無機(jī)推斷題分析

二. 重點、難點：

掌握無機(jī)推斷題的解題思路和常見知識規(guī)律。

三. 知識分析 ：

無機(jī)推斷題集元素化合物知識、基本概念和基本理論知識為一體。具有考查知識面廣、綜合性強(qiáng)、思考容量大的特點。它不僅能考查元素及其化合物知識的掌握情況，更能考查學(xué)生分析、推理、綜合應(yīng)用知識的能力。所以，在高考復(fù)習(xí)中有必要作為一個專題來訓(xùn)練。本文就該題型的分析思路和解題方法作一總結(jié)，供大家參考。

（一）無機(jī)推斷題的分析思路

無機(jī)推斷題要求學(xué)生對中學(xué)應(yīng)掌握的元素化合物知識、理論知識融會貫通，能將知識橫向、縱向統(tǒng)攝整理，使之網(wǎng)絡(luò)化，能有序地貯存，正確的復(fù)述、再現(xiàn)和辨認(rèn)。雖然這類題目對思維能力要求較高，做起來感到難度較大，但解這類題目還是有章可循的。

分析步驟是：閱讀題目→挖掘信息→篩選信息→聯(lián)系已學(xué)知識→尋找突破口→推理判斷→得出結(jié)論

閱讀題目的過程，就是審題的過程。審題時要求反復(fù)推敲、認(rèn)真辨析，注意題目所給的限制性語句，能正確領(lǐng)會題目的意思，這一步是解題的基礎(chǔ)。挖掘信息就是尋找已知條件，把條件找準(zhǔn)找全。題目所給的條件有的很明顯，有的非常隱蔽，務(wù)必逐字逐句地深挖細(xì)找，才可能找出隱含條件。已知條件找出來以后，經(jīng)過與大腦中儲存的知識信息相比較，對信息、條件進(jìn)行加工、篩選，目的是找到解決問題的突破口，突破口是解題的關(guān)鍵。突破口可以是反應(yīng)條件、反應(yīng)現(xiàn)象，也可能是物質(zhì)的特殊性質(zhì)（物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)），找到突破口以后馬上聯(lián)系已學(xué)知識，進(jìn)行推斷，既可以正向推斷，又可以逆向推斷，然后得出結(jié)論。最后按正向順序檢驗一下，以確保答案的嚴(yán)密性，這是得分的保證。

（二）解題方法：

解無機(jī)推斷題的關(guān)鍵是找突破口，這是解無機(jī)推斷題的根本方法。根據(jù)“突破口”的類型不同，解題方法可分為如下幾種：

1. 特征現(xiàn)象

（1）火焰顏色

蒼白色：H₂在Cl₂中燃燒。

藍(lán)色：CO在空氣中燃燒。

淡藍(lán)色：H₂S、CH₄、H₂在空氣中燃燒。

焰色反應(yīng)：Na元素（黃色）、K元素（紫色）。

（2）有色溶液

（3）有色固體  

紅色：Cu、Cu₂O、Fe₂O₃

紅褐色：

綠色：、FeSO₄·7H₂O   

藍(lán)色：、CuSO₄·5H₂O

    黑色：CuO、FeO、Fe₃O₄, FeS、CuS、MnO₂、PbS、炭黑

    淺黃色：S、Na₂O₂、AgBr

    黃色：AgI、Ag₃PO₄

白色：、CaCO₃、BaSO₄、AgCl、BaSO₃

（4）有色氣體：

    黃綠色：Cl₂

紅棕色：NO₂ 、Br₂

（5）絮狀沉淀：（白色絮狀）、A1（OH）₃（白色絮狀）、（藍(lán)色絮狀）

2. 特殊性質(zhì)

