李德前
中化學(xué)推斷題是中考的熱點(diǎn),由于其綜合性強(qiáng)、信息隱含、思維容量大、知識(shí)覆蓋面廣,它又是中考的難點(diǎn)。
一、推斷題解答的突破口
解答化學(xué)推斷題的關(guān)鍵是尋找突破口,即題眼,常見(jiàn)的突破口是物質(zhì)的物理特征、典型用途、特征反應(yīng)等。
1.常見(jiàn)物質(zhì)的物理特征
(1)固體的顏色:黑色的有鐵粉、碳粉、CuO、MnO2、Fe3O4等;紅色的有紅磷、Cu、Fe2O3等;綠色的有Cu2(OH)2CO3等;黃色的有硫粉等。
(2)溶液的顏色:藍(lán)色的有CuCl2、CuSO4等含Cu2+的鹽溶液;淺綠色的有FeCl2、FeSO4等含F(xiàn)e2+的鹽溶液;黃色的有FeCl3、Fe2(SO4)3等含F(xiàn)e3+的鹽溶液;紫紅色的是KMnO4溶液。
(3)沉淀的顏色:白色的有CaCO3、BaCO3、BaSO4、AgCl等;藍(lán)色的有Cu(OH)2;紅褐色的有Fe(OH)3。
(4)特殊狀態(tài):常溫下呈液態(tài)的氧化物有H2O、H2O2。
(5)特殊氣味:刺激性氣味的氣體有NH3、SO2、HCl等;刺激性氣味的液體有濃鹽酸等。
(6)特殊現(xiàn)象:溶于水放熱的有濃硫酸、燒堿等,溶于水吸熱的有硝酸銨等;在空氣中冒白霧的有濃鹽酸等。
2.常見(jiàn)物質(zhì)的特征反應(yīng)
(1)燃燒反應(yīng):H2、CO、CH4、硫粉、酒精在空氣中燃燒產(chǎn)生淡藍(lán)色火焰;鎂帶在空氣中燃燒產(chǎn)生強(qiáng)烈耀眼的白光;磷在空氣中燃燒產(chǎn)生大量白煙;硫粉在O2中燃燒產(chǎn)生明亮的藍(lán)紫色火焰;鐵在O2中燃燒火星四射;O2能使燃著的木條燃燒更旺,能使帶火星的木條復(fù)燃;CO2、N2能使燃著的木條熄滅。
(2)干態(tài)反應(yīng):水蒸氣能使白色CuSO4粉末變藍(lán);H2、CO、木炭能使氧化銅變紅,氧化鐵變黑。
(3)濕態(tài)反應(yīng):CO2能使澄清石灰水變渾濁,NH3能使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán);白色沉淀CaCO3、BaCO3能溶于稀硝酸(或鹽酸),白色沉淀AgCl、BaSO4不溶于稀硝酸;碳酸鹽、活潑金屬遇酸能產(chǎn)生氣體;H2O通電時(shí)能分解出O2;H2O2在MnO2催化下能快速分解出O2;堿溶液遇到銅鹽溶液產(chǎn)生Cu(OH)2藍(lán)色沉淀;堿溶液遇到鐵鹽溶液產(chǎn)生Fe(OH)3紅褐色沉淀。
3.常見(jiàn)物質(zhì)的典型用途
(1)單質(zhì):N2常用于食品防腐;O2能供給呼吸;銅常用作導(dǎo)線(xiàn);鐵粉常用作食品脫氧劑。
(2)氧化物:干冰可用于人工降雨;生石灰可作氣體干燥劑。
(3)酸、堿、鹽:濃硫酸、燒堿常用作氣體干燥劑;胃酸(鹽酸)能幫助消化,碳酸用于配制汽水;熟石灰能改良酸性土壤,燒堿用作爐具清潔劑;氯化鈉用于調(diào)味、防腐,碳酸氫鈉配制發(fā)酵粉,硫酸銅用于濕法煉銅。
4.常見(jiàn)的化學(xué)之最
(1)地殼中含量最多的元素是O,海水、人體中含量最多的元素是O。
(2)地殼中含量最多的金屬元素是Al。
(3)空氣中含量最多的元素是N,空氣中含量最多的氣體是N2。
(4)形成化合物種類(lèi)最多的元素是C。
(5)相對(duì)分子質(zhì)量最小、密度最小的氣體是H2。
(6)相對(duì)分子質(zhì)量最小的氧化物、最常用的溶劑是H2O,人體中含量最多的物質(zhì)是H2O。
(7)最簡(jiǎn)單的有機(jī)物是CH4。
(8)自然界中硬度最大的物質(zhì)是金剛石,最軟的礦物之一是石墨。
