1、巧用特征無機反應(yīng)速解無機推斷題長沙市第21中學(xué) 410007 邵國光無機推斷題作為一種題型，不僅能夠考查學(xué)生對元素化合物知識的掌握情況，而且能夠考查學(xué)生分析、推理、綜合應(yīng)用知識的能力因而受到命題專家的青睞。這類試題的特點是綜合性強，物質(zhì)間的關(guān)系復(fù)雜，導(dǎo)致學(xué)生解題時常常難于入手，解題技巧在于尋找突破口，而特征無機反應(yīng)就是破解無機推斷題的利刃，現(xiàn)利用“特征無機反應(yīng)”作為一些無機推斷題的突破口，進(jìn)行歸納和應(yīng)用。特征反應(yīng)之一：氣體A+氣體B固體C：常見的有：NH3+HCl（或HBr、HI）；H2S+SO2.例1(2005年湖南省高考試題)已知A、B、C、D為氣體，E、F為固體，G是氯化鈣，它們之間的轉(zhuǎn)

2、化關(guān)系如下圖所示： D D A E C H B F G (1)D的化學(xué)式(分子式)是_,E的化學(xué)式(分子式)是_.(2)A和B反應(yīng)生成C的化學(xué)方程式是_.(3)E和F反應(yīng)堆生成D、H和G的化學(xué)方程式是_.解析：由特征反應(yīng)：氣體C+氣體D固體E，可推知E為NH4Cl；由反應(yīng)E+FD+H+G，且已知G為CaCl2，可推知D為NH3，則C為HCl，F(xiàn)為Ca(OH)2。答案如下：（1）NH3 NH4Cl （2）H2+Cl22HCl （3）2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3+2H2O特征反應(yīng)之二：常用到催化劑的反應(yīng)：4NH3+5O24NO+6H2O N2+3H22NH32SO2+O2催化劑

3、加熱2SO3 2H2O2 MnO2 2H2O+O2 2KClO3 MnO2 2KCl+3O2例2(2002年全國理綜試題)已知：A、B、C、D四種物質(zhì)均含元素X，有的還可能含有元素Y、Z。元素X、Y、Z的原子序數(shù)依次遞增。X在A、B、C、D中都不呈現(xiàn)它的最高價態(tài)。室溫下單質(zhì)A與某種常見的一元強堿溶液反應(yīng)，可得到B和C?；衔顳受熱催化分解，可制得元素Y的單質(zhì)。（1）元素X是 ，Z是 。 （2）寫出中反應(yīng)的化學(xué)方程式 。（3）寫出中反應(yīng)的化學(xué)方程式 。解析：本題的特征反應(yīng)為：化合物D受熱催化分解得Y的單質(zhì)，自然想到KClO3受熱分解，方程式為：2KClO3 MnO2 2KCl+3O2，且室溫下單

4、質(zhì)A與堿反應(yīng)生成B和C，故該反應(yīng)必為自身氧化還原反應(yīng)，元素X必為非金屬元素。故元素Y為O，元素Z為K。Cl2與KOH反應(yīng)的方程式為：Cl2+KOH=KCl+KClO+H2O。答案如下：（1）Cl K （2）Cl2+KOH=KCl+KClO+H2O （3）2KClO3MnO2 2KCl+3O2特征反應(yīng)之三：常見電解反應(yīng)：2H2O2H2+O2； 2Al2O34Al+3O2； 2NaCl2Na+Cl2； 2NaCl+2H2O2NaOH+H2+Cl2；2CuSO4+2H2O2Cu+O2+2H2SO4。例3(2003年江蘇省高考試題)根據(jù)下列反應(yīng)框圖填空,已知反應(yīng)是工業(yè)上生產(chǎn)化合物D的反應(yīng),反應(yīng)是實驗室

