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高中三年级化学

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  • 推断题
    A、B、C、D、E、F六种物质在一定条件下有如下图所示的相互转化关系，所有反应物和生成物均己给出。

    （1）若反应①、②、③均为溶液中的置换反应，A、D、E为第ⅦA族元素单质。则A、D、E的氧化性由强到弱的顺序为(用化学式表示)________________________。
    （2）若B是某元素R的氢化物，B的沸点大于与R同主族的其他元素氢化物的沸点，且B在常温下为液态；C是一种有磁性的化合物；E是一种无色、无味的有毒气体。则反应①的化学方程式________________________________________，③的化学方程式_____________________________。
    （3）若B由短周期元素X、Y组成，且X、Y原子个数比为1∶1，B晶体中既含离子键，又含非极性共价键；绿色植物的光合作用和呼吸作用可实现自然界中D、E的循环。则B的电子式为_________________，反应①的离子方程式______________________________。
    本题信息：2010年0103期中题化学推断题难度较难 来源:于丽娜
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本试题 “A、B、C、D、E、F六种物质在一定条件下有如下图所示的相互转化关系，所有反应物和生成物均己给出。（1）若反应①、②、③均为溶液中的置换反应，A、D、E为第ⅦA族...” 主要考查您对

无机推断

过氧化钠

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无机推断的解题题眼：

1.题眼一：
常见气体单质气体：H2、O2、N2、Cl2（黄绿色）、F2（淡黄绿色）
气态氢化物：NH3（无色有刺激性气味，易液化，极易溶于水，能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，遇到HCl形成白烟）
HCl（无色有刺激性气味，极易溶于水，能使湿润的蓝色石蕊试纸变红，在空气中形成白雾，遇到NH3形成白烟）
H2S（无色有臭鸡蛋气味，蛋白质腐败的产物，能溶于水，能使湿润的醋酸铅试纸变黑）
非金属气态氧化物：CO、CO2（直线型非极性分子）、NO（遇到空气变红棕色）、NO2（红棕色，加压、降温会转变成无色N2O4）、SO2（无色、有刺激性气味、能使品红溶液褪色） [固态氧化物]：SO3（无色晶体、易挥发）、P2O5（白色固体、易吸湿，常用作干燥剂）、SiO2（不溶于水、不溶于普通酸的高熔点固体，但溶于氢氟酸和强碱溶液）
气态卤代烃：一氯甲烷（CH3Cl）、氯乙烯（CH2＝CHCl）气态醛：甲醛（HCHO）
2.题眼二：
气体溶解性归纳难溶于水的：H2、N2、CO、NO、CH4、C2H4；
微溶于水的：O2、C2H2；
能溶于水的：Cl2（1:1）、H2S（1:2.6）、SO2（1:40）；
极易溶于水的：NH3（1:700）、HCl（1:500）、HF、HBr、HI。
3.题眼三：
常见液态物质无机物：液溴Br2、水（H2O）、过氧化氢（H2O2）、二硫化碳（CS2）、三氯化磷（PCl3）
有机物：一般5个碳原子以上的低级烃；除一氯甲烷、氯乙烯之外的低级卤代烃；低级醇；除甲醛之外的低级醛；低级羧酸；低级酯。
4.题眼四：
常见物质的颜色
①红色：Fe(SCN)3（红色溶液）； Cu2O（红色固体）；Fe2O3（红棕色固体）； 液溴（深红棕色）；Fe(OH)3（红褐色固体）；Cu（紫红色固体）；溴蒸气、NO2（红棕色）
②紫色：Fe3+与苯酚反应产物（紫色）；I2（有金属光泽紫黑色固体）KMnO4固体（紫黑色）；MnO4-（紫红色溶液） 钾的焰色反应（紫色） I2蒸气、I2在非极性溶剂中（紫色）
③橙色：溴水（橙色） K2Cr2O7溶液（橙色）
④黄色：AgI（黄色固体）；AgBr（淡黄色固体）； FeS2（黄色固体）；Na2O2（淡黄色固体）；S（黄色固体）；I2的水溶液（黄色）；Na的焰色反应（黄色）；工业浓盐酸（黄色）（含有Fe3+）；Fe3+的水溶液（黄色）；久置的浓硝酸（黄色）（溶有分解生成的NO2）；浓硝酸粘到皮肤上（天然蛋白质）（显黄色）；
⑤绿色：Cu2(OH)2CO3（绿色固体）；Fe2+的水溶液（浅绿色）；FeSO4?7H2O（绿矾）；Cl2、氯水（黄绿色）；F2（淡黄绿色）； CuCl2的浓溶液（蓝绿色）；
⑥棕色：FeCl3固体（棕黄色）；CuCl2固体（棕色）
