无机框架分析一.docx

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无机框架分析一

一、无机物预备知识

1、特殊的物理性质

（1）状态：

①液态

单质：

Hg、Br2

液态化合物：

H2O、H2O2、H2SO4、HNO3、CS2

②气态

单质：

H2、N2、O2、F2、Cl2

气态化合物：

CO、CO2、SO2、H2S、NO、NO2、NH3

（2）颜色：

①红色系列：

Fe2O3（红褐色）、Fe（OH）3（红褐色）、Cu2O（砖红色）、Cu（紫红色）、NO2（红棕色）、Br2（红棕色）、HgS（朱红色）、Br2的CCl4溶液（橙红色）、Fe[（SCN）]3（红色）、红磷

②黄色系列：

S（淡黄色）、Na2O2（淡黄色）、AgBr（浅黄色）、AgI（黄色）、Ag3PO4（黄色）、F2（浅黄绿色）、Cl2（黄绿色）、Br2水（浅黄色或橙色）、I2水（浅黄色或橙色）、

Fe3＋的溶液（浅黄色）、浓HNO3（黄色）稀硝酸（无色）、FeS2（黄色）[俗名：

愚人金]

③黑色系列：

Fe、C、MnO2、FeS、CuS、PbS、HgS、AgS、FeO、Fe3O4、CuO

④绿色系列：

Fe2＋的溶液（浅绿色）、FeSO4·7H2O（绿色）、Cu2（OH）2CO3（绿色）[2Cu+O2+CO2+H2O=Cu2（OH）2CO3]

⑤紫色系列：

KMnO4（紫黑色）、Fe[（C6H5O）6]3－（紫色）、I2（紫黑色）、I2的CCl4溶液（紫色）

⑥蓝色系列：

Cu2＋的溶液（浅蓝色）、CuSO4·5H2O（蓝色）

⑦白色系列：

Fe（OH）2、Al（OH）3、Mg（OH）2、BaCO3、BaSO4、AgCl、CaCO3、CaSO4、KClO3、KCl、NaHCO3、Na2CO3、CuSO4、H2SiO3等

（3）难溶物：

BaSO4、BaSO3、BaCO4、AgCl、Ag2SO4、Ag2CO3、Ag3PO4、PbCl2、H4SiO4、H2SiO3、Mg（OH）2、Fe（OH）2、Fe（OH）3、Cu（OH）2、Al（OH）3、CaCO3、PbSO4、PbS、CuS、FeS、Ag2S [Ca（OH）2、CaSO4、Ag2SO4微溶]

（4）挥发性物质：

①有纯态：

硝酸②只能存在于溶液中：

盐酸、氢硫酸、亚硫酸、碳酸、氨水

*（5）现用现配溶液：

FeCl2、H2S、Na2S、NaHS、H2SO3、Na2SO3、NaHSO3]、Cl2水、Br2水、I2水、Ag（NH3）2OH等

（6）ρ＞1的有机物：

CCl4、CS2、溴苯、硝基苯、奈TNT、CH3CH2Br等

*（7）常见有机物中除CCl4、CHCl3外均可燃

2、特殊的化学性质

（1）燃烧现象：

①H2在Cl2中燃烧——苍白色火焰、瓶口有白雾

②S在氧气中燃烧——蓝紫色火焰

③H2、CO、H2S、CH4、C2H5OH在空气中燃烧——淡蓝色火焰

④P在空气中燃烧——白烟

⑤Na在Cl2中燃烧——白烟

⑥P在Cl2中燃烧——白色烟雾[PCl3液PCl5固]

