高中化學(xué)必修1：微專題十　無(wú)機(jī)框圖推斷題的解題思維模型

高中化學(xué)必修課程PAGEPAGE1[思維模型]解答無(wú)機(jī)框圖推斷題的關(guān)鍵是尋找“突破口”(題眼)。尋找“突破口”要從“特”字入手，如特殊顏色、特殊狀態(tài)、特殊氣味、特殊反應(yīng)、特殊現(xiàn)象、特殊制法、特殊用途等。(1)常見物質(zhì)的顏色淡黃色固體—S、Na2O2；紅棕色粉末—Fe2O3；紅褐色沉淀—Fe(OH)3；藍(lán)色沉淀—Cu(OH)2；黑色固體—Fe3O4、CuO等；紅色溶液——Fe(SCN)3；紅棕色氣體—NO2；黃綠色氣體—Cl2。(2)特殊的反應(yīng)現(xiàn)象①焰色反應(yīng)：鈉為黃色、鉀為紫色(透過(guò)藍(lán)色鈷玻璃片)。②Fe2＋遇堿出現(xiàn)沉淀顏色變化：白色→灰綠色→紅褐色；Fe3＋遇SCN－顯紅色，遇堿液生成紅褐色沉淀。③高中階段所學(xué)的氣體中溶于水顯堿性的只有氨氣；在空氣中迅速由無(wú)色變?yōu)榧t棕色的氣體只有NO。④能與鹽酸、稀硫酸作用產(chǎn)生有刺激性氣味的無(wú)色氣體，且該氣體能使溴水、品紅溶液、酸性高錳酸鉀溶液褪色的一般為含SOeq\o\al(2－,3)與HSOeq\o\al(－,3)的物質(zhì)。(3)特殊的反應(yīng)條件①N2＋3H2eq\o(,\s\up7(高溫、高壓),\s\do5(催化劑))2NH3。②2SO2＋O2eq\o(,\s\up7(催化劑),\s\do5(△))2SO3、4NH3＋5O2eq\o(=,\s\up7(催化劑),\s\do5(△))4NO＋6H2O。③N2＋O2eq\o(=,\s\up7(放電))2NO。(4)特殊的轉(zhuǎn)化關(guān)系①直線型轉(zhuǎn)化關(guān)系“Aeq\o(→,\s\up7(O2))Beq\o(→,\s\up7(O2))Ceq\o(→,\s\up7(H2O))(酸或堿)”NH3(N2)eq\o(→,\s\up7(O2))NOeq\o(→,\s\up7(O2))NO2eq\o(→,\s\up7(H2O))HNO3；H2S(S)eq\o(→,\s\up7(O2))SO2eq\o(→,\s\up7(O2))SO3eq\o(→,\s\up7(H2O))H2SO4；CH4(C)eq\o(→,\s\up7(O2))COeq\o(→,\s\up7(O2))CO2eq\o(→,\s\up7(H2O))H2CO3；Naeq\o(→,\s\up7(O2))Na2Oeq\o(→,\s\up7(O2))Na2O2eq\o(→,\s\up7(H2O))NaOH。②三角型轉(zhuǎn)化關(guān)系“”1.(2018·齊齊哈爾高一期末)已知某物質(zhì)X能發(fā)生如下轉(zhuǎn)化：eq\x(X)eq\o(→,\s\up7(O2),\s\do5(①))eq\x(Y)eq\o(→,\s\up7(O2),\s\do5(②))eq\x(Z)eq\o(→,\s\up7(H2O),\s\do5(③))eq\x(A)下列有關(guān)上述轉(zhuǎn)化關(guān)系中物質(zhì)及其反應(yīng)的敘述錯(cuò)誤的是()A.若X為N2或NH3，則A為硝酸B.若X為S或H2S，則A為硫酸C.若X為非金屬單質(zhì)或非金屬氫化物，則A不一定能與金屬銅反應(yīng)生成YD.反應(yīng)①和②一定為氧化還原反應(yīng)，反應(yīng)③一定為非氧化還原反應(yīng)[答案]D[解析]A項(xiàng)，若X為N2或NH3，Y為NO，Z為NO2，則A為硝酸，正確；B項(xiàng)，若X為S或H2S，Y為SO2，Z為SO3，則A為硫酸，正確；C項(xiàng)，若X為非金屬單質(zhì)或非金屬氫化物，A為硝酸或硫酸時(shí)，稀硝酸與Cu反應(yīng)生成Y，濃硝酸和Cu反應(yīng)不生成Y，且Cu與稀硫酸不反應(yīng)，則A不一定能與金屬銅反應(yīng)生成Y，正確；D項(xiàng)，反應(yīng)①和②一定為氧化還原反應(yīng)，反應(yīng)③若為二氧化氮和水的反應(yīng)也為氧化還原反應(yīng)，錯(cuò)誤。2.已知A是一種金屬單質(zhì)，B顯淡黃色，相關(guān)物質(zhì)的轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示，則下列關(guān)于C的性質(zhì)的敘述錯(cuò)誤的是()A.