專題講座五 新型無機框圖推斷題 的解題策略無論推斷題屬于哪種形式，均遵循這樣的推斷思路：迅速瀏覽、整體掃描、產(chǎn)生印象、尋找“突破口”，突破點由點到面、隨時檢驗，注意聯(lián)系、大膽假設、全面分析(正推或逆推)，驗證確認。解題的關鍵是仔細審題，依物質的特性或特征轉化來確定“突破口”，順藤摸瓜，進而完成全部未知物的推斷。我們可以將推斷題的解題方法及推理過程表示如下：1.熟記典型物質的性質和用途(1)金屬及其化合物：Na、Na2O2、Na2CO3、NaHCO3、Al、Al2O3、Al(OH)3、FeCl3等。(2)非金屬及其化合物：CO2、SiO2、Cl2、HClO、SO2、H2SO4、NO2、NH3、HNO3等。2.重要物質的物理性質(1)有色氣體：NO2(紅棕色)、Cl2(黃綠色)；無色、刺激性氣味的氣體：SO2、NH3、HCl。(3)有色固體：(淡)黃(棕)色固體：Na2O2、S、FeS2、FeCl3；黑色固體：MnO2、C、CuO、FeO、Fe3O4；紫(黑)色固體：KMnO4、I2；(紫)紅色固體：Cu。(4)有色沉淀：白色沉淀：H2SiO3、AgCl、BaSO4(不溶于酸)、BaSO3、Mg(OH)2、Al(OH)3、BaCO3、CaCO3、CaSO4、MgCO3等；紅褐色沉淀：Fe(OH)3；藍色沉淀：Cu(OH)2；黑(褐)色沉淀：CuS、FeS。3.既能與強酸溶液反應又能與強堿溶液反應的物質(1)金屬單質：Al(2)兩性物質：兩性氧化物如Al2O3，兩性氫氧化物如Al(OH)3，以及氨基酸等(3)弱酸弱堿鹽：如(NH4)2CO3、CH3COONH4等(4)弱酸的酸式鹽：如NaHCO3、Ca(HCO3)2、NaHSO3等(2)交叉型轉化(3)三角型轉化題組一直線轉化型題組一直線轉化型123456789101112解析答案1.(2015江蘇，8改編)在給定條件下，下列選項中所示的物質間轉化均能一步實現(xiàn)的是()123456789101112D項，硫燃燒不能生成SO3，故D錯誤。答案答案A123456789101112解析答案選項XYZMANH3NONO2O2BCl2FeCl3FeCl2FeCAlAl(OH)3NaAl(OH)4NaOHDNaOHNa2CO3NaHCO3CO2123456789101112解析解析Al與NaOH溶液反應的產(chǎn)物是NaAl(OH)4和H2，不可能生成Al(OH)3。答案答案C123456789101112答案(1)若甲、乙均為空氣的主要成分，甲所含元素的簡單陰離子的結構示意圖為_。(2)若乙是生活常見金屬單質，丙丁的離子方程式為_。(3)若丙既能與強酸又能與強堿反應，則丙的化學式為_(任寫1種)。2Fe3Fe=3Fe2Al(OH)3(或NaHCO3)123456789101112(1)能與X發(fā)生化學反應的酸是_；由X制備Mg2Z的化學方程式為_。123456789101112解析答案(2)由Mg2Z生成Y的化學方程式為_，Y分子的電子式為_。(3)Z、X中共價鍵的類型分別是_、_。123456789101112解析解析根據(jù)題意，單質Z為半導體，則Z是Si元素；其氧化物為二氧化硅，SiO2可與氫氟酸反應；根據(jù)流程圖可知，二氧化硅與Mg反應生成Mg2Si，Mg2Si與鹽酸反應生成的Y為氫化物，分子結構與甲烷相似，則Y的分子式是SiH4，加熱分解可得到Si單質。(3)非極性鍵極性鍵123456789101112解析答案5.