2020年高中化學(xué)新教材同步必修第二冊(cè) 微專題四 無機(jī)框圖推斷題的解題思維模型

思維模型解答無機(jī)框圖推斷題的關(guān)鍵是尋找“突破口”(題眼)。尋找“突破口”要從“特”字入手，如特殊顏色、特殊狀態(tài)、特殊氣味、特殊反應(yīng)、特殊現(xiàn)象、特殊制法、特殊用途等。(1)常見物質(zhì)的顏色淡黃色固體—S、Na2O2；紅棕色粉末—Fe2O3；紅褐色沉淀—Fe(OH)3；藍(lán)色沉淀—Cu(OH)2；黑色固體—Fe3O4、CuO等；紅色溶液——Fe(SCN)3；紅棕色氣體—NO2；黃綠色氣體—Cl2。(2)特殊的反應(yīng)現(xiàn)象①焰色試驗(yàn)：鈉為黃色、鉀為紫色(透過藍(lán)色鈷玻璃片)。②Fe2＋遇堿出現(xiàn)沉淀顏色變化：白色→灰綠色→紅褐色；Fe3＋遇SCN－顯紅色，遇堿液生成紅褐色沉淀。③高中階段所學(xué)的氣體中溶于水顯堿性的只有氨氣；在空氣中迅速由無色變?yōu)榧t棕色的氣體只有NO。④能與鹽酸、稀硫酸作用產(chǎn)生有刺激性氣味的無色氣體，且該氣體能使溴水、品紅溶液、酸性高錳酸鉀溶液褪色的一般為含SOeq\o\al(2－,3)與HSOeq\o\al(－,3)的物質(zhì)。(3)特殊的反應(yīng)條件①N2＋3H2eq\o(,\s\up7(高溫、高壓),\s\do5(催化劑))2NH3。②2SO2＋O2eq\o(,\s\up7(催化劑),\s\do5(△))2SO3、4NH3＋5O2eq\o(=,\s\up7(催化劑),\s\do5(△))4NO＋6H2O。③N2＋O2eq\o(=,\s\up7(放電))2NO。(4)特殊的轉(zhuǎn)化關(guān)系①直線型轉(zhuǎn)化關(guān)系“Aeq\o(→,\s\up7(O2))Beq\o(→,\s\up7(O2))Ceq\o(→,\s\up7(H2O))(酸或堿)”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。②三角型轉(zhuǎn)化關(guān)系“”1.如圖是各物質(zhì)的反應(yīng)關(guān)系圖：已知A和E都是黃色粉末，F(xiàn)有刺激性氣味且有漂白性。請(qǐng)據(jù)此回答下列問題：寫出圖中編號(hào)的化學(xué)方程式：①________________________________________________________________________；②________________________________________________________________________；③________________________________________________________________________。答案①2Na2O2＋2CO2=2Na2CO3＋O2②Cu＋2H2SO4(濃)eq\o(=,\s\up7(△))CuSO4＋SO2↑＋2H2O③2SO2＋O2eq\o(,\s\up7(催化劑),\s\do5(△))2SO3解析A為淡黃色粉末，且與CO2反應(yīng)，可知A為Na2O2，E為淡黃色粉末，且與C反應(yīng)生成F，F(xiàn)有刺激性氣味且有漂白性，可知F為SO2，E為S，C為O2，則B為Na2CO3，G為SO3，H為H2SO4。2.(2018·滁州高一期末)如圖所示物質(zhì)的轉(zhuǎn)化關(guān)系中，A是一種固體單質(zhì)，E是一種白色膠狀沉淀。請(qǐng)回答下列問題：(1)B的化學(xué)式是__________，目前B已被用作________的主要原料。(2)B和a溶液反應(yīng)的離子方程式是_____________________________________________。(3)A和a溶液反應(yīng)的離子方程式是_____________________________________________。(4)C和過量的鹽酸反應(yīng)的離子方程式是_________________________________________。答案(1)SiO2光導(dǎo)纖維(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(膠體)解析C和過量的鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生不溶于鹽酸的白色膠狀沉淀，可知E可能是硅酸，A可能是硅，帶入題目進(jìn)行驗(yàn)證，a溶液是強(qiáng)堿溶液或氫氟酸溶液，而硅和二氧化硅與氫氧化鈉溶液反應(yīng)均生成硅酸鈉溶液，硅酸鈉溶液與過量的鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生氯化鈉和硅酸白色沉淀；硅酸加熱分解為二氧化硅和水，與題意相符，硅、二氧化硅與氫氟酸反應(yīng)均生成四氟化硅，四氟化硅與鹽酸不反應(yīng)，與題意矛盾；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.如圖表示某些物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系，每個(gè)字母代表一種物質(zhì)，部分產(chǎn)物已略去。A是一種酸式鹽，也是一種常用的化學(xué)肥料，B是能使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)色的無色氣體，D是無色無味氣體?；卮鹣铝袉栴}：(1)物質(zhì)A的名稱是____________。(2)寫出物質(zhì)B的一種主要用途__________________________________________________。(3)寫出實(shí)驗(yàn)室制取氣體B的化學(xué)方程式：________________________________________；寫出工業(yè)上制取氣體B的化學(xué)方程式：___________________________________________。