摘 要:物質(zhì)推斷題是近年來全國各省、市中考化學(xué)命題中??嫉囊环N題型,這類試題以元素化合物知識為主,集基本概念和基本理論于一體,通過嚴(yán)密的邏輯推理而得出正確結(jié)論的綜合性題目.本文對中考化學(xué)物質(zhì)推斷題的考查內(nèi)容及其常見熱點(diǎn)題型進(jìn)行了分類和總結(jié),以期為一線教師的教育提供參考.
關(guān)鍵詞:題型;物質(zhì)推斷題;中考化學(xué)
中圖分類號:G632 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1008-0333(2024)29-0110-03
收稿日期:2024-07-15
作者簡介:金花(1983.1—),女,江蘇省南通人,本科,中學(xué)二級教師,從事初中化學(xué)教學(xué)研究.
物質(zhì)推斷題是一類依據(jù)化學(xué)原理,通過對“已知”進(jìn)行歸納、演繹、比較,推出“未知”或得出“結(jié)論”的題目,往往綜合了酸、堿、鹽的相互反應(yīng),典型物質(zhì)的典型反應(yīng)、反應(yīng)規(guī)律,離子共存等有關(guān)內(nèi)容,具有考查知識面廣、綜合性強(qiáng)、題型多變、思維容量大和能力層次要求高等特點(diǎn)[1].
1 框圖型推斷題
這類題型主要將物質(zhì)(反應(yīng)物、生成物)以框圖形式表示,在框圖中輔助相應(yīng)的文字說明,表示框圖中物質(zhì)的相關(guān)特點(diǎn)(如顏色、沉淀特征、狀態(tài)、量的多少等),形式簡單明了,信息相對集中,一般只要能推導(dǎo)出特征物質(zhì),就可以“順藤摸瓜”突破到底.
例1 (2023·甘肅金昌)A、B、C均含同一種元素,A為單質(zhì),B有毒,D為紅棕色粉末,M是一種常見的酸,I俗稱生石灰.它們之間存在如圖1所示轉(zhuǎn)化關(guān)系:
根據(jù)以上信息回答下列問題.
(1)寫出F物質(zhì)的化學(xué)式_______,H溶液中金屬陽離子的離子符號為_______.
(2)反應(yīng)②屬于_______(填基本反應(yīng)類型)反應(yīng).
(3)寫出反應(yīng)①的化學(xué)方程式_______.
(4)用簡潔的語言描述E→G反應(yīng)的現(xiàn)象_______.
(5)寫出物質(zhì)J在生活、生產(chǎn)中一種常見的用途_______.
解析 I俗稱生石灰所以I是氧化鈣.F高溫生成氧化鈣,所以F是碳酸鈣.I生成J,J和H反應(yīng)生成紅褐色沉淀,則紅褐色沉淀是氫氧化鐵,J是氫氧化鈣,H是鐵鹽溶液.有毒物質(zhì)B和紅棕色粉末D高溫反應(yīng)生成D和E,C可以高溫反應(yīng)生成B,所以B是一氧化碳,D是氧化鐵,C是二氧化碳,E是鐵.E鐵和M酸反應(yīng)生成亞鐵鹽和氫氣,則G可以是亞鐵鹽,也可能是氫氣.F碳酸鈣和M酸生成二氧化碳,氧化鐵和M生成H,則M是鹽酸,H是氯化鐵.A是單質(zhì),可以反應(yīng)生成一氧化碳,則可以是碳或氧氣.(1)F是碳酸鈣,化學(xué)式CaCO3.H是氯化鐵,金屬陽離子是鐵離子,符號為Fe3+;(2)反應(yīng)②是碳酸鈣和鹽酸反應(yīng)生成氯化鈣、水和二氧化碳,是兩種化合物交換成分生成新的化合物的反應(yīng),屬于復(fù)分解反應(yīng);(3)反應(yīng)①是一氧化碳和氧化鐵高溫反應(yīng)生成鐵和二氧化碳,化學(xué)方程式為
Fe2O3+3CO高溫2Fe+3CO2
(4)E→G是鐵和鹽酸反應(yīng)生成氯化亞鐵和氫氣,現(xiàn)象為金屬溶解,溶液由無色變成淺綠色,有氣泡生成;(5)J氫氧化鈣,可與酸性土壤中的酸性物質(zhì)反應(yīng),用于改良酸性土壤.
