高考化学专题复习 无机框图题的破解技巧

2008高考化学专题复习无机框图题的破解技巧
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化学推断题是近几年高考的热点题型，尤其在“3+x”训练题目中频繁出现。

究其原因，是由于推断题知识覆盖面广，能力要求高，具有很好的区分度。

在推断题的常见形式中，无机框图题占有相当比例。

在一道框图题中往往涉及多方面知识，如元素及化合物性质和社会生活、环境保护、化学计算等知识，还可引入学科间综合，因此具有很强的综合性，能全面考察学生辩证思维、逻辑思维、发散思维等各方面能力。

下面就对无机框图题的解题技巧与方法作一简要讨论。

常用解题方法是：
1. 立足基础找题眼：它（框图题）融元素化合物、基本理论、计算于一体，使之成为一个完整的知识网，侧重考查学生思维能力和综合应用能力。

平时注意题眼的归纳，是解框图题的基础。

题眼一：常见气体归纳为三、三、三、五，即三种单质（H2、O2、Cl2），三种氢化物（HCl、H2S、NH3）、三种有机物（CH4、C2H2、C2H4），五种氧化物（CO、CO2、NO、NO2、SO2）。

题眼二：气体溶解性归纳。

难溶于水：H2、N2、CO、NO、CH4、C2H4；微溶于水：O2、C2H2；较易溶于水：Cl2（1:1）、H2S（1:
2.6）、SO2（1:40）；极于溶于水：HF、HCl、HBr、HI、NH3。

题眼三：常见物质色态归纳：F2（淡黄绿色）、Cl2（黄绿色）、NO2（红棕色）、Fe2+（浅绿色）、Fe3+（棕黄色）、Cu2+（蓝色）、MnO4—（紫色），事实证明过渡元素化合物有色为多。

题眼四：根据框图中同一元素化合价的变化为主线，即A→B→C→……型归纳：主要有C→CO→CO2；H2S→S→SO2→SO3（H2SO4）；NH3→N2→NO→NO2→HNO3；Cl—→Cl2→ClO—→ClO3—；Fe→Fe2+→Fe3+。

这里还有一个题眼，如有物质发生下列转化关系：A→B→C，A为无机物单质时，A可能为C、N、S、Na 等，A为有机物时，A可能为乙烯或醇类等。

题眼五：有些框图题只告诉我们单质及化合物之间的变化，无其它有效信息，我们可从反应类型加以归纳。

在短周期中，属单质+化合物==单质+化合物（置换反应）类型的有：（1）单质同主族：2Na+2H2O==2NaOH+H2↑；2C+SiO2==Si+2CO；2H2S+O2==2S+2H2O等。

（2）单质不同主族：2F2+2H2O=4HF+O2；2Mg+CO2=2MgO+C；2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑；H2S+Cl2==2HCl+S；C+H2O=CO+H2；属化合物+化合物==单质+化合物类型有：2Na2O2+2CO2==2Na2CO3+O2；2Na2O2+2H2O==4NaOH+O2↑；2H2S+SO2==3S+2H2O；8NH3+6NO2=7N2+12H2O 等，其中后二条为归中反应。

题眼六：对常见物质特征归纳：如两种物质反应有沉淀和气体生成：（1）双水解，首先考虑Al3+和S2—、HS—、CO32-等，（2）氢氧化钡和硫酸铵。

遇水能放出气体的有：Na、Na2O2、CaC2、Al2S3、Mg3N2。

加碱能产生气体的有：NH3（NH4+）；H2（Al、Si、Zn）。

加酸有沉淀的如SiO32—、AlO2-、S2O32-等。

有“电解”二字条件的则联想七种类型，代表物（HCl、CuCl2、NaCl、CuSO4、NaOH、H2SO4、NaNO3）。

2.利用转化找关系：无机物、有机物之间有一些重要的衍变关系，在物质之间按照一定规律反应时，会形成一定特征的转化关系，牢记一些重要的转化关系，在解题时可两相对照，寻找相似，确定范围。

