高三化學(xué)二輪復(fù)習(xí) 第1部分 專題3 元素及其化合物 突破點(diǎn)13 無機(jī)物之間的轉(zhuǎn)化及其推斷-人教高三化學(xué)試題

突破點(diǎn)13無機(jī)物之間的轉(zhuǎn)化及其推斷提煉1解答無機(jī)推斷題的一般方法1.順推法根據(jù)題設(shè)條件和轉(zhuǎn)化關(guān)系圖，從最初反應(yīng)物入手，利用給定反應(yīng)物的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)特點(diǎn)，按照轉(zhuǎn)化關(guān)系圖從前往后的順序進(jìn)行推斷。2．逆推法有的推斷題，最初條件意義并不明確，但某一結(jié)果有較明確的含義，求解時(shí)，從這一結(jié)果入手，采用逆推模式，逆向逐層推理。3．假想驗(yàn)證法由題設(shè)條件和轉(zhuǎn)化關(guān)系圖找出題目的突破口，并對(duì)有關(guān)內(nèi)容建立假設(shè)，再將假設(shè)結(jié)果代入題中驗(yàn)證分析。提煉2解答無機(jī)推斷題五步驟一審：審清題意，從題干→問題→框圖迅速瀏覽一遍，盡量在框圖中把相關(guān)信息表示出來。二找：找“題眼”即找到解題的突破口?！邦}眼”主要有：物質(zhì)的特殊顏色、特征反應(yīng)現(xiàn)象、特殊反應(yīng)條件、特征轉(zhuǎn)化關(guān)系、特征數(shù)據(jù)等。三析：從題眼出發(fā)，聯(lián)系新信息及所學(xué)的舊知識(shí)，大膽猜測(cè)，順藤摸瓜，應(yīng)用正逆向思維、橫向縱向思維等多種思維方式進(jìn)行綜合分析、推理，初步得出結(jié)論。四驗(yàn)：驗(yàn)證確認(rèn)，將結(jié)果放入原題檢驗(yàn)，完全符合才算正確。五答：按題目要求寫出答案。提煉3無機(jī)推斷的“題眼”1.特殊結(jié)構(gòu)(1)分子為正四面體結(jié)構(gòu)的物質(zhì)有CH4、CCl4等；分子為三角錐形結(jié)構(gòu)的物質(zhì)有NH3；(2)不含金屬元素的離子化合物為銨鹽；(3)原子個(gè)數(shù)之比為1∶1的化合物可能為H2O2、Na2O2等。2．常見物質(zhì)的狀態(tài)(1)常溫下為液體的有：H2O、H2O2、溴；(2)常溫下為氣體的單質(zhì)有：H2、N2、O2、F2、Cl2。3．常見物質(zhì)的特殊顏色(見突破點(diǎn)12，核心提煉1)。4．常見特征反應(yīng)現(xiàn)象(1)焰色反應(yīng)：鈉元素(黃色)、鉀元素(紫色，透過藍(lán)色鈷玻璃觀察)；(2)使品紅溶液褪色的氣體：SO2(加熱后又恢復(fù)紅色)、Cl2(加熱后不恢復(fù)紅色)；(3)Fe(OH)2在空氣中轉(zhuǎn)變?yōu)榧t褐色Fe(OH)3(由白色→灰綠→紅褐色)；(4)在空氣中變?yōu)榧t棕色的氣體：NO；(5)氣體燃燒火焰呈蒼白色：H2在Cl2中燃燒；(6)在空氣中點(diǎn)燃火焰呈藍(lán)色：CO、H2、CH4；(7)使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)：NH3；(8)使?jié)駶?rùn)的淀粉碘化鉀試紙變藍(lán)：Cl2、Br2、FeCl3、碘水等；(9)加強(qiáng)堿并加熱能放出使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)的氣體：原溶液中含銨鹽；(10)氨氣遇到揮發(fā)性酸生成白煙。5．