高考化学专题：无机框图推断与元素推断技巧总结

复习专题:无机框图推断与元素推断技巧【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AgBr
⑶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；（NH4）2CO3或NH4HCO3；(NH4)2SO3或NH4HSO3。

若A为单质则为铝。

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
①
②
③
④
⑵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：
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
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：
⑴ HCl；⑵ Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O；⑶ 3H2+N22NH3
2．逆推法：
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HNO3
3．假想验证法：
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、（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)2 Na2O2+2 H2O=4NaOH+O2↑ 2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑
(3) CO2 CO (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、（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 Cu2＋ + H2O + CO2，由元素守恒可知，A可以CuCO3或碱式碳酸铜均可。

（2）Y为C，Z为N，两者位于同一周期，前者的半径大，即C>N。

（3）葡萄糖含有醛基，可以与Cu(OH)2生成砖红色沉淀。

（4）F为Cu2O，与HNO3反应，生成Cu(NO3)2，且生成无色气体，应为NO，然后根据得失电子守恒配平即可。

（5）CO2可以还原成正四面体结构的晶体N，即化合价降低，显然生成C，应为金刚石。

它的同素异形体必须为含碳的单质。

3、（15分）
已知A-O分别代表一种物质，它们之间的转化关系如下图所示（反应条件略去）。

A、B、H分别是由短周期元素组成的单质。

B与冷水缓慢反应，与沸水迅速反应，放出氢气。

D是一种离子化合物，其阴阳离子的个数比为2：3，且能与水反就应得到两种碱。

C为淡黄色固体化合物，O能与G的水溶液反应生成蓝色沉淀。

请回答下列问题：
组成B单质的元素位于周期表第______________周期，第_______________族。

化合物C的电子式为__________________________________。

J的沸点比硒化氢（H2Se）的沸点高，其原因是_________________。

写出I与H在点燃条件下反应生成A和J的化学方程式：________________。

写出D与足量的N反应生成E和F的化学方程式：_____________________。

上图中，在同一反应里一种物质作氧化剂，又作还原剂，这样的反应共有_______个。

【答案】（1）三（1分）Ⅱ A （1分）
（2）水分子之间存在氢键且比硒化氢的分子间作用力强
（3）
（4）
（5）2
【解析】根据B 是由短周期元素组成的单质，B 与冷水缓慢反应，与沸水迅速反应，放出氢气，确定B 为金属镁。

D 是一种离子化合物，其阴阳离子的个数比为2：3，且能与水反就应得到两种碱，确定D 为二氮化三镁，A 为氮气。

C 为淡黄色固体化合物， 推测为过氧化钠。

O 能与G 的水溶液反应生成蓝色沉淀，说明有氢氧化铜生成。

通过分析可得：A:氮气B ：镁C ：过氧化钠D ：二氮化三镁E ：硝酸镁F ：硝酸铵G ：氢氧化钠H ：氧气I ：氨气J ：水K ：硝酸钠L ：一氧化氮M ：二氧化氮N ：硝酸O ：硝酸铜
（1）镁元素位于周期表第三周期，第ⅡA 族。

化合物C 的电子式为
（2）水分子之间存在氢键且比硒化氢的分子间作用力强
（3）氨气在氧气中燃烧生成氮气和水
（4）二氮化三镁与硝酸生成硝酸镁和硝酸铵两种盐过氧化钠与水反应，二氧化氮与水反应，在同一反应里一种物质作氧化剂，又作还原剂
4、（15分）化合物A 由周期不同的短周期元素X 、Y 组成，是良好的耐热冲击材料。

X 的单质既可与盐酸反应，又可与NaOH 溶液反应，X 的原子结构示意图为。

X 的硫酸盐溶液与过量NaOH 溶液反应的离子方程式为 。

一定条件下，A 和水缓慢作用生成含Y 的化合物Z ，Z 分子含有10个电子。

①Z 与22H O 反应，其产物之一是Y 的单质，Y 的单质地电子式为 ；Z 分子的结构呈
②A 的化学式是
（4）X 的单质、石墨和二氧化钛2()TiO 按比例混合，高温下反应得到的化合物均由两种元素组成，且都是新型陶瓷材料（在火箭河导弹上有重要应用），其反应的化学方程式是 。

【答案】
【解析】既能与酸、又能与碱反应的单质为金属铝，Y形成的化合物Z为10电子分子，Al在第三周期，则Y一定为第二周期，因此Z可能为CH4、NH3、H2O、HF，能够被H2O2氧化为单质的一定为NH3。