易溶于水B.與澄清石灰水反應(yīng)產(chǎn)生白色沉淀C.與足量鹽酸反應(yīng)放出氣體D.屬于堿[答案]D[解析]根據(jù)已知信息，可以推斷出A為Na，B為Na2O2，C為Na2CO3，D為NaOH。Na2CO3屬于鹽，D項(xiàng)錯(cuò)誤。3.(2019·長(zhǎng)沙高一檢測(cè))已知A為常見的金屬單質(zhì)，根據(jù)如圖所示的關(guān)系，下列敘述中正確的是()A.A為Fe，B為FeOB.C→D溶液的顏色變化：淺綠色→棕黃色C.④的離子方程式：Fe＋Fe3＋=2Fe2＋D.⑤的離子方程式：4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3[答案]B[解析]由“紅褐色固體”可知F是Fe(OH)3，從而得出A為Fe，“黑色晶體”B為Fe3O4，繼而推出C為FeCl2，D為FeCl3，E為Fe(OH)2。⑤的離子方程式為Fe＋2Fe3＋=3Fe2＋，④的離子方程式為2Fe2＋＋Cl2=2Fe3＋＋2Cl－。4.實(shí)驗(yàn)室用化合物A模擬工業(yè)上制備含氧酸D的過(guò)程如圖所示，已知D為強(qiáng)酸，請(qǐng)回答下列問(wèn)題：eq\x(A)eq\o(→,\s\up7(O2))eq\x(B)eq\o(→,\s\up7(O2))eq\x(C)eq\o(→,\s\up7(H2O))eq\x(D)(1)若A在常溫下為固體，B是能使品紅溶液褪色的有刺激性氣味的無(wú)色氣體。①D的化學(xué)式是________。②在工業(yè)生產(chǎn)中，大量排放的B氣體被雨水吸收后形成________而污染環(huán)境。(2)若A在常溫下為氣體，C是紅棕色的氣體。①A的化學(xué)式是________；C的化學(xué)式是________。②D的濃溶液在常溫下可與銅反應(yīng)并生成C氣體，反應(yīng)的化學(xué)方程式是_______________，該反應(yīng)________(填“屬于”或“不屬于”)氧化還原反應(yīng)。[答案](1)①H2SO4②酸雨(2)①NH3NO2②Cu＋4HNO3(濃)=Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O屬于[解析](1)若B是能使品紅溶液褪色的有刺激性氣味的無(wú)色氣體，則B是二氧化硫，C是三氧化硫，D是硫酸。若大量排放二氧化硫，則會(huì)形成酸雨。(2)若C是紅棕色氣體，則C為二氧化氮，B為一氧化氮，A為氨氣，D為硝酸。濃硝酸能與銅反應(yīng)，生成硝酸銅、二氧化氮和水，該反應(yīng)屬于氧化還原反應(yīng)。5.如圖表示某些物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系，每個(gè)字母代表一種物質(zhì)，部分產(chǎn)物已略去。A是一種酸式鹽，也是一種常用的化學(xué)肥料，B是能使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)色的無(wú)色氣體，D是無(wú)色無(wú)味氣體。回答下列問(wèn)題：(1)物質(zhì)A的名稱是____________。(2)寫出物質(zhì)B的一種主要用途_______________________________________________。(3)寫出實(shí)驗(yàn)室制取氣體B的化學(xué)方程式：_________________________________________________________________________________________________________________；寫出工業(yè)上制取氣體B的化學(xué)方程式：______________________________________________________________________________________________________________________。(4)寫出下列反應(yīng)的化學(xué)方程式：B→E：___________________________________________________________；F→G：__________________________________________________________。