破解无机推断题

一、解无机推断题的思路

无机推断题的推断思路：迅速浏览、整体扫描、产生印象、寻找“突破口”，由点到面、随时检验，注意联系、大胆假设、全面分析（正推或逆推），验证确认。解题的关键是仔细审题，依据物质的特性或特征转化来确定“突破口”，顺藤摸瓜，进而完成全部未知物的推断。现将推断题的解题方法及推理过程表示如下：

推断题审题明显条件

隐含条件抓关键突破口结构特征

反应特征

现象特征

其他特征 推断结构验证

二、常见无机框图推断题的类型与解法

方法1．根据特征转化关系推断

【知识清单】掌握以下几种重要的转化关系：

第一类：直线转化关系：AO2BO2CH2OD（酸或碱）

第二类：平行转化关系：

A为弱酸的铵盐，如（NH4）2CO3或NH4HCO3；（NH4）2S或NH4HS；（NH4）2SO3或NH4HSO3。

第三类：三角转化关系

第四类：交叉转化关系

第五类：网络（框图）转化关系

例1．下列关系图中，A是一种正盐，B是气态氢化物，C是单质，F是强酸。当X无论是强酸还是强碱时都有如下转化关系（其他产物及反应所需条件均已略去），当X是强碱时，过量的B跟Cl2反应除生成C外，另一产物是盐酸盐。

AXBCl2CO2DO2EH2OF

下列说法中不正确的是（ ）

A．当X是强酸时，A、B、C、D、E、F中均含同一种元素，F可能是H2SO4

B．当X是强碱时，A、B、C、D、E、F中均含同一种元素，F是HNO3

C．B和Cl2的反应是氧化还原反应

D．当X是强酸时，C在常温下是气态单质

【思路分析】A是（NH4）2S。当X是强酸时，B是H2S，C是S，D是SO2，E是SO3，F是H2SO4，转化关系为：（NH4）2SH+H2SCl2SO2SO2O2SO3H2OH2SO4，生成的单质硫在常温常压下是固体，B与Cl2的反应为H2S+Cl22HCl+S，是氧化还原反应，A项正确，D项错误。当X是强碱时，B是NH3，C是N2，D是NO，E是NO2，F是HNO3，转化关系为：（NH4）2SOH-NH3Cl2N2O2NOO2NO2H2OHNO3，B与Cl2的反应为8NH3（过量）+3Cl2N2+6NH4Cl，也是氧化还原反应。综上所述，不管X是强酸还是强碱，B和Cl2的反应都是氧化还原反应，C项正确。

【答案】D

例2． A、B、C、D、X均为中学化学常见的物质，它们之间存在如下图所示转化关系（图中反应条件略去）。

填写下列空白。

（1）若A为金属铝，B为氧化铁，写出反应A+BC+D的一种用途。

（2）若A、B、C、D都是化合物，其中A为H2O，B、C、D均含有氮元素，则B为色气体。

（3）若A为金属单质，B、C、D都是化合物，A与B发生的反应常用于制作印刷电路板，该反应的离子方程式为。

（4）若A、B、C为化合物，D、X为单质，A、B、C中肯定含有X元素的是（填“A”、“B”或“C”）。

【思路分析】（1）为铝热反应2Al+Fe2O3高温Al2O3+2Fe（此时X是O2），该反应可用于焊接钢轨等。

（2）根据H2O+3NO22HNO3+NO（此时X是O2）答题。

（3）根据Cu+2FeCl3CuCl2+2FeCl2（此时X是Cl2）答题。

（4）可以根据2Na2O2+2CO22Na2CO3+O2（此时X是碳）或2Na2O2+2H2O4NaOH+O2（此时X是H2）进行分析。

【答案】（1）焊接钢轨

（2）红棕

（3）Cu+2Fe3+Cu2++2Fe2+

（4）BC

例3．下图表示有关物质之间的转化关系，A、C、E、G为非金属单质，其中A、G常温常压下为气态，C为液态，E遇淀粉变蓝，K是一种常用食盐添加剂，L是常见的无色无味液体，I为淡黄色固体，J的焰色反应呈浅紫色（透过蓝色钴玻璃）。