（1）直线型转化：
金属
O2
−→
−碱性氧化物H O2
−→
−−碱→盐
非金属O 2−
→−酸性氧化物H O
2−→−−酸→盐 （2）交叉型转化：
S
SO SO H S
H SO 3
2
224Na
NaOH
Na O Na O
Na CO 22
223N NO NO
NH HNO 2
23
3
（3）三角形转化：
Fe
Al
Fe Fe Al AlO 2332
+++
-
【典型例题】
例1. 有关物质有下图的转化关系。

其中，A 的浓溶液与单质B 在加热时才发生反应(1)，A 的稀溶液与足量B 发生反应(2)，D 的稀溶液与苯酚溶液混合后呈紫色。

据此填写下列空白： （1）反应(4)的现象_________________。

（2）写出反应(2)的离子方程式：__________________。

（3）A 的浓溶液与单质B 加热时能否产生G ，为什么？（结合图给信息回答）________________。

2、 O
解析：由D 的稀溶液与苯酚溶液混合呈紫色这一特殊颜色反应判定D 中含Fe 3
+
；再由
D K J L K →→→，（产生
Fe OH ()3
）这一转化可确定J 中含Fe 2+；由B （足量）与A
稀溶液反应产生Fe
2+
可判定B 为Fe （隐含Fe Fe
Fe +=+
+2332）
Fe 与A 的浓、稀溶液均可反应，但Fe 与A 的浓溶液在加热时才发生反应(1)，即表明常温下两者不发生反应，结合常温下Fe 在浓硫酸、浓硝酸中钝化的性质及框图转化，A 应为HNO 3。

答案：（1）反应(4)现象：白色沉淀→灰绿色沉淀→红褐色沉淀
（2）328324322Fe NO H Fe NO H O ++=+↑+-++
（3）由反应(3)：23322HNO NO H O NO ()浓+=+可知，在浓硝酸中不可能产生NO 。

例2. A 、B 两元素属于同主族元素，它们的相对原子质量之比大于5，表示为（
Ar Ar A B ()()
>5）
，海水中有D 物质存在，E 是实验室常用于检验的试剂，G 是不溶于硝酸的白色沉淀，X 、Y 是常见物质，它们之间有如下图转化关系。

（生成物未全部写出） （1）X 可能是___________。

（用化学式填写）
（2）写出D E →反应的化学方程式________________。

（3）写出E D →反应的离子方程式__________________。

B X
D G
A X E
的单质的单质+−→−−−→
−+Y
+Y
解析：海水中所含物质主要是NaCl MgCl 、2，也有一定量CaCl 2，E 是实验室常用于检验的试剂，可判定E 中所含元素为常见元素。

由于D 、E 分别由B 、A 与同一物质X 反应而得，A 、B 又为同族元素，可确定B 单质可能为Na Mg Ca 、、或Cl 2，A 单质可能为K Ca Ba 、、或
Br I 22、，再应用数据关系
Ar Ar A B ()()
>5，只有当B 为Mg ，A 为Ba 时符合，则D 、E 分别为
MgCl BaCl 22、。

G 是不溶于稀硝酸的白色沉淀，应为AgCl ，再由A 、B 在金属活动顺序表
及周期表中位置，可判定X 为Cl 2或盐酸。

答案：（1）HCl 或Cl 2
（2）MgCl Ba OH Mg OH BaCl 2222+=↓+()()
（3）SO Ba BaSO 4224-
++=↓
例 3. 下图①～⑩分别代表有关反应中的一种物质，它们均为中学化学中的常见物质。

