高三化學(xué)二輪復(fù)習(xí) 第1部分 專題3 元素及其化合物 突破點(diǎn)13 無機(jī)物之間的轉(zhuǎn)化及其推斷-人教高三化學(xué)試題

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1、突破點(diǎn)13 無機(jī)物之間的轉(zhuǎn)化及其推斷 提煉1 解答無機(jī)推斷題的一般方法 1.順推法 根據(jù)題設(shè)條件和轉(zhuǎn)化關(guān)系圖,從最初反應(yīng)物入手,利用給定反應(yīng)物的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)特點(diǎn),按照轉(zhuǎn)化關(guān)系圖從前往后的順序進(jìn)行推斷。 2.逆推法 有的推斷題,最初條件意義并不明確,但某一結(jié)果有較明確的含義,求解時,從這一結(jié)果入手,采用逆推模式,逆向逐層推理。 3.假想驗(yàn)證法 由題設(shè)條件和轉(zhuǎn)化關(guān)系圖找出題目的突破口,并對有關(guān)內(nèi)容建立假設(shè),再將假設(shè)結(jié)果代入題中驗(yàn)證分析。 提煉2 解答無機(jī)推斷題五步驟  一審:審清題意,從題干→問題→框圖迅速瀏覽一遍,盡量在框圖中把相關(guān)信息表示出來。 二找:找“題眼”即找到

2、解題的突破口?!邦}眼”主要有:物質(zhì)的特殊顏色、特征反應(yīng)現(xiàn)象、特殊反應(yīng)條件、特征轉(zhuǎn)化關(guān)系、特征數(shù)據(jù)等。 三析:從題眼出發(fā),聯(lián)系新信息及所學(xué)的舊知識,大膽猜測,順藤摸瓜,應(yīng)用正逆向思維、橫向縱向思維等多種思維方式進(jìn)行綜合分析、推理,初步得出結(jié)論。 四驗(yàn):驗(yàn)證確認(rèn),將結(jié)果放入原題檢驗(yàn),完全符合才算正確。 五答:按題目要求寫出答案。 提煉3 無機(jī)推斷的“題眼” 1.特殊結(jié)構(gòu) (1)分子為正四面體結(jié)構(gòu)的物質(zhì)有CH4、CCl4等;分子為三角錐形結(jié)構(gòu)的物質(zhì)有NH3;(2)不含金屬元素的離子化合物為銨鹽;(3)原子個數(shù)之比為1∶1的化合物可能為H2O2、Na2O2等。 2.常見物質(zhì)的狀態(tài) (1

3、)常溫下為液體的有:H2O、H2O2、溴;(2)常溫下為氣體的單質(zhì)有:H2、N2、O2、F2、Cl2。 3.常見物質(zhì)的特殊顏色 (見突破點(diǎn)12,核心提煉1)。 4.常見特征反應(yīng)現(xiàn)象 (1)焰色反應(yīng):鈉元素(黃色)、鉀元素(紫色,透過藍(lán)色鈷玻璃觀察);(2)使品紅溶液褪色的氣體:SO2(加熱后又恢復(fù)紅色)、Cl2(加熱后不恢復(fù)紅色);(3)Fe(OH)2在空氣中轉(zhuǎn)變?yōu)榧t褐色Fe(OH)3(由白色→灰綠→紅褐色);(4)在空氣中變?yōu)榧t棕色的氣體:NO;(5)氣體燃燒火焰呈蒼白色:H2在Cl2中燃燒;(6)在空氣中點(diǎn)燃火焰呈藍(lán)色:CO、H2、CH4;(7)使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍(lán):NH3;(

4、8)使?jié)駶櫟牡矸鄣饣浽嚰堊兯{(lán):Cl2、Br2、FeCl3、碘水等;(9)加強(qiáng)堿并加熱能放出使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍(lán)的氣體:原溶液中含銨鹽;(10)氨氣遇到揮發(fā)性酸生成白煙。 5.一些特殊條件 (1)反應(yīng)時用到催化劑的反應(yīng):實(shí)驗(yàn)室制氧氣、合成氨、氨的催化氧化等;(2)反應(yīng)條件是高溫的反應(yīng):鋁熱反應(yīng),煅燒石灰石的反應(yīng),鐵和水蒸氣的反應(yīng),C、H2還原金屬氧化物的反應(yīng)等;(3)反應(yīng)條件是電解的反應(yīng):電解飽和食鹽水、CuSO4溶液等。 6.特征數(shù)據(jù) 物質(zhì)轉(zhuǎn)化時相對分子質(zhì)量的變化、各元素含量、相對密度等數(shù)據(jù)都是解題的關(guān)鍵,如CO→CO2、NO→NO2、SO2→SO3,轉(zhuǎn)化后分子中都增加1個氧原子