(2015福建理綜，9)純凈物X、Y、Z轉化關系如圖所示，下列判斷正確的是()A.X可能是金屬銅B.Y不可能是氫氣C.Z可能是氯化鈉D.Z可能是三氧化硫123456789101112解析解析A項，若X是Cu，Y是Cl2，Cu在Cl2中燃燒生成CuCl2，電解CuCl2溶液生成Cu和Cl2，符合圖中轉化關系，正確；B項，若X是Cl2，Y是H2，H2在Cl2燃燒生成HCl，HCl溶于水生成鹽酸，電解鹽酸則生成H2和Cl2，也符合圖中轉化關系，錯誤；C項，若Z是氯化鈉，則X、Y分別是Na和Cl2中的一種；電解氯化鈉水溶液生成的是H2、Cl2、NaOH，不符合圖中轉化關系，錯誤；D項，若Z是SO3，而X、Y 可能是O2和SO2中的一種，SO3溶于水生成硫酸，電解硫酸溶液實質是電解水，產(chǎn)生H2和O2，不符合圖中轉化關系，錯誤。答案答案A不能一步實現(xiàn)的反應歸納(1)H2S(或S)不能一步轉化為SO3。(2)N2(或NH3)不能一步轉化為NO2。(3)SiO2不能與水反應生成H2SiO3。(4)Fe2O3、Al2O3、CuO等不溶性金屬氧化物都不能一步生成相應的氫氧化物。練后反思123456789101112解析答案題組二三角轉化型題組二三角轉化型6.下表各組物質之間通過一步反應不可以實現(xiàn)如下圖所示轉化關系的是()選項XYZ箭頭上所標數(shù)字的反應條件ASiO2Na2SiO3H2SiO3Na2CO3熔融BNaClNaHCO3Na2CO3加熱CN2NO2HNO3加熱DCCOCO2灼熱炭粉123456789101112123456789101112C項，N2不能直接與O2反應生成NO2；答案答案C123456789101112解析答案7.A、B、C、D均為中學化學常見的純凈物，A是單質。它們之間有如下的反應關系：(1)若A是淡黃色固體，C、D是氧化物，C是造成酸雨的主要物質，但C也有其廣泛的用途，寫出其中的兩個用途：_。解析解析淡黃色的單質是硫，C為SO2，D為SO3，SO2的作用有漂白、殺菌、消毒、制硫酸等。漂白、殺菌、消毒、作為硫酸的原料等(任寫2個即可)123456789101112解析答案(2)若B是氣態(tài)氫化物，C、D是氧化物且會造成光化學煙霧污染。B與C在一定條件下反應生成的A是大氣的主要成分，寫出該反應的化學方程式：_。解析解析A、B、C、D分別為N2、NH3、NO、NO2，B與C在一定條件下生成A的反應是歸中反應。123456789101112解析答案(3)若D物質具有兩性，、反應均要用強堿溶液，反應時通入過量的一種引起溫室效應的主要氣體。判斷單質A的元素在周期表中的位置：_。解析解析中學階段學習的兩性物質有鋁及鋁的氧化物和氫氧化物，故鋁元素的位置為第3周期第A族，要注意族的寫法。第3周期第A族123456789101112解析答案(4)若A是太陽能電池用的光伏材料。C、D為鈉鹽，兩種物質中除鈉、氧外的元素為同一主族，且溶液均顯堿性。寫出反應的化學方程式：_。D的化學式是_。解析解析A為硅晶體，B、C、D分別為SiO2、Na2SiO3、Na2CO3。Si2NaOHH2O=Na2SiO32H2Na2CO3123456789101112解析答案(5)若A是應用最廣泛的金屬。反應用到A，、反應均用到同一種非金屬單質。C的溶液用于蝕刻印刷銅電路板，寫出該反應的離子方程式：_。解析解析A為金屬鐵，C為FeCl3，D為FeCl2。Cu2Fe3=Cu22Fe2123456789101112解析答案題組三題組三“歸中歸中”轉化關系轉化關系8.已知A、B、C、D是中學化學的常見物質，且A、B、C均含有同一種元素。在一定條件下它們之間的相互轉化關系如圖所示(部分反應中的H2O已略去)。