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无机框图推断题分类剖析元素及其化合物复习专题一、高考展望：无机框图推断是对常见元素的单质及其重要化合物相互关系的考查，它融元素化合物、基本理论、计算于一体。侧重考查学生思维的能力和综合应用的能力，在历届高考中具有较好的区分度和选拔能力。一般氯、硫、氧、氮、碳、钠、铝、铁元素及化合物之间的转化是这类题的热点。解决这类考题，首先要读懂题意和图意，找准突破口（题眼），从自己的记忆中搜寻出典型的反应，事物或模型，然后大胆推测，只要符合框图关系的答案都是正确的。由于框图推断较好地考查了学生的直接思维品质及推断能力，所以近几年的高考试题中，无机物质推断题成了每年高考中考查推理能力的保留题型。分析近年高考中物质推断题，无机推断题考查内容及命题主要呈现如下趋势： 1. 限定范围推断：主要适用于气体或离子的推断，该类题目的主要特点是在一定范围内，根据题目给出的实验现象（或必要的数据）进行分析，作出正确判断。解题关键：审明题意，明确范围，注意题目所给的限定条件；紧扣现象，正确判断；要注意数据对推断结论的影响。 2. 不定范围推断：常见元素化合物的推断。该题目的主要特点是：依据元素化合物之间相互转化时所产生的一系列实验现象，进行推理判断，确定有关的物质。题目往往综合性较强，具有一定的难度。从试题形式来看，有叙述型、图表型等。解题关键：见题后先迅速浏览一遍，由模糊的一遍“扫描”，自然地在头脑中产生一个关于该题所涉及知识范围等方面的整体印象，然后从题中找出特殊现象或特殊性质的描述，作为解题的突破口，进而全面分析比较，作出正确判断。 3. 给出微粒结构等的微粒（或元素）推断题。解题关键：熟记元素符号，直接导出；掌握几种关系，列式导出；利用排布规律，逐层导出；弄清带电原因，分析导出；抓住元素特征，综合导出；根据量的关系，计算导出。 4. 给出混合物可能组成的框图型（或叙述型）推断题。解题关键：解框图型（或叙述型）推断题一般是根据物质的转化关系，从其中一种来推知另一种（顺推或逆推），或找出现象明显、易于推断的一种物质，然后左右展开；有时需试探求解，最后验证。 5. 给出物质间转化关系的代码型推断题。解题关键：此类推断题的特点是用代号表示各物质的转化关系，要求“破译”出各物质的分子式或名称等，看起来较复杂，其实在解题时，只要挖掘题眼，顺藤摸瓜，便可一举攻克。 6. 给出物质范围的表格型推断题。解题关键：列表分析，对号入座；直观明快，谨防漏解。 总之，解无机推断题的步骤是：首先，读审仔细读题、审清题意。即弄清题意和要求，明确已知和未知条件，找出明显条件和隐蔽条件。其次，找突破口或“题眼”通过分析结构特征、性质特征、反应特征和现象特征及特征数据等等，确定某一物质或成分的存在，以此作解题突破口。第三，推理从突破口向外扩展，通过顺推法、逆推法、假设法得出初步结论，最后作全面检查，验证推论是否符合题意。二、题眼归类：题型一 解题突破口是物质的特有颜色例题1：根据下图所示关系，A为单质，确定A、B、C、D、E、F的化学式，并写出有关反应方程式。解析：本题的突破口为“红褐色固体F”，根据已学知识可推知F为Fe(OH)3，结合F可推知B为Fe3O4，余者皆可顺藤摸瓜推导出来。答案：A为Fe； B为Fe3O4； C为FeSO4； D为Fe2(SO4)3； E为Fe(OH)2； F为 Fe(OH)3化学方程式：略。