(9)使用最廣泛的金屬是鐵。
二、推斷題的考查視角及答題技巧
初中化學(xué)推斷題主要是基于實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、物質(zhì)轉(zhuǎn)化關(guān)系、離子存在、化學(xué)游戲等視角進(jìn)行命題的,它注重考查同學(xué)們的推理能力、邏輯思維和化學(xué)素養(yǎng)。下面結(jié)合2014年的中考試題,介紹常見(jiàn)的幾類(lèi)推斷題及其解題技巧,希望對(duì)同學(xué)們?cè)诮獯鸫祟?lèi)題時(shí)有所幫助。
1.基于實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的推斷
此類(lèi)題以特征反應(yīng)為載體,以實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為主要推斷信息。解題時(shí),只要抓住特征現(xiàn)象,順藤摸瓜,即可出奇制勝,得出結(jié)論。
例1(綏化)現(xiàn)有一包固體粉末,可能是碳酸鈉、硫酸鈉、硫酸銅、氯化鈉中的一種或幾種,為了測(cè)定其組成,取適量樣品進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn),請(qǐng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行判斷。
(1)取樣品溶于水,得到無(wú)色澄清溶液,則此固體粉末中一定沒(méi)有(填化學(xué)式,下同)。
(2)取上述溶液適量,滴加過(guò)量的氯化鋇溶液,出現(xiàn)白色沉淀,過(guò)濾,向沉淀中加入過(guò)量的稀硝酸,沉淀部分消失并產(chǎn)生氣泡,則此固體粉末中一定含有。
(3)取步驟(2)實(shí)驗(yàn)后的濾液,加入稀硝酸后,再加入硝酸銀溶液,出現(xiàn)白色沉淀。由此某同學(xué)得出此固體粉末中一定含有氯化鈉。你認(rèn)為此結(jié)論是否正確?(填“是”或“否”);請(qǐng)說(shuō)明理由:。
解析:(1)固體粉末溶于水得到無(wú)色溶液,說(shuō)明原固體粉末中一定沒(méi)有CuSO4,因?yàn)镃uSO4溶液顯藍(lán)色。
(2)在第(1)步所得溶液中滴加BaCl2溶液產(chǎn)生白色沉淀,此白色沉淀部分溶于足量稀硝酸且冒氣泡,說(shuō)明白色沉淀既有BaCO3又有BaSO4,所以原固體粉末中一定含有Na2SO4和Na2CO3。
(3)在第(2)步所得濾液中加入稀硝酸后,再加入AgNO3溶液,出現(xiàn)白色沉淀,說(shuō)明產(chǎn)生了AgCl沉淀。由于第(2)步中加入BaCl2溶液時(shí)會(huì)生成NaCl(BaCl2+Na2SO4=2NaCl+BaSO4↓,BaCl2+Na2CO3=2NaCl+BaCO3↓),另外BaCl2溶液也過(guò)量,它們都能與AgNO3溶液反應(yīng)產(chǎn)生AgCl沉淀,因此難以確定原固體粉末中是否含有NaCl。
答案:(1)CuSO4(2)Na2SO4、Na2CO3(3)否步驟(2)中生成的氯化鈉、過(guò)量的氯化鋇都能與硝酸銀溶液反應(yīng)產(chǎn)生白色沉淀
例2(北京)下列字母A~H表示初中化學(xué)常見(jiàn)的物質(zhì),它們由氫、碳、氧、氯、鈉、鈣、鐵中的2~3種元素組成。
(1)A有強(qiáng)烈的腐蝕性,易潮解,無(wú)色酚酞溶液遇A的稀溶液變紅,A的俗稱(chēng)是。
(2)紅色粉末B與氣體C反應(yīng)得到黑色粉末,化學(xué)方程式為。
