高考化学备考 中等生百日捷进提升系列 专题20 以框图为基础的无机推断题（含解析）

在学生就要走出校门的时候，班级工作仍要坚持德育先行，继续重视对学生进行爱国主义教育、集体主义教育、行为规范等的教育，认真落实学校、学工处的各项工作要求专题二十 以框图为基础的无机推断题解题方法策略考试方向以框图为基础的无机推断题主要考查钠、铁、铝、铜、硫、氯、氮、硅等元素的单质及其化合物。从题型上看，主要以元素及其化合物的综合推断为主，联系基本概念、基本理论命题，也可以通过无机化工流程图考查元素及化合物知识。从联系上看，可以从社会、科技、环境等角度联系元素化合物知识，还可以将实验、化学反应原理等结合起来进行综合考查。经典题例析【例题1】【2015新课标卷】硼及其化合物在工业上有许多用途。以铁硼矿（主要成分为Mg2B2O5H2O和Fe3O4，还有少量Fe2O3、FeO、CaO、Al2O3和SiO2等)为原料制备硼酸(H3BO3)的工艺流程如图所示：回答下列问题：（1）写出Mg2B2O5H2O与硫酸反应的化学方程式_。为提高浸出速率，除适当增加硫酸浓度浓度外，还可采取的措施有_（写出两条）。（2）利用 的磁性，可将其从“浸渣”中分离。“浸渣”中还剩余的物质是_（写化学式）。（3）“净化除杂”需先加H2O2溶液，作用是_。 然后再调节溶液的pH约为5，目的是_。（4）“粗硼酸”中的主要杂质是 （填名称）。（5）以硼酸为原料可制得硼氢化钠（NaBH4），它是有机合成中的重要还原剂，其电子式为_。（6）单质硼可用于生成具有优良抗冲击性能硼钢。以硼酸和金属镁为原料可制备单质硼，用化学方程式表示制备过程_。【答案】（1） Mg2B2O5H2O+2H2SO42MgSO4+2H3BO3；减小铁硼矿粉粒径、提高反应温度。（2） Fe3O4； SiO2和CaSO4；（3）将Fe2+氧化为Fe3+；使Al3+与Fe3+形成氢氧化物而除去。（4）（七水）硫酸镁 （5）（6） 2H3BO3 B2O3+3HO B2O3+3Mg 3MgO+2B【考点定位】元素及其化合物知识；化学工艺常识；物质结构。本题是以化学工艺为素材，选材冷僻，试题难度为很难等级。【名师点晴】我认为这道题是一道好题，层次分明，有区分度。本题有考查“双基”提速措施；四氧化三铁的磁性；制单质硼的反应。也有考查知识综合运用能力Mg2B2O5H2O与硫酸反应；净化除杂两步实验操作的作用；两处成分的判断。甚至还有思维最近发展区的考查硫酸镁的结晶水数目（如果将结晶水作为计分点的话）；硼氢化钠的电子式。考生都有可能得分，但完全闯过三关的考生应该不多。（2）问中四氧化三铁的考查，命题者做了一种很高级的处理去理想化。中学化学里学到四氧化三铁（象铁丝在纯氧中燃烧所得的无定形产物）和酸可以反应，但是天然的四氧化三铁和酸是不反应的。命题者的这种处理不会影响大部分考生的得分，因为问题情景中只有四氧化三铁有磁性（中学双基）。【例题2】（【2015海南卷】单质Z是一种常见的半导体材料，可由X通过如下图所示的路线制备，其中X为Z的氧化物，Y为氢化物，分子结构与甲烷相似，回答下列问题：（1）能与X发生化学反应的酸是 ；由X制备Mg2Z的化学方程式为 。（2）由Mg2Z生成Y的化学反应方程式为 ，Y分子的电子式为 。（3）Z、X中共价键的类型分别是 。【答案】（1）氢氟酸；SiO2+4Mg2MgO+Mg2Si； （2）Mg2Si+4HCl=2 MgCl2+SiH4； （3）非极性（共价键）、极性（共价键）【考点定位】考查以Si为载体的物质的转化的判断。