2020年高中化学新教材同步必修第二册 微专题四 无机框图推断题的解题思维模型

思维模型解答无机框图推断题的关键是寻找“突破口”(题眼)。寻找“突破口”要从“特”字入手，如特殊颜色、特殊状态、特殊气味、特殊反应、特殊现象、特殊制法、特殊用途等。(1)常见物质的颜色淡黄色固体—S、Na2O2；红棕色粉末—Fe2O3；红褐色沉淀—Fe(OH)3；蓝色沉淀—Cu(OH)2；黑色固体—Fe3O4、CuO等；红色溶液——Fe(SCN)3；红棕色气体—NO2；黄绿色气体—Cl2。(2)特殊的反应现象①焰色试验：钠为黄色、钾为紫色(透过蓝色钴玻璃片)。②Fe2＋遇碱出现沉淀颜色变化：白色→灰绿色→红褐色；Fe3＋遇SCN－显红色，遇碱液生成红褐色沉淀。③高中阶段所学的气体中溶于水显碱性的只有氨气；在空气中迅速由无色变为红棕色的气体只有NO。④能与盐酸、稀硫酸作用产生有刺激性气味的无色气体，且该气体能使溴水、品红溶液、酸性高锰酸钾溶液褪色的一般为含SOeq\o\al(2－,3)与HSOeq\o\al(－,3)的物质。(3)特殊的反应条件①N2＋3H2eq\o(,\s\up7(高温、高压),\s\do5(催化剂))2NH3。②2SO2＋O2eq\o(,\s\up7(催化剂),\s\do5(△))2SO3、4NH3＋5O2eq\o(=,\s\up7(催化剂),\s\do5(△))4NO＋6H2O。③N2＋O2eq\o(=,\s\up7(放电))2NO。(4)特殊的转化关系①直线型转化关系“Aeq\o(→,\s\up7(O2))Beq\o(→,\s\up7(O2))Ceq\o(→,\s\up7(H2O))(酸或碱)”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。②三角型转化关系“”1.如图是各物质的反应关系图：已知A和E都是黄色粉末，F有刺激性气味且有漂白性。请据此回答下列问题：写出图中编号的化学方程式：①________________________________________________________________________；②________________________________________________________________________；③________________________________________________________________________。答案①2Na2O2＋2CO2=2Na2CO3＋O2②Cu＋2H2SO4(浓)eq\o(=,\s\up7(△))CuSO4＋SO2↑＋2H2O③2SO2＋O2eq\o(,\s\up7(催化剂),\s\do5(△))2SO3解析A为淡黄色粉末，且与CO2反应，可知A为Na2O2，E为淡黄色粉末，且与C反应生成F，F有刺激性气味且有漂白性，可知F为SO2，E为S，C为O2，则B为Na2CO3，G为SO3，H为H2SO4。2.(2018·滁州高一期末)如图所示物质的转化关系中，A是一种固体单质，E是一种白色胶状沉淀。请回答下列问题：(1)B的化学式是__________，目前B已被用作________的主要原料。(2)B和a溶液反应的离子方程式是_____________________________________________。(3)A和a溶液反应的离子方程式是_____________________________________________。(4)C和过量的盐酸反应的离子方程式是_________________________________________。答案(1)SiO2光导纤维(2)SiO2＋2OH－=SiOeq\o\al(2－,3)＋H2O(3)Si＋2OH－＋H2O=SiOeq\o\al(2－,3)＋2H2↑(4)SiOeq\o\al(2－,3)＋2H＋=H2SiO3(胶体)解析C和过量的盐酸反应产生不溶于盐酸的白色胶状沉淀，可知E可能是硅酸，A可能是硅，带入题目进行验证，a溶液是强碱溶液或氢氟酸溶液，而硅和二氧化硅与氢氧化钠溶液反应均生成硅酸钠溶液，硅酸钠溶液与过量的盐酸反应产生氯化钠和硅酸白色沉淀；硅酸加热分解为二氧化硅和水，与题意相符，硅、二氧化硅与氢氟酸反应均生成四氟化硅，四氟化硅与盐酸不反应，与题意矛盾；因此A是Si、B是SiO2、C是Na2SiO3或K2SiO3、D是H2O、E是H2SiO3、F是H2、a是NaOH或KOH。3.如图表示某些物质之间的转化关系，每个字母代表一种物质，部分产物已略去。A是一种酸式盐，也是一种常用的化学肥料，B是能使湿润的红色石蕊试纸变蓝色的无色气体，D是无色无味气体。回答下列问题：(1)物质A的名称是____________。(2)写出物质B的一种主要用途__________________________________________________。(3)写出实验室制取气体B的化学方程式：________________________________________；写出工业上制取气体B的化学方程式：___________________________________________。