无机框图推断题例析.docx
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无机框图推断题例析
无机框图推断题
【考点分析】
无机框图推断题是以元素化合物知识为主,集基本概念、基本理论为一体的综合性题目。
具有考查知识面广、题型多变、思考容量大等特点。
这类题既能考查学生掌握元素与化合物的知识量及掌握熟练程度,又能考查学生的逻辑思维能力,这类试题特点是综合性强、物质间关系复杂,导致学生解题时常常难以入手。
物质推断涉及知识面广,思维强度大,问题的核心在于如何确定解题的突破口。
下面将有关题眼总结如下:
1、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。
2、同一元素的气态氢化物和最高氧化物对应的水化物化合,生成盐的元素一定是氮。
3、两溶液混合生成沉淀和气体,这两种溶液的溶质可能分别是:
①Ba(OH)2与(NH4)2SO4,②可溶性铝盐与可溶性金属硫化物或可溶性碳酸盐或碳酸氢盐,③可溶性铝铁盐与可溶性碳酸盐或碳酸氢盐。
4、既能与酸反应,又能与碱反应的物质可能是Al、Al2O3、Al(OH)3、氨基酸、弱酸的铵盐、弱酸的酸式盐等。
5、既能与强酸反应放出气体又能与强碱反应放出气体,常见的物质有Al、弱酸的铵盐(如碳酸铵、碳酸氢铵、亚硫酸铵、硫化铵、硫氢化铵等)。
6、在水中分解生成气体和难溶物或微溶物的物质可能是Al2S3、Mg3N2、CaC2等。
7、与水接触放出气体的常见物质有:
Li、Na、K、Na2O2、F2。
8、A物质放到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、NH3与AgNO3、HCl与NaAlO2。
9、使溴水褪色的物质有H2S、SO2、不饱和烃类、活泼金属、碱类等。
10、特殊的实验现象:
(1) H2在Cl2中燃烧呈苍白色火焰。
(2) 钠元素的焰色反应为黄色,钾元素的焰色反应为浅紫色。
(3) 遇酚酞变红的气体必是氨气。
(4) 在空气中迅速由无色变为红棕色的气体是NO。
(5) Cl2通入含Br-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。
(6) 遇SCN-显红色或OH-遇生成红褐色沉淀或遇苯酚显紫色的离子是Fe3+。
(7) 遇BaCl2溶液生成白色沉淀的溶液中可能含有Ag+或SO42-。
(8) 遇HCl生成沉淀的溶液中可能含有Ag+、SiO32-、S2O32-。
(9) 具有臭鸡蛋气味的气体是H2S,与H2S反应生成淡黄色沉淀的气体可能是Cl2、O2、SO2、NO2等。
(10) 电解电解质溶液时阳极气态产物一般是Cl2或O2,阴极气态产物是H2。
(11) 使品红褪色的气体可能是或,物质可能是次氯酸盐,如、,氯水、等。
(12) 溶液中一些离子的颜色,Cu2+:
绿色(浓的CuCl2溶液中)或蓝色(其它的铜盐溶液或CuCl2的稀溶液中)。
Fe3+:
棕黄色(浓溶液)或黄色(稀溶液)。
Fe2+:
浅绿色。
MnO4-:
紫红色。
(13) 某些沉淀的颜色:
Fe(OH)3:
红褐色。
Fe(OH)2:
白色沉淀,迅速地转变成灰绿色,最后变成红
棕色沉淀。
CuS、Ag2S、PbS黑色沉淀均不溶于酸。
FeS:
黑色沉淀溶于酸。
AgBr:
淡黄色沉淀,不溶于酸。
AgI、Ag3PO4:
黄色沉淀,其中Ag3PO4溶于酸,而AgI不溶于酸。
在含有S2-的酸性溶液中,加入能与它反应的氧化剂(Cl2、O2、SO32-、NO3-、Fe3+等)会出现黄色沉淀
11、常见无机反应的组合类型(反应物、产物种数组合关系):
(1)1→3:
2KMnO4==K2MnO4+MnO2+O2↑
Cu2(OH)2CO3==2CuO+H2O+CO2↑
NH4HCO3==NH3↑+H2O+CO2↑
(2)2→3:
X2、S与碱液的反应:
例Cl2+2NaOH==NaCl+NaClO+H2O
3S+6KOH(热)==2K2S+K2SO3+3H2O
Cu、Zn、Fe、Al与氧化性酸的反应:
例3Cu+8HNO3(稀)==3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
电解NaCl(KBr、Na2S等)、CuSO4、AgNO3水溶液:
例2NaCl+2H2O====2NaOH+H2↑+Cl2↑(条件:
电解)
(3)2→4:
Na2S2O3+H2SO4==Na2SO4+S↓+SO2↑+H2O
2KMnO4+16HCl==2MnCl2+2KCl+5Cl2↑+8H2O
(4)3→3:
2Na2S+Na2SO3+3H2SO4==3Na2SO4+3S↓+3H2O
KIO3+5KI+3H2SO4==I2+3K2SO4+3H2O
KClO3+5KCl+3H2SO4==3K2SO4+Cl2↑+3H2O
(5)3→4:
2NaCl+MnO2+2H2SO4==Na2SO4+MnSO4+Cl2↑+2H2O
Na2S+Na2SO3+H2SO4==Na2SO4+S↓+SO2↑(H2S)+H2O
∙1.特殊的颜色、状态
MnO4-(紫色);Fe3+(黄色);Fe2+(浅绿色);Fe(OH)2→Fe(OH)3(白色→灰绿色→红褐色);S、AgBr和Na2O2(淡黄色);AgI(黄色);Cu2+(蓝色);Cu(OH)2(蓝色沉淀,溶于酸);
Al(OH)3(白色沉淀,溶于强酸和强碱);Mg(OH)2(白色沉淀,溶于酸);BaSO4(白色沉淀,不溶于酸);BaCO3(白色沉淀,溶于酸);CaCO3(白色沉淀,溶于酸);AgCl(白色沉淀,不溶于酸);BaSO3(白色沉淀,溶于酸);还有焰色反应:
钠及其化合物(黄色),钾及其化合物(紫色)等等。
2.气体的特殊性质
O2能使带火星的木条复燃;
SO2有刺激性气味,能使品红溶液褪色;
H2S有臭鸡蛋气味,能使湿润的Pb(Ac)2试纸变黑;
Cl2黄绿色气体,能使湿润的有色布条褪色,使湿润的淀粉-KI试纸变蓝;
NH3有刺激性气味,能使湿润的红色石蕊试纸变蓝;
NO2是红棕色,有刺激性气味的气体;溴蒸气亦是红棕色等等。
3.特殊的反应条件
①电解:
2NaCl+2H2O===Cl2↑+H2↑+2NaOH;MgCl2===Cl2↑+Mg;2Al2O3===3O2↑+4Al
②高温:
Al+金属氧化物金属+Al2O3;3Fe+4H2OFe3O4+4H2;4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2;Fe2O3+3CO2Fe+3CO2;CaCO3CO2↑+CaO;
C+H2OCO+H2;C+CO22CO;2C+SiO22CO↑+Si;
SiO2+Na2CO3Na2SiO3+CO2↑;SiO2+CaCO3CaSiO3+CO2↑
③催化剂:
SO2转化生成SO3;氨催化氧化生成NO;KClO3分解生成O2;H2O2在MnO2作用
下分解生成O2
④高温高压催化剂:
合成氨
【典型例析】
例1、(上海)聚合硫酸铁(PPS)是一种新型高效的无机高分子絮凝剂,广泛用于水的处理。
用铁的氧化物为原料来制取聚合硫酸铁,为控制水解时Fe3+的浓度,防止生成氢氧化铁沉淀,原料中的Fe3+必须先还原成Fe2+。
实验步骤如下:
⑴用98%的硫酸配制28%的硫酸,所需的玻璃仪器除量筒外,还有__________。
(a)容量瓶(b)烧杯(c)烧瓶
⑵步骤II取样分析溶液中的Fe2+、Fe3+的含量,目的是_____________________。
(a)控制溶液中Fe2+与Fe3+含量比(b)确定下一步还原所需铁的量
(c)确定氧化Fe2+所需NaClO3的量(d)确保铁的氧化物酸溶完全
⑶用NaClO3氧化时反应方程式如下:
6FeSO4+NaClO3+3H2SO4→3Fe2(SO4)3+NaCl+3H2O
若改用硝酸氧化,则反应方程式如下:
6FeSO4+2HNO3+3H2SO4→3Fe2(SO4)3+2NO↑+4H2O
已知1molHNO3价格0.16元、1molNaClO3价格0.45元,评价用HNO3代替NaClO3作氧化剂的利弊。
利是________________________________,弊是___________________________。
聚合硫酸铁溶液中SO42—与Fe3+物质的量之比不是3:
2。
根据下列供选择的试剂和基本操作,测定聚合硫酸铁产品溶液中SO42—与Fe3+物质的量之比。
⑷测定时所需的试剂______________。
(a)NaOH(b)FeSO4(c)BaCl2(d)NaClO3
⑸需要测定__________和_________的质量(填写化合物的化学式)。
⑹选出测定过程中所需的基本操作_____________(按操作先后顺序列出)。
(a)萃取、分液(b)过滤、洗涤(c)蒸发、结晶