⑦蓝色：Cu(OH)2、CuSO4?5H2O、Cu2+在水溶液中（蓝色）；淀粉遇I2变蓝色； Cu(OH)2溶于多羟基化合物（如甘油、葡萄糖等）的水溶液中（绛蓝色）；
⑧黑色：FeO；Fe3O4；FeS；CuO；CuS；Cu2S；MnO2；C粉；Ag2S；Ag2O；PbS； AgCl、AgBr、AgI、AgNO3光照分解均变黑；绝大多数金属在粉末状态时呈黑色或灰黑色。
⑨白色：常见白色固体物质如下（呈白色或无色的固体、晶体很多）：AgCl；Ag2CO3；Ag2SO4；Ag2SO3；BaSO4；BaSO3；BaCO3；CaCO3；MgO；Mg(OH)2；MgCO3；Fe(OH)2；AgOH；PCl5；SO3；三溴苯酚；铵盐（白色固体或无色晶体）； Fe(OH)2沉淀在空气中的现象：白色→（迅速）灰绿色→（最终）红褐色
 5.题眼五：
根据框图中同一元素化合价的变化为主线，即A→B→C→……型归纳
CCOCO2；H2SSSO2SO3（H2SO4）； NH3(N2)NONO2→HNO3； NaNa2ONa2O2； Fe→Fe2+→Fe(OH)2Fe(OH)3；Fe→Fe2+→Fe3+；
CH2=CH2CH3CHOCH3COOH；CH3CH2OHCH3CHOCH3COOH
6.题眼六：
根据化学反应形式
(1)根据置换反应“单质+化合物=新的单质+新的化合物” 进行推理
㈠金属置换金属
铝热反应：需高温条件才能引发反应的发生，通常用来冶炼一些高熔点金属。如：2Al+Fe2O3Al2O3+2Fe; 8Al+3Fe3O44Al2O3+9Fe
㈡.金属置换非金属
①金属与水反应置换出H2  2Na+2H2O==2Na++2OH-+H2↑ （非常活泼的金属在常温下与H2O反应） 3Fe+4H2OFe3O4+4H2↑
②金属与非氧化性酸(或氧化物)反应 2Al+6H+==2Al3++3H2↑；2Mg+CO22MgO+C
㈢.非金属置换非金属
①非金属单质作氧化剂的如：2F2+2H2O==4HF+O2；2FeBr2+3Cl2==2FeCl3+2Br2；X2+H2S==2H++2X-+S↓（X2=Cl2、Br2、I2）；2H2S+O2(不足)2S+2H2O （H2S在空气中不完全燃烧） 2H2S+O2==2S↓+2H2O（氢硫酸久置于空气中变质）
②非金属单质作还原剂的如：C+H2OCO+H2 （工业上生产水煤气的反应） Si+4HF==SiF4(易挥发)+2H2↑
㈣.非金属置换金属
如：2CuO+C2Cu+CO2↑
①根据反应“化合物+化合物=单质+化合物”进行推理，常见的该类型反应有：
2Na2O2+2H2O==4NaOH+O2↑
2Na2O2+2CO2==2Na2CO3+O2
2H2S+SO2==3S↓+2H2O
KClO3+6HCl(浓)KCl+3Cl2↑+3H2O
MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O
②根据反应“一种物质三种物质”进行推理，常见该类型的反应有：
Cu2(OH)2CO32CuO+CO2↑+H2O
2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑
NH4HCO3NH3↑+CO2↑+H2O
(NH4)2CO32NH3↑+CO2↑+H2O
NH4HSO3NH3↑+SO2↑+H2O
③根据反应“化合物+单质==化合物+化合物+……”，常见该类型的反应有：
Na2SO3+Cl2+H2O==Na2SO4+2HCl
Na2SO3+Br2+H2O==Na2SO4+2HBr
C+4HNO3(浓)==CO2↑+4NO2↑+2H2O
Cu+4HNO3(浓)==Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
3Cu+8HNO3(稀)==3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
7．题眼七：
根据常见反应的特征现象。
(1)两种物质反应既有沉淀又有气体生成的
①双水解：主要指Al3+、Fe3+与CO32-、HCO3-等之间的双水解
②Ba(OH)2和(NH4)2SO4生成氨气和硫酸钡沉淀
(2)遇水能放出气体的
①Li、Na、K、Ca、Ba、Mg（△）、Fe（高温）[氢后面的金属不跟水反应]
②Na2O2、NaH、CaC2、Al2S3、Mg3N2
③加碱能产生气体的：Al、Si、NH4+
④加酸有沉淀生成的：如SiO32-、AlO2-、S2O32-、C6H5O-（常温下）
⑤有“电解”条件的，通常联想到下列代表物：
a.电解电解质型：不活泼金属的无氧酸盐如CuCl2（aq）
b.放氧生酸型：不活泼金属的含氧酸盐如CuSO4（aq）
c.放氢生碱型：活泼金属的无氧酸盐如NaCl（aq）
d.电解熔融离子化合物：如Al2O3（l）、NaCl（l）


