高中化学解题方法指导 无机框图推断与元素推断技巧

专题08 无机框图推断与元素推断技巧【高考考纲解读】无机框图推断是无机化合物知识的综合考查，氯、硫、氮、铝、铁、钠元素及化合物之间的转化是框图题的热点。

解题方法是抓住特征，找突破口，然后反复推敲、认真辨析，根据与其他元素或物质间的相互关系，通过逻辑推理，分析判断而得出结论，定量计算与框图题结合是高考试题开发的一类新题型。

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。

【考点回顾】一、解推断题的一般思维策略１．立足基础：框图题重点考察元素及化合物的基础知识，立足于中学阶段常见物质与反应，故要熟练掌握一些代表性物质的基本性质：如色、态、味、化学性质等。

夯实基础是求解推断题的前提。

及时的进行一些总结和记忆是非常有必要的。

⑴焰色反应：Na+（黄色）、K+（紫色）⑵浅黄色固体：S或Na２O２或AgBr⑶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）⑷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（OH）２]、黑色（CuO、FeO、FeS、CuS、Ag２S、PbS）黄色（AgI、Ag３PO４）、白色[Fe（OH）２、CaCO３、BaSO４、AgCl、BaSO３]有色气体：Cl２（黄绿色）、NO２与溴蒸气（红棕色）⑸特征反应现象：２．抓住特性：很多物质表现出特殊的物理或化学性质，具有一些特征反应，或在反应中能产生特殊现象，以硫元素及其化合物为例：Ｓ为淡黄色固体，H２S与O２、X２、Fe３+、SO２反应可产生淡黄色单质硫；SO２可被Fe３+、X２氧化，也可使品红溶液褪色，这些特殊信息有助于确定题目的突破口。

又如：A—若A为化合物，则A必为无氧弱酸的铵盐或不稳定弱酸的铵盐：（NH４）２S或NH４HS；（NH）２CO３或NH４HCO３；（NH４）２SO３或NH４HSO３。

若A为单质则为铝。

４受热分解产生２种或３种气体的反应：（１）铵盐（２）硝酸盐与水反应产生气体（１）单质（２）化合物强烈相互促进水解的物质：３．利用转化：无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，会形成一定的特征的转化关系。

如：⑴直线型转化：金属碱性氧化物碱盐非金属酸性氧化物酸盐１２３４⑵交叉型转化：⑶三角形转化：⑷无机框图中常用到催化剂的反应：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。

同时，对一些典型的反应还需要从反应类型上加以总结。

如置换反应：（１）金属→金属（２）金属→非金属（３）非金属→非金属（４）非金属→金属总结的过程中，要注意从不同的角度出发，如置换反应可以按以上的角度总结也可以按是否是同族间的置换总结。

４．应用数据：物质转化时式量的变化、各元素含量、相对密度等数据都是解题的关键点，可综合物质结构、性质、相互转化关系进行推断，如CO→CO２，NO→NO２，SO２→SO３，转化时分子中都增加１个氧，式量变化均为１6。

５．把握信息：题目给予的新信息可与旧知识形成一个新的知识体系，题干中的“常见”、“过量”等字眼为推断限定了范围；而反应条件、某些物质的频繁出现等隐含信息即是解题的重要突破口。

二、解推断题的一般方法１．顺推法：顺推是根据题设条件和转化关系方框图，从最初反应物入手，利用给定反应物的结构和性质特点，顺着转化关系往后推，从而解决问题。

例１．图１每一方框中的字母代表一种反应物或生成物：附表各物质的量ＣＤＩ起始组成/mol ６４０某时刻组成/mol ３３２物质A跟B反应生成物E、F和G，物质C跟D反应生成物质Ｉ，某温下该反应起始和某时刻的反应混合物组成如附表所示。

请填写下列空白：⑴物质Ｈ的分子式_______；⑵反应１的化学方程式_______；⑶反应２的化学方程式（须注明反应条件）是________。

分析：本题首先给出饱和食盐水的电解，然后是电解产物间的作用。

最初条件意义清楚，故进行顺推。

饱和食盐水的电解产物是Cl２、H２、NaOH，其中两两反应可生成三种产物的是Cl２、NaOH中的一种，C为H２，又B、C作用生成Ｈ物质，则B为Cl２，A为NaOH，H为HCl。

又由表中数据推知C、D、Ｉ三种物质在方程式中的系数比为（6—３）∶（４—３）∶（２—0）=３∶１∶２，因C为H２，则D为N２，Ｉ为NH３。

答案：⑴HCl；⑵Cl２+２NaOH=NaCl+NaClO+H２O；⑶３H２+N２２NH３２．逆推法：有的推断题，最初条件意义并不明确，但某一结果有较明确的含义，求解时，从这一结果入手，采用逆推模式，逆向逐层推理，可顺利达到解决问题的目的。

例２．某些金属氧化物跟熔融烧碱反应可生成盐，根据图２化学反应方框图填空：（１）单质F是________；（２）写出由E生成G的离子方程式（或化学方程式）_______；（３）溶液Ｉ中所含金属离子是________；（４）由C E＋F若改用浓酸，则不能选用的浓酸是（写分子式）________。