(d)冷却、称量(e)烘干或灼烧
解析:
本题综合考查铁及其化合物的性质,一定质量分数溶液的配制及化学实验基本操作等内容。
(1)根据配制一定质量分数溶液的配制步骤,可知所需玻璃仪器除量筒外,还需要烧杯。
(2)铁的氧化物溶于H2SO4时可得含Fe2+、Fe3+的溶液,而为抑制Fe3+水解,原料中Fe3+必须还原为Fe2+,为确定下一步铁的用量必须测定Fe3+含量,而再用NaClO3将Fe2+氧化为Fe3+时,NaClO3的用量取决于Fe2+的总量,故选b、c。
(3)由所给反应知氧化6molFeSO4需HNO32mol价格为O.32元,NaClO31mol价格为O.45元,故用HNO3代替NaClO3的利在于原料成本降低,弊则是产生的NO会污染环境。
(4)~(6)要测定SO42—与Fe3+的物质的量之比,需分别测定一定量的溶液中SO42—的物质的量和Fe3+的物质的量即可,故所选用试剂为BaCl2和NaOH,通过过滤、洗涤、烘干灼烧,冷却称量可得m(BaSO4)、
m(Fe2O3),进而计算得出答案。
答案:
(1)b
(2)b、c
(3)利:
氧化相同量Fe2+,所用原料成本较低弊:
产生的气体NO对大气有污染
(4)a、c
(5)Fe2O3、BaSO4
(6)b、e、d
例2、(江苏)下图中,A是一种无色液体,G是极易溶于水的碱性气体,Y是胃酸的主要成分,K是不溶于硝酸的白色沉淀,反应⑤是工业制X的主要反应之一。
请按要求填空:
(1)写出下列物质的化学式:
A:
_______,E_______,F_______,Y_______。
(2)反应⑤的化学方程式为:
________________________________________。
(3)1molB通过反应②得到1molF,B中F的质量分数为72%,则B的化学式为:
__________。
解析:
由G是极易溶于水的碱性气体,Y是胃酸的主要成分,可推断G、Y分别是NH3、HCl,并进一步可确定反应③是工业上合成氨的反应,D、E分别是H2和N2中的一种。
又因A是一种无色液体,A电解时分解生成C和D,C又能与NH3发生反应⑤,两种产物中有一种是A,则可判断出A为H2O、C为O2、D为H2、E为N2。
由于反应⑤为氨的催化氧化反应,又是工业上制X的主要反应之一,可推出X为硝酸。
由K是不溶于稀硝酸的白色沉淀,再结合反应④、⑥、⑦不难判断F为Ag。
根据1molB分解得到1molAg和一定量的N2,可设Ag的化学式为AgNX,则108/(108+14x)=72%,解得x=3,所以B为叠氮化物AgN3。
答案:
(1)H2ON2AgHCl
(2)
(3)AgN3
例3、(广东)如下图所示,已知①甲、乙、丙、丁均为前三周期元素的单质。
②在一定条件下甲与丙和甲与丁都按物质的量之比1:
3反应,分别生成X和Y,在产物中元素甲呈负价。
③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______。
(填化学式)
(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:
由甲与丙、甲与丁都按物质的量之比1:
3反应,可设甲、丙(丁)是单原子分子或双原子分子,进而得出它们之间形成的化合物的化学式为B6A、B3A、B3A2[A、B分别为甲、
丙(丁)的组成元素],由于A为负价,显然B6A不可能。
根据后两个化学式可得:
A为-3价,初步判断A为氮元素,即甲为氮气。
联系B3A、B3A2的化学式及较熟悉的合成氨等反应,可知X和Y分别为NH3、Mg3N2。
结合乙与丙、丁的反应特征,再推出乙为氧气,可知Z和W分别为H20和MgO。
点燃点燃
答案:
(1)N202
(2)N2+3Mg=Mg3N2(3)2H2+02=2H20
点燃
或
(2)N2+3H2
2NH3(3)O2+2Mg=2MgO
【方法归纳】
一、框图题的求解方法
1、求解步骤
框图题由于题目字数少,题意及所供信息新且简洁,因此审题就显得尤为重要。
其解题过程往往分为三步:
(1)读审—仔细读题,审清题意。
读题包括阅读求解要求。
求解要求,往往亦能给考生以重要的启示,这点不能忽视。
“读审”是解题的基础。
(2)找析—找准“题眼”,即找准解题的突破口然后联系新信息及所学旧知识,应用正向逆向思维、发散收敛思维、横向纵向思维等多种思维方式,进行综合分析、推理。
“找析”是解题的关键。
(3)解答—看清要求,认真解答。