已知①～⑤和⑥～⑩中分别含有同一种元素。

反应⑤→①＋O 2的条件未标出。

请填写以下空白。

（1）①、⑥的化学式分别是____________、____________。

（2）②与③反应的离子方程式是____________。

解析： ①可以和酸反应也可以和碱反应，则①可能是铝或铝的化合物、NaHCO 3、弱酸的铵盐等，若①是金属铝，②是AlO 2—
，③是Al 3+
，④是Al(OH)3，⑤是Al 2O 3，⑤经熔融状态电解得O 2和①Al ，Al 和⑥高温下生成Al 2O 3和⑦，故这里发生的是铝热反应，⑥为Fe 2O 3，⑦Fe ，Fe 和H +
反应生成⑧Fe 2+
，Fe 2+
和OH —反应生成⑨Fe(OH)2，Fe(OH)2在空气中被氧化成Fe(OH)3，Fe(OH)3加热分解生成⑥Fe 2O 3，代入框图，完全符合题意，故以上推论成立。

答案：（1）①为Al ⑥为Fe 2O 3
（2）Al 3+
+3AlO 2-+6H 2O=4Al(OH)3↓ 【能力强化】
1.(03年江苏）根据下列反应框图填空，已知反应①是工业上生产化合物D 的反应，反应⑤是实验室鉴定化合物
E 的反应。

（1）单质L 是 。

（2）化合物B 是 。

（3）图中除反应①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 。

2.(03全国春季理综）下图中A 至F 是化合物，G 是单质
写出A、B、E、F的化学式A _____ 、B _____ 、E ______ 、F ____ 。

3. 物质A至F有如下转化关系，反应①、②、③均是在高温下进行的（必要时可使用催化剂）。

A是最常见的金属单质，B是最常见的溶剂，E分子与N2分子具有相同的电子数。

回答下列问题：
（1）上表中反应①的化学方程式是_________________。

（2）上表中反应③的化学方程式是_________________。

（3）写出一个B作还原剂的化学反应方程式___________________________。

（4）写出一个F作氧化剂的化学反应方程式___________________________。

4. A、B、C、D是中学化学常见的单质，甲、乙、丙为化合物，乙在常温常压下为无色无味的液体，它们之间存在如下图的所示的转化关系。

由此推断：
（1）元素A有可变化合价，则A单质的名称_________，甲的化学式为________，乙的电子式为_________。

（2）判断A和C的还原性强弱：A________C（填“大于”、“小于”）。

（3）写出甲和D反应的化学方程式_____________________________。

（4）已知D能与烧碱溶液反应，写出D与烧碱溶液反应的离子方程式__________。

5. 甲、乙、丙是三种常见单质，X、Y、Z是三种常见化合物，它们有如下图所示的转化关系。

（1）若甲是具有还原性的单质，X 、Y 、Z 中有一种是离子晶体，则X 、Y 、Z 中含有丙元素的是_____________（填代号），Z 的化学式是_______， X 的电子式是__________，X 与甲反应的化学方程式是___________________________________。

（2）若甲是具有氧化性的单质，丙在通常情况下呈液态，Y 和Z 具有相同的离子，则X 与足量的甲在溶液中完全反应的离子方程式是_____________________________。

6. A 、C 、E 是中学化学常见的单质，A 是固体，C 、E 是五色无味的气体，D 是黑色晶体。

它们间的转化关系如图所示：
（1）A 、B 、C 的化学式，A___________ B___________ C___________。

（2）用化学方程式表示A 、B 与D 、E 间的转化关系______________________
（3）A 、B 、C 三者在一定条件下也能缓慢反应，该反应的化学方程式为：________。

【热身冲刺】
7.下列关系中，A 是一种正盐，D 的相对分子质量比C 的相对分子质量大16，E 是酸；当X 无论是强碱还是强酸时都有如下转化关系：
A X
B Y
C Y
D Z E
−→−−→−−→−−→−
当X 是强酸时，A 、B 、C 、D 、E 均含同一种元素；当X 是强碱时，A 、B 、C 、D 、E 均同时含有另一种元素。

回答下列问题：（用化学式填写）
（1）A 是________，Y 是________，Z 是________。

（2）当X 是强碱时，B 是________，C 是________，D 是________，E 是________。

（3）当X 是强酸时，B 是________，C 是________，D 是________，E 是________。

（4）写出A 与X 反应的离子方程式：
①________________________________________ ②________________________________________ 8. 在一定条件下可实现下图所示物质之间的变化：
框图中的所有物质均含元素X （不含X 的产物均已略去）。

