第1讲无机框图推断的思路与技巧
[考点点拨]
纵观近几年高考:重点考查了氯、硫、氮、碳(硅)、钠、铝、铁等元素及其化合物性质。预计2006年高考仍以上元素考查为重点,一些物质如氮化物、氢化物、碳化物等性质须注意。
趋势为:(1)题目小型化,定性推断渗透定量内容(如04江苏,21)
(2)元素推断与无机框图的融合,增大了题目的综合程度。
[智能整合]无机框图推断题具有明显的学科特点,它既能检验学生对基础知识的掌握情况,又能考查学生灵活运用知识的能力,更能考查学生分析问题、进行逻辑推理的能力,对学生的综合能力要求较高,难度通常较大,是每年高考的必考题,也是难点之一。为此,在二轮复习时安排了无机推断题的专题复习,通过该专题讲练,让学生在综合测试时能从容的应付各种无机推断。
1、题型“三特点”:
“无机框图推断题”作为高考考查元素化合物知识的热点题型,它的主要特点是:①结构紧凑、文字表述少②包含信息多、综合性强,思维能力要求高③具有很高的区分度和很好的选拔功能。它不仅考查考生对元素及其化合物主干知识掌握的情况 ,更能考查考生思维的敏捷性、发散性、严密性和分析推理综合应用元素化合物知识的能力。
2、解题“五步曲”:
(1).审: 审清题意,从题干→问题→框图迅速浏览一遍,尽量在框图中把相关信息表示出来,明确求解要求 。
(2).找: 找“题眼” 即找到解题的突破口,此步非常关键。
(3).析: 从题眼出发,联系新信息及所学的旧知识,大胆猜测,顺藤摸瓜,应用正逆向思维、发散收敛思维、横向纵向思维等多种思维方式、进行综合分析、推理,初步得出结论。
(4).验: 验证确认将结果放入原题检验,完全符合才算正确。
(5).答: 按题目的要求写出答案。
2、破题最关键:找“题眼”
3.常见“题眼”归类解析
方法一:根据物质的特殊颜色推断
知识准备:物质颜色
(1)有色固体:红色:Cu、Cu2O、Fe2O3; 褐色:Fe(OH)3; 黄色:AgI、Ag3PO4;
浅黄色:S或Na2O2或AgBr; 蓝色:Cu(OH)2; 紫黑色:KMnO4 I2
黑色:炭粉、CuO、FeO、FeS、CuS、Ag2S、PbS;
白色:Fe(OH)2、CaCO3、BaSO4、AgCl、BaSO3;
(2) 有色溶液:Fe2+(浅绿色)、Fe3+(黄色)、Cu2+(蓝色)、MnO4-(紫红色)、
(x=1~6)(红色)
水(溶剂) | 苯(溶剂) | CCl4(溶剂) | |
Br2 | 黄→橙 | 黄→橙红 | |
I2 | 深黄→褐 | 淡紫→紫红 | 紫→深紫 |
(3).有色气体:Cl2(黄绿色)、Br2(g)(红棕色)、NO2、(红棕色)、I2(紫色)O3(淡蓝色)
例1、(06南通一调)(12分)下图表示各物质之间的转化关系。已知:A、D、F、H均为单质,X常温下为无色液体,B为淡黄色固体,J溶于酸得到黄色溶液。请按要求填空:
(1)写出B的电子式:____________________________________。
(2)写出生成E的电极反应式:_Fe+2OH--2e-=Fe(OH)2 _,
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(3)反应①的化学方程式是___3Fe+4H2O Fe3O4+4H2 ___,
在实验室中引发反应④的操作是_加少量KClO3,插上镁条并将其点燃____。
(4)反应⑥的离子方程式是__2Al+2OH-+2 H2O =2AlO2-+3H2↑__。
方法二、根据特征反应现象推断
知识准备:特征反应现象:
1..焰色反应:Na+(黄色)、K+(紫色)
2.使品红溶液褪色的气体:SO2(加热后又恢复红色)、Cl2(加热后不恢复红色)
3.(由白色→灰绿→红褐色)
4.在空气中变为红棕色:NO
5.气体燃烧呈苍白色:H2在Cl2中燃烧;在空气中点燃呈蓝色:CO、H2、CH4
6.使湿润的红色石蕊试纸变蓝:NH3
7.使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝:Cl2、Br2、FeCl3、碘水等。
例2、(05启东模拟)根据左图,指出A、B、C、D、E各是什么物质?