（1）溶于水顯堿性的氣體只有NH₃。

    （2）在空氣中迅速由無色變?yōu)榧t棕色的氣體只有NO。

    （3）能與SO₂等氣體或其水溶液作用析出淺黃色固體的只有H₂S（包括與C1₂、O₂、NO₂等氧化性較強(qiáng)的氣體作用均有此現(xiàn)象）。

    （4）在一定條件下能漂白有色物質(zhì)的淡黃色固體只有Na₂O₂。   

    （5）在空氣中能自燃的固體物質(zhì)只有白磷。

    （6）遇SCN^—顯紅色的只有Fe³⁺。

    （7）常見的可溶于NaOH溶液的白色沉淀有Al（OH）₃和Zn（OH）₂，可溶于NaOH溶液的金屬氧化物有Al₂O₃和ZnO。

    （8）可溶于氫氟酸的酸性氧化物只有SiO₂。

    （9）能與鹽酸作用產(chǎn)生無色無味的氣體，且通入澄清石灰水中能產(chǎn)生白色沉淀的，只有含CO₃^2—或HCO₃^—的物質(zhì)。

    （10）能與鹽酸作用產(chǎn)生有刺激性氣味的無色氣體，且通入品紅溶液中能使之褪色，加熱又復(fù)原的只有含SO₃^2—或HSO₃^—的物質(zhì)。

（11）能與濃H₂SO₄、銅片共熱產(chǎn)生紅棕色氣體的晶體只有硝酸鹽。 

（12）通入CO₂能產(chǎn)生白色膠狀沉淀且不溶于任何酸的溶液中一定含有SiO₃^2－。

（13）需要控制在170℃才能生成的氣體只有C₂ H₄。

    （14）能與新制懸濁液混合加熱生成磚紅色沉淀的酸性物質(zhì)只有甲酸。

（15）不溶于水又不溶于稀鹽酸或稀硝酸的化合物有：BaSO₄（白色）、AgCl（白色）、CuS（黑色）、PbS（黑色）等。

    （16）有消毒、殺菌和漂白作用的物質(zhì)有：HClO、H₂O₂、Na₂O₂、O₃和SO₂等。

3. 特征反應(yīng)

（1）與堿反應(yīng)產(chǎn)生氣體

①

② 銨鹽：

（2）與酸反應(yīng)產(chǎn)生氣體

①

②

（3）Na₂S₂O₃與酸反應(yīng)既產(chǎn)生沉淀又產(chǎn)生氣體：   S₂O₃^2-+2H⁺=S↓+SO₂↑+H₂O

（4）與水反應(yīng)產(chǎn)生氣體

① 單質(zhì)

② 化合物

（5）強(qiáng)烈雙水解

（6）既能酸反應(yīng)，又能與堿反應(yīng)

① 單質(zhì)：Al

② 化合物：Al₂O₃、、弱酸弱堿鹽、弱酸的酸式鹽、氨基酸。

（7）與Na₂O₂反應(yīng)

（8）2FeCl₃+H₂S=2FeCl₂+S↓+2HCl

（9）電解

（10）鋁熱反應(yīng)：Al+金屬氧化物金屬+Al₂O₃

（11）Al³⁺AlO₂^－

（12）歸中反應(yīng)：2H₂S+SO₂=3S+2H₂O

4NH₃+6NO4N₂+6H₂O

（13）置換反應(yīng)：

① 金屬→金屬

② 金屬→非金屬

③ 非金屬→非金屬

④ 非金屬→金屬

（14）三角轉(zhuǎn)化：

（15）受熱分解產(chǎn)生2種或3種氣體的反應(yīng)：

① 銨鹽

② 硝酸鹽

（16）特征網(wǎng)絡(luò)：

①

<1>

<2>

<3>

<4>

② A—

A為弱酸的銨鹽：（NH₄）₂CO₃或NH₄HCO₃；（NH₄）₂S或NH₄HS；（NH₄）₂SO₃或NH₄HSO₃

③ 無機(jī)框圖中常用到催化劑的反應(yīng):