【名师点睛】将硅及其化合物的性质与化学键的判断、电子式的书写和化学方程式的书写放在一起考查了学生对硅及其化合物的性质掌握的熟练程度，考查学生的阅读材料接收信息的能力、推理能力、规范书写化学用语的能力。注意把握硅及其化合物的特殊性，灵活运用题给信息是解题的关键。 解题方法与策略这类试题以物质的化学性质、物理性质、典型用途为主线，以元素价态变化与氧化还原反应、物质的组成与分类为突破口向四周发散，重点关注化学反应方程式及反应条件。这类试题一般思维过程为：这类试题一般的解题过程为：充分挖掘隐含条件审题（1）挖掘题干信息，读题目时抓住物质分类、物理性质和化学性质等关键信息；（2）挖掘框图信息，从框图中找出物质之间的转化关系以及反应条件等；（3）挖掘问题中的信息，读懂问题中的一些暗示，如书写离子方程式，暗示该反应一定在溶液中发生。突破将题目中的“题眼”与中学教材中相关物质及化学反应相联系，将题眼与课本知识网络对比、发散，得出意向性结论。猜测框图题命题有个特点，一般只设计常见物质与反应，可大胆猜测熟悉的物质与熟悉反应在假设思维模式中，猜测之后，采用顺推、逆推，进行验证假设验证跟踪训练1【2015浙江卷】(6分) 请回答：（1）H2O2的电子式_。（2）镁燃烧不能用CO2灭火，用化学方程式表示其理由_。（3）在AgCl沉淀中加入KBr溶液，白色沉淀转化为淡黄色沉淀，写出反应的离子方程式_。（4）完成以下氧化还原反应的离子方程式：( )MnO4( )C2O42+_( )Mn2+( )CO2_(12分) 化合物甲和NaAlH4都是重要的还原剂。一定条件下金属钠和H2反应生成甲。甲与水反应可产生H2，甲与AlCl3反应可得到NaAlH4。将4.80g甲加热至完全分解，得到金属钠和2.24 L(已折算成标准状况)的H2。请推测并回答：（1）甲的化学式_。（2）甲与AlCl3反应得到NaAlH4的化学方程式_。（3）NaAlH4与水发生氧化还原反应的化学方程式_。（4）甲在无水条件下可作为某些钢铁制品的脱锈剂(铁锈的成分表示为Fe2O3)，脱锈过程发生反应的化学方程式 。（5）某同学认为：用惰性气体赶尽反应体系中的空气，将铁和盐酸反应后的气体经浓硫酸干燥，再与金属钠反应，得到固体物质即为纯净的甲；取该固体物质与水反应，若能产生H2，即可证明得到的甲一定是纯净的。判断该同学设想的制备和验纯方法的合理性并说明理由_。【答案】（1） （2）2MgCO22MgOC （3） AgCl + Br= AgBr + Cl （4） 2MnO4 + 5C2O42 + 16H+ = 2Mn2+ + 10CO2+ 8H2O（1）NaH （2） 4NaH+AlCl3=NaAlH4+3NaCl（3）NaAlH4+2H2O=NaAlO2+4H2 （4） 3NaH+Fe2O3=2Fe+3NaOH（5）制备过程不合理，因为盐酸易挥发，H2中混有HCl，导致产物中有NaCl验纯方法不合理，如果有Na残留，Na与水反应也产生H2；没有考虑混入的NaCl【考点定位】本题主要是考查化学基本概念、电子式、离子反应、氧化还原反应、考查无机物的推断，新情境下化学方程式的书写，实验方案的评价等。涉及双氧水、镁、CO2、卤化银、钠、铝及其化合物等。【名师点晴】本题要求根据物质的性质及其计算进行推理，考查了化学式、电子式、化学方程式的正确书写，根据题给信息设计实验的能力，并要求根据物质的组成判断物质的化学性质。定性与定量相结合推断物质，重点考查学生分析问题与解决问题的能力。将计算与物质的性质紧密联系起来，可培养学生的逻辑推理能力。