫酸钠。现以硫化亚铁为主要原料，按下图制取硫代硫酸钠。图中的A、B、C 和D是硫单质或硫的化合物，其它不含硫的反应产物已被略去，各步反应可以添加必要的试剂。 请填写下列空白： (1) 反应()的化学方程式是：_。 (2) 物质B的分子式是：_。(3) 物质D的化学式是：_。三、参考答案 1、(1)四、VIII(2) CO2的电子式(3)3Fe3O4+8Al4Al2O3+9Fe(4)2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2(5)3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2(6)镁条剧烈燃烧，放出耀眼的光；瓶壁出现白色固体和黑色颗粒2Mg+CO22MgO+C2、1 Al2S3 2 Mg
11、3N26H2O3MgOH22NH3 3 A、E3、（1）第三周期A族（2）Y：Br2 D：FeCl3（3）取少量A溶液于试管中，滴加KSCN溶液，溶液变红（4）6FeBr23Cl2=2FeCl34FeBr33、 CO2(或二氧化碳) Al3+4OH2H2O 3CuO2Al 3CuAl2O3 0.754、 木炭；浓HNO3；CO2、NO2；稀HNO3；NO；CO2、NO5、答案：（1）A：碳（或C） C：钠（或Na）（2）Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2（3）2CO2+2Na2O2=2Na2CO3+O2（4）Na2O2+S2-+2H2O=4OH-+S+2Na+6、答案：2Mg+
12、CO22MgO+C；2Al+6HCl=2AlCl3+3H2；2F2+2H2O=4HF+O2。7、 (1)(NH4)2CO3(或NH4HCO3)；NH3；NO2(写化学名称也可) (2)2Na2O22CO22Na2CO3O2 (3)3Cu28H+3Cu2+4H2O2NO8、 (1)Mg3N2；NH3；Mg(OH)2 (2)Mg3N28HCl3MgCl22NH4Cl MgCl22NaOHMg(OH)22NaCl；NH4ClNaOH NaClH2ONH3 9、(1) FeS2HCl FeCl2H2S 或 FeSH2SO4 FeSO4H2S(用离子方程式表示也同样给分) (2) SO2 (3) Na2
13、SO3四、巩固练习1、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：反应的化学方程式_。C的电子式_；H的化学式_。L的溶液与化合物E反应的离子方程式_。化合物J的化学式_。2、AH及X均为中学化学常见物质， X是一种金属单质，A、B是非 金属单质且A在常温下为
14、气体。它们在一定条件下有如下转化关系（图中条件均已略去）。试回答下列问题：（1）写出C物质的化学式；（2）在上述反应中肯定不属于氧化还原反应的是（填编号）；（3）指出元素X在元素周期表中的位置：第周期，第族；（4）请写出反应和的离子方程式： ，；（5）用离子方程式表示在D溶液中加入NaClO溶液产生红褐色沉淀的原因：3、下图表示有关物质(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，
15、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43，G、H分别是_、_(填化学式)；(4)反应产物中K的化学式_；(5)反应的离子方程式为_。4、某厂的酸性工业废水中含有一定量的Fe3+、Cu2+、Au3+等离子。有人设计了图中的工艺流程，利用常用的酸、碱和工业生产中的废铁屑，从废水中回收金，并生产一定量的铁红和氧化铜。填写下面空白。（1）图中标号处需加入的相应物质分别是、；（2）写出处发生反应的离子方程式 ；写出处发生反应的化学方程式；（3）铁红的化学式为；分别写出铁红和氧化铜在工业上的一种主要用途：铁红；氧化铜。五、图像计算题（一）热重曲线的应用1、在空气中加热时，固体残留率
