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2017年高考化学一轮复习精品导学案:专题4.7 无机框图题的解答策略(原卷版)

资料类别: 化学/学案

所属版本: 通用

所属地区: 全国

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无机推断题具有明显的化学学科特点,是现在每年高考理综卷的必考题型,是将基本概念、基本理论、元素单质及其重要化合物知识与化学实验及简单计算有机结合起来的综合题型。在高三复习中抓住无机推断题,不仅能进一步加深元素及其化合物的有关知识,还能培养分析推理、观察思维、获取信息及综合应用的能力。 
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
1.熟记典型物质的性质和用途
(1)金属及其化合物:Na、Na2O2、Na2CO3、NaHCO3、Al、Al2O3、Al(OH)3、FeCl3等。
(2)非金属及其化合物:CO2、SiO2、Cl2、HClO、SO2、H2SO4、NO2、NH3、HNO3等。
2.重要物质的物理性质
(1)有色气体:NO2(红棕色)、Cl2(黄绿色);无色、刺激性气味的气体:SO2、NH3、HCl。
(2)溶液中的有色物质:Cu2+(蓝色)、Fe2+(浅绿色)、Fe3+(黄色)、MnO[紫(红)色]。Br2在水中显黄(橙)色,在有机溶剂中显橙(红)色;I2在水中显黄(褐)色,在有机溶剂中显紫(红)色。
(3)有色固体:(淡)黄(棕)色固体:Na2O2、S、FeS2、FeCl3;黑色固体:MnO2、C、CuO、FeO、Fe3O4;紫(黑)色固体:KMnO4、I2;(紫)红色固体:Cu。
(4)有色沉淀:①白色沉淀:H2SiO3、AgCl、BaSO4(不溶于酸)、BaSO3、Mg(OH)2、Al(OH)3、BaCO3、CaCO3、CaSO4、MgCO3等;②红褐色沉淀:Fe(OH)3;③蓝色沉淀:Cu(OH)2;④黑(褐)色沉淀:CuS、FeS。
3.既能与强酸溶液反应又能与强碱溶液反应的物质
(1)金属单质:Al。
(2)两性物质:两性氧化物如Al2O3,两性氢氧化物如Al(OH)3,以及氨基酸等。
(3)弱酸弱碱盐:如(NH4)2CO3、CH3COONH4等。
(4)弱酸的酸式盐:如NaHCO3、Ca(HCO3)2、NaHSO3等。
4.熟悉常见的转化关系
(1)直线型转化关系
ABC
①X为O2
Na―→Na2O―→Na2O2
N2―→NO―→NO2或NH3―→NO―→NO2
S―→SO2―→SO3或H2S―→SO2―→SO3
C―→CO―→CO2或CH4―→CO―→CO2
醇―→醛―→羧酸
②X为CO2
NaOHNa2CO3NaHCO3
③X为强酸,如HCl
NaAlO2Al(OH)3AlCl3
Na2CO3NaHCO3CO2
④X为强碱,如NaOH
AlCl3Al(OH)3NaAlO2
(2)交叉型转化


(3)三角型转化


(4)注意反应形式与物质的关系,特别是置换反应
①金属―→金属:金属+盐―→盐+金属,铝热反应。
②金属―→非金属:活泼金属+H2O(或H+)―→H2,2Mg+CO22MgO+C。
③非金属―→非金属:2F2+2H2O===4HF+O2,2C+SiO2Si+2CO↑,C+H2O(g)CO+H2,X2+H2S===2HX+S↓。
④非金属―→金属:用H2、C冶炼金属。

 转化关系的应用
1.(2015·江苏,8改编)在给定条件下,下列选项中所示的物质间转化均能一步实现的是(  )
A.粗硅SiCl4Si
B.Mg(OH)2MgCl2(aq)Mg
C.Fe2O3FeCl3(aq)无水FeCl3
D.SSO3H2SO4
下表各组物质中,物质之间不可能实现如图所示转化的是(  )

