无机推断题的突破技巧

方法一 由物质特征结构推断无机物

方法要领:

物质结构是中学化学知识的重要组成部分，物质特征结构是解答无机推断题的第一突破口，尤其是短周期元素及其化合物的特征结构.常用到的知识有

1．原子的特征结构

(1)最外层电子数＝电子层数的元素有 H、Be、Al；最外层电子数＝电子层数 2 倍的元素有 He、C、S；最外层电子数＝次外层电子数 2 倍的元素是C；最外层电子数＝次外层电子数3 倍的是O.

(2)次外层电子数为2 的元素必在第二周期，次外层电子数为8 的元素可能在第三周期，也可能在第四、五、六、七周期的第ⅠA、ⅡA 族.

(3)绝大多数元素具有不同的核素、同位素现象，核素(或原子)之间一定遵循如下关系：质子数＋中子数＝质量数，质子数＝核电荷数＝原子序数＝核外电子数，原子的相对原子质量＝其质量数等.

2．微粒的特征结构

(1)核外电子总数为10的微粒.(见第五单元)

(2)核外电子总数为18的微粒.(见第五单元)

(3)任何微粒中的有关微粒之间遵循如下关系：质子总数＋中子总数＝质量数之和，质子总数＝核外电子总数＋所带电荷(阳离子所带电荷为正整数，阴离子所带电荷为负整数，原子、分子、基团等所带电荷为零)，微粒的摩尔质量数值上＝其质量数之和等.

3．正四面体等特征结构

单质分子为正四面体的是白磷(P4)；化合物分子呈正四面体结构的有甲烷(CH4)、四氯化碳(CCl4)等，呈三角锥形结构的有氨气(NH3)；离子呈正四面体结构的有铵根离子(NH＋4)等.

例1 A、B、C、D、E 为五种常见的短周期元素，常温下 A、B 可形成 B2A2和 B2A 两种液态化合物，B 与 D 可形成分子 X，也可形成阳离子 Y，X、Y 在水溶液中酸、碱性恰好相反，C 元素的焰色反应呈黄色，E 与 C 同周期，且 E 的阳离子在其所在周期元素形成的简单离子中半径最小，试回答：

(1)D元素处于周期表的位置 .

(2)B2A2 对应化合物的结构式为 ，Y 的电子式为 .

(3)液态 X 类似 B2A，也能微弱电离且产生电子数相同的两种离子，则液态 X 的电离方程式为 .

(4)A、D、E 三种元素形成的盐(化学式为 A9D3E)的水溶液呈性，用离子方程式解释其原因 .

(5)W、Q是由 A、B、C、D 四种元素中任意三种组成的不同类型的强电解质，W的水溶液呈碱性，Q的水溶液呈酸性，且物质的量浓度相同的W、Q溶液中水的电离程度前者小于后者，则W为，Q为(填化学式).

(6)用A单质和B单质可制取气体燃料电池，该电池用多孔的惰性电极浸入浓KOH溶液，两极分别通入A单质和B单质.写出该电池的电极反应方程式：

负极： ；正极： .

解析: (1)根据题意，A为O，B为H，D为N，C为Na，E为Al，常温下A、B形成两种液态化合物为H2O2和H2O，B与D形成的分子X为NH3， 阳离子Y为NH＋4，氮元素位于第二周期第ⅤA族.(3)由于H2O＋H2OH3O＋＋OH－，液态NH3的电离情况与水相似，则2NH3NH＋4＋NH－2.(4)化学式为A9D3E即Al(NO3)3，属于强酸弱碱盐，其溶液呈酸性，因为Al3＋＋3H2OAl(OH)3＋3H＋.(5)根据题意，W抑制了水的电离，只能是碱，则必定是NaOH，而Q促进了水的电离，一定是强酸弱碱盐，则Q一定是NH4NO3.(6)氢氧燃料电池以碱作电解质溶液时，由于H2－2e－=2H＋，2H＋＋2OH－

=2H2O，负极反应式为2H2－4e－＋4OH－=4H2O，正极反应式为2H2O＋O2＋4e－=4OH－.