5.(9分)
有关物质存在如图所示的转化关系(部分产物已省略)。

通常C为气体单质，G为紫黑色固体单质。

实验室中，常用固体E在B的催化下加热制取气体单质H。

请回答下列问题：
(1)反应①的化学方程式为
(2)反应②的离子方程式为
(3)写出另外一种实验室制取H的化学方程式
(4)D溶液与Pb(NO3)2溶液混合可形成沉淀，此沉淀的Ksp=7.0×10—9。

将等体积的D溶液与Pb(NO3)2溶液混合，若D的浓度为1×10—2mo1/L ，则生成沉淀所需Pb(NO3)2溶液的最小浓度为。

【答案】
【解析】：解无机推断题的关键是抓住题眼,此题的题眼是B是催化剂同时能和浓的A 溶液反应得气体单质C,所以B为MnO2, ,E为氯酸钾,H为氧气,C为氯气,A为浓盐酸, G为紫黑色固体单质为I2;则D为KI,F为KCl;
(1)反应①的化学方程式为4HCl(浓)+MnO2MnCl2+Cl2↑+2H2O
(2)反应②的离子方程式为
(3)写出另外一种实验室制取H的化学方程式为
(4) 已知Ksp(PbI2)=C(Pb2+)×C2(I-)= C(Pb2+)××(×10—2)2=7.0×10—9
∴C(Pb2+)=5.6×10—4 mo1/L
测试题
1. X、Y、Z和W代表原子序数依次增大的四种短周期元素，它们满足以下条件：
①元素周期表中，Z与Y相邻，Z与W也相邻；
②Y、Z和W三种元素的原子最外层电子数之和为17。

请填空：
（1）Y、Z和W三种元素是否位于同一周期（填“是”或“否”），理由是；
（2）Y是，Z是，W 是；
（3）X、Y、Z和W可组成一化合物，其原子个数之比为8∶2∶4∶1。

写出该化合物的名称及化学式。

答案 (1)否若三者处于同一周期，则最外层电子数之和不可能为17
（2）N O S
（3）硫酸铵 (NH4)2SO4
解析根据“X、Y、Z和W代表的原子序数依次增大”及条件①和②不难推出Y、Z、W 在周期表中的位置关系为
显然Y、Z、W不可能在同一周期，因若在同一周期最外层电子数之和不可能为17。

再由条件②不难推出，Y为氮，Z为氧，W为S。

再根据X、Y、Z、W组成化合物的原子个数比为8∶2∶4∶1，
则该化合物应为硫酸铵。

9.有X、Y、Z三种元素，已知：
①X2-、Y-均与Y的气态氢化物分子具有相同的电子数；
②Z与Y可组成化合物ZY3，ZY3溶液遇苯酚呈紫色。

请回答：
（1）Y的最高价氧化物对应水化物的化学式是。

（2）将ZY3溶液滴入沸水可得到红褐色液体，反应的离子方程式是。

此液体具有的性质是（填写序号字母）。

a.光束通过该液体时形成光亮的“通路”
b.插入电极通直流电后，有一极附近液体颜色加深
c.向该液体中加入硝酸银溶液，无沉淀产生
d.将该液体加热、蒸干、灼烧后，有氧化物生成
（3）X单质在空气中燃烧生成一种无色有刺激性气味的气体。

①已知一定条件下，每1 mol该气体被O2氧化放热98.0 kJ。

若2 mol该气体与1 mol O2在此条件下发生反应，达到平衡时放出的热量是176.4 kJ，则该气体的转化率为。

②原无色有刺激性气味的气体与含1.5 mol Y的一种含氧酸（该酸的某盐常用于实验室制取氧气）溶液在一定条件下反应，可生成一种强酸和一种氧化物。

若有1.5×6.02×1023个电子转移时，该反应的化学方程式是。

答案（1）HClO4
(2)Fe3++3H2O Fe(OH)3（胶体）+3H+ a、b、d
(3)①90% ②SO2+2HClO3 H2SO4+2ClO2
解析因X2-、Y-均与Y的氢化物具有相同的电子数，说明X、Y同周期，且分别属ⅥA
和ⅦA 族元素，又根据ZY 3溶液遇苯酚呈紫色，推知ZY 3为FeCl 3，即X 、Y 、Z 分别是硫、氯、铁元素，从而可如下作答：（1）为HClO 4，（2）Fe 3++3H 2O Fe （OH ）3（胶体）+3H +
，因此液体为胶体，因而具有a 、b 、d 的性质。

