无机框图推断题初探与应对策略.docx

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无机框图推断题初探与应对策略

无机框图推断题初探与应对策略

1．从高考化学试题考查内容和高考命题策略思考

1.1.无机框图推断题在高考中地位

本人对近年各省高考化学试题共十五套所考查的知识点进行了统计，共归纳高考化学常常关注的热点知识。

其中框图题重现率几乎为100%。

考试是一种文化知识的测试，高考的主要功能在筛选和选拔，高考试题最重要的是要有区分度。

“无机框图题”作为一种高考的题型，它有明显的学科特点，不仅考查学生对元素及其化合物主干知识掌握的情况，更能考查思维的敏捷性、发散性、严密性和分析推理综合应用元素化合物知识的能力，因而无机框图题是高考选拔人才，考察考生各方面能力的重要载体。

1.2.高考命题者命题策略

对每一年的高考无机框图题进行统计和研究，我们会发现无机框图题的主旋律是：

永恒的知识点，变化的框架结构。

每一年高考试题为了让学生满意、让老师满意、让社会满意，高考命题专家不会在高考试题命制过程中过于标新立异。

为了贯彻稳中求变的高考化学命题思想，高考命题专家喜欢以历年高考题为母题进行适当变化和再创造。

例如：

（1994全国32）下图中的每一方格表示有关的一种反应物或生成物,其中粗框表示初始反应物（反应时加入或生成的水,以及生成沉淀J时的其他产物均已略去）.

请填写下列空白:

（1）物质B是,F是，J是。

（2）反应①的离子方程式是。

（2000全国25）下图每一方框中的字母代表一种反应物或生成物：

　　物质A跟B反应生成物质E、F和G；物质C跟D反应生成物质Ⅰ，某温度下该反应起始和某时刻的反应混合物组成如右上表格所示。

请填写下列空白：

（1）物质H的分子式是_____________。

（2）反应①的化学方程式是_________________________________________________。

（3）反应②的化学方程式（须注明反应条件）是_________________________________。

（2003江苏22）根据下列反应框图填空，已知反应①是工业上生产化合物D的反应，反应⑤是实验室鉴定化合物E的反应。

（1）单质L是。

（2）化合物B是。

（3）图中除反应①以外，还有两个用于工业生产的反应，是和（填代号）。

它们的化学反应方程式分别是和。

我们对照1994年全国32题、2000全国25和2003江苏22，容易发现1994年命题者以电解饱和食盐水为切入点，不难推出B为氯气，然后命题者联系金属铁的性质构成了此考题。

2000年25题和2003江苏22同样以电解饱和食盐水为切入点，与1994年比，2000年把铁部分砍去，加上D和表格，而2003江苏22则把氯碱工业、工业制漂白粉和工业制熟石灰有机的联系起来，组成了难度不小的考题，充分体现了命题者以历年高考题为母题进行适当变化和再创造，力求稳中求变的策略。

2．三年高考无机框图题分析

2.1.考查形式：

综观近三年的高考无机框图题，常以物质类别以及无机物间的相互关系为依据推断出物质。

考题设计注重写化学用语，也有回答结构和周期表位置的问题，以及实验和计算等问题，化学用语主要是化学方程式和离子方程式的书写。

2.2.试题特点：

2.2.1．注重考查学生的识记能力

这一类框图题，主要考查学生的识记能力，掌握化学知识的程度。

题目设计直接，方框及方框间联系的条件等都直接给出，化学知识掌握较好的学生，一般都能直接进行回答。

如（2006全国理综Ⅱ28）以下一些氧化物和单质之间可发生如右图所示的反应：

其中，氧化物（Ⅰ）是红棕色固体、氧化物（Ⅱ）、（Ⅲ）、（Ⅳ）在反应条件下都是气体。

（1）氧化物（Ⅰ）的化学式（分子式）是。

氧化物（Ⅱ）的化学式（分子式）是。

（2）反应①的化学方程式是。

反应②的化学方程式是。

反应③的化学方程式是。

解析:

此题考查的知识均为课本基础知识，突破口显然是红棕色固体氧化物（Ⅰ）为Fe2O3，

氧化物（Ⅱ）显然为CO，而其它物质由框图易推导得出。

问题的设置也是常用的写出化学式和化学方程式。

答案：

⑴Fe2O3CO⑵①Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2

②CO＋H2OCO2＋H2③C＋H2OCO＋H2

2.2.2．注重考查学生的处理信息能力，综合考虑物质间的联系，分析和推断能力

这类命题中各方框之间的联系不能直接看出，信息量大，必须进行合理的推断，才能找出物质之间的关系，准确地将各方框串联起来，获得正确答案，难度较大。

如（2006江苏20）下图是部分短周期元素的单质及其化合物的转化关系图（有关反应的条件及生成的H2O已略去），已知：

（a）A、B、C、D是非金属单质，其中B、C、D在常温常压下是气体。

（b）反应①②是化工生产中的重要反应。

（c）化合物E是形成酸雨的污染物之一，化合物K是常用的氮肥。

（d）化合物L具有漂白性，可由Cl2与NaOH溶液反应而制得。

（e）化合物J由两种元素组成，其相对分子质量为32。

请按要求填空：

⑴反应③的化学方程式______________。

⑵C的结构式______________；H的化学式______________。

⑶L的溶液与化合物E反应的离子方程式______________。

⑷化合物J的化学式______________。

解析:

此题信息量大，但认真审题可从化合物E入手易得E为SO2，由K为常用的氮肥，易得H为（NH4）2SO3或NH4HSO3，则F为NH3。

又化合物L具有漂白性，可由Cl2与NaOH溶液反应而制得，则L为NaClO，结合J由两种元素组成，其相对分子质量为32，可得J为N2H4，再考虑整个框图物质间的联系，验证推断的合理性。

答案

2.2.3．注重考查学生挖掘隐含条件的能力，综合分析能力和对框图体现的关系的敏感性

这类考题中各方框之间的联系不能直接看出，信息量小，必须对框图包含的隐含条件进行合理的挖掘，要求考生对教材上的方程式及反应特点掌握的非常熟练，并要求学生一定的直觉判断能力，才能找出物质之间的关系，准确地将各方框串联起来，获得正确答案，难度非常大。

如（2003江苏22）根据下列反应框图填空，已知反应①是工业上生产化合物D的反应，反应⑤是实验室鉴定化合物E的反应。

（1）单质L是。

（2）化合物B是。

（3）图中除反应①以外，还有两个用于工业生产的反应，是和（填代号）。

它们的化学反应方程式分别是和。

解析:

此题明显信息太少，考生不知如何入手，但我们可从电解条件入手，加上对A和B生成L、M、H的直觉理解和对高考题的命题取向的把握，可得电解A和B可能为电解饱和食盐水，联系①反应是工业上生产化合物D的反应，易知C为CaCO3，再结合问题（3）提到的除反应①以外，还有两个用于工业生产的反应，且G与H反应产生3个物质，综合考虑反应④为制漂白粉的反应，纵观整个网络从而得证。

答案

（1）H2

（2）H2O（3）②，④

2NaCl＋2H2O

2NaOH＋H2↑＋Cl2↑

2Ca（OH）2＋2Cl2＝Ca（OCl）2＋CaCl2＋2H2O

从上述例题可看出江苏省高考无机推断题都有一定的难度，尽管试题难度不小，但试题中考查的知识点均为教材中所出现的典型物质的性质及重要的方程式。

因此在复习中应吃透教材，注重挖掘知识间的联系点和关联点，同时注重对典型题目的剖析与高考命题取向的研究，总结解题规律与技巧，从而各方面提高学生的审题、析题与解题能力。

