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专题4硫、氮和可持续发展突破全国卷专题讲座(三)无机框图推断题的解题策略专题4硫、氮和可持续发展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：推断题――→审题明显条件隐含条件――→抓关键(突破口)结构特征反应特征现象特征其他特征――→推断结论―→验证解题“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－4(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，再变红褐色：Fe(OH)2――→放置于空气中Fe(OH)3；②白色沉淀迅速变棕褐色：AgOH→Ag2O。(3)在空气中变为红棕色：NO(无色)――→被氧气氧化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A――→XB――→XC①X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CO2NaOH――→CO2Na2CO3――→CO2NaHCO3③X为强酸，如HClNaAlO2――→HClAl(OH)3――→HClAlCl3Na2CO3――→HClNaHCO3――→HClCO2④X为强碱，如NaOHAlCl3――→NaOHAl(OH)3――→NaOHNaAlO2(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＋Fe2O3=====高温Al2O3＋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＋CO2=====点燃2MgO＋C。b．3Fe＋4H2O(g)=====高温Fe3O4＋4H2。③非金属单质置换金属单质a．H2＋CuO=====高温Cu＋H2O。b．C＋FeO=====高温Fe＋CO↑。④非金属单质置换非金属单质a．2F2＋2H2O===4HF＋O2。b．2C＋SiO2=====高温Si＋2CO↑。c．C＋H2O(g)=====高温CO＋H2。⑤同主族元素单质间的置换a．2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑。b．2C＋SiO2=====高温Si＋2CO↑。c．2H2S＋O2=====点燃2S↓＋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＋3H2催化剂高温、高压2NH3。(2)加热、催化剂条件①4NH3＋5O2=====催化剂△4NO＋6H2O。②2SO2＋O2催化剂△2SO3。(3)通电条件①2NaCl＋2H2O=====通电2NaOH＋H2↑＋Cl2↑。②2H2O=====通电2H2↑＋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。1．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．粗硅――→Cl2高温SiCl4――→H2高温SiB．Mg(OH)2――→盐酸MgCl2(aq)――→电解MgC．Fe2O3――→盐酸FeCl3(aq)――→蒸发无水FeCl3D．S――→O2点燃SO3――→H2OH2SO4解析：选A。A选项，可以实现相关转化，所以正确；B选项，电解氯化镁溶液不可能得到镁单质，所以错误；C选项，氯化铁能够发生水解反应，因此蒸发氯化铁溶液不可能得到无水氯化铁，所以错误；D选项，硫燃烧不能生成SO3，所以错误。2．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ASiO2Na2SiO3H2SiO3①Na2CO3熔融BNaClNaHCO3Na2CO3②加热CN2NO2HNO3③加热DCCOCO2④灼热炭粉解析：选C。A项，①SiO2＋Na2CO3=====高温Na2SiO3＋CO2↑，SiO2――→Na2CO3Na2SiO3HClNaOHH2SiO3――→△SiO2；B项，②2NaHCO3=====△Na2CO3＋CO2↑＋H2O，NaCl――→NH3，CO2NaHCO3△CO2Na2CO3――→HClNaCl；C项，N2不能直接与O2反应生成NO2；D项，④CO2＋C=====△2CO，C――→O2COO2CCO2――→MgC。3．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D是氯碱工业的主要产品之一，B有两性，则反应②的离子方程式是_____________________________________。(4)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)常见的两性物质是Al2O3和Al(OH)3，D、C分别为NaOH和NaAlO2，故B为Al(OH)3。(4)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)FeCl32Cl－＋2H2O=====通电2OH－＋Cl2↑＋H2↑(2)4NH3＋5O2=====催化剂△4NO＋6H2O(3)Al(OH)3＋OH－===AlO－2＋2H2O(4)2H2S＋SO2===3S↓＋2H2O2H2SO3＋O2===4H＋＋2SO2－4