其中A 、B 、C 、D 在火焰上灼烧，其焰色反应均为黄色。

单质N 为淡黄色固体。

请填写下列空白：
（1）试描述气体E 的物理性质_________________________________； （2）元素X 是_____________________，物质M 是___________________； （3）写出下列反应的离子方程式：
反应①___________________________________________； 反应②___________________________________________。

9. A 、B 、C 、D 、E 、F 是中学化学中常见的六种物质，它们之间有如下转化关系：其中B 、D 在通常情况下是气体物质，F 溶液呈碱性。

D E F NaOH
A E G B
E +++++−→−−−−→−−→−−−−−−−−−
−溶液
或溶液
白色沉淀浓硫酸
溶液
∆
()()
1
（1）写出C 的化学式_________。

（2）写出反应(1)的化学方程式_____________________。

（3）配制F 溶液时必须注意：(1)_________；(2)_________；(3)………（“………”表示有则填写，无则不填写）
（4）写出F 与盐酸反应的离子方程式________________。

10. A、B、C是常见的金属化合物的水溶液，M是常见的共价挥发性氢化物，N为M的最高价
氧化产物的水溶液，将M分别通入A、B、C的反应如下图所示，M与C溶液不发生反应，回答下列列问题：
（1）化学式：A 、B 、M 、N
（2）写出下列反应的离子方程式：
①。

②。

③。

11. 右图表示的反应关系中，部分产物被略去。

已知2 mol白色固体粉末X完全反应后，恢复到室温，生成白色固体，A、无色液体 B、无色气体C各1 mol。

X、E、G的焰色反均为黄色。

回答下列问题：
（1）写出下列物质的化学式：X ； G ；D 。

（2）写出G与C反应生成D的化学方程式。

（3）写出X+E→A的离子方程式。

12.右面的框图是某元素的单质及其重要
化合物在一定条件下相互转化的关系图（生
成物中不含该元素的物质均已略去）(D、E
及C、E为相互转化关系)。

已知：F可作化肥，也可用来制炸药；
B能使湿润的红色石蕊试纸变蓝色。

（1）单质A必定是____________（填“金属”或“非金属”），理由是_________ ______________________ 。

（2）标准状况下，气体E的密度为（填具体数值或某一数值范围）____________ 。

（3）反应②的化学方程式为__________________________。

其氧化产物与还原产物的质量比为______________________。

（4）反应③的离子方程式为___________________________。

13. 从固体混合物A出发可以发生如下框图所示的一系列变化
（1）在实验室中收集气体C，可选择右图装置中的Array（填选项字母）___________________。

