无机推断题常见突破方法

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无机框图推断题具有综合性强，能力要求高的特点。该题型以元素化合物的特殊性质为突破口，以物质之间的转化关系为主要载体，可以将基本概念、基本理论、化学实验、简单化学计算等有机结合起来进行考查。在高三复习中抓好无机推断题，不仅能进一步加深对元素化合物的有关知识的认识，还能培养获取信息、整合信息、分析问题和解决问题的能力。

解决无机框图推断题的一般流程是：整体浏览、寻找突破 由点到面、广泛联系 大胆假设、验证确认 明确要求、规范解答 。解题的关键是仔细审题，依据物质的特征来寻找突破口，顺藤摸瓜，进而完成全部未知物的推断。常用的突破方法主要有以下几种。

■ 1. 依据物质的特性突破

常用的有：（1） 遇淀粉变蓝的是I2；（2） 能使铁、铝钝化的是冷的浓硫酸或浓硝酸；（3） 能与SiO2反应从而雕刻玻璃的是氢氟酸；（4） 能使品红溶液褪色，褪色后的溶液受热后恢复红色的是二氧化硫；（5） 遇SCN-溶液变红色的是Fe3+；（6） 在放电条件下与氧气化合生成NO的是氮气；（7） 能与水剧烈反应生成氧气的气体是F2；（8） 具有磁性的黑色固体是Fe3O4；（9） 自然界最硬的物质是金刚石；（10） 黄绿色气体是Cl2，红褐色沉淀是Fe（OH）3，能与水反应放出气体的淡黄色粉末是Na2O2。

■ 2. 依据物质的特殊用途突破

常用的有：（1） 可用作呼吸面具和潜水艇中的供氧剂的是Na2O2；（2） 可用于杀菌、消毒、漂白的物质主要有Cl2、ClO2、NaClO和漂白粉等；（3） 可用作半导体材料、太阳能电池的是晶体硅；（4） 可用于制造光导纤维的是SiO2；（5） 可用于治疗胃酸过多的物质是NaHCO3、Al（OH）3等；（6） 可用于制造发酵粉的是NaHCO3；（7） 可用作钡餐的是BaSO4；（8） 可用于焊接钢轨、冶炼难熔金属的是铝热剂；（9） 可用作感光材料的是AgBr；（10） 可用于腐蚀印刷电路板的是FeCl3溶液。

■ 3. 依据物质的工业制法突破

常用的有：（1） 用电解法冶炼的金属是钠、镁、铝等；（2） 用电解饱和食盐水法制得的是氯气、氢气和NaOH；（3） 在高温下，用焦炭还原二氧化硅制取的是粗硅；（4） 用一种气体在另一种气体中燃烧，再将产物溶于水的方法制取的是盐酸。

■ 4. 依据特殊现象突破

常用的有：（1） 燃烧时产生苍白色火焰的是氢气在氯气中燃烧；（2） 灼烧时火焰呈黄色的是含钠元素的物质；（3） 灼烧时火焰呈紫色（透过蓝色钴玻璃）的是含钾元素的物质；（4） 在空气中迅速由无色变红棕色的气体是NO；（5） 白色沉淀迅速变为灰绿色，最后变为红褐色的是Fe（OH）2转化为Fe（OH）3；（6） 使湿润的红色石蕊试纸变蓝色的气体是NH3；（7） 使澄清石灰水先变浑浊后变澄清的是CO2、SO2；（8） 加入NaOH溶液先产生白色沉淀后沉淀溶解的溶液中含有Al3+。

■ 5. 依据特殊反应条件突破

常用的有：（1） 条件是“放电”的反应：N2与O2化合生成NO。（2） 条件是“光照”的反应主要有：①次氯酸分解；②氢气与氯气化合（也可以是点燃）；③硝酸分解（受热也能分解）；④AgCl、AgBr、AgI分解；⑤甲烷与氯气发生取代反应等。（3）有催化剂的反应主要有：①实验室用KClO3制取氧气用MnO2作催化剂；②实验室用H2O2溶液制取氧气用MnO2作催化剂；③SO2氧化为SO3用V2O5作催化剂；④工业合成氨用铁作催化剂；⑤氨气的催化氧化用铂铑合金作催化剂。（4）条件是高温的反应主要有：①铝热反应；②SiO2与Na2CO3或CaCO3的反应；③水蒸气与铁或C或CO的反应；④SiO2与焦炭制取粗硅的反应；⑤CO还原氧化铁的反应；⑥CaCO3的分解反应。

