摘 要:無機框圖推斷題是以元素化合物知識為主,集基本概念、基本理論為一體的綜合性題目。具有考查知識面廣、題型多變、思考容量大等特點。這類題既能考查學生掌握元素與化合物的知識量及掌握熟練程度,又能考查學生的邏輯思維能力,這類試題特點是綜合性強,物質間關系復雜,因而導致學生解題時出現難以入手的局面。本文重點談談無機框圖題中信息的提煉方法。
關鍵詞:無機框圖題; 求解步驟; 轉化關系; 提煉方法
中圖分類號:G634.8 文獻標識碼:A 文章編號:1006-3315(2013)01-137-001
框圖題試題跨度大、思維強,對考查考生的知識與能力特別有效,因而倍受命題者的青睞。綜觀近幾年無機框圖題的考試內容看,考查的形式為推物質、判性質、寫用語,題目中給出的條件一般是物質的物理性質和化學性質,物質類別以及無機物間的相互關系,也有結構、周期表位置,以及計算、實驗等條件,化學用語主要是化學方程式和離子方程式的書寫。
一、框圖題的求解步驟
框圖題由于題目字數少,題意及所供信息新且簡潔,因此審題就顯得尤為重要。其解題過程往往分為三步:
(1)讀審——仔細讀題,審清題意。即弄清題意和要求,明確已知和未知條件,找出明顯條件和隱蔽條件。讀題包括閱讀求解要求。求解要求,往往亦能給考生以重要的啟示,這點不能忽視?!白x審”是解題的基礎。
(2)找析——找準“題眼”,即找準解題的突破口,然后聯系新信息及所學舊知識,應用正向逆向思維、發散收斂思維、橫向縱向思維等多種思維方式,進行綜合分析、推理?!罢椅觥笔墙忸}的關鍵。
(3)解答——看清要求,認真解答。“解答”是解題的落腳點。
二、框圖題尋找“題眼”的途徑
1.從物質的組成、結構方面尋找。例如,具有正四面體結構的物質可能為甲烷或白磷或者NH4+;不含金屬元素的離子化合物為銨鹽;組成為A2B2型的物質可能為Na2O2、H2O2、C2H2等。
2.從實驗現象尋找。例如,氣體燃燒呈蒼白色火焰的必然為H2在Cl2中燃燒;在空氣中點燃后火焰呈藍色,則氣體可能為CO、H2、C2H2、H2S等。
3.從反應類型尋找。例如,同一元素的氣態氫化物和氣態氧化物反應生成該元素的單質和水,則該元素可能為S或N;兩種溶液混合生成沉淀和氣體,則反應可能為Ba(OH)2與(NH4)2S04,或可溶性鋁鹽與可溶性金屬硫化物(如Na2S、NaHS)、可溶性碳酸鹽(如Na2CO2、NaHCO3)或可溶性鐵鹽與可溶性碳酸鹽(如Na2CO3、NaHCO3)之間的雙水解反應;遇水能生成氣體和難溶性物質的可能為Al2S3、Al(CH3)3或MgN2。
4.從典型性質尋找。如具有臭雞蛋氣味的氣體必為H2S;與
H2S反應有淡黃色沉淀生成的氣體可能為O2、C12或SO2;使濕潤紅色石蕊試紙變藍的氣體為NH3;密度最小的氣體為H2;地殼中含量最多的元素為O,最多的金屬元素為AL;能溶解SiO2的酸為HF;遇苯酚生成紫色溶液的離子為Fe3+;在空氣中迅速由無色變為紅棕色的氣體只有NO。能與鹽酸作用產生有刺激性氣味的無色氣體,且通入品紅溶液中能使之褪色,加熱又復原的只有含SO3或HSO3-的物質。有消毒、殺菌和漂白作用的物質有:HClO、H2O2、Na2O2、O2和SO2等。
5.從反應條件尋找。如必須控制在170℃的反應,必是制取乙烯的反應;稀溶液與銅常溫下不反應,濃溶液與銅加熱時反應為濃硫酸。能與強堿或其溶液反應產生氣體的物質有單質:Al、Si;鹽類:銨鹽。既能與強酸又能與強堿溶液反應的物質有金屬單質:Al;兩性氧化物:Al2O3;氫氧化物有:A1(OH)3;弱酸的銨鹽:NH4HCO3、(NH4)2CO3、(NH4)2S、(NH4)2SO3等;弱酸的酸式鹽:NaHCO3,NaHS、NaHSO3等;能與水反應產生氣體的物質:活潑的金屬單質:Na、K、Mg(加熱)、Fe(高溫生成Fe3O4)等;
6.從數據去尋找。根據計算或題目給的信息,可獲取某些數據,這些數據也可使我們找到突破口。如物質的熔點較低,說明可能為分子晶體;反之,熔點較高則可能為原子晶體或離子晶體。
7.從轉化關系尋找。轉化有:
(1)直線型轉化
金屬——堿性氧化物——堿——鹽;
非金屬——酸性氧化物——酸——鹽。
(2)交叉型轉化(例圖略)
(3)三角型轉化(例圖略)
利用這幾種轉化找關系。牢記一些重要的關系在解題時可兩相對照、尋找相似、確定范圍。
找到解題的突破口,便是解題成功的一半。例如,同一元素的氣態氧化物反應生成該元素的單質和水,則該元素可能為S或N;兩種溶液混合生成沉淀和氣體,則反應可能Ba(OH)2與(NH4)2SO4,或可溶性鋁鹽、可溶性鐵鹽與可溶性金屬硫化物(如Na2S)、可溶性碳酸鹽、可溶性亞硫酸鹽之間的雙水解反應;遇水能分解成氣體和難溶性物質的可能為Al2S3,或Mg3N2;能“三合一”的反應有:NH3+H2O+CO2 NH4HCO3; 4Fe(OH)2+2H2O+O2 4Fe(OH)3;
4NO2+O2+2H2O 4HNO3。
在短周期中,屬單質+化合物 單質+化合物(置換反應)類型的有:
(1)單質同主族:2Na+2H2O 2NaOH+H2↑;
2C+SiO2 Si+2CO;2H2S+O2 2S+2H2O等。
(2)單質不同主族:2F2+2H2O 4HF+O2;
2Mg+CO2 2MgO+C; 2Al+6HCl 2AlC13+3H2↑;
H2S+Cl2 2HCl+S;C+H2O CO+H2;
在短周期中,屬化合物+化合物 單質+化合物類型有:
2Na2O2+2CO2 2Na2CO3+O2;2Na2O2+2H2O 4NaOH+O2↑;
2H2S+SO2 3S+2H2O;8NH3+6NO2 7N2+12H2O;CO+H2O=H2+CO2等。