3、无机框图题的应对策略及解题方法

3.1．夯实基础：

框图题重点考察元素及化合物知识，一般基于中学阶段常见物质与反应，故要熟练掌握一些代表性物质的基本性质：

如色、态、味、化学性质等。

同时框图题设计的问题通常围绕化学基本用语，周期表，物质结构等化学基本知识，因此注重基础是求解推断题的前提，避免出现推得出而写不出的现象。

3.2．抓住特性：

所谓抓物质特性，就是在中学化学知识范围内，根据某些物质特有的性质来判断其存在与否的一种方法。

抓物质特性是建立在广博的知识基础之上的，根据某些物质特有的性质进行大胆的假设、猜想，再结合所学知识，经过严密的逻辑思维，层层剥离即可求解。

值得一提的是，为了验证结论的正确性，须对结论进行严密的论证和检验，这样才能确保万无一失。

我们可以从以下几个典型特性入手：

3.2．1抓特殊现象：

例如，气体燃烧呈苍白色火焰的必为H2和Cl2；向一溶液中滴入碱液，先产生白色沉淀，进而变成灰绿色，最后变为红褐色沉淀，则该溶液中一定含Fe2+；遇空气迅速由无色变为红棕色的气体必为NO等等；使湿红石蕊试纸变蓝的气体为NH3等等。

3.2．2抓特征反应：

考例1已知：

①A、B、C、D四种物质均含元素X，有的还可能含有元素Y、Z。

元素X、Y、Z的原子序数依次递增。

②X在A、B、C、D中都不呈现它的最高化合价。

③室温下单质A与某种常见一元强碱溶液反应，可得到B和C。

④化合物D受热催化分解，可制得元素Y的单质。

（1）元素X是，Z是。

（2）写出③中反应的化学方程式：

。

（3）写出④中反应的化学方程式：

。

解析：

此题虽然不是框图推断，但考查了学生分析推理能力。

我们可以从A单质与某种常见一元强碱溶液反应，由此可推断A可能是Cl2；再由特征反应：

化合物D受热催化分解，可制得元素Y的单质，可知Y的单质为O2，D为KClO3。

根据X元素有多种价态且元素Y、X、Z的原子序数依次递增，可知Y为O，X为Cl，Z为K。

答案：

（1）Cl（氯），K（钾）

（2）2KOH+Cl2====KCl+KClO+H2O

（3）

小结：

平时要有意识的对一些特征反应进行总结

1．与碱反应的常见单质：

Al、Si、X2（Cl2、Br2、I2）、S。

2．两种化合物反应可生成一种金属单质的反应通常为：

CO与金属氧化物的反应。

3．一种分解生成三种物质的反应物通常为：

NaHCO3、NH4HCO3、（NH4）2CO3、KMnO4、HNO3。

4．

①

②

③

3.2．3抓特征数据：

考例2已知甲、乙、丙为常见单质，A、B、C、D、X、Y、Z为常见化合物，Y的相对分子质量比Z小16，乙与丙的相对分子质量相同，B的相对分子质量比D的小2，B与X的相对分子质量相同，各物质的转化关系如下图（反应条件已略去）