无机推断是高考命题的一种经典题型，既能考查学生掌握元素及其化合物知识的熟悉程度，又能考查学生分析间题、逻辑推理及灵活运用知识的能力，因而无机推断对学生的学科素质要求较高，同时无机推断也是历年高考的难点之一，随着高考注重基础、凸显能力的命题趋势，无机推断更侧重于物质结构知识的考查、侧重于元素周期表周期律的考查、侧重于元素化合物性质的考查。同时化学实验出现在无机推断题、中化学计算分散在无机推断题中、与科技有关的化学物质出现在推断中。2【2014浙江卷】某研究小组为了探究一种无机矿物质X(仅含四种元素)的组成和性质，设计并完成如下实验：另取10.80gX在惰性气流中加热至完全分解，得到6.40g固体1.请回答如下问题：（1）画出白色沉淀1中金属元素的原子结构示意图_，写出气体甲的电子式_。（2）X的化学式是_，在惰性气流中加热X至完全分解的化学反应方程式为_。（3）白色沉淀2在空气中变成红褐色沉淀的原因是_(用化学反应方程式表示)。（4）一定条件下，气体甲与固体1中的某种成分可能发生氧化还原反应，写出一个可能的化学反应方程式_，并设计实验方案验证该反应的产物_。【答案】（1）+202882；（2）CaFeC2O6；CaFeC2O6CaO+FeO+2CO2 （3）4Fe(OH)2+O2+2H2O4Fe(OH)3（4）2FeO+CO2Fe2O3+CO；检验方法：Fe2O3：将固体用盐酸溶解，加入KSCN溶液，若显红色，证明产物有Fe()；检测CO：将气体通过灼烧CuO，黑色固体变为红色。【考点定位】本题主要是考查了无机物推断。【名师点晴】本题属于无机框图题推断，涉及物质结构、物质的性质、电子式、方程式、离子的检验等知识点，熟练掌握常见元素以及化合物的性质以及明确知道流程图中每一步发生的化学反应及反应现象是解本题关键，平时注意特殊反应、实验现象等有关知识的积累。该类试题重点考查学生对知识的了解、应用能力，意在考查学生分析、归纳问题、解决问题的能力。3A、B、C、D为四种单质，常温时，A、B是气体，C、D是固体。E、F、G、H、I为五种化合物，F不溶水，E为气体且极易溶水成为无色溶液，G溶于水得黄棕色溶液。这九种物质间反应的转化关系如图所示 （1）写出四种单质的化学式A_ B_ C_ D_（2）写出H+BG的离子方程式 ；（3）写出G+IH+D+E的化学方程式 ；（4）某工厂用B制漂白粉。写出制漂白粉的化学方程式 。为测定该工厂制得的漂白粉中有效成分的含量，某该小组进行了如下实验：称取漂白粉3.0g，研磨后溶解，配置成250mL溶液，取出25.00mL加入到锥形瓶中，再加入过量的KI溶液和过量的硫酸（此时发生的离子方程式为： ），静置。待完全反应后，用0.2molL-1的Na2S2O3溶液做标准溶液滴定反应生成的碘，已知反应式为：2Na2S2O3+I2 =Na2S4O6+2NaI，共用去Na2S2O3溶液20.00mL。则该漂白粉中有效成分的质量分数为 保留到小数点后两位）。【答案】21、（14分）（1）A H2 B Cl2 C Fe D S （2）2Fe2+Cl2 = 2Fe3+2Cl（3）2FeCl3 +H2S =2FeCl2+S+2HCl（4）2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O 2H+2I+ClO=I2+Cl+H2O 47.67%考点：考查无机物的推断，常见物质的化学性质，氧化还原滴定等知识。4下列各物质的转化关系如下图所示，其中C是一种日常生活中常见的单质，D是一种棕红色固体。回答下列问题：C的名称为 ；J的化学式为 。写出由A生成H的离子反应方程式： 。某气体能使品红溶液褪色，但加热后又恢复，该气体通入J溶液中发生反应的离子方程式： 。