2021版江苏新高考选考化学（苏教版）一轮复习教师用书：专题44小专题突破3　无机框图推断题的解题策略

小专题突破3　无机框图推断题的解题策略[专题精讲]无机推断题集元素及其化合物知识、基本概念和基本理论等知识为一体，具有考查知识面广、综合性强、思考容量大的特点。这种题型不但综合考查学生在中学阶段所学的元素及其化合物、物质结构、元素周期律、电解质溶液、化学平衡、氧化还原反应、化学用语等知识，而且更重要的是它能突出考查学生的综合分析判断能力、逻辑推理能力，且结构紧凑、文字表述少，包含信息多，思维能力要求高。推断题的解题方法及推理过程表示如下：解题“突破口”1.物质的特殊颜色（1）有色固体①红色：Cu、Cu2O、Fe2O3；②红褐色：Fe（OH）3；③黄色：AgI、Ag3PO4；④淡黄色：S、Na2O2、AgBr；⑤蓝色：Cu（OH）2、CuSO4·5H2O；⑥黑色：炭粉、CuO、FeO、FeS、CuS、Ag2S、PbS；⑦紫黑色：KMnO4、I2。（2）有色溶液Fe2＋（浅绿色）、Fe3＋（黄色）、Cu2＋（蓝色）、MnO（紫红色）、Fe3＋与苯酚（紫色）、Fe3＋与SCN－（红色）、I2与淀粉（蓝色）等。 水（溶剂）苯（溶剂）CCl4（溶剂）Br2黄→橙黄→红棕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（g）（紫色）、O3（淡蓝色）等。（4）火焰颜色①焰色反应：Na＋（黄色）、K＋（紫色，透过蓝色钴玻璃）、Ca2＋（砖红色）等；②淡蓝色：S、H2、H2S、CH4等在空气中燃烧；③苍白色：H2在Cl2中燃烧。2.物质的特征性质（1）能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）。（2）沉淀特殊的颜色变化①白色沉淀先变成灰绿色，再变成红褐色：Fe（OH）2Fe（OH）3；②白色沉淀迅速变为棕褐色：AgOH→Ag2O。（3）在空气中变为红棕色：NO（无色）NO2（红棕色）。（4）能使澄清石灰水变浑浊的气体：CO2、SO2。（5）通入CO2气体变浑浊的溶液：澄清石灰水（CO2过量则又变澄清）、Na2SiO3溶液、饱和Na2CO3溶液、浓苯酚钠溶液、NaAlO2溶液等。（6）使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体：NH3。（7）使湿润的淀粉­KI试纸变蓝：NO2、Cl2、Br2、FeCl3等。（8）能与SO2、Cl2、O2等氧化性较强的气体（或其水溶液）反应析出淡黄色沉淀：H2S。（9）在一定条件下具有漂白性的物质：Na2O2、H2O2、SO2、氯水、O3、活性炭等。（10）常温下能溶解SiO2固体的物质：氢氟酸和NaOH溶液。（11）能与浓硫酸、铜片共热产生红棕色气体（NO2）的溶液：硝酸盐（或硝酸）溶液。（12）滴入沸水中可得到红褐色胶体的溶液：含Fe3＋的盐溶液。（13）烟雾现象①棕（黄）色的烟：Cu或Fe在Cl2中燃烧；②白烟：Na在Cl2中或P在空气中燃烧；NH3遇到HCl气体；③白雾：由HX等极易溶于水的气体产生。3.物质之间的特征转化关系（1）直线型转化关系ABC①X为O2Na―→Na2O―→Na2O2N2―→NO―→NO2或NH3―→NO―→NO2S―→SO2―→SO3或H2S―→SO2―→SO3C―→CO―→CO2或CH4―→CO―→CO2醇―→醛―→羧酸②X为CO2NaOHNa2CO3NaHCO3③X为强酸，如HClNaAlO2Al（OH）3AlCl3Na2CO3NaHCO3CO2④X为强碱，如NaOHAlCl3Al（OH）3NaAlO2（2）交叉型转化关系（3）三角型转化关系（4）置换反应型转化关系①金属单质置换出金属单质a.2Al＋Fe2O3Al2O3＋2Fe（铝热反应；Al还可与V2O5、CrO3、WO3、MnO2等发生置换反应）。b.Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu。②金属单质置换出非金属单质a.2Mg＋CO22MgO＋C。b.3Fe＋4H2O（g）Fe3O4＋4H2。③非金属单质置换金属单质a.H2＋CuOCu＋H2O。b.C＋FeOFe＋CO↑。④非金属单质置换非金属单质a.2F2＋2H2O===4HF＋O2。b.2C＋SiO2Si＋2CO↑。c.C＋H2O（g）CO＋H2。⑤同主族元素单质间的置换a.2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑。b.2C＋SiO2Si＋2CO↑。c.2H2S＋O22S↓＋2H2O。d.Cl2＋2HI===2HCl＋I2。⑥不同主族元素单质间的置换a.H2S＋Cl2===S↓＋2HCl。b.3Cl2＋8NH3===6NH4Cl＋N2。4.