突破全国卷专题讲座(五) 物质的特殊转化关系及框图推断

突破全国卷专题讲座(五) 物质的特殊转化关系及框图推断[学生用书P73][命题趋势]借助框图推断题型考查物质的转化关系，实际是考查考生对物质性质的掌握程度。

框图推断题是重要的传统题型，在以往的高考中是很常见的，由于工艺流程题具有更优越的考查功能，框图推断题前几年渐渐淡出了高考。

但框图推断题考查的全面性是无法替代的，所以该类题型还有回归的趋势，如2016年全国卷Ⅰ第13题把框图推断和元素周期律结合在一起，代表了一种新的出题形式，所以框图推断还应该重视起来。

[突破策略]无机物的转化与推断题一般有较单一的转化关系题和较复杂的框图推断题，前者往往有多组物质符合，后者答案较为唯一。

解决推断题的一般思路和方法如下：一、审题无机推断题重点考查元素化合物的基础知识，立足于中学阶段常见物质与反应，故要熟练掌握一些代表物质的基本性质：色、态、味、化学性质等，再仔细结合基础知识推导题目。

二、析题——正确解题的关键1．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，或在反应中表现出一些特殊现象，以硫元素及其化合物为例：S 为淡黄色固体，H 2S 与O 2、X 2(X ＝Cl 、Br 、I)、Fe 3＋、SO 2反应可生成淡黄色固体硫，SO 2可被Fe 3＋、X 2(X ＝Cl 、Br 、I)氧化，也可使品红溶液褪色。

这些特殊信息有助于找准题目的突破口。

2．利用转化关系无机物之间有一些重要的转化关系，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，要熟记特殊的转化关系。

3．常见的物质之间的特征转化关系(1)直线型转化关系A ――→XB ――→XC①X 为O 2Na ―→Na 2O ―→Na 2O 2N 2―→NO ―→NO 2或NH 3―→NO ―→NO 2S ―→SO 2―→SO 3或H 2S ―→SO 2―→SO 3C ―→CO ―→CO 2或CH 4―→CO ―→CO 2醇―→醛―→羧酸②X 为CO 2NaOH ――→CO 2Na 2CO 3――→CO 2NaHCO 3③X 为强酸，如HClNaAlO 2――→HCl Al(OH)3――→HClAlCl 3Na 2CO 3――→HCl NaHCO 3――→HCl CO 2④X 为强碱，如NaOHAlCl 3――→NaOH Al(OH)3――→NaOH NaAlO 2(2)交叉型转化关系(3)三角型转化关系(4)置换反应型转化关系①金属单质置换出金属单质a ．2Al ＋Fe 2O 3=====高温Al 2O 3＋2Fe(铝热反应；Al 还可与V 2O 5、CrO 3、WO 3、MnO 2等发生置换反应)。

b ．Fe ＋CuSO 4===FeSO 4＋Cu 。

②金属单质置换出非金属单质a ．2Mg ＋CO 2=====点燃2MgO ＋C 。

b ．3Fe ＋4H 2O(g)=====高温Fe 3O 4＋4H 2。

③非金属单质置换出金属单质a ．H 2＋CuO=====高温Cu ＋H 2O 。

b ．C ＋FeO=====高温Fe ＋CO ↑。

④非金属单质置换出非金属单质a ．2F 2＋2H 2O===4HF ＋O 2。

b ．2C ＋SiO 2=====高温Si ＋2CO ↑。

c ．C ＋H 2O(g)=====高温CO ＋H 2。

⑤同主族元素单质间的置换a ．2Na ＋2H 2O===2NaOH ＋H 2↑。

b ．2C ＋SiO 2=====高温Si ＋2CO ↑。

c ．2H 2S ＋O 2=====点燃2S ↓＋2H 2O 。

d ．Cl 2＋2HI===2HCl ＋I 2。

⑥不同主族元素单质间的置换a ．H 2S ＋Cl 2===S ↓＋2HCl 。

b ．3Cl 2＋8NH 3===6NH 4Cl ＋N 2。

4．利用特征反应现象(1)使淀粉变蓝的物质是I 2(碘水、碘酒)。

(2)能使带火星的木条复燃的气体是O 2。

5．利用物质的特殊性质如氯的单质是最易液化的气体单质，氯元素的最高价氧化物对应的水化物的酸性最强。

三、解题——正确解题的步骤该过程实际上就是写出析题过程的结论。

所以要根据具体情况进行分析。

结合元素化合物的基础知识进行判断。

四、检查——正确解题的保证检验一遍很重要：通过一系列思维活动推断出结果后，将结果放入原题中进行检验，完全符合才正确，如有一处不符，可能是哪个环节出现了纰漏，则需再思考。

