第四章优秀教案24无机框图题的解答策略

专题学案24无机框图题地解答策略 一、 题型特点 无机推断题具有明显地化学学科特点，是现在每年高考理综卷地必考题型，是将基本概 念、基本理论、元素单质及其重要化合物知识与化学实验及简单计算有机结合起来地综合题 型•在高三复习中抓住无机推断题，不仅能进一步加深元素及其化合物地有关知识，还能培 养分析推理、观察思维、获取信息及综合应用地能力 二、 解题策略 无论推断题属于哪种形式，均遵循这样地推断思路：迅速浏览、整体扫描、产生印象、 寻找“突破口”，突破点由点到面、随时检验，注意联系、大胆假设、全面分析 （正推或逆 推），验证确认.解题地关键是仔细审题，依物质地特性或特征转化来确定“突破口”，顺藤 摸瓜，进而完成全部未知物地推断 •我们可以将推断题地解题方法及推理过程表示如下： 结构特征
其他特征
三、解题“突破口”
1. 物质地特殊颜色 相关知识：
（1） 有色固体
① 红色：Cu 、CU 2O 、F®03；
② 红褐色：Fe （0H ）3；
③ 黄色：Agl 、Ag 3PO 4；
④ 浅黄色：S 、Na 2O 2或AgBr ；
⑤ 蓝色：C U （OH ）2；
⑥ 黑色：炭粉、 CuO 、FeO 、FeS 、CuS 、Ag z S 、PbS ；
⑦ 紫黑色：KMn O 4、12；
⑧ 白色：Fe （OH ）2、CaCO 3、BaSO 4、AgCl 、BaSO 3.
（2） 有色溶液： Fe 2 + （浅绿色）、Fe 3+ （黄色）、Cu 2+ （蓝色）、MnO 4（紫红色卜Fe 3 +与苯酚（紫色卜 SCN ，红色）、I 2与淀粉
推断题一审题 明显条件 隐含条件 抓关键 突破反应特征 现象特征 推断 —> 结论—验证
Fe 3 +与
I 2
深黄T 褐 淡紫T 紫红 紫T 深紫
（3）有色气体： Cl 2（黄绿色）、Br 2（g ）（红棕色）、N02（红棕色）、l 2（g ）（紫色）、03（淡蓝色）等. ⑷火焰颜色： + + +
① 焰色反应：Na *（黄色卜K + （紫色）、Ca 2十（砖红色）等；②蓝色：C0在空气中燃烧;
③ 淡蓝色：S 、出、H 2S 、CH 4等在空气中燃烧；④苍白色： H 2在Cl 2中燃烧•
典例导悟1A 、B 、C 、D 是按原子序数
• B 、E 均为组成空气地成分•化合物F 地焰色反应呈 黄色•在G 中，非金属元素与金属元素地原子个数比为
互转化关系如下图（图中部分产物未列出）：
请填写下列空白:
（1）A 是 ________ , C 是 ________ •
⑵H 与盐酸反应生成E 地化学方程式是 _____________________________________________
（3） __________________________________________________________________ E 与F 反应地化学方程式是_________________________________________________________________ •
（4） F 与G 地水溶液反应生成 ____________________________ I 和D 地离子方程式是
2. 物质地特征性质
相关知识
（1） 能使品红溶液褪色地气体：
S02 （加热后又恢复红色卜Cl 2（加热后不恢复红色）•
（2） 沉淀特殊地颜色变化：
— 一 一 一 放置于空气中
① 白色沉淀先变灰绿色，再变红褐色： Fe （0H ）2 ----------- > Fe （0H ）3；
由小到大排列地第二、三周期元素地单质
1 : 2•在一定条件下，各物质之间地相
②白色沉淀迅速变棕褐色：Ag0H T Ag 20.
被氧气氧化
（3）在空气中变为红棕色：N0（无色）> N02（红棕色）•
（4）能使澄清石灰水变浑浊地气体：C02、S02.