請回答下列問題：(1)若A可用于自來水消毒，D是生產(chǎn)、生活中用量最大、用途最廣的金屬單質，加熱蒸干B的溶液不能得到B，則B的化學式是_；工業(yè)上制取A的離子方程式為_。123456789101112解析解析氯氣常用于自來水消毒，則A為Cl2；鐵是使用最廣泛的金屬單質，D是鐵，則B為FeCl3，C是FeCl2。123456789101112解析答案(2)若A是一種堿性氣體，常用作制冷劑，B是汽車尾氣之一，遇空氣會變色，則反應的化學方程式為_。解析解析堿性氣體為NH3，汽車尾氣中遇空氣會變色的氣體是NO。123456789101112解析答案(3)若D是氯堿工業(yè)的主要產(chǎn)品之一，B有兩性，則反應的離子方程式是_。解析解析常見的兩性物質是Al2O3和Al(OH)3，D、C分別為NaOH和NaAl(OH)4，故B為Al(OH)3。Al(OH)3OH=Al(OH)4123456789101112解析答案(4)若A、C、D都是常見氣體，C是導致酸雨的主要氣體，則反應的化學方程式為_。某同學將搜集到的一定量的酸雨保存在密閉容器中，每隔一定時間測酸雨的pH，發(fā)現(xiàn)在起始一段時間內(nèi)，酸雨的pH呈減小趨勢，用離子方程式解釋原因：_。解析解析導致酸雨的主要氣體是SO2，A與SO2均含有硫元素，且二者反應生成硫單質，故A為H2S。酸雨的主要成分是H2SO3，在放置過程中被氧化為H2SO4，酸性增強。2H2SSO2=3S2H2O常見的“歸中”轉化關系123456789101112題型題型2實驗流程中的物質推斷實驗流程中的物質推斷9.(2014浙江理綜，26)某研究小組為了探究一種無機礦物鹽X(僅含四種元素)的組成和性質，設計并完成如下實驗：破題要領123456789101112破題要領破題要領提取關鍵信息提取關鍵信息關鍵信息信息分析與遷移紅褐色沉淀為Fe(OH)3，則確定白色沉淀為Fe(OH)2逆推可確定固體2的成分溶液與某氣體反應先沉淀后溶解，首先可想到CO2、SO2等氣體與石灰水的反應。氣體甲應為弱酸性氣體，可能為CO2或SO2等。根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，可以驗證推斷的正誤123456789101112解析答案另取10.80 g X在惰性氣流中加熱至完全分解，得到6.40 g固體1。請回答如下問題：(1)畫出白色沉淀1中金屬元素的原子結構示意圖_，寫出氣體甲的電子式_。123456789101112解析解析因X與鹽酸反應生成氣體甲，則X應為弱酸鹽，又因X受熱分解可生成氣體甲和固體1，可推知固體1應為金屬氧化物。因固體1中有與水反應的物質，且溶液1中通入氣體甲先出現(xiàn)白色沉淀1后溶解，可推知固體1中含有CaO，氣體甲為CO2。根據(jù)白色沉淀2遇到空氣變?yōu)榧t褐色沉淀，可知X中含有Fe2。綜上分析，X應含有FeCO3和CaCO3。白色沉淀1為CaCO3，鈣原子的結構示意圖為 ；答案答案123456789101112解析答案(2)X的化學式是_，在惰性氣流中加熱X至完全分解的化學反應方程式為_。123456789101112解析解析10.80 g X完全分解生成CO2的質量為10.80 g6.40 g4.40 g，其物質的量為0.10 mol，可得：n(FeO)n(CaO)0.1 mol,56 gmol1n(CaO)72 gmol1n(FeO)6.40 g，解以上兩式可得：n(FeO)n(CaO)0.050 mol，則X的化學式為CaFe(CO3)2。123456789101112解析答案(3)白色沉淀2在空氣中變成紅褐色沉淀的原因是_ (用化學反應方程式表示)。