A. Fe B. FeCl2 C. KCl D. Fe(OH)3, E. FeCl3
方法三、根据特殊反应条件推断
知识准备:熟悉具有特殊反应条件的反应,多数是重要工业生产反应
1温高压催化剂
2.催化剂、加热
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3.电解 2H2O电解H2 +O2
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例3、(06南京一测)(10分)下列是中学化学中常见物质间的反应转化关系图,其中部分产物已略去。常温下,G为固体单质,B、I为液体,其余都为气体。A为化合物,I的浓溶液与G在加热条件下生成F、B和C。H可用作工业上冶炼金属的还原剂。
请按要求填空:
(1)写出下列物质的化学式:A: NH3 ; B: H2O ; C: CO2 。
(2)写出A→D的化学方程式 4NH3+5O2 4NO+6H2O 。
(3)写出G和I的浓溶液反应的化学方程式 C +4 HNO3(浓) CO2↑+ 4NO2↑+ 2H2O 。
方法四、根据特征转化关系推断
知识准备:
1、掌握一些特别的连续变化关系
(1)
①
②
③
④
(2)A—
A为弱酸的铵盐:(NH4)2CO3或NH4HCO3 ;(NH4)2S或NH4HS;(NH4)2SO3、NH4HSO3
2、注意几个典型转化关系
三角转化:
3与碱反应产生气体
⑴
⑵铵盐:
例4、(06苏州七校联考)已知A为酸式盐,B为某二价主族金属元素的化合物,常温常压下C、D、F、G、I均呈气态。等物质的量A、B与少量的水充分混合能恰好完全反应。图中反应条件(除高温外)均已略去。
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(1)写出B的电子式
,D的结构简式 CHCH 。
(2)写出A与B反应的化学方程式 CaC2 + NH4HCO3 = NH3↑+C2H2↑+CaCO3↓ 。
(3)如对气体G进行加压操作,产生的现象是 气体的红棕色先变深后变浅。
(4)写出下列反应的离子方程式:
①在A溶液中加入M HCO3- +H+ = H2O +CO2↑。
②向A溶液中加入过量NaOH溶液,并加热 NH4+ +HCO3- +2OH- = NH3↑+2H2O+CO32- 。
方法五、根据特殊工业生产推断
知识准备:重要工业生产反应
1、煅烧石灰石 2、煅烧黄铁矿 3、二氧化硫的催化氧化 4、氨的催化氧化5、合成氨 6、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、工业制水煤气 11、硅酸盐工业
例5、.(06南通密卷五)由短周期元素组成的单质A、B、C和甲、乙、丙、丁、戊五种化合物有下图的转换关系,甲是工业上制取A的主要原料。请回答:
(1)写出下列物质的化学式:
A_____ Al ___乙___ NaAlO2 ____。
(2)写出甲物质在工业上的任两种主要用途
___耐高温材料、轴承 制取铝单质____。
(3)写出下列变化的化学方程式:
①A与NaOH溶液反应的化学方程式 _2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑____。
②乙与过量CO2反应的离子方程式 AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3- 。
③戊溶液与乙溶液混合的离子方程式Al3++3AlO2-+6H2O=4Al(OH)3↓____。
六、根据特征数据推断
知识准备:近两年计算型推断题成为高考热点之一,解这类题时要善于抓住物质转化时相对分子质量的变化(例CO→CO2,NO → NO2,SO2→SO3转化时分子中都增加1个氧原子,相对分子质量变化均为16 );放出气体的体积或生成沉淀的量;化合物中各元素的含量;气体的相对密度;相对分子质量;离子化合物中离子个数比;反应物之间的物质的量比;电子总数;质子总数等重要数据。
例6、(06广州一模)已知甲、乙、丙为常见单质,A、B、C、D、E、F、G、X均为常见的化合物;B和X的摩尔质量相同,E的相对分子质量比D的相对分子质量大16,在一定条件下,各物质相互转化关系如下图所示:
(1)写出X的电子式和G的化学式:X__________,G__________;
(2)写出有关变化的化学方程式:
B+H2O:______________________________;
D+丙:______________________________。
[知能训练]
1. (06年江苏—20)下图是部分短周期元素的单质及其化合物的转化关系图(有关反应的条件及生成的H2O已略去),已知:(a)A、B、C、D是非金属单质,其中B、C、D在常温常压下是气体。(b)反应①②是化工生产中的重要反应。(c)化合物E是形成酸雨的污染物之一,化合物K是常用的氮肥。(d)化合物L具有漂白性,可由Cl2与NaOH溶液反应而制得。(e)化合物J由两种元素组成,其相对分子质量为32。
请按要求填空:
⑴反应③的化学方程式___2NH3+H2SO4===(NH4)2SO4___________。
⑵C的结构式____ N===N __________;H的化学式_(NH4)2SO3或NH4H SO3________。
⑶L的溶液与化合物E反应的离子方程式____ ClO—+SO2+2OH—=== Cl—+ SO42-+H2O _。
⑷化合物J的化学式____ N2H4__________。
2(06年全国卷Ⅱ—28).以下一些氧化物和单质之间可发生如右图所示的反应:
其中,氧化物(Ⅰ)是红棕色固体、氧化物(Ⅱ)、(Ⅲ)、(Ⅳ)在反应条件下都是气体。
(1)氧化物(Ⅰ)的化学式(分子式)是_ Fe2O3 _________ 。
氧化物(Ⅱ)的化学式(分子式)是 __ CO ________。
(2)反应①的化学方程式是 Fe2O3 + 3 CO 2 Fe + 3 CO2 。
反应②的化学方程式是CO + H2O CO2 + H2 。
反应③的化学方程式是 C + H2O CO + H2 。
2(06年四川卷---27)
A、B、C、D是按原子序数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。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数比为1∶2。在一定条件下,各物质之间的相互转化关系如右(图中部分产物未列出):
请填写下列空白:
(1)A是碳(或C),C是钠(或Na) 。
(2)H与盐酸反应生成E的化学方程式是 Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑。
(3)E与F反应的化学方程式是 )2CO2+2Na2O2=2Na2CO3+O2 。
(4)F与G的水溶液反应生成I和D的离子方程式是 Na2O2+S2-+2H2O=4OH-+S↓+2Na+ 。
4 (06年天津卷---26).中学化学中几种常见物质的转化关系如下:
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)A、B、H的化学式:A Fe 、B FeS 、H (稀) 。
(3)① 分子的电子式:
。
② 写出C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:取少量E于试管中,用胶头滴管滴入溶液,加热试管,可观察到试管口处湿润的红色石蕊试纸变蓝。
。
(5)在C溶液中加入与C等物质的量的,恰好使C转化为F,写出该反应的离子方程式:
。