2 實(shí)驗(yàn)型推斷題
這種題型主要是以給出物質(zhì)的具體范圍、實(shí)驗(yàn)步驟及實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,然后要求同學(xué)們根據(jù)反應(yīng)現(xiàn)象(如生成沉淀或氣體等),來確定各種物質(zhì)是否存在,最后確定混合物的成分.
例2 (2023·黑龍江綏化)有一包白色粉末,可能是NaHCO3、NaCl中的一種或兩種.同學(xué)們設(shè)計(jì)了如下兩個實(shí)驗(yàn)對其成分進(jìn)行探究,見表1.
[定性探究]樣品成分驗(yàn)證.
[定量探究]樣品中NaHCO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù).
[設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)]裝置圖如圖2所示:
[進(jìn)行實(shí)驗(yàn)]
已知:裝置B、C、D中藥品均足量.
①連接裝置并檢查氣密性,加入a g樣品于錐形瓶中
②打開K1,通一段時間氮?dú)夂螅Q量裝置B、C的質(zhì)量分別是a1 g和a2 g,記錄數(shù)據(jù).
③關(guān)閉K1,打開K2,向錐形瓶中緩慢注入足量稀硫酸,關(guān)閉K2
④待錐形瓶中無氣泡產(chǎn)生時……關(guān)閉K1.第二次稱量裝置B、C質(zhì)量分別是a3 g和a4 g,記錄數(shù)據(jù).
[分析討論]
(1)A中反應(yīng)的化學(xué)方程式是_______.
(2)裝置D的作用是_______.
(3)將④中省略號處的操作補(bǔ)充完整_______.
(4)如果沒有步驟②中通一段時間N2的操作,會使測得NaHCO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)_______(選填“偏大”“偏小”或“無影響”).
[得出結(jié)論]樣品中NaHCO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是_______(用含有相關(guān)字母的式子表示).
解析 [定性探究]步驟一:取適量樣品完全溶解在水中,向其中滴加足量稀H2SO4,樣品中含有碳酸氫鈉,碳酸氫鈉與稀硫酸反應(yīng)生成硫酸鈉、水和二氧化碳,因此實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為有氣泡生成;步驟二:取步驟一反應(yīng)后的溶液于試管中,向其中滴加某種溶液,實(shí)驗(yàn)結(jié)論樣品中含有氯化鈉,某種溶液與氯化鈉發(fā)生化學(xué)反應(yīng)且有明顯現(xiàn)象,某種溶液是硝酸銀,硝酸銀與氯化鈉溶液反應(yīng)生成氯化銀沉淀和硝酸鈉,實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為有白色沉淀生成.
[分析討論](1)A中反應(yīng)是稀硫酸與碳酸氫鈉反應(yīng)生成硫酸鈉、水和二氧化碳,該反應(yīng)化學(xué)方程式為
H2SO4+2NaHCO3Na2SO4+2H2O+2CO2↑
(2)裝置D盛放堿石灰,堿石灰可以吸收空氣中的二氧化碳和水,裝置D的作用是防止空氣中的水蒸氣和二氧化碳進(jìn)入C裝置中.(3)將④中省略號處的操作補(bǔ)充完整:打開K1,再通一段時間N2,使生成的氣體被充分吸收.(4)步驟②的作用是排除裝置內(nèi)的水蒸氣和二氧化碳?xì)怏w,如果沒有步驟②中通一段時間N2的操作,裝置內(nèi)的二氧化碳會被裝置C吸收,導(dǎo)致被吸收二氧化碳的質(zhì)量增大,會使測得NaHCO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏大.[得出結(jié)論]設(shè)a g樣品中碳酸氫鈉的質(zhì)量為x.
2NaHCO3+H2SO4Na2SO4+2H2O+2CO2↑
16888
xa4-a2
16888=xa4-a2
x=168(a4-a2)88
NaHCO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=168(a4-a2)88a×100%
3 開放型推斷題
這類試題往往是給出解決問題的條件不完備或滿足結(jié)論的條件不惟一,解題時要求同學(xué)們深入挖掘題中條件的內(nèi)在聯(lián)系,補(bǔ)充寫出能得出結(jié)論的某種條件.