■ 6. 依据特殊反应突破

常用的有：（1） 与水反应显碱性的气体只有NH3；（2） 同一种元素的气态氢化物和最高价氧化物对应的水化物能化合生成盐的元素是氮；（3） 能与NaOH溶液反应产生氢气的金属只有Al，非金属只有Si；（4） 在O2、N2、CO2等气体中均能燃烧的物质是Mg；（5） 既能与强酸反应又能与强碱反应的无机物主要有：Al、Al2O3、Al（OH）3、NaHCO3、（NH4）2CO3、NH4HCO3等；（6） 与水反应既有沉淀生成，又有气体放出的物质是：Al2S3、Mg3N2；（7） “三合一”型反应：①NH3+CO2+H2O■NH4HCO3，②4Fe（OH）2+O2+2H2O■4Fe（OH）3；（8） “一分三”型反应：① 2NaHCO3■Na2CO3+CO2+H2O，② NH4HCO3■NH3+CO2+H2O，③（NH4）2CO3■2NH3+CO2+H2O，④ 4HNO3■4NO2+O2+2H2O，⑤ 2KMnO4■K2MnO4+MnO2+O2。

■ 7. 依据元素或物质的特征数据突破

常用的有：（1） 在地壳中含量最多的元素是氧；（2） 在地壳中含量最多的金属元素是铝；（3） 组成化合物种类最多的元素是碳；（4） 相对分子质量最小的单质是氢气；（5） 日常生活中应用最广泛的金属是铁。

■ 8. 根据限定条件和解题经验突破

常用的有：（1） “常见金属”往往是铁或铝；（2） “常见气体单质”往往是H2、N2、O2、Cl2；（3） “常用的溶剂”往往是H2O；（4） “常温常压下为液态”的往往是H2O；（5） “能与过量HNO3反应”则意味着某元素有变价；（6） “与浓酸反应”的物质往往是铜、碳、MnO2等；（7） “电解”生成三种物质的往往为NaCl溶液或CuSO4溶液或AgNO3溶液，“电解”生成两种物质的往往是电解水型的溶液，生成的两种物质为氢气和氧气。

■ 例1 A～I分别表示中学化学中常见的一种物质，它们之间相互关系如图1所示（部分反应物、生成物没有列出），且已知G为主族元素的固态氧化物，A、B、C、D、E、F六种物质中均含同一种元素。

请填写下列空白：

（1） A、B、C、D、E、F六种物质中所含的同一种元素在周期表中的位置＿＿＿＿＿＿。

（2） 写出反应①、⑥的化学方程式和反应④的离子方程式。

反应①：_________________________；

反应⑥：_________________________；

反应④：_________________________。

（3） 从能量变化的角度看，①、②、③反应中，ΔH＜0的是__________（填序号）。

■ 解析 本题利用物质的特殊性质突破。G为主族元素的固态氧化物，能被电解生成两种产物，且G和产物I都能与NaOH溶液反应，则G为Al2O3。根据反应⑥可知，E、F为氢氧化物，且E能在空气中转化为F，结合反应⑤可推得E、F分别为Fe（OH）2和Fe（OH）3，再结合反应①、②可推得I为Al，A为Fe，B为Fe3O4，C为FeCl2，D为FeCl3。再根据题目要求，即可解答。

■ 答案 （1） 第四周期、第Ⅷ族

（2） 8Al＋3Fe3O4■4Al2O3＋9Fe

4Fe（OH）2＋O2＋2H2O■4Fe（OH）3

2Al＋2OH-＋2H2O■2AlO-2＋3H2

（3） ①、②

■ 例2 A、B、C、D、E、F六种物质的相互转化关系如图2所示（反应条件未标出），其中反应①是置换反应，B、C、F都是气态单质，且B为黄绿色；反应③中有水生成，反应②需要放电才能发生，A和D相遇有白烟生成。

（1） 反应③的化学方程式为_________。

（2） 反应①中每生成1 mol C，转移的电子数为___________。

（3） A与D的水溶液恰好完全反应时，其生成物的水溶液呈______性（填“酸”、“碱”或“中”）。

该水溶液中存在着如下关系，用粒子浓度符号填写：

① c（H+）＋_______＝c（OH-）+_______；

② c（H+）＝c（OH-）+_______。

（4） 元素X与组成B的元素同周期，X的单质既可与酸反应也可与碱反应，且都产生H2。

① 写出X的单质与强碱溶液反应的离子方程式_____________________________。

② X、空气、海水可以组成新型海水标志灯的电池。该电池以海水为电解质溶液，靠空气中的氧气使X不断氧化而源源不断地产生电流，只要把灯放入海水中，数分钟后就会发出耀眼的闪光，其能量比干电池高20～50倍，则该新型电池正极的电极反应式为_____________________________________。