一些特殊條件(1)反應(yīng)時(shí)用到催化劑的反應(yīng)：實(shí)驗(yàn)室制氧氣、合成氨、氨的催化氧化等；(2)反應(yīng)條件是高溫的反應(yīng)：鋁熱反應(yīng)，煅燒石灰石的反應(yīng)，鐵和水蒸氣的反應(yīng)，C、H2還原金屬氧化物的反應(yīng)等；(3)反應(yīng)條件是電解的反應(yīng)：電解飽和食鹽水、CuSO4溶液等。6．特征數(shù)據(jù)物質(zhì)轉(zhuǎn)化時(shí)相對(duì)分子質(zhì)量的變化、各元素含量、相對(duì)密度等數(shù)據(jù)都是解題的關(guān)鍵，如CO→CO2、NO→NO2、SO2→SO3，轉(zhuǎn)化后分子中都增加1個(gè)氧原子，相對(duì)分子質(zhì)量變化均為16。7．特征轉(zhuǎn)化(1)連續(xù)轉(zhuǎn)化①NH3eq\o(→,\s\up14(O2))NOeq\o(→,\s\up14(O2))NO2eq\o(→,\s\up14(H2O))HNO3②H2S(S)eq\o(→,\s\up14(O2))SO2eq\o(→,\s\up14(O2))SO3eq\o(→,\s\up14(H2O))H2SO4；③Ceq\o(→,\s\up14(O2))COeq\o(→,\s\up14(O2))CO2eq\o(→,\s\up14(H2O))H2CO3；④Naeq\o(→,\s\up14(O2))Na2Oeq\o(→,\s\up14(O2))Na2O2eq\o(→,\s\up14(H2O))NaOH。(2)三角轉(zhuǎn)化8．與工業(yè)生產(chǎn)相關(guān)的重要反應(yīng)工業(yè)制漂白粉2Ca(OH)2＋2Cl2=Ca(ClO)2＋CaCl2＋2H2O工業(yè)制純堿NaCl＋NH3＋CO2＋H2O=NaHCO3＋NH4Cl、2NaHCO3eq\o(=,\s\up14(△))Na2CO3＋CO2↑＋H2O合成氨工業(yè)N2＋3H2eq\o(,\s\up14(催化劑),\s\do14(高溫、高壓))2NH3工業(yè)制鹽酸H2＋Cl2eq\o(=,\s\up14(點(diǎn)燃))2HCl硫酸工業(yè)4FeS2＋11O2eq\o(=,\s\up14(高溫))2Fe2O3＋8SO2、2SO2＋O2eq\o(,\s\up14(△),\s\do14(催化劑))2SO3、SO3＋H2O=H2SO4硝酸工業(yè)4NH3＋5O2eq\o(=,\s\up14(△),\s\do14(催化劑))4NO＋6H2O、2NO＋O2=2NO2、3NO2＋H2O=2HNO3＋NO氯堿工業(yè)2NaCl＋2H2Oeq\o(=,\s\up14(電解))2NaOH＋H2↑＋Cl2↑工業(yè)制玻璃Na2CO3＋SiO2eq\o(=,\s\up14(高溫))Na2SiO3＋CO2↑、CaCO3＋SiO2eq\o(=,\s\up14(高溫))CaSiO3＋CO2↑高爐煉鐵Fe2O3＋3COeq\o(=,\s\up14(高溫))2Fe＋3CO2(2016·全國(guó)乙卷)短周期元素W、X、Y、Z的原子序數(shù)依次增加。m、p、r是由這些元素組成的二元化合物，n是元素Z的單質(zhì)，通常為黃綠色氣體，q的水溶液具有漂白性，0.01mol·L－1r溶液的pH為2，s通常是難溶于水的混合物。上述物質(zhì)的轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示。下列說法正確的是()A．原子半徑的大小W<X<YB．元素的非金屬性Z>X>YC．Y的氫化物常溫常壓下為液態(tài)D．X的最高價(jià)氧化物的水化物為強(qiáng)酸C[n是元素Z的單質(zhì)，通常為黃綠色氣體，則n為Cl2，Z為Cl元素。