答案: (1)第二周期，第ⅤA族

(2)H―O―O―H［H∶H[DD(]•[KG-*3]•[]•[KG-*3]•[DD)][DD(][HT]H[][HT]H[DD)]∶H］+

(3)2NH3NH＋4＋NH－2

(4)酸Al3＋＋3H2OAl(OH)3＋3H＋

(5)NaOH NH4NO3

(6)2H2－4e－＋4OH－=4H2O2H2O＋O2＋4e－=4OH－

点评:本题是一类典型考查物质结构和元素周期律的知识题目，以常见的短周期元素为载体，考查学生的推理判断能力.

方法二 由物质特征性质推断无机物

方法要领:

物质性质也是中学化学知识的重要组成部分，物质特征性质是解答无机推断题的突破口之一，这就要求同学们熟悉物质的特征性质，如颜色、状态、溶解度、熔沸点等物理性质；与酸、碱、盐的反应，与水的反应，溶液的酸碱性等化学性质.

解答此类试题时，先确定个别物质的化学组成，由此顺藤摸瓜，就会不攻自破.常见物质的特征性质有：

1．黑色固体有：MnO2、C、CuO、FeO、Fe3O4(有磁性)、铁粉；紫(黑)色固体有：KMnO4、I2；(紫)红色固体有：Cu；(淡)黄色固体有：Na2O2、S、AgBr；蓝色固体有：胆矾；绿色固体有：铜绿.

2．有色气体有：NO2(红棕色)、Cl2(黄绿色)；无色有刺激性气味的气体有：SO2、NH3、HX(F、Cl、Br、I)；无色无味的气体有：H2、N2、O2、CO、CH4、C2H2、NO等.

3．常温下呈液态的特殊物质：Br2(非金属单质)、Hg(金属单质)、H2O、H2O2 等.

4．溶液中的有色离子有：Cu2＋(蓝色)、Fe2＋(浅绿色)、Fe3＋(黄色)、MnO－4(紫色)等.

5．Br2 在水中显黄(橙)色，在有机溶剂中显橙(红)色；I2 在水中显黄(褐)色，在有机溶剂(除酒精外)中显紫(红)色.

6．白色沉淀有：H2SiO3、BaSO4(不溶于酸)、AgCl(不溶于酸)、BaSO3、Mg(OH)2、Al(OH)3(既溶于强酸又溶于强碱)、BaCO3、CaCO3、Fe(OH)2(极不稳定)等；黄色沉淀有：AgBr、AgI、S；红褐色沉淀有：Fe(OH)3；蓝色沉淀有：Cu(OH)2等.

7．Si可作半导体材料；SiO2可用于制作高性能通信材料光导纤维；SiO2既可溶于强碱又能溶于HF；NO、CO属于不成盐氧化物.

例2 已知如图1所示各物质的转化关系中，某些反应部分产物已被省去.其中反应②用于常见金属 I 的冶炼，B为淡黄色固体，D、G、H 均为气体且 D、H 无色.

试回答下列问题：

(1)溶液A为 (写名称)，B 的电子式 .

(2)反应①的离子方程式： ，

反应③的离子方程式： .

(3)有同学认为M也可由溶液J、溶液K各自加热灼烧获得，试判断这种说法是否正确？(填“是”或“否”)，理由是〖ZZ1Z〗〖JY〗 .

解析:(1)B为淡黄色固体，可能是过氧化钠，溶液E电解产物有三种，G、H均为气体且后者无色，则E可能是NaCl，F为NaOH，H为H2，有色气体G为Cl2，因此A可能为HCl，其溶液叫盐酸，无色气体D为O2，由于②用于常见金属I的冶炼，则I可能是Al，M为Al2O3，L为Al(OH)3，J为AlCl3，由反应③可知，K为NaAlO2，氢气与氧气化合生成H2O，说明上述猜测合理.(2)反应①为2NaCl＋2H2O

电解 2NaOH＋H2＋ Cl2，反应③为2Al＋2H2O＋2NaOH=2NaAlO2＋3H2.