■ 解析 本题利用特殊颜色、特殊反应条件和特殊反应现象突破。

（1） B、C、F都是气态单质，且B为黄绿色，即B为Cl2，反应②需要放电才能发生，即C为N2，F为O2，E为NO，A和D相遇有白烟生成，则A为NH3，D为HCl。

（2） 反应①中N的化合价由-3价升到0价，每生成1 mol N2，转移的电子数为3.612×1024或6NA。

（3） A与D的水溶液恰好完全反应时，其生成物的水溶液为氯化铵溶液呈酸性，由电荷守恒知c（H+）+c（NH+4）■c（OH-）+c（Cl-）；由质子守恒知，c（H+）■c（OH-）+c（NH3・H2O）。

（4） X为Al，与空气、海水组成原电池，正极为氧气参加反应，电极反应式为O2+2H2O+4e-■4OH-。

■ 答案 （1） 4NH3+5O2■4NO+6H2O

（2） 3.612×1024（或6NA）

（3） 酸 ① c（NH+4） c（Cl-）

② c（NH3H2O）

（4） ① 2Al+2OH-+2H2O■2AlO-2+3H2

② O2+2H2O+4e-■4OH-

■ 例3 如图3所示，反应I、反应Ⅱ和反应Ⅲ均是工业生产中常见的反应。其中A、B为化合物，C是温室气体之一，D和K均可用作干燥剂，H在常温下为液态化合物，J是一种具有漂白作用的盐，反应Ⅲ和E与G反应的原理相同。

（1） C与J的水溶液反应后生成的含氧酸的电子式是__________。

（2） E与G反应的离子方程式是______。

（3） J久置后，即便不接触水、空气，本身也逐渐分解生成K，并放出气体，该反应的化学方程式是____________________。

（4） 工业上测定反应Ⅲ产品的有效成分J的含量，先将一定量的产品的溶液加入过量的KI溶液和稀硫酸中，使之反应生成I2，然后用Na2S2O3标准溶液滴定I2，计算出结果。

① 用Na2S2O3标准溶液滴定I2时选用的指示剂是________________。

② 生成I2的反应的离子方程式是______________________。

（5） 已知：2Fe2++Br2■2Fe3++2Br-。若将0.1 mol E通入100 mL FeBr2溶液中，溶液中有三分之一的Br-被氧化成Br2，则此反应离子方程式是__________________，原FeBr2溶液的物质的量浓度为__________________。

■ 解析 本题利用物质的重要用途、工业制法和解题经验突破。根据“H在常温下为液态化合物”推测H为水；根据“J是一种具有漂白作用的盐”推测J是次氯酸盐；根据“C是温室气体之一”推测C是CO2；根据“反应Ⅲ是工业生产中常见的反应，且电解产物有三种”推断，反应Ⅲ是电解食盐水的反应；再根据其他条件可推得，A、B、C、D、E、F、G、H、K、M、J分别为：CaCO3、NaCl、CO2、CaO、Cl2、H2、NaOH、H2O、CaCl2、Ca（OH）2、Ca（ClO）2。

（1） C与J的水溶液反应后生成的含氧酸为HClO，其电子式为■。

（2） E与G反应的离子方程式是Cl2+2OH-■Cl-+ClO-+H2O。

（3） Ca（ClO）2分解生成CaCl2和气体，根据元素守恒可知该气体为O2，反应的化学方程式为Ca（ClO）2■CaCl2+O2。

（4） ①利用碘能使淀粉变蓝的特性可以指示滴定终点，达到滴定终点时，蓝色消失；②生成碘的离子方程式是ClO-+2I-+2H+■Cl-+I2+H2O。

（5） 还原性Fe2+>Br-，氯气先氧化Fe2+再氧化Br-，设FeBr2的物质的量浓度为x，则n（FeBr2）=0.1x mol，n（Fe2+）=0.1x mol，n（Br-）=0.2x mol，根据得失电子守恒可列出下式：0.1x mol+0.2x/3 mol=0.1 mol×2，解得x=1.2 mol/L，参加反应的Fe2+、Br-、Cl2的物质的量分别是0.12 mol、0.08 mol、0.1 mol，故反应的离子方程式为6Fe2++4Br-+5Cl2■6Fe3++2Br2+10Cl-。

■ 答案 （1） ■

（2） Cl2+2OH-■Cl-+ClO-+H2O

（3） Ca（ClO）2■CaCl2+O2

（4） ① 淀粉溶液 ② ClO-+2I-+2H+■Cl-+I2+H2O

（5） 6Fe2++4Br-+5Cl2■6Fe3++2Br2+10Cl-

1.2 mol/L