“解答”是解题的落脚点。
2、解题要领
(1)思维的整体性。
这一类命题,往往环节较多,环节(框图)与环节之间联系紧密,相互制约,命题整体性极强。
处理时,必须认真研究命题的整体要求,仔细推敲每一个环节,结合所给条件,弄清楚该环节的反应及实验原理,与前一环节的联系,对后面环节的影响,各个环节都推敲完成后,将全过程串联起来审查,确认整个过程合理且符合命题要求了,才能动手解答,否则回答可能不完整。
(2)假设推理的合理性。
由于命题环节多,且命题时有意设置了一些障碍,如隐去反应条件,空出一些环节等。
解题时,必须找到其中的关键环节,再进行假设推理,能正确将全过程按命题要求理顺,才可以动手解答。
二、框图题寻找“题眼”的途径
1、从物质的组成、结构方面寻找
例如,具有正四面体结构的物质可能为甲烷或白磷或NH4+;不含金属元素的离子化合物为铵盐;组成为A2B2型的物质可能为Na202、H202、C2H2等。
2、从实验现象寻找
例如,气体燃烧呈苍白色火焰的必为H2在Cl2中燃烧;在空气中点燃后火焰呈蓝色,则气体可能为CO、H2、CH4、H2S等。
3、从反应类型寻找
例如,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,则该元素可能为S或N;两种溶液混合生成沉淀和气体,则反应可能为Ba(OH)2与(NH4)2S04,或可溶性铝盐与可溶性金属硫化物(如Na2S、NaHS)、可溶性碳酸盐(如Na2CO3、NaHCO3)或可溶性铁盐与可溶性碳酸盐(如Na2CO3、NaHCO3)之间的双水解反应;遇水能生成气体和难溶性物质的可能为Al2S3、Al(CH3)3或Mg3N2。
4、从典型性质寻找
如具有臭鸡蛋气味的气体必为H2S;与H2S反应有淡黄色沉淀生成的气体可能为02、C12或SO2;使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体为NH3;密度最小的气体为H2;地壳中含量最多的元素为O,最多的金属元素为Al;能溶解SiO2的酸为HF;遇苯酚生成紫色溶液的离子为Fe3+等。
5、从反应条件寻找
如必须控制在170℃的反应,必是制取乙烯的反应;稀溶液与铜常温下不反应,浓溶液与铜加热时反应为浓硫酸。
6、从数据去寻找
根据计算或题给信息,可获取某些数据,这些数据也可使我们找到突破口。
如物质的熔点较低,说明可能为分子晶体;反之,熔点较高则可能为原子晶体或离子晶体。
7、从转化关系寻找
XYYH2O
如盐A有如下转化:
A→B→C→D→E,D比C式量大16,E为酸。
则可推知:
若X为碱,则A中含NH4+;若X为酸,则A中含S2-(或HS-)。
【专题训练】
1、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。
根据图中关系推断:
E
(1)化学式XAB
(2)写出C→E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。
答案:
1、
(1)NH4HCO3NH3H2O
(2)2CO2+2Na2O2=2Na2CO3+O2(3)排水向上排空气
2、下图中每一个方框内的字母代表一种物质,常温常压下,A、B、C、D、均为单质,且B为金属,其它三个为双原子分子的气体,它们在一定条件下,发生图中所示的化合反应,得到化合物E、F、G、H、I和J,这些化合物在常温常压下的状态及颜色已在图中注明,有关反应的化学计量数为:
(1)A与B按物质的量之比n(A)∶n(B)=1∶2完全反应生成G
(2)B与C按物质的量之比n(B)∶n(C)=3∶1完全反应生成F
(3)C与D按物质的量之比n(C)∶n(D)=1∶3完全反应生成E
请填空:
(1)物质B是 ,物质D是
(2)B与C反应生成F的化学方程式为:
(3)A与H反应生成I的化学方程式为:
。
答案:
(1)Mg(镁),H2(氢)
(2)3Mg+N2
Mg3N2(3)O2+2NO=2NO2
3、有A、B、C、D四种单质,在一定条件下,A、B、C分别跟D发生化合反应相应生成甲、
乙、丙(甲、乙、丙每个分子中都含有
10个电子)而B跟C发生化合反应生成
丁,这些单质和化合物之间发生如下反
应关系:
(1)写出下列物质的化学式
甲______________乙___________丙_____________丁_____________
(2)写出反应①②③的化学方程式