Cl2(n)與二元化合物p在光照條件下反應(yīng)生成r和s,0.01mol·L－1r溶液的pH為2，s通常是難溶于水的混合物，則p為CH4，r為HCl，s為CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3和CCl4的混合物。二元化合物m與n反應(yīng)生成q和r，q的水溶液具有漂白性，其中n為Cl2，r為HCl，從而推知m為H2O，q為HClO。結(jié)合四種短周期元素的原子序數(shù)關(guān)系及形成的二元化合物之間的轉(zhuǎn)化推知，W、X、Y、Z元素分別為H、C、O、Cl。A項(xiàng)同周期主族元素的原子半徑，隨原子序數(shù)的遞增而逐漸減小，則原子半徑的大小關(guān)系為H<O<C；B項(xiàng)由ClO2、CCl4可以得出元素的非金屬性：O>Cl，Cl>C，則元素的非金屬性強(qiáng)弱關(guān)系為O>Cl>C；C項(xiàng)Y(O)的氫化物有H2O、H2O2，常溫常壓下均為液態(tài)；D項(xiàng)X(C)的最高價(jià)氧化物的水化物為H2CO3，是一種二元弱酸。]熱點(diǎn)題型1圖表轉(zhuǎn)化型推斷1．下列物質(zhì)的制備與工業(yè)生產(chǎn)實(shí)際相符的是()【導(dǎo)學(xué)號(hào)：14942054】A．N2eq\o(→,\s\up14(放電))NOeq\o(→,\s\up14(O2))NO2eq\o(→,\s\up14(H2O))HNO3B．飽和NaCl(aq)eq\o(→,\s\up14(NH3和CO2))NaHCO3eq\o(→,\s\up14(加熱))Na2CO3C．濃鹽酸eq\o(→,\s\up14(MnO2，加熱))Cl2eq\o(→,\s\up14(石灰乳))漂白粉D．H2C=CH2eq\o(→,\s\up14(H2O),\s\do14(催化劑))CH3CH2OHeq\o(→,\s\up14(Cu/O2),\s\do14(△))CH3CHOeq\o(→,\s\up14(新制銀氨溶液),\s\do14(△))CH3COOHB[N2放電生成NO的反應(yīng)能耗大，產(chǎn)率低，不能用于制備NO，A錯(cuò)；B是侯氏制堿法的生產(chǎn)原理，正確；工業(yè)上不用濃鹽酸和MnO2共熱制氯氣，C錯(cuò)；D項(xiàng)，此流程在實(shí)驗(yàn)室中可行，但不符合工業(yè)生產(chǎn)原則，工業(yè)上由乙烯制乙酸的流程為：H2C=CH2eq\o(→,\s\up14(O2),\s\do14(催化劑))CH3CHOeq\o(→,\s\up14(O2),\s\do14(催化劑))CH3COOH，錯(cuò)誤。]2．(2016·南京二模)一定條件下，下列各組物質(zhì)能一步實(shí)現(xiàn)如圖所示轉(zhuǎn)化關(guān)系的是()選項(xiàng)XYZWAAlAl2O3NaAlO2Al(OH)3BFe3O4FeFeCl2FeCl3CH2SO4SO2SSO3DCH3CH2BrCH2=CH2C2H5OHCH2BrCH2BrB[A項(xiàng)，Al2O3不能直接轉(zhuǎn)化為Al(OH)3，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，S不能直接轉(zhuǎn)化為SO3，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，C2H5OH與CH2BrCH2Br不能直接相互轉(zhuǎn)化，錯(cuò)誤。]3．(2016·烏魯木齊質(zhì)檢)下列各選項(xiàng)中，不能利用置換反應(yīng)通過Y得到X的一組化合物是()選項(xiàng)化合物ABCDYCO2H2OFe2O3FeCl3XMgOCOAl2O3CuCl2D[A項(xiàng)，CO2與Mg反應(yīng)生成MgO，正確；B項(xiàng)，C與H2O反應(yīng)生成CO，正確；C項(xiàng)，鋁熱反應(yīng)生成Al2O3，正確；D項(xiàng)，F(xiàn)eCl3與Cu反應(yīng)不屬于置換反應(yīng)，錯(cuò)誤。]