特殊反应条件（1）高温、高压和催化剂条件N2＋3H22NH3。（2）加热、催化剂条件①4NH3＋5O24NO＋6H2O。②2SO2＋O22SO3。（3）通电条件①2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑。②2H2O2H2↑＋O2↑。5.不能一步实现的反应归纳（1）H2S（或S）不能一步转化为SO3。（2）N2（或NH3）不能一步转化为NO2。（3）SiO2不能与水反应生成H2SiO3。（4）Fe2O3、Al2O3、CuO等不溶性金属氧化物都不能一步生成相应的氢氧化物。[专题精练]1.（2018·高考江苏卷）在给定条件下，下列选项所示的物质间转化均能实现的是（　　）A.NaHCO3（s）Na2CO3（s）NaOH（aq）B.Al（s）NaAlO2（aq）Al（OH）3（s）C.AgNO3（aq）[Ag（NH3）2]＋（aq）Ag（s）D.Fe2O3（s）Fe（s）FeCl3（aq）解析：选A。2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O，Na2CO3＋Ca（OH）2===CaCO3↓＋2NaOH，A项正确；2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑，NaAlO2与过量HCl反应生成Al3＋，即AlO＋4H＋===Al3＋＋2H2O，B项错误；蔗糖分子中不含醛基，无还原性，不能发生银镜反应，C项错误；Fe2O3＋2AlAl2O3＋2Fe，而Fe与HCl反应只能生成FeCl2：Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑，D项错误。2.在给定条件下，下列选项中所示的物质间转化均能一步实现的是（　　）A.淀粉葡萄糖CH3CH2OHCH3CHOB.NH3NO2HNO3C.Fe2O3FeCl3（aq）无水FeCl3D.H2SSO3H2SO4解析：选A。A选项，可以实现相关转化，所以正确；B选项，NH3催化氧化生成NO，而不是NO2，所以错误；C选项，FeCl3能发生水解反应，因此蒸发FeCl3溶液不能得到无水FeCl3，所以错误；D选项，H2S燃烧不能一步生成SO3，所以错误。3.下表各组物质之间通过一步反应不可以实现如图所示转化关系的是（　　）选项XYZ箭头上所标数字的反应条件ANaNaOHNaCl①加水BNaClNaHCO3Na2CO3②加热CN2NO2HNO3③加热DCCOCO2④灼热炭粉解析：选C。A项，①2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑，NaNaOHNaClNa；B项，②2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O，NaClNaHCO3Na2CO3NaCl；C项，N2不能直接与O2反应生成NO2；D项，④CO2＋C2CO，CCOCO2C。4.已知A、B、C、D是中学化学的常见物质，且A、B、C均含有同一种元素。在一定条件下它们之间的相互转化关系如图所示（部分反应中的H2O已略去）。请回答下列问题：（1）若A可用于自来水消毒，D是生产、生活中用量最大、用途最广的金属单质，加热蒸干B的溶液不能得到B，则B的化学式是　　　　　；工业上制取A的离子方程式为________________________________________________________________________。（2）若A是一种碱性气体，常用作制冷剂，B是汽车尾气之一，遇空气会变色，则反应①的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　。（3）若A、C、D都是常见气体，C是导致酸雨的主要气体，则反应③的化学方程式为________________________________________________________________________。某同学将搜集到的一定量的酸雨保存在密闭容器中，每隔一定时间测酸雨的pH，发现在起始一段时间内，酸雨的pH呈减小趋势，用离子方程式解释原因：_________________。解析：（1）氯气常用于自来水消毒，则A为Cl2；铁是使用最广泛的金属单质，D是铁，则B为FeCl3，C是FeCl2。（2）碱性气体为NH3，汽车尾气中遇空气会变色的气体是NO。（3）导致酸雨的主要气体是SO2，A与SO2均含有硫元素，且二者反应生成硫单质，故A为H2S。酸雨的主要成分是H2SO3，在放置过程中被氧化为H2SO4，酸性增强。答案：（1）FeCl3　2Cl－＋2H2O2OH－＋Cl2↑＋H2↑（2）4NH3＋5O24NO＋6H2O（3）2H2S＋SO2===3S↓＋2H2O2H2SO3＋O2===4H＋＋2SO