无机推断专题 [考点扫描] 1．无机物的相互关系。 2．无机物的框图推断。 [知识指津] 1．无机物的相互反应(见下图所示) (1)无机物间能否反应，主要决定于反应物的性质及反应时的客观条件。左边所示的无机物间的相互反应指其主要性质而言，至于各个具体物质间能否反应，还有一些具体条件要加以考虑。 (2)对于氧化物要注意以下问题： ①氧化物不一定能直接与水作用生成对应的酸或碱； ②金属氧化物有可能是碱性氧化物也有可能是酸性氧化物或两性氧化物，一般有“高价酸，低价碱”的说法，即高价的是酸性氧化物，而低价的是碱性氧化物，如Mn2O7是酸性氧化物，而MnO则是碱性氧化物； ③酸性氧化物也叫酸酐，但酸酐不一定是氧化物，如有机酸酸酐就不是氧化物。 (3)还有一些特殊的反应比较重要，应结合具体物质的性质，加以理解记忆。如 ①Cl2＋H2O—— ②Cl2＋NaOH—— ③Mg＋CO2—— ④Al＋NaOH＋H2O—— ⑤SiO2＋C—— ⑥NO2＋H2O—— ⑦多元弱酸的正盐与自己的酸反应，生成相应酸式盐：Na2CO3＋CO2＋H2O—— ⑧弱酸的酸式盐与强碱反应，生成正盐：NaHCO3＋NaOH—— ⑨11\n弱酸的酸式盐与强酸反应生成弱酸。 2．无机框图推断 无机框图推断是无机化合物知识的综合考查，氯、硫、氮、铝、铁、钠元素及化合物之间的转化是框图题的热点。解题方法是抓住特征，找突破口，然后反复推敲、认真辨析，根据与其他元素或物质间的相互关系，通过逻辑推理，分析判断而得出结论，定量计算与框图题结合是高考试题开发的一类新题型。 [范例点击] 例1 下列含氧酸的酸酐不能由单质与氧气直接化合而得到的是( ) ①H2SO3 ②H2CO3 ③H2SO4 ④H3PO4 ⑤H2SiO3 ⑥HNO3 A．①③⑤ B．②④⑥ C．只有③⑥ D．③⑤⑥ 解析 六种酸的酸酐分别是SO2、CO2、SO3、P2O5、SiO2和N2O5，显然S与O2不能直接得到SO3、N2与O2不能直接得到N2O5，故本题答案为C。 答案 C 例2 用A、B两种常见化合物组成的混合物，其焰色反应均为黄色，其相互关系如图(其他物质均略去)。 根据右边关系，回答下列问题： (1)写出A、B、C、D的化学式：A__________，B__________，C__________，D__________。 (2)写出混合物分别与水反应的化学方程式：__________。 (3)加热后，若只得到一种固态化合物，则A与B的物质的量之比的最大值为__________。 解析 A、B均是钠的化合物，加水能产生气体，很容易想到有一种是Na2O2，气体是O2。加稀H2SO4又能产生两种气体及C和D，而B直接加稀H2SO4也会产生气体D，故D应当是CO2，再结合加热时，A与B也能产生气体，故初步判断A是Na2O2，B是NaHCO3，C是O2，D是CO2，再代入验证确定。 答案 (1)Na2O2、NaHCO3、O2、CO2 (2)2Na2O2＋2H2O＝4NaOH＋O2↑，NaOH＋NaHCO3=Na2CO3＋H2O (3)11\n 例3 室温下，单质A、B、C分别为固体、黄绿色气体、无色气体，在合适的条件下，它们可以按下面框图反应。又知E溶液是无色的，请回答： (1)A是__________、B是__________、C是__________（请填化学式)。 (2)反应①的化学方程式为：__________。 (3)反应③的化学方程式为：__________。 (4)反应④的化学方程式为：__________。 解析 由题意很容易得出B是Cl2，能与Cl2反应的无色气体一般是H2，初步判断出C是H2，进而顺着框图，得出E为HCl，能与盐酸反应的应为金属，最后得出A为Fe，代入验证。 答案 (1)Fe、Cl2、H2 (2)2Fe＋3Cl2＝2FeCl3 (3)Fe＋2HCl＝FeCl2+H2↑ (4)2FeCl2＋Cl2=2FeCl3 例4 某混合物A，含有KAl(SO4)2、Al2O3、Fe2O，在一定条件下可实现下图所示的物质之间的变化： 据此判断： (1)固体B所含物质的化学式：__________。 (2)固体E所含物质的化学式：__________。 (3)反应①的离子方程式为：__________。 解析 11\n 由KAl2(SO4)2、Al2O3、Fe2O3的溶解性可知KAl(SO4)2转入溶液，Al2O3、Fe2O3成为沉淀，顺着框图的变化，不难得出结论。 