高考化學一輪復習 第4章 常見非金屬及其化合物 專題講座五 新型無機框圖推斷題的解題策略課件 魯科

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(zhì)的特性或特征轉(zhuǎn)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(zhì)的性質(zhì)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(zhì)的物理性質(zhì)(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：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紅褐色沉淀：Fe(OH)3；③藍色沉淀：Cu(OH)2；④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(zhì)(1)金屬單質(zhì)：Al(2)兩性物質(zhì)：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(zhuǎn)化(3)三角型轉(zhuǎn)化題組一直線轉(zhuǎn)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(zhì)間轉(zhuǎn)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A123456789101112解析答案選項XYZMANH3NONO2O2BCl2FeCl3FeCl2FeCAlAl(OH)3Na[Al(OH)4]NaOHDNaOHNa2CO3NaHCO3CO2123456789101112解析Al與NaOH溶液反應的產(chǎn)物是Na[Al(OH)4]和H2，不可能生成Al(OH)3。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(jié)構(gòu)示意圖為__________。(2)若乙是生活常見金屬單質(zhì)，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)。2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋Al(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解析根據(jù)題意，單質(zhì)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(jié)構(gòu)與甲烷相似，則Y的分子式是SiH4，加熱分解可得到Si單質(zhì)。(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(zhuǎn)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(zhuǎn)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(zhuǎn)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(zhuǎn)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(zhì)是電解水，產(chǎn)生H2和O2，不符合圖中轉(zhuǎn)化關系，錯誤。答案A不能一步實現(xiàn)的反應歸納(1)H2S(或S)不能一步轉(zhuǎn)化為SO3。(2)N2(或NH3)不能一步轉(zhuǎn)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(zhuǎn)化型6.下表各組物質(zhì)之間通過一步反應不可以實現(xiàn)如下圖所示轉(zhuǎn)化關系的是(

)選項XYZ箭頭上所標數(shù)字的反應條件ASiO2Na2SiO3H2SiO3①Na2CO3熔融BNaClNaHCO3Na2CO3②加熱CN2NO2HNO3③加熱DCCOCO2④灼熱炭粉123456789101112123456789101112C項，N2不能直接與O2反應生成NO2；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(zhì)。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(zhì)，但C也有其廣泛的用途，寫出其中的兩個用途：_________________________________________________。解析淡黃色的單質(zhì)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(zhì)具有兩性，②、③反應均要用強堿溶液，④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(zhì)A的元素在周期表中的位置：___________________。解析中學階段學習的兩性物質(zhì)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ⅢA族，要注意族的寫法。第3周期第ⅢA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(zhì)中除鈉、氧外的元素為同一主族，且溶液均顯堿性。寫出②反應的化學方程式：_________________________________。D的化學式是________。解析A為硅晶體，B、C、D分別為SiO2、Na2SiO3、Na2CO3。Si＋2NaOH＋H2O===Na2SiO3＋2H2↑Na2CO3123456789101112解析答案(5)若A是應用最廣泛的金屬。④反應用到A，②、⑤反應均用到同一種非金屬單質(zhì)。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A為金屬鐵，C為FeCl3，D為FeCl2。Cu＋2Fe3＋===Cu2＋＋2Fe2＋123456789101112解析答案題組三“歸中”轉(zhuǎn)化關系8.已知A、B、C、D是中學化學的常見物質(zhì)，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(zhuǎn)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(zhì)，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(zhì)，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①的化學方程式為___________________________。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②的離子方程式是_____________________________。解析常見的兩性物質(zhì)是Al2O3和Al(OH)3，D、C分別為NaOH和Na[Al(OH)4]，故B為Al(OH)3。Al(OH)3＋OH－===[Al(OH)4]－123456789101112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③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(zhì)，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。2H2S＋SO2===3S↓＋2H2O常見的“歸中”轉(zhuǎn)化關系123456789101112題型2實驗流程中的物質(zhì)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(zhì)，設計并完成如下實驗：破題要領123456789101112破題要領——提取關鍵信息關鍵信息信息分析與遷移①紅褐色沉淀為Fe(OH)3，則確定白色沉淀為Fe(OH)2②逆推可確定固體2的成分③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。④氣體甲應為弱酸性氣體，可能為CO2或SO2等。⑤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10.80gX在惰性氣流中加熱至完全分解，得到6.40g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(jié)構(gòu)示意圖____________，寫出氣體甲的電子式_________________________________________。123456789101112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(zhì)，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(jié)構(gòu)示意圖為

