高考化学推断题常见物质及关系

1号元素 氢：原子半径最小，同位素没有中子，密度最小的气体。6号元素 碳：形成化合物最多的元素，单质有三种常见的同素异形体（金刚石、石墨、富勒烯）。7号元素 氮：空气中含量最多的气体（78%），单质有惰性，化合时价态很多，化肥中的重要元素。8号元素氧：地壳中含量最多的元素，空气中含量第二多的气体（21%）。生物体中含量最多的元素，与生命活动关系密切的元素，有两种气态的同素异形体。9号元素 氟：除H外原子半径最小，无正价，不存在含氧酸，氧化性最强的单质。2.常见的框图结构探讨注：本资料的方程式中省去了部分的反应条件省略部分反应物和生成物的框图结构（1）三角关系型“三角转化关系”是推断题中经常提到的一种重要的转化关系，一般的“三角关系”是三者之间均可相互转化的形式，如课本上提到过的“铁三角”。而推断题中常出现的是上图中的简化型的“三角关系”。这种转化模式中，B相当于由A到C的一个中间物质，其性质应是较为多样的。下面给出几组非常重要的“三角关系”。①铁三角 “铁三角”的转化是无机推断题中永恒的热点，考察的变化很多，但基本的原则是始终如一的。单质Fe和Fe2+离子都是还原剂，而Fe3+是氧化剂，Fe2+/Fe和Fe3+/Fe2+构成两组氧化还原电对。在相应的氧化剂或还原剂作用下，即可实现氧化还原电对中氧化型与还原型的相互转化。而Fe单质直接转化为Fe3+，需要通过O2、Cl2、硝酸等强氧化剂的作用，将Fe3+转化为Fe单质，则应用还原剂还原Fe的+3价氧化物。当然，在三角转化关系之外，我们还应注意这三者同时出现的反应Fe+2Fe3+==3Fe2+。下面是一组填入上面的简化三角关系图的情况：A. Fe B. FeCl2 C. FeCl3Fe+2HCl==FeCl2+H2↑ 2FeCl2+Cl2==2FeCl3 2Fe+3Cl2 2FeCl3与Fe元素有关的另一组重要的情况A. Fe3+（FeCl3、Fe2(SO4)3等） B. Fe(OH)2 C. Fe(OH)3Fe3++3OH-== Fe(OH)3↓ Fe2++2OH-== Fe(OH)2↓ 4Fe(OH)2+O2+2H2O==4Fe(OH)3特别要注意的是B→C的反应现象为“沉淀先变成灰绿色，后变成红褐色”。②铝三角 “铁三角”是“氧化还原三角”，而“铝三角”则是“离子反应三角”，二者正好代表了高中阶段重点接触的两种基本反应。铝三角的成因是Al(OH)3的两性，即Al(OH)3在溶液体系中存在两种电离方式H++AlO2-+H2O Al(OH)3 Al3++3OH-，Al(OH)3在酸中溶解变成Al3+，在碱中溶解变成AlO2-，基于上面的两个可逆反应，便形成了三角转化关系。同样，我们也应注意这三者同时出现的反应Al3++3AlO2-+6H2O==4Al(OH)3↓下面是一组填入上面的简化三角关系图的情况：A. Al3+ B. Al(OH)3 C. AlO2-Al3++3OH-== Al(OH)3↓ Al(OH)3+ OH-== AlO2--+2H2O Al3++4OH-== AlO2--+2H2O当然，任意调换三者的位置，我们都可以得到一组合理的能填入上面的简化三角关系图的情况。若考虑Al单质，还可以得到下面的填法：A. Al B. Al3+ C. AlO2-2Al+6H+==2Al3++3H2↑ Al3++4OH-== AlO2--+2H2O 2Al+2OH-+2H2O==2AlO2-+3H2↑或可填成 A. Al B. AlO2- C. Al3+2Al+2OH-+2H2O==2AlO2-+3H2↑ AlO2-+4H+ ==Al3++2H2O 2Al+6H+==2Al3++3H2↑③“碱—正盐—酸式盐”三角 “碱—正盐—酸式盐”三角关系是我们从初中阶段就开始接触到的经典转化关系，和“铝三角“一样，它也是一个基于电解质溶液和离子反应原理的转化关系。这一三角关系的关键环节是酸式盐离子HCO3-，在溶液中，其存在着电离和水解的双重平衡；在固体状态下，酸式盐能分解成正盐。而利用沉淀反应的方法可以实现CO32-→OH-，HCO3-→OH-的转化。同样，我们也应该注意三者同时出现的反应 OH-+HCO3-==CO32-+H2O下面是一组填入上面的简化三角关系图的情况：A. Na2CO3 B. NaOH C. NaHCO3CO2+H2O+Na2CO3==2NaHCO3 Na2CO3+Ca(OH)2==CaCO3↓+2NaOHCO2+NaOH==NaHCO3（过量CO2通入NaOH溶液中）实际的题目中，命题人常常会将Na单质和其氧化物加入到上面的“NaOH—Na2CO3—NaHCO3”关系中，构成复合反应关系，如下面得这个简单的框图，它实际上是由两个前面的“简化三角关系图”复合而成的，若A为Na单质，有下面的填法： A . Na B. Na2O C. Na2O2 D. NaOH E. Na2CO3 F. NaHCO34Na+O2==2Na2O 2Na+O2==Na2O2 2Na2O+O2==2Na2O2 2Na2O2+2H2O==4NaOH+O2↑ CO2+2NaOH==Na2CO3+H2O CO2+H2O+Na2CO3==2NaHCO3 CO2+NaOH==NaHCO3藉由反应2Na2O2+2CO2==2Na2CO3+O2↑，当D为Na2CO3时同样能填出右边的三个空。 