解析解析Fe(OH)2被空氣中的O2氧化為Fe(OH)3，其化學方程式為4Fe(OH)22H2OO2=4Fe(OH)3。4Fe(OH)22H2OO2=4Fe(OH)3123456789101112(4)一定條件下，氣體甲與固體1中的某種成分可能發(fā)生氧化還原反應，寫出一個可能的化學反應方程式_，并設計實驗方案驗證該反應的產(chǎn)物_。檢測Fe2O3：將固體用稀鹽酸溶解，加入KSCN溶液若顯血紅色，表明產(chǎn)物中有Fe3；檢測CO：將氣體通過灼熱CuO，黑色固體變?yōu)榧t色解析答案123456789101112解析答案10.已知有以下物質相互轉化。試回答下列問題：(1)B的化學式為_，D的化學式為_。解析解析由白色沉淀E置于空氣中轉化為紅褐色沉淀F，可見E為Fe(OH)2，F(xiàn)為Fe(OH)3，G為FeCl3，從而推斷出A為Fe，B為FeCl2；焰色反應呈紫色，說明溶液中含有K，從而確定C為KOH。B的化學式為FeCl2，D的化學式為KCl。FeCl2 KCl123456789101112解析答案(2)由E轉變成F的化學方程式為_。解析解析由E轉變成F的化學方程式為4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3。(3)用KSCN鑒別G溶液的離子方程式為_；向G溶液加入A的有關反應離子方程式為_。解析解析用KSCN鑒別FeCl3溶液的離子方程式為Fe33SCN=Fe(SCN)3；向FeCl3溶液中加入鐵，反應離子方程式為2Fe3Fe=3Fe2。4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3Fe33SCN=Fe(SCN)32Fe3Fe=3Fe2123456789101112題型題型3 3化工生產(chǎn)流程中的物質推斷化工生產(chǎn)流程中的物質推斷11.(2015全國卷，27)硼及其化合物在工業(yè)上有許多用途。以鐵硼礦(主要成分為Mg2B2O5H2O和Fe3O4，還有少量Fe2O3、FeO、CaO、Al2O3和SiO2等)為原料制備硼酸(H3BO3)的工藝流程如圖所示：123456789101112回答下列問題：(1)寫出Mg2B2O5H2O與硫酸反應的化學方程式_。為提高浸出速率，除適當增加硫酸濃度外，還可采取的措施有_(寫出兩條)。解析解析Mg2B2O5H2O與硫酸反應生成H3BO3、MgSO4，配平即可。為提高浸出速率，可以從溫度(升高溫度)、濃度、增大接觸面積(將礦石粉碎)等角度分析。提高反應溫度、減小鐵硼礦粉粒徑解析答案123456789101112解析答案(2)利用_的磁性，可將其從“浸渣”中分離?！敖敝羞€剩余的物質是_(寫化學式)。解析解析Fe3O4具有磁性，可以利用鐵塊將其從“浸渣”中吸出。SiO2不溶于H2SO4，CaO與H2SO4生成CaSO4微溶于水，所以“浸渣”中還有SiO2和CaSO4。此時溶液中除H3BO3外還有MgSO4(由(1)中反應生成)、Fe2(SO4)3、FeSO4、Al2(SO4)3。Fe3O4SiO2和CaSO4123456789101112解析答案(3)“凈化除雜”需先加H2O2溶液，作用是_。然后再調節(jié)溶液的pH約為_。解析解析“凈化除雜”先加H2O2的目的是將Fe2氧化為Fe3，然后再通過調節(jié)pH促進Fe3、Al3水解生成Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀而除去。