(3)根据盐类水解原理，AlCl3、NaAlO2 溶液加热蒸干、灼烧，前者获得Al2O3、后者得到的仍是NaAlO2.

答案: (1)盐酸

(2)2Cl－＋2H2O电解 Cl2＋H2＋2OH－

2Al＋2H2O＋2OH－ 2AlO－2＋3H2

(3)否 AlCl3、NaAlO2溶液加热蒸干、灼烧，前者获得Al2O3，后者得到的仍是NaAlO2

点评:以物质的颜色及状态为突破口再结合框图中必要信息解答就可以解决.

方法三 由物质特征转化关系推断无机物

方法要领:

物质之间的特征转化关系是中学化学知识的重要组成部分，熟悉物质之间的特征转化关系也是解答无机推断题的突破口，中学化学常见的一些特征转化关系有：

1．AO2 B O2 C

H2O 酸或碱，符合此线性转化规律的常见物质有：NH3、H2S、S、CH4、C、Na等.例如：

(1)NH3O2 催化剂 NO O2 NO2

H2O HNO3.

(2) H2S/S/金属硫化物(FeS2、 FeS 、Cu2S 、CuS等)O2 SO2O2 SO3H2O H2SO4.

（3）CH4/CO2 不完全燃烧

COO2 CO2H2O

H2CO3

（4）NaO2 常温Na2OO2

Na2O2H2O

NaOH

3.光照下能分解的物质有：AgBr、AgI、HNO3、HClO等.

有MnO2参与的化学反应有：2H2O2MnO2

2H2O+O2,〖JP4〗2KClO3MnO2

2KCl+3O2,〖JP〗MnO2+4HCl(浓）

MnCl2+Cl2+2H2O

符合A(或A+B）催化剂 C（或C+D）条件下的反应有：

4NH3+4O2催化剂 4NO+6H2O，2KClO3

MnO2

2KCl+3O2,2H2O2MnO2

2H2O+O2,2SO2+O2催化剂 2SO3，N2+3H2〖FY(KN〗催化剂 高温，高压2NH3等

有电解条件的有：2NaCl+2H2O电解

2NaOH+H2+Cl2〖JP〗;2Al2O3电解 3O2+2Al

4．由一种物质受热分解生成三种物质的物质有：KMnO4、NaHCO3、Ca(HCO3)2、NH4HCO3、(NH4)2CO3、HNO3等.

5．符合转化特征[XC

.tif>,JZ]的A物质一定是弱酸的铵盐，如：(NH4)2CO3或NH4HCO3、(NH4)2S或NH4HS、(NH4)2SO3或NH4HSO3等，C一定是NH3，B为CO2、H2S或SO2.

6．符合单质，A可能是S或Cl2.

7．与强碱反应生成氢气的金属为铝，非金属为硅.

例3 A、B、C、D、E、F六种物质

在一定条件下有如图2所示的相互转化关系，所有反应物和生成物均已给出.

(1)若反应①、②、③均为溶液中的置换反应，A、D、E 为常见的金属单质，则 A 、D 、E 的还原性由强到弱的顺序为.请写出满足以上要求的离子方程式：

反应① ；

反应② .

(2)若反应①、②、③均为复分解反应.请写出满足要求的化学方程式：

反应① ；

反应② .

(3)若B是水，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的化学方程式是 .

解析: (1)反应①说明金属单质A的还原性比D强，②说明金属单质E 的还原性比A强，③说明金属单质E 的还原性比D强，故A、D、E 的还原性由强到弱的顺序为：E>A>D.(2)根据强碱制弱碱、强酸制弱酸或者高沸点酸制低沸点酸的原理推断即可.(3)由“C 是一种有磁性的化合物”可知C为Fe3O4，且E为CO，反应①为3Fe＋4H2O(g)高温 Fe3O4＋4H2.