无机推断题的突破方法：

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。
2．依据物质的特性突破
常用的有：
(1)使淀粉变蓝的是I2；
(2)能使铁、铝钝化的是冷的浓硫酸或浓硝酸；
(3)能与SiO2反应而能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)在放电的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)红棕色粉末是Fe2O3；
(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。
3．依据物质的特殊用途突破
常用的有：
(1)可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)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)可用作腐蚀印刷电路板的是FeCl3溶液。
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)能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．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。熔融电解往往是电解Al2O3、NaCl或MgCl2。


无机物间的特殊转化关系：

二、三角型转化

1．铁三角：

2．铝三角：

3．氯三角：

4．硅三角：

三、交叉型转化关系

1．硫及其重要化合物间的转化 ：

2．氮及其重要化合物间的转化 ：

3．钠及其重要化合物间的转化 ：




过氧化钠(Na2O2)的基本性质：

淡黄色固体，较稳定，可用作供氧剂、漂白剂
(1)与水反应：2Na2O2+2H2O==4NaOH+O2↑
(2)与CO2反应：2Na2O2+2CO2==2Na2CO3+ O2
(3)与HCl反应：2Na2O2+4HCl==4NaCl+2H2O+ O2↑


过氧化钠的特性及计算：

1．过氧化钠的强氧化性


2．Na2O2与CO2、H2O(g)反应的重要关系
(1)气体体积差的关系
2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2　气体体积差 ① 
                   2                                1         ΔV＝1
2Na2O2＋2H2O(g)===4NaOH＋O2　气体体积差 ② 
                  2                                 1        ΔV＝1
由此可见，若CO2和水蒸气的混合气体（或单一气体）通过足量Na2O2，气体体积的减少量是原气体体积的1/2,即为生成氧气的量。
(2)先后顺序关系
一定量的Na2O2与一定量的CO2和H2O(g)的混合物反应，可视为Na2O2首先与CO2反应，剩余的Na2O2再与H2O(g)反应。
(3)电子转移关系
当Na2O2与CO2或H2O反应时，每产生1molO2就转移2mol电子。
(4)固体质量变化关系
①足量过氧化钠与水、CO2反应的计算