（1）B、I代表的物质化学式分别为、。

（2）写出反应①的离子方程式：。

（3）选出实验室保存C单质的注意事项（A．无色瓶B．棕色瓶），除此之外还采取了什么特殊保存方法：。

（4）已知A、C、E均能与G反应，按其反应条件要求由高到低顺序为（用化学式表示）。

（5）A与H溶液反应，其氧化产物和还原产物的物质的量之比为1∶1，写出此反应的化学方程式：。

【思路分析】（1）C是非金属单质且为液态，则C只能是溴（Br2）。E是非金属单质且遇淀粉变蓝，则E是碘（I2）。K是一种常用食盐添加剂，则K是KIO3。L是常见的无色无味液体，根据答题经验判断L通常是H2O。J的焰色反应呈浅紫色（透过蓝色钴玻璃），说明J中含有钾元素，再结合转化图进一步得出各物质分别为：A是Cl2，B是KI，C是Br2，D是KCl，E是I2，F是KBr，G是H2，H是KOH，I是AgBr，J是KNO3，K是KIO3，L是H2O。

（2）反应①是电解KCl溶液，离子方程式为2Cl-+2H2O电解Cl2+H2+2OH-。

（3）实验室保存溴，应该用棕色瓶避光保存，为了减少液溴的挥发，通常用水封法保存。

（4）因为氧化性Cl2＞Br2＞I2，所以Cl2、Br2、I2分别与H2反应的条件要求由高到低的顺序为I2＞Br2＞Cl2。

（5）Cl2与KOH溶液反应，且氧化产物和还原产物的物质的量之比为1∶1的化学方程式为Cl2+2KOHKCl+KClO+H2O。

【答案】（1）KIAgBr

（2）2Cl-+2H2O电解Cl2+H2+2OH-

（3）B加水密封

（4）I2＞Br2＞Cl2（或HI＞HBr＞HCl）

（5）Cl2+2KOHKCl+KClO+H2O

方法2．根据特征颜色推断

【知识清单】（1）有色气体：Cl2（黄绿色）、Br2（g）（红棕色）、NO2（红棕色）、I2（g）（紫色）、O3（淡蓝色）。

（2）有色固体：红色：Cu、Cu2O、Fe2O3，红褐色：Fe（OH）3，黄色：AgI、Ag3PO4，浅黄色：S、Na2O2、AgBr，蓝色：Cu（OH）2，紫黑色：KMnO4、I2，黑色：炭粉、CuO、FeO、FeS、CuS、Ag2S、PbS，白色：Fe（OH）2、CaCO3、BaSO4、AgCl、BaSO3。

（3）有色溶液：Fe2+（浅绿色）、Fe3+（黄色）、Cu2+（蓝色）、MnO-4（紫红色）、［Fe（SCN）］2+（血红色）、Cr2O2-7（橙色）、CrO2-4（黄色）。

水（溶剂）苯（溶剂）CCl4（溶剂）Br2黄橙黄橙红I2深黄褐淡紫紫红紫红深紫例4．下图表示有关物质（均由短周期元素形成）之间的转化关系，其中A为常见的金属单质，B为非金属单质（一般是黑色粉末），C是常见的无色无味液体，D是淡黄色的固体化合物。（反应条件图中已省略）