【答案】（1）铝 Fe2(SO4)3（各2分）（2）Al2O3+2OH=2AlO2 +H2O（2分） （3）2Fe3+ +SO2 +2H2O=2Fe2+ +SO42 +4H+ (2分）【解析】试题分析： A能与酸、碱都能反应，且A熔融电解可得日常生活中常见的单质C，可判断A为Al2O3，D是一种棕红色固体，为Fe2O3，则可知道B是O2，C是Al，E是铁，H是偏铝酸钠，I是硫酸铝，F是硫酸亚铁，G是氢氧化铁，J为Fe2(SO4)3。小问中的某气体能使品红溶液褪色，但加热后又恢复，则该气体为SO2，被Fe3+氧化为SO42。考点：无机物的推断；常见金属元素的单质及其化合物的综合应用。【名师点晴】本题是一道典型的无机框推断题，题目难度中等，本题不仅考查对元素化合物基础知识的掌握，还主要考查学科内知识间的综合推理能力，答题时注意根据物质的颜色和反应的条件进行推断。5如下图所示：化合物A只含两种元素，C为白色胶状沉淀，B、F为刺激性气体，且F能使品红溶液褪色，E为金属单质，J、K为非金属单质，化合物H和L为常见化工产品，化合物I常温下为液态，H的浓溶液与K加热能生成F和无色无味气体M(图中反应条件和部分产物已略去)。试回答下列问题：（1）写出A、M的化学式：A_；M_ _。 （2）写出反应、的化学方程式：_ _；_ _ _。（3）写出ED反应的离子方程式：_ _。【答案】（1）Al2S3(1分)_； CO2(1分)。 （2）Al2S36H2O=2Al(OH)33H2S；C2H2SO4(浓)CO22SO22H2O。（3）2Al2H2O2OH=2AlO3H2成二氧化碳二氧化硫和水，方程式为：C2H2SO4(浓)CO22SO22H2O。（3）E到D的反应为铝和氢氧化钠和水反应生成偏铝酸钠和氢气，离子方程式为：2Al2H2O2OH=2AlO3H2。【考点定位】本题主要是考查无机推断【名师点睛】无机推断的突破口之一：颜色：铁：铁粉是黑色的；一整块的固体铁是银白色的。 Fe2+浅绿色 Fe3O4黑色晶体 Fe(OH)2白色沉淀 Fe3+黄色 Fe (OH)3红褐色沉淀 Fe (SCN)3血红色溶液 FeO黑色的粉末 Fe (NH4)2(SO4)2淡蓝绿色 Fe2O3红棕色粉末 FeS黑色固体；铜：单质是紫红色 Cu2+蓝色 CuO黑色 Cu2O红色 CuSO4（无水）白色 CuSO45H2O蓝色 Cu2 (OH)2CO3 绿色 Cu(OH)2蓝色 Cu(NH3)4SO4深蓝色溶液 BaSO4 、BaCO3 、Ag2CO3 、CaCO3 、AgCl 、 Mg (OH)2 、三溴苯酚均是白色沉淀 Al(OH)3 白色絮状沉淀 H4SiO4（原硅酸）白色胶状沉淀 Cl2、氯水黄绿色 F2淡黄绿色气体 Br2深红棕色液体 I2紫黑色固体 HF、HCl、HBr、HI均为无色气体，在空气中均形成白雾 CCl4无色的液体，密度大于水，与水不互溶 KMnO4-紫色 MnO4-紫色 Na2O2淡黄色固体 Ag3PO4黄色沉淀 S黄色固体 AgBr浅黄色沉淀 AgI黄色沉淀 O3淡蓝色气体 SO2无色，有剌激性气味、有毒的气体 SO3无色固体（沸点44.8 0C） 品红溶液红色 氢氟酸：HF腐蚀玻璃 N2O4、NO无色气体 NO2红棕色气体 NH3无色、有剌激性气味气体6.A、B、C三种物质中均含有同一种元素，它们之间有如右图所示的转化关系（部分反应物质已略去）。（1）若A是一种两性氧化物，B的水溶液呈酸性，请写出反应的离子方程式：_，B溶液显酸性的原因（用离子方程式表示）_。.（2）若反应