策略16 無(wú)機(jī)合成與推斷題的解題方法與技巧
金點(diǎn)子:
合成與推斷既相互聯(lián)系,,又有所區(qū)別,。本專(zhuān)題主要討論元素化合物的某些知識(shí)規(guī)律,應(yīng)用在合成與綜合推斷時(shí)的思維方法,。而從高考試題中的重點(diǎn)來(lái)看,,又主要是無(wú)機(jī)的推斷。此類(lèi)試題由于可全面考查無(wú)機(jī)化學(xué)知識(shí)的內(nèi)在聯(lián)系,,及其分析問(wèn)題的方法和解決問(wèn)題的能力,,而成為優(yōu)秀的傳統(tǒng)題型。
無(wú)機(jī)合成主要有常見(jiàn)無(wú)機(jī)物的合成和新型無(wú)機(jī)物的合成兩大類(lèi),。
無(wú)機(jī)物質(zhì)推斷主要分為限定范圍推斷(給出實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象或特定組合元素及必要數(shù)據(jù))和不定范圍推斷(只給出物質(zhì)類(lèi)別或狀態(tài)及轉(zhuǎn)化框圖)兩大類(lèi),。其特點(diǎn)及解題思路分別為:
(1) 限定范圍推斷
主要適用于氣體或離子的推斷。解題時(shí)要注意:(1)題目中所限定的條件,,如轉(zhuǎn)化關(guān)系,、反應(yīng)條件、物質(zhì)狀態(tài),、特定數(shù)據(jù)等,。(2)緊扣現(xiàn)象,抓住物質(zhì)的特性確定突破口,。
(2) 不定范圍推斷
常用單質(zhì)及化合物的框圖推斷,,解題的關(guān)鍵是:先從題給框圖關(guān)系中找出特殊現(xiàn)象,再?gòu)念}給信息為“切入點(diǎn)”正向,,或逆向?qū)訉臃治鐾评?,得出結(jié)論,也可先猜想并提出假設(shè),,然后歸納推敲,、篩選、驗(yàn)證,、得出合理的假設(shè)范圍,,最后得出正確結(jié)論。
經(jīng)典題:
例題1
:(1991年三南高考)在下列各式所表示的生成最終產(chǎn)物的方法中, 正確的是
(
)
方法:利用物質(zhì)性質(zhì)逐項(xiàng)分析,。
捷徑:分析得:A項(xiàng)中使用NaCl溶液制HCl錯(cuò),,應(yīng)改用NaCl固體。C項(xiàng)中所加硫酸應(yīng)為濃硫酸,。D項(xiàng)析出的物質(zhì)應(yīng)為膽礬,,不是無(wú)水物,。只有B選項(xiàng)正確。
總結(jié): 此題為中學(xué)化學(xué)中的常見(jiàn)物質(zhì)的制取,,在解題時(shí),,要注意條件與產(chǎn)物。
例題2
:(1995年上海高考)今有A,、B、C,、D四種短周期元素,,它們的核電荷數(shù)依次增大,,A與C、B與D分別是同族元素,,B、D兩元素的質(zhì)子數(shù)之和是A,、C兩元素質(zhì)子數(shù)之和的兩倍,這四種元素中有一種元素的單質(zhì)易溶解于CS2溶劑中,,則四種元素是:A
B
C
D
寫(xiě)出兩種均含四種元素的化合物相互反應(yīng)放出氣體的化學(xué)方程式:
,。
方法:通過(guò)題設(shè)規(guī)律尋找。
捷徑:由題意可知A,、B、C,、D在周期表中的位置可能為:
(1)
(2) 一周期 A
二周期
A
B
二周期
B
三周期
C
D
三周期
C
D
設(shè)A元素的質(zhì)子數(shù)為x,B元素的質(zhì)子數(shù)為y,,
若為(1),由題意知:2(2x+8)=2y+8,,得x=(y—4)/2,,又4﹤y﹤10,,x、y為正整數(shù),,則有以下情況:x=1,y=6,,A為H,不在第二周期,,不合理,;x=2,y=8,,A為He,也不合理,。
若為(2),,則A為H,,C為Na,由題意(1+11)×2=2y+8,y=8為氧,,D為S,,得解A:H,、B:O,、C:Na,、D:S,。
兩種均含四種元素的化合物相互反應(yīng)放出氣體的化學(xué)方程式為:NaHSO3+NaHSO4 Na2SO4+H2O+SO2↑,。
總結(jié):此題也可從“有一種元素的單質(zhì)易溶解于CS2溶劑中”為突破囗尋找元素。
例題3
:(1995年全國(guó)高考)A,、B,、C是在中學(xué)化學(xué)中常見(jiàn)的三種化合物,它們各由兩種元素組成,甲、乙是兩種單質(zhì).這些化合物和單質(zhì)之間存在如下的關(guān)系:
據(jù)此判斷:
(1)在A,、B,、C這三種化合物中,必定含有乙元素的是
.(用A、B,、C字母填寫(xiě))
(2)單質(zhì)乙必定是
(填"金屬"或"非金屬"),其理由是
.
(3)單質(zhì)乙的分子式可能是
,則化合物B的分子式是
.
