精品新高中化学大一轮复习导学案第四章24无机框图题的解答策略及答案.docx
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精品新高中化学大一轮复习导学案第四章24无机框图题的解答策略及答案
专题案24 无机框图题的解答策略
一、题型特点
无机推断题具有明显的特点,是现在每年高考综卷的必考题型,是将基本概念、基本论、元素单质及其重要合物知识与实验及简单计算有机结合起的综合题型。
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合物的有关知识,还能培养分析推、观察思维、获取信息及综合应用的能力。
二、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过程表示如下:
推断题结论―→验证
三、解题“突破口”
1.物质的特殊颜色
相关知识:
(1)有色固体
①红色:
、2O、F2O3;
②红褐色:
F(OH)3;
③黄色:
AgI、Ag3PO4;
④浅黄色:
S、N2O2或AgBr;
⑤蓝色:
(OH)2;
⑥黑色:
炭粉、O、FO、FS、S、Ag2S、PbS;
⑦紫黑色:
MO4、I2;
⑧白色:
F(OH)2、O3、BSO4、Ag、BSO3。
(2)有色溶液:
F2+(浅绿色)、F3+(黄色)、2+(蓝色)、MO(紫红色)、F3+与苯酚(紫色)、F3+与SN-(红色)、I2与淀粉(蓝色)等。
水(溶剂)
苯(溶剂)
4(溶剂)
Br2
黄→橙
黄→红棕
I2
深黄→褐
淡紫→紫红
紫→深紫
(3)有色气体:
2(黄绿色)、Br2(g)(红棕色)、NO2(红棕色)、I2(g)(紫色)、O3(淡蓝色)等。
(4)火焰颜色:
①焰色反应:
N+(黄色)、+(紫色)、2+(砖红色)等;②蓝色:
O在空气中燃烧;
③淡蓝色:
S、H2、H2S、H4等在空气中燃烧;④苍白色:
H2在2中燃烧。
典例导悟1
A、B、、D是按原子序由小到大排列的第二、三周期元素的单质。
B、E均为组成空气的成分。
合物F的焰色反应呈黄色。
在G中,非金属元素与金属元素的原子个比为1∶2。
在一定条件下,各物质之间的相互转关系如下图(图中部分产物未列出):
请填写下列空白:
(1)A是__________,是________。
(2)H与盐酸反应生成E的方程式是______________________________________。
(3)E与F反应的方程式是_____________________________________________。
(4)F与G的水溶液反应生成I和D的离子方程式是___________________________
________________________________________________________________________。
2.物质的特征性质
相关知识
(1)能使品红溶液褪色的气体:
SO2(加热后又恢复红色)、2(加热后不恢复红色)。
(2)沉淀特殊的颜色变:
①白色沉淀先变灰绿色,再变红褐色:
F(OH)2F(OH)3;
②白色沉淀迅速变棕褐色:
AgOH→Ag2O。
(3)在空气中变为红棕色:
NO(无色)NO2(红棕色)。
(4)能使澄清石灰水变浑浊的气体:
O2、SO2。
(5)通入O2气体变浑浊的溶液:
石灰水(过量则变澄清)、N2SO3溶液、饱和N2O3溶液、浓苯酚钠溶液、NAO2溶液等。
(6)使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体:
NH3。
(7)使湿润的淀粉碘钾试纸变蓝:
NO2、2、Br2、F3等。
(8)能与SO2、2、O2等氧性较强的气体(或其水溶液)反应析出淡黄色沉淀:
H2S。
(9)在一定条件下具有漂白性的物质:
N2O2、H2O2、SO2、氯水、O3、活性炭等。
(10)能溶解SO2固体的物质:
氢氟酸和NOH溶液。
(11)能与浓硫酸、铜片共热产生红棕色气体(NO2)的溶液:
硝酸盐(或硝酸)溶液。
(12)滴入沸水中可得到红褐色胶体的溶液:
含F3+的盐溶液。
(13)烟雾现象:
①棕(黄)色的烟:
或F在2中燃烧;
②白烟:
N在2或P在空气中燃烧;NH3遇到H气体;
③白雾:
由H等极易溶于水的气体产生;
④白色烟雾:
P在2燃烧。
典例导悟2
中中几种常见物质的转关系如下:
将D溶液滴入沸水中可得到以F为分散质的红褐色胶体。
请回答下列问题:
(1)红褐色胶体中F粒子直径大小的范围:
_____________________________________。
(2)写出A、B、H的式:
A______、B________、H________。
(3)①H2O2分子的电子式:
_________________________________________________。
②写出的酸性溶液与双氧水反应的离子方程式:
________________________________________________________________________。
(4)写出鉴定E中阳离子的实验方法和现象:
__________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)在溶液中加入与等物质的量的N2O2,恰好使转为F,写出该反应的离子方程式:
_____________________________________________________________________。
3.物质之间的特征转关系
