巧合——無機推斷題的魂靈

文章編號：1005－6629(2007)11－0068－03中圖分類號：G632.479 文獻標識碼：B

俗話說，無巧不成書。有了巧合，就有了故事性，也就有了戲劇性。同樣，無機推斷題在編制時，也要構成巧合。物質巧合了，可以反映物質性質的多樣性及復雜性，也就有了誤會和誤解，在誤會和誤解中明辨是非，提高人們（學生）分析問題和解決問題的能力?？荚囀鞘侄危囵B能力是關鍵，這才是考試及試題編制的根本。

無機推斷題的巧合形式有：

1利用顏色巧合

1.1常見的黃色固體有：Na2O2、S 、FeS2 、AgBr 、AgI

1.2常見的黑色難溶固體有：FeS、Fe3O4、MnO2、C、CuO

1.3常見的白色難溶固體有：CaCO3、Mg(OH)2、BaSO4、AgCl 、 Al(OH)3 、H2SiO3

1.4常見的紅色固體有：Cu、Cu2O 、 Fe2O3、 Fe(OH)3等

1.5 能使品紅褪色的刺激性氣體有：SO2、Cl2

1.6 有漂白性的常見物質有：O3、H2O2、 Na2O2、HClO、ClOˉ鹽、SO2等

2 利用相對分子質量或相對原子質量巧合

2.1相對分子質量為100的物質有： CaCO3、 NaHCO3、Mg3N2

2.2相對分子質量為44的物質有： CO2 、 N2O、C3H8、C2H4O

2.3 相對分子質量為32的物質有： O2、 S、 N2H4、 CH3OH

2.4 相對分子質量為28的物質有：CO、N2、C2H4

3 利用微粒中含有相同質子數或相同電子數進行巧合（以下請注意順序）

3.1含有10個電子的分子有：Ne、HF、H2O、NH3 、CH4

含有10個電子的陽離子有：Na+、Mg2+、 Al3+、H3O+、NH4+

含有10個電子的陰離子有： Fˉ、N3-、O2-、OHˉ、 NH2ˉ

3.2 含有18個電子的分子有： Ar、HCl、H2S、PH3、SiH4、F2、H2O2、C2H6、N2H4、CH3F、CH3OH、CH3NH2

含有18個電子的陽離子有：K+、 Ca2+、 PH4+

含有18個電子的陰離子有：Clˉ、S2-、P3-、HSˉ、O22-

3.3 含有14個電子的分子有： CO、 N2O、C2H2

3.4 含有22個電子的粒子有：CO2、N2O、C3H4、BeF2、N3ˉ

4 利用連續反應如 AB D模式進行巧合

4.1 如果X是單質，有如下反應

4.1.1 NaNa2ONa2O2NaOH

4.1.2 C CO CO2H2CO3

4.1.3 N2或NH3 NONO2 HNO3

4.1.4 S或H2SSO2SO3 H2SO4

4.1.5 C2H4 CH3CHO CH3COOH

4.1.6 RCH2OHRCHORCOOH

4.1.7 O2 CO2CO

4.1.8 Cl2(或Br2)FeCl3(或FeBr3)FeCl2(或FeBr2)

4.2 如果X是化合物，有如下反應

4.2.1 AlCl3Al(OH)3 NaAlO2

4.2.2 NaAlO2Al(OH)3 AlCl3

4.2.3 AgNO3 AgOH↓

Ag(NH3)2OH

4.2.4堿 正鹽

酸式鹽

5利用置換反應圖式巧合

置換反應的模式是：單質+化合物→單質﹢化合物。圖式為

其中X、Y、Z是中學化學中常見元素的質單，甲、乙是兩種常見的化合物，那么符合此圖示的常見反應有十五種，短周期的也有九種。它們分別是

第一種：Mg和CO2反應，Z是O2。

第二種：Al和Fe3O4反應，Z是O2。

第三種：Al和HCl反應，Z是Cl2。

第四種：C和SiO2反應，Z是O2。

第五種：C和水蒸氣反應，Z是O2。

第六種：O2和NH3點燃，Z是H2。

第七種：Cl2和NH3反應，Z是H2。

第八種：O2和H2S反應，Z是H2。

第九種：Cl2和H2S反應，Z是H2。

第十種：F2和水反應，Z是H2。

第十一種：Cl2和KI反應，Z是K。

第十二種：Fe和水蒸氣反應，Z是O2。

第十三種：H2和Fe3O4反應，Z是O2。