（1）丙和B的分子式分别为和。

（2）Y转化为Z的化学方程式。

（3）B与D反应的化学方程式。

解析：

甲、乙、丙为常见单质，且乙与丙的相对分子质量相同，Y的相对分子质量比Z小16，即Z比Y多一个氧原子。

再根据甲转为A，A转为B和乙转为C，C转为D都要与丙反应，应该能判断出这两个过程为两步氧化，初步推断丙为O2，乙为S，C为SO2，D为SO3，A、B均为氧化物。

又根据C与A反应生成Y，即与SO2与A反应生成Y，则A为碱性氧化物，可知甲为金属钠，A为Na2O，X为Na2S。

答案：

（1）O2，Na2O2

（2）2Na2SO3+O2====2Na2SO4

（3）2SO3+2Na2O2====2Na2SO4+O2

小结：

平时要记住一些特征数据，如式量差16通常为一个氧原子，式量为100的通常有CaCO3，KHCO3，Mg3N2等。

有10个电子的微粒常有CH4，NH3，H2O，HF，Ne，NH4+

H3O+，OH-，Na+，Mg2+，Al3+等。

除了以上特征外，我们还可以从寻找特征的反应条件，框图中高频出现的物质，特殊的化学式等作为入题口，进行推断。

3.3．化整为零：

考例3下图中

～

分别代表有关反应中的一种物质，请填写以下空白。

（1）①、③、④的化学式分别是______、______、______。

（2）⑧与⑨反应的化学方程式是______。

　　解析：

粗读题目，将整块网络图看在眼里，难免被11个数码搞得心慌意乱。

细读题目，要清醒地看到④、、⑥、⑦、②的重复出现。

把整块框图画分成Ⅰ→Ⅳ小块，如图所示：

　　第Ⅰ块中，Na2O2是个突破口，能与Na2O2反应的气体应该是CO2，由此估计②可能是CO2，④可能是O2。

由①加热得气体混合物，该气体混合物通过浓硫酸后，得到气体②，可认为①为碳酸铵或碳酸氢铵（中学学过的物质受热得到气体混合物的，当属这两种盐）。

第Ⅱ块中，气体混合物通过碱石灰后，CO2和H2O均被除去，③应为NH3，③与④在催化剂、高温条件下，生成⑥和

的反应为

=2NO2，由此可知⑥为NO，⑦为NO2，

为H2O。

⑦与

反应生成⑥和⑧，应该是3NO2+H2O=2HNO3+NO，由此可知⑧为HNO3。

第Ⅲ块中，⑧与⑨反应，生成⑦、②和

，只有⑨是未知的，HNO3与什么物质反应能生成NO2，CO2和H2O呢？

显然⑨应该是碳。

第Ⅳ块中，②与Mg条在点燃条件下反应生成⑨和⑩，可确定⑨为碳（发生的反应

　　当然，也可以按Ⅰ、Ⅳ、Ⅱ、Ⅲ块的顺序思考。

　　答案：

（1）①为NH4HCO3[或（NH4）2CO3]，③为NH3，④为O2

（2）C+4HNO3=2H2O+4NO2↑+CO2↑

小结：

本题使用了11种物质，用了11个序号，涉及9步反应（或操作），组成了元素化合物的框图题，考查四种主族元素的典型反应之间的相互关系及相关的化学用语。

此题还反映出考生在正确书写指定物的化学式方面的缺陷，由于“NH4+”与“NH3”不分、“NH3”与“NH3·H2O”不分，把本应该得到的分数丢失了。

由此我们得到启示，要走出元素化合物框图的误区，就要熟练掌握重要元素的单质及化合物的典型反应，正确书写反应的化学方程式、离子方程式，做到知识存储有序，便于迅速准确提取。

3．4．转变思维：

对某些框图题，可根据题给条件，采用“顺藤摸瓜”的思维方法，步步推断，从而直截了当，快速突破。

对某些框图题，可根据题给条件，采用逆向思维的方法，反向分析推断，从而打破常规，巧妙突破。

考例4下图中，B、D、E、F、G是氧化物，F、K是氢化物，C、H是日常生活中最常见的金属单质，J是气态非金属单质，O是白色沉淀且B、H、L、M、N、O中含有同种元素，I是基础化学工业的重要产品，其消费量是常被视为一个国家工业发达水平的一种标志（图中部分反应物和生成物没有列出）。

请按要求回答：

⑴ 写出L的化学式；

⑵ 写出：

反应③的离子方程式；

 反应④的化学方程式　　　　　　　　　　　　　　　　　　；

⑶ 反应②在工业生产上的用途是；

⑷ 反应①是分解反应，反应中生成的B、D、E、F的物质的量之比为1∶1∶1∶14，则反应①的化学方程式为。

解析：

此题信息量大，涉及知识点多，化学反应多，学生必须具备良好的分析推理能力，对元素及其化合物知识有完整的网络体系才能做出正确的判断。

其实根据“C、H是日常生活中最常的金属单质，B+C→H+G”即可推断此反应为铝热反应，再根据H是铁，B为Fe2O3逆推出N为Fe（OH）3，再结合J和H顺推L应为FeCl3，逆推出M为FeCl2，再由“O是白色沉淀，O→N→B”确定O为Fe（OH）2，K为HCl，再由“I是基础化学工业的重要产品，其消费量是常被视为一个国家工业发达水平的一种标志”确定I是硫酸。