所以，有ag通式符合(CO)m(H2)n(m＝0,1,2,3…，n＝0,1,2,3…)的物质(包括纯净物和混合物)在氧气中燃烧，将其通过足量过氧化钠，反应完毕后，固体增重ag。


氧化钠与过氧化钠的比较：

物质 氧化钠 过氧化钠
色态 白色固体 淡黄色固体
类别 碱性氧化物

过氧化物（不属于碱性氧化物）

化学键类型 仅含离子键 离子键和非极性键
电子式
生成条件 常温 点燃或加热
氧的化合价 -2 -1
阴阳离子个数比 1：2 1：2
稳定性 不稳定 稳定
转化关系 2Na2O+O2=2Na2O2
用途 用于制取少量过氧化钠 供氧剂、漂白剂、氧化剂
与水反应方程式 2Na2O+2H2O=2NaOH 2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑
与CO2反应 Na2O+CO2=NaCO3 2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2↑
与HCl反应 Na2O+2HCl=2NaCl+H2O 2Na2O2+4HCl=4NaCl+2H2O+O2↑
保存 隔绝空气、密封保存 隔绝空气、远离易燃物、密封保存

特别提醒：

(1)用脱脂棉包裹住过氧化钠，滴加少量水时脱脂棉可以燃烧，不仅可以说明Na2O2与H2O反应生成O2，还可以说明该反应放热。
(2)Na2O2与H2O反应时H2O既不是氧化剂也不是还原剂。

方法技巧：Na2O与Na2O2的结构与性质

(1)Na2O中只含离子键，Na2O2中既含离子键，又含非极性键。
(2)等物质的量的Na2O与Na2O2分别于等量且足量的H2O反应，所得溶液的成分浓度相同


铁元素：

在元素周期表中的位置：铁的原子序数26，位于周期表中第四周期，第Ⅷ族。
(1)物理性质：银白色、有金属光泽，密度较大，熔点较高，硬度较小，具有导电、导热、延展性，可被磁铁吸引。
(2)化学性质：较活泼的金属，+2、+3价两种价态
①与强氧化剂反应(如：Cl2 Br2 过量稀HNO3)生成+3价铁的化合物。如：


注：铁常温下在浓硫酸和浓硝酸中钝化，但加热可以反应，且被氧化成Fe3+
②与弱氧化剂反应(如S I2 H+ Cu2+)生成+2价铁的化合物，如：


③铁与氧气、水蒸气反应生成Fe3O4(FeO·Fe2O3)



铁的性质：

  1. 物理性质：铁是黑色金属，具有铁磁性
  2. 铁的化学性质：
     ①与强氧化剂反应(如：Cl2、 Br2 、过量稀HNO3)生成+3价铁的化合物。如：


    注：铁常温下在浓硫酸和浓硝酸中钝化，但加热可以反应，且被氧化成Fe3+
    ②与弱氧化剂反应(如S、 I2 、H+ 、Cu2+)生成+2价铁的化合物，如：


    ③铁与氧气、水蒸气反应生成Fe3O4(FeO·Fe2O3)



铁与稀硝酸的反应：

  1. 铁少量时：
  2. 铁过量时：3Fe+8HNO3==3Fe(NO3)2+2NO+4H2O

两式可通过2Fe3++Fe==3Fe2+联系起来。


注意：

  1. 铁元素性质活泼，自然界中的铁元素几乎都是以化合态存在，只有在陨石中存在游离态的铁元素。
  2. 过量的铁与氯气反应，不会生成FeCl2，因为铁还原三价铁必须在水溶液中进行。
  3. 金属与强氧化性酸反应，不会生成H2。