5、鑒定化合物E的反應(yīng).(1)單質(zhì)L是_(2)化合物B是_(3)圖中除反應(yīng)以外,還有兩個用于工業(yè)生產(chǎn)的反應(yīng),是_和_(填代號),它們的化學(xué)方程式分別是_和_.解析：該題雖無明顯的解題突破口，但是從特征反應(yīng)：電解反應(yīng)、H+GJ+K+B（反應(yīng)物兩種、生成物三種）和物質(zhì)轉(zhuǎn)化的條件如高溫下工業(yè)生產(chǎn)化合物D是分解反應(yīng)，很容易獲得答案。結(jié)合上述知識準(zhǔn)備討論和工業(yè)制取物質(zhì)有較密切的關(guān)系，A和B是食鹽和水的各一種，電解產(chǎn)物中能夠和G反應(yīng)生成三種物質(zhì)的只能是氯氣和熟石灰制漂白粉的工業(yè)反應(yīng)，并且反應(yīng)是實驗室鑒定化合物E的反應(yīng)，化合物E為CO2，至此題目基本明確。答案：（1）H2 （2）H2O （3）2NaCl+2H2

6、O2NaOH+Cl2+H2 2Ca(OH)2+2Cl2=Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O特征反應(yīng)之四：1.化合物A+H+氣體：常見的是：含有CO32-、HCO3-、S2-、HS-、SO32-、HSO3-等陰離子的化合物。2.化合物A+OH- 氣體：常見的是：含有NH4+離子的鹽3.化合物A x 化合物B x 化合物C y 化合物D：常見的是：H2S O2 SO2 O2 SO3 H2O H2SO4 NH3 O2 NO O2 NO2 H2O HNO3例4下列關(guān)系式中A是一種鹽,D的相對分子質(zhì)量比C的相對分子質(zhì)量大16,E是酸；當(dāng)X無論是強堿還是強酸時都有如下轉(zhuǎn)化關(guān)系： A X B Y C Y

7、 D Z E 當(dāng)X是強酸時，A、B、C、D、E均含同一種元素；當(dāng)X是強堿時，A、B、C、D、E均同時含有另一種元素?；卮鹣铝袉栴}：（1）A是 ，Y是 ，Z是 。（2）當(dāng)X是強堿時，B是 ，C是 ，D是 ，E是 。（3）當(dāng)X是強酸時，B是 ，C是 ，D是 ，E是 。（4）寫出A與X反應(yīng)的離子方程式： ； 。解析：此題的突破口就是特征反應(yīng)“X無論是強酸還是強堿都有轉(zhuǎn)化：A X B”，由此可判斷X是弱酸的銨鹽。本題中有兩個Y，即可能是兩步氧化，這也是一個非常重要的突破口，在高中階段有三種氣體可以發(fā)生這樣的變化：N2、NH3、H2S，因此可推出A是：(NH4)2S或NH4HS。答案如下：(1).(NH

8、4)2S或NH4HS O2 H2O(2).NH3 NO NO2 HNO3(3)H2S SO2 SO3 H2SO4(4)若A為(NH4)2S時：NH4+OH-=NH3+H2O S2-+2H+=H2S若A為NH4HS時：NH4+HS-+2OH-=NH3+S2-+2H2O HS-+H+=H2S 特征反應(yīng)之五：化合物A+化合物B=單質(zhì)C+化合物D：常見的有：H2S+SO2S+H2O，NOx+NH3N2+H2O，Na2O2+H2OO2+NaOH，Na2O2+CO2O2+Na2CO3，NaH+H2OH2+NaOH，CO+H2OH2+CO2例5已知D是單質(zhì),其它均是常見的化合物,它們的 A Z B 轉(zhuǎn)化關(guān)系