方法小结：弄清常见的有颜色的物质黄色固体AgI、FeS2、Ag3PO4蓝色晶体CuSO45H2O淡黄色固体S、Na2O2、AgBr、TNT（针状）浅绿色溶液 Fe2+白色沉淀BaSO4、BaCO3、CaCO3、AgCl、Mg(OH)2、Ca(OH)2、Fe(OH)2蓝色溶液Cu2+、淀粉-I2溶液、石蕊碱性溶液黑色块状固体FeS 橙色溶液Br2、K2Cr2O7溶液紫黑色固体KMnO4、I2 棕黄色溶液 Fe3+、碘水红棕色粉末Fe2O3、红磷红色溶液Fe(SCN)2+、品红溶液、石蕊酸性溶液、酚酞碱性溶液黑色粉末,晶体MnO2、Fe3O4、CuS、C、CuO紫色溶液MnO4、碘的有机溶液、石蕊溶液红褐色沉淀Fe(OH)3黄褐色溶液碘酒红色固体Cu、Cu2O红棕色气体 Br2（蒸气）、NO2蓝色沉淀 Cu(OH)2黄绿色气体Cl2题型二解题突破口是特征反应现象例题2：A、B、C、D四种元素原子核电荷依次增大（均小于20），其单质及相应的化合物能发生如下反应关系：1、写出B、D形成化合物电子式_2、写出下列有关物质化学式：E _ J _3、写出C单质与H水溶液反应的离子方程式_解析：由框图中的特征反应现象可以直接判断：H为H2S，I为KCl，K为AgCl，G为Al(OH)3，J为NaAlO2；再结合产物判断，E和F混合加水的反应应为双水解的反应，则E和F分别为弱酸盐和弱碱盐；再根据A、B、C、D、四种元素原子核电荷依次增大（均小于20）推断，可知：A为Al，B为S，C为Cl2，D为K，则E为AlCl3，F为K2S。答案：1、； 2、AlCl3 、NaAlO2； 3、Cl2H2SS2H2Cl方法小结：弄清常见的特征反应现象及对应物 焰色反应显黄色的元素是_Na_，显紫色（透过钴玻璃）的元素是 K 有臭鸡蛋气味或能使湿润的_Pb(Ac)2_试纸变黑的气体是 _H2S_ 在空气中由无色迅速变为红棕色的气体是_NO_使品红溶液褪色的气体往往是 _SO2_ 能使淀粉变蓝的是 _I2 _ 与碱溶液反应生成白色沉淀且放置空气中变灰绿色最终变红褐色的离子是_Fe2+_滴入_SCN _ 溶液显血红色以及遇苯酚显紫色的离子是 _Fe3+_ 投入水中生成气体和难溶物或微溶物的物质是_CaC2，Al2S3，Mg3N2_既能跟酸反应又能跟碱反应且生成气体的物质一般是 _Al，NH4HCO3，(NH4)2CO3 _ 能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体是_NH3_ 。题型三、解题突破口是特别的反应及变化关系例题3：下列关系图中，A是一种正盐，D的分子式比C的大16，E是酸，当X无论是强酸或强碱都有如下反应关系：当X是强酸时， A、B、C、D、E均含同一元素；当X是强碱时， A、B、C、D、E均含另一元素。回答下列问题（用化学式）1、A是_，Y是_ ，Z是_2、当X是强酸时， E是 _； 当X是强碱时，E是 _解析：本题为典型的连续反应，根据“D的分子式比C的大16，E是酸”判断，C、D为非金属氧化物，且D比C多一个O原子。结合题意可知C、D应为SO2、SO3或NO、NO2，而Z为H2O，Y为O2。A是正盐，且跟强酸、强碱均可反应，则应为弱酸弱碱盐；综合分析题意即可确定：A为(NH4)2S；与强酸反应时生成的B为H2S，与强碱反应时生成的B则为NH3；余者迎刃而解。答案：1、(NH4)2S，O2 ，H2O； 2、H2SO4，HNO3方法小结：1、一般思路：从题中找到关键信息 联系所学知识找到符合题意的特殊转化关系 推出相应物质。2、掌握一些特别的连续变化关系：（1）连续氧化反应：ABCD（酸或碱） NH3或N2NONO2 HNO3 H2S或SSO2SO3 H2SO4 CH4或CCOCO2 H2CO3 NaNa2ONa2O2 NaOH （2）有机连续氧化反应：醇醛羧酸（3）连续还原反应：ABC O2CO2CO Cl2FeCl3FeCl2 Br2FeBr3FeBr2 HNO3Fe(NO3)3Fe(NO3)2 （4）连续复分解反应：ABC NaOHNa2CO3 NaHCO3 NaOHNaAlO2Al(OH)3 AlCl3Al(OH)3 NaAlO2 NaAlO2Al(OH)3AlCl3 HClNaAlO2Al(OH)3 HCl CO2 NaHCO3 (5)三角转换3、注意几个典型反应关系（1）常温下能与水反应产生气体的物质：Na、K、Na2O2、F2、CaC2、Al2S3等。