①____________________________________
②_________________________________________
③_________________________________________________________。
答案:
(1)HF、H2O、NH3、NO
(2)2F2+2H2O==4HF+O24NH3+5O2==4NO+6H2O4NH3+NO==5N2+6H2O
4、A、B、C、是单质,X、Y、Z、H、J、L是化合物,组成B的元素是绿色植物生活所必需的微量元素之一,且B在空气中燃烧可以得到X和J,X和J均为固体,X水
解可生成两种碱性物质。
在适当条件下,它们相互之间有下图所所示的转化关系:
(1)用化学式表示化合物L单质C。
(2)物质Z的分子空间构型是。
(3)反应①的化学方程式________________。
(4)反应⑤的化学方程式。
(5)在常温下用气体密度测定NO2的相对分子质量,实验值比理论纸值偏(填“高”或“低”),其原因是。
答案:
(1)NOH2
(2)三角锥型(3)3Mg+N2Mg3N2
(4)4NH3+5O24NO+6H2O(5)高NO2分子相互反应有N2O4生成(2NO2N2O4)
5、(北京)如下图所示,已知①单质E可作半导体材料;②化合物F是不能生成盐的氧化物;③化合物I能溶于水呈酸性,它能够跟氧化物A起反应。
据此回答:
(1)化合物F是_________;
(2)化合物I是_________;
(3)反应④的化学方程式是____________________________。
答案:
(1)CO
(2)HF(3)2F2+2H20=4HF+O2
6、(2004·崇文)A~L所代表的各物质是中学化学里常见的物质,已知B、J是单质,A是化合物;E的溶液跟苯酚溶液混合,溶液呈紫色。
A~L各物质之间相互反应转化的关系如下图所示(未注明必要的反应条件):
请回答:
(1)B在A的浓溶液中反应而溶解的条件是___________,而常温下B在A的浓溶液中难以反应而溶解的原因是________________________。
(2)写出下列化学方程式:
F→G+A___________________;
G→F_____________________;
E→I的离子方程式_____________________。
(3)L转化成I的现象是___________________。
答案:
(1)加热钝化
(2)3NO2+H20=2HN03+NO;2NO+O2=2NO2;Fe3++30H-=Fe(OH)3↓;
(3)白色沉淀先变成灰绿色,最后变成红褐色
7、(北京)X、Y、Z为三个不同短周期非金属元素的单质,在一定条件下有如下反应:
Y+X→A(气),Y+Z→B(气)。
请针对以下两种不同情况回答:
(1)若常温下X、Y、Z均为气体,且A和B化合生成固体C时有白烟产生,则:
①Y的化学式是_______;
②生成固体C的化学方程式是_________________。
(2)若常温下Y为固体,X、Z为气体,A在空气中充分燃烧可生成B,则:
①B的化学式是_______;
②向苛性钠溶液中通入过量的A,所发生反应的离子反程式是______________________;
③将Y与
(1)中某单质的水溶液充分反应可生两种强酸,该反应方程式是_____________。
答案:
(1)①H2②NH3+HCl=NH4Cl
(2)①SO2②H2S+OH-=HS-+H20③S+3C12+4H20=H2SO4+6HCl
8、(深圳)A、B、C三种常见单质的有关反应如下图所示。
已知B、E、D、F的水溶液显酸性,E在一定条件下有还原性,但不能被浓H2SO4氧化。
试推导判断:
(1)B是金属单质,还是非金属单质?
______________________。
(2)写出C、D的化学式:
C_________、D__________。
(3)写出由F→D的离子方程式___________________________________。
答案:
(1)非金属单质
(2)H2FeCl3(3)2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-
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- 无机 框图 推断 题例析