选项	X	Y	Z	M		A	NH3	NO	NO2	O2		B	Cl2	FeCl3	FeCl2	Fe		C	Al	Al(OH)3	NaAlO2	NaOH		D	NaOH	Na2CO3	NaHCO3	CO2		
(2015·海南,14)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________、________。
不能一步实现的反应归纳
(1)H2S(或S)不能一步转化为SO3。
(2)N2(或NH3)不能一步转化为NO2。
(3)SiO2不能与水反应生成H2SiO3。
(4)Fe2O3、Al2O3、CuO等不溶性金属氧化物都不能一步生成相应的氢氧化物。
二 三角转化型
.(2015·福建理综,9)纯净物X、Y、Z转化关系如右图所示,下列判断正确的是(  )

A.X可能是金属铜
B.Y不可能是氢气
C.Z可能是氯化钠
D.Z可能是三氧化硫
下表各组物质之间通过一步反应不可以实现如下图所示转化关系的是(  )
选项	X	Y	Z	箭头上所标数字的反应条件		A	SiO2	Na2SiO3	H2SiO3	①Na2CO3熔融		B	NaCl	NaHCO3	Na2CO3	②加热		C	N2	NO2	HNO3	③加热		D	C	CO	CO2	④灼热炭粉		
A、B、C、D均为中学化学常见的纯净物,A是单质。它们之间有如下的反应关系:

(1)若A是淡黄色固体,C、D是氧化物,C是造成酸雨的主要物质,但C也有其广泛的用途,写出其中的两个用途:_____________________________________________________。
(2)若B是气态氢化物,C、D是氧化物且会造成光化学烟雾污染。B与C在一定条件下反应生成的A是大气的主要成分,写出该反应的化学方程式:___________________________
________________________________________________________________________。
(3)若D物质具有两性,②、③反应均要用强碱溶液,④反应时通入过量的一种引起温室效应的主要气体。判断单质A的元素在周期表中的位置:___________________________。
(4)若A是太阳能电池用的光伏材料。C、D为钠盐,两种物质中除钠、氧外的元素为同一主族,且溶液均显碱性。写出②反应的化学方程式:_______________________________。
D的化学式是________。
(5)若A是应用最广泛的金属。④反应用到A,②、⑤反应均用到同一种非金属单质。C的溶液用于蚀刻印刷铜电路板,写出该反应的离子方程式:_________________________ 。
三 “归中”转化关系
.已知A、B、C、D是中学化学的常见物质,且A、B、C均含有同一种元素。在一定条件下它们之间的相互转化关系如图所示(部分反应中的H2O已略去)。

请回答下列问题:
(1)若A可用于自来水消毒,D是生产、生活中用量最大、用途最广的金属单质,加热蒸干B的溶液不能得到B,则B的化学式是__________;工业上制取A的离子方程式为_________________________。
(2)若A是一种碱性气体,常用作制冷剂,B是汽车尾气之一,遇空气会变色,则反应①的化学方程式为__________________________________________________________________________。
(3)若D是氯碱工业的主要产品之一,B有两性,则反应②的离子方程式是________________________________________________________________________。
(4)若A、C、D都是常见气体,C是导致酸雨的主要气体,则反应③的化学方程式为________________________________________________________________________。
某同学将搜集到的一定量的酸雨保存在密闭容器中,每隔一定时间测酸雨的pH,发现在起始一段时间内,酸雨的pH呈减小趋势,用离子方程式解释原因:________________________
________________________________________________________________________。
常见的“归中”转化关系
1.非氧化还原反应
(1)Al3++AlO―→Al(OH)3
(2)CO+CO2―→HCO
2.氧化还原反应
(1)Cl-+ClO-Cl2
(2)S2-+SOS
(3)H2S+SO2―→S
(4)NH3+NOx―→N2
(5)Fe3++Fe―→Fe2+
 实验流程中的物质推断
.(2014·浙江理综,26)某研究小组为了探究一种无机矿物盐X(仅含四种元素)的组成和性质,设计并完成如下实验:

另取10.80 g X在惰性气流中加热至完全分解,得到6.40 g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
________________________________________________________________________。
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的有关反应离子方程式为_____________________________________
________________________________________________________________________。
 化工生产流程中的物质推断
.(2015·全国卷Ⅰ,27)硼及其化合物在工业上有许多用途。以铁硼矿(主要成分为Mg2B2O5·H2O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Mg2B2O5·H2O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)单质硼可用于生产具有优良抗冲击性能的硼钢。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___________________________________________________。
以黄铜矿(主要成分为CuFeS2,含少量杂质SiO2等)为原料,进行生物炼铜,同时得到副产品绿矾(FeSO4·7H2O)。其主要工艺流程如图所示:

已知:部分阳离子以氢氧化物形式开始沉淀和完全沉淀时溶液的pH如下表所示:
沉淀物	Cu(OH)2	Fe(OH)3	Fe(OH)2		开始沉淀pH	4.7	2.7	7.6		完全沉淀pH	6.7	3.7	9.6		
(1)反应Ⅰ的化学方程式为____________________________________________________
________________________________________________________________________。
反应物中Fe元素被________(填“氧化”或“还原”),其目的是__________________
______________________________________________________。
(2)试剂a是__________,具体操作为___________________________________________,
目的是________________________________________________________________________。
(3)反应Ⅲ的离子方程式为___________________________________________________。
试剂c参与反应的离子方程式分别为__________________________________________、
________________________________________________________________________。
1.	从物质A的水溶液出发,有如图所示的一系列变化(参加反应或反应生成的H2O没有表示出来)。

试完成下列问题:
(1)写出下列物质的化学式:
A________,E________,X________,Y________。
(2)写出步骤①②发生反应的离子方程式:
①________________________________________________________________________;
②________________________________________________________________________。
2.	物质A~G是中学化学中常见的物质,这些物质有如图所示的转化关系(部分反应物、生成物没有列出)。其中A、B、F含有一种相同的元素,C、D、G含有一种相同的元素,F具有磁性,G为黑色非金属单质。

(1)物质A溶解于盐酸,然后加入KSCN溶液,溶液不变色,再滴加几滴氯水,溶液变为血红色,由此推知A的化学式为__________。
(2)反应③的化学方程式是_______________________________________________。
(3)写出下列物质的化学式:E__________、F__________。
(4)若C是一种气体,在温度为1 100 ℃的某固定容积的密闭容器中发生反应:A(s)+C(g)B(s)+D(g) ΔH=a kJ·mol-1(a>0),该温度下平衡常数K=0.263。若生成1 mol B,则吸收的热量________(选填“大于”、“等于”或“小于”)a kJ;若加入过量的A,则C的转化率________(选填“升高”、“不变”或“降低”);若容器内压强不再随时间变化,则该反应__________(选填“达到”、“未达到”或“不一定达到”)化学平衡状态;该反应达到化学平衡状态时,若[C]=0.100 mol·L-1,则[D]=________mol·L-1。
3.	实验室中有6瓶失去标签的白色固体:纯碱、氢氧化镁、氯化钡、硫酸铝、硫酸氢钠、氯化钾。除蒸馏水、试管和胶头滴管外,无其他任何试剂和仪器。某学生通过以下实验步骤即可鉴别它们。请填写下列空白:
(1)各取适量固体于6支试管中,分别加入适量蒸馏水,有一支试管中的现象和其他5支明显不同,此试管中的现象是__________________________________________________________________,
据此现象鉴别出的一种物质是__________。
(2)分别将所剩5种溶液依次编号为A、B、C、D、E,然后进行两两混合。观察到C没有出现任何现象;D分别和A、B、E混合时均产生了白色沉淀;B和E混合时既有白色沉淀产生,又有无色气体放出。据此可推断出:
①A、C、D三种物质的化学式依次是________________________________________。
②B、E两者中有一种可与A反应,它与足量A反应的离子方程式为________________________________________________________________________。
③在两两混合时,能最终确定B、E成分的实验现象及结论是_____________________
___________________________________________________。
(3)上述物质溶于水抑制水的电离,且溶液显酸性的物质的化学式为________,其溶液显酸性的原因是___________________________________________________________。
4.	如图表示各物质之间的转化关系。已知D、E、Z是中学化学常见的单质,其他都是化合物。Z、Y是氯碱工业的产品。D元素的原子最外层电子数与电子层数相等,且D的硫酸盐可作净水剂。E为日常生活中应用最广泛的金属。除反应①外,其他反应均在水溶液中进行。请回答下列问题。