由“F是氧化物又是氢化物”判定F为H2O，D为SO2，E为SO3，再根据B、D、E、F及物质的量关系逆推得A为FeSO4·7H2O，最后根据整体相互关系进行验证推理得出正确答案。

答案：

⑴FeCl3

⑵SO2＋Cl2＋2H2O＝4H＋＋SO42－＋2Cl－  4Fe（OH）2＋O2＋2H2O＝4Fe（OH）3

⑶  焊接钢轨（或冶炼钒、铬、锰等金属）

⑷  2（FeSO4·7H2O）

Fe2O3＋SO2↑＋SO3↑＋14H2O

3．5．相信自己：

对某些框图题，按照关系推出物质时，考生会发现某些物质书本上并未提及，是新物质，这时考生在确定其它转化并无毛病时，自己要相信自己的结论。

考例5下图中，A、C是工业上用途很广的两种重要化工原料，B为日常生活中常见的金属，H、G是正四面体结构的非极性分子，H是一种重要的能源，J是一种耐高温材料，K是由两种常见元素组成的化合物（图中部分反应物或生成物没有列出）。

请按要求回答：

⑴写出B的化学式_______________，G的电子式_________________。

⑵反应①的离子方程式为_______________________________________。

⑶反应②进行的条件是___________________，_____________________。

⑷反应③的化学方程式为________________________________________。

解析：

我们可从H、G是正四面体结构的非极性分子，H与Cl2反应得G考虑，知H是CH4，G是CCl4，A是HCl。

再利用“B为日常生活中常见的金属”和“J是一种耐高温材料”，且B能与A、C这两种常见化工原料反应得到同一物质E，且所生成的另一物质D和F能反应生成一种高温能分解的物质，可知B应是Al。

最后利用元素守恒推出K为Al4C3，考生这时对自己的推断可能不确定，但再验证其它物质并无不通之处，因此在考试时要保持一定的自信。

答案：

⑴Al⑵．Al3++3AlO2—+6H2O==4Al（OH）3↓

⑶光照，过量Cl2⑷Al4C3+12H2O==4Al（OH）3+3CH4↑

3．6．认真答题：

推出结果，不忘检验。

通过一系列思维活动推断出结果后，必须将结果放人原题检验，完全符合为正确，如有一处不符，说明有错误，则再思考。

在答题时必须注意：

答名称，还是答符号、化学式；

答离子方程式，还是化学方程式；

答现象，还是答结论；

答规律，还是答具体物质或具体内容。

展望2007年江苏省高考化学，命题仍将以氯、硫、氧、氮、碳、钠、铝、铁元素及化合物之间的转化为热点，给出信息不会太多和太明显，综合考查元素及其化合物的推断，还可能与无机化工常识、分子结构知识、能源、材料常识进行糅合，考查学生的思维品质。