（2）能与碱反应的单质： Al、Si、S 、卤素单质等。（3）既能与强酸反应又能与强碱反应的物质：BACAl、Al2O3、Al(OH)3、弱酸弱碱盐（如碳酸、亚硫酸、氢硫酸等弱酸的铵盐）、弱酸的酸式盐、氨基酸等等。（4）有MnO2参与的化学反应：4HCl(浓) + MnO2 MnCl2 + Cl2 + 2H2O2H2O2 2H2O + O2 2KClO3 2KCl+ 3O2 （5）固体加热后全部变成气体的物质：I2、NH4Cl、(NH4)2CO3、NH4HCO3 (6)一种物质反应生成三种物质：2KMnO4 K2MnO4MnO2O22NaHCO3 Na2CO3H2OCO2 Ca(HCO3)2 CaCO3H2OCO2NH4HCO3 NH3H2OCO2 (NH4)2CO3 2NH3H2OCO24HNO3 H2O4NO2O2（7）两种物质反应生成三种物质：A + B C + D + E铵盐与碱反应； 例：NH4Cl + NaOH NaCl + NH3+ H2OCu、C等与浓硫酸或硝酸反应；例：C + 2H2SO4(浓) CO2 + 2SO2+ 2H2O碳酸盐、碳酸氢盐、亚硫酸盐、亚硫酸氢盐等与强酸的反应； 例：Na2CO3 + HCl = NaCl + CO2 + H2O电解饱和食盐水、CuSO4溶液、AgNO3溶液等；例：2NaCl+2H2O2NaOH+H2+Cl2实验室制氯气；例：4HCl(浓) + MnO2 MnCl2 + Cl2 + 2H2O氯气与强碱反应，例：Cl2 + 2NaOH = NaCl + NaClO + H2O（8）型的反应： COCO2CO 金属金属氧化物金属（通常为Fe Cu）CO2Na2CO3CO2 NO2HNO3 NO2 (9)与工业生产相关的主要反应工业制漂白粉催化剂 高温、高压2Cl22Ca(OH)2 CaCl2Ca(ClO)22H2O工业合成氨催化剂N23H2 2NH3氨的催化氧化电解4NH35O24NO6H2O电解饱和食盐水2NaCl2H2O 2NaOHH2Cl2电解制镁、铝电解电解MgCl2MgCl2；2Al2O3 4Al3O2工业制玻璃高温高温Na2CO3SiO2Na2SiO3CO2；点燃高温CaCO3SiO2CaSiO3CO2工业制硫酸催化剂4FeS211O2 2Fe2O38SO2(或SO2 SO2)；高温2SO2O22SO3；SO3H2OH2SO4工业制粗硅SiO22CSi2CO题型四、解题突破口是特殊提示信息例题4：下图-分别代表有关反应物中的一种物质，它们均为中学化学中常见物质，已知-和-中分别含有同一种元素，反应+O2的反应条件未标出，填写空白：1、写出下列有关物质化学式:_ _2、写出反应的离子方程式_3、写出+反应的方程式_4、写出反应的方程式_解析：由框图中的反应信息可以看出，既能与酸反应又能与碱反应，应为Al，则为AlO2，为Al3+，为Al(OH)3，为Al2O3；+应为铝热反应，应为金属氧化物，再由空气中可以判断应含Fe元素，则为Fe2O3，为Fe，为Fe2+，为Fe(OH)2，为Fe(OH)3。答案：1、Al，Fe； 2、Al +4OH = AlO2 +2H2O ； 3、Fe2O3 +2Al =2Fe +Al2O34、4 Fe(OH)2+O2 +2H2O =4Fe(OH)3 方法小结：平时要注意总结特殊提示语句。如“常见的气体单质”往往是 H2、O2、Cl2、N2、F2等 ；“能与过量的 氧化剂 、 还原剂 反应”则意味着某元素可能有变价，如铁元素。 