【典型例題】

[例1] 據(jù)下圖的轉(zhuǎn)化關(guān)系推斷A—F各物質(zhì)的化學(xué)式：

解析：通過反應(yīng)現(xiàn)象推斷。這種方法要求學(xué)生緊緊抓住反應(yīng)過程中產(chǎn)生的各種現(xiàn)象，如氣體的放出、沉淀的生成、顏色的變化等；現(xiàn)象越獨特，物質(zhì)越容易推斷。

本題突破口有（1）A→B的顏色變化（2）E→F的顏色變化。其中最明顯的是E在空氣中放置先由白變灰綠最后變成紅褐色沉淀，根據(jù)這個現(xiàn)象可以肯定E必為，F必為，然后逆推，結(jié)合A、B顏色進(jìn)行佐證。

答案：A為，B為，C為Fe，D為E為_，F為，本題得解。

[例2] 根據(jù)下列轉(zhuǎn)化關(guān)系推斷A—E各是何物？

解析：根據(jù)反應(yīng)條件推斷，這種方法要求學(xué)生熟練掌握中學(xué)階段所學(xué)的典型反應(yīng)及其反應(yīng)條件，題目所提供的反應(yīng)條件越特殊，判斷物質(zhì)越迅速，結(jié)果越準(zhǔn)確。

本題反應(yīng)條件不多，物質(zhì)之間轉(zhuǎn)化看似簡單，實際無任何線索，我們可以把光照這個反應(yīng)條件作為突破口。因為光照分解的物質(zhì)比較少。有，，HClO，結(jié)合A分解生成三種產(chǎn)物，可以大膽推測A為，然后正推各物質(zhì)，B、C、D、E分別為。

答案：見解析。

[例3] 化合物A有如下轉(zhuǎn)化關(guān)系，B、C為無色有刺激性氣味的氣體。

推斷：A、B、C、D、E、F、G各為何物（寫化學(xué)式）。

解析：根據(jù)物質(zhì)的特殊性質(zhì)推斷。有些物質(zhì)的性質(zhì)很特殊，如果抓住典型物質(zhì)的某些特殊的性質(zhì)：如顏色、狀態(tài)、溶解度、及特殊反應(yīng)等，先確定個別物質(zhì)的化學(xué)式，由此順藤摸瓜，題目迎刃而解。

本題突破口有（1）Na₂O₂的性質(zhì)，可與Na₂O₂反應(yīng)的氣體通常有CO₂、水蒸氣，結(jié)合B的無氣味可知B為CO₂，進(jìn)一步推A含有或。

（2）C為有刺激性無色氣體：是A與NaOH加熱產(chǎn)生的，C必為，則A中必有，所以應(yīng)為或。D為O₂、E為NO、F為NO₂、G為HNO₃。

答案：見解析。

[例4] 有A、B、C、D、E五種短周期元素，由它們組成的四種化合物W、X、Y、Z在通常情況下，W為氣態(tài)，X為液態(tài)，Y、Z為固態(tài)。已知：

（1）A、B、C、D、E元素的原子序數(shù)依次增大，且A、D同主族，C、E同主族，B、C同周期。

（2）W由A、B組成，X由A、C組成，Y由C、D組成；在W、X、Y三種分子中，兩種元素的原子個數(shù)比為1：1，Z由E、D組成，屬于離子化合物，且其中陽離子比陰離子少一個電子層。由上述條件推斷這四種化合物是什么？（寫化學(xué)式）

解析：根據(jù)所學(xué)理論知識推物質(zhì)。元素推斷題，同樣需要先找突破口。

本題的突破口是Z，Z是由E、D組成的離子化合物，且其中陽離子比陰離子少一個電子層，說明D、E兩元素處于同一周期，而E元素的原子序數(shù)最大，故E為第三周期非金屬元素，D則為第三周期金屬元素。又C與D組成化合物Y，C必為非金屬，因它與E同族，C必為第二周期元素，那么，A、B只能在第一周期或第二周期，A與D同族，所以A位于本周期左側(cè)。B與C同周期，B應(yīng)為第二周期元素，結(jié)合分子組成及狀態(tài)，可推知分子式分別為：、。

