【步步高】高考化学一轮复习 专题四 专题讲座五 无机框图题的解题策略学案（含解析）苏教版(1).docVIP

专题讲座五无机框图题的解题策略1解题策略无论推断题属于哪种形式，均遵循这样的推断思路：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。解题的关键是仔细审题，依物质的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的推断。我们可以将推断题的解题方法及推理过程表示如下：推断题结论验证2解题“突破口”(1)物质的特殊颜色相关知识：有色固体：a红色：cu、cu2o、fe2o3；b红褐色：fe(oh)3；c黄色：agi；d淡黄色：s、na2o2、agbr；e蓝色：cu(oh)2；f黑色：炭粉、cuo、mno2、fes、cus；g紫黑色：kmno4、i2；h白色：fe(oh)2、caco3、baso4、agcl、baso3。有色溶液：fe2(浅绿色)、fe3(黄色)、cu2(蓝色)、mno(紫红色)、fe3与scn(血红色)、i2与淀粉(蓝色)等。水(溶剂)苯(溶剂)ccl4(溶剂)br2黄橙橙橙红i2深黄褐淡紫紫红紫深紫有色气体：cl2(黄绿色)、br2(g)(红棕色)、no2(红棕色)、i2(g)(紫色)、o3(淡蓝色)等。火焰颜色：a焰色反应：na(黄色)、k(紫色)、ca2(砖红色)等；b蓝色：co在空气中燃烧；c淡蓝色：s、h2、ch4等在空气中燃烧；d苍白色：h2在cl2中燃烧。【例1】(2012四川理综，26)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下图所示(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_族。(2)a在b中燃烧的现象是_。(3)deb的反应中，被氧化与被还原的物质的物质的量之比是_。(4)gjm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。为红棕色气体氧化物，一定是no2；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h2和cl2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mno2，b是cl2，则a是h2。no2和h2o反应生成hno3(n)，hno3和fe(oh)3反应生成fe(no3)3(y)，fe(no3)3可分解生成fe2o3(h)，fe2o3与hcl反应生成fecl3(j)，naoh(c)与al反应生成naalo2(g)，fe3和alo可以发生双水解反应生成fe(oh)3(m)。答案(1)3a(2)产生苍白色火焰(3)21(4)3alofe36h2o=3al(oh)3fe(oh)3(5)4fe(no3)32fe2o312no23o2(2)物质的特征性质相关知识：能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)。沉淀特殊的颜色变化：白色沉淀先变灰绿色，再变红褐色：fe(oh)2fe(oh)3。在空气中变为红棕色：no(无色)no2(红棕色)。能使澄清石灰水变浑浊的气体：co2、so2。通入co2气体变浑浊的溶液：石灰水(过量则变澄清)、na2sio3溶液、饱和na2co3溶液。使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体：nh3。使湿润的淀粉ki试纸变蓝：no2、cl2、br2、fecl3等。常温下能溶解sio2固体的物质：氢氟酸和naoh溶液。滴入沸水中可得到红褐色胶体的溶液：含fe3的盐溶液。烟雾现象：a棕(黄)色的烟：cu或fe在cl2中燃烧；b白烟：na在cl2中燃烧；nh3遇到浓盐酸或浓硝酸；c白雾：由hx等极易溶于水的气体产生。【例2】已知有以下物质相互转化。试回答下列问题：(1)b的化学式为_，d的化学式为_。(2)由e转变成f的化学方程式为_。(3)用kscn鉴别g溶液的离子方程式为_；向g溶液加入a的有关离子反应方程式为_。解析由白色沉淀e置于空气中转化为红褐色沉淀f，可见e为fe(oh)2，f为fe(oh)3；g为fecl3，从而推断出a为fe，b为fecl2；焰色反应呈紫色，说明溶液中含有k，从而确定c为koh。(1)b的化学式为fecl2，d的化学式为kcl。(2)由e转变成f的化学方程式为4fe(oh)2o22h2o=4fe(oh)3。(3)用kscn鉴别fecl3溶液的离子方程式为fe33scn=fe(scn)3，向fecl3溶液中加入铁，离子反应方程式为2fe3fe=3fe2。