（5）通入C02气体变浑浊地溶液：石灰水（过量则变澄清卜Na2Si03溶液、饱和Na2C03 溶液、浓苯酚钠溶液、NaAIO 2溶液等.
(6) 使湿润地红色石蕊试纸变蓝地气体：NH 3.
⑺使湿润地淀粉碘化钾试纸变蓝：NO2、Cl2、Br2、FeCl3等.
(8) 能与S02、Cl2、02等氧化性较强地气体(或其水溶液)反应析出淡黄色沉淀：H2S.
(9) 在一定条件下具有漂白性地物质：Na2O2、H2O2、SO2、氯水、03、活性炭等.
(10) 能溶解Si02固体地物质：氢氟酸和NaOH溶液.
(11) 能与浓硫酸、铜片共热产生红棕色气体(NO2)地溶液：硝酸盐(或硝酸)溶液.
(12) 滴入沸水中可得到红褐色胶体地溶液：含Fe3+地盐溶液.
(13) 烟雾现象：
①棕(黄)色地烟：Cu或Fe在Cl2中燃烧；
②白烟：Na在Cl2或P在空气中燃烧；NH3遇到HCI气体；
③白雾：由HX等极易溶于水地气体产生；
④白色烟雾：P在Cl2燃烧.
【典例导悟2中学化学中几种常见物质地转化关系如下：
将D溶液滴入沸水中可得到以F为分散质地红褐色胶体.请回答下列问题：
(1) ______________________________________________________________________ 红褐色胶体中F粒子直径大小地范围：_____________________________________________________
⑵写出A、B、H地化学式：A ________ 、B ________ 、H ________ .
(3)①H2O2分子地电子式：______________________________________________________ .
②写出C地酸性溶液与双氧水反应地离子方程式：
(4)写出鉴定E中阳离子地实验方法和现象：_________________________________________
(5) _______________________________________________________________________ 在C溶液中加入与C等物质地量地Na2O2，恰好使C转化为F,写出该反应地离子方程式：_______ .
3. 物质之间地特征转化关系
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O2 O2 H 2。

(1) --------------------------------- 连续氧化反应：A >B > C >D(酸或碱).
O2 O2 O2 H2O
①NH 3(g) ---- >N2 ----------- > NO ----- > NO2 ------- > HNO 3；
O2 O2 O2 HQ
②H 2S(g) ---- >S ----- > SO2 -------- > SO3 ---------- > H2SO4 ；
O2 O2 O2 H2O
③CH 4(g) ---- > C ------- > CO --- > CO2 ---------- > H2CO3；
O2 O H2O
④Na(s) ------- >Na2O--- > W2O2 ----------- > 2NaOH.
鹫買气体) 聖妆气体)
X可能为弱酸地铵盐：(NH4)2CO3 或NH4HCO3 ；(NH4)2S 或NH4HS ；(NH4)2SO3 或NH4HSO3 等.
(3)三角转化关系:
(4)化合物+化合物T单质+化合物高温高温
这类反应主要有：CO + H2O(g)=====CO2+ H2、Fe2O3+ 3CO=====2Fe+ 3CO2 等.
⑸化合物A +单质B T化合物C +单质D.
这类反应主要有：
点燃高温
CO2+ 2Mg===== 2MgO + C; Fe2O3 + 3H2=====2Fe+ 3H2O;
高温
Fe+ 2HCl===FeCl2+ H2 f; C + H2O(g)=====CO + H2；
高温
3Fe+ 4H2O(g)=====Fe3O4 + 4H2 等.
［典例导悟3已知A、B、C、D为气体，E、F为固体，G是氯化钙，它们之间地转换关
系如下图所示:
(1) _______________________ D地化学式是___________ ,E地化学式是
(2) A和B反应生成C地化学方程式是___________________________________________
(3) E和F反应生成D、H和G地化学方程式是___________________________________
典例导悟4以下一些氧化物和单质之间可发生如下图所示地反应：其中，氧化物I是红棕色固体，
氧化物n、川、w在反应条件下都是气体
(1) 氧化物I地化学式是________ ，氧化物n地化学式是__________ .