（2）操作②的名称是，在操作②中所使用的玻璃
仪器的名称是，在得到固体D时必须进行洗涤、干燥
等操作。

洗涤固体D的操作方法是。

（3）写出下列反应的化学方程式或离子方程式：
反应①；
反应③；
反应④。

（4）在实验室中，要获得干燥纯净的黄绿色气体F，可以将它通过如下示意图中的装置，其中瓶I中盛放的是，瓶II中盛放的是：。

（5）实验中多余的气体F必须吸收，以免污染空气。

下图是实验室用NaOH吸收气体F的装置，
为防止产生倒吸现象，合理的装置是。

1．（1）H 2 （2）H 2O （3）②，④
2NaCl ＋2H 2O 2NaOH ＋H 2↑＋Cl 2↑
2Ca(OH)2＋2Cl 2＝Ca(OCl)2＋CaCl 2＋2H 2O 2. A .NaHCO 3 B. Na 2CO 3 E.Na 2O 2 F.NaOH
3. （1）3Fe+4H 2O 高温===Fe 3O 4+4H 2 (2)CO+H 2O 高温
===CO 2+H 2
（3）2F 2+2H 2O=4HF+O 2 (4)C+CO 2高温===2CO 或CO 2+2Mg 点燃
===2MgO+C 4. （1）铁，Fe 3O 4，
（2）大于 （3）3Fe 3O 4+8Al ∆
===9Fe+4Al 2O 3
（4）2Al+2OH —
+2H 2O=2AlO 2—
+2H 2O 5. （1）X 、Z CO
2Mg+2CO 2点燃
===2MgO+C
（2）2Fe 2+
+4Br —
+3Cl 2=2Fe 3+
+2Br 2+6Cl —
6. （1）Fe H 2O O 2
（2）3Fe ＋4H 2O(g)=Fe 3O 4+4H 2↑ （3）2Fe ＋O 2＋2H 2O=2Fe(OH)2 7. （1）()NH S O H O 4222 （2）NH NO NO HNO 323 （3）H S
SO SO H SO 22
324
（4）①NH OH NH H O 432+
-+=↑+ ②S H H S 222-++=↑
8. （1）2SO 是无色有刺激性气味的气体，密度比空气大，易溶于水，有毒。

（2）S 42SO H
（3）↑=++-S H H S 222 O H S SO H O S 2223
22+↓+=++-
9. （1）AgCl （2）NH HCl NH Cl 34+= （3）①防止氨水过量。

②随用随配。

（4）[()]Ag NH Cl H OH AgCl H O NH 322432+-+-+
+++=↓++ 10. （1）A.NaOH B.Fe 2(SO 4)3 M.H 2S N.H 2SO 4
（2） ①2Fe 3+
+H 2S=2Fe 2+
+S ↓+2H +
②Al 3++3HS -+3H 2O=Al(OH)3↓+3H 2S
③Al 3++3AlO -2+6H 2O=4Al(OH)3↓
11. （1）NaHCO 3 NaAlO 2 Al(OH)3
（2）2NaAlO 2+CO 2+3H 2O=2Al(OH)3↓+Na 2CO 3或NaAlO 2+CO 2+2H 2O=Al(OH)3↓+NaHCO 3
（3）HCO 3－+OH —=CO 32—+H 2O
12. （1）非金属； 因B 与C 反应生成A 单质，则A 在化合物B 、C 中必分别显正价，负价，故A 为非金属。

(2) 2.05g/L<p<4.11g/L （3）5NH 4NO 3∆
==4N 2+2HNO 3+9H 2O 5:3
（4）NO+NO 2+2OH=2NO 2-+H 2O
13. （1）AB （2）过滤 漏斗、烧杯、玻璃棒
向漏斗里注入蒸馏水，使水面没过沉淀物，等水流完后，重复操作数次。

（3）反应①2KClO 32MnO ∆===2KCl+3O 2↑ 反应③2KCl+2H 2O 电解==2KOH+H 2↑+Cl 2 （或2Cl －+2H 2O 电解==2OH －
+H 2↑+Cl 2↑） 反应④MnO 2+4HCl(浓)∆== MnCl 2+Cl 2↑+2H 2O(或MnO 2+4H ++2Cl －∆
==Mn 2++Cl 2↑+2H 2O) （4）饱和NaCl 溶液，浓H 2SO 4 （5）BCD
A~I 八种物质有下图所示关系，
每个方
框表示有一种反应物或生成物（反
应条件及生成的H 2O 已略去），其中A 为单
质，C 为一种正盐，D 、F 为气体，且D 为
最轻的气体，J 为既不溶于水也不溶于酸
的白色固体。

试回答下列问题：
（1）写出化学式：B.______；
C._______；H.________。

（2）写出反应②的化学方程式
_____________________________。

（3）写出离子方程式：反应④_____________________；反应⑤___________________。

答案：（1）H 2SO 4 Na 2SO 3 FeCl 3
（2）H 2SO 4+Na 2SO 3=Na 2SO 4+SO 2↑+H 2O
（3）Ba 2++SO 42-=BaSO 4↓ 2Fe 3++SO 2+2H 2O=2Fe 2++SO 42-+4H
+。