(1)写出下列物质的化学式:B____________、G______________________、Y______________。
(2)在电镀工业中,若将E作为待镀金属,铜为镀层金属,则E是__________极,请写出在此电极上发生的电极反应式:
________________________________________________________________________。
(3)写出反应①的化学方程式______________________________________________。
(4)A溶液与NaOH溶液混合可形成沉淀,某温度下此沉淀的Ksp=2.097×10-39。将
0.01 mol·L-1的A溶液与0.001 mol·L-1的NaOH溶液等体积混合,你认为能否形成沉淀________(填“能”或“不能”),请通过计算说明___________________________。
5.	已知A、B、C、D、E、F、G、H可以发生如图所示的转化,反应中部分生成物已略去。其中,A、G为同一主族元素的单质,B、C、H在通常情况下为气体,化合物C是一种形成酸雨的大气污染物。

请填空:
(1)H的名称是__________。
(2)E的两种用途是__________、__________。
(3)反应③的化学方程式是_______________________________________________。
(4)反应④的离子方程式是________________________________________________。
6.	有关物质存在如图所示的转化关系(部分产物已略去)。通常C为气体单质,G为紫黑色固体单质。实验室中,常用固体E在B的催化下加热制取气体单质H。

请回答下列问题:
(1)反应①的化学方程式为_________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)反应②的离子方程式为__________________________________________________
________________________________________________________________________。

(3)写出另外一种实验室制取H的化学方程式:_______________________________
________________________________________________________________________。
(4)D溶液与Pb(NO3)2溶液混合可形成沉淀,此沉淀的Ksp=7.0×10-9。将等体积的D溶液与Pb(NO3)2溶液混合,若D的浓度为1×10-2 mol·L-1,则生成沉淀所需Pb(NO3)2溶液的最小浓度为______________。
7.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)D+E―→B的反应中,被氧化与被还原的物质的物质的量之比是__________。
(4)G+J―→M的离子方程式是_____________________________________________。
(5)Y受热分解的化学方程式是_____________________________________________。
8.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____________________________________
________________________________________________________________________。
9.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_________________________________
________________________________________________________________________。
10.A~F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:_______________________________
________________________________________________________________________。
11.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:
B+H2O:_____________________________________________________________;
D+丙:______________________________________________________________。
12.	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:
①含有L元素的化合反应________________________________________________。
②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___________________________________________________________________。
13.A、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。
①C的电子式为______________。
②写出反应Ⅰ的化学方程式_______________________________________________。
③写出反应Ⅱ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。
①D的结构式为____________,C中所含化学键的类型是____________________。
②写出反应Ⅰ的化学方程式_______________________________________________。
③写出反应Ⅱ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)。





①O点溶液中所含溶质的化学式为__________,常温下a点溶液的pH________(填“>”、“=”或“<”)7,a点溶液中各离子浓度由大到小的关系是_____________________
________________________________________________________________________。
②标况下,通入气体D的体积为__________L,C溶液的物质的量浓度为________mol·L-1。
14.已知A~K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_____________________________________。
15.甲、乙、丙为常见单质。A、B、C、D、E、F、G、H均为中学化学中常见的化合物,其中B、G的焰色反应均为黄色,C能使品红溶液褪色。在一定条件下,各物质相互转化关系如图所示。

请回答下列问题:
(1)用化学式表示:丙为__________,H为__________。
(2)A的电子式为_______________________________________________________。
(3)电解E的水溶液时,E起到的作用是___________________________________。
(4)写出B+C―→D的化学方程式:______________________________________;
写出E+G―→F的离子方程式:_________________________________________。















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