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

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11的化合物可能為H2O2、Na2O2等。2常見物質(zhì)的狀態(tài)(1)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；(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COCO2、NONO2、SO2SO3，轉(zhuǎn)化后分子中都增加1個氧原子，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NH3NONO2HNO3H2S(S)SO2SO3H2SO4；CCOCO2H2CO3；NaNa2ONa2O2NaOH。(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)22Cl2=Ca(ClO)2CaCl22H2O工業(yè)制純堿NaClNH3CO2H2O=NaHCO3NH4Cl、2NaHCO3Na2CO3CO2H2O合成氨工業(yè)N23H22NH3工業(yè)制鹽酸H2Cl22HCl硫酸工業(yè)4FeS211O22Fe2O38SO2、2SO2O22SO3、SO3H2O=H2SO4硝酸工業(yè)4NH35O24NO6H2O、2NOO2=2NO2、3NO2H2O=2HNO3NO氯堿工業(yè)2NaCl2H2O2NaOHH2Cl2工業(yè)制玻璃Na2CO3SiO2Na2SiO3CO2、CaCO3SiO2CaSiO3CO2高爐煉鐵Fe2O33CO2Fe3CO2(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 molL1r溶液的pH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W<X<YB元素的非金屬性Z>X>YCY的氫化物常溫常壓下為液態(tài)DX的最高價氧化物的水化物為強(qiáng)酸Cn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 molL1r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H<O<C；B項(xiàng)由ClO2、CCl4可以得出元素的非金屬性：O>Cl，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】AN2NONO2HNO3B飽和NaCl(aq)NaHCO3Na2CO3C濃鹽酸Cl2漂白粉DH2C=CH2CH3CH2OHCH3CHOCH3COOHBN2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)XYZWAAlAl2O3NaAlO2Al(OH)3BFe3O4FeFeCl2FeCl3CH2SO4SO2SSO3DCH3CH2BrCH2=CH2C2H5OHCH2BrCH2BrBA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ABCDYCO2H2OFe2O3FeCl3XMgOCOAl2O3CuCl2DA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CO2BA項(xiàng)正確，合理的甲、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1A為N2、S、C、Na、NH3、H2S、CH4，D為O2。2A為Cl2，D為Fe，B為FeCl3，C為FeCl2。3A為Al3，D為OH，B為Al(OH)3，C為AlO。4A為AlO，D為H，B為Al(OH)3，C為Al3。5A為P，D為Cl2，B為PCl3，C為PCl5。6A為O2，D為C，B為CO2，C為CO。7A為CO，D為H，B為HCO，C為CO2。8A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()AW可能是非金屬元素BX可能是氧化物CY、Z之間的轉(zhuǎn)化可能是氧化還原反應(yīng)DY和Z在溶液中反應(yīng)可能生成XCW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Al2O3，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_。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)NH3NH4Cl(2)H2Cl22HCl(3)2NH4ClCa(OH)2CaCl22NH32H2O3(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)。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)DEB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)GJM的離子方程式是_。(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A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FeCl33H2OFe(OH)3(膠體)3HCl。(3)電解飽和食鹽水生成NaOH、H2和Cl2。(4)MnO24HCl(濃)MnCl2Cl22H2O，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，還原劑被氧化，故被氧化與被還原的物質(zhì)的物質(zhì)的量之比是21。(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：Fe33AlO6H2O=Fe(OH)33Al(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AlO2H2OAl(OH)3OH，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A族(2)FeCl33H2OFe(OH)3(膠體)3HCl(3)2Cl2H2O2OHH2Cl2(4)21(5)Fe33AlO6H2O=Fe(OH)33Al(OH)3(6)4Fe(NO3)32Fe2O312NO23O2(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。