5、,相對分子質(zhì)量變化均為16。 7.特征轉(zhuǎn)化 (1)連續(xù)轉(zhuǎn)化 ①NH3NONO2HNO3 ②H2S(S)SO2SO3H2SO4;③CCOCO2H2CO3;④NaNa2ONa2O2NaOH。 (2)三角轉(zhuǎn)化 8.與工業(yè)生產(chǎn)相關(guān)的重要反應(yīng) 工業(yè)制漂白粉 2Ca(OH)2+2Cl2===Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O 工業(yè)制純堿 NaCl+NH3+CO2+H2O===NaHCO3+NH4Cl、2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O 合成氨工業(yè) N2+3H22NH3 工業(yè)制鹽酸 H2+Cl22HCl 硫酸工業(yè) 4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2、

6、2SO2+O22SO3、SO3+H2O===H2SO4 硝酸工業(yè) 4NH3+5O24NO+6H2O、2NO+O2===2NO2、3NO2+H2O===2HNO3+NO 氯堿工業(yè) 2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑ 工業(yè)制玻璃 Na2CO3+SiO2Na2SiO3+CO2↑、CaCO3+SiO2CaSiO3+CO2↑ 高爐煉鐵 Fe2O3+3CO2Fe+3CO2 (2016·全國乙卷)短周期元素W、X、Y、Z的原子序數(shù)依次增加。m、p、r是由這些元素組成的二元化合物,n是元素Z的單質(zhì),通常為黃綠色氣體,q的水溶液具有漂白性,0.01 mol·L-1r溶液的pH

7、為2,s通常是難溶于水的混合物。上述物質(zhì)的轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示。下列說法正確的是(  ) A.原子半徑的大小WX>Y C.Y的氫化物常溫常壓下為液態(tài) D.X的最高價氧化物的水化物為強(qiáng)酸 C [n是元素Z的單質(zhì),通常為黃綠色氣體,則n為Cl2,Z為Cl元素。Cl2(n)與二元化合物p在光照條件下反應(yīng)生成r和s,0.01 mol·L-1r溶液的pH為2,s通常是難溶于水的混合物,則p為CH4,r為HCl,s為CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3和CCl4的混合物。二元化合物m與n反應(yīng)生成q和r,q的水溶液具有漂白性,其中n為Cl2,r為HCl,從而推知m為

8、H2O,q為HClO。結(jié)合四種短周期元素的原子序數(shù)關(guān)系及形成的二元化合物之間的轉(zhuǎn)化推知,W、X、Y、Z元素分別為H、C、O、Cl。 A項(xiàng)同周期主族元素的原子半徑,隨原子序數(shù)的遞增而逐漸減小,則原子半徑的大小關(guān)系為HCl,Cl>C,則元素的非金屬性強(qiáng)弱關(guān)系為O>Cl>C;C項(xiàng)Y(O)的氫化物有H2O、H2O2,常溫常壓下均為液態(tài);D項(xiàng)X(C)的最高價氧化物的水化物為H2CO3,是一種二元弱酸。] 熱點(diǎn)題型1 圖表轉(zhuǎn)化型推斷 1.下列物質(zhì)的制備與工業(yè)生產(chǎn)實(shí)際相符的是(  ) 【導(dǎo)學(xué)號:14942054】 A.N2NONO2

9、HNO3 B.飽和NaCl(aq)NaHCO3Na2CO3 C.濃鹽酸Cl2漂白粉 D.H2C===CH2CH3CH2OHCH3CHOCH3COOH B [N2放電生成NO的反應(yīng)能耗大,產(chǎn)率低,不能用于制備NO,A錯;B是侯氏制堿法的生產(chǎn)原理,正確;工業(yè)上不用濃鹽酸和MnO2共熱制氯氣,C錯;D項(xiàng),此流程在實(shí)驗(yàn)室中可行,但不符合工業(yè)生產(chǎn)原則,工業(yè)上由乙烯制乙酸的流程為:H2C===CH2CH3CHOCH3COOH,錯誤。] 2.(2016·南京二模)一定條件下,下列各組物質(zhì)能一步實(shí)現(xiàn)如圖所示轉(zhuǎn)化關(guān)系的是(  ) 選項(xiàng) X Y Z W A Al Al2O3 NaA

10、lO2 Al(OH)3 B Fe3O4 Fe FeCl2 FeCl3 C H2SO4 SO2 S SO3 D CH3CH2Br CH2===CH2 C2H5OH CH2BrCH2Br B [A項(xiàng),Al2O3不能直接轉(zhuǎn)化為Al(OH)3,錯誤;C項(xiàng),S不能直接轉(zhuǎn)化為SO3,錯誤;D項(xiàng),C2H5OH與CH2BrCH2Br不能直接相互轉(zhuǎn)化,錯誤。] 3.(2016·烏魯木齊質(zhì)檢)下列各選項(xiàng)中,不能利用置換反應(yīng)通過Y得到X的一組化合物是(  ) 選項(xiàng) 化合物   A B C D Y CO2 H2O Fe2O3 FeCl3 X MgO CO

