无机化学框图推断题的解题策略

时间:2023-06-08 09:18:04 公文范文 来源:网友投稿

zoޛ)j馟iiJ#چ材料、太阳能电池的是晶体硅,可用于焊接钢轨、冶炼难熔金属的是铝热剂,可用于治疗胃酸过多的物质是NaHCO3、Al(OH)3等,可作呼吸面具和潜水艇中的供氧剂的是Na2O2,可用作钡餐的是BaSO4,可用于制造发酵粉的是NaHCO3,可用作腐蚀印刷电路板的是FeCl3溶液等。

例2 如下所示反应Ⅰ、反应Ⅱ和反应Ⅲ均是工业生产中常见的反应。其中A、B为化合物,c是温室气体之一,D和K均可用做干燥剂,H常温下为液态化合物,J是一种具有漂白作用的盐,反应Ⅲ和E与G反应的原理相同。

三、依据物质的工业制法突破

应用电解法冶炼的金属是钠、镁、铝等;用电解饱和食盐水法制得的是氯气、氢气和NaOH;在高温下,用焦炭还原二氧化硅制取的是粗硅;用一种气体在另一种气体中燃烧,再将产物溶于水的方法制取的是盐酸。

例3 中学化学中儿种常见物质的转化关系如下所示,且已知将F的饱和溶液滴入沸水中,煮沸可得到以H为分散质的红褐色胶体,B是一种单质。

请回答下列问题:

(1)红褐色胶体中H粒子的直径大小范围是______。

(2)写出D的一种工业用途:______。

(3)①写出.E的酸性溶液与H2O反应生成F的离子方程式:______。

②写出B→G的离子方程式:______。

③写出E与NaClO和NaOH混合溶液反应生成H的离子方程式:______。

(4)若A、B恰好完全反应,将产物C与足量盐酸反应得到amol气体,另取等质量B与足量盐酸反应得到bmol气体,a:b=5:7,则A的化学式为______。

解析:“将F的饱和溶液滴入沸水中,煮沸可得到以H为分散质的红褐色胶体”,则F为FeCl3,H为Fe(OH)3(以胶粒形式存在,粒子直径1~100nm),逆推知C是铁,E是FeCl2;B、D都能够与NaOH反应,则A、B应为铝热剂,B是铝。(4)由相关反应可知:

四、依据特殊现象或物质特殊的化学性质突破

化学反应中往往产生一些特殊的现象,如燃烧时产生苍白色火焰的是氢气在氯气中燃烧;灼烧时火焰呈黄色的是含钠元素的物质;灼烧时火焰呈紫色(透过蓝色钻玻璃)的是含钾元素的物质;能使湿润的红色石蕊试纸变蓝色的气体是NH3;加入NaOH溶液先产生白色沉淀后沉淀溶解的溶液中含有Al3+等。

同样的,某些物质具有特殊的化学性质,如溶于水显碱性的气体只有NH3;可溶于氢氟酸的酸性氧化物只有SO2;既可溶于强酸,又可溶于强碱溶液的固体物质有Al,Al2O3, Al(OH)3,我们可以据此突破解题。

例4 A~G为化学中常见的物质,B、E、F为单质,在常温下B是一种有色气体,G为黑色固体。它们的相互转化如下所示,部分生成物未列出。

试回答下列问题:

(1)写出下列物质的化学式:A为______,G为______。

(2)F的一种氧化物常用作红色油漆和涂料,这种氧化物的俗称为______。

(3)E在电气、电子工业中应用最广,也是人类发现最早的金属之一。写出E与C反应的离子方程式:______,利用电解法可提纯E物质,在该电解反应中阳极物质是______,阴极物质是______,电解质溶液是______。

(4)将B与SO2等体积混合后,通入品红溶液中,观察到的现象是______,涉及的化学方程式为______,工业上获得B的重要途径是______(用化学方程式表示)。

解析:因A~G为化学中常见的物质,又在常温下B是一种有色气体,故B为Cl2。由“F的一种氧化物常用作红色油漆和涂料”知F为铁,“由E在电气、电子工业中应用最广,也是人类发现最早的金属之一”可知E为Cu。铁与氯气反应生成FeCl3,而Cu能将Fe3+还原成Fe2+。G为黑色固体,能与A反应,又A能与F反应,可知A为浓盐酸。工业上获得氯气的方法是电解饱和食盐水—氯碱工业。

五、依据元素或物质的特征数据突破

在地壳中含量最多的元素是氧,在地壳中含量最多的金属元素是铝;组成化合物种类最多的元素是碳;天然存在最硬的物质是金刚石,熔点最高的物质是石墨;通常情况下呈液态的金属是汞;日常生活中应用最广泛的金属是铁。

