策略16无机合成与推断题的解题方法与技巧.docx

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策略16无机合成与推断题的解题方法与技巧

策略16　无机合成与推断题的解题方法与技巧

金点子：

合成与推断既相互联系，又有所区别。

本专题主要讨论元素化合物的某些知识规律，应用在合成与综合推断时的思维方法。

而从高考试题中的重点来看，又主要是无机的推断。

此类试题由于可全面考查无机化学知识的内在联系，及其分析问题的方法和解决问题的能力，而成为优秀的传统题型。

无机合成主要有常见无机物的合成和新型无机物的合成两大类。

无机物质推断主要分为限定范围推断（给出实验现象或特定组合元素及必要数据）和不定范围推断（只给出物质类别或状态及转化框图）两大类。

其特点及解题思路分别为：

（1）限定范围推断

主要适用于气体或离子的推断。

解题时要注意：

（1）题目中所限定的条件，如转化关系、反应条件、物质状态、特定数据等。

（2）紧扣现象，抓住物质的特性确定突破口。

（2）不定范围推断

常用单质及化合物的框图推断，解题的关键是：

先从题给框图关系中找出特殊现象，再从题给信息为“切入点”正向，或逆向层层分析推理，得出结论，也可先猜想并提出假设，然后归纳推敲、筛选、验证、得出合理的假设范围，最后得出正确结论。

经典题：

例题1：

（1991年三南高考）在下列各式所表示的生成最终产物的方法中,　正确的是（）

方法：

利用物质性质逐项分析。

捷径：

分析得：

A项中使用NaCl溶液制HCl错，应改用NaCl固体。

C项中所加硫酸应为浓硫酸。

D项析出的物质应为胆矾，不是无水物。

只有B选项正确。

总结：

此题为中学化学中的常见物质的制取，在解题时，要注意条件与产物。

例题2：

（1995年上海高考）今有A、B、C、D四种短周期元素，它们的核电荷数依次增大，A与C、B与D分别是同族元素，B、D两元素的质子数之和是A、C两元素质子数之和的两倍，这四种元素中有一种元素的单质易溶解于CS2溶剂中，则四种元素是：

ABCD写出两种均含四种元素的化合物相互反应放出气体的化学方程式：

。

方法：

通过题设规律寻找。

捷径：

由题意可知A、B、C、D在周期表中的位置可能为：

（1）

（2）一周期A

二周期AB二周期B

三周期CD三周期CD

设A元素的质子数为x，B元素的质子数为y，

若为

（1），由题意知：

2（2x+8）=2y+8，得x=（y—4）/2，又4﹤y﹤10，x、y为正整数，则有以下情况：

x=1，y=6，A为H，不在第二周期，不合理；x=2，y=8，A为He，也不合理。

若为

（2），则A为H，C为Na，由题意（1+11）×2=2y+8，y=8为氧，D为S，得解A：

H、B：

O、C：

Na、D：

S。

两种均含四种元素的化合物相互反应放出气体的化学方程式为：

NaHSO3+NaHSO4Na2SO4+H2O+SO2↑。

总结：

此题也可从“有一种元素的单质易溶解于CS2溶剂中”为突破囗寻找元素。

例题3：

（1995年全国高考）A、B、C是在中学化学中常见的三种化合物,它们各由两种元素组成,甲、乙是两种单质.这些化合物和单质之间存在如下的关系：

据此判断：

（1）在A、B、C这三种化合物中,必定含有乙元素的是.（用A、B、C字母填写）

（2）单质乙必定是（填"金属"或"非金属"）,其理由是.

（3）单质乙的分子式可能是,则化合物B的分子式是.

方法：

通过反应规律判断。

捷径：

（1）题图可转化为如下三个反应：

①甲+乙→A②甲+B→A+C③A+B→乙+C。

由①知A一定含乙元素，再由②可知：

甲为单质，A中含乙元素，所以B中一定含乙元素，可得出必定含有乙元素的是A,B。

（2）再由③看出一定是氧化还原反应，而乙单质为0价。

故乙元素在A、B中必有一种为负价而另一种为正价，所以得出乙是非金属的答案。

（3）由反应③的分析可知符合的元素可能为S，N等，然后代入。

即可得最佳答案是乙为S，B为H2S。

或乙为N2，B为NH3。

总结：

本题将化合价的概念与具体的化学反应相结合，考查学生的分析、推理、正向思维和逆向思维、抽象思维和具体运用诸种思维能力。

尽管在当年考试、难度为0.37，但仍不失为高考化学试题的发展方向。

例题4：

（1996年全国高考）A、B、C和D分别是NaNO3、NaOH、HNO3和Ba（NO3）2四种溶液中的一种。

现利用另一种溶液X,用如下图所示的方法,即可将它们一一确定。

试确定A、B、C、D、X各代表何种溶液.