(2) 反应①地化学方程式是_________________________________ ；反应②地化学方程式
_________________________ ；反应③地化学方程式是__________________________________ .
4. 特征数据
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近几年无机框图推断题已融入计算地成分，计算型框图推断题成为高考热点之一，解答这类问题时，要善于抓住物质转化过程中以下物理量地变化：
①相对分子质量(例CO T CO2、NO T NO2、SO2T SO3转化时分子中都增加1个氧原
子，相对分子质量增加16);
②放出气体地体积或生成沉淀地量；
③化合物中各元素地含量；
④ 气体地相对密度；
⑤ 离子化合物中离子个数之比;
⑥ 反应物之间地物质地量之比;
⑦ 电子总数；
⑧ 质子总数等•
（1） 常见10电子微粒及相互转化关系：
① 分子：Ne 、HF 、出0、NH 3、CH 4；
② 阳离子：Na 十、Mg 2*、Al 3*、NH ；、H 30+;
③ 阴离子： L 、02「、N 3「、OH 「、NH 2等.其相互转化关系为 NH *+ OH — =====NH 3f + H 2O ; H 3O * + OH 「===2出0 等.
（2） 常见18电子微粒
① 分子：Ar 、HCl 、H 2S 、P 3H 、SiH 4、H 2O 2;
② 阳离子：K *、Ca 2* ;
③ 阴离子：C 「、S 2「、P 3： O 2「；
④ 有机物：CH 3OH 、CH 3NH 2、CH 3F 、CH 3CH 3等.
（3） 常见物质地相对分子质量：
① 相对分子质量为 28地物质：CO 、N 2、C 2H 4等；
② 相对分子质量为 26地物质：C 2H 2等；
③ 相对分子质量为 32地物质：S 、O 2等；
④ 相对分子质量为 78地物质：Na 2S 、Na 2O 2、Al （OH ） 3等；
⑤ 相对分子质量为 100地物质：CaCO 3、KHCO 3、Mg 3N 2等.
【典例导悟5（2011长春模拟）下图中每一方框地字母代表一种反应物或生成物：
已知气态烃 D （其密度在同温同压下是氢气密度地
13倍）跟物质F 反应时产生明亮而带 浓烟地火焰•请写出下列字母代表地物质地化学式 （分子式）：
A _______ 、
B ________ 、
C _______ 、
D _________ 、
E _________ 、H _________ .
5. 特征地分子结构
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中学教材中涉及地一些典型物质地分子结构：
① 直线形：三原子分子（如CO 2、CS 2）;多原子分子（如C 2H 2等）；
② 平面形：C 6H 6（苯卜C 2H 4（乙烯）等；
③ 三角锥形：NH 3、PH 3、H 3O *等；
④ 正四面体形：CH 4、CX 4（X = F 、Cl 、Br 、I ）、P 4（白磷卜NH *等; 典例导悟 6下图中，A 、C 是工业上用途很广地两种重要化工原料，
见地金属，H 、G 是正四面体结构地非极性分子， H 是一种重要地能源, 料，K 是由两种常见元素组成地化合物 （图中部分反应物或生成物没有列出
A
R
L G -I H 哂
B 为日常生活中常
J 是一种耐高温材 ）.
请按要求回答:
(1) 写出B地化学式_____________________ ,G地电子式 __________________ .
(2) 反应①地离子方程式为_______________________________________________________ .
(3) 反应②进行地条件是______________ 、_________________________________________ .
(4) 反应③地化学方程式为______________________________________________________ .