方法:通過(guò)反應(yīng)規(guī)律判斷,。
捷徑:(1) 題圖可轉(zhuǎn)化為如下三個(gè)反應(yīng):①甲+乙→A
②甲+B→A+C
③A+B→乙+C,。由①知A一定含乙元素,再由②可知:甲為單質(zhì),A中含乙元素,,所以B中一定含乙元素,可得出必定含有乙元素的是A,B,。
(2)
再由③看出一定是氧化還原反應(yīng),,而乙單質(zhì)為0價(jià),。故乙元素在A,、B中必有一種為負(fù)價(jià)而另一種為正價(jià),,所以得出乙是非金屬的答案。
(3) 由反應(yīng)③的分析可知符合的元素可能為S,N等,,然后代入,。即可得最佳答案是乙為S,,B為H2S,?;蛞覟镹2,,B為NH3,。
總結(jié):本題將化合價(jià)的概念與具體的化學(xué)反應(yīng)相結(jié)合,,考查學(xué)生的分析、推理,、正向思維和逆向思維,、抽象思維和具體運(yùn)用諸種思維能力。盡管在當(dāng)年考試、難度為0.37,但仍不失為高考化學(xué)試題的發(fā)展方向。
例題4 :(1996年全國(guó)高考)A、B,、C和D分別是NaNO3、NaOH,、HNO3 和Ba(NO3)2
四種溶液中的一種。現(xiàn)利用另一種溶液X, 用如下圖所示的方法, 即可將它們一一確定,。試確定A、B,、C、D、X各代表何種溶液.
A:
B:
C:
D:
X:
方法:根據(jù)所給物質(zhì),,通過(guò)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象試探分析,。
捷徑:X與四種物質(zhì)中的兩種物質(zhì)反應(yīng)后生成白色沉淀。這兩種物質(zhì)一定不是NaNO3和HNO3,,因?yàn)樵谥袑W(xué)范圍內(nèi)NaNO3不與任何物質(zhì)反應(yīng)產(chǎn)生白色沉淀,,而HNO3只能與Na2SiO3等物質(zhì)反應(yīng),有白色沉淀生成,,但這種可能性極小,。所以初步確定A,、C為NaOH和Ba(NO3)2,B,、D是NaNO3與HNO3,。再?gòu)暮竺娴臈l件中看到加B后沉淀不溶解,則B為NaNO3,,D為HNO3,。加入HNO3后沉淀不溶解應(yīng)是BaSO4,所以C是Ba(NO3)2,,X是硫酸鹽,,A是NaOH。與過(guò)量A能生成白色沉淀是Mg2+,,且Mg(OH)2溶于HNO3,。所以X是MgSO4,。以此其結(jié)果為:A――NaOH,,B――
NaNO3 ,,C―― Ba(NO3)2,D―― HNO3 ,,X――MgSO4,。
總結(jié):推斷物質(zhì)的試題大多數(shù)因?yàn)轭}目復(fù)雜而不能輕松判斷,,此時(shí)應(yīng)該通過(guò)閱讀試題,,作出一個(gè)大概的判斷,即先假設(shè)某物質(zhì)是什么,,然后依次小心驗(yàn)證,,在驗(yàn)證過(guò)程中及時(shí)修正自己的判斷,最終獲得正確的答案,。如果在驗(yàn)證過(guò)程中發(fā)現(xiàn)自己的假設(shè)是錯(cuò)誤的,,應(yīng)及時(shí)放棄再作下一個(gè)嘗試。這樣實(shí)踐多了,,人就有“靈感”,,自己的第一次假設(shè)的成功率會(huì)不斷上升。
例題5 :(1997年全國(guó)高考)試樣X(jué)由氧化亞鐵和氧化銅組成,。取質(zhì)量相等的兩份試樣按下圖所示進(jìn)行實(shí)驗(yàn):
(1)請(qǐng)寫(xiě)出步驟③中所發(fā)生的全部反應(yīng)的離子方程式,。
(2)若全部的溶液Y和全部的粉末Z充分反應(yīng)后,生成的不溶物W的質(zhì)量是m,
則每份試樣X(jué)中氧化銅的質(zhì)量為_(kāi)____________。(用m表示)
方法:根據(jù)反應(yīng)順向分析,。
捷徑:(1)根據(jù)題中反應(yīng)知:粉末Z是單質(zhì)鐵和銅的混合物,。化學(xué)反應(yīng)方程式有FeO+CO
Fe+CO2,,CuO+CO
Cu+CO2,。單質(zhì)鐵與溶液Y中的Cu2+和H+發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為:Cu2++Fe =
Cu+Fe2+,,2H++Fe=Fe2++H2↑。
(2)由于反應(yīng)③后,,溶液仍顯強(qiáng)酸性,,所以不溶物中沒(méi)有Fe,m
g全部是Cu,,且此銅來(lái)自二份試樣中,。因CuO—Cu,所以每份試樣中含CuO為:
總結(jié):解答此題時(shí)必須明確,,單質(zhì)鐵與氧化性較強(qiáng)的Cu2+先反應(yīng),,再與H+反應(yīng)。
例題6
:(2001年高考試測(cè)題)若以X,、Y和Z代表三種元素,,且知X與Y可形成原子數(shù)之比為1︰1的化合物甲,Y與Z也可形成原子數(shù)之比為1︰1的化合物乙,,又知甲分子含18個(gè)電子,,乙分子含38個(gè)電子,請(qǐng)?zhí)羁眨?br>
(1)元素Y在第
周期,。
(2)化合物甲的分子式是
,。
(3)化合物乙的分子式是
。
方法:從題示化合物中原子數(shù)之比與分子中電子數(shù),,采用試探法分析獲解,。
捷徑:因X與Y可形成原子數(shù)之比為1︰1的化合物甲,且甲分子中含18個(gè)電子,,甲可能為HCl或H2O2,,又Y與Z也可形成原子數(shù)之比為1︰1的化合物乙,且乙分子中含38個(gè)電子,,以此甲不可能為HCl,,只能為H2O2,則乙為Na2O2,。元素Y為氧,,位于周期表中第二周期。
總結(jié):對(duì)“原子數(shù)之比為1︰1的化合物”的理解是解答該題的關(guān)鍵,。部分考生將其鎖定在AB型化合物上,,從而造成無(wú)法解答。
金鑰匙:
例題1
:下列制取物質(zhì)的方案能夠達(dá)到目的的是(
)
A.用生銹的廢鋼鐵與稀H2SO4反應(yīng)制取綠礬
B.用稀HNO3與硫化亞鐵反應(yīng)制取H2S
C.用NaCl,、MnO2,、和濃H2SO4共熱制取Cl2
D.用Na2S溶液和AlCl3溶液混合制取Al2S3
方法:利用物質(zhì)的性質(zhì),逐項(xiàng)分析,。
捷徑:從物質(zhì)性質(zhì)分析,,稀硝酸具有氧化性,、硫化鋁在水溶液中要水解,故B,、D不能達(dá)到目的,。A項(xiàng)中生銹的廢鋼鐵雖含有氧化鐵,但在鹽酸溶解后,,可與單質(zhì)鐵作用轉(zhuǎn)變成二價(jià)鐵,,C項(xiàng)中NaCl與濃硫酸作用相當(dāng)于產(chǎn)生了HCl,故可制得氯氣,。以此得答案為AC,。
總結(jié):此題要求考生依據(jù)題意逐一化解。
例題2 :
A化合物溶于水中,,配成較濃的溶液,,然后分成兩等份,分別盛放在a,、b兩支試管中,,再分別加入少量AgNO3溶液,結(jié)果都產(chǎn)生白色沉淀,。在a試管中加稀HNO3,,沉淀不溶解,而在b試管中加入幾滴濃的NaOH溶液,,振蕩后沉淀立即溶解,。問(wèn)A是什么物質(zhì)?_______________簡(jiǎn)述判斷理由_______________________________________,。
方法:采用遷移類(lèi)比法求解,。
捷徑:與AgNO3溶液產(chǎn)生不溶于稀HNO3的白色沉淀,此沉淀為AgCl,。而在b試管中加入幾滴濃的NaOH溶液,振蕩后沉淀立即溶解,,而AgCl沉淀不溶于NaOH,,將有機(jī)化學(xué)中的銀氨溶液遷移到這里,可知在加入NaOH后,,NH4+與OH-
生成了NH3·H2O可把AgCl溶解,。以此說(shuō)明原物質(zhì)中含有銨根離子,為NH4Cl,。
總結(jié):此題由于需將有機(jī)化學(xué)中的知識(shí)遷移到無(wú)機(jī)反應(yīng)中,,對(duì)考生來(lái)說(shuō)有一定的難度。
例題3 :研究某一化學(xué)反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)裝置如下圖所示:
A~F屬于下列物質(zhì)中的六種物質(zhì):濃硫酸,、濃鹽酸,、濃氨水,、稀硫酸、稀鹽酸,、稀氟水,、水、鋅粒,、銅片,、食鹽、高錳酸鉀,、氯化鈣,、氧化鈣、四氧化三鐵,、氧化鐵,、氧化銅、氫氣,、二氧化碳,、二氧化氮、一氧化碳,、氯氣,、氯化氫、氨氣,、氮?dú)?、氧氣?br>
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象;
(1)D物質(zhì)由黑色變?yōu)榧t色
(2)無(wú)水硫酸銅粉末放入無(wú)色透明的E中得到藍(lán)色溶液
(3)點(diǎn)燃的鎂條伸入無(wú)色無(wú)味的F中.鎂條表面生成一種灰黃色固體物質(zhì),。將該發(fā)黃色物質(zhì)放入水中,,有氣體放出,該氣體具有刺激性氣味,。并能使?jié)櫇竦募t色石蕊試紙變藍(lán),。通過(guò)分析回答:
l、寫(xiě)出A~F的物質(zhì)名稱(chēng):
A
,,B
,,C
,
D
,,E
,,F(xiàn)
。
2,、寫(xiě)出有關(guān)的化學(xué)方程式:
A 與
B
,;
C與D
;
E與無(wú)水硫酸銅 |