例3 (2023·黑龍江齊齊哈爾)A~E是初中化學(xué)常見的物質(zhì),它們之間的關(guān)系如圖3所示.圖中“—”表示兩種物質(zhì)間能發(fā)生化學(xué)反應(yīng),“→”表示兩種物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化關(guān)系(其中反應(yīng)條件、部分反應(yīng)物及生成物已略去).
請回答下列問題:
(1)若A、B、C、D、E中都含有一種相同元素,A和B是組成元素相同的液體,D是黑色固體,寫出A→B的基本反應(yīng)類型_______,D與E反應(yīng)的化學(xué)方程式_______(答一個即可).
(2)若A、B、C、D、E為5種不同類別的物質(zhì),C廣泛用于玻璃、造紙、紡織和洗滌劑的生產(chǎn).寫出D物質(zhì)的化學(xué)式_______,C與E反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象_______,B物質(zhì)的用途_______(答一點(diǎn)即可).
解析 (1)若A、B、C、D、E中都含有一種相同元素,A和B是組成元素相同的液體,且A能生成B,則A為過氧化氫、B為水;5種物質(zhì)中都含氧元素或氫元素,D是黑色固體,且B能轉(zhuǎn)化為C,C能轉(zhuǎn)化為D,E與C、D均能反應(yīng),而電解水生成氫氣和氧氣,氧氣能轉(zhuǎn)化為黑色的氧化銅或四氧化三鐵,一氧化碳能還原氧化銅或四氧化三鐵,且一氧化碳能與氧氣反應(yīng),則C為氧氣、D為氧化銅或四氧化三鐵、E為一氧化碳.A→B的反應(yīng)為H2O2在MnO2催化作用下生成H2O和O2,該反應(yīng)為一種物質(zhì)生成多種物質(zhì)的反應(yīng),屬于分解反應(yīng);D與E反應(yīng)為一氧化碳還原氧化銅或四氧化三鐵的反應(yīng),反應(yīng)的化學(xué)方程式為
CO+CuO△Cu+CO2
Fe3O4+4CO高溫3Fe+4CO2
(2)若A、B、C、D、E為五種不同類別的物質(zhì),C廣泛用于玻璃、造紙、紡織和洗滌劑的生產(chǎn),則為Na2CO3,屬于鹽;C能轉(zhuǎn)化為D,且C、D均能與E反應(yīng),而Na2CO3能與Ca(OH)2反應(yīng)生成NaOH和CaCO3沉淀,氫氧化鈉屬于堿,且碳酸鈉、氫氧化鈉均能與酸反應(yīng),則D為氫氧化鈉,E為酸;則A、B分別為氧化物和單質(zhì),碳燃燒生成二氧化碳,二氧化碳能與氫氧化鈉反應(yīng)生成碳酸鈉和水,則A為碳或氧氣、B為二氧化碳.D的化學(xué)式為:NaOH;C與E的反應(yīng)為碳酸鈉和酸反應(yīng)生成鈉鹽、水和二氧化碳,則現(xiàn)象為有大量氣泡產(chǎn)生,固體逐漸溶解,形成無色溶液;B為二氧化碳,可用于滅火、人工降雨、制冷劑、氣體肥料、化工產(chǎn)品的原料等.
4 結(jié)束語
綜上所述,解答物質(zhì)推斷題時可采用正向思維法、逆向思維法和正逆向思維法.正向思維法是從題目提供的信息或條件入手,“順藤摸瓜”,逐個推斷;逆向思維法,是將最終結(jié)果作為思維的起點(diǎn),由果索因;正逆向思維法是從中間的題眼入手,綜合采用前兩種思維方法進(jìn)行推理,從而作出判斷.
參考文獻(xiàn):[1] 人民教育出版社,課程教材研究所,化學(xué)課程教材研究開發(fā)中心.義務(wù)教育教科書:化學(xué)[M].北京:人民教育出版社,2015.
[責(zé)任編輯:季春陽]