9、如下,MA<MB,則A,B,D化學(xué)式是: A_,B_,C_ D F C X 解析：利用特征反應(yīng)：化合物Z+化合物A=單質(zhì)D+化合物F 化合物Z+化合物B=單質(zhì)D+化合物X常見的有：H2S+SO2S+H2O，NOx+NH3N2+H2O，Na2O2+H2OO2+NaOH，Na2O2+CO2O2+Na2CO3，NaH+H2OH2+NaOH，CO+H2OH2+CO2推斷結(jié)果：A-H2O B-CO2 D-O2特征反應(yīng)之六：1.單質(zhì)甲 單質(zhì)乙 化合物A 單質(zhì)乙 化合物B：常見的有：S O2 SO2 O2 SO3 , N2 O2 NO O2 NO2, C O2 CO O2 CO2O2 C CO2 C

10、CO, Na O2 Na2O O2 Na2O2, O2 Na Na2O2 Na Na2OBr2 Fe FeBr3 Fe FeBr2, Cl2 Fe FeCl3 Fe FeCl2, P Cl2 PCl3 Cl2 PCl52.化合物A+單質(zhì)B=化合物C+化合物D：常見的有：(1)氫化物+O2非金屬氧化物+H2O（如：CH4、H2S、NH3、SiH4、PH3等）(2)金屬硫化物+O2金屬氧化物+SO2(3)FeCl3+CuFeCl2+CuCl2(4)FeCl2+Br2FeCl3+FeBr3(5)FeBr3+CuCuBr2+FeBr2(6)C+CaOCaC2+CO例6已知A,B,C,D是中學(xué)化學(xué)中常見

11、的四種化合物,它們各由兩種元素組成;甲,乙,丙是三種常見短周期元素組成的單質(zhì);C是同類化合物中密度最小的,這些化合物和單質(zhì)存在如下關(guān)系化合物B +單質(zhì)丙 單質(zhì)甲 +單質(zhì)乙 化合物A +化合物D +化合物C 單質(zhì)乙 化合物A+單質(zhì)丙 化合物A+化合物B 化合物D(1)據(jù)此判斷A,B,C和單質(zhì)甲的化學(xué)式分別為A_,B_,C_,甲_.(2)寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式:_,_解析：單質(zhì)甲+化合物C化合物A+化合物B，這一轉(zhuǎn)化關(guān)系是我們熟悉的氣態(tài)氫化物的燃燒反應(yīng)，但從單質(zhì)甲為氧氣，其他關(guān)系按常規(guī)思路一時難以展開，思維受阻，如果不能認(rèn)定CH4是氣態(tài)氫化物中密度最小的氣體，思路中斷；單質(zhì)甲 單質(zhì)乙 化合物A 單質(zhì)

12、乙 化合物D，這一轉(zhuǎn)化關(guān)系是我們熟悉的物質(zhì)不斷地被單質(zhì)乙氧氣氧化，但是，在這里行不通，現(xiàn)在是單質(zhì)甲為氧氣，必須熟悉特征反應(yīng)：O2 C CO2 C CO；化合物B+化合物D化合物A+單質(zhì)丙，這一反應(yīng)形式是我們熟悉的歸中反應(yīng)，但是，在這里也行不通，現(xiàn)在是一般的氧化還原反應(yīng)，必須熟悉特征反應(yīng)：CO+H2OH2+CO2。答案：（1）CO2 H2O CH4 O2 （2）CH4+2O2CO2+2H2O CO+H2OCO2+H2特征反應(yīng)之七：1.單質(zhì)甲+NaOH溶液可燃性氣體乙：常見的是：Al、Si。2.水+化合物A可燃性氣體X：常見的是：Al2S3、CaC2。3.高溫條件下，化合物A+單質(zhì)B可燃性氣體C+

13、化合物D：常見的是：C和CaO、C和SiO2。4.高溫條件下，化合物A+單質(zhì)B可燃性氣體化合物C+單質(zhì)D：常見的是： C和SiO2。5.可燃性氣體化合物A+O2氣體化合物B：只有CO.例7今將A、B、C、D四種固體投入水中，分別產(chǎn)生E、F、G、M四種氣體，這四種氣體之間的反應(yīng)如下圖所示： A H2O E N B H2O F 燃燒 N + W 燃燒 N + W Ni, Q C H2O G D H2O M 催化劑, N + I I是一種遇空氣變紅棕色的氣體,請?zhí)顚懴铝锌瞻祝篈_,B_,C_,D_,E_,F_,G_,M_.解析:題中要求推斷的物質(zhì)的特征有四點：四種固體均能于水反應(yīng)且都放出氣體；I是一