A:

B:

C:

D:

X:

方法：

根据所给物质，通过实验现象试探分析。

捷径：

X与四种物质中的两种物质反应后生成白色沉淀。

这两种物质一定不是NaNO3和HNO3，因为在中学范围内NaNO3不与任何物质反应产生白色沉淀，而HNO3只能与Na2SiO3等物质反应，有白色沉淀生成，但这种可能性极小。

所以初步确定A、C为NaOH和Ba（NO3）2，B、D是NaNO3与HNO3。

再从后面的条件中看到加B后沉淀不溶解，则B为NaNO3，D为HNO3。

加入HNO3后沉淀不溶解应是BaSO4，所以C是Ba（NO3）2，X是硫酸盐，A是NaOH。

与过量A能生成白色沉淀是Mg2+，且Mg（OH）2溶于HNO3。

所以X是MgSO4。

以此其结果为：

A――NaOH，B――NaNO3，C――Ba（NO3）2，D――HNO3，X――MgSO4。

总结：

推断物质的试题大多数因为题目复杂而不能轻松判断，此时应该通过阅读试题，作出一个大概的判断，即先假设某物质是什么，然后依次小心验证，在验证过程中及时修正自己的判断，最终获得正确的答案。

如果在验证过程中发现自己的假设是错误的，应及时放弃再作下一个尝试。

这样实践多了，人就有“灵感”，自己的第一次假设的成功率会不断上升。

例题5：

（1997年全国高考）试样X由氧化亚铁和氧化铜组成。

取质量相等的两份试样按下图所示进行实验：

（1）请写出步骤③中所发生的全部反应的离子方程式。

（2）若全部的溶液Y和全部的粉末Z充分反应后,生成的不溶物W的质量是m,则每份试样X中氧化铜的质量为_____________。

（用m表示）

方法：

根据反应顺向分析。

捷径：

（1）根据题中反应知：

粉末Z是单质铁和铜的混合物。

化学反应方程式有FeO+COFe+CO2，CuO+COCu+CO2。

单质铁与溶液Y中的Cu2+和H+发生反应的离子方程式为：

Cu2++Fe=Cu+Fe2+，2H++Fe＝Fe2++H2↑。

（2）由于反应③后，溶液仍显强酸性，所以不溶物中没有Fe，mg全部是Cu，且此铜来自二份试样中。

因CuO—Cu，所以每份试样中含CuO为：

总结：

解答此题时必须明确，单质铁与氧化性较强的Cu2+先反应，再与H+反应。

例题6：

（2001年高考试测题）若以X、Y和Z代表三种元素，且知X与Y可形成原子数之比为1︰1的化合物甲，Y与Z也可形成原子数之比为1︰1的化合物乙，又知甲分子含18个电子，乙分子含38个电子，请填空：

（1）元素Y在第周期。

（2）化合物甲的分子式是。

（3）化合物乙的分子式是。

方法：

从题示化合物中原子数之比与分子中电子数，采用试探法分析获解。

捷径：

因X与Y可形成原子数之比为1︰1的化合物甲，且甲分子中含18个电子，甲可能为HCl或H2O2，又Y与Z也可形成原子数之比为1︰1的化合物乙，且乙分子中含38个电子，以此甲不可能为HCl，只能为H2O2，则乙为Na2O2。

