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策略27 无机框图题的解法与技巧
金点子：
无机框图主要包括元素的框图分析与推断、无机物的框图分析与推断、无机物的合成、混合物的分离与除杂等题型。由于此类试题可全面考查无机化学知识的内在联系，及其分析问题的方法和解决问题的能力，因而成为高考化学优秀的传统题型。此类试题的解法与技巧主要有：
1．循序渐进法
当框图中给出了起始物质时，可利用框图采取循序渐进的方法分析递变过程而获解。
2．题眼扩展法
当框图中未给出起始物质时，可通过题中的文字说明和框图中的实验现象等，找出解题的突破囗，也即“题眼”，题眼可以是一种物质，也可以是一类物质，再从题眼中的物质向前或后扩展，找出其它物质。
3．试探法
当通过题中文字说明和框图中的变化无法找到相应物质时，此时，可通过题中规律，将中学化学中的常见物质代入试探，如发现试探的物质不符合时，再代入其它物质，直至获得结果。
4．迁移类比法
当框图中的物质不是中学化学中的常见物质时，可依据元素周期表中元素的递变规律，将学过的物质的性质迁移到新物质中，而进行类比分析。
经典题：
例题1 ：（2001年上海高考）利用天然气合成氨的工艺流程示意如下：
依据上述流程，完成下列填空：
（1）天然气脱硫时的化学方程式是
。
（2）n mol CH4经一次转化后产生CO 0.9n
mol、产生H2
mol（用含n的代数式表示）
（3）K2CO3（aq）和
CO2反应在加压下进行，加压的理论依据是
（多选扣分）
a．相似相溶原理
b．勒夏特列原理
c．酸碱中和原理
（4）由KHCO3分解得到的CO2可以用于
（写出CO2的一种重要用途）。
（5）整个流程有三处循环，一是Fe(OH)3循环，二是K2CO3（aq）循环，请在上述流程图中标出第三处循环（循环方向、循环物质）。
方法：从起始物质循序渐进分析。
捷径：（1）根据框图中的物质变化，可得脱硫方程式3H2S＋2Fe(OH)3→Fe2S3＋6H2O。
（2）一次转化所发生的反应是CH4+H2O=CO+3H2，根据产生CO 0.9n mol知，参加反应的CH4为0.9n
mol，生成的H2为3×0.9n=2.7nmol 。
（3）K2CO3（aq）+CO2（g）+H2O（l）=2KHCO3（aq）这是气体体积缩小的反应，根据平衡移动原理，增大压强有利于KHCO3的生成。以此得b。
（4）CO2的用途较多，如生产纯碱、作制冷剂、人工降雨等。
（5）根据图示，将课本中的知识迁移知，在合成氨的反应中，N2、H2经合成塔合成氨后，还有大量的N2、H2未参加合成，所以除NH3后的N2、H2重新回到合成塔，再进行合成氨反应。以此另一循环过程为(见右图)。
总结： 理清框图中的物质变化过程，再结合课本知识，方可迅速获得结果。
例题2 ： （1998年全国高考）下图 分别代表有关反应中的一种物质，请填下以下空白。
（1）①、③、④的化学式分别是
、
、
。
（2）⑧与⑨反应的化学方程式是
。
方法：题眼扩展法。
捷径：从物质②和Na2O2反应生成物质④⑤得，物质②一定是CO2，因课本中仅学过Na2O2与CO2或H2O的反应，又气体混合物预先通过了浓硫酸，水巳除去。以此为突破囗，分析前后物质即可得答案为：
（1）NH4HCO3,NH3,O2
（2）C+4HNO3
2H2O+4NO2?+CO2?
总结：当题中只给出了部分变化过程中的某一反应物时，与旧知识相联系，是找出题眼的重要之点。
例题3
：（1994年全国高考）下图中的每一方格表示有关的一种反应物或生成物,其中粗框表示初始反应物(反应时加入或生成的水,以及生成沉淀J时的其他产物均已略去)。
请填写下列空白：
(1)物质B是
,F是
,
J是
.