关于（3）问，因X 的单质在空气中燃烧产生的气体为SO 2，SO 2与O 2的反应是可逆反应，根据题设条件，产生176.4 kJ 热量时消耗的气体（SO 2）的物质的量为1 mol ×kJ 0.98kJ 4.176=1.8 mol ，所以其转化率为mol 2mol 8.1×100%=90%.再由题设条件中Y 的含氧酸盐常用于制O 2,知该盐为KClO 3,所以Y 的酸为HClO 3,故SO 2与1.5 mol HClO 3反应转移1.5×6.02×1023
个电子时的化学方程式为SO 2+2HClO 3 H 2SO 4+2ClO 2.
10.A 、B 、C 、D 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下（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 。

答案 （1）A ：碳（或C ） C ：钠（或Na ）
（2）Na 2CO 3+2HCl = 2NaCl+H 2O+CO 2↑
（3）2CO 2+2Na 2O 2 = 2Na 2CO 3+O 2
（4）Na 2O=+S 2-+2H 2O = 4OH -+S ↓+2Na +
解析 空气的主要成分为N 2、O 2、少量CO 2和稀有气体，由题意知“A 、B 、C 、D 是按原子序数由小到大排列的第二、三周期元素的单质，由A 、B 生成的E 为化合物，所以E 只能为CO 2，A 为碳，B 为氧，又因为F 的焰色反应呈黄色，说明F 中含有钠元素，故C 为钠，且
F为过氧化钠，又知G中非金属与金属（钠）元素的原子个数比为1∶2，所以该非金属在G 中显-2价，根据原子序数D>C，则D应为硫。

至此所有问题就迎刃而解。

11.中学化学中几种常见物质的转化关系如下：
将D溶液滴入沸水中可得到以F为分散质的红褐色胶体。

请回答下列问题：
（1）红褐色胶体中F粒子直径大小的范围：。

（2）A、B、H的化学式：A 、B 、H 。

（3）①H2O2分子的电子式：。

②写出C的酸性溶液与双氧水反应的离子方程式：。

（4）写出鉴定E中阳离子的实验方法和现象：。

（5）在C溶液中加入与C等物质的量的Na2O2,恰好使C转化为F，写出该反应的离子方程式：。

解析由“以F为分散质的红褐色胶体”可推知F为Fe（OH）3，则D为Fe2（SO4）3，C 为FeSO4，
A为Fe，B为FeS，E为（NH4）2SO4。

（1）F为胶体微粒，所以其微粒直径范围为1 nm～100 nm。

（3）①根据H2O2的结构和价键理论，H2O2的电子式应为②根据双氧水具有强氧化性推知C的酸性溶液与双氧水反应的离子方程式应为
2Fe2++H2O2+2H+ = 2Fe3++2H2O。

（4）根据前面分析，E中阳离子为NH4+，在实验中，可加入NaOH溶液加热，利用产生的NH3遇湿润红色石蕊试纸变蓝检验之。

（5）因Na2O2在水溶液中与水反应生成NaOH和O2，因此与C（FeSO4）反应应产生Fe（OH）
3沉淀，其离子方程式很容易写。

答案（1）1nm～100 nm
(2)Fe FeS H2SO4(稀）
（3）
(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的红色石蕊试纸变蓝。

（或其他合理答案）
（5）4Fe2++4Na2O2+6H2O = 4Fe(OH)3↓+O2↑+8Na+
12.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①、②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：
（1）反应③的化学方程式。

（2）C的结构式；H的化学式。

（3）L的溶液与化合物E反应的离子方程式。

（4）化合物J的化学式。

答案（1）2NH3+H2SO4 =（NH4）2SO4 （2）N≡N （NH4）2SO3或NH4HSO3
+H2O (4)N2H4
（3）ClO-+SO2+2OH- = Cl-+SO 2
4
解析本题属于框图推断题，解答此题的“突破口”是化合物E；因A、B、C、D都是非金属单质，且其中A不是气体，结合“化合物E是形成酸雨的污染物之一”，可推知E 为SO2；则A为硫，B为O2。

再根据“反应②是化工生产的重要反应”及且“K是常用氮肥”可推出F为氨气，再结合和“丁由两种元素组成相对分子质量为32”可推出J为N2H4，C为N2，D为H2，又由于L具有漂白性可由Cl2和NaOH制得，则L为NaClO，而可以完成本题答案。