16、随温度的变化，如图所示。已知钴的氢氧化物加热至290时已完全脱水，则1000时，剩余固体的成分为 。（填化学式）；在350400范围内，剩余固体的成分为 。（填化学式）。2、0.80g CuSO45H2O样品受热脱水过程的热重曲线（样品质量随温度变化的曲线）如下图所示。请回答下列问题：（1）试确定200时固体物质的化学式_（要求写出推断过程）；（2）取270所得样品，于570灼烧得到的主要产物是黑色粉末和一种氧化性气体，该反应的化学方程式为_。把该黑色粉末溶解于稀硫酸中，经浓缩、冷却，有晶体析出，该晶体的化学式为_，其存在的最高温度是_；（3）上述氧化性气体与水反应生成一种化合物，该化合物的浓
17、溶液与Cu在加热时发生反应的化学方程式为_；3、将8.34 g FeSO47H2O样品隔绝空气加热脱水，其热重曲线（样品质量随温度变化的曲线）如右图所示。则下列说法正确的是AFeSO47H2O晶体中有4种不同结合力的水分子；B在100时，M的化学式为FeSO46H2OC在200时，N的化学式为FeSO43H2OD380的P加热至650时的化学方程式为：2FeSO4Fe2O3+SO2+SO34、下图是1.00 g MgC2O4nH2O晶体放在坩埚里从25 缓慢加热至700 分解时，所得固体产物的质量(m)随温度(t)变化的关系曲线。(已知该晶体100 以上才会逐渐失去结晶水，并大约在230 时完
18、全失去结晶水)试回答下列问题：(1)MgC2O4nH2O中n_。(2)通过计算确定C点固体物质的化学式：_。(3)通过计算确定从E点到F点过程中的化学方程式：_。5、固体样品放在热重分析仪中进行热重分析，測得其热重分析曲线（样品质量随温度变化的曲线）如下图所示：已知：草酸盐受热分解易放出碳的氧化物。500 之前，该热重分析仪的样品池处于 Ar气气氛中，500 时起，样品池与大气相通。完成下列填空：(1) 300 时是样品脱水的过程，试确定350 时样品是否脱水完全_ (填“是或 否“），判断的理由是_(要求写出推算过程）。(2 ) 400 时发生变化的化学方程式是_。6、MnCO3在空气中加热
19、易转化为不同价态的锰的氧化物，其固体残留率随温度的变化如图所示。则加热至300 时，发生反应的化学方程式为_；图中点D对应固体的成分为_(填化学式)。（二）其它图像题1、2.5g碳酸钠、碳酸氢钠和氢氧化钠的固体混合物完全溶解于水，制成稀溶液，然后向该溶液中逐滴加入1molL-1的盐酸，所加入盐酸的体积与产生CO2的体（标准状况）关系如右图所示：（1）写出OA段所发生反应的离子方程式_。（2）当加入35mL盐酸时，产生CO2的体积为_mL（标准状况）。（3）计算原混合物中NaOH的质量及碳酸钠的质量分数。2、把NaOH、AlCl3、MgCl2三种固体组成的混合物溶于足量水中后，有0.58g白色沉
20、淀。在所得浊液中逐滴加入0.5mol/L盐酸，加入盐酸体积与生成沉淀的质量关系如图所示。试求：(1)混合物中NaOH质量是多少克?(2)混合物中AlCl3质量是多少克?(3)P点所表示的盐酸体积是多少毫升? 3、某稀硫酸和稀硝酸的混合溶液100mL,若向其中逐渐加入铜粉最多能溶解19.2g,若向其逐渐加入铁粉则最多能溶解22.4g(已知硝酸只被还原为NO气体)气体物质的量随铁粉质量增加的变化如下图所示。 （1）写出下列过程中反应的离子方程式O-A：_A-B:_B-C:_(2)求硫酸和硝酸的浓度各是多少?4、实验研究发现，硝酸发生氧化还原反应时，硝酸的浓度越稀，对应还原产物中氮元素的化合价越低。
21、现有一定量铝粉和铁粉的混合物与一定体积某浓度的稀硝酸充分反应，反应过程中无气体放出。在反应结束后的溶液中，逐滴加入5molL的NaOH溶液，所加NaOH溶液的体积(mL)与产生的沉淀的物质的量关系如下图所示。则(1)B与A的差值为： mol。(2) C点对应的溶液体积为： mL。(3)原硝酸溶液中含硝酸的物质的量为： mol。5、在100mL NaOH溶液中加入NH4NO3和(NH4)2SO4的固体混合物，加热使之充分反应。右图是加入的混合物质（删去“质”）的质量和产生的气体体积（标准状况）的关系。试计算： （1）NaOH的物质的量浓度为 molL-1。 （2）当NaOH溶液的体积为140mL，固体混合物的质量是51.6g时，充分反应后，生成气体的体积（标准状况）为 升。（3）当NaOH溶液的体积为180mL，固体混合物的质量仍是51.6g时，充分反应时，生成气体的体积（标准状况）为 升。