；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10.80gX完全分解生成CO2的質(zhì)量為10.80g－6.40g＝4.40g，其物質(zhì)的量為0.10mol，可得：n(FeO)＋n(CaO)＝0.1mol,56g·mol－1×n(CaO)＋72g·mol－1×n(FeO)＝6.40g，解以上兩式可得：n(FeO)＝n(CaO)＝0.050mol，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Fe(OH)2被空氣中的O2氧化為Fe(OH)3，其化學方程式為4Fe(OH)2＋2H2O＋O2===4Fe(OH)3。4Fe(OH)2＋2H2O＋O2===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(zhì)相互轉(zhuǎn)化。試回答下列問題：(1)B的化學式為______，D的化學式為________。解析由白色沉淀E置于空氣中轉(zhuǎn)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

KCl

123456789101112解析答案(2)由E轉(zhuǎn)變成F的化學方程式為________________________________。解析由E轉(zhuǎn)變成F的化學方程式為4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===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______________________。解析用KSCN鑒別FeCl3溶液的離子方程式為Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN)3；向FeCl3溶液中加入鐵，反應離子方程式為2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋。4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN)3

2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋123456789101112題型3化工生產(chǎn)流程中的物質(zhì)推斷11.(2015·全國卷Ⅰ，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Mg2B2O5·H2O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Mg2B2O5·H2O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Mg2B2O5·H2O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(zhì)是_____________(寫化學式)。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。Fe3O4

SiO2和CaSO4123456789101112解析答案(3)“凈化除雜”需先加H2O2溶液，作用是_____________________。然后再調(diào)節(jié)溶液的pH約為___________________________________。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(diào)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(zhì)是____________(填名稱)。解析

“粗硼酸”中的主要雜質(zhì)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(zhì)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(zhì)硼，用化學方程式表示制備過程_____________________________________________________。解析以硼酸和金屬鎂為原料可制備單質(zhì)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(zhì)B。12345678910111212.以黃銅礦(主要成分為CuFeS2，含少量雜質(zhì)SiO2等)為原料，進行生物煉銅，同時得到副產(chǎn)品綠礬(FeSO4·7H2O)。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Ⅰ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__________________________________________________。4CuFeS2＋2H2SO4＋17O2===4CuSO4＋2Fe2(SO4)3＋2H2O

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(diào)節(jié)pH至3.7～4.7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Ⅲ的離子方程式為____________________________。試劑c參與反應的離子方程式分別為_____________________、________________________________________。Cu2＋＋Fe===Cu＋Fe2＋Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑Fe(OH)3＋3H＋===Fe3＋＋3H2O專題集訓1234567解析答案1.A、B、C、X均為中學化學常見物質(zhì)，一定條件下它們有如圖所示轉(zhuǎn)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(zhì)硫1234567解析若A為Al、X為KOH，Al與KOH反應只能生成K[Al(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A1234567解析答案2.化學美無處不在。下圖是物質(zhì)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(zhì)可用于生活用水的凈化，它的化學式____________。1234567解析B為建筑材料硫酸鈣，結(jié)合轉(zhuǎn)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(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)2·12H2O]、Al2O3和Fe2O3。在一定條件下由甲可實現(xiàn)下圖所示的物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)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①的離子方程式：__________________________________。D1234567答案(3)寫出反應②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(zhì)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(jié)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(zhì)E可由濾液C制取)：已知：Cu2O＋2H＋===Cu＋Cu2＋＋H2O。1234567解析答案(1)實驗操作Ⅰ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(zhì)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___________