11、 Al2O3 CuCl2 D [A項(xiàng),CO2與Mg反應(yīng)生成MgO,正確;B項(xiàng),C與H2O反應(yīng)生成CO,正確;C項(xiàng),鋁熱反應(yīng)生成Al2O3,正確;D項(xiàng),F(xiàn)eCl3與Cu反應(yīng)不屬于置換反應(yīng),錯誤。] 4.(名師押題)(2016·濟(jì)南調(diào)研)已知甲、乙、丙三種物質(zhì)均含有同種元素X,其轉(zhuǎn)化關(guān)系如下: 甲乙丙 下列說法錯誤的是(  ) A.若A為NaOH溶液,乙為白色沉淀,則X可能為短周期金屬元素 B.若A為硝酸,X為金屬元素,則甲與乙反應(yīng)可生成丙 C.若A為氧氣,丙在通常狀況下為紅棕色氣體,則甲可能為非金屬單質(zhì) D.若乙為NaHCO3,則甲或丙可能是CO2 B [A項(xiàng)正確,合理的甲

12、、A、乙、丙的組合譬如:氯化鋁、氫氧化鈉、氫氧化鋁、偏鋁酸鈉;B項(xiàng)錯誤,即便利用變價金屬鐵,也不滿足框圖所示的轉(zhuǎn)化關(guān)系;C項(xiàng)正確,合理的甲、乙、丙的組合譬如:氮?dú)?、一氧化氮、二氧化氮;D項(xiàng)正確,合理的甲、A、乙、丙的組合譬如:氫氧化鈉、二氧化碳、碳酸鈉、碳酸氫鈉,也可以是碳酸鈉、鹽酸、碳酸氫鈉、二氧化碳。] ABC轉(zhuǎn)化模式 1.A為N2、S、C、Na、NH3、H2S、CH4,D為O2。 2.A為Cl2,D為Fe,B為FeCl3,C為FeCl2。 3.A為Al3+,D為OH-,B為Al(OH)3,C為AlO。 4.A為AlO,D為H+,B為Al(OH)3,C為Al3+。 5.A為

13、P,D為Cl2,B為PCl3,C為PCl5。 6.A為O2,D為C,B為CO2,C為CO。 7.A為CO,D為H+,B為HCO,C為CO2。 8.A為SO,D為H+,B為HSO,C為SO2。 熱點(diǎn)題型2 框圖轉(zhuǎn)化型推斷 1.(2016·福建調(diào)研)均含有短周期元素W的X、Y、Z三種物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示。下列說法不正確的是(  ) A.W可能是非金屬元素 B.X可能是氧化物 C.Y、Z之間的轉(zhuǎn)化可能是氧化還原反應(yīng) D.Y和Z在溶液中反應(yīng)可能生成X C [W可能是非金屬元素,如X為NaHCO3,Y為CO2,Z為Na2CO3時,W為碳元素,A項(xiàng)正確;X可能是氧化物,如X為A

14、l2O3,Y為Al2(SO4)3,Z為NaAlO2,B項(xiàng)正確;Y、Z之間的相互轉(zhuǎn)化方式為加酸或加堿,不可能是氧化還原反應(yīng),C項(xiàng)錯誤;當(dāng)X為Al(OH)3時,Y為Al2(SO4)3,Z為NaAlO2,Y和Z在溶液中反應(yīng)可生成X,D項(xiàng)正確。] 2.已知A、B、C、D為氣體,E、F為固體,G是氯化鈣,它們之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系如下圖所示: (1)D的化學(xué)式是________________,E的化學(xué)式是________________。 (2)A和B反應(yīng)生成C的化學(xué)方程式是______________。 (3)E和F反應(yīng)生成D、H和G的化學(xué)方程式是________________________

15、。 [解析] 本題的突破口為“D(氣體)→E(固體)→D(氣體)”這一系列轉(zhuǎn)化過程,可聯(lián)想到中學(xué)化學(xué)中“氨氣→銨鹽→氨氣”這一轉(zhuǎn)化過程,據(jù)此可推測D為NH3,結(jié)合G為CaCl2,可知E為NH4Cl,F(xiàn)為Ca(OH)2。其余物質(zhì)可以逐一確定:A為H2(或Cl2),B為Cl2(或H2),C為HCl,H為H2O。 [答案] (1)NH3 NH4Cl (2)H2+Cl22HCl (3)2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O 3.(名師押題)(2016·長沙市長郡中學(xué)月考)下列框圖中的字母分別代表一種常見的物質(zhì)或其溶液,相互之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示(部分產(chǎn)物及反應(yīng)條件已略去)