(4)写出下列反应的化学方程式：B→E______________________________________________________________________；F→G______________________________________________________________________。答案(1)碳酸氢铵(2)制氮肥(或制硝酸或作制冷剂)(3)2NH4Cl＋Ca(OH)2eq\o(=,\s\up7(△))CaCl2＋2NH3↑＋2H2ON2＋3H2eq\o(,\s\up7(高压、高温),\s\do5(催化剂))2NH3(4)4NH3＋5O2eq\o(=,\s\up7(催化剂),\s\do5(高温))4NO＋6H2O3NO2＋H2O=2HNO3＋NO解析A与NaOH固体加热反应生成能使湿润的红色石蕊试纸变蓝色的无色气体B，B是NH3，A是铵盐，D是无色无味气体，由B＋D→E，E＋D→F可推测D为O2，则E为NO，F为NO2，NO2与H2O反应生成HNO3(G)，在加热条件下HNO3与木炭反应生成NO2和CO2，即C为CO2，A为NH4HCO3。4.(2018·成都期末)如图所示每一方框表示一种反应物或生成物，其中A、C、D、E、F在通常情况下均为气体，且加热X生成的A与C的物质的量之比为1∶1，B为常见液体。试回答下列问题：(1)X是________(填化学式，下同)，F是__________。(2)A→D反应的化学方程式为__________________________________________________。(3)G与Cu的反应中，G表现的性质为______________。(4)X与过量NaOH溶液反应生成C的离子方程式为________________________________。(5)以C、B、D为原料可生产G，若使amolC完全转化为G，理论上至少需要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能与盐酸、氢氧化钠溶液反应生成气体，故X应为弱酸的铵盐。X与盐酸反应得到气体A，A能与Na2O2反应生成气体D，则A为CO2，D为O2，X与NaOH溶液反应得到的气体C应为NH3；加热X生成的A与C的物质的量之比为1∶1，且B为常见液体，可推知X为NH4HCO3，B为H2O。C(NH3)与D(O2)反应生成的E为NO，E与O2反应生成的F为NO2，F与H2O反应得到的G能与Cu反应生成NO、NO2，则G为HNO3。(1)由上述分析可知，X是NH4HCO3，F是NO2。(2)A→D为Na2O2与CO2的反应：2Na2O2＋2CO2=2Na2CO3＋O2。(3)Cu与硝酸反应生成硝酸铜与氮的氧化物，HNO3中一部分N的化合价不变，一部分降低，故硝酸表现酸性和氧化性。(4)NH4HCO3与过量NaOH溶液反应生成NH3的离子方程式为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为原料可生产HNO3，使amolNH3完全转化为HNO3，则amolNH3共失去8amol电子，根据得失电子守恒知，O2得到8amol电子，则氧气的物质的量为2amol。5.(2018·湖北荆州期末)如图所示的物质相互转化关系中A为固体单质，B溶液为浅绿色，I溶液为棕黄色，J为AgCl，已知钾元素的焰色试验为紫色(透过蓝色钴玻璃)。请回答：(1)C的化学式为__________，F的化学式为_______________________________________。(2)B的化学式为________________，检验B中阳离子的操作方法是_________________________________________________________________(填一种方法即可，用文字表述)。(3)写出由G转变成H的化学方程式：____________________________________。(4)写出检验I溶液中阳离子的离子方程式：______________________(写出一个即可)；向I溶液中加入单质Cu，发生反应的离子方程式是________________________。答案(1)Cl2KCl(2)FeCl2取少量B溶液于试管中，向其中滴加硫氰化钾溶液，无现象，再滴加几滴新制氯水，溶液变为红色(或其他合理方法)(3)4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3(4)Fe3＋＋3SCN－=Fe(SCN)32Fe3＋＋Cu=2Fe2＋＋Cu2＋解析(1)由题给信息知B溶液为浅绿色，说明溶液中含Fe2＋；由题给框图可知白色沉淀G在空气中转化为红褐色沉淀H，说明G是Fe(OH)2，H是Fe(OH)3；氢氧化铁与盐酸反应生成的氯化铁(I)溶液为棕黄色，F与硝酸银反应生成AgCl(J)和焰色试验呈紫色的物质，推知该物质为KNO3，F为KCl，则B为FeCl2；B溶液中通入足量气