（1）A、B、C、D代表的物质分别为、、、（填化学式）。

（2）反应①中的C、D均过量，该反应的化学方程式为。

（3）反应②中，若B与F的物质的量之比为4∶3，G、H分别是、（填化学式）。

（4）反应③产物中K的化学式为。

（5）反应④的离子方程式为。

【思路分析】题干对D的描述有“淡黄色”“固体”“化合物”三个特点，这是解答本题的突破口，在中学化学范围内应是Na2O2，Na2O2能分别与H2O和CO2反应。C是常见的无色无味液体，C是水，则G为CO2，又因为F是反应①和③的共同产物，则F是氧气（O2），进一步得出K是Na2CO3。在短周期元素中共有5种金属（Li、Be、Na、Mg、Al），反应①表明金属A能与NaOH溶液反应，所以A是铝（Al）。题给信息黑色单质B与氧气（F）反应得到G（CO2），说明B为碳（C）；依据转化图中的E+FC可知，这是氢气与氧气反应生成水，所以E为氢气。在反应②碳的燃烧中，若n（C）∶n（O2）=1∶1，则产物是CO2；若n（C）∶n（O2）=2∶1，则产物是CO；当n（C）∶n（O2）=4∶3，则产物是CO2和CO的混合物。由此得知H是CO。溶液甲是偏铝酸钠（NaAlO2）和NaOH的混合液，反应④是向NaAlO2和NaOH的混合液中通入CO2气体，会发生两个反应，离子方程式分别为2OH-+CO2CO2-3+H2O和2AlO-2+CO2+3H2O2Al（OH）3+CO2-3，也可将以上两式相加，写成总反应式AlO-2+CO2+OH-+H2OAl（OH）3+CO2-3，所以L是Al（OH）3，乙是碳酸钠溶液。

【答案】（1）AlCH2ONa2O2

（2）2H2O+2Na2O24NaOH+O2，2Al+2NaOH+2H2O2NaAlO2+3H2

（3）CO2CO

（4）Na2CO3

（5）2OH-+CO2CO2-3+H2O，2AlO-2+CO2+3H2O2Al（OH）3+CO2-3

［或两式相加写成总反应式AlO-2+CO2+OH-+H2OAl（OH）3+CO2-3也可］

方法3．根据特征现象推断

【知识清单】特征实验现象：

（1）H2在Cl2中燃烧呈苍白色火焰。

（2）钠元素的焰色反应呈黄色，钾元素的焰色反应呈浅紫色（透过蓝色钴玻璃）。

（3）遇酚酞变红色的气体是NH3，使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体是NH3。

（4）在空气中由无色迅速变成红棕色的气体是NO。

（5）使品红溶液褪色的气体可能是Cl2（加热后不恢复红色）或SO2（加热后又恢复红色），使品红溶液褪色的物质还有可能是次氯酸盐（NaClO）、氯水、Na2O2、H2O2、活性炭等。

（6）遇HCl生成沉淀的有：S2O2-3、Ag+、SiO2-3、AlO-2等。

（7）遇H2SO4生成沉淀的有：Ba2+、Ca2+、S2O2-3、Ag+、SiO2-3、AlO-2等。

（8）具有臭鸡蛋气味的气体是H2S。

（9）与H2S反应产生淡黄色沉淀的气体有Cl2、O2、SO2、NO2；与H2S反应产生淡黄色沉淀的物质除了上述气体外还有强氧化剂（如Fe3+、KMnO4、Na2O2、氯水、溴水、碘水等）。

（10）能在空气中自燃的固体：P4。

（11）能使石灰水变浑浊的气体：CO2、SO2。

（12）通CO2变浑浊：石灰水（CO2过量变清）、Na2SiO3、饱和Na2CO3、苯酚钠、NaAlO2。

（13）在空气中点燃时火焰呈淡蓝色：CO、H2、CH4。

（14）使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝：Cl2、Br2、FeCl3、碘水等。

（15）两种无色气体相遇出现白烟：HCl和NH3。

（16）在一定条件下具有漂白性的物质：Na2O2、H2O2、SO2、氯水、O3等。

（17）烟雾现象：

①棕（黄）色的烟：Cu（或Fe）在Cl2中燃烧。

②白烟：Na在Cl2中燃烧；P在空气中燃烧；NH3遇HCl气体；NH3遇浓硝酸。

③白雾：卤化氢（HX）等极易溶于水的气体与空气中的水蒸气结合形成小液滴所致。

④白色烟雾：磷在Cl2中燃烧（生成PCl3和PCl5的混合物）。

例5．下图表示各物质之间的转化关系。已知：A、B、I都是XY2型化合物，且阳离子相同，A、B晶体中阴、阳离子个数比都是1∶1，但I晶体中阴、阳离子个数比是2∶1，I常用作干燥剂。请按要求填空：