相关知识:
(1)连续氧反应:
ABD(酸或碱)。
①NH3(g)N2NONO2HNO3;
②H2S(g)SSO2SO3H2SO4;
③H4(g)OO2H2O3;
④N()N2ON2O22NOH。
(2)
可能为弱酸的铵盐:
(NH4)2O3或NH4HO3;(NH4)2S或NH4HS;(NH4)2SO3或NH4HSO3等。
(3)三角转关系:
(4)合物+合物→单质+合物
这类反应主要有:
O+H2O(g)O2+H2、F2O3+3O2F+3O2等。
(5)合物A+单质B→合物+单质D。
这类反应主要有:
O2+2Mg2MgO+;F2O3+3H22F+3H2O;
F+2H===F2+H2↑;+H2O(g)O+H2;
3F+4H2O(g)F3O4+4H2等。
典例导悟3
已知A、B、、D为气体,E、F为固体,G是氯钙,它们之间的转换关系如下图所示:
(1)D的式是____________,E的式是________。
(2)A和B反应生成的方程式是_______________________________________。
(3)E和F反应生成D、H和G的方程式是_______________________________
________________________________________________________________________。
典例导悟4
以下一些氧物和单质之间可发生如下图所示的反应:
其中,氧物Ⅰ是红棕色固体,氧物Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ在反应条件下都是气体。
(1)氧物Ⅰ的式是________,氧物Ⅱ的式是________。
(2)反应①的方程式是________________________;反应②的方程式________________________;反应③的方程式是______________________________。
4.特征据
相关知识
近几年无机框图推断题已融入计算的成分,计算型框图推断题成为高考热点之一,解答这类问题时,要善于抓住物质转过程中以下物量的变:
①相对分子质量(例O→O2、NO→NO2、SO2→SO3转时分子中都增加1个氧原子,相对分子质量增加16);
②放出气体的体积或生成沉淀的量;
③合物中各元素的含量;
④气体的相对密度;
⑤离子合物中离子个之比;
⑥反应物之间的物质的量之比;
⑦电子总;
⑧质子总等。
(1)常见10电子微粒及相互转关系:
①分子:
N、HF、H2O、NH3、H4;
②阳离子:
N+、Mg2+、A3+、NH、H3O+;
③阴离子:
F-、O2-、N3-、OH-、NH等。
其相互转关系为NH+OH-NH3↑+H2O;H3O++OH-===2H2O等。
(2)常见18电子微粒
①分子:
Ar、H、H2S、P3H、SH4、H2O2;
②阳离子:
+、2+;
③阴离子:
-、S2-、P3-、O;
④有机物:
H3OH、H3NH2、H3F、H3H3等。
(3)常见物质的相对分子质量:
①相对分子质量为28的物质:
O、N2、2H4等;
②相对分子质量为26的物质:
2H2等;
③相对分子质量为32的物质:
S、O2等;
④相对分子质量为78的物质:
N2S、N2O2、A(OH)3等;
⑤相对分子质量为100的物质:
O3、HO3、Mg3N2等。
典例导悟5
(2011·长春模拟)下图中每一方框的字母代表一种反应物或生成物:
已知气态烃D(其密度在同温同压下是氢气密度的13倍)跟物质F反应时产生明亮而带浓烟的火焰。
请写出下列字母代表的物质的式(分子式):
A________、B________、________、D__________、
E__________、H__________。
5.特征的分子结构
相关知识
中教材中涉及的一些典型物质的分子结构:
①直线形:
三原子分子(如O2、S2);多原子分子(如2H2等);
②平面形:
6H6(苯)、2H4(乙烯)等;
③三角锥形:
NH3、PH3、H3O+等;
④正四面体形:
H4、4(=F、、Br、I)、P4(白磷)、NH等;
典例导悟6
下图中,A、是工业上用途很广的两种重要工原料,B为日常生活中常见的金属,H、G是正四面体结构的非极性分子,H是一种重要的能,J是一种耐高温材料,是由两种常见元素组成的合物(图中部分反应物或生成物没有列出)。
请按要求回答:
(1)写出B的式____________________,G的电子式________________。
(2)反应①的离子方程式为__________________________________________________。
(3)反应②进行的条件是____________、______________________________________。
(4)反应③的方程式为_________________________________________________。
6特殊的工业生产
相关知识
中教材中涉及的重要工业生产反应:
①煅烧石灰石;②工业制水煤气;③工业生产硫酸;④合成氨工业;⑤硝酸的生产工业;⑥氯碱工业(电解饱和食盐水);⑦工业制盐酸;⑧高炉炼铁;⑨工业制取漂粉精;⑩硅酸盐工业等。
