高中化学必修1：微专题十　无机框图推断题的解题思维模型

高中化学必修课程PAGEPAGE1[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焰色反应：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.(2018·齐齐哈尔高一期末)已知某物质X能发生如下转化：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)下列有关上述转化关系中物质及其反应的叙述错误的是()A.若X为N2或NH3，则A为硝酸B.若X为S或H2S，则A为硫酸C.若X为非金属单质或非金属氢化物，则A不一定能与金属铜反应生成YD.反应①和②一定为氧化还原反应，反应③一定为非氧化还原反应[答案]D[解析]A项，若X为N2或NH3，Y为NO，Z为NO2，则A为硝酸，正确；B项，若X为S或H2S，Y为SO2，Z为SO3，则A为硫酸，正确；C项，若X为非金属单质或非金属氢化物，A为硝酸或硫酸时，稀硝酸与Cu反应生成Y，浓硝酸和Cu反应不生成Y，且Cu与稀硫酸不反应，则A不一定能与金属铜反应生成Y，正确；D项，反应①和②一定为氧化还原反应，反应③若为二氧化氮和水的反应也为氧化还原反应，错误。2.已知A是一种金属单质，B显淡黄色，相关物质的转化关系如图所示，则下列关于C的性质的叙述错误的是()A.易溶于水B.与澄清石灰水反应产生白色沉淀C.与足量盐酸反应放出气体D.属于碱[答案]D[解析]根据已知信息，可以推断出A为Na，B为Na2O2，C为Na2CO3，D为NaOH。Na2CO3属于盐，D项错误。3.(2019·长沙高一检测)已知A为常见的金属单质，根据如图所示的关系，下列叙述中正确的是()A.A为Fe，B为FeOB.C→D溶液的颜色变化：浅绿色→棕黄色C.④的离子方程式：Fe＋Fe3＋=2Fe2＋D.⑤的离子方程式：4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3[答案]B[解析]由“红褐色固体”可知F是Fe(OH)3，从而得出A为Fe，“黑色晶体”B为Fe3O4，继而推出C为FeCl2，D为FeCl3，E为Fe(OH)2。⑤的离子方程式为Fe＋2Fe3＋=3Fe2＋，④的离子方程式为2Fe2＋＋Cl2=2Fe3＋＋2Cl－。4.实验室用化合物A模拟工业上制备含氧酸D的过程如图所示，已知D为强酸，请回答下列问题：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在常温下为固体，B是能使品红溶液褪色的有刺激性气味的无色气体。①D的化学式是________。②在工业生产中，大量排放的B气体被雨水吸收后形成________而污染环境。(2)若A在常温下为气体，C是红棕色的气体。①A的化学式是________；C的化学式是________。②D的浓溶液在常温下可与铜反应并生成C气体，反应的化学方程式是_______________，该反应________(填“属于”或“不属于”)氧化还原反应。[答案](1)①H2SO4②酸雨(2)①NH3NO2②Cu＋4HNO3(浓)=Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O属于[解析](1)若B是能使品红溶液褪色的有刺激性气味的无色气体，则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，则会形成酸雨。(2)若C是红棕色气体，则C为二氧化氮，B为一氧化氮，A为氨气，D为硝酸。浓硝酸能与铜反应，生成硝酸铜、二氧化氮和水，该反应属于氧化还原反应。5.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(或制硝酸或做制冷剂)(3)2NH4Cl＋Ca(OH)2eq\o(=,\s\up7(△))CaCl2＋2NH3↑＋2H2ON2＋3H2eq\o(,\s\up7(高温、高压),\s\do5(催化剂))2NH3(4)4NH3＋5O2eq\o(=,\s\up7(催化剂),\s\do5(△))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，则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。6.(2019·温州市求知中学期中)Ⅰ.常见无机物A、B、C、D、E、X存在如图转化关系。已知A、B、C、D的焰色反应都呈黄色，其中A为单质，X是常见的无色无味气体(部分生成物和反应条件略去)。请回答：(1)组成单质A的元素符号为________。(2)写出由C转化为D的化学方程式：______________________________________________________________________________________________________________________。Ⅱ.A、B、C、D为四种常见物质。A是金属单质，且A的合金用量最大。这四种物质具有如图所示的转化关系(部分生成物和反应条件略去)。请回答：(1)向溶液C中滴加硫氰酸钾溶液，溶液变________色。(2)写出图中反应C＋A→B的离子方程式：______________________________________________________________________________________________________________。[答案]Ⅰ.(1)Na(2)Na2CO3＋H2O＋CO2=2NaHCO3Ⅱ.(1)红(2)2Fe3＋＋Fe=3Fe2＋[解析]Ⅰ.A、B、C、D的焰色反应都呈黄色，均含有Na元素，其中A为单质，则A为Na，钠与水反应生成NaOH与氢气，可推知E为H2，B为NaOH，X是常见的无色无味气体，能与NaOH连续反应，可知X为CO2，C为Na2CO3，D为NaHCO3。Ⅱ.A、B、C、D为四种常见物质。A是金属单质，且A的合金用量最大，则A为铁。铁与氯气反应生成氯化铁，C为FeCl3，铁与盐酸反应生成氯化亚铁，B为FeCl2，D与一氧化碳反应生成铁，则D可能为铁的某种氧化物。7.(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。8.下列框图涉及的物质所含元素中，除一种元素外，其余均为1～18号元素。已知：A、F为无色气体单质，B为具有刺激性气味的气体，化学家哈伯因合成B获得1918年的诺贝尔化学奖。C为黑色氧化物，E为紫红色金属单质，I为蓝色沉淀(部分反应的产物未列出)。请回答下列问题：(1)常温下铝遇到G的浓溶液后表面形成一层致密的保护膜，该现象称为___________。(2)E与G的稀溶液反应的离子方程式为______________________________。(3)在25℃和101kPa的条件下，将VL的B气体溶于100mL水中，得到密度为ρg·mL－1的溶液M，则M溶液的物质的量浓度为________mol·L－1。(已知25℃、101kPa条件下气体摩尔体积为24.5L·mol－1，不必化简)(4)分别蘸取B的浓溶液和G的浓溶液的玻璃棒，接近后的现象是__________________。(5)B和C反应的化学方程式为__________________________________。(6)J、K是同种金属的不同氯化物，K为白色沉淀。写出SO2还原J生成K的离子方程式：________________________________________________________________________。[答案](1)钝化(2)3Cu＋8H＋＋2NOeq\o\al(－,3)=3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O(3)eq\f(\f(V,24.5)×1000,\f(17V＋2450,24.5ρ))(4)冒白烟(5)3CuO＋2NH3eq\o(=,\s\up7(△))3Cu＋N2＋3H2O(6)2Cu2＋＋2Cl－＋SO2＋2H2Oeq\o(=,\s\up7(△))2CuCl↓＋4H＋＋SOeq\o\al(2－