答案：見解析。

【模擬試題】

相對原子質(zhì)量：Al—27    Fe—56    Si—28    N—14    H—1     O—16

Ⅰ卷

1. 設(shè)N_A為阿伏加德羅常數(shù)，下列敘述中正確的是（    ）

A. 標(biāo)準(zhǔn)狀況下的22.4L辛烷完全燃燒，生成二氧化碳分子數(shù)為8N_A

    B. 18g水中含有的電子數(shù)為8N_A

    C. 46g二氧化氮和46g四氧化二氮含有的原子數(shù)均為3N_A

    D. 在1 L 2 mol/L的醋酸鈉溶液中含有的醋酸根離子數(shù)為2N_A

2. 下列離子方程式不正確的是（     ）

    A. 向Ca（HCO₃）₂溶液中滴入少量NaOH溶液：Ca²⁺+HCO₃^－+OH^－==CaCO₃↓+H₂O

    B. 等體積、等物質(zhì)的量濃度的Ba（OH）₂和NH₄HCO₃溶液混合：

       Ba²⁺+2OH^－+NH₄⁺+HCO₃^－==BaCO₃↓+NH₃·H₂O+H₂O

    C. 向Ca（ClO）₂溶液中通入過量CO₂：ClO^－+H₂O+CO₂==HCO₃^－+HClO

    D. 向100 mL 1mol·L^－1的FeBr₂溶液中通入22.4LCl₂（標(biāo)況下）

        2Fe²⁺+2Br^－+2Cl₂==2Fe³⁺+Br₂+4Cl^－

3. 最近，科學(xué)家用一種稱為“超酸”的化合物H（CB₁₁H₆Cl₆）和C₆₀反應(yīng)，使C₆₀獲得一個質(zhì)子，得到一種新型離子化合物[HC₆₀]⁺[CB₁₁H₆Cl₆]^－。該反應(yīng)看起來很陌生，但反應(yīng)類型上可以跟中學(xué)化學(xué)里某個熟悉的化學(xué)反應(yīng)相比擬。該化學(xué)反應(yīng)是（    ）

A. Zn+2HCl==ZnCl₂+H₂↑      

B. NH₃+HCl==NH₄Cl

C. NaOH+HCl==NaCl+H₂O     

D. H₂O+CH₃COOHH₃O⁺+CH₃COO^－

4. 有一不純的鋁樣品中含有硅和鐵兩種雜質(zhì)，現(xiàn)取兩份等質(zhì)量的樣品分別與足量的鹽酸、氫氧化鈉溶液反應(yīng)，充分反應(yīng)后生成等質(zhì)量的氣體．已知在常溫下，硅可與強(qiáng)堿溶液反應(yīng)生成硅酸鹽和氫氣．則此不純的鋁樣品中含鐵和硅的質(zhì)量之比為（    ）