(2)反应①的离子方程式是
。
方法：利用循序渐进的分析思路解题。
捷径：饱和食盐水电解的产物是NaOH、Cl2、H2。三者之间存在的反应是H2+Cl2=2HCl、2NaOH+Cl2=NaCl+NaClO+H2O，由图示：B能与另两种生成物反应所以B为Cl2；又B与A反应产物有两种，所以C一定为H2，A为NaOH，G为HCl；再由F+Cl2→I，F+HCl→H+H2，H+Cl2→I，可推知F为变价金属，可确定为Fe；H和I分别为FeCl2和FeCl3；最后注意理解D与H、I的反应。由题知D、E为NaCl、NaClO，通过上述分析可认定D应为NaClO，有关反应为：I→J：Fe3++3ClO—+3H2O=Fe（OH）3↓+3HclO，发生了双水解反应。而H→J可理解为生成Fe（OH）2，但HClO有强氧化性，进而将Fe（OH）2氧化为Fe（OH）3。以此该题的结果为：(1)B是Cl2,
F是Fe , J是Fe（OH）3 。反应①的离子方程式是：Cl2+2OH—=ClO—+Cl—+H2O 。
总结：本题的难点，是确定F为何种物质。其推断方法：先推断F为何种类型的物质，因F+Cl2→I，F+HCl→H+H2，所以F必为金属。再推断这种金属的特点，因I、H均为氯化物，又H→I，所以F是变价金属，而我们熟知的变价金属是铁。先确定物质的种类，再确认具体物质，这是解推断题中常用的方法。因为它能分解难点，使推断的目标更具体、更明确。思路也变得非常清晰。
例题4 ：（2001年高考试测题）在一定条件下（不许添加别的反应物），经不同的化学反应，可实现如下图的各种变化。
其中，反应③、④、⑤属氧化还原反应，而反应①、②属非氧化还原反应。X、F和Y为单质，且F是空气的主要成分之一，其余为化合物，据此请填空：
（1）物质A是
，F是
，X是
，Y是
。
（2）写出反应②的化学方程式
。
（3）写出反应④的化学方程式
。
方法：因题中物质未知，故根据反应规律，采用代入试探法解题。
捷径：
左边从A盐固体加热分解得三种物质，且为非氧化还原反应，代入常见(NH4)2CO3(或NH4HCO3)分析试探。右边从电解Z的盐溶液得单质X、Y和化合物W分析，代入常见物质NaCl溶液分析试探。以此得此题结果为：（1）A是(NH4)2CO3(或NH4HCO3)，F是N2，X是H2，Y是Cl2。
(2)CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O或CO2+NaOH=NaHCO3
(3)
N2+3H2
2NH3 。
总结：值得注意的是，如果代入试探的物质与题意相矛盾或不一致时，应作及时调整，代换其它物质。
例题 5 ：（1996年上海高考）某试剂厂用银(含杂质铜)和硝酸(含杂质Fe3+)反应制取硝酸银。步骤如下:
依据上述步骤,完成下列填空:
(1)溶解银的硝酸应该用
硝酸(填浓或稀).原因是
。
a．减少过程中产生NOx的量
b．减少原料银的消耗量
c．节省硝酸物质的量
(2)步骤B加热保温的作用是
.
a．有利于加快反应速度
b．有利于未反应的硝酸挥发
c．有利于硝酸充分反应, 降低溶液中c (H+)
(3)步骤C是为了除去Fe3+、Cu2+等杂质.冲稀静置时发生的化学反应是
。
a．置换反应
b．水解反应
c．氧化—还原反应
产生的沉淀物化学式:
。
方法：该题给出了反应过程中的一些物质，但要求回答原因、作用与某些物质的化学式，可采用迁移类比法解题。
捷径：(1) 将银的硝酸的反应方程式迁移对比后分析得，采用稀HNO3好，其原因是 a和c 。
(2) 步骤B加热保温的作用，可将速率与平衡的知识迁移过来分析，得作用为a和c。
(3) 冲稀静置是为了除去Fe3+、Cu2+等杂质，可将盐类水解的知识迁移分析，得b 。产生的沉淀为Fe(OH)3 和Cu(OH)2
。
总结：（1）Ag+2HNO3（浓）=AgNO3+NO2+H2O，3Ag+4HNO3（稀）=3AgNO3+NO+2H2O，从两条反应式可知答案为a
c。（3）由于Fe3+、Cu2+的水解能力强，即使在弱酸性条件下，他们都可以发生水解。溶液变稀后，pH值上升，有利于Fe3+、Cu2+水解，生成Fe(OH)3、Cu（OH）2沉淀，经过滤后得纯净的AgNO3溶液。
例题 6 ：（2002年全国高考）如图所示。已知：
① 甲、乙、丙、丁均为前三周期元素的单质。
② 在一定条件下甲与丙和甲与丁都按物质的量之比
l：3反应，分别生成X和Y，在产物中元素甲呈负价。
③在一定条件下乙与丙和乙与丁都按物质的量之比1：2反应，分别生成Z和W，在产物中元素乙呈负价。
请填空：
(1)甲是_______________________，乙是_______________________。
(2)甲与丙反应生成X的化学方程式是______________________________。
(3)乙与丁反应生成W的化学方程式是______________________________。
方法：依据反应规律，采用代入试探法求解。
捷径：因在一定条件下，甲与丙和甲与丁都按物质的量之比
l：3反应，分析前三周期常见元素的单质，有N2和H2及N2和Mg为1：3反应。以此甲可能为N2
，丙、丁可能为H2或Mg。又在一定条件下乙与丙和乙与丁都按物质的量之比1：2反应，与前面对照，能与H2或Mg以物质的量之比1：2反应的一种物质只有O2。以此可获得结果为：
（1）N2，O2
（2）N2+3Mg
Mg3N2
（3）O2+2H2
2H2O。
或（2）N2+3H2 | 