题型五、 解题突破口是特殊反应条件例题5：物质AF有如下转化关系，反应均是高温下进行，（必要时要用催化剂）A是常见金属单质，B是最常见溶剂，E分子与N2电子数相同。1、写出化学方程式:_ _2、写出化学方程式:_ _3、写出一个B作为还原剂的方程式_4、写出一个F作为氧化剂的方程式：_ 解析：该题中涉及的“反应均是高温下进行，而A是常见金属单质，B是最常见溶剂”，可以判断A为Fe，B为H2O，C为Fe3O4，D为H2；“E分子与N2电子数相同”，则E为CO，F为CO2。答案：1、3Fe +4H2O (气) Fe3O4 +4H2 2、CO +H2O(气) CO2 +H2 3、2F2 +2H2O =4HF +O2 4、2Mg +CO2 2MgO +C 方法总结：熟记一些常见的有特殊条件的反应。1、高温条件下的反应；（1）煅烧石灰石：CaCO3CaO+CO2（2）水煤汽的生产：C+H2OCO+H2；（3）工业制硫酸：4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2(沸腾炉)（4）晶体硅的生产： SiO2+2CSi+2CO（5）玻璃的生产：工业上用纯碱、石灰石和石英为原料来生产普通玻璃。Na2CO3+SiO2Na2SiO3+CO2；CaCO3+SiO2CaSiO3+CO2(6)铝热反应等2、需要催化剂的反应；氯酸钾的分解：2KClO32KCl+3O2；(MnO2做催化剂)过氧化氢的分解：2H2O22H2O+O2；(MnO2做催化剂)合成氨反应：N2+3H22NH3；(可逆，高温高压催化剂)氨的催化氧化：4NH3+5O24NO+6H2O；(高温催化剂)二氧化硫的催化氧化：2SO2+O22SO3；(可逆，高温催化剂)水煤汽生产的第二步反应：CO+H2OCO2+H2；（催化剂）3、通电（电解）条件下的反应: （1）电解饱和食盐水：2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2+H2（2）钠的冶炼：2NaCl（熔融）2Na+Cl2（3）镁的冶炼： MgCl2（熔融）Mg+Cl2（4）铝的冶炼：2Al2O3（熔融）4Al+3O2题型六、 解题突破口是特殊数据例题6：已知甲、乙、丙为常见单质，A、B、C、D、X、Y、Z为常见的化合物，Y的摩尔质量数值比Z的小16，乙、丙的摩尔质量相同，B的摩尔质量比D的小2，B、X的摩尔质量相同，各物质转化关系如下：1、写出下列有关物质化学式：丙_ B _ 2、写出YZ反应化学方程式_解析：本题的解题关键是熟记一些常见物质的式量。根据“Y的摩尔质量数值比Z的小16”判断，Z应比Y多一个氧原子，则丙为O2；“乙、丙的摩尔质量相同”，所以乙应为硫单质；C为SO2，D为SO3；再“B的摩尔质量比D的小2”，则B的式量为78且为氧化物，所以B为Na2O2，甲为Na，X为Na2S，A为Na2O，Y为Na2SO3，Z为Na2SO4。答案：1、O2 ，Na2O2 ； 2、2Na2SO3 +O2 =2Na2SO4 方法总结：熟记一些常见物质的式量和常用的数据1、常用物质的式量Na2O278， Na2CO3106， NaHCO384， Na2SO4142， BaSO4233， Al(OH)378， Cl271， HCl36.5C6H678， C2H6O46， C2H4O260， C6H12O6180，2、常用的式量相等的物质 28N2、CO、C2H4； 32O2、S、N2H4； 44CO2、C3H8、N2O； 60C2H4O2、C3H8O； 100CaCO3、KHCO3、Mg3N2；3、组成的数据关系：如分析元素X和Y元素按1:2组成化合物时，除了要考虑无机物外，还在考虑有机物中的烯烃，按1:3形成化合物还要考虑乙烷。