4．(名師押題)(2016·濟(jì)南調(diào)研)已知甲、乙、丙三種物質(zhì)均含有同種元素X，其轉(zhuǎn)化關(guān)系如下：甲eq\o(→,\s\up14(試劑A))乙eq\o(→,\s\up14(試劑A))丙下列說法錯(cuò)誤的是()A．若A為NaOH溶液，乙為白色沉淀，則X可能為短周期金屬元素B．若A為硝酸，X為金屬元素，則甲與乙反應(yīng)可生成丙C．若A為氧氣，丙在通常狀況下為紅棕色氣體，則甲可能為非金屬單質(zhì)D．若乙為NaHCO3，則甲或丙可能是CO2B[A項(xiàng)正確，合理的甲、A、乙、丙的組合譬如：氯化鋁、氫氧化鈉、氫氧化鋁、偏鋁酸鈉；B項(xiàng)錯(cuò)誤，即便利用變價(jià)金屬鐵，也不滿足框圖所示的轉(zhuǎn)化關(guān)系；C項(xiàng)正確，合理的甲、乙、丙的組合譬如：氮?dú)?、一氧化氮、二氧化氮；D項(xiàng)正確，合理的甲、A、乙、丙的組合譬如：氫氧化鈉、二氧化碳、碳酸鈉、碳酸氫鈉，也可以是碳酸鈉、鹽酸、碳酸氫鈉、二氧化碳。]Aeq\o(→,\s\up14(D))Beq\o(→,\s\up14(D))C轉(zhuǎn)化模式1．A為N2、S、C、Na、NH3、H2S、CH4，D為O2。2．A為Cl2，D為Fe，B為FeCl3，C為FeCl2。3．A為Al3＋，D為OH－，B為Al(OH)3，C為AlOeq\o\al(－,2)。4．A為AlOeq\o\al(－,2)，D為H＋，B為Al(OH)3，C為Al3＋。5．A為P，D為Cl2，B為PCl3，C為PCl5。6．A為O2，D為C，B為CO2，C為CO。7．A為COeq\o\al(2－,3)，D為H＋，B為HCOeq\o\al(－,3)，C為CO2。8．A為SOeq\o\al(2－,3)，D為H＋，B為HSOeq\o\al(－,3)，C為SO2。熱點(diǎn)題型2框圖轉(zhuǎn)化型推斷1．(2016·福建調(diào)研)均含有短周期元素W的X、Y、Z三種物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示。下列說法不正確的是()A．W可能是非金屬元素B．X可能是氧化物C．Y、Z之間的轉(zhuǎn)化可能是氧化還原反應(yīng)D．Y和Z在溶液中反應(yīng)可能生成XC[W可能是非金屬元素，如X為NaHCO3，Y為CO2，Z為Na2CO3時(shí)，W為碳元素，A項(xiàng)正確；X可能是氧化物，如X為Al2O3，Y為Al2(SO4)3，Z為NaAlO2，B項(xiàng)正確；Y、Z之間的相互轉(zhuǎn)化方式為加酸或加堿，不可能是氧化還原反應(yīng)，C項(xiàng)錯(cuò)誤；當(dāng)X為Al(OH)3時(shí)，Y為Al2(SO4)3，Z為NaAlO2，Y和Z在溶液中反應(yīng)可生成X，D項(xiàng)正確。]2．已知A、B、C、D為氣體，E、F為固體，G是氯化鈣，它們之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系如下圖所示：(1)D的化學(xué)式是________________，E的化學(xué)式是________________。(2)A和B反應(yīng)生成C的化學(xué)方程式是______________。(3)E和F反應(yīng)生成D、H和G的化學(xué)方程式是________________________。