⑦Cu在Cl2中燃烧——棕黄色烟

⑧Fe在Cl2中燃烧——棕黄色烟

*CuCl2蓝绿色溶液  蓝色溶液

FeCl3淡黄色溶液淡黄色溶液

⑨焰色反应：

含Na元素的物质在酒精灯火焰上灼烧显黄色；含K元素的物质在酒精灯火焰上灼烧显紫色

（*透过蓝色钴玻璃观察）

（2）出现烟、雾的现象：

①空气中出现白雾：

HCl、HBr、HI、NH3、HNO3

②空气中出现白烟：

NH3与酸性气态物质（或挥发性酸如盐酸、硝酸）反应

（3）沉淀：

①Fe2＋遇OH－出现沉淀颜色变化为：

白色—灰绿色—红褐色

②Ag＋遇OH－出现沉淀颜色变化为：

白色—棕褐色—灰黑色—黑色

③Fe3＋遇OH－出现红褐色沉淀

④Cu2＋遇OH－出现蓝色沉淀

⑤不溶于HNO3的沉淀是：

BaSO4、AgCl、AgBr、AgI、H2SiO3、H4SiO4

⑥可溶于HNO3的沉淀是：

Ag2CO3、Ag3PO4

⑦可溶于NaOH溶液的白色沉淀是：

Al（OH）3、H2SiO3、H3SiO4、Al2O3

（4）气体：

①使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体：

NH3

②使湿润的红色石蕊试纸褪色的气体：

Cl2

③在空气中迅速变成红棕色的气体：

NO

④使品红溶液褪色加热又能复原的气体：

SO2*[Cl2褪色湖加热也不能复原]

⑤使酚酞试液先变红后褪色的气体：

Cl2

⑥可以燃烧的气体：

H2、CO、H2S、NH3、CH4

⑦不支持燃烧的气体：

CO2、N2（但两者支持Mg条燃烧）

（5）离子：

①与酸反应放出无色无味气体：

HCO3－、CO32－

②与酸反应放出刺激性气味气体：

SO32－、HSO3－

③与酸反应放出臭鸡蛋气味气体：

S2－、HS－

④加入浓H2SO4浓缩后与Cu片共热，有红棕色气体：

NO3－

⑤通入CO2后有不溶于酸的白色胶状物出现：

SiO32－；

有可以溶于酸的白色沉淀生成：

AlO2－

⑥与Ag＋生成不溶于HNO3的白色沉淀—Cl－；浅黄色沉淀—Br－；黄色沉淀—I－、PO43-

⑦加入硝酸酸化BaCl2的溶液有白色沉淀：

SO42－、SO32－、Ag＋

（6）特性反应：

①使淀粉变蓝：

I2

②使淀粉-KI试纸变蓝：

Cl2、Br2、NO2、O3、Fe3+、Cu2+

③遇SCN－显红色、遇C6H5OH显紫色：

Fe3＋

④在空气中可以自燃：

P4、SiH4

⑤使Br2水褪色：

含C＝C、C≡C物质、低级醛、苯酚、葡萄糖溶液、天然橡胶、Mg粉Al粉Fe粉Zn粉、SO2[]、H2S[]、NaOH、CaO、Na2O等

⑥使酸性KMnO4溶液褪色：

含C＝C、C≡C物质、苯的同系物、低级醛醇、葡萄糖、果糖、麦芽糖、Mg粉Al粉、SO2、H2S等

⑦与NaOH溶液反应有气体放出：

Al、Zn、Si

（7）既可以和酸反应又可以和碱反应的物质：

①某些单质：

Al、S、Si

②两性氧化物：

Al2O3、ZnO

③两性氢氧化物：

Al（OH）3、Zn（OH）2

④弱酸的铵盐[如CH3COONH4、（NH4）2CO3等]

⑤多元弱酸的酸式盐

⑥某些酸：

H2S、H2SO3（与氧化性酸反应）

⑦蛋白质、氨基酸

（8）常温下与水反应有气体生成的物质：

①F2、NO2 ②Na等活泼的金属单质③特殊的氧化物：

Na2O2、KO2

④氢化物：

NaH、CaH2（离子型氢化物）⑤碳化物：

CaC2

（9）既有沉淀又有气体的反应：

①Ba（OH）2与（NH4）2CO3、NH4HCO3、（NH4）2SO3、NH4HSO3、（NH4）3PO4等反应

②CaC2与H2O反应③Mg3N2与H2O反应④S2O32－与H＋反应：

S2O32－+2H＋=SO2↑+S↓+H2O

（10）先有沉淀后沉淀溶解：

①CO2或SO2通入澄清石灰水中②氨水滴入AgNO3溶液中

③向含有Al3＋盐溶液中滴加强碱溶液④向含有AlO2－盐溶液中滴加强酸溶液

⑤胶体中加入可与之反应的强电解质[如：

向Fe（OH）3胶体中滴加盐酸时：

先出现沉淀—胶体聚沉，后沉淀又溶解—酸碱中和：

H4SiO4胶体中滴加NaOH溶液：

亦为先聚沉后溶解]