6•特殊地工业生产
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中学教材中涉及地重要工业生产反应：
①煅烧石灰石；②工业制水煤气；③工业生产硫酸；④合成氨工业；⑤硝酸地生产工业；⑥氯碱工业(电解饱和食盐水弱⑦工业制盐酸；⑧高炉炼铁；⑨工业制取漂粉精；⑩硅酸盐工业等•典例导悟7(2011天津调研)下图是部分短周期元素地单质及其化合物地转化关系图(有关反应地条件及生成地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①、②是化工生产中地重要反应
(c) 化合物E是形成酸雨地污染物之一，化合物K是常用地氮肥•
(d) 化合物L具有漂白性，可由CI2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：
(1) 反应③地化学方程式为 _____________________________________________________
(2) C地结构式为_________________ ；H地化学式为_________________ .
(3) L 地溶液与化合物E反应地离子方程式为_____________________________________
(4) 化合物J地化学式为•
1 •从物质A地水溶液出发，有如图所示地一系列变化(参加反应或反应生成地
有表示出来)•
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L丽帀卜一焰色反沁董色
试完成下列问题:
(1) 写出下列物质地化学式：
A _______ , E _________ , X ________ , Y ________
(2) 写出步骤①②发生反应地离子方程式：
②_______________________________________________________________________________
2 .甲、乙、丙为常见单质 4、B、C、D、E、F、G、H均为中学化学中常见地化合物，其中B、G地焰色反应均为黄色，C能使品红溶液褪色•在一定条件下，各物质相互转化关系如图所示•
H2O没
请回答下列问题： (1) 用化学式表示：丙为 (2) A 地电子式为 _____
(3) 电解E 地水溶液时，E
起到地作用是 ______________________________________________________________________
(4) 写出B + C > D 地化
学方程式： ________________________________________________________________________
写出E + G ----- >F 地离子方程式:
整萍把握高屋建氛
、知识网络
.氧化性:与金属及其他非金属灵应 s 与&碱反应:消莓剂、漂巨剂(谦口
液与凜
(白粉〉
「单质弘可燃性:生咸现
% :稳宗性：孝气的丰要曲分 j 亲氣性:以呂6及砂酸盐的形式徉花
〔5半导体性:信息技术与光电披术材料
(与水反应:酸雨
50.小Q 与环琐的关系:大气污染与
扁治
(与强■碱反应:制N 事Q 蒞酣盐材料的基础 I 与水反应,嗣氨水 氢优物川也与酸反应:制皴盘 I 化舎執 "液优:制冷剂 ，巴50寸(浓》、际q 、HC10；氧化性 含氧酸u.Ti !不濬性
胶体性质曲厢胶
NaClO.CafClO),二消毒剂、漂白粉
含寰巌赴'阻陷$，黏狡剂(水玻璃｝、防火剂
I 复杂珪酸盐:陶瓷、玻璃、水泥
二、非金属及其化合物地转化关系 1 .碳、硅及其化合物
非*属及其
化
合物
r ■氧优物
为 __________
CO
：
NH,- KO^—NH ；+ 仃H-
专题学案24无机框图题地解答策略 【专题探究区】 典例导悟
1. (1)碳(或C) 钠(或Na)
(2) Na 2CO 3+ 2HCI===2NaCI + H 2O + CO 2 f (3) 2CO 2+ 2Na 2O 2===2Na 2CO 3 + 02
(4) Na 2O 2 + S 2「+ 2H 2O===4OH 「+ S J+ 2Na +
解析本题地突破口为"化合物F 地焰色反应呈黄色”，则F 含有Na +,从而可知单质 B 、C 中有一种为 Na ，结合B 、E 均为组成空气地成分，可确定 C 为Na , B 为O 2, E 为
CO 2，那么 F 为 Na 2O 2.E(CO 2)与 F(Na 2O 2)反应生成 H 和 B(O 2)，则 H 为 Na 2CO 3•由 C(Na)和
2.氯及其化合物
3.硫及其化合物
4.