元素Y为氧，位于周期表中第二周期。

总结：

对“原子数之比为1︰1的化合物”的理解是解答该题的关键。

部分考生将其锁定在AB型化合物上，从而造成无法解答。

金钥匙：

例题1：

下列制取物质的方案能够达到目的的是（）

A．用生锈的废钢铁与稀H2SO4反应制取绿矾

B．用稀HNO3与硫化亚铁反应制取H2S

C．用NaCl、MnO2、和浓H2SO4共热制取Cl2

D．用Na2S溶液和AlCl3溶液混合制取Al2S3

方法：

利用物质的性质，逐项分析。

捷径：

从物质性质分析，稀硝酸具有氧化性、硫化铝在水溶液中要水解，故B、D不能达到目的。

A项中生锈的废钢铁虽含有氧化铁，但在盐酸溶解后，可与单质铁作用转变成二价铁，C项中NaCl与浓硫酸作用相当于产生了HCl，故可制得氯气。

以此得答案为AC。

总结：

此题要求考生依据题意逐一化解。

例题2：

A化合物溶于水中，配成较浓的溶液，然后分成两等份，分别盛放在a、b两支试管中，再分别加入少量AgNO3溶液，结果都产生白色沉淀。

在a试管中加稀HNO3，沉淀不溶解，而在b试管中加入几滴浓的NaOH溶液，振荡后沉淀立即溶解。

问A是什么物质？

_______________简述判断理由_______________________________________。

方法：

采用迁移类比法求解。

捷径：

与AgNO3溶液产生不溶于稀HNO3的白色沉淀，此沉淀为AgCl。

而在b试管中加入几滴浓的NaOH溶液，振荡后沉淀立即溶解，而AgCl沉淀不溶于NaOH，将有机化学中的银氨溶液迁移到这里，可知在加入NaOH后，NH4+与OH-生成了NH3·H2O可把AgCl溶解。

以此说明原物质中含有铵根离子，为NH4Cl。

总结：

此题由于需将有机化学中的知识迁移到无机反应中，对考生来说有一定的难度。

例题3：

研究某一化学反应的实验装置如下图所示：

A～F属于下列物质中的六种物质：

浓硫酸、浓盐酸、浓氨水、稀硫酸、稀盐酸、稀氟水、水、锌粒、铜片、食盐、高锰酸钾、氯化钙、氧化钙、四氧化三铁、氧化铁、氧化铜、氢气、二氧化碳、二氧化氮、一氧化碳、氯气、氯化氢、氨气、氮气、氧气。

实验现象；

（1）D物质由黑色变为红色

（2）无水硫酸铜粉末放入无色透明的E中得到蓝色溶液

（3）点燃的镁条伸入无色无味的F中．镁条表面生成一种灰黄色固体物质。

将该发黄色物质放入水中，有气体放出，该气体具有刺激性气味。

并能使润湿的红色石蕊试纸变蓝。

通过分析回答：

l、写出A～F的物质名称：

A，B，C，

D，E，F。

2、写出有关的化学方程式：

A与B；

C与D；

E与无水硫酸铜；

F与Mg；

F与Mg的反应产物与水。

方法：

寻找解题的突破囗，找出具有特殊性质的物质，然后层层剖析。

捷径：

根据黄色物质放入水中，有具有刺激性气味的气体放出，并能使润湿的红色石蕊试纸变蓝，知该气体为NH3，F就是N2。

因此，从限定的反应物中，只能设法从氨水中获取．然后结合发生装置特点（固、液、不加热）及其他实验现象，便可推断其他的物质。

其结果为A、浓氨水；B、氧化钙；C、氨气；D、氧化铜；E、水；F、氮气。

发生反应的化学方程式略。

总结：

“该气体具有刺激性气味，并能使润湿的红色石蕊试纸变蓝”是解答此题的突破口。

例题4：

某混合液中含有五种离子，根据下列实验步骤，把各步反应后肯定存在的生成物分子式填在

（1）～（7）的方框中，并推断出存在的五种离子。

方法：

寻找解题的突破囗，找出具有特殊性质的物质，然后层层剖析。

捷径：

根据框图中的反应现象，首先推断出能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体NH3。

然后再推其它物质，得结果为：

（1）BaSO4、BaSO3，

（2）KCl，（3）NH3，（4）SO2，（5）BaSO4，（6）AgCl，（7）KNO3。

五种离子为：

SO

、SO

、NH

、Cl、K。

总结：

对实验现象的分析是解答无机推断题的常用方法，而通过现象寻找解题的突破囗，又是考生必备的素质。

例题5：

根据下图所示的反应及现象，试推断A～L各是什么物质？

方法：

寻找解题的突破囗，找出具有特殊性质的物质，然后层层剖析。

捷径：

此题应根据特征反应的现象推断出一、二种物质来，再以此为突玻口，推及其它物质。

G遇淀粉溶液呈蓝色，可见G为单质I2。

L是不溶于稀硝酸的淡黄色沉淀，显然是AgBr。

据呈黄色的焰色反应现象可推知K为NaNO3溶液，则H为NaBr溶液。

再继续向前推断得D和F两物质分别为单质Br2和NaI。

棕红色的溴来自钾盐C和物质B，可知C为KBr。

MnO2与什么物质反应能产生一种强氧化剂可氧化溴化钾呢？

再综合考虑E的电解产物及其反应，可初步推断B为单质Cl2。

若B是Cl2，那么A为浓盐酸，则E为KCl溶液：

2KCl＋2H2O

2KOH＋H2＋Cl2

（E）（J）（I）（B）

推断与图示反应相符，故可得出结论。

A为浓盐酸，B为氯气，C为溴化钾溶液，D为单质溴，E为氯化钾溶液，F为碘化钠溶液，G为单质碘，H为溴化钠溶液，I为氢气，J为氢氧化钾溶液，K为硝酸钠溶液，L为溴化银沉淀。