答案: (1)E>A>D Fe＋Cu2＋=Fe2＋＋Cu

Zn＋Fe2＋=Zn2＋＋Fe(或Cu＋2Ag＋=Cu2＋＋2Ag，Fe＋Cu

2＋=Fe2＋＋Cu等)

(2)3NH3•H2O＋AlCl3=3NH4Cl＋Al(OH)3

NH4Cl＋NaOH=NH3•H2O＋NaCl

(3)3Fe＋4H2O(g)高温 Fe3O4＋4H2

点评:符合图中转化关系的物质有多种情况，在熟悉基础知识的基础上结合题目中给的必要信息找出对应的答案.

?方法四由物质特征实验现象推断无机物

【方法要领】

实验是中学化学知识的重要组成部分，抓住物质在反应过程中产生的各种特征实验现象，如气体的产生、沉淀的生成、颜色的变化等，结合所学元素化合物知识就能进行推断、确认，因此物质的特征实验现象是解答无机推断题的突破口之一.常见的特征实验现象有：

1．燃烧：H2在Cl2中燃烧发出苍白色火焰；C2H2(或C6H6)在氧气中燃烧，火焰明亮，产生大量的黑烟；镁条在二氧化碳中点燃时剧烈燃烧，发出耀眼白光，生成黑、白色的固体等.

2．含钠元素的物质的焰色反应呈黄色，含钾元素的物质的焰色反应(透过蓝色钴玻璃观察)呈紫色.

3．含有Fe2＋的溶液遇碱液出现沉淀，颜色转变为：白色灰绿色红褐色；Fe2＋遇SCN－无明显变化，再通入Cl2或加新制氯水后溶液显红色；Fe3＋遇SCN－显红色，遇碱液生成红褐色沉淀，遇苯酚显紫色.

4．遇Ba2＋生成白色沉淀且不溶于盐酸的只有SO2－4，遇Ag＋生成白色沉淀且不溶于稀硝酸的有Cl－.

5．溶于水显碱性的气体或使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体是NH3；与强碱溶液反应产生气体的溶液一般含有NH＋4；与酸反应产生气体的溶液一般含有CO2－3、HCO－3、SO2－3、HSO－3等.

6．使品红溶液褪色的气体有SO2、Cl2、O3等；在空气中由无色变为红棕色的气体是NO；遇水产生气体的物质有碱金属、Na2O2、F2等；与水反应放出气体且有难溶物或微溶物生成的物质有Al2S3、Mg3N2、CaC2等.

【应用示例】

例4现有四瓶丢失标签的 NaOH 、Na2CO3 、AlCl3 、NH4HSO4 溶液，为鉴别四瓶溶液，将四瓶溶液编号为A、B、C、D 进行实验.实验过程和记录如下图所示(无关物质已经略去)：

请回答：

(1)Y、Z 的化学式分别为：Y ；Z ；X 与 B 反应的离子方程式为 .

(2)D溶液pH(填“大于”、“小于”或“等于”)7，原因是(用离子方程式表示) .

(3)等物质的量浓度的A、B、C、D溶液pH由大到小的顺序是 (用化学式表示).

(4)请写出C与过量B反应(加热)的离子方程式： .

(5)若B、C的稀溶液混合后(不加热)溶液呈中性，则该溶液中离子浓度从大到小的顺序是 .

[解析] (1)根据实验现象，联系有关物质的性质，AlCl3＋3NaOH===Al(OH)3＋3NaCl，Al(OH)3＋NaOH===NaAlO2＋2H2O,2NaOH＋NH4HSO4===Na2SO4＋NH3＋2H2O，NH3能使紫色石蕊试液变蓝，2NH4HSO4＋Na2CO3===Na2SO4＋(NH4)2SO4＋H2O＋CO2，无色无味的CO2能使紫色石蕊试液变红，即A、B、C、D依次为AlCl3、NaOH、NH4HSO4、Na2CO3；X、Y、Z、W依次为Al(OH)3、NH3、CO2、NaAlO2.

(2)Na2CO3属于强碱弱酸盐，因水解：CO2－3＋H2OHCO－3＋OH－，而使其溶液呈碱性，pH>7.