典例导悟7
(2011·天津调研)下图是部分短周期元素的单质及其合物的转关系图(有关反应的条件及生成的H2O已略去),已知:
()A、B、、D是非金属单质,其中B、、D在常温常压下是气体。
(b)反应①、②是工生产中的重要反应。
(c)合物E是形成酸雨的污染物之一,合物是常用的氮肥。
(d)合物L具有漂白性,可由2与NOH溶液反应而制得。
()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:
(1)反应③的方程式为_________________________________________________。
(2)的结构式为________________;H的式为________________。
(3)L的溶液与合物E反应的离子方程式为_________________________________
________________________________________________________________________。
(4)合物J的式为__________________________________________________。
1.从物质A的水溶液出发,有如图所示的一系列变(参加反应或反应生成的H2O没有表示出)。
试完成下列问题:
(1)写出下列物质的式:
A________,E________,________,Y________。
(2)写出步骤①②发生反应的离子方程式:
①________________________________________________________________________;
②________________________________________________________________________。
2.甲、乙、丙为常见单质。
A、B、、D、E、F、G、H均为中中常见的合物,其中B、G的焰色反应均为黄色,能使品红溶液褪色。
在一定条件下,各物质相互转关系如图所示。
请回答下列问题:
(1)用式表示:
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+―→D的方程式:
___________________________________________
________________________________________________________________________;
写出E+G―→F的离子方程式:
_____________________________________________
________________________________________________________________________。
一、知识络
二、非金属及其合物的转关系
1.碳、硅及其合物
2.氯及其合物
3.硫及其合物
4.氮及其重要合物
专题案24 无机框图题的解答策略
【专题探究区】
典例导悟
1.
(1)碳(或) 钠(或N)
(2)N2O3+2H===2N+H2O+O2↑
(3)2O2+2N2O2===2N2O3+O2
(4)N2O2+S2-+2H2O===4OH-+S↓+2N+
解析 本题的突破口为“合物F的焰色反应呈黄色”,则F含有N+,从而可知单质B、中有一种为N,结合B、E均为组成空气的成分,可确定为N,B为O2,E为O2,那么F为N2O2。
E(O2)与F(N2O2)反应生成H和B(O2),则H为N2O3。
由(N)和D反应生成合物G,G中非金属元素与金属元素的原子个比为1∶2,则G中D元素显-2价,应为ⅥA族,由原子序的大小关系确定D为S,G为N2S。
利用氧还原反应知识,可推测F(N2O2)能将G(N2S)氧成D(S)。
2.
(1)1~100
(2)F FS H2SO4(稀)
(3)①
②2F2++H2O2+2H+===2F3++2H2O
(4)取少量E于试管中,用胶头滴管滴入NOH溶液,加热试管,可观察到试管口处湿润的红色石蕊试纸变蓝(或其他合答案)
(5)4F2++4N2O2+6H2O===4F(OH)3↓+O2↑+8N+
解析 本题的突破口为“D溶液滴入沸水中可得到以F为分散质的红褐色胶体”,可推断D溶液中含有F3+,进而推知A为F,B为FS,为FSO4,D为F2(SO4)3,F为F(OH)3,H为H2SO4。
因为F为胶体分散系,则其粒子直径大小为1~100。
为FSO4,具有还原性,与双氧水发生氧还原反应:
2F2++H2O2+2H+===2F3++2H2O。
E中阳离子为NH,其检验方法为利用NH与OH-在加热条件下产生的NH3,然后利用湿润的红色石蕊试纸检验(变蓝色)或用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近试管口,看是否有白烟产生。
3.
(1)NH3 NH4
(2)H2+22H
(3)2NH4+(OH)22+2NH3↑+2H2O
解析 本题的突破口为“D(气体)→E(固体)→D(气体)”这一系列转过程,可联想到中中“氨气→铵盐→氨气”这一转过程,据此可推测D为NH3,结合G为2,可知E为NH4,F为(OH)2。
其余物质可以逐一确定:
A为H2(或2),B为2(或H2),为H,H为H2O。
4.