例5 有关物质间有如下转化关系。

已知B、D、G是常见的金属单质,E为常见的非金属单质,H常温下为无色液体,K为红棕色气体。

(1)F的电子式为______,写出其与CO2反应的化学方程式,并用双线桥标出电子转移的方向和数目;______。

(2)反应①的离子方程式为______。

(3) C与足量G反应的化学方程式为______。其中,还原剂与氧化剂的物质的量之比为______,检验反应中生成的金属离子的试制为______。

(4)Al能与A发生置换反应,生成物溶质与Na2 CO3不能在溶液中大量共存,用离子方程式表示其原因:______。

(5)Ⅰ可由某种氢化物催化氧化得到,其反应的化学方程式为______。

(6)漂白粉和F都應密封保存,写出漂白粉露置于空气中失效的化学方程式:______。

解析:由题干信息知,A是硝酸铜,B是钠,C是硝酸,D是铜,E是氧气,F是过氧化钠,G是铁,H是水,I是一氧化氮,J是硝酸铁,K是二氧化氮,L是氢氧化铜,M是硝酸钠,N是氢氧化铁。写过氧化钠的电子式时,注意过氧化钠是离子化合物。足量铁和稀硝铁,氧化剂是硝酸,但只有部分被还原。检验Fe2+可用K3[Fe(CN)6]溶液,生成蓝色沉淀。

六,根据限定条件和解题经验突破

“常见金属”往往是铁或铝;“常见气体单质”往往是H2、N2、O2、Cl2;“能与过量HNO3反应”则意味着某元素有变价;“与浓酸反应”的物质往往是铜、碳、MnO2等;“电解”生成三种物质的往往为NaCl溶液CUSO4溶液或AgNO3溶液;“电解”生成两种物质的往往是电解水,生成的两种物质为氢气和氧气。

例6 短周期常见元素形成的纯净物A、B、C、D、E的转化关系如下所示,物质A与物质B之间的反应不在溶液中进行(E可能与A、B两种物质中的某种相同)。

请回答下列问题:

(1)若C是离子化合物,D是一种强碱,写出C的化学式:______。

(2)若C与水发生复水解反应,E的水溶液呈弱酸性,D是既能溶于强酸又能溶于强碱的化合物。

①写出由物质A和物质B制取化合物C的化学方程式:______。

②用等式表示E与NaOH溶液反应生成的正盐溶液中所有离子浓度之间的关系:______。

(3)若C是一种气体,D是一种强酸。

①写出C与水反应的化学方程式:______。

②有人认为“浓硫酸可以干燥气体C”。某同学为了验证该观点是否正确,用图1装置进行实验。实验过程中,浓硫酸中未发现有气体逸出,且变为红棕色,则你得出的结论是______。

七、根据特殊转化关系突破

回答下列问题:

(1)若甲、乙是两种常见金属,且反应Ⅲ是工业制盐酸的反应。

①反应工中甲在通常条件下和水剧烈反应,除丙外,还生成一种焰色反应为黄色的物质,则工业上生产甲的一般方法是(填序号)。

A.热分解法 B.热还原法

C.电解法

②反应Ⅱ中乙与HO在高温下反应,除丙外,还生成一种有磁性的物质,则乙在周期表中的位置是______,反应Ⅱ的化学方程式是______。

(2)若甲、乙是离子化合物,且反应Ⅲ是工业上制漂白粉的反应。

①反应Ⅲ的离子方程式是______。

②在饱和氯水中加块状石灰石,能制得较浓的HClO溶液,同时放出一种气体,其反应的离子方程式是______;写出HClO的结构式:______。

解析:(1)①甲和水反应生成的产物中除氢气外,还生成一种焰色反应为黄色的物质,则申为钠,在工业生产中利用电解熔融氯化钠的方法得到金属钠。

②乙与H2O在高温下反应时,除丙外,还生成一种有磁性的物质,则为铁和水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气,反应的化学方

(2)①若甲、乙是离子化合物,且反应Ⅲ是工业制漂白粉的反应,则丙是氢氧化钙,氢氧化钙和氯气反应生成氯化钙、次氯酸钙和水。

②氯水中。含有盐酸和次氯酸,在饱和氯水中加块状石灰石,碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水,从而能制得较浓的HClO溶液。

八、依据物质的特性突破

有些物质具有某些特性,如使淀粉变蓝的是I2;能与SiOo反应而能雕刻玻璃的是氢氟酸;具有磁性的黑色固体是Fe3O4;能使品红溶液褪色,褪色后的溶液受热后恢复红色的是SO2;能与水反应放出气体的淡黄色粉未是Na2O2等。

例8 工业上用某矿渣(含有Cu2O、Al2O3、Fe2O3、SiO2)提取铜的操作流程如下(金属单质E可由滤液C制取):