(3)D和E均含兩種元素。如下圖所示,將D的溶液滴入錐形瓶中,溶液變黃,有氣泡產(chǎn)生,燒杯中聚集的肥皂泡能被點(diǎn)燃。E中含有的元素是,錐形瓶中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為。
(4)F、G、H分別與D的溶液反應(yīng),均有水生成。將F的溶液與G的溶液混合,生成白色沉淀H。F與G反應(yīng)的化學(xué)方程式為。
解析:(1)因?yàn)锳有強(qiáng)烈的腐蝕性、易潮解、顯堿性,且A由氫、碳、氧、氯、鈉、鈣、鐵中的2~3種元素組成,所以A是NaOH,俗稱(chēng)燒堿、火堿或苛性鈉。
(2)根據(jù)“紅色粉末B與氣體C反應(yīng)得到黑色粉末”,初步判斷這是Fe2O3被CO氣體還原為鐵粉;根據(jù)B與C的組成元素范圍,不難確定紅色粉末B是Fe2O3,氣體C是CO,兩者反應(yīng)的化學(xué)方程式不難書(shū)寫(xiě)。
(3)反應(yīng)得到了黃色溶液,說(shuō)明反應(yīng)物中含有Fe元素,且錐形瓶中發(fā)生了復(fù)分解反應(yīng);反應(yīng)還產(chǎn)生可燃性氣體,說(shuō)明生成了H2,且錐形瓶中發(fā)生了置換反應(yīng)。根據(jù)D、E的組成元素范圍,可以確定E是生銹的鐵釘,D是HCl。綜上,E中含有的元素是Fe和O,所以錐形瓶中既有Fe與鹽酸的反應(yīng),又有Fe2O3與鹽酸的反應(yīng)。
(4)已經(jīng)知道D是HCl,而鹽酸分別與F、G、H反應(yīng)均有水生成,顯然F、G、H中都含有O元素;又因?yàn)镕溶液與G溶液混合生成白色沉淀H,而題給7種元素只能組成白色沉淀CaCO3。綜上,F(xiàn)、G分別是Ca(OH)2、Na2CO3,兩者反應(yīng)的化學(xué)方程式也容易寫(xiě)出。
答案:(1)火堿(或燒堿或苛性鈉)(2)3CO+Fe2O3高溫2Fe+3CO2(3)Fe、OFe+2HCl=FeCl2+H2↑、Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O(4)Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaOH
2.基于轉(zhuǎn)化關(guān)系的推斷
此類(lèi)題一般以框圖的形式給出物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系,并用代碼表示相關(guān)物質(zhì)。解題時(shí)要抓住轉(zhuǎn)化關(guān)系,善于猜想,步步推進(jìn),從而破解代碼,得出結(jié)論。
(1)給出物質(zhì)范圍的。
例3(廣東)A~E是五種不同類(lèi)別的常見(jiàn)物質(zhì):鐵、二氧化碳、氫氧化鈣、氯化銅、硫酸中的某種,B常用于中和酸性土壤,E屬于酸類(lèi)。他們之間的相互關(guān)系如圖所示(其中實(shí)線(xiàn)表示物質(zhì)間可以相互反應(yīng),虛線(xiàn)表示物質(zhì)間不能反應(yīng))。請(qǐng)回答下列問(wèn)題。
(1)E的化學(xué)式為,B與E反應(yīng)的化學(xué)方程式為,該反應(yīng)的類(lèi)型是反應(yīng)。
(2)C與D反應(yīng)的化學(xué)方程式為。
(3)虛線(xiàn)相鄰物質(zhì)間存在轉(zhuǎn)化關(guān)系的是→(填化學(xué)式)。
解析:(1)由于E屬于酸類(lèi),顯然E是H2SO4;B可用于中和酸性土壤,說(shuō)明B是Ca(OH)2。Ca(OH)2與H2SO4的反應(yīng)屬于復(fù)分解反應(yīng),生成物為CaSO4和H2O。