答案 (1)Al2O3 (2)K2SO4、(NH4)2SO4 (3)CO2+2H2O+AlO2-=Al(OH)3↓＋HCO3- 例5 A、B、C、D是中学化学常见的单质，甲、乙、丙为化合物，乙在常温下为无色无味的液体，它们之间存在下图所示转化关系： 由此推断： (1)元素A有可变化合价，则A单质的名称为_________，甲的化学式为_________，乙的电子式为_________。 (2)判断A和C的还原性强弱：A__________C(填“<”、“>”或“＝”)。 (3)写出甲和D反应的化学方程式(注明反应条件)__________。 (4)已知D能与烧碱溶液反应，写出D与烧碱溶液反应的离子方程式：__________。 解析 乙为无色无味的液体，初步判断是H2O，A有变价，再由A与乙在高温下反应，得出A是Fe，甲是Fe3O4，C是H2，则B是O2，由甲＋D→丙＋A，则丙是Al2O3而D是Al，代入验证。 答案 (1)Fe、Fe3O4， (2)A>C (3)8Al＋3Fe3O49Fe＋4Al2O3 (4)2Al＋2OH-＋2H2O＝2AlO2-＋3H2↑ [变式操练] 1．X、Y、Z、W为常见的4种单质。常温下，X是固体，Y是液体，Z是无色气体，W为黄绿色气体。其反应关系如下，其中B的溶液显强酸性。11\n (1)根据反应推断X、Y、Z的化学式：__________、__________、__________。 (2)指出X元素在元素周期表中的位置：__________。 (3)写出A溶于水后加入X的离子方程式：__________。 (4)写出C与过量W反应的离子方程式：__________。 答案 (1)Fe、Br2、H2 (2)第4周期Ⅷ族 (3)Fe+2Fe3+＝3Fe2+ (4)2Fe2++4Br-+3Cl2=2Fe3++2Br2+6Cl- 2．A、B两种盐均为无色晶体，其中A的焰色反应呈紫色(透过蓝色钴玻璃)，A的水溶液pH大于7)。下面是对A、B两种盐所进行的实验记录(见下图)，其中H、G均为不溶于酸的白色沉淀。 (1)写出A、B两种盐的化学式：A．__________；B．__________。 (2)写出A、B反应的离子方程式：__________。 (3)写出F＋E＋H2O反应的化学方程式：__________。 (4)电解C的无色溶液，阴、阳两极所得气体的体积比理论值为1:1，而实际收集到的气体的体积比却大于1:1，简单解释原因：__________。 答案 (1)K2SO3，BaCl2 (2)SO32-+Ba2+＝BaSO3↓ (3)SO2+Cl2+2H2O=SO42- +2Cl-+4H+ (4)阳极产生的Cl2的溶解度大于阴极产生的H211\n的溶解度 [配套练习] 1．下图表示各物质的转化关系。已知：A、B、I都是XY2型化合物，且阳离子相同，A、B晶体中阴、阳离予个数比都是1:1，但I晶体中阴、阳离子个数比是2:1，I常用作干燥剂。 请按要求填空： (1)A的电子式是__________； (2)反应⑥的化学方程式是____________________________，反应⑤在空气中发生时的现象是__________，已知C的燃烧是1300kJ·mol-1，表示C的燃烧热的热化学方程式是______________________________。 (3)根据上图中物质之间的转化关系及题中所给信息判断，B的化学式是__________。 [答案] (1) (2)Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3+2HClO火焰明亮并伴有浓烈黑烟 CHCH(g)+O2(g)2CO2(g)+H2O(l)；△H＝-1300kJ·mol-1 (3)CaO2 [解析] 与水反应的常见物质有：Na2O2、CaC2、Al2S3、Mg3N2等。由题意知，只有CaC2符合，常见的干燥剂有：浓H2SO4、碱石灰、CaCl2、CaO、P2O5等，其中只有A为CaC2符合题意，所以I为CaCl2。再由C具有可燃性，结合反应①的转化关系，可假设A为CaC2，则C为C2H2、D为Ca(OH)2、E为O2，由反应③可设F为HCl或Cl2，结合反应⑦(光照分解的为HClO)，故F应为Cl2，据N与J生成白烟，则N为HCl、J为NH3，最后由反应②：B+H2O→Ca(OH)2+O2↑，联想Na2O2与H2O的反应，可推知B为CaO2。 [评说] 水是一种重要的溶剂，同时在化学反应中也可作为反应物，本题借助水的反应，考查晶体结构、物质的可燃性、光照不稳定性以及热化学方程式的书写。这是一道无机与有机相融的推断题。 2．