总结：

从已知物质和实验现象推断出部分物质，再剖析其它物质，是解答无机推断题的常用方法。

聚宝盆：

1．元素的推断题的基本思路可归纳如下：

（1）据某元素单质或化合物的特性作为推断的线索如：

XY2能和水反应，生成白色浆状物（如88年全国高考题），或者根据原子的结构的特征如W原子核内仅有一个质子（如91·上海），或者根据原子间形成的分子的特征如A、B组成的化合物甲为气态，A、B原子数之比为4︰1（如93·上海），根据这些特征对元素可作出推断。

（2）根据元素的性质或原子、离子的结构特点，推断元素所在周期表中的位置。

如，X元素的阳离子和Y元素的阴离子具有与氩原子相同的电子层结构（如96全国），可知X是金属，大约是K、Ca；Y为非金属，大约是S、Cl。

（3）根据核外电子排布及原子序数的数量关系，推断出原子序数（如95上海）。

（4）根据分子式的计算或反应方程式的计算，可以计算某元素的原子量，再由原子量推出元素名称。

（5）在中学阶段，同种元素化合价有正、有负时，若这两种物质能发生反应，则往往有单质生成，而这种元素只能是非金属元素。

2．无机物质的合成与推断题常用的知识规律

（1）同一元素的气态氢化物和气态氧化物反应，生成该元素的单质和水，元素可能是硫或氮。

（2）同一元素的气态氢化物和最高价氧化物对应的水化物化合，生成盐的化合物一定是氮。

（3）两溶液混合生成沉淀和气体，这两种溶液的溶质可能分别是：

可溶性铝盐与可溶性金属硫化物或可溶性碳酸盐及碳酸氢盐。

可溶性铁盐与可溶性碳酸盐及碳酸氢盐。

（4）既能与酸反应，又能与碱溶液反应的物质可能是：

两性元素、两性氧化物、两性氢氧化物、氨基酸、弱酸的铵盐，弱酸的酸式盐等。

（5）既能与强酸反应又能与强碱反应且放出气体的常见物质可能是弱酸的铵盐。

（6）在水中分解生成气体和难溶物或微溶物的物质可能是金属硫化物（如硫化铝）、金属磷化物（如磷化钙）、金属碳化物（如碳化钙）等。

（7）与水接触能放出气体的常见的物质有碱金属、过氧化物、氟气等。

（8）A物质加到B物质中，先生成沉淀后沉淀又溶解，A、B可能有一种是铝盐。

（9）在通电条件下常见反应是，电解饱和食盐水、电解水、电解熔融MgCl2等。

热身赛：

1．某无色混合气体可能含有CO2、CO、H2O（蒸气）、H2中的一种或几种，依次进行如下处理（假设每次处理均反应完全）：

（1）通过碱石灰时，气体体积变小；

（2）通过赤热的氧化铜时，固体变为红色；（3）通过白色硫酸铜粉末时，粉末变为蓝色；（4）通过澄清石灰水时，溶液变得浑浊。

由此可以确定原混合气体中（）

A．一定含有CO2、H2O，可能含有H2、CO

B．一定含有H2O、CO，可能含有CO2、H2

C．一定含有CO、CO2，可能含有H2O、H2

D．一定含有CO、H2，可能含有H2O、CO2

2．A和A1是同一周期的元素．在A和A1的如下图各步反应中，最后生成的D和D1均为白色沉淀。

试推断：

A、B、

C、D、

A1、B1、

C1、D1、

3．现有属于酸、碱、盐类的四种化合物A、B、C、D。

根据下列实验事实判断各是什么物质。

（1）A与B在试管中混合微热，产生在空气中会形成白雾的稳定气态氢化物E。

（2）B与C共热会产生气态氯化物F，E与F能直接化合生成盐。

（3）A与C两种稀溶液混合会产生不溶于D的白色沉淀。

（4）D的稀溶液与金属反应有气体生成，但不产生氢气。

（5）E的水溶液加入AgNO3溶液产生不溶于D的白色沉淀。

试推断：

A、B、C、D、。

4．A、B、C是3种短周期元素的单质，甲、乙是两种常见的化合物。

这些单质和化合物之间存在如下图所示的关系：

据此为判断：

（1）若单质A是，则单质B、C分别为、。

（2）若单质A是，则单质B、C分别为、。

（3）若单质A是，则单质B、C分别为、。

5．由四种气体组成的混合气体，依次通过下列试剂，并记录现象如下：

序号

试剂

现象

（a）

溴水和硝酸钡的混合液

橙色褪去，生成白色沉淀

（b）

酸化的硝酸银溶液