14、種遇空氣變紅棕色的氣體（E+M=N+I）；F+G Ni, Q,這是有機化學(xué)中鎳催化加氫的反應(yīng)；有E參加燃燒后有三個反應(yīng)生成N，兩個反應(yīng)均生成N+W。根據(jù)物質(zhì)的特征性質(zhì)和以上的特征反應(yīng)可大膽假設(shè)E為O2，N為H2O。再從I為NO入手，根據(jù)特征得出O2+NH3 NO+H2O，從而推知M為NH3；根據(jù)O2+F H2O推得F為H2；根據(jù)特征得出G+H2 Ni, Q，推得G為C2H2，然后再一步一步地進(jìn)行驗證，最后由E、F、G、M逆向推出A、B、C、D的答案。答案為：Na2O2 Na CaC2 Mg3N2 O2 H2 C2H2 NH3特征反應(yīng)之八：金屬A+化合物B非金屬C+化合物D：常見的是：Mg+CO

15、2、Fe+H2O（g）、Al+HCl例8已知A、B、C均為常見的單質(zhì)，其中A為金屬，B、C為非金屬，在一定條件下相互轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖（反應(yīng)條件和部分產(chǎn)物已略）。（1）若常溫下B、C均為氣體，D為黑色晶體，E的電子式為 ，A和E在一定條件下反應(yīng)生成D的化學(xué)方程式為 。 （2）若常溫下B為氣體，C為黑色固體，則構(gòu)成金屬A的原子結(jié)構(gòu)示意圖為 ，E的結(jié)構(gòu)式為 ，A和E在一定條件下反應(yīng)生成D的化學(xué)方程式 。 A 解析：金屬A置換二元化合物中非金屬B的反應(yīng)常見的有：. D 2Mg+CO22MgO+C、3Fe+4H2OFe3O4+4H2. B +A 答案為：（1）H : O : H 3Fe+4H2O(g) Fe

16、3O4+4H2 . E C （）2Mg+CO22MgO+C特征反應(yīng)之九：1.氧化物A+單質(zhì)B氧化物C：若B為O2，則A可能是CO、NO、SO2；若A為CO2，則B為C。2氧化物A+單質(zhì)B氧化物C+單質(zhì)D：常見的是：Mg與CO2（或SO3、NO2）、Al與Fe2O3（或Fe3O4、CuO等）、H2（或C）與CuO（或Fe2O3等）例9A、B、C是常見的三種單質(zhì)，它們分別由甲、乙、丙三種元素組成。D、E、F是常見的三種氧化物。上述物質(zhì)之間存在著如圖的轉(zhuǎn)化關(guān)系。試確定它們的化學(xué)式。 D A E 解析：由：氧化物D+單質(zhì)A氧化物E，若A為O2，則D可 B C 能是CO、NO、SO2；若D為CO2，則A為C。F A 由：氧化物D+單質(zhì)B氧化物F+單質(zhì)A，則A只能為C。 答案為：A-C B-Mg C-O2 D-CO2 E-CO F-MgO特征反應(yīng)之十：AB+C+D：常見的是：NaHCO3、Ca(HCO3)2、(NH4)2CO3、NH4HCO3、Cu2(OH)2CO3、KMnO4、AgNO3、HNO3(濃)等的分解.例10圖中A-J分別代表相關(guān)反應(yīng)中的一種物質(zhì),已知A分解得到等物質(zhì)的量的B,C,D,圖中有部分生成物未標(biāo)出.請?zhí)顚懸韵驴瞻? (1)B的電子式_,D分子的空間構(gòu)型_.(2)寫出反應(yīng)、的化學(xué)方程式_(3)寫出反應(yīng)的離子方程式解析:高中化