高考化学专题：无机框图推断与元素推断技巧总结

1 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：

2 （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

3 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

4 （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。

5 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

Ｃ Ｄ Ｉ

起始组成/mol ６ ４ ０

某时刻组成/mol ３ ３ ２

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CE＋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。

6

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

7 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、

8 Na2O2。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)2 CH2OH(CHOH)4COOH + Cu2O↓+ 2H2O

医学上可用这个反应检验尿液中的葡萄糖。

（4）3Cu2O + 14HNO3 6Cu(NO3)2 + 2NO↑+ 7H2O

9 (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。