(1)F2O3 O
(2)F2O3+3O(g)2F+3O2
O+H2OO2+H2
+H2O(g)O+H2
解析 本题的突破口为①特殊反应条件——均在高温条件下进行;②氧物Ⅰ是红棕色固体,即F2O3固体。
中阶段涉及物质在高温条件下进行的反应有:
O3的分解,、O与H2O(g),SO2与,硅酸盐工业,热还原法冶炼金属等。
由氧物Ⅱ加氧气可得氧物Ⅳ知,氧物Ⅱ为还原性气体,结合上述分析可推测氧物Ⅱ为O,氧物Ⅳ为O2,由反应③为高温置换反应推测该反应为+H2O(g)O+H2。
5.2 H2O (OH)2 2H2 O2(HO3)2
解析 据同温同压下,两气体的密度之比等于其相对分子质量之比,可计算出气态烃D的相对分子质量为26,即D为2H2。
根据D与F反应时产生明亮而带浓烟的火焰,可推断F为O2。
由D+F→E+B(2H2+O2→O2+H2O)、A+B→+D[2+H2O→(OH)2+2H2]可确定A、B、、E分别为2、H2O、(OH)2、O2。
进而可确定G为O3、H为(HO3)2。
6.
(1)A
(2)A3++3AO+6H2O===4A(OH)3↓
(3)光照 过量2
(4)A43+12H2O===3H4↑+4A(OH)3↓
解析 由H、G是正四面体形结构的非极性分子,H是一种重要的能,可确定H为H4,再结合H+2→G,推断G为4,则A为H。
日常生活中常见的金属主要有F、A等,再结合课本上介绍过的一种耐高温材料A2O3,可大胆推测B可能是A。
把A带入框图分析,便可逐一推出其他物质。
反应①的离子方程式为A3++3AO+6H2O===4A(OH)3↓;反应②进行的条件是光照、过量2;反应③的方程式为A43+12H2O===4A(OH)3↓+3H4↑。
7.
(1)2NH3+H2SO4===(NH4)2SO4
(2)
(NH4)2SO3或NH4HSO3
(3)O-+SO2+2OH-===-+SO+H2O
(4)N2H4
解析 本题的突破口为
(1)A、B、、D是非金属单质,其中B、、D在常温常压下是气体,且反应①②是工生产中的重要反应;
(2)合物E是形成酸雨的污染物之一。
考虑中教材中涉及的工生产原,可知反应①为硫酸工业的基础反应(S+O2的反应),从而推断,A为S,B为O2,E为SO2。
合物的是常用的氮肥,应为铵盐,则为(NH4)2SO4,F为NH3,反应②为合成氨反应。
合物L具有漂白性,可由2与NOH溶液反应制得,则L为NO,与NH3反应生成相对分子质量为32的合物J,J能被B(O2)氧为,前后联系可推测为N2,D为H2,J为N2H4。
【专题集训区】
1.
(1)N2S2O3 FS H 6H5OH
(2)①S2O+2H+===S↓+SO2↑+H2O
②2F3++H2S===2F2++S↓+2H+
解析 分析“H+2―→W紫色溶液”,可知“H+2―→W”为合反应,并且考虑到三价铁离子遇苯酚溶液显紫色。
联想到常见的反应:
2F2+2===2F3,可知H为F2,W为F3,Y为苯酚。
由G+W(F3)―→B(淡黄色固体)++H(F2)知,G为还原剂,固体B为反应后的生成物,可联想到H2S与F3的反应,从而断定G为H2S,B为S,为H。
“B+FEH(F2)+G(H2S)”中的F为F,E为FS。
“A+(H)―→B+(气体)+D”中的A为N2S2O3,为SO2,D为N。
反应①的离子方程式为S2O+2H+===S↓+SO2↑+H2O,反应②的离子方程式为2F3++H2S===2F2++S↓+2H+。
2.
(1)O2 SO3
(2)
(3)增强溶液的导电能力
(4)N2O2+SO2===N2SO4 OH-+HO===O+H2O
解析 根据乙和丙两种单质反应生成的合物能使品红溶液褪色,可知为SO2;B的焰色反应为黄色,所以B中含有N元素,又因为B是由甲和丙两种单质在点燃条件下反应生成的,可推知B为N2O2,同时可确定甲、乙、丙分别为N、S、O2;根据B(N2O2)分别与H2O、O2的反应产物,可知E为NOH,F为N2O3;F可由E与G(焰色反应为黄色)反应得到,所以G为NHO3;与丙(O2)在一定条件下反应得H,则H为SO3,H(SO3)与E(NOH)反应生成D,D为N2SO4。
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