將Fe2氧化為Fe3使Al3和Fe3形成氫氧化物沉淀而除去l123456789101112解析答案(4)“粗硼酸”中的主要雜質是_(填名稱)。解析解析“粗硼酸”中的主要雜質是沒有除去的MgSO4。(七水)硫酸鎂(5)以硼酸為原料可制得硼氫化鈉(NaBH4)，它是有機合成中的重要還原劑，其電子式為_。123456789101112解析答案(6)單質硼可用于生產(chǎn)具有優(yōu)良抗沖擊性能的硼鋼。以硼酸和金屬鎂為原料可制備單質硼，用化學方程式表示制備過程_。解析解析以硼酸和金屬鎂為原料可制備單質硼的過程是：H3BO3分解生成B2O3，B2O3與金屬鎂發(fā)生置換反應生成單質B。12345678910111212.以黃銅礦(主要成分為CuFeS2，含少量雜質SiO2等)為原料，進行生物煉銅，同時得到副產(chǎn)品綠礬(FeSO47H2O)。其主要工藝流程如圖所示：已知：部分陽離子以氫氧化物形式開始沉淀和完全沉淀時溶液的pH如下表所示：123456789101112沉淀物Cu(OH)2Fe(OH)3Fe(OH)2開始沉淀pH4.72.77.6完全沉淀pH6.73.79.6123456789101112答案(1)反應的化學方程式為_。反應物中Fe元素被_(填“氧化”或“還原”)，其目的是_。4CuFeS22H2SO417O2=4CuSO42Fe2(SO4)32H2O氧化將Fe元素氧化成Fe3易于利用水解分離Fe2和Cu2(2)試劑a是_，具體操作為_，目的是_。CuO或Cu(OH)2、CuCO3、Cu2(OH)2CO3等加入試劑調節(jié)pH至3.74.7之間使Fe3形成Fe(OH)3沉淀，防止生成Cu(OH)2沉淀123456789101112答案(3)反應的離子方程式為_。試劑c參與反應的離子方程式分別為_、_。Cu2Fe=CuFe2Fe2H=Fe2H2Fe(OH)33H=Fe33H2O專題集訓1234567解析答案1.A、B、C、X均為中學化學常見物質，一定條件下它們有如圖所示轉化關系(部分產(chǎn)物已略去)。下列說法正確的是()A.若X為Fe，則C可能為Fe(NO3)2溶液B.若X為KOH溶液，則A可能為AlC.若A、B、C均為焰色反應呈黃色的化合物，則X一定為CO2D.若X為O2，則A可為有機物乙醇，也可為非金屬單質硫1234567解析解析若A為Al、X為KOH，Al與KOH反應只能生成KAl(OH)4，B項錯；若A、B、C均為焰色反應呈黃色的化合物，則三者中都含有鈉元素，則X可能為CO2、SO2、H2S等，C項錯；如果A為S，則S與O2反應只能生成SO2，D項錯。答案答案A1234567解析答案2.化學美無處不在。下圖是物質間發(fā)生化學反應的顏色變化，其中X是()A.稀鹽酸 B.稀硫酸C.硫酸鈉溶液 D.碳酸鈉溶液1234567解析解析稀鹽酸不與Ba(NO3)2反應，A項不符合；硫酸鈉、碳酸鈉都不能與CuO和Fe反應，也不能使石蕊溶液變紅，C、D項都不符合。答案答案B12345673.用無機礦物資源生產(chǎn)部分材料，其產(chǎn)品流程示意圖如下：1234567解析答案下列說法不正確的是()A.制取粗硅時生成的氣體產(chǎn)物為COB.生產(chǎn)鋁、銅、高純硅及玻璃的過程中都涉及氧化還原反應C.黃銅礦冶煉銅時，SO2可用于生產(chǎn)硫酸，F(xiàn)eO可用作冶煉鐵的原料D.粗硅制高純硅時，提純四氯化硅可用多次分餾的方法解析解析生產(chǎn)玻璃的過程不涉及氧化還原反應，B項錯；SiCl4的沸點較低，提純四氯化硅可用多次分餾的方法，D項正確。B1234567解析答案4.