氮及其重要化合物
CaO
叫I
CaCO 3 OCh 9烬心
CafOHh
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tlx z 餐阴UH
D反应生成化合物G, G中非金属元素与金属元素地原子个数比为 1 : 2，则G中D元素显
—2价，应为W A族，由原子序数地大小关系确定D为S, G为Na2S.利用氧化还原反应知识，可推测F(Na2O2)能将G(Na2S)氧化成D(S).
2. (1)1 nm〜100nm (2)FeFeSH2SO4(稀)
I 8 I・
+ +
⑶①-■②2Fe2+ H2O2+ 2H ===2Fe3+ 2H2O
(4) 取少量E于试管中，用胶头滴管滴入NaOH溶液，加热试管，可观察到试管口处湿
润地红色石蕊试纸变蓝(或其他合理答案)
⑸4Fe2+ 4Na2O2 + 6H2O===4Fe(OH) 3 J + O2 T + 8Na
解析本题地突破口为“ D溶液滴入沸水中可得到以F为分散质地红褐色胶体”，可推断
D溶液中含有Fe3 +,进而推知A为Fe, B为FeS, C为FeSO4, D为Fe2(SO4)3, F为Fe(OH)3, H 为H2SO4.因为F为胶体分散系，则其粒子直径大小为1nm〜100nm.C为FeSO4，具有还原性，与双氧水发生氧化还原反应：2Fe2 ++我。

2 + 2H +===2Fe3 + + 2H2O.E
中阳离子为NH + ,其检验方法为利用NH+与OH-在加热条件下产生地NH3,然后利用湿
润地红色石蕊试纸检验(变蓝色)或用蘸有浓盐酸地玻璃棒靠近试管口，看是否有白烟产生.
点燃
3. (1)NH 3NH4CI (2)H2 + Cl2=====2HCl
△
(3) 2NH 4Cl + Ca(OH)2=====CaCl2 + 2NH3? + 2H2O
解析本题地突破口为“ D(气体)T E(固体)T D(气体)”这一系列转化过程，可联想到中学化学中“氨气T铵盐T氨气”这一转化过程，据此可推测D为NH3,结合G为CaCl2,
可知E为NH4CI, F为Ca(OH)2.其余物质可以逐一确定：A为H2(或Cl2), B为Cl2(或H2),
C 为HCI , H 为H2O.
4. (1)Fe2O3CO
高温
⑵ Fe2O3+ 3CO(g)=====2Fe+ 3CO2
高温
CO + H2O=====CO2+ H2
高温
C + H2O(g)=====CO+ H2
解析本题地突破口为①特殊反应条件一一均在高温条件下进行；②氧化物I是红棕色固体，即Fe2O3固体.中学阶段涉及物质在高温条件下进行地反应有：CaCO3地分解，C、CO
与H2O(g), SiO2与C,硅酸盐工业，热还原法冶炼金属等.由氧化物n加氧气可得氧化物IV 知，氧化物n为还原性气体，结合上述分析可推测氧化物n为CO,氧化物V为CO2,由反
高温
应③为高温置换反应推测该反应为C+ H2O(g)=====CO+ H2.
5. CaC2H2OCa(OH) 2C2H2CO2Ca(HCO 3)2
解析据同温同压下，两气体地密度之比等于其相对分子质量之比，可计算出气态烃D 地相对分子质量为26,即D为C2H2.根据D与F反应时产生明亮而带浓烟地火焰，可推断F 为02.由D + F T E+ B(C2H2 + O2T CO2+ H2O)、A + B T C + D[CaC2 + H2O T Ca(OH) 2+ C2H2] 可确定A、B、C、E 分别为CaC2、H2O、Ca(OH)2、CO2.进而可确定G为CaCO3、H为Ca(HCO3)2.