形成1:1和按1:2（或2:1）主要有H2O2和H2O，Na2O和Na2O2，FeS和FeS2。4、10电子微粒：分子：CH4、NH3、H2O、HF、Ne离子：NH4+、H3O+、OH-、Na+、Mg2+、Al3+、F-、O2-、N3-关系：OH-+H3O+2H2O NH4+OH-NH3+H2O；CH4+H2O3H2+CO； 2F2+2H2O4HF+2O2； Al3+3OH-=Al(OH)3；Al3+4OH-=AlO2-+H2O；Mg2+2OH-=Mg(OH)25、18电子微粒：K+、Ca2+、P3-、S2-、HS-、Cl-、Ar、HCl、H2S、PH3、SiH4、F2、H2O2、C2H6、CH3OH、N2H46、数据差量关系：如连续氧化前后相差16题型七、 解题必须突破某些特殊生、冷的化学反应例题7： 从某物质A的水溶液出发，有下图所示的一系列变化（参与反应或生成的水均没有标出）。（1）写出下列物质的化学式：E_、H_、G_、W_。（2）写出A+XB+C+D的化学方程式_。（3）写出G+WB+X+H的离子方程式_。解析：由框图可知，A溶液与X反应，既生成气体又生成固体，则很可能是S2O32与酸反应，生成S、SO2和盐溶液，结合D的焰色可判断，A为K2S2O3，B为S，C为SO2；由B E的反应条件判断，F为金属，E为金属硫化物；E与盐酸反应生成的气体G应为H2S；结合W与Y反应的产物为紫色判断，Y为苯酚，W为FeCl3，则H为FeCl2，E为FeS，F为Fe。答案：（1）E是FeS、H是FeCl2、G是H2S、W是FeCl3。（2）K2S2O3+2HCl=2KCl+SO2+S+H2O。（3）2Fe3+H2S=S+2Fe2+2H+。三、题型归类题型一：框图型推断题【例1】（1999年高考全国卷）提示：某些金属氧化物跟熔融烧碱反应可生成盐。根据以下化学反应框图填空：(1)单质F是_。(2)写出由E生成G的离子反应方程式（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）_。【点拨】本题看似复杂，但有一明显突破点，即溶液E中加氨水、通入空气得红褐色沉淀，此沉淀是Fe(OH)3，由此推断C为单质Fe，F为H2，E为亚铁盐；再往前推，粉状化合物和粉状单质发生置换反应，生成单质铁，应为铝热反应，故B为Al，D为Al2O3，H为NaAlO2，溶液I中含有Na+、Al3+。答案：（1）H2（2）4Fe2+ + 8NH3H2O + O2 + 2H2O = 4Fe(OH)3+ 8NH4+或：Fe2+ + 2NH3H2O = Fe(OH)2+ 2NH4+ 4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O = 4Fe(OH)3（3）Al3+ 和Na+（4）H2SO4（或HNO3）【规律总结】铁作为一种变价金属，是高考命题的热点，在离子共存、离子方程式、金属的腐蚀中铁起着重要的角色，特别是以铁为载体，在化学实验、物质推断和化学计算都有可能出现。【例2】（2000年高考全国卷）下图每一方框中的字母代表一种反应物或生成物：物质A跟B反应生成物质E、F和G；物质C跟D反应生成物质I，某温度下该反应起始和某时刻的反应混合物组成如右上表格所示。请填写下列空白：（1）物质H的化学式是_。（2）反应的化学方程式是_。（3）反应的化学方程式（须注明反应条件）是_。【点拨】本题为一综合推断题，突破点为饱和食盐水电解：2NaCl +2H2O 2NaOH + H2+ Cl2可得A、B、C分别为NaOH、H2、Cl2，根据题意推断C为H2，进而得B为Cl2，A为NaOH，所以H为HCl；由题中表格可知C和D反应的物质的量之比：3C + D = 2I，所以I中应有3个H原子，D为双原子分子N2。