（1）G的电子式是。

（2）反应⑥的化学方程式是。

（3）反应⑤在空气中燃烧时的现象是。已知C的燃烧热是1300kJ・mol-1，表示C燃烧的热化学方程式是。

（4）根据上图中物质之间的转化关系及题中所给信息判断，B的化学式是。

【思路分析】根据转化图中的“N+JG（白烟）”，可以联想到NH3与HCl的反应。根据“I是XY2型化合物”和“I常用作干燥剂”可知，I是CaCl2，这是答题的切入点，同时也说明这个转化图与钙元素和氯元素有关。已知条件“A、B、I都是XY2型化合物，且阳离子相同，A、B晶体中阴、阳离子个数比都是1∶1”，可联想到过氧化钠（Na2O2），并合理迁移至碳化钙（电石）、过氧化钙CaO2（或多硫化钙CaSx），说明A、B可能是CaC2、CaO（氧化钙）、CaO2（过氧化钙）、CaS（硫化钙）或CaSx（多硫化钙），再结合给出的转化图进行验证，得出：A是CaC2，B是CaO2（过氧化钙），C是C2H2，D是Ca（OH）2，E是O2，F是Cl2，G是NH4Cl，H是Ca（ClO）2，I是CaCl2（干燥剂），J是NH3，K是CO2，L是HClO，M是CaCO3，N是HCl。

【答案】（1）H∶NH・・・・H∶H・・・・∶］-

（2）Ca（ClO）2+H2O+CO2CaCO3+2HClO

（3）产生明亮的火焰，伴有黑烟C2H2（g）+52O2（g）2CO2（g）+H2O（l）ΔH=-1300kJ・mol-1

（4）CaO2

方法4．根据特征数据推断

【知识清单】解答数据型推断题时，要善于抓住物质转化时相对分子质量的变化（例如COCO2、NONO2、SO2SO3、H2O2H2O转化时，分子中都有1个氧原子发生变化，相对分子质量变化均为16），放出气体的体积，生成沉淀的质量，化合物中各元素的含量，气体的相对密度、相对分子质量，离子化合物中离子个数比，反应物之间的物质的量比，电子总数、质子总数等重要数据进行综合分析。

例6．甲、乙、丙、丁、戊是中学化学常见的无机物，其中甲、乙为单质，它们的转化关系如下图所示（某些条件和部分产物已略去）。下列说法不正确的是（）

A．若甲既能与盐酸反应又能与NaOH溶液反应，则丙可能属于两性氧化物

B．若甲为短周期中原子半径最大的主族元素的单质，且戊为碱，则丙可能为Na2O2

C．若甲、丙、戊含有同一种元素，则三种物质中，该元素的化合价由低到高的顺序一定为：甲

D．若丙、丁混合产生白烟，且丙分子为18电子分子，丁分子为10电子分子，则乙的水溶液可能具有漂白作用

【思路分析】本题在考查物质推断的同时侧重考查10电子微粒和18电子微粒。甲是Al，乙是O2，丙可以是Al2O3，A项正确。甲是Na，乙是O2，丙可能是Na2O或Na2O2，丁是H2O，戊是NaOH，B项正确。当甲、乙、丙、丁、戊分别是S、H2、H2S、O2、SO2时，C项错误。甲是H2，乙是Cl2，丙是HCl，丁是NH3，戊是NH4Cl时，D项正确。

【答案】C

三、表格型无机推断题的分析方法

例7．有A、B、C、D四种无色溶液，它们分别是盐酸、碳酸钠、氯化钡、硫酸钠溶液中的某一种。现把它们两两混合，其结果如下表所示。试写出这四种溶液中溶质的化学式：A，B，C，D。

ABCDA―B――C―D――【思路分析】只要是两两混合的这类推断题，首先不管A、B、C、D各是何物，把已知的四种溶液两两混合的现象填入下表：

HClNa2CO3BaCl2Na2SO4HCl――Na2CO3―BaCl2―Na2SO4――然后把两表比较，出现两次产生沉淀，一次无现象的是BaCl2（A）；一次产生气体，两次无现象的是HCl（B）；一次产生气体，一次产生沉淀，一次无现象的是Na2CO3（C）；两次无现象，一次产生沉淀的是Na2SO4（D）。