化学性质：

铁元素性质活泼，有较强的还原性。


铁三角关系：


元素的性质：

由于核外电子排布的周期性变化，使元素表现出不同的性质。元素性质与原子结构密切相关，主要与原子核外电子排布，特别是最外层电子数有关。

碱金属元素的性质：

(1)元素性质同：均为活泼金属元素，最高正价均为+1价异：失电子能力依次增强，金属性依次增强
(2)单质性质同：均为强还原性（均与O2、X2等非金属反应，均能与水反应生成碱和氢气。），银白色，均具轻、软、易熔的特点异：与水（或酸）反应置换出氢依次变易，还原性依次增强，密度趋向增大，熔沸点依次降低，硬度趋向减小
(3)化合物性质
同：氢氧化物都是强碱。过氧化物M2O2具有漂白性，均与水反应产生O2；异：氢氧化物的碱性依次增强。
注： ①Li比煤油轻，故不能保存在煤油中，而封存在石蜡中。 ②Rb，Cs比水重，故与水反应时，应沉在水底。③与O2反应时，Li为Li2O；Na可为Na2O，Na2O2；K，Rb，Cs的反应生成物更复杂。

卤族元素的性质：

(1)相似性：
①卤素原子最外层都有七个电子，易得到一个电子形成稀有气体元素的稳定结构，因此卤素的负价均为－1价。氯、溴、碘的最高正价为+7价，有的还有+1、+3、+5价，其最高价氧化物及水化物的化学式通式分别为X2O7和HXO4(F除外)
②卤族元素的单质均为双原子分子(X2)；均能与H2化合：H2+X2=2HX；均能与水不同程度反应，其通式(除F2外)为：H2O+X2HX+HXO；均能与碱溶液反应；Cl2、Br2、I2在水中的溶解度较小(逐渐减小，但在有机溶剂中溶解度较大，相似相溶)。
(2)递变性：
①原子序数增大，原子的电子层数增加，原子半径增大，元素的非金属性减弱。
②单质的颜色逐渐加深从淡黄绿色→黄绿色→深红棕色→紫黑色，状态从气→气→液→固，溶沸点逐渐升高；得电子能力逐渐减弱，单质的氧化性逐渐减弱，与氢气化合由易到难，与水反应的程度逐渐减弱。
③阴离子的还原性逐渐增强。
④氢化物的稳定性逐渐减弱。
⑤最高正价含氧酸的酸性逐渐减弱(氟没有含氧酸)。

定义:

在化学反应中，一般是原子的最外层电子数目发生变化。为了简便起见，化学中常在元素符号周围用小黑点“· ”或小叉“×”来表示元素原子的最外层电子，相应的式子叫做电子式。
(1)原子的电子式：H· 、Na· 、
(2)阳离子的电子式：不画出离子最外层电子数，元素右上角标出“n+”电荷字样：Na+、Al3+、Mg2+
(3)阴离子的电子式:要画出最外层电子数，用 “[  ]”括起来，右上角标出“n-”：、、
(4)离子化合物的电子式：由阴、阳离子的电子式组成，相同离子不能合并：
、
(5)共价化合物的电子式：画出离子最外层电子数：、
(6)用电子式表示物质形成的过程：
氯化氢的形成过程：
氯化镁的形成过程：

结构式:

共价键中的每一对共用电子用一根短线表示，未成键电子不写出，物质的电子式就变成了结构式。
例如:











书写电子式的常见错误:

 1．漏写未参与成键的电子,如：
2．化合物类型不清，漏写或多写“[]”及错写电荷数，如：
3．书写不规范，错写共用电子对如：N2的电子式为：，不能写成：，更不能写成：或。
4．不考虑原子间的结合顺序如：HClO的电子式为，而非。因氧原子需形成2对共用电子才能达到稳定结构，而H、 Cl各需形成1对共用电子就能达到稳定结构。
5．不考虑原子最外层有几个电子均写成8电子结构如：的电子式为，而非， 因中碳原子最外层应有6个电子(包括共用电子)，而非8个电子。
6．不清楚A如型离子化合物中两个B是分开写还是写一块如：中均为-l 价，Br-、H-已达到稳定结构，应分开写；C原子得一个电子，最外层有5个电子，需形成三对共用电子才能达到稳定结构，不能分开写；氧原子得一个电子，最外层有7个电子，需形成一对共用电子才能达到稳定结构，也不能分开写。它们的电子式分别为：


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