(3)NaOH属于强碱，Na2CO3属于强碱弱酸盐，水解后显弱碱性，AlCl3属于强酸弱碱盐，水解后溶液显弱酸性，NH4HSO4属于强酸弱碱盐，水解后显弱酸性，电离后显强酸性，则等物质的量浓度的A、B、C、D溶液pH由大到小的顺序NaOH>Na2CO3>AlCl3> NH4HSO4.

(5)根据电荷守恒原理，c(Na＋)＋c(NH＋4)＋c(H＋)＝2c(SO2－4)＋c(OH－)，中性溶液中c(H＋)＝c(OH－)，则c(Na＋)＋c(NH＋4)＝2c(SO2－4)，由于NH＋4部分水解，则c(Na＋)>c(SO2－4)>c(NH＋4)>c(H＋)＝c(OH－).

[答案] (1)NH3CO2Al(OH)3＋OH－===AlO－2＋2H2O

(2)大于CO2－3＋H2OHCO－3＋OH－

(3)NaOH>Na2CO3>AlCl3>NH4HSO4

(4)NH＋4＋H＋＋2OH－=====NH3＋2H2O

(5)c(Na＋)>c(SO2－4)>c(NH＋4)>c(H＋)＝c(OH－)

[点评]由物质反应实验现象推断题型较常见，有时也以选择题形式考查.本题现象比较多，比较明确.

?方法五由化学计算推断无机物

【方法要领】

化学计算是中学化学的重要组成部分，解答无机推断题时，不仅要注意物质的结构、性质、相互转化征反应和实验现象，还要注意转化之中量的变化，所以根据化学计算也能推断无机物.中学化学常见式量规律有：式量为28：CO、C2H4、N2；式量为30：NO、C2H6、HCHO；式量为44：CO2、N2O、C3H8、CH3CHO；式量为46：NO2、C2H5OH；式量为78：C6H6、Al(OH)3、Na2O2、Na2S；式量为100：Mg3N2、CaCO3、KHCO3；式量相差16一般是相差一个氧原子等.

【应用示例】

例5短周期元素A、B、C、D中，0.5 mol A元素的离子得到6.02×1023个电子后被还原为中性原子，0.4 g A的氧化物恰好与100 mL 0.2 mol/L的盐酸完全反应，A元素原子核内质子数与中子数相等；B元素原子核外电子数比A元素原子核外电子数多1，C－离子核外电子层数比A元素的离子核外电子层数多1；D元素原子最外层电子数是次外层的2倍.请填写下列空格：

(1)A、B、C、D四种元素的符号：A，B ，C ，D .

(2)C、D两元素组成的物质，分子内含有 键(填“极性”或“非极性”，下同)，其电子式是 .

(3)A、B、C三种元素的离子半径由大到小的顺序为(用离子符号表示).

[解析] (1)n(e－)＝NNA＝1 mol，n(A)∶n(e－)＝0.5 mol∶1 mol＝1∶2，即：A2＋＋2e－===A，A的氧化物为AO，则：AO＋2HCl===ACl2＋H2O，n(AO)∶n(HCl)＝1∶2，由于n(HCl)＝0.1 L×0.2 mol/L＝0.02 mol，则n(AO)＝0.01 mol，所以M(AO)＝0.4 g÷0.01 mol＝40 g/mol，则A原子的质量数＝40－16＝24，由于其质子数＝中子数，则A原子的质子数＝12，即A为镁(Mg)；根据题意，则B为铝(Al)，C为氯(Cl)，D为碳(C).(2)C、D两元素组成的分子为CCl4，四个C－Cl键以碳原子为中心的正四面体结构.(3)A、B、C三种元素的离子依次为Mg2＋、Al3＋、Cl－，前两者的电子层数均为两层(但Mg2＋的质子数小于Al3＋)，Cl－有三层，故半径为Cl－>Mg2＋>Al3＋.

[答案] (1)MgAlClC

(2)极性

(3)Cl－>Mg2＋>Al3＋

[点评]本题数据多，但A的推断根据第一个数据基本已经确定A原子数和得电子数为1:2，所以为二价，而短周期2价元素主要考查镁，其余数据作为验证信息即可.