答案(1)fecl2kcl(2)4fe(oh)2o22h2o=4fe(oh)3(3)fe33scn=fe(scn)32fe3fe=3fe2(3)物质之间的特征转化关系相关知识：连续氧化反应：abcd(酸或碱)。anh3(g)n2nono2hno3；bh2s(g)sso2so3h2so4；cch4(g)ccoco2h2co3；dna(s)na2ona2o2naoh。x可能为弱酸的铵盐：(nh4)2co3或nh4hco3；(nh4)2s或nh4hs；(nh4)2so3或nh4hso3等。三角转化关系：化合物化合物单质化合物这类反应主要有：coh2o(g)co2h2、fe2o33co2fe3co2等。化合物a单质b化合物c单质d。这类反应主要有：co22mg2mgoc；fe2o33h22fe3h2o；fe2hcl=fecl2h2；ch2o(g)coh2；3fe4h2o(g)fe3o44h2等。【例3】已知a、b、c、d为气体，e、f为固体，g是氯化钙，它们之间的转换关系如下图所示：(1)d的化学式是_，e的化学式是_。(2)a和b反应生成c的化学方程式是_。(3)e和f反应生成d、h和g的化学方程式是_。解析本题的突破口为“d(气体)e(固体)d(气体)”这一系列转化过程，可联想到中学化学中“氨气铵盐氨气”这一转化过程，据此可推测d为nh3，结合g为cacl2，可知e为nh4cl，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hcl，h为h2o。答案(1)nh3nh4cl(2)h2cl22hcl(3)2nh4clca(oh)2cacl22nh32h2o(4)特殊反应条件相关知识：具有特殊反应条件的反应，大多数是重要的工业生产反应。高温条件：caco3caoco2；sio2caco3casio3co2；sio2na2co3na2sio3co2；sio2caocasio3；sio22csi2co；ch2o(g)coh2；coh2o(g)co2h2；3fe4h2o(g)fe3o44h2；2alfe2o32feal2o3；4fes211o22fe2o38so2等。高温、高压和催化剂条件：n23h22nh3等。加热、催化剂条件：4nh35o24no6h2o；2so2o22so3等。通电条件：2nacl2h2o2naohh2cl2；2h2o2h2o2等。【例4】af均为中学化学中常见的物质，它们之间相互转化的关系如下图所示(产物水等略去)(1)写出下列物质的化学式：a_，d_，f_。(2)c和d的稀溶液不反应，但若b与c反应后再与d反应可生成a，试写出有关反应方程式：_。(3)写出a的溶液电解时阳极的电极反应方程式：_。解析根据框式：a的溶液单质b单质cd可知a可能是nacl或cuso4型的盐溶液，又由框式单质bef中的反应条件催化剂可知，f只能是so3，因此b是o2，e是so2，d是h2so4。最后由d(浓h2so4)单质c可生成so2，推知a是cuso4。答案(1)cuso4h2so4so3(2)2cuo22cuo，cuoh2so4=cuso4h2o(3)4oh4e=2h2oo2(5)特征数据相关知识：近几年无机框图推断题已融入计算的成分，计算型框图推断题也成为高考热点之一，解答这类问题时，要善于抓住物质转化过程中以下物理量的变化：相对分子质量(例coco2、nono2、so2so3转化时分子中都增加1个氧原子，相对分子质量增加16)放出气体的体积或生成沉淀的量；化合物中各元素的含量；气体的相对密度；离子化合物中离子个数之比；反应物之间的物质的量之比；电子总数；质子总数等。常见10电子微粒及相互转化关系a分子：ne、hf、h2o、nh3、ch4；b阳离子：na、mg2、al3、nh、h3o；c阴离子：f、o2、n3、oh、nh等。其相互转化关系为nhohnh3h2o；h3ooh=2h2o等。常见18电子微粒a分子：ar、hcl、h2s、ph3、sih4、h2o2、n2h4；b阳离子：k、ca2；c阴离子：cl、s2、p3、o；d有机物：ch3oh、ch3nh2、ch3f、ch3ch3等。常见物质的相对分子质量a相对分子质量为28的物质：co、n2、c2h4等；b相对分子质量为26的物质：c2h2等；c相对分子质量为32的物质：s、o2等；d相对分子质量为78的物质：na2s、na2o2、al(oh)3等；e相对分子质量为100的物质：caco3、khco3、mg3n2等。【例5】已知甲、乙、丙为常见单质，a、b、c、d、e、f、g、x均为常见的化合物；b和x的摩尔质量相同，e的相对分子质量比d的相对分子质量大16。在一定条件下，各物质相互转化关系如下图所示：(1)写出x的电子式和g的化学式：x_，g_。(2)写出有关变化的化学方程式：bh2o：_；d丙：_。解析单质甲、乙均能分别与单质丙连续两次反应，可能是单质甲、乙分别被o2连续两次氧化，生成不同的氧化物，则丙是o2。