（11）加热易分解的物质：

①HNO3及其盐   ②铵盐  ③KMnO4和某些钾盐   ④碳酸氢盐、难溶的碳酸盐 ⑤弱碱 ⑥难溶的卤化物⑦不稳定的酸、H2O2

（12）特殊的反应条件：

①使用催化剂：

合成氨（Fe）、SO2的生成（V2O5）、制氧气（MnO2）、氨的催化氧化（Pt）、大部分有机反应

②高温或煅烧：

高温Si与C反应；C与某些氧化物（CaO、CuO、H2O、SiO2、CO2）等反应；Fe与水蒸气反应；Al与Fe2O3、Fe3O4等金属氧化物反应[铝热反应]、制水泥、制玻璃；煅烧FeS2在O2中煅烧；煅烧CaCO3、BaCO3

微热

③水浴加热：

苯硝化、苯磺化、银镜反应、酯水解、糖类水解

④微热：

硝酸的制取（实验室：

NaNO3+H2SO4 == NaHSO4+HNO3↑）

⑤强热：

HCl的制取（提高原料H2SO4利用率）

⑥常温电解：

电解饱和食盐水；电解硫酸铜溶液；电解水

⑦高温电解：

Na、Mg、Al的制取

（13）温度计：

①置于水浴中：

苯硝化、甲苯硝化；②置于反应物中：

乙醇脱水、测物质溶解度；③水银球与蒸馏烧瓶支管口相平：

蒸馏

（14）条件不同，生成物则不同

1、2P＋3Cl22PCl3（Cl2不足）；2P＋5Cl22PCl5（Cl2充足）

2、2H2S＋3O22H2O＋2SO2（O2充足）；2H2S＋O22H2O＋2S（O2不充足）

3、4Na＋O22Na2O（O2不充足）       2Na＋O2Na2O2（O2充足）

4、Ca（OH）2＋CO2CaCO3↓＋H2O；Ca（OH）2＋2CO2（过量）==Ca（HCO3）2↓

5、2Cl2＋2Ca（OH）2==Ca（ClO）2＋CaCl2＋2H2O

  6Cl2＋6Ca（OH）2Ca（ClO3）2＋5CaCl2＋6H2O

6、C＋O2CO2（O2充足）；2C＋O22CO（O2不充足）

7、8HNO3（稀）＋3Cu==2NO↑＋2Cu（NO3）2＋4H2O

  4HNO3（浓）＋Cu==2NO2↑＋Cu（NO3）2＋2H2O

10、AlCl3＋3NaOH==Al（OH）3↓＋3NaCl；

AlCl3＋4NaOH（过量）==NaAlO2＋2H2O

11、NaAlO2＋4HCl（过量）==NaCl＋2H2O＋AlCl3

   NaAlO2＋HCl＋H2O==NaCl＋Al（OH）3↓

12、Fe＋6HNO3（热、浓）==Fe（NO3）3＋3NO2↑＋3H2O

   Fe＋HNO3（冷、浓）→（钝化）

13、Fe＋6HNO3（热、浓）→Fe（NO3）3＋3NO2↑＋3H2O

   Fe＋4HNO3（热、浓）→Fe（NO3）2＋2NO2↑＋2H2O

14、Fe＋4HNO3（稀）→Fe（NO3）3＋NO↑＋2H2O

   3Fe＋8HNO3（稀）→3Fe（NO3）3＋2NO↑＋4H2O

15、浓H2SO4、170℃

C2H5OH→   CH2=CH2↑＋H2O

16、浓H2SO4、140℃

   C2H5－OH＋HO－C2H5→C2H5－O－C2H5＋H2O

17、C2H5Cl＋NaOH→C2H5OH＋NaCl

　　C2H5Cl＋NaOHCH2＝CH2↑＋NaCl＋H2O

18、6FeBr2＋3Cl2（不足）==4FeBr3＋2FeCl3

   2FeBr2＋3Cl2（过量）==2Br2＋2FeCl3

（15）滴加顺序不同，现象不同

1、AgNO3与NH3·H2O：

   AgNO3向NH3·H2O中滴加——开始无白色沉淀，后产生白色沉淀

　　NH3·H2O向AgNO3中滴加——开始有白色沉淀，后白色沉淀消失

2、Ca（OH）2与H3PO4（多元弱酸与强碱反应均有此情况）：

   Ca（OH）2向H3PO4中滴加——开始无白色沉淀，后产生白色沉淀

   H3PO4向Ca（OH）2中滴加——开始有白色沉淀，后白色沉淀消失