以螢石(CaF2)和純堿為原料制備冰晶石的流程如下：回答下列問題：(1)B可作為建筑材料，化合物A是_，它屬于_(填“純凈物”或“混合物”)。(2)氣體C的化學式為_，它的水溶液屬于_(填“酸”、“堿”或“鹽”)。(3)流程圖中有一種物質可用于生活用水的凈化，它的化學式_。1234567解析解析B為建筑材料硫酸鈣，結合轉化關系可確定A為濃硫酸，氣體C為HF。Al(OH)3膠體常用于生活用水的凈化。答案答案(1)濃硫酸混合物(2)HF酸(3)Al(OH)312345675.某混合物甲中含有明礬KAl(SO4)212H2O、Al2O3和Fe2O3。在一定條件下由甲可實現(xiàn)下圖所示的物質之間的轉化：1234567答案請回答下列問題：(1)試劑a最好選用_(填字母)。A.NaOH溶液 B.稀鹽酸C.二氧化碳 D.氨水(2)寫出反應的離子方程式：_。D1234567答案(3)寫出反應的化學方程式：_。(4)固體E可以作為復合性的化學肥料，E中所含物質的化學式為_，從溶液中獲得固體E的操作依次為_。(NH4)2SO4、K2SO4 蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶、過濾、洗滌、干燥12345676.工業(yè)上用某礦渣(含有Cu2O、Al2O3、Fe2O3、SiO2)提取銅的操作流程如下(金屬單質E可由濾液C制取)：已知：Cu2O2H=CuCu2H2O。1234567解析答案(1)實驗操作的名稱為_；在空氣中灼燒固體混合物D時，用到多種硅酸鹽質的儀器，除玻璃棒、酒精燈、泥三角外，還有_(填儀器名稱)。(2)濾液A中鐵元素的可能存在形式為_(填離子符號)，生成該離子的方程式為_，若濾液A中存在Fe3，檢驗該離子的試劑為_(填試劑名稱)。(3)金屬E和固體F反應發(fā)生的某一反應可用于焊接鋼軌，該反應化學方程式為_。1234567解析解析SiO2與鹽酸不反應，F(xiàn)e2O3、Al2O3、Cu2O發(fā)生反應，Cu2O2H=CuCu2H2O、Fe2O36H=2Fe33H2O、Al2O36H=2Al33H2O，而2Fe3Cu=2Fe2Cu2，可分析出濾液A中的離子一定有H、Cu2、Al3、Fe2，可能有Fe3(Cu2O較少時)。再加入足量NaOH溶液生成固體Cu(OH)2和鐵的氫氧化物，在空氣中灼燒轉化為F(Fe2O3、CuO的混合物)，濾液C為四羥基合鋁酸鈉和NaOH的混合液，可提取金屬單質E(Al)。答案答案(1)過濾坩堝(2)Fe2(或Fe2、Fe3)Fe2O36H=2Fe33H2O、2Fe3Cu=2Fe2Cu2硫氰化鉀溶液(3)2AlFe2O3 Al2O32Fe1234567解析答案7.金屬鋁在酸性或堿性溶液中均可與NO 發(fā)生氧化還原反應，轉化關系如下：已知，氣體D和F反應可生成鹽，氣體D和A溶液反應生成白色沉淀。請回答下列問題：(1)A和B兩溶液混合產(chǎn)生白色沉淀，反應的離子方程式為_。12345671234567解析答案(2)C、E排入大氣中會造成大氣污染，在催化劑存在下，D可以將C或E都轉化為無毒的氣態(tài)單質，任意寫出其中一個反應的化學方程式：_。1234567解析答案(3)寫 出 鋁 在 堿 性 條 件 下 與 N O 反 應 的 離 子 方 程 式：_。1234567解析答案(4)除去氣體C中的雜質氣體E的化學方法：_(用化學方程式表示)。解析解析NO難溶于水，NO2溶于水生成NO，所以除去NO中混有的NO2的方法是通入水中，方程式為3NO2H2O=2HNO3NO。3NO2H2O=2HNO3NO1234567解析答案11