近三年江苏省高考框图题的特点还体现在立足书本，还联系书本外的知识。

如2006年涉及N2H4，2005年涉及Al4C3，2004年涉及AgN3，体现高考的思想“源于课本，又高于课本”。

因此，教师在教学中，要特别注意对学生进行这方面能力的有效培养，关键是要明确每一步要达到的目的是什么？

结合这个目的在平时训练当中，把这个层次分清楚，到考试的时候就知道题目是怎么要求的，我们如何应答了。

4、课堂训练

练习1、如图所示

已知：

①甲、乙、丙、丁均为前三周期元素的单质。

②在一定条件下甲与丙，甲与丁都按物质的量之比1︰3反应，分别生成X和Y，在产物中元素甲呈负价。

③在一定条件下乙与丙和乙与丁都按物质的量之比1︰2反应，分别生成Z和W，在产物中元素乙呈负价。

请填空：

（1）甲是，乙是。

（2）甲与丙反应生成X的化学方程式是

（3）乙与丁反应生成W的化学方程式是

练习2、下图每一方框中的字母代表一种反应物或生成物：

产物J是含A金属元素的胶状白色沉淀，I为NaCl溶液，D是淡黄色固体单质。

试填写下列空白：

（1）L的化学式为：

_________________。

（2）F的化学式为：

______________。

（3）写出J受热分解反应的化学方程式：

______________________________。

（4）H和G之间反应的化学方程式为：

______________________________。

练习3、室温下，单质A，B，C分别为固体、黄绿色气体、无色气体，在合适反应条件下，它们可以按图2进行反应。

又知E溶液是无色的，请回答：

图2　反应流程

（1）A是、B是、C是（请填化学式）。

（2）反应①的化学方程式为：

。

（3）反应③的化学方程式为：

。

（4）反应④的化学方程式为：

。

练习4、提示：

某些金属氧化物跟熔融烧碱反应可生成盐。

根据以下化学反应框图填空：

（1）单质F是_____________________。

（2）写出由E生成G的离子反应方程式（或化学方程式）____________。

（3）溶液I中所含金属离于是_____________________。

（4）（4）由C生成E和F若改用浓酸，则不能选用的浓酸是（写分子式）__________。

练习5、下图中每一方框的字母代表一种反应物或生成物：

已知气态烃D（其密度在同温同压下是氢气

密度的13倍）跟物质F反应时产生明

亮而带浓烈黑烟的火焰。

请写出下列字母代

表的物质的化学式（分子式）：

A、

B、E.

练习6、下图中A—J分别代表相关反应中的一种物质，已知A分解得到相等物质的量的B、C、D，图中有部分生成物未写出。

请填写以下空白：

（1）B的电子式，D分子的空间构型。

（2）写出反应①、②的化学反应方程式：

①；

②。

（3）写出反应③的离子方程式：

。

练习7、A、B、D均为常见化合物，它们都由两种元素组成，C代表一类化合物；甲、乙、丙都是非金属单质。

在一定条件下它们有如下转化关系：

试回答：

（1）单质乙、丙分别为、。

（2）化合物A、B的电子式分别为、。

化合物D形成的晶体属于（填“原子晶体”、“分子晶体”或“离子晶体”）。

（3）单质甲和化合物C反应的化学方程式为。

（4）化合物的B和化合物D反应的化学方程式为。

练习8、已知：

D、E、F、K、L为气体，E能使澄清石灰水变浑浊，I是金属，1molA在反应①中转移的电子的物质的量为1mol。

B、H是常见的化肥，它们有如下图所示转化关系（部分反应中生成的水已略去）。

试回答下列问题：

（1）写出化学式；C__________D_____________H____________N____________

（2）写出反应方程式②___________________________③__________________④___________________________

（3）写出离子反应方程式I+M—N+K：

____________________________

练习9、已知FeSO3不溶于水但可溶于强酸。

下图表示一些常见无机物之间的转化关系：

（1）请写出下列物质的化学式：

C，H：

。

（2）E与F等体积混合溶于水生成X+Y的离子方程式为，

电解D溶液的离子方程式为。

练习10、A、B、C、D是中学化学中四种常见的非金属单质，在标准状况下，它们之中有三种呈气态，只有一种呈固态。

B的相对分子质量很小。

甲、乙、丙、X、Y五种物质都是化合物，这些化合物和A、B、C、D之间有如图所示关系：

且知以上物质的所有组成元素均为短周期元素。

根据以上事实，回答下列问题：

（1）化合物乙与氢氧化钠按物质的量之比1:

3恰好完全反应，则乙的化学式是。

（2）图中的化学反应共有个化合反应，个氧化还原反应。

（3）Y与甲反应生成乙和丙的化学方程式为：

。

练习11、A、B广泛存在于自然界中，是构成岩石的主要成分。

X、Y、Z都是无色可燃性气体。

它们在一定条件下能实现下图所示变化：

（1）如果Z是能使溴水褪色的有机化合物，则X为，Y为，Z（填写化学式）。

（2）写出反应①和②的离子方程式。

反应：

①

反应：

②

课堂练习参考答案：