第十四種：H2和CuO反應，Z是O2。

第十五種：C和CuO反應，Z是O2。

如果此圖示限制在短周期元素的單質，則也有9種

區別方法可用周期、 族、物質的狀態、顏色、反應的條件、10電子、18電子等區別，如兩種單質都是同一主族、且是固態、只能是第四種；如兩種單質都是氣態、且同一周期只能是第六種和第十種；如金屬置換非金屬，只能是第一種和第十二種；如金屬置換金屬，只能是第二種鋁熱反應；如兩種單質都是黑色固態、只能是第十五種。如兩種化合物分子都是10電子，只能是第六種和第十種；如兩種化合物分子都是18電子，只能是第九種。

6利用銨鹽的反應進行巧合

銨鹽特別是弱酸的銨鹽受熱可分解，同時既能與酸又能與堿反應，因此，常常作為命題的熱點。其模式為

本題中，巧合的有X、D、F，分別是O2、H2O、NO。但更大的巧合是A，A可以是(NH4)2CO3或NH4HCO3， A還可以是(NH4)2SO3或NH4HSO3，如何區分呢？關鍵是B的反應，如果讓B與淡黃色固體（Na2O2）或Mg條反應，B就是CO2。那么A就是碳酸鹽。如果讓B與氯水、溴水、FeCl3溶液、酸性 KMnO4溶液、品紅溶液，甚至氨水等反應，那么B就是SO2，因為考查的是SO2的還原性、漂白性以及工業上用氨水回收尾氣SO2，不用說，此時A就是亞硫酸鹽。

那么如何區別NH4HCO3和(NH4)2CO3呢？可用加熱生成的H2O、CO2、NH3的物質的量比來判斷。如果三者的物質的量比相同，那么就是NH4HCO3；否則就是(NH4)2CO3。

7 典型巧合例題

7.1 如圖：正鹽

已知：當B是一種強酸時，D是一種氣體，H是一強酸

當B是一種強堿時（可加熱）， D是一種氣體，H是另一強酸。

問：A是_____，X是_____，Y是_____。

解析：本題高度巧合。A既能與酸又能與堿（加熱）反應，放出氣體。說明A是銨鹽，X是O2，屬于連續氧化反應，Y是H2O。當D是NH3時，H是HNO3，當D是H2S時， H是H2SO4。 因此A是(NH4)2S，如果沒有正鹽限制，A還可以是NH4HS。

7.2 下圖中A是是一種常見單質，其余均是化合物，C是白色沉淀。化合物X中陽離子與陰離子均含10個電子，化合物Y分子中含18個電子，以下變化中的水成其它物質都已略去。

問：⑴A元素原子最外層有_______個未成對電子；

⑵X的電子式為_______；Y分子的結構式為________；

⑶寫出下列反應的離子方程式:

①________________________；

②________________________；

⑦________________________；

解析：先觀察上面本題的圖示，①②③反應與④⑤⑥反應，有這么巧合的事嗎？有！本題是我的原創題。如何入手呢？從A是常見單質，C是白色沉淀，X是10電子，Y是18電子物質及連續反應模式入手，因此判斷A是Al，X是NaOH，Y是HCl，B是NaAlO2，D是AlCl3，C是Al(OH)3。

7.3如圖

已知：在常溫下A、F是無色氣體，B是無色液體，A、X均是常見單質，H是一種白色沉淀，但能溶于D，D的濃溶液遇紫色石蕊先變紅，后褪色，E的相對分子質量為100。問：⑴ E的化學式為_________，電子式為____________

⑵ ②的化學方程式為___________

③的離子方程式為___________

⑶ 反應①中，被氧化與被還原的元素的物質的量比是________________

解析：本題巧合點有三處，一是白色沉淀H，二是無色氣體F，三是無色液體B。通過分析，很容易推出B是H2O；由于E的相對分子質量100，很容易把好多人引到認為是CaCO3，從而造成麻煩。因此本題關鍵是相對分子質量為100的E物質的確定，只要確定出E是Mg3N2，D是HNO3也就不難確定了。

在一定溫度下，NH4NO3分解產生N2、H2O、HNO3，其被氧化的元素是N，被還原的也是N，被氧化與被還原的元素的物質的量之比是5∶3。

注：“本文中所涉及到的圖表、注解、公式等內容請以PDF格式閱讀原文。”