除了上面三个典型的三角关系外，若充分挖掘高中化学中的反应方程式，我们还可以以“N、S、Cl、Mg、C、Si、P”等各种常见元素为中心写出很多个三角关系图（不一定要完全能相互转化），并据此填出上面的简化三角关系图，这项工作交由读者们自己来完成。同学们列关系图时，一定要注意自己所列的是“氧化还原关系图（如”铁三角“）”还是“离子反应关系图（如“碱—正盐—酸式盐”三角）”，这是充分掌握这些反应关系的前提。 （2）直线型 直线转化是框图中常见的结构，而命题人最青睐的莫过于上面的“连续氧化型”的线型框图。连续氧化型框图中B、C是一种元素的两种不同价态的化合物，而A可以是单质，也可以是化合物。连续氧化型框图中“A+O2→B”、“B+O2→C”是“主干部分”，而有些框图通常还会在最后加上“C+H2O→D”一步，或在前面加上“D+H2O→A”。在直线型的框图中，A、B、C、D中一般都含有同一种元素。下面是以某种元素为主线的符合连续氧化条件的几组常见物质：①主线元素：CA. C（CH4、C2H4、C2H2、C2H6等烃类）B. CO C. CO2 D.H2CO3Ａ→Ｂ为碳或烃类的不完全燃烧，Ｂ→Ｃ为CO的燃烧，如2C+O2==2CO（CH4+3O2==2CO+4H2O等） 2CO+O2==2CO2 CO2+H2O==H2CO3②主线元素：SA. S（H2S、FeS2等） B. SO2 C. SO3 DH2SO4Ａ→Ｂ为S或H2S的完全燃烧或煅烧FeS2等含硫的矿物，Ｂ→Ｃ为SO2的接触氧化，C→D为SO3的吸收，硫酸工业的流程也符合这一转化关系，如S+O2==SO2（2H2S+3O2==2SO2+2H2O或4FeS2+11O2==2Fe2O3+8SO2）2SO2+O22SO3 SO3+H2O==H2SO4③主线元素：NA. N2（NH3） B. NO C. NO2 DHNO3Ａ→Ｂ为N2与O2放电时反应或NH3的催化氧化，Ｂ→Ｃ为NO的氧化，C→D为NO2与H2O的重新生成NO的反应，如N2+O22NO（4NH3+5O2==4NO+6H2O） 2NO+O2==2NO2 3NO2+H2O==2HNO3+NO④主线元素：Na、OA. Na B. Na2O C.Na2O2 DNaOH这一关系中虽然A、B、C、D中都含有Na元素，但决定了这一关系的实际上是O元素的价态变化。A→B为Na在空气中的氧化，B→C为Na2O的进一步氧化，C→D为Na2O2与H2O的放出O2的反应，如4Na+O2==2Na2O 2Na2O+O2==2Na2O2 2Na2O2+2H2O==4NaOH+O2↑⑤有机物的连续氧化有机化学中醇→醛→酸转化正好也能构成一个连续氧化关系，而将D移至A前，构成“D+H2O→A”的转化，然后加入“A+C→E”的转化，便可得到“卤代烃→醇→醛→酸→酯”的完整转化关系，如CH3CH2Br+H2O→CH3CH2OH+HBr 2CH3CH2OH+O2→2CH3CHO+2H2O2CH3CHO+O2→CH3COOH CH3COOH+ C2H5OH→CH3COOCH2CH3+H2O对于一般的直线型转化关系，当A、B、C、D中含有同一种元素时，我们可以写出很多组情况。读者们可以用“接龙”的方法进行训练，即先写出A物质，然后根据某个反应条件使A转化为B，A与B中至少有一种元素相同；不断重复这一过程直至填出A、B、C、D为止（或者一直填下去，直至填不出下一个物质为止）。这不失为充分训练元素化合物推断的一种好方法。下面给出几组示例：①H2→H2O→NaOH→Mg(OH)2 ②CaC2→C2H2→CO2→CO32-③NH4HCO3→NH3→NO→NO2 ④Na→Na2O2→Na2CO3→NaOH⑤Mg→MgO→Mg2+→Mg(OH)2 ⑥Al3+(AlO2-)→Al(OH)3→Al2O3→Al⑦Na2SiO3→H2SiO3→ SiO2→Si ⑧P→P2O5→H3PO4→Ca3PO4⑨NaCl→Cl2→Ca(ClO)2→HClO ⑩Cu→CuO→Cu2+→Cu(OH)2

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常见物质的颜色的状态
1、白色固体：MgO、P2O5、CaO、 NaOH、Ca(OH)2、KClO3、KCl、Na2CO3、NaCl、无水CuSO4；铁、镁为银白色（汞为银白色液态）
2、黑色固体：石墨、炭粉、铁粉、CuO、MnO2、Fe3O4▲KMnO4为紫黑色
3、红色固体：Cu、Fe2O3 、HgO、红磷▲硫：淡黄色▲ Cu2(OH)2CO3为绿色
4、溶液的颜色：凡含Cu2+的溶液呈蓝色；凡含Fe2+的溶液呈浅绿色；凡含Fe3+的溶液呈棕黄色，其余溶液一般不无色。（高锰酸钾溶液为紫红色）
5、沉淀(即不溶于水的盐和碱）：①盐：白色↓：CaCO3、BaCO3（溶于酸） AgCl、BaSO4(也不溶于稀HNO3) 等②碱：蓝色↓：Cu(OH)2 红褐色↓：Fe(OH)3白色↓：其余碱。
6、（1）具有刺激性气体的气体：NH3、SO2、HCl（皆为无色）
（2）无色无味的气体：O2、H2、N2、CO2、CH4、CO（剧毒）