[解析]本題的突破口為“D(氣體)→E(固體)→D(氣體)”這一系列轉(zhuǎn)化過程，可聯(lián)想到中學(xué)化學(xué)中“氨氣→銨鹽→氨氣”這一轉(zhuǎn)化過程，據(jù)此可推測(cè)D為NH3，結(jié)合G為CaCl2，可知E為NH4Cl，F(xiàn)為Ca(OH)2。其余物質(zhì)可以逐一確定：A為H2(或Cl2)，B為Cl2(或H2)，C為HCl，H為H2O。[答案](1)NH3NH4Cl(2)H2＋Cl2eq\o(=,\s\up14(點(diǎn)燃))2HCl(3)2NH4Cl＋Ca(OH)2eq\o(=,\s\up14(△))CaCl2＋2NH3↑＋2H2O3．(名師押題)(2016·長(zhǎng)沙市長(zhǎng)郡中學(xué)月考)下列框圖中的字母分別代表一種常見的物質(zhì)或其溶液，相互之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示(部分產(chǎn)物及反應(yīng)條件已略去)。已知A、B為氣態(tài)單質(zhì)，F(xiàn)是地殼中含量最多的金屬元素的單質(zhì)，E、H、I為氧化物，E為黑色固體，I為紅棕色氣體，M為紅褐色沉淀。請(qǐng)回答下列問題：(1)寫出F在元素周期表中的位置：__________________________。(2)由J的飽和溶液可以制得膠體，其原理是_______(用化學(xué)方程式表示)。(3)電解X溶液的離子方程式為_________________________________。(4)D＋E→B的反應(yīng)中，被氧化與被還原的物質(zhì)的物質(zhì)的量之比是________。(5)G＋J→M的離子方程式是____________________________。(6)Y受熱分解的化學(xué)方程式是____________________________。(7)G中離子濃度由大到小的順序?yàn)開_____________________________，將G蒸干灼燒得到的物質(zhì)為_____________________________(填化學(xué)式)。[解析]F是地殼中含量最多的金屬元素的單質(zhì)，則F為Al；X電解生成A、B兩種氣態(tài)單質(zhì)和能與Al反應(yīng)的物質(zhì)C，可知X為飽和NaCl溶液，C為NaOH溶液，A、B為H2、Cl2中的一種，則D為HCl，D與黑色固體E反應(yīng)又生成B，可知E為MnO2，B為Cl2，故A為H2；G為NaAlO2溶液，M為紅褐色沉淀Fe(OH)3，則J中含有Fe3＋，應(yīng)為FeCl3溶液，故氧化物H為Fe2O3；I為紅棕色氣體，且為氧化物，則I為NO2，從而可知N為HNO3溶液，故Y為Fe(NO3)3。(1)Al在元素周期表中位于第3周期ⅢA族。(2)實(shí)驗(yàn)室制備Fe(OH)3膠體的方法：將飽和FeCl3溶液逐滴加入沸水中，加熱煮沸至液體呈紅褐色時(shí)停止加熱，反應(yīng)的化學(xué)方程式為FeCl3＋3H2Oeq\o(=,\s\up14(△))Fe(OH)3(膠體)＋3HCl。(3)電解飽和食鹽水生成NaOH、H2和Cl2。(4)MnO2＋4HCl(濃)eq\o(=,\s\up14(△))MnCl2＋Cl2↑＋2H2O，氧化劑為MnO2，HCl既表現(xiàn)還原性又表現(xiàn)酸性，各占一半，氧化劑被還原，還原劑被氧化，故被氧化與被還原的物質(zhì)的物質(zhì)的量之比是2∶1。(5)Fe3＋水解呈酸性，AlOeq\o\al(－,2)水解呈堿性，兩者相互促進(jìn)，完全水解生成Fe(OH)3和Al(OH)3沉淀：Fe3＋＋3AlOeq\o\al(－,2)＋6H2O=Fe(OH)3↓＋3Al(OH)3↓。(6)Fe(NO3)3