3、NaOH与AlCl3：

   NaOH向AlCl3中滴加——开始有白色沉淀，后白色沉淀消失

   AlCl3向NaOH中滴加——开始无白色沉淀，后产生白色沉淀

4、HCl与NaAlO2：

   HCl向NaAlO2中滴加——开始有白色沉淀，后白色沉淀消失

   NaAlO2向HCl中滴加——开始无白色沉淀，后产生白色沉淀

5、Na2CO3与盐酸：

 Na2CO3向盐酸中滴加——开始有气泡，后不产生气泡盐酸向Na2CO3中滴加——开始无气泡，后产生气泡

（16）几个很有必要熟记的相等式量

Ar       CaCO3      Fe          CuO                 Ar  

20        100 KHCO3 56 CaO  80   SO3         Ca

HF       Mg3N2      KOH        Br             40   MgO

                                                       NaOH

N2       H2SO4      NH4NO3       SO2        CuSO4

28        98        44  CO2      64         160 Fe2O3            

CO      H3PO4      N2O          Cu           Br2     

1．常用相对分子质量

   Na2O2：

78      Na2CO3：

106     NaHCO3：

84     Na2SO4：

142     

BaSO4：

233     Al（OH）3：

78    C6H12O6：

180

2．常用换算

   5.6L——0.25mol     2.8L——0.125mol     15.68L——0.7mol

   20.16L——0.9mol    16.8L——0.75mol

3．常用反应

   Al3++4OH-=AlO2-+2H2O

   3AlO2-+Al3++6H2O=4Al（OH）3

   2CO2+2Na2O2=2Na2CO3+O2   △m=56g

   2H2O+2Na2O2=4NaOH+O2    △m=4g 

   AlO2-+CO2+2H2O=Al（OH）3↓+HCO3-

   2NaCl+MnO2+3H2SO4 →  2NaHSO4+MnSO4+Cl2↑+2H2O

4．特殊反应

   2F2+2H2O=4HF+O2

   Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2↑

   2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑

二、 中学化学常见气体单质：

H2、O2、N2、Cl2、（F2）

                  固体单质：

S、Na、Mg、Al、Fe、Cu

液体单质：

Br2

中学化学常见化合物：

NaCl、NaOH、Na2CO3、NaHCO3、FeCl2、FeCl3、H2SO4、

HCl、CaCO3、SO2、H2O、NO、NO2、HNO3

二、元素周期表的推断预备知识

1、粒子结构的特殊性

①2电子体：

He、H－、Li＋、Be2＋

②10电子体：

Ne、HF、H2O、NH3、CH4、NH4＋、H3O＋、NH2－、N3－、OH－、 O2－、F－、Na＋、Mg2＋、Al3＋

③18电子体：

Ar、HCl、H2S、PH3、SiH4、F2、P3－、S2－、HS－、Cl－、K＋、Ca2＋、

[（10-1）·2：

CH3—CH3、CH3OH、NH2—NH2、CH3—F]