【答案】BaCl2 HCl Na2CO3 Na2SO4

四、元素推断题的多角度突破

例8．X、Y、Z、W、R是5种短周期元素，其原子序数依次增大。X是周期表中原子半径最小的元素，Y原子最外层电子数是次外层电子数的3倍，Z、W、R处于同一周期，R与Y处于同一族，Z、W原子的核外电子数之和与Y、R原子的核外电子数之和相等。下列说法正确的是（）

A．元素Y、Z、W具有相同电子层结构的离子，其半径依次增大

B．元素X不能与元素Y形成化合物X2Y2

C．元素Y、R分别与元素X形成的化合物的热稳定性：XmY＞XmR

D．元素W、R的最高价氧化物的水化物都是强酸

【思路分析】X是H元素，Y是O元素，Z是Na元素，W是Al元素，R是S元素。Y、Z、W是具有相同电子层结构的离子（O2-、Na+、Al3+），其半径依次减小，A项错。X和Y元素能形成2种化合物，即X2Y（H2O）和X2Y2（H2O2），B项错。氢化物的稳定性H2O＞H2S，即XmY＞XmR，C项正确。W元素最高价氧化物的水化物Al（OH）3不是强酸，D项错。

【答案】C

例9．短周期元素Q、R、T、W在元素周期表中的位置如右图所示，其中T所处的周期序数与主族序数相等。请回答下列问题：

（1）T的原子结构示意图为。

（2）元素的非金属性为（原子的得电子能力）：QW（填“强于”或“弱于”）。

（3）W的单质与其最高价氧化物的水化物浓溶液共热能发生反应，生成两种物质，其中一种是气体，反应的化学方程式为。

（4）原子序数比R多1的元素其一种氢化物能分解为它的另一种氢化物，此分解反应的化学方程式是。

（5）R有多种氧化物，其中甲的相对分子质量最小。在一定条件下，2L的甲气体与0.5L的氧气相混合，若该混合气体被足量的NaOH溶液完全吸收后没有气体残留，所生成的R的含氧酸盐只有一种，则该含氧酸盐的化学式是。

（6）在298K下，Q、T的单质各1mol完全燃烧，分别放出热量akJ和bkJ。又知一定条件下，T的单质能将Q从它的最高价氧化物中置换出来，若此置换反应生成3mol Q的单质，则该反应在298K下的ΔH=。（注：题中所设单质均为最稳定单质）。

【思路分析】本题的基本前提是“短周期元素”，根据给出的图示可知，Q和R元素在第二周期，T和W元素在第三周期。根据已知条件“T所处的周期序数与主族序数相等”可知，T位于第三周期ⅢA族，所以T是铝元素，然后依次确定Q是碳、R是氮、W是硫元素。

（1）T是Al，铝原子的结构示意图为：。

（2）硫和碳元素最高价氧化物水化物的酸性：H2SO4＞H2CO3，所以非金属性S强于C。

（3）S与H2SO4发生归中反应，从元素守恒看，肯定有水生成，另外为一气体，从化合价分析，只能是SO2，化学方程式为S+2H2SO4（浓）3SO2+2H2O。

（4）比R质子数多1的是氧元素，其氢化物为H2O2和H2O，相应的分解反应的化学方程式为：2H2O2MnO22H2O+O2。

（5）氮有多种氧化物（NxOy），当x=1，y=1时，相对分子质量最小的氧化物甲是NO。根据化学方程式2NO+O22NO2进行判断，NO过量1L，同时生成1L NO2，再用NaOH完全吸收，从氧化还原角度分析，在NO中氮元素为+2价，在NO2中氮元素为+4价，二者发生归中反应生成+3价的产物（化学方程式为NO+NO2+2NaOH2NaNO2+H2O），相应的盐为NaNO2。