(2)由于A能與B反應(yīng)、不能與E反應(yīng),說(shuō)明A是CO2;由于C既能與E反應(yīng)、又能與D反應(yīng),說(shuō)明C是Fe,進(jìn)而可知D是CuCl2。Fe與CuCl2反應(yīng)生成FeCl2和Cu。
(3)在A與D、A與E、D與E、B與C這4組虛線(xiàn)相鄰的物質(zhì)中,對(duì)照已確定的物質(zhì)可知,僅有A(CO2)、E(H2SO4)之間存在轉(zhuǎn)化關(guān)系,即H2SO4→CO2。
答案:(1)H2SO4Ca(OH)2+H2SO4=CaSO4+2H2O復(fù)分解(2)Fe+CuCl2=FeCl2+Cu(3)H2SO4CO2
(2)給出假設(shè)情況的。
例4(長(zhǎng)沙)見(jiàn)右圖,A、B、C、D均為初中化學(xué)常見(jiàn)的物質(zhì)。
(1)如果A是一種黑色粉末,D是一種紅色固體,C中溶質(zhì)含兩種元素,則C→D反應(yīng)的化學(xué)方程式為。
(2)如果A是一種爐具清潔劑的主要成分,B、C、D均為可溶的鹽,D中含有兩種元素,寫(xiě)出D的化學(xué)式:。
解析:(1)如果A→D是一種黑色粉末轉(zhuǎn)化為一種紅色固體,初中化學(xué)里符合這種轉(zhuǎn)化關(guān)系的有兩種情況:一是CuO變?yōu)镃u,二是鐵粉變?yōu)殍F銹。由于A、B、C均能轉(zhuǎn)化為D,顯然D不是鐵銹,那么A→D只能是CuO轉(zhuǎn)化為Cu。由于B、C均是CuO轉(zhuǎn)化而來(lái)的,且B、C又能進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為Cu,所以B、C是銅鹽。由于C中含有兩種元素,說(shuō)明C是CuCl2(由CuO與鹽酸反應(yīng)得來(lái)),C→D的反應(yīng)是CuCl2生成Cu的反應(yīng)。
(2)如果A是一種爐具清潔劑的主要成分,則A是NaOH;由于B、C、D均是由NaOH一步轉(zhuǎn)化而來(lái)的可溶性鹽,因此B、C、D均是鈉鹽。由兩種元素組成的鈉鹽,初中化學(xué)里僅有NaCl,即D是NaCl。另外,B、C可以是Na2CO3、Na2SO4。
答案:(1)Fe+CuCl2=Cu+FeCl2(2)NaCl
3.基于離子存在的推斷
此類(lèi)題以物質(zhì)在水中解離出的離子為信息,多涉及離子共存問(wèn)題。解題時(shí),既要熟悉離子特征,又要知道幾種離子在溶液中能夠共存是因?yàn)橄嗷ブg不能結(jié)合成氣體、水或沉淀,這樣才能推斷科學(xué)、結(jié)論準(zhǔn)確。
例5(廣安)某一種或幾種物質(zhì)的水溶液中,可能含有以下幾種離子:Na+、Cl-、Ca2+、Ba2+、SO2-4、CO2-3?,F(xiàn)取兩份100mL溶液進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn):①第一份加入AgNO3溶液,有沉淀產(chǎn)生;②第二份加足量的Ba(NO3)2溶液,有白色沉淀產(chǎn)生,再加入過(guò)量的稀硝酸,沉淀部分溶解。
根據(jù)上述實(shí)驗(yàn),以下推測(cè)正確的是()
A.一定存在Cl-
B.一定存在CO2-3,可能存在Ba2+
C.一定存在Na+
D.一定存在SO2-4,可能存在Ca2+
解析:原溶液加入AgNO3溶液有沉淀產(chǎn)生,說(shuō)明沉淀可能是AgCl、Ag2CO3、Ag2SO4,即溶液中可能存在Cl-、CO2-3、SO2-4。原溶液加入足量BaCl2溶液后,產(chǎn)生的白色沉淀能部分溶于稀硝酸,說(shuō)明白色沉淀一定是BaCO3和BaSO4,即溶液中一定含有CO2-3和SO2-4。由于Ba2+與SO2-4不能共存,Ca2+與CO2-3不能共存,所以原溶液中沒(méi)有Ba2+和Ca2+。再根據(jù)溶液中正負(fù)離子的代數(shù)和為零可知,原溶液中一定含有Na+。綜上,原溶液中一定存在Na+、CO2-3、SO2-4,可能存在Cl-,一定沒(méi)有Ca2+、Ba2+。