[答案](1)碳酸氫銨(2)制氮肥(或制硝酸或做制冷劑)(3)2NH4Cl＋Ca(OH)2eq\o(=,\s\up7(△))CaCl2＋2NH3↑＋2H2ON2＋3H2eq\o(,\s\up7(高溫、高壓),\s\do5(催化劑))2NH3(4)4NH3＋5O2eq\o(=,\s\up7(催化劑),\s\do5(△))4NO＋6H2O3NO2＋H2O=2HNO3＋NO[解析]A與NaOH固體加熱反應(yīng)生成能使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)色的無(wú)色氣體B，則B是NH3，A是銨鹽。D是無(wú)色無(wú)味氣體，由B＋D→E，E＋D→F可推測(cè)D為O2，則E為NO，F(xiàn)為NO2，NO2與H2O反應(yīng)生成HNO3(G)，在加熱條件下HNO3與木炭反應(yīng)生成NO2和CO2，即C為CO2，A為NH4HCO3。6.(2019·溫州市求知中學(xué)期中)Ⅰ.常見無(wú)機(jī)物A、B、C、D、E、X存在如圖轉(zhuǎn)化關(guān)系。已知A、B、C、D的焰色反應(yīng)都呈黃色，其中A為單質(zhì)，X是常見的無(wú)色無(wú)味氣體(部分生成物和反應(yīng)條件略去)。請(qǐng)回答：(1)組成單質(zhì)A的元素符號(hào)為________。(2)寫出由C轉(zhuǎn)化為D的化學(xué)方程式：______________________________________________________________________________________________________________________。Ⅱ.A、B、C、D為四種常見物質(zhì)。A是金屬單質(zhì)，且A的合金用量最大。這四種物質(zhì)具有如圖所示的轉(zhuǎn)化關(guān)系(部分生成物和反應(yīng)條件略去)。請(qǐng)回答：(1)向溶液C中滴加硫氰酸鉀溶液，溶液變________色。(2)寫出圖中反應(yīng)C＋A→B的離子方程式：______________________________________________________________________________________________________________。[答案]Ⅰ.(1)Na(2)Na2CO3＋H2O＋CO2=2NaHCO3Ⅱ.(1)紅(2)2Fe3＋＋Fe=3Fe2＋[解析]Ⅰ.A、B、C、D的焰色反應(yīng)都呈黃色，均含有Na元素，其中A為單質(zhì)，則A為Na，鈉與水反應(yīng)生成NaOH與氫氣，可推知E為H2，B為NaOH，X是常見的無(wú)色無(wú)味氣體，能與NaOH連續(xù)反應(yīng)，可知X為CO2，C為Na2CO3，D為NaHCO3。Ⅱ.A、B、C、D為四種常見物質(zhì)。A是金屬單質(zhì)，且A的合金用量最大，則A為鐵。鐵與氯氣反應(yīng)生成氯化鐵，C為FeCl3，鐵與鹽酸反應(yīng)生成氯化亞鐵，B為FeCl2，D與一氧化碳反應(yīng)生成鐵，則D可能為鐵的某種氧化物。7.(2018·成都期末)如圖所示每一方框表示一種反應(yīng)物或生成物，其中A、C、D、E、F在通常情況下均為氣體，且加熱X生成的A與C的物質(zhì)的量之比為1∶1，B為常見液體。試回答下列問(wèn)題：(1)X是________(填化學(xué)式，下同)，F(xiàn)是__________。(2)A→D反應(yīng)的化學(xué)方程式為_________________________________________________________________________________________________________________________。(3)G與Cu的反應(yīng)中，G表現(xiàn)的性質(zhì)為______________。(4)X與過(guò)量NaOH溶液反應(yīng)生成C的離子方程式為________________________________________________________________________。