④34电子体[（18-1）·2]：

PH2—PH2、SiH3—SiH3

⑤（10-1）+（18-1）=26电子体：

CH3—Cl、NH2—Cl、CH3—PH2、SiH3—F

⑥等电子体：

Na＋、NH4＋、OH－；F－、OH－、NH2－；Cl－、HS－；N2、CO、C2H2

2、元素原子结构的特殊性

①原子核中没有中子的原子：

H

②最外层只有1个电子的元素：

H、Li、Na

③最外层只有2个电子的元素：

He、Be、Mg

④最外层电子数等于次外层电子数的元素：

Be、Ar

⑤最外层电子数是次外层电子数2倍的元素—C；是次外层电子数3倍的元素—O；是次外层电子数4倍的的元素—Ne。

⑥电子层数与最外层电子数相等的元素：

H、Be、Al

⑦电子总数为最外层电子数2倍的元素：

Be

⑧次外层电子数是最外层电子数2倍的元素：

Li、Si

⑨内层电子数是最外层电子数2倍的元素：

Li、P

*⑩原子晶体：

石墨、金刚石、SiC、SiO2、晶体Si

3、周期表中特殊位置的的元素

①族序数等于周期数的元素：

H、Be、Al

②族序数等于周期数2倍的元素：

C、S

③族序数等于周期数倍的元素：

O

④周期数是族序数2倍的元素：

Li、Ca

⑤周期数是族序数倍的元素：

Na

⑥最高正价与最低负价代数和为0的短周期元素：

C

⑦最高正价是最低负价的绝对值3倍的短周期元素：

S

⑧除H外，原子半径最小的元素是：

F

⑨短周期中离子半径最大的元素：

P

⑩半径最小原子——H ；半径最小离子——H+

4、常见元素及其化合物的性质

①形成化合物最多、单质是自然界中硬度最大、气态氢化物中氢的质量分数最大、最难形成离子的元素—C

②空气中含量最多、气态氢化物的水溶液是碱性、气态氢化物与最高价氧化物的水化物发生非氧化还原反应—N[空气中含N2体积78%、质量75%]

③地壳中含量最多、气态氢化物沸点最高（通常状况下为液态）的元素——O[地壳中含量居二位的为Si]

④单质最轻的元素—H；最轻的金属元素—Li；单质常温下可以和水反应放出气体的元素—Li、Na、F

⑤最活泼的非金属、没有正价、无含氧酸、氢化物最稳定（可以腐蚀玻璃）、阴离子还原性最弱的元素—F

⑥地壳中含量最多的金属元素、最高价氧化物及其水化物即能和强酸反应又能和强碱反应—Al

⑦气态氢化物和最高价氧化物的水化物发生氧化还原反应、气体氢化物与氧化物在常温下可以生成它的单质的元素—S

⑧有同素异形体的元素—C、O、P、S

三、典型化学反应

1、反应物为一种

①A→B     ②A→B+C③A→B+C+D

2、反应物为二种

①    A+B→C②A+B→C+D③A+B→C+D+E

3、反应物为三种

①    A+B+C→D②A+B+C→D+E③A+B+C→其它

4、反应物为四种

四、无机物框架推断题答题思路

1、遇到无机物推断框架图的时候，首先先寻找“题眼”。

这些“题眼”是解答题目的关键性线索。

找到“题眼”后，要确定这道题目是考察哪条知识主线（一般说来，无机推断的知识主线主要有：

“置换反应”、“氨催化氧化——硝酸的性质”线、“硫酸工业——硫酸性质”线、“铝热反应——铝三角——铁三角”线、“水煤气——金属的冶炼”线、“电解食盐水——漂白粉”线）。

接着，开始进行假想，根据题目的信息猜测（也可以根据后面的问题入手）特别是各个主线的转化关系一定要了如指掌。

最后，整张框图推出来以后，还要验证一番。

2、元素周期表的推断，主要考察各种元素的性质。

对此，不用死记各个元素的性质，只要记得每个元素的原子和离子的核外电子排布，在自己推出符合题设的粒子（高频考察：

H、C、N、O、Na、Mg、Al、Fe、S、Cl）。

*在通常状况下为气态的烃，其碳原子数均小于或等于4（5C仅为新戊烷），而烃的衍生物中只有CH3Cl、CH2＝CHCl、HCHO在通常情况下是气态。

典型无机物小结

有关水的反应小结

水在氧化还原反应中的作用

水作氧化剂:

   水与钠、其它碱金属、镁、等金属在一定温度下反应生成氢气和相应碱

   水与铁在高温下反应生成氢气和铁的氧化物（四氧化三铁）

    水与碳在高温下反应生成“水煤气”。

       铝与强碱溶液反应

       *硅与强碱溶液反应

水作还原剂：

   水与单质氟反应

水电解

水既不作氧化剂也不作还原剂：

   水与氯气反应生成次氯酸和盐酸

   水与过氧化钠反应生成氢氧化钠和氧气

   水与二氧化氮反应生成硝酸和一氧化氮  

二。

水参与的非氧化还原反应：

l     水合、水化：

    水与二氧化硫、三氧化硫、二氧化碳、五氧化二磷等酸性氧化物化合成酸。

（能  与二氧化硅化合吗？

） 

    水与氧化钠、氧化钙等碱性氧化物化合成碱。

（氧化铝、氧化铁等与水化合吗？

）

    氨的水合

    无水硫酸铜水合 （变色，可检验液态有机物中是否含水）

（喀斯特地貌的形成，氨碱法制纯碱等与上述CO2水合，NH3水合有关；浓硫酸吸水，用硝酸镁吸水浓缩稀硝酸等也与相关物质的水合有关；工业酒精用生石灰吸水以制无水酒精）   

    乙烯水化成乙醇

   *乙炔水化制乙醛

l     水解:

    乙酸乙酯水解

        油脂水解（酸性水解或皂化反应）

        水与电石反应制乙炔

名称中带“水”的物质

（一）与氢的同位素或氧的价态有关的“水”。

 蒸馏水—H2O        重水—D2O    超重水—T2O   双氧水—H2O2

（二）水溶液

氨水—（含分子：

NH3，H2O，NH3·H2O，含离子：

NH4+，OH-，H+）

氯水—（含分子：

Cl2，H2O，HClO，含离子：

H+，Cl-，ClO-，OH-）

卤水—常指海水晒盐后的母液或粗盐潮解所得溶液，含NaCl、MgCl2、NaBr等

王水—浓硝酸和浓盐酸的混合物（1：

3）

硬水—含有校多Ca2+，Mg2+的水

软水—不含或只含少量Ca2+、Mg2+的水

生理盐水—0.9%的NaCl溶液

水玻璃—Na2SiO3溶液

（三）其它

水银--Hg  

水晶--SiO2   

水泥—2CaO·SiO2、3CaO·SiO2、3CaO·Al2O3

铁水—一般指熔融的生铁，含Fe、C、Mn、Si、P等

水煤气—CO、H2的混合气

生成氧气的反应小结

（1）氯酸钾热分解（二氧化锰催化）

（2）高锰酸钾热分解

*（3）过氧化氢分解（二氧化锰催化）

（4）电解水

（5）氧化汞热分解

（6）浓硝酸分解

（7）次氯酸分解（光）

（8）氟与水置换反应

（9）过氧化钠与水反应

（10）过氧化钠与二氧化碳反应

*（11）光合作用           以上1~3适合实验室制取氧气，但一般所谓“实验室制取氧气”是指1、2两种方法。

工业用氧气主要来自分离液态空气。

生成氢气反应小结

（1）锌、镁、铁等金属与非氧化性酸反应

（2）铝与氢氧化钠溶液反应

*（3）硅与氢氧化钠溶液反应

（4）钠、镁、铁等金属在一定的温度下与水反应

（5）钠（钾、镁、铝）与醇类反应

*（6）苯酚与钠反应

（7）焦碳与水高温反应

*（8）一氧化碳与水催化反应

（9）碘化氢热分解

（10）硫化氢热分解

（11）电解水

（12）甲烷高温分解

其中

（1）、

（2）适用于实验室等少量氢气的制取；（7）、（8）、（12）可用于工业制氢；（11）可能是未来清洁能源的来源。

燃烧及火焰的颜色

（一）燃烧的一般条件

 1.温度达到该可燃物的着火点

 2.有强氧化剂如氧气、氯气、高锰酸钾等存在

 3.（爆炸物一般自身具备氧化性条件,如硝化甘油、三硝基甲苯、火药等，只要达到温度条件，可以在封闭状态下急速燃烧而爆炸）

（二）镁在哪些气体中可以燃烧？

1镁在空气或氧气中燃烧

1．镁在氯气中燃烧

2．镁在氮气中燃烧

3．镁在二氧化碳中燃烧

（三）火焰的颜色及生成物表现的现象

l        氢气在空气中燃烧—-淡蓝色火焰

l        氢气在氯气中燃烧---苍白色火焰，瓶口有白雾。

l        甲烷在空气中燃烧---淡蓝色火焰

l