（6）根据题意写出：

C（s）+O2（g）CO2（g）

ΔH1= -akJ・mol-1①

4Al（s）+3O2（g）2Al2O3（s）

ΔH2= -4bkJ・mol-1②

根据题意写出Al与CO2发生置换反应的化学方程式为：

4Al（s）+3CO2（g）3C（s）+2Al2O3（s）ΔH

②-①×3消去O2，得到：

ΔH=-4b-（-3a）

=（3a-4b）kJ・mol-1

【答案】（1）

（2）弱于

（3）S+2H2SO4（浓）3SO2+2H2O

（4）2H2O2MnO22H2O+O2

（5）NaNO2

（6）（3a-4b）kJ・mol-1

五、溶液中的离子推断题型与剖析

坚持“四项基本原则”，破解离子推断题：

（1）肯定性原则：根据实验现象推出溶液中肯定存在或肯定不存在的离子（记住几种常见的有色离子：Fe2+、Fe3+、Cu2+、MnO-4、CrO2-4、Cr2O2-7）。

（2）互斥性原则：在肯定某些离子的同时，结合离子共存规律，否定一些离子的存在（注意题目中的隐含条件，如：酸性、碱性、指示剂的变化、与铝反应产生H2、水的电离情况等）。

（3）电中性原则：溶液呈电中性，一定既有阳离子，又有阴离子，且溶液中正电荷总数与负电荷总数相等（这一原则可帮助我们确定一些隐含的离子）。

（4）进出性原则：通常是在实验过程中使用，是指在实验过程中反应生成的离子或引入的离子对后续实验的干扰。

例10．现有A、B、C、D、E、F六种化合物，已知它们的阳离子有K+、Ag+、Ca2+、Ba2+、Fe2+、Al3+，阴离子有Cl-、OH-、CH3COO-、NO-3、SO2-4、CO2-3，现将它们分别配成0.1mol・L-1的溶液，进行如下实验：

①测得溶液A、C、E呈碱性，且碱性为A＞E＞C；

②向B溶液中滴加稀氨水，先出现沉淀，继续滴加氨水，沉淀消失；

③向D溶液中滴加Ba（NO3）2溶液，无明显现象；

④向F溶液中滴加氨水，生成白色絮状沉淀，沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色。

根据上述实验现象，回答下列问题：

（1）实验②中反应的化学方程式是。

（2）E溶液是，判断依据是。

（3）写出下列四种化合物的化学式：A，C，D，F。

【思路分析】从离子共存的角度分析，Ag2CO3、CaCO3、BaCO3和FeCO3都是沉淀，Al3+和CO2-3发生双水解反应：2Al3++3CO2-3+3H2O2Al（OH）3+3CO2，由此确定CO2-3只能与K+形成显碱性的K2CO3溶液。对于余下的OH-而言，AgOH、Al（OH）3、Fe（OH）2都不溶于水，Ca（OH）2是微溶物质，所以OH-只能与Ba2+结合成易溶于水的Ba（OH）2。由于醋酸的酸性大于碳酸，所以醋酸盐水解的碱性小于碳酸盐，根据①中的碱性强弱确定A是Ba（OH）2，E是K2CO3，C是醋酸盐。由②可知B中阳离子为Ag+，则肯定B是AgNO3。由③可知D中无SO2-4，则F中的阴离子为SO2-4，D中的阴离子为Cl-。由④可知F中的阳离子为Fe2+，即F是FeSO4，若CH3COO-与Al3+形成溶液时，CH3COO-和Al3+都能发生水解，在中学范围内不要求判断Al（CH3COO）3（弱酸弱碱盐）水溶液的酸碱性，所以C是Ca（CH3COO）2，D是AlCl3。

【答案】（1）AgNO3+NH3・H2OAgOH+NH4NO3

AgOH+2NH3・H2OAg（NH3）2OH+2H2O

（2）碳酸钾由①中碱性强弱的顺序可知，E是碳酸盐。六种阳离子中可以与碳酸根形成可溶性盐的只有钾离子，所以E是碳酸钾

（3）Ba（OH）2 Ca（CH3COO）2 AlCl3 FeSO4