(1)实验操作I的名称为______;在空气中灼烧固体混合物D时,用到多种硅酸盐质的仪器,除玻璃棒、酒精灯、泥三角外,还有(填仪器名称)。

(2)滤液A中铁元素的可能存在形式为______(填离子符号),生成该离子的方程式为______,若滤液A中存在Fe3+,检验该离子的试剂为______(填试剂名称)。

(3)金属E和固体F反应可用于焊接钢轨,该反应化学方程式为______。

物质推断题由于可全面考查无机化学知识的内在联系,以及分析问题的方法和解决问题的能力,已经成为传统题型。解题的关键是仔细审题,依物质的特性或转移特征来确定“突破口”,而突破口就是抓“特”字,例如上述的物质特殊组成、结构,特殊颜色、特殊状态、特殊气味、特殊反应、特殊实验现象、特殊制法、特殊用途等,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理过程表示如下:

解无机推断题时,读题、审题相当重要,在读题审题过程中,要认真辨析题干中有关信息,抓住突破口,分析无机推断过程中的转化关系,仔细推敲,挖掘出隐含条件。答题时要细心,看准要求,规范书写。

【变式训练】

1.纯净物X、Y、Z转化关系如下所示,下列判断正确的是()。

A.X可能是金属铜

B.Y不可能是氢气

C.Z可能是氯化钠

D.Z可能是三氧化硫

2.构成A、B、C、D、E五种物质的元素中,只有一种不属于短周期元素。A、B、C、D、E五种物质之间的转化关系如下所示,则下列判断错误的是()。

A.若A是可溶性强碱,B是正盐,D不溶于稀硝酸,则B的化学式为(NH42SO4

B.若A和B都是盐,A难溶于水,而B易溶于水,D不溶于稀硝酸,C为无色无味气体,则B的化学式为NaHSO4

C.若A是2:1型的离子化合物,B是硫酸盐,D既可溶于稀盐酸又可溶于NaOH溶液,且A与B的物质的量之比为3:1时恰好完全反应,则B的化学式为Al2(SO43

D.若A是1:1型的离子化合物,A与过量的B溶液反应才有D生成;将C燃烧的产物通过装有碱石灰的干燥管或盛有浓硫酸的洗气瓶,两者的质量都增加,则B的化学式一定为Al2 (SO43

3.化合物X的水溶液为浅绿色,可发生如下的转化〔部分反应物、生成物已略)。其中B、D、E、F均为无色气体,M、L为常见的金属单质,C为难溶于水的红褐色固体。在混合液中加入BaCl溶液可生成不溶于稀鹽酸的白色沉淀,H和M反应可放出大量的热。

请回答下列问题:

(1)B的电子式为______。

(2)画出元素M的原子结构示意图:______。

(3)物质X的化学式为______。

(4)电解混合液时阳极反应式为______。

(5)按要求写出上述转化关系中有关反应的化学方程式。

①含有L元素的化合反应:______。

②含有L元素的置换反应:______。

(6)已知a g E气体在D中完全燃烧生成稳定的化合物时,放出bkJ的热量,写出E气体燃烧的热化学方程式:______。

4.下面是有关物质的转化关系(有些物质已省略),其中A为单质,E常温下为液体,D是一种含氧的化合物,请回答相关问题。

(1)若C的式量为78,则对C的结构、性质推断中不正确的是______。

A.久置于空气中会变成白色

B.具有强的氧化性

C.晶体存在离子键与非极性键

D.与湿润的紫色石蕊试纸接触时,只能使试纸变蓝色

(2)A的原子结构简图为______,H的电子式为______,E的结构式为______。

(3)若C也是含氧化合物且氧为18O时,写出C与D反应的方程式:______,另一产物(D以外)的摩尔质量为______。

(4)当A量较少时,I不可能是______。

A.HO B. NaCl(aq)

C.NaOH(aq) D. CuCl2

(5)若没有E在常温下为无色液体的限制,则E、I还可分别是:______、______(填物质名称)。

参考答案:1.A提示:H2和Cl或Cu和Cl2反应分别可以生成HCl、CuCl2,电解两种溶液可以产生相应的单质,A项正确、B项错误;电解NaCl溶液产生H2、Cl2,两种气体化合得到的是HCl,不是NaCI,C项错误;SO3溶于水得到的是H2SO4,电解H2SO4溶液生成的是H2、O2,D项错误。

2.D提示:A项,经分析知A是Ba(OH),B是(NH42SO4,A项正确;B项,经分析知A是BaCO3,B是NaHSO4,B项正确;C项,经分析知A是NaO2, B是Al2(SO43,C项正确;D项,绎分析知A是NaH,B为含有铝元素的正盐,D项错误。

(责任编辑 谢启刚)

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