氧化物b与水反应能放出o2，则b是na2o2，那么c是naoh，a是na2o，甲是na。又因b和x的摩尔质量相同，则x是na2s，那么乙是s，f是so2，g是so3。进一步推出d是na2so3，e是na2so4，而na2so4的相对分子质量比na2so3的相对分子质量大16，符合题意。答案(1)nanaso3(2)2na2o22h2o=4naoho22na2so3o2=2na2so41有一化合物x，其水溶液为浅绿色，可发生如下的转化关系(部分反应物、生成物已略)。其中b、d、e、f均为无色气体，m、l为常见的金属单质，c为难溶于水的红褐色固体。在混合液中加入bacl2溶液可生成不溶于稀盐酸的白色沉淀，h和m反应可放出大量的热。请回答下列问题：(1)b的电子式为_。(2)画出元素m的原子结构示意图_。(3)物质x的化学式为_。(4)电解混合液时阳极反应式为_。(5)按要求写出上述转化关系中有关反应的化学方程式：含有l元素的化合反应_。含有l元素的置换反应_。(6)已知a g e气体在d中完全燃烧生成稳定的化合物时，放出b kj的热量，写出e气体燃烧热的热化学方程式为_。答案(1)hn,h(2)(3)(nh4)2fe(so4)2(4)4oh4e=o22h2o(5)4fe(oh)2o22h2o=4fe(oh)3fe2o32al2feal2o3(6)h2(g)o2(g)=h2o(l)h kjmol1解析由颜色可知c为fe(oh)3，则a为fe(oh)2、h为fe2o3，由m、l为常见的金属单质，可知m、l分别为al、fe；x与naoh反应生成气体b，b一定是nh3；在混合液中加入bacl2溶液，可知含有so，所以x为(nh4)2fe(so4)2，混合液为naoh和na2so4溶液，电解生成h2、o2，d、e分别为o2、h2，f为no、g为hno3。最后从头到尾再检查一遍。2a、b、c、d、e为中学化学常见的单质或化合物，相互转化关系如图所示(部分产物 略去)。(1)若a是能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体；c、d均为空气的主要成分；e是一种有毒气体。c的电子式为_。写出反应的化学方程式_。写出反应的化学方程式_。(2)若a是淡黄色化合物；常温下d是无色气体；c中含有的阴、阳离子均为10电子粒子。d的结构式为_，c中所含化学键的类型是_。写出反应的化学方程式_。写出反应的化学方程式_。(3)将(2)中一定量的气体d通入2 l c的溶液中，在所得溶液中逐滴加入稀盐酸至过量，并将溶液加热，产生的气体与hcl物质的量的关系如图所示(忽略气体的溶解和hcl的挥发)。o点溶液中所含溶质的化学式为_，常温下a点溶液的ph_(填“”、“”或“c(na)c(cl)c(hco)c(oh)c(h)c(co)44.82.5解析(1)a是能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体，说明其为nh3，c、d为空气的主要成分，且d能与a反应，故d为o2，c为n2。反应为氨的催化氧化反应，那么b为no，no与有毒气体e反应可生成n2，说明e具有还原性，故其为co。(2)a是淡黄色化合物，故a是na2o2，常温下d是无色气体且能与na2o2反应，故d必为co2。na2o2与co2反应生成b，那么b为na2co3，na2co3经反应可得到c，c中的阴、阳离子都含10个电子，故其为naoh。(3)分析图像可知，加入盐酸时，开始没有气体产生，加到一定的量时，才产生气体。故溶液中的溶质为naoh、na2co3，在a点开始产生气体，说明a点的溶质为nahco3和nacl，故其溶液呈碱性，其离子浓度大小关系为c(na)c(cl)c(hco)c(oh) c(h)c(co)。从a点开始是nahco3与盐酸反应，消耗盐酸的物质的量为2 mol，故nahco3的物质的量为2 mol，由碳元素守恒可得，n(nahco3)n(co2)2 mol，故标况下co2的体积为44.8 l。nahco3恰好反应完时消耗的盐酸的物质的量为5 mol，此时溶液中的溶质全部为nacl，由氯和钠元素守恒可得：n(hcl)n(nacl)n(naoh)5 mol，故c(naoh)2.5 moll1。3已知ak均为中学化学的常见物质，它们之间的转化关系如下图所示，其中a、d为金属单质，反应过程中生成的水及其他部分产物已略去。请回答以下问题：(1)b的主要用途是_(填一项)，c的化学式为_。(2)e中阳离子的结构示意图为_，co2的电子式为_。(3)向f中通入足量co2生成k的离子方程式是_。(4)j在工业上可用于净水，其原理是_ (用离子方程式表示)。(5)写出h在空气中生成i的化学方程式_。答案(1)作颜料(其他合理答案也可)al2o3(2) (3)aloco22h2o=al(oh)3hco(