A. 4∶1                   B. 2∶1    

C. 3∶1                 D. 1∶1

5. 始祖鳥烯（Pterodactyladiene），形狀宛如一只展翅飛翔的鳥，其鍵線式如下圖，其

中R₁、 R₂為烷烴基。則下列有關(guān)始祖鳥烯的說法中正確的是（　  ）

A. 始祖鳥烯與乙烯互為同系物

B. 若R₁=R₂= —CH₃，則其化學(xué)式為C₁₂H₁₆

C. 若R₁=R₂，一定條件下烯烴雙鍵碳原子上的氫也能取代，則始祖鳥烯環(huán)上的二氯代物有10種 

D. 始祖鳥烯既能使酸性高錳酸鉀褪色也能使溴水褪色，其褪色原理是一樣的

6. A是一種常見的單質(zhì)，B、C為中學(xué)常見的化合物，A、B、C均含有元素X。它們有

如下的轉(zhuǎn)化關(guān)系（部分產(chǎn)物及反應(yīng)條件已略去）：下列判斷正確的是（    ）

A. X元素可能為Al             

B. X元素一定為非金屬元素

C. 反應(yīng)①和②互為可逆反應(yīng)      

D. 反應(yīng)①、②不一定為氧化還原反應(yīng)

7. 將14 g鐵粉溶于1 L稀硝酸中恰好完全反應(yīng)，放出NO氣體后稱量所得溶液，發(fā)現(xiàn)溶液質(zhì)量增加8 g，則原溶液中硝酸的物質(zhì)的量濃度為（    ）

A. 1.0 mol·L^－1   

B. 0.8 mol·L^－1      

C. 0.6 mol·L^－1     

D. 0.4 mol·L^－1

Ⅱ卷

8. （共16分）A、B、D、E是周期表中前20號元素，它們的原子序數(shù)依次增大。EA₂與水反應(yīng)產(chǎn)生可燃性氣體和白色漿狀物，向該漿狀物中通入AB₂氣體可得另一白色不溶物。B、D同主族，D的陰離子與E的陽離子具有相同的核外電子排布。請回答：

（1）寫出元素符號：A            、B             。

（2）已知AD₂與AB₂的結(jié)構(gòu)相似，AD₂的結(jié)構(gòu)式為                            ，該分子是              （填“極性分子”或“非極性分子”）。

（3）鎂條在AB₂中燃燒的化學(xué)方程式為__________________。

（4）將D單質(zhì)放入濃HNO₃中加熱，生成紅棕色氣體和一種強(qiáng)酸，該反應(yīng)的離子方程式為                    　。

（5）A可形成二元弱酸H₂A₂O₄。0.1 molH₂A₂O₄與100 mL 2 mol/L的KOH溶液反應(yīng)后，溶液中的離子濃度由大到小的排列順序是               。

9. （共16分）我國第二代身份證采用的是具有綠色環(huán)境環(huán)保性能的PETG新材料，PETG新材料可以回收再利用，而且對周邊環(huán)境不構(gòu)成任何污染。PETG的結(jié)構(gòu)簡式如下：

    這種材料可采用如下圖所示的合成路線：

（1）

（2）基，該反應(yīng)為取代反應(yīng)。試回答下列問題：

（1）⑦的反應(yīng)類型是_____________________。

（2）寫出I的結(jié)構(gòu)簡式：____________________________。

（3）合成時應(yīng)控制的單體的物質(zhì)的量：_______：______：_____

（用m、n表示）。

（4）寫出反應(yīng)②的化學(xué)方程式：____________________________

（5）寫出同時符合下列兩項要求的E的所有同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式。

① 該同分異構(gòu)體的苯環(huán)上相鄰的三個碳原子上都連有取代基。

    ② 該同分異構(gòu)體在一定條件下能發(fā)生銀鏡反應(yīng)和水解反應(yīng)，遇到FeCl₃溶液顯紫色。

________________、______________、__________________。

10. （共18分）乙醛在催化劑存在的條件下，可以被空氣氧化成乙酸。依據(jù)此原理設(shè)計實驗制得并在試管C中收集到少量乙酸溶液（如下圖所示：試管A中裝有40％的乙醛水溶液、氧化銅粉末；試管C中裝有適量蒸餾水；燒杯B中裝有某液體）。已知在60°C～80°C時用雙連打氣球鼓入空氣即可發(fā)生乙醛的氧化反應(yīng)，連續(xù)鼓入十幾次反應(yīng)基本完全。有關(guān)物質(zhì)的沸點見下：

