高三化学无机框图推断的三个新特点

无机框图推断的三个新特点 无机框图推断题具有明显的学科特点，它既能检验学生对元素及其化合物主干知识掌握的情况，又能考查学生灵活运用知识的能力，更能考查学生分析问题、进行逻辑推理的能力，对学生的学科素质要求较高，难度较大，是每年高考的难点之一。近两年的高考无机框图推断题稳中有变，呈现出了一些新的特点，值得我们进行深入思考。一、 推断课本没有出现的“新物质”22424例1 （2020年江苏化学卷）下图是部分短周期元素的单质及其化合物的转化关系图（有关反应的条件及生成的H2O已略去），已知：(a)A、B、C、D是非金属单质，其中B、C、D在常温常压下是气体。(b)反应是化工生产中的重要反应。(c)化合物E是形成酸雨的污染物之一，化合物K是常用的氮肥。(d)化合物L具有漂白性，可由Cl2与NaOH溶液反应而制得。(e)化合物J由两种元素组成，其相对分子质量为32。请按要求填空：反应的化学方程式_。C的结构式_；H的化学式_。L的溶液与化合物E反应的离子方程式_。化合物J的化学式_。解析：本题综合考察了Cl、S、N等非金属元素的单质和化合物的相互转化。形成酸雨的污染物E为SO2，B常温常压下为气体，故A为S，B为O2。Cl2与NaOH溶液反应生成的具有漂白性的L是NaClO。H与H2SO4反应生成SO2和K，而K又是氮肥，所以H应是(NH4)2SO3或NH4HSO3，K为(NH4)2SO4，F为NH3。F为NH3，则C、D就为N2、H2，其中J被O2氧化生成C，而H2不能被氧化得到，故C为N2，D为H2，J中含有N元素。由NaClO(L)+NH3(F)I+J知,J中元素应为Na、Cl、O、H的一种，又J的相对分子质量为32，故J中另一元素为H，设J化学式为NXHY(X、Y为整数)，则14X+Y=32，仅当X=2，Y=4成立。因此J为N2H4 一种我们没有学过陌生物质。答案：2NH3+H2SO4= (NH4)2SO4 NN (NH4)2SO3或NH4HSO3 ClO+SO2+2OH=Cl+SO42+H2O N2H4点评：对于新物质的推断，首先应根据反应确定所含元素，然后确定各元素原子的个数之比，从而确定新物质的化学式。二、推断课本没有出现的“新反应”例2（2020年天津理综）A和B均为钠盐的水溶液，A呈中性，B呈碱性并具有氧化性。下述为相关实验步骤和实验现象：请回答： 出A、B和C的化学式：A_，B_，C_。 依次写出AD和DE（E中含有某+5价元素的含氧酸根离子）的离子方程式： _； _。 写出将SO2气体通入K溶液发生反应的离子方程式： _。 写出由FH的化学方程式： _。解析：本题主要考察了卤素单质化合物间转化关系，信息较多，物质推断较易，但有几个新反应需推理判断较复杂,在推断时应打乱条件出现的先后顺序，由易到难进行分析。黄色沉淀C为AgI，则A为NaI。黄绿色气体F为Cl2，Cl2与NOH溶液反应生成NaCl 、NaClO，呈碱性并具有氧化性的为NaClO，因此B为NaClO。Cl2可把FeCl2氧化为FeCl3,则K为FeCl3。D在 CCl4溶液显紫色，故D为I2，A+BD中I元素化合价升高，则Cl元素化合价降低，NaClO转化为NaCl。D+BE则为I2 + ClOIO3+ Cl。要注意的是，A+BD、D+BE两个过程中溶液均显碱性，利用电子得失守恒配平反应时方程式中不能出现H+。SO2+FeCl3反应，S元素化合价升高到+6价，SO2转化为SO42-（或H2SO4），Fe元素化合价降低+2价，FeCl3转化为FeCl2，此反应溶液显酸性，反应中不能出现OH。答案： NaI NaClO AgI 2I + ClO + H2O = I2 + Cl + 2OHI2 + 5ClO + 2OH = 2IO3+ 5Cl + H2O 2Fe3+ + SO2 + 2H2O = 2Fe2+ + SO42 + 4H+ Cl2 + 2NaOH = NaCl + NaClO + H2O点评：无机框图题中涉及课本没有的新反应，可能是无机框图求变的一个方向。例1中的NH3+ NaClON2H4，例3中的第小题也是考察陌生的新反应。新反应一般为氧化还原反应，要先根据元素化合价的变化情况和题目条件确定反应物和生成物，然后根据电子得失守恒配平方程式。三、凸显元素化合物知识与基本理论、化学实验等知识的整合的“新形式”例3 （2020年北京理综）X、Y、Z、W四种化合物均由短周期元素组成，其中X含有四种元素，X、Y、Z的焰色反应均为黄色，W为无色无味气体。这四种化合物具有下列转化关系（部分反应物、产物及反应条件已略去）。请回答： （1）W的电子式是 。 （2）X与Y在溶液中反应的离子方程式是 。 （3）X含有的四种元素之间（二种、三种或四种）可组成多种化合物，选用其中某些化合物，利用下图装置（夹持固定装置已略去）进行实验，装置中产生白色沉淀，装置V中可收集到一种无色气体。装置中反应的化学方程式是 。装置中物质的化学式是 。用含有的四种元素中的两种组成的某化合物，在催化剂存在下制备并收集纯净干燥的装置中气体，该化合物的化学式是 ，所需仪器装置是 （从上图选择必要的装置，填写编号）。（4）向Z溶液中通入氯气，可制得某种生产和生活中常用的漂白、消毒的物质，同时有X生成，该反应的化学方程式是 。 解析：本题为无机框图+化学实验的新题型。根据题目信息，X、Y、Z的焰色均为黄色，说明这三种物质的阳离子均含Na+，题目关于X的信息较充分， X含除钠元素外的三种元素，X在加热条件转化为Z，Z可以制取无色无味的气体W，推知X为NaHCO3，Z为Na2CO3,W为CO2。向NaHCO3中加入NaOH，也可得到Na2CO3，所以Y为NaOH。 问题中X含有的四种元素分别为Na、H、C、O，实验装置中的未知物质均由这四种元素中的几种组成。在实验装置图中，I中的物质能与稀硫酸反应产生气体，所以I中固体物质可以是NaHCO3或Na2CO3，产生的气体为CO2。产生的CO2与II中的固体反应，生成不与碱反应、可用浓硫酸干燥且密度比空气大的无色气体，而符合条件且由Na、H、C、O四种元素中的几种组成的物质仅有Na2O2，V中收集到的气体为O2。由四种元素中的两种组成的在催化剂存在下可制备O2的物质为H2O2， 问题为新化学方程式的书写。根据信息，向Na2CO3中通入Cl2可以产生NaHCO3和NaClO，其中氯元素的化合价由0升高到+1价，因此氯元素也应同时0降低到-1价，生成NaCl。 答案：O C O HCO3+OH=H2O+CO2Na2CO3+H2SO4=Na2SO4+CO2+H2O, 2NaHCO3+H2SO4=Na2SO4+2