A、B、C、D、E、F是常见单质，其中A是用量最大，应用最广泛的金属；D是地壳中含量最多的金属元素；D元素和E元素在周期表中相邻。C、H、I、J、K、L是常见化合物，其中C在常温下是无色液体，H是黑色固体。以上物质相互间的转化关系如图所示：11\n 请回答下列问题： (1)元素A在元素周期表中的位置为第__________周期__________族。 (2)写出K的电子式__________。 (3)写出H和D反应的化学方程式__________。 (4)D能与氢氧化钠溶液反应，请写出该反应的离子方程式__________。 (5)写出A与G反应的化学方程式__________。 (6)K与正反应时产生的现象有__________；该反应的化学方程式为__________。 [答案] (1)四、VIII (2) (3)3Fe3O4+8Al4Al2O3+9Fe (4)2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑ (5)3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2 (6)镁条剧烈燃烧，放出耀眼的光；瓶壁出现白色固体和黑色颗粒2Mg+CO22MgO+C [解析] 首先由题意A是Fe，D是Al，E可能为Mg。其次根据反应A+G(无色液体)H(黑色固体)+B，可知G为H2O，H为Fe3O4、B为H2。再由反应H(Fe3O4)+LA+K及K+E(Mg)J+F，可知K为CO2，L为CO。 [评说] 11\n Fe是过渡元素的代表物质，铁及其化合物的相互转化内容丰富，反应现象多种多样，因此该部分内容是命题的好素材。本题重点考查了铁与水的反应、铝热反应，以及镁、铝的性质。 3．短周期的三种元素X、Y、Z，原子数依次变小，原子核外电子层数之和是5。X元素原子最外电子层上的电子数是Y和Z两元素原子最外电子层上的电子数的总和；Y元素原子的最外电子层上的电子数是它的电子层擞的2倍，X和Z可以形成XZ3的化合物。请回答： (1)X元素的名称是__________；Y元素的名称是__________；Z元素的名称是：__________。 (2)XZ3化合物的分子式是__________，电子式是__________。 (3)分别写出X、Y的合氧酸的分子式__________、__________。 [答案] (1)氮 碳 氢 (2)NH3 (3)HNO3、H2CO3(其他合理答案，同样给分) [解析] 由Y入手进行推断，Y元素原子的最外电子层上的电子数是它的电子层数的2倍，可推断Y为C，不可能是S(S为3个电子层，若为S，另外两种元素只可能为H和He，与题意不符)，由XZ3结合题设可推断为NH3。 [评说] 有关周期表中元素的推断型试题是高考中的常见题型。本题通过元素的推断，一方面考查了学生对元素周期表中短周朋元素排列关系的熟悉程度和掌握情况。另一方面重点考查学生的逻辑思维能力。从思维的敏捷性方面看，解题时首先推断出碳是至关重要的。 4．有A、B、C、D、E、F、G七瓶不同物质的溶液，它们各是Na2CO3、Na2SO4、KCl、AgNO3、MgCl2、Ca(NO3)2和Ba(OH)2溶液中的一种。为了鉴别，各取少量溶液进行两两混合，实验结果如表所示。表中“↓”表示生成)沉淀或微溶化合物，“―”表示观察不到明显变化。试回答下面问题。 ABCDEFCA――――――↓B――――↓↓↓C―――↓―↓↓D――↓―↓↓↓E―↓―↓―↓―F―↓↓↓↓―↓G↓↓↓↓―↓―11\n (1)A的化学式是__________，G的化学式是__________。判断理由是__________。 (2)写出其余几种物质的化学式。B：__________，C：__________，D：__________，E：__________，F：__________。 [答案] (1)KCl，AgNO3。混合时只生成一种沉淀的物质是KCl，生成的沉淀是AgCl，所以A是KCl，C是AgNO3。 (2)B：Na2SO4 C：MgCl2 D：Na2CO3 E：Ca(NO3)2 F：Ba(OH)2 [解析] 根据给出的七种物质相互间的反应现象，按图索骥，以A为突破口，即可求解。 [评说] 应该掌握不用任何外加试剂鉴别多种物质的主要的几种形式： (1)顺序型：通过观察、加热、焰色反应或两两混合等方法先确定某种物质，再用这种物质作为新的试剂；依次鉴别本组内各物质。 (2)一攻型：用某种方法鉴别出一种物质后，这种物质能与其他几种物质分别反应呈现不同的现象，一次性地鉴别本组物质。 (3)分组型：用某方法将原物质分组成现象相同的两组(也可能是多组)，再对各小组内物质进行鉴别。 (4)综合型：以上几种类型的组合。 需要注意的是不许“指名道姓”：结论的得出来自实验现象，在加入试剂之前，该物质是未知的，叙述时不可出现“取某某物质加人某某试剂”的字样。一般简答顺序为：各取少许溶解加人试剂描述现象得出结论。 有的试剂需两两混合才能鉴别，在对物质组不太熟悉的情况下，要对其进行两两混合实验的设计，若有一种物质在混合时与其他物质反应的现象各不相同，则本组可以鉴别。 5．下图表示某种盐的制备步骤： 已知：水合盐B合有45.6％的水；无水盐C焙烧分解，放出两种无色刺激性气体E和F，并生成红棕色固体D。 请写出物质的化学式或名称： A__________，B__________，C__________，D__________，E__________，F__________。 [答案] A．Fe B．FeSO4·7H2O C．FeSO4 D．Fe2O3 E．SO2 F．SO3 [解析] 由题设可知，无水盐C为FeSO4，水合盐B为FeSO4·7H2O，盐C燃烧反应式为：2FeSO4Fe2O3+SO2(g)+SO311\n(g) [评说] 本题是一道无机推断题，通过铁的硫酸盐的知识链重点考查了学生获取信息的能力和应用所学知识进行推断的能力。例如试题中有关加热水合盐B得到无水盐C的过程需用氮气进行保护的信息，对确定C是FeSO4具有很好的提示作用(用氮气保护的目的就是为了防止FeSO4被氧化)。通过试题提供的硫酸盐C焙烧分解产物的物理性质推断出C的分解产物是对学生创造性思维的一种考查。 6．某无色混合气体可能由CH4、NH3、H2、CO、CO2和HCl中的某几种气体组成。在恒温恒压条件下，将此混合气体通过浓H2SO4时，总体积基本不变；通过过量的澄清石灰水，未见变浑浊，但混合气体的总体积减小，把剩余气体导出后，在O2中能够点燃，燃烧产物不能使CuSO4粉末变色。则原混合气体的成分是（ ） A．HCl和CO2 B．HCl、H2和CO C．CH4和NH3 D．HCl、CO和CO2 [解析] 在恒温恒压条件下，将此混合气体通过浓H2SO4时，总体积基本不变，说明混合气体中不存在NH3；通过过量的澄清石灰水，未见变浑浊，说明混合气体的组成有两种可能：一种是可能不存在CO2，另一种是同时存在CO2和HCl；由于混合气体的总体积减小，说明无论是哪种情况，都必有HCl存在。剩余气体导出后，在O2中能够点燃，燃烧产物不能使CuSO4粉末变色，说明混合气体中不存在CH4和H2，只能是CO。综上所述，原混合气体的成分是HCl和CO。答案选A。 [评说] 值得注意的是；有HCl存在时，CO2是不能使石灰水变浑浊的，误以为CO2可以存在，导致部分同学误选D，其实不然，石灰水过量时，当HCl反应完毕后，CO2仍可与石灰水产生浑浊，与题意矛盾，必须排除CO2。 酸碱性是中学生所熟悉的物质的基本性质，也是设计推断题的基本素材。将物质的酸碱性设计成物质推断题中的隐含信息，则会成为学生解题的“路障”。 7．有一透明溶液，欲确定其是否含有下列离子：Mg2+、Fe2+、Ba2+、NO3-、SO42-、I-，各取少量该溶液进行实验，将实验过程及现象如下图所示： 根据以上实验，溶液中肯定存在的离子：__________；肯定不存在的离子：__________。 [答案] 溶液中肯定存在的离子：Mg2+、NO3-、SO42；肯定不存在的离子有：Ba2+、Fe2+、I-。 [解析] 由本题明显的实验现象可推断Mg2+、NO3-、SO42-三种离子一定存在。解题的关键在于Fe2+、I-肯定不存在的判断。从“加甲基橙溶液变红”推断出溶液显酸性之后，是否明确NO3-和Fe2+、I-三种离子在酸性溶液中的氧化还原反应成为解题的“障碍”。根据氧化还原反应规律，NO3-和Fe2+、NO3-和I-在酸性溶液是不能共存的，它们之间能发生下列氧化还原反应： 6I-+2NO3-+8H+=3I2+2NO↑+4H2O 3Fe2++NO3-+4H+=3Fe3++NO↑+2H2O 从实验中已推断出NO3-一定存在，则Fe2+、I-就一定不存在。又因为SO42-一定存在，则Ba2+一定不存在。因此可以判断肯定存在的离子有：Mg2+、NO3-、SO42-；肯定不存在的离子有：Ba2+、Fe2+、I-。 [评说] 11\n 物质的氧化还原性是物质的重要化学性质，也是高中化学的重点和难点，将其设置成物质推断题的思维“障碍”，有利于巩固化学基础知识，考查学生的知识掌握程度，培养学生的解题能力。11