請回答下列問題：

（1）試管A內(nèi)在60°C～80°C時發(fā)生的主要反應(yīng)的化學(xué)方程式為（注明反應(yīng)條件）

_________________；

（2）如圖所示在實驗的不同階段，需要調(diào)整溫度計在試管A內(nèi)的位置，在實驗開始時溫度計水銀球的位置應(yīng)在_____________；當(dāng)試管A內(nèi)的主要反應(yīng)完成后溫度計水銀球的位置應(yīng)在________________，目的是_____________。

（3）燒杯B的作用是___________；燒杯B內(nèi)盛裝的液體可以是___________（寫出一種即可）；

（4）若想檢驗試管C中是否含有產(chǎn)物乙酸，請你在所提供的藥品中進(jìn)行選擇，設(shè)計一個簡便的實驗方案。

所提供的藥品有：pH試紙、紅色的石蕊試紙、白色的醋酸鉛試紙、碳酸氫鈉粉末。實驗儀器任選。

該方案為_____________________________。

11. （共16分）（1）肼（N₂H₄）又稱聯(lián)氨，是一種可燃性的液體，可用作火箭燃料。已知在101kPa時，32.0g N₂H₄在氧氣中完全燃燒生成氮氣，放出熱量624kJ（25℃時），N₂H₄完全燃燒反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是                        。

（1）將N₂H₄完全燃燒反應(yīng)設(shè)計為肼－空氣燃料電池，用石墨作電極電解500mL足量的飽和氯化鈉溶液，當(dāng)兩極共產(chǎn)生1.12L氣體時，溶液的pH為         ，則肼－空氣燃料電池理論上消耗的空氣          L（氣體體積在標(biāo)準(zhǔn)狀況下測定，假設(shè)空氣中氧氣體積分?jǐn)?shù)為20%）

（3）某種晶體的晶胞為立方體，結(jié)構(gòu)如下圖所示：通過觀察和計算，回答下列有關(guān)問題：

① 晶體中每個Mg²⁺周圍與它最鄰近的Mg²⁺圍成的空間構(gòu)型是           ，每個F^—周圍與它最鄰近的K^＋ 有     個。該晶體的化學(xué)式為                 

② 若將該晶體重新切割晶胞，使Mg²⁺置于晶胞的體心，K^＋ 置于晶胞的頂點，F^—應(yīng)占據(jù)立方體的          位置。

【試題答案】

1. C   2. D   3. B   4. A  5. C   6. B  7. B （6分×7= 42分）

8.（16分）

（1）C（2分）；O（2分）

[c （HC₂O₄ ）與c （H⁺ ）位置顛倒不扣分]

9.（16分）

（1）取代反應(yīng)（2分） 

（2）（2分）

    （3）       （3分）

（4）（3分）

（5）；；（每空2分，共6分）

10.（共18分）

（1）（答案合理均給分）（2分）

（2）試管A的反應(yīng)液中；略低于試管A的支管口處；收集含乙酸的餾分（每空2分，共6分）

（3）使試管A內(nèi)的反應(yīng)液均勻受熱發(fā)生反應(yīng)，使生成的乙酸變成蒸氣進(jìn)入試管C（4分）；乙二醇或甘油（只寫一個）（2分）

（4）方法一：將少量碳酸氫鈉粉未，放入一個潔凈的試管中，加入少量試管C中的液體，若有氣體產(chǎn)生，則說明試管C中含有產(chǎn)物乙酸；方法二：把一塊pH試紙放在表面皿（或玻璃片）上，用潔凈、干燥玻璃棒蘸取試管C內(nèi)的液體，點在pH試紙中部，試紙變色后，用標(biāo)準(zhǔn)比色卡比較來確定溶液的pH，進(jìn)而說明是否有乙酸生成。（答案合理均給分）（4分）

11. （共16分）

（1）N₂H₄（1）+O₂（g） N₂（g） +2H₂O（1）；△H＝－624kJ/mol  （4分）

（2）13；1.4 （每空2分，共4分）

    （3）① 正八面體；4；KMgF₃

② 面心 （每空2分，共8分）