答案：（1）HCl （2）Cl2+2NaOH=NaCl+ NaClO+ H2O（3） 题型二：叙述型推断题【例3】（1997年高考全国卷）某无色溶液可能含有下列钠盐中的几种；（A）氯化钠 （B）硫化钠 （C）亚硫酸钠 （D）硫代硫酸钠 （E）硫酸钠 （F）碳酸钠。向此溶液中加入适量稀硫酸，有浅黄色的沉淀析出，同时有气体产生。此气体有臭鸡蛋气味，可使澄清的石灰水变浑浊，不能使品红试液褪色。根据上述实验现象回答下列问题。（1）不能使品红试液褪色，说明该气体中不含_（填分子式）。（2）此无色溶液中至少存在哪几种钠盐？请写出全部可能的情况（填写相应的字母）。第一种情况是_，第二种情况是_，第三种情况是_，第四种情况是_，（可不填满，也可补充）【点拨】（1）高中化学中所接触到的具有漂白作用的气体有SO2和Cl2（湿润状态，实际是其和水反应的产物HClO具有漂白作用），本题中可排除Cl2，应填写SO2。（2）“此气体有臭鸡蛋气味”应为H2S，“有浅黄色的沉淀析出”应为单质S，“可使澄清的石灰水变浑浊，不能使品红试液褪色”应为CO2。所以无色溶液中一定有（F）碳酸钠、（B）硫化钠；又有（D）硫代硫酸钠和稀硫酸反应可生成单质硫沉淀，（B）硫化钠和（C）亚硫酸钠在酸性条件下反应也可得单质硫沉淀。答案：（1）SO2（2）B、C、F；B、D、F题型三：表格型推断题【例4】A、B、C、D分别是氢氧化钾、氨水、硝酸钡和盐酸四种无色溶液中的一种，现用另一种溶液X与它们进行了如下图所示的实验：(1)根据上述实验，写出可判断出的物质的化学式，若不能断定则写“不”(均填入下表空格内)：代号ABCDX物质(2)若有不能判断的物质，需增加的、检验它们的简单方法是(若都能判断，此问不答) 【点拨】一般推断题由所给条件，能确定物质的组成。该题则不然，某些物质是不定的，给学生以更多的思考空间，同时也增加了难度。根据两种白色沉淀的性质不同，可推断出X的成份。一种沉淀加A、C不溶解，可能是BaSO4，另一种沉淀加A、C都溶解，可能是Al(OH)3，则X可能是Al2（SO4）3（或明矾）有关离子方程式如下：Ba2SO42BaSO43 NH3H2O+ Al3+= Al(OH)3+3NH4Al(OH)3在HCl和NaOH中被溶解。B确定是Ba（NO3）、D确定是 NH3H2O。Al2（SO4）3中先加入过量的HCl无沉淀，再加入过量的NaOH产生沉淀又溶解。反之亦然。因而无法确定A、C的成份。如果要区别两种物质。方法有很多。如加入酸碱指示剂，某些金属单质、可溶性的铜盐、铁盐等。解答:(1)代号ABCDX物质不Ba（NO3）2不NH3H2OAl2（SO4）3（或明矾）(2)用酸碱指示剂或其他化学方法题型四：计算型推断题 【例5】（1996年高考上海卷）某K2CO3样品中含有Na2CO3、KNO3和Ba(NO3) 2三种杂质中的一种或二种。现将13.8克样品加入足量水，样品全部溶解。再加入过量的CaCl2溶液，得到9克沉淀。对样品所含杂质的正确判断是（ ）(A)肯定有KNO3(B)肯定有KNO3，可能还含有Na2CO3(C)肯定没有Ba(NO3) 2，可能有KNO3(D)肯定没有Na2CO3和Ba(NO3) 2【点拨】设样品为纯净的K2CO3，13.8g（0.1mol）K2CO3和足量的作用生成0.1molCaCO3沉淀10g。若只含有一种杂质，则应为，该物质与CaCl2溶液作用不生成沉淀；或该物质和K2CO3等质量时，作用后生成沉淀的质量较少。Na2CO3：10.6g10g CaCO3沉淀，等质量时生成沉淀较多。KNO3：不生成沉淀Ba(NO3) 2：26.1g19.7g沉淀，等质量时生成沉淀较多。若含有两种杂质，则可能为KNO3和Na2CO3；或KNO3和Ba(NO3) 2。答案：A、B题型五：气体成分的检验【例6】有一无色气体可能含有CO2、CO、H2O(g