生成白色沉淀

（c）

过量的氢氧化钠溶液

无明显现象

（d）

浓硫酸

无明显现象

（e）

灼热的氧化铜

固体变为红色

（f）

无水硫酸铜

固体变为蓝色

（g）

澄清石灰水

溶液变浑浊

由此可判断混和气体中含有。

6．化合物A、D、F是中学化学中常见的物质，化合物B、C、E中含有两种相同的元素，这些化合物之间存在如下关系，其中A和B的反应是一种重要化工生产中的主要反应。

据此判断：

（1）在A、C、F中含有相同的元素是。

（2）化合物C的化学式为，化合物A的水溶液显性（酸、碱或中）。

（3）C的水溶液和D能否发生反应？

，其理由是。

7．根据下图记录的实验现象，推断A、B各是什么物质

（1）A是_________B是__________。

（写化学式）

（2）写出A、B等物质的量在水溶液中反应的离子方程式

_____________________________________________________

8．X、Y、Z是主族元素的单质，U、V是化合物，它们有如下的反应（式中各物质的系数均已略去）：

①X+U→V+Y②X+Z→V③Y+Z→U根据以上叙述回答：

（1）若X和Y元素不属于同族时，写出符合①式的3个不同的化学方程式，3个方程式中的3种元素X和3种元素Y应分别是不同族的具体元素。

i）_____________________________________________________；

ii）____________________________________________________；

iii）____________________________________________________。

（2）若有某化合物W，它跟化合物U或CO2反应时都有Y单质生成。

则符合题设①②③三个式子的单质X是____________；单质Y是____________；单质Z是________；化合物W是________。

9．由N2、O2、CO、HCl中的一种或全部组成的混合气体100mL，缓慢通过盛有CaCO3细粉末的吸收装置，气体体积减少了20mL，剩余气体通过足量的灼热CuO粉末，气体体积未发生变化，再将气体通过盛有足量Na2O2粉末的吸收装置，气体体积又缩小了30mL，最后将剩余气体通过足量的灼热铜粉，气体体积减少至20mL。

假定上述过程每步反应都是完全的，气体体积均在同一条件下测定，试通过推理计算判断混合气体的组成。

10．有A、B、C三种单质，其中A为固态非金属单质，B、C反应后的产物为无色液体E、D的水溶液呈酸性，其它各物质的转化关系如下图所示

（1）试判断A～F各物质的化学式：

ABCDEF

（2）写出有关反应的化学方程式：

E+AF+C

大检阅：

1．D

2．A：

MgB：

Mg3N2C.：

MgCl2D：

Mg（OH）2

A1：

AlB1：

Al2（SO4）3C1.：

AlCl3D1.：

Al（OH）3

3．H2SO4、NH4C1、Ba（OH）2、HNO3

4．

（1）Cl2；O2；F2；（Mg；Al）

（2）S；C；O2；（C；Fe）（3）H2；H2；H2；（O2；O2）

5．SO2HClH2CO

6．

（1）Na（或K）

（2）Na2SiO3（或K2SiO3）碱（3）能，C的水溶液和D（CO2）反应能生成更弱的酸（H2SiO3）

7．

（1）A是SO2，B是Cl2，

（2）Cl2＋SO2＋2H2O==4H＋SO

＋2Cl

8．

（1）i）F2+2H2O===4HF+O2

ii）O2+2H2S===2H2O+2S（或2Al+6HCl===2AlCl3+3H2↑等）

iii）H2+CuO

H2O+Cu（或2Mg+CO2

2MgO+C等）

（2）X是F2；Y是O2；Z是H2；W是Na2O2

9．原混合气体的组成是：

HCl占40mL、CO占40mL、N2占20mL。

10．

（1）CO2H2CO2H2OCO

（2）H2O＋C

CO＋H2