分析：从题设最初条件看，其意义并不明确，但从转化关系方框图中的结果“红褐色沉淀G”可知，其含义明确，故从此入手运用逆推。

由红褐色沉淀G逆推可知溶液E中含Fe２+，再由Ｅ逆推知单质C为Fe，单质F为H２；又由单质F（H２）逆推知单质B可为金属Al或Zn或者为非金属单质Si，另由溶液Ｉ加NH３·H２O转化为沉淀Ｊ，Ｊ溶于强碱溶液，可确定单质Ｂ为Al，化合物Ａ为铁的氧化物。

答案：（１）H２；（２）４Fe２++8NH３·H２O+O２+２H２O===４Fe（OH）３↓+8NH或Fe２++２NH３·H２O====Fe（OH）２↓+２NH；４Fe（OH）２+O２+２H２O===４Fe（OH）３；（３）Al３+和Na+；（４）H２SO４或HNO３３．假想验证法：假设思维模式是由题设条件和转化关系图找出题目突破口，并对有关内容建立假设，然后将假设结果代入题中验证分析，由此可使问题得以解决。

假设模式的思维途径可表示为：例３．下图１～分别代表反应中的一种物质，请填空白：（１）１、３、４的化学式分别是_______。

（２）⑧与⑨反应的化学方程式是________。

分析：由题设条件“物质１受热分解得气体混合物”可判断１可能为浓HNO３或不稳定酸的铵盐等。

常见的不稳定酸的铵盐有NH４HCO３，（NH４）２CO３，NH４HSO３等。

假设１为NH４HCO３，则气体混合物将为NH３，CO２，H２O蒸气，代入题中可推知３为NH３，４为O２，２为CO２；又由转化关系可推知⑥为NO，⑦为NO２，⑧为HNO３，⑨、⑩一种为MgO，一种为Ｃ，因⑧⑨反应生成三种产物，则⑨为Ｃ。

以上结果都是符合题意的，可见假设１为NH４HCO３是成立的。

同理（NH４）２CO３亦合题意。

答案：⑴１——NH４HCO３[（NH４）２CO３]；３——NH３；４——O２；⑵C+４HNO３（浓）２H２O+４NO２↑+CO２↑【考点再现】１、（２009宁夏）２7．（１５分）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１中的C、D均过量，该反应的化学方程式是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿；（３）反应２中，若B与F物质的量之比为４∶３，G、H分别是＿＿、＿＿（填化学式）；（４）反应３产物中K的化学式为＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿；（５）反应４的离子方程式为＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

【答案】（１）Al C H２O Na２O２（２）２Na２O２+２H２O=４NaOH+O２↑２Al+２NaOH+２H２O=２NaAlO２+３H２↑（３）CO２CO（４）Na ２CO３（５）CO２+AlO２—+OH—+= CO３２—+Al（OH）３↓【解析】由题干条件及图表提示，不难判断A、B、C、D代表的物质分别为Al、C、H２O、N a２O２。

由于反应１中的C、D均过量，所以溶液甲是氢氧化钠和偏铝酸钠混合溶液，由于B和F反应且B与F物质的量之比为４∶３，故F为氧气，G能与过氧化钠反应，因此它为二氧化碳，则H为一氧化碳，K 溶于水形成溶液乙是碳酸钠溶液，所以第五问的离子方程式应写成碳酸根离子，而不是碳酸氢根离子。

２、（２009浙江）２6．（１４分）各物质之间的转换关系如下图，部分生成物省略。

C、D是由X、Y、Z中两种元素组成的化合物，X、Y、Z的原子序数依次增大，在周期表中X的原子半径最小，Y、Z原子的外层电子数之和为１0。

D为无色非可燃性气体，G为黄绿色单质气体，J、M为金属，I有漂白作用，反应１常用于制作印刷电路板。

请回答下列问题：（１）写出A的化学式，C的电子式。

（２）比较Y与Z的原子半径大小> （填写元素符号）。

（３）写出反应２的化学方程式（有机物用结构简式表示），举出该反应的一个应用实例。

（４）已知F溶于稀硝酸，溶液变成蓝色，并放出无色气体。

请写出该反应的化学方程式。

（５）研究表明：气体D在一定条件下可被还原为晶莹透明的晶体N，其结构中原子的排列为正四面体，请写出N及其２种同素异形体的名称、、。

【答案】（１）Cu２（OH）２CO３[Cu（OH）２·CuCO３]或CuCO３（２）C>O（３）CH２OH（CHOH）４CHO + ２Cu（OH）２CH２OH（CHOH）４COOH + Cu２O↓+ ２H２O医学上可用这个反应检验尿液中的葡萄糖。

（４）３Cu２O + １４HNO３6Cu（NO３）２+ ２NO↑+ 7H２O（５）金刚石、石墨、富勒烯（C60）或碳纳米管等。

【解析】从反应图中寻找突破口，E与葡葡糖生成红色沉淀F，则E应为Cu（OH）２，而B为Cu２＋，反应１为印刷电路板，L为棕黄色溶液，由此可推出：M应为Cu，L为FeCl３。

G为黄绿色气体，则为Cl２，K为浅绿色，则为Fe２＋溶液。

X的原子半径最小，则为H，D为非可燃性气体，可推为CO２，C和O的最外层电子之和刚好为１0。

C为H、C、O中的两种组成的化合物，且可以与Cl２反应，故应为H２O，生成H为HCl，I为HClO（具有漂白性），HCl与J（Fe）可生成FeCl２溶液。

（１）A + HCl Cu ２＋+ H２O + CO２，由元素守恒可知，A可以CuCO３或碱式碳酸铜均可。