16、。已知A、B為氣態(tài)單質(zhì),F(xiàn)是地殼中含量最多的金屬元素的單質(zhì),E、H、I為氧化物,E為黑色固體,I為紅棕色氣體,M為紅褐色沉淀。 請回答下列問題: (1)寫出F在元素周期表中的位置:__________________________。 (2)由J的飽和溶液可以制得膠體,其原理是_______(用化學(xué)方程式表示)。 (3)電解X溶液的離子方程式為_________________________________。 (4)D+E―→B的反應(yīng)中,被氧化與被還原的物質(zhì)的物質(zhì)的量之比是________。 (5)G+J―→M的離子方程式是__________________________

17、__。 (6)Y受熱分解的化學(xué)方程式是____________________________。 (7)G中離子濃度由大到小的順序?yàn)開_____________________________, 將G蒸干灼燒得到的物質(zhì)為_____________________________(填化學(xué)式)。 [解析] F是地殼中含量最多的金屬元素的單質(zhì),則F為Al;X電解生成A、B兩種氣態(tài)單質(zhì)和能與Al反應(yīng)的物質(zhì)C,可知X為飽和NaCl溶液,C為NaOH溶液,A、B為H2、Cl2中的一種,則D為HCl,D與黑色固體E反應(yīng)又生成B,可知E為MnO2,B為Cl2,故A為H2;G為NaAlO2溶液,M為紅褐

18、色沉淀Fe(OH)3,則J中含有Fe3+,應(yīng)為FeCl3溶液,故氧化物H為Fe2O3;I為紅棕色氣體,且為氧化物,則I為NO2,從而可知N為HNO3溶液,故Y為Fe(NO3)3。(1)Al在元素周期表中位于第3周期ⅢA族。(2)實(shí)驗(yàn)室制備Fe(OH)3膠體的方法:將飽和FeCl3溶液逐滴加入沸水中,加熱煮沸至液體呈紅褐色時停止加熱,反應(yīng)的化學(xué)方程式為FeCl3+3H2OFe(OH)3(膠體)+3HCl。 (3)電解飽和食鹽水生成NaOH、H2和Cl2。(4)MnO2+4HCl(濃)MnCl2+Cl2↑+2H2O,氧化劑為MnO2,HCl既表現(xiàn)還原性又表現(xiàn)酸性,各占一半,氧化劑被還原,還原劑被

19、氧化,故被氧化與被還原的物質(zhì)的物質(zhì)的量之比是2∶1。(5)Fe3+水解呈酸性,AlO水解呈堿性,兩者相互促進(jìn),完全水解生成Fe(OH)3和Al(OH)3沉淀:Fe3++3AlO+6H2O===Fe(OH)3↓+3Al(OH)3↓。 (6)Fe(NO3)3受熱分解生成Fe2O3、NO2,N的化合價降低,故必有一種元素的化合價升高,從化學(xué)式來看,只能是O,故產(chǎn)物中還有O2。根據(jù)化合價升降守恒和原子守恒可配平化學(xué)方程式。(7)NaAlO2溶液中AlO發(fā)生水解AlO+2H2OAl(OH)3↓+OH-,故溶液中離子濃度大小關(guān)系為c(Na+)>c(AlO)>c(OH-)>c(H+)。加熱NaAlO2

20、溶液時,水解平衡向右移動,c(OH-)逐漸增大,將會溶解Al(OH)3重新生成NaAlO2,故蒸干灼燒該溶液得到的固體仍然是NaAlO2。 [答案] (1)第3周期ⅢA族 (2)FeCl3+3H2O Fe(OH)3(膠體)+3HCl (3)2Cl-+2H2O2OH-+H2↑+Cl2↑ (4)2∶1 (5)Fe3++3AlO+6H2O===Fe(OH)3↓+3Al(OH)3↓ (6)4Fe(NO3)32Fe2O3+12NO2↑+3O2↑ (7)c(Na+)>c(AlO)>c(OH-)>c(H+) NaAlO2 框圖推斷的思路:(1)迅速瀏覽→整體掃描→產(chǎn)生印象→尋找“題眼”;(2)由點(diǎn)到面→隨機(jī)檢驗(yàn);(3)注意聯(lián)系→大膽假設(shè)→全面分析[順推法、逆推法或假想驗(yàn)證法]→驗(yàn)證確認(rèn)。解題的關(guān)鍵是要結(jié)合特征反應(yīng)、現(xiàn)象等信息快速確定物質(zhì)的化學(xué)式,以此找到“題眼”;再結(jié)合順推、逆推等方法,順藤摸瓜,逐一確定各物質(zhì)的化學(xué)式。

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