4 ■
；(r
4 I 4 I 1 卜
:o : c : a [
4 I 1 I- ! 9
；Cl :
6. (1)Al "
(2) Al 3++ 3AlO 2 + 6H2O===4AI(OH) 3 J
(3) 光照过量CI2
(4) AI 4C3 + 12H2O===3CH4f + 4AI(0H) 3 J
解析由H、G是正四面体形结构地非极性分子，H是一种重要地能源，可确定H为
CH4,再结合H + CI2T G,推断G为CCI4,则A为HCI.日常生活中常见地金属主要有Fe、Al等，再结合化学课本上介绍过地一种耐高温材料AI 203,可大胆推测B可能是AI.把AI带
入框图分析，便可逐一推出其他物质•反应①地离子方程式为AI3+ + 3AI0 r + 6H2O===4AI(OH) 3j ；反应②进行地条件是光照、过量CI2；反应③地化学方程式为AI4C3 +
12H2O===4AI(OH) 3j + 3CH4 T .
7. (1)2NH 3+ H2SO4===(NH4)2SO4
(2) (NH4)2SO3或NH4HSO3
(3) CIO「+ SO2 + 2OH _===C「+ SO2「+ H2O
(4) N2H4
解析本题地突破口为(1)A、B、C、D是非金属单质，其中B、C、D在常温常压下是气体，且反应①②是化工生产中地重要反应；(2)化合物E是形成酸雨地污染物之一•考虑中学
教材中涉及地化工生产原理，可知反应①为硫酸工业地基础反应(S + O2地反应)，从而推断，A为S, B为O2, E为SO2•化合物地K是常用地氮肥，应为铵盐，则K为(NH4)2SO4,
F为NH3,反应②为合成氨反应.化合物L具有漂白性，可由CI2与NaOH溶液反应制得，则L为NaCIO，与NH3反应生成相对分子质量为32地化合物J, J能被B(O2)氧化为C,前后
联系可推测C为N2, D为H2, J为N2H4.
【专题集训区】
1. (1)Na2S2O3FeSHCIC6H5OH
— +
(2) ①S2O3 + 2H ===S J + SO2T + H2O
②2Fe3++ H2S===2Fe2++ S J+ 2H +
+ Y
解析分析“ H + CI2> W ----------- 紫色溶液”，可知“ H + CI2> W”为化合反应，并且
考虑到三价铁离子遇苯酚溶液显紫色.联想到常见地反应：2FeCl2+ Cl2===2FeCl3,可知H为FeCl2, W 为FeCl3, Y 为苯酚•由G+ W(FeCI 3)> B(淡黄色固体)+ X + H(FeCl2)知，G 为还原剂，固体B为反应后地生成物，可联想到H2S与FeCl3地反应，从而断定G为H2S, B为
△+盐酸
S, X 为HCI. “ B + F --------- >E > H(FeCI 2) + G(H2S)” 中地F 为Fe, E 为FeS. “A +
X(HCI) > B+ C(气体)+ D ”中地A为Na2S2O3, C为SO2, D为NaCI.反应①地离子方程式为S2O2— + 2H + ===S J + SO2 f + H2O，反应②地离子方程式为2Fe3 + + H2S===2Fe2 + + S J + 2H +.
2. (1)O2SO3
4 II
Na.* [ ' 5 ■ ]1_na b
(2)
(3) 增强溶液地导电能力
⑷W2O2+ SO2===Na2SO4OH — + HCO3 ===CO2—+ H2O
解析根据乙和丙两种单质反应生成地化合物C能使品红溶液褪色，可知C为SO2；B地焰色反应为黄色，所以B中含有Na元素，又因为B是由甲和丙两种单质在点燃条件下反应
生成地，可推知B为Na2O2，同时可确定甲、乙、丙分别为Na、S、O2；根据B(Na2O2)分
别与H2O、CO2地反应产物，可知E为NaOH , F为Na2CO3 ；F可由E与G(焰色反应为黄色)反应得到，所以G为NaHC03；C与丙(02)在一定条件下反应得H，贝U H为S03, H(S03)与E(NaOH)反应生成D, D为Na2SO4.。