(5)以C、B、D為原料可生產(chǎn)G，若使amolC完全轉(zhuǎn)化為G，理論上至少需要D________mol。[答案](1)NH4HCO3NO2(2)2Na2O2＋2CO2=2Na2CO3＋O2(3)酸性和氧化性(4)NHeq\o\al(＋,4)＋HCOeq\o\al(－,3)＋2OH－eq\o(=,\s\up7(△))2H2O＋COeq\o\al(2－,3)＋NH3↑(5)2a[解析]X能與鹽酸、氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成氣體，故X應(yīng)為弱酸的銨鹽。X與鹽酸反應(yīng)得到氣體A，A能與Na2O2反應(yīng)生成氣體D，則A為CO2，D為O2，X與NaOH溶液反應(yīng)得到的氣體C應(yīng)為NH3；加熱X生成的A與C的物質(zhì)的量之比為1∶1，且B為常見液體，可推知X為NH4HCO3，B為H2O。C(NH3)與D(O2)反應(yīng)生成的E為NO，E與O2反應(yīng)生成的F為NO2，F(xiàn)與H2O反應(yīng)得到的G能與Cu反應(yīng)生成NO、NO2，則G為HNO3。(1)由上述分析可知，X是NH4HCO3，F(xiàn)是NO2。(2)A→D為Na2O2與CO2的反應(yīng)：2Na2O2＋2CO2=2Na2CO3＋O2。(3)Cu與硝酸反應(yīng)生成硝酸銅與氮的氧化物，HNO3中一部分N的化合價(jià)不變，一部分降低，故硝酸表現(xiàn)酸性和氧化性。(4)NH4HCO3與過(guò)量NaOH溶液反應(yīng)生成NH3的離子方程式為NHeq\o\al(＋,4)＋HCOeq\o\al(－,3)＋2OH－eq\o(=,\s\up7(△))2H2O＋COeq\o\al(2－,3)＋NH3↑。(5)以NH3、H2O、O2為原料可生產(chǎn)HNO3，使amolNH3完全轉(zhuǎn)化為HNO3，則amolNH3共失去8amol電子，根據(jù)得失電子守恒知，O2得到8amol電子，則氧氣的物質(zhì)的量為2amol。8.下列框圖涉及的物質(zhì)所含元素中，除一種元素外，其余均為1～18號(hào)元素。已知：A、F為無(wú)色氣體單質(zhì)，B為具有刺激性氣味的氣體，化學(xué)家哈伯因合成B獲得1918年的諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。C為黑色氧化物，E為紫紅色金屬單質(zhì)，I為藍(lán)色沉淀(部分反應(yīng)的產(chǎn)物未列出)。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)常溫下鋁遇到G的濃溶液后表面形成一層致密的保護(hù)膜，該現(xiàn)象稱為___________。(2)E與G的稀溶液反應(yīng)的離子方程式為______________________________。(3)在25℃和101kPa的條件下，將VL的B氣體溶于100mL水中，得到密度為ρg·mL－1的溶液M，則M溶液的物質(zhì)的量濃度為________mol·L－1。(已知25℃、101kPa條件下氣體摩爾體積為24.5L·mol－1，不必化簡(jiǎn))(4)分別蘸取B的濃溶液和G的濃溶液的玻璃棒，接近后的現(xiàn)象是__________________。(5)B和C反應(yīng)的化學(xué)方程式為__________________________________。(6)J、K是同種金屬的不同氯化物，K為白色沉淀。寫出SO2還原J生成K的離子方程式：________________________________________________________________________。[答案](1)鈍化(2)3Cu＋8H＋＋2NOeq\o\al(－,3)=3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O(3)eq\f(\f(V,24.5)×1000,\f(17V＋2450,24.5ρ))(4)冒白煙(5)3CuO＋2NH3eq\o(=,\s\up7(△))3Cu＋N2＋3H2O(6)2Cu2＋＋2Cl－＋SO2＋2H2Oeq\o(=,\s\up7(△))2CuCl↓＋4H＋＋SOeq\o\al(2－