(4)寫出下列反應(yīng)的化學(xué)方程式：B→E______________________________________________________________________；F→G______________________________________________________________________。答案(1)碳酸氫銨(2)制氮肥(或制硝酸或作制冷劑)(3)2NH4Cl＋Ca(OH)2eq\o(=,\s\up7(△))CaCl2＋2NH3↑＋2H2ON2＋3H2eq\o(,\s\up7(高壓、高溫),\s\do5(催化劑))2NH3(4)4NH3＋5O2eq\o(=,\s\up7(催化劑),\s\do5(高溫))4NO＋6H2O3NO2＋H2O=2HNO3＋NO解析A與NaOH固體加熱反應(yīng)生成能使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)色的無色氣體B，B是NH3，A是銨鹽，D是無色無味氣體，由B＋D→E，E＋D→F可推測(cè)D為O2，則E為NO，F(xiàn)為NO2，NO2與H2O反應(yīng)生成HNO3(G)，在加熱條件下HNO3與木炭反應(yīng)生成NO2和CO2，即C為CO2，A為NH4HCO3。4.(2018·成都期末)如圖所示每一方框表示一種反應(yīng)物或生成物，其中A、C、D、E、F在通常情況下均為氣體，且加熱X生成的A與C的物質(zhì)的量之比為1∶1，B為常見液體。試回答下列問題：(1)X是________(填化學(xué)式，下同)，F(xiàn)是__________。(2)A→D反應(yīng)的化學(xué)方程式為__________________________________________________。(3)G與Cu的反應(yīng)中，G表現(xiàn)的性質(zhì)為______________。(4)X與過量NaOH溶液反應(yīng)生成C的離子方程式為________________________________。(5)以C、B、D為原料可生產(chǎn)G，若使amolC完全轉(zhuǎn)化為G，理論上至少需要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能與鹽酸、氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成氣體，故X應(yīng)為弱酸的銨鹽。X與鹽酸反應(yīng)得到氣體A，A能與Na2O2反應(yīng)生成氣體D，則A為CO2，D為O2，X與NaOH溶液反應(yīng)得到的氣體C應(yīng)為NH3；加熱X生成的A與C的物質(zhì)的量之比為1∶1，且B為常見液體，可推知X為NH4HCO3，B為H2O。C(NH3)與D(O2)反應(yīng)生成的E為NO，E與O2反應(yīng)生成的F為NO2，F(xiàn)與H2O反應(yīng)得到的G能與Cu反應(yīng)生成NO、NO2，則G為HNO3。(1)由上述分析可知，X是NH4HCO3，F(xiàn)是NO2。(2)A→D為Na2O2與CO2的反應(yīng)：2Na2O2＋2CO2=2Na2CO3＋O2。(3)Cu與硝酸反應(yīng)生成硝酸銅與氮的氧化物，HNO3中一部分N的化合價(jià)不變，一部分降低，故硝酸表現(xiàn)酸性和氧化性。(4)NH4HCO3與過量NaOH溶液反應(yīng)生成NH3的離子方程式為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為原料可生產(chǎn)HNO3，使amolNH3完全轉(zhuǎn)化為HNO3，則amolNH3共失去8amol電子，根據(jù)得失電子守恒知，O2得到8amol電子，則氧氣的物質(zhì)的量為2amol。5.(2018·湖北荊州期末)如圖所示的物質(zhì)相互轉(zhuǎn)化關(guān)系中A為固體單質(zhì)，B溶液為淺綠色，I溶液為棕黃色，J為AgCl，已知鉀元素的焰色試驗(yàn)為紫色(透過藍(lán)色鈷玻璃)。請(qǐng)回答：(1)C的化學(xué)式為__________，F(xiàn)的化學(xué)式為_______________________________________。(2)B的化學(xué)式為________________，檢驗(yàn)B中陽離子的操作方法是_________________________________________________________________(填一種方法即可，用文字表述)。(3)寫出由G轉(zhuǎn)變成H的化學(xué)方程式：____________________________________。(4)寫出檢驗(yàn)I溶液中陽離子的離子方程式：______________________(寫出一個(gè)即可)；向I溶液中加入單質(zhì)Cu，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是________________________。答案(1)Cl2KCl(2)FeCl2取少量B溶液于試管中，向其中滴加硫氰化鉀溶液，無現(xiàn)象，再滴加幾滴新制氯水，溶液變?yōu)榧t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)由題給信息知B溶液為淺綠色，說明溶液中含F(xiàn)e2＋；由題給框圖可知白色沉淀G在空氣中轉(zhuǎn)化為紅褐色沉淀H，說明G是Fe(OH)2，H是Fe(OH)3；氫氧化鐵與鹽酸反應(yīng)生成的氯化鐵(I)溶液為棕黃色，F(xiàn)與硝酸銀反應(yīng)生成AgCl(J)和焰色試驗(yàn)呈紫色的物質(zhì)，推知該物質(zhì)為KNO3，F(xiàn)為KCl，則B為FeCl2；B溶液中通入足量氣