[提示] 思维发散有必要注意多解，有时符合题意的解可能不止一种或一组。

[突破训练]1．甲、乙、丙、丁四种物质存在如下转化关系：甲――→乙丙――→乙丁(1)若甲、乙均为空气的主要成分，甲所含元素的简单阴离子的结构示意图为__________。

(2)若乙是生活中常见的金属单质，丙→丁的离子方程式为________________________________________________________________________。

(3)若丙既能与强酸反应又能与强碱反应，则丙的化学式为____________(任写1种)。

答案：(1)(2)2Fe 3＋＋Fe===3Fe 2＋(3)Al(OH)3(或NaHCO 3)2．已知A ～I 均为中学化学中的常见物质，它们之间的转化关系如图所示，其中A 、D为金属单质，反应过程中需要或生成的水及其他部分产物已略去。

请回答以下问题：(1)B 和F 分别是______________________(填化学式)。

(2)写出下列反应的化学方程式。

①A 与B 在高温下反应：________________________________________。

②H 在空气中转化为I ：__________________________________________。

(3)E 溶液中所有离子浓度由大到小的顺序是________________________________________________________________________。

(4)用离子反应方程式表示G 溶液呈酸性的原因：________________________________________________________________________；该反应的平衡常数为________(已知常温下，H 的溶度积常数K sp ＝8.0×10－16)。

解析：根据框图中转化关系及题干信息，可以确定I 为氢氧化铁。

A 、D 为金属单质，根据A 和B 的反应条件就可以联想到铝热反应，推测A 、D 分别为铝和铁，则B 为氧化铁，C 为氧化铝，E 为偏铝酸钠，G 为氯化亚铁，F 为氢氧化铝，H 为氢氧化亚铁。

偏铝酸钠水解使溶液呈碱性，所以溶液中离子浓度的大小顺序为c (Na ＋)＞c (AlO －2)＞c (OH －)＞c (H ＋)；FeCl 2溶液中，Fe 2＋发生水解：Fe 2＋＋2H 2O Fe(OH)2＋2H ＋，平衡常数K ＝c 2（H ＋）c （Fe 2＋）＝c 2（H ＋）·c 2（OH －）c （Fe 2＋）·c 2（OH －）＝（1.0×10－14）28.0×10－16＝1.25×10－13。

答案：(1)Fe 2O 3、Al(OH)3(2)①Fe 2O 3＋2Al=====高温2Fe ＋Al 2O 3②4Fe(OH)2＋2H 2O ＋O 2===4Fe(OH)3(3)c (Na ＋)＞c (AlO －2)＞c (OH －)＞c (H ＋)(4)Fe 2＋＋2H 2O Fe(OH)2＋2H ＋ 1.25×10－133．下列框图中的字母分别代表一种常见的物质或其溶液，相互之间的转化关系如图所示(部分产物及反应条件已略去)。

已知：A 、B 为气态单质，F 是地壳中含量最多的金属元素的单质；E 、H 、I 为氧化物，E 为黑色固体，I 为红棕色气体；M 为红褐色沉淀。

请回答下列问题：(1)B 中所含元素位于周期表中第____周期第______族。

(2)A 在B 中燃烧的现象是_________________________________。

(3)D ＋E ―→B 的反应中，被氧化与被还原的物质的物质的量之比是____________。

(4)G ＋J ―→M 的离子方程式是________________________________________________________________________。

(5)Y 受热分解的化学方程式是________________________________________________________________________。

解析：解题的关键是利用物质的颜色进行突破。

I 为红棕色气体氧化物，一定是NO 2；M 为红褐色沉淀，一定是Fe(OH)3；F 是地壳中含量最多的金属元素的单质，一定是Al ；X 电解生成三种物质，其中A 、B 是气态单质且能反应生成D ，猜测是电解NaCl 溶液，生成的H 2和Cl 2反应生成HCl ，盐酸能与黑色固体E(氧化物)反应生成气体B ，则E 应是MnO 2，B 是Cl 2，则A 是H 2。

NO 2和H 2O 反应生成HNO 3(N)，HNO 3和Fe(OH)3反应生成 Fe(NO 3)3(Y)，Fe(NO 3)3可分解生成Fe 2O 3(H)，Fe 2O 3与HCl 反应生成FeCl 3(J)，NaOH(C)与Al 反应生成NaAlO 2(G)，Fe 3＋和AlO －2可以发生水解相互促进反应生成 Fe(OH)3(M)。

答案：(1)三 ⅦA (2)产生苍白色火焰 (3)2∶1(4)3AlO －2＋Fe 3＋＋6H 2O===3Al(OH)3↓＋Fe(OH)3↓(5)4Fe(NO 3)3=====△2Fe 2O 3＋12NO 2↑＋3O 2↑。