答案:C
4.基于化學(xué)游戲的推斷
此類(lèi)題以新穎有趣的游戲?yàn)楸尘?,以物質(zhì)之間的反應(yīng)關(guān)系為載體。解題時(shí),要看清游戲規(guī)則,把握?qǐng)D中信息,從而破解物質(zhì),完成游戲。
例6(江西)小昊用鐵、硫酸、氫氧化鋇、硫酸銅和碳酸鈉5種物質(zhì)玩化學(xué)拼圖游戲(如右圖),游戲規(guī)則要求圖中相鄰物質(zhì)之間能發(fā)生反應(yīng)。其中C溶液的顏色為藍(lán)色,A與E反應(yīng)產(chǎn)生的氣體是光合作用的原料。(已知:碳酸鋇不溶于水)
(1)C物質(zhì)是(填化學(xué)式)。
(2)A與E反應(yīng)的化學(xué)方程式是。
(3)B與E反應(yīng)的基本類(lèi)型是。
(4)按游戲規(guī)則,下列能替代D物質(zhì)的是(填序號(hào))。
a.銀b.氯化鐵
c.氫氧化鉀d.氧化銅
解析:(1)題給5種物質(zhì)中,C溶液呈藍(lán)色,所以C為CuSO4。
(2)因?yàn)锳與E反應(yīng)產(chǎn)生的氣體是光合作用的原料,所以A與E反應(yīng)能生成CO2。從題給物質(zhì)范圍可知,只有H2SO4和Na2CO3反應(yīng)放出CO2,所以A與E的反應(yīng)即是H2SO4和Na2CO3的反應(yīng)。
(3)讀圖可知,E與A、B、D都能發(fā)生反應(yīng),結(jié)合題給物質(zhì)范圍可知E為H2SO4,進(jìn)而確定A是Na2CO3。因?yàn)锽與A、E、C都能發(fā)生反應(yīng),所以B為Ba(OH)2。B\[Ba(OH)2\]與E(H2SO4)發(fā)生的是酸堿中和反應(yīng),屬于基本反應(yīng)類(lèi)型中的復(fù)分解反應(yīng)。
(4)A、B、C、E這4種物質(zhì)都已確定,所以D只能是Fe。考慮到D(Fe)與C(CuSO4)、E(H2SO4)都能發(fā)生反應(yīng),所以能代替D的物質(zhì)是活潑金屬或可溶性堿。
答案:(1)CuSO4(2)Na2CO3+H2SO4=Na2SO4+H2O+CO2↑(3)復(fù)分解反應(yīng)(4)c
例7(臺(tái)州)“登高取物”游戲規(guī)則:梯子上下相鄰的物質(zhì)之間能發(fā)生反應(yīng)的,游戲者可以上升一格,最終登頂者可以獲得“足球”獎(jiǎng)勵(lì)。甲同學(xué)根據(jù)規(guī)則能順利獲獎(jiǎng),乙同學(xué)根據(jù)規(guī)則從CaCO3、CuSO4、KNO3、BaCl2中選擇合適物質(zhì)填入①②兩處,也順利獲獎(jiǎng)。
(1)②是。
(2)寫(xiě)出圖中有CuO參加的一個(gè)化學(xué)反應(yīng)方程式:。
解析:(1)根據(jù)游戲規(guī)則可知,物質(zhì)①能與Fe反應(yīng),在CaCO3、CuSO4、KNO3、BaCl2這4種物質(zhì)中,只有CuSO4能與Fe反應(yīng),即物質(zhì)①是CuSO4。物質(zhì)②既能與CuSO4反應(yīng),又能與AgNO3反應(yīng),顯然物質(zhì)②只能是BaCl2。
(2)CuO與HCl、C都能發(fā)生反應(yīng),反應(yīng)方程式分別為CuO+2HCl=CuCl2+H2O、C+2CuO高溫2Cu+CO2↑。
答案:(1)BaCl2(2)CuO+2HCl=CuCl2+H2O(或C+2CuO高溫2Cu+CO2↑)