類推致誤探緣由

邊永平

摘 要：化學(xué)學(xué)科素養(yǎng)中明確提出要培養(yǎng)學(xué)生的證據(jù)推理與模型認(rèn)知能力，要求學(xué)生要具有一定的證據(jù)意識，能夠通過分析和推理的方法認(rèn)識物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)及變化規(guī)律.然而在學(xué)習(xí)過程中，學(xué)生經(jīng)過推理往往得出了錯誤的結(jié)論.通過實例分析，揭示類推致誤產(chǎn)生的根源.

關(guān)鍵詞：學(xué)科素養(yǎng);推理;錯解分析;高中化學(xué)

中圖分類號：G632文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1008-0333（2021）25-0107-03

化學(xué)學(xué)科素養(yǎng)中明確提出，要培養(yǎng)學(xué)生的證據(jù)推理與模型認(rèn)知能力，要求學(xué)生要具有一定的證據(jù)意識，能夠通過分析和推理的方法認(rèn)識物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)及變化規(guī)律.然而在學(xué)習(xí)過程中，學(xué)生經(jīng)過推理往往得出錯誤的結(jié)論.究其根源，在于學(xué)生對解決問題的證據(jù)掌握得不充分，觀點、結(jié)論和證據(jù)之間的沒有建立起必然的邏輯關(guān)系.此外對化學(xué)基本概念的內(nèi)涵和外延把握不準(zhǔn)，對一些基本規(guī)律的一般性和特殊性認(rèn)識不清，也是常見原因.下面列舉數(shù)例類推致誤的實例并作分析，供參考.

1. 向NaClO溶液中通入少量CO2，離子反應(yīng)為：ClO-+CO2+H2OHClO+HCO3-.（正確）

向NaClO溶液中通入少量SO2，離子反應(yīng)為：ClO-+SO2+H2OHClO+HSO-3.（錯誤）

錯解分析 由于 HClO有強(qiáng)氧化性，能將H2SO3氧化，產(chǎn)物應(yīng)為SO2-4.

2.向Ca（ClO）2溶液中通入少量CO2，生成HClO和CaCO3.（正確）

向C6H5ONa溶液中通入少量CO2，生成C6H5OH和Na2CO3.（錯誤）

錯解分析 雖然酸性關(guān)系：H2CO3>HClO>HCO-3，但HCO-3電離出的CO2-3能和Ca2+沉淀，則最終生成CaCO3;而由于酸性關(guān)系：H2CO3>C6H5OH>HCO-3，HCO-3不能和苯酚鈉反應(yīng)生成苯酚.

3.將Al2（SO4）3溶液蒸干，得到Al2（SO4）3固體.（正確）

將Al（NO3）3溶液蒸干，得到Al（NO3）3固體.（錯誤）

錯解分析 Al2（SO4）3溶液蒸干過程中，由于H2SO4 為難揮發(fā)性酸，抑制Al3+的水解，最終仍得到Al2（SO4）3固體;而Al（NO3）3溶液蒸干過程中，水解生成HNO3揮發(fā)，促進(jìn)水解，最終得到的是Al（OH）3 .

4.CO2通入Na2SiO3溶液中，產(chǎn)生Na2CO3和H2SiO3，說明碳酸酸性比硅酸強(qiáng).（正確）

SiO2和Na2CO3在高溫下反應(yīng)，產(chǎn)生Na2SiO3和CO2，說明硅酸酸性比碳酸強(qiáng).（錯誤）

錯解分析 前者是在溶液中進(jìn)行的復(fù)分解反應(yīng)，符合較強(qiáng)酸制取較弱酸的原理;后者不是在溶液中進(jìn)行，且不是在常溫下發(fā)生，本質(zhì)是用難揮發(fā)性的酸酐制取揮發(fā)性的酸酐.

5.因為H2SO4酸性強(qiáng)于H2S，則反應(yīng)FeS+H2SO4FeSO4+H2S↑能發(fā)生.（正確）

因為H2SO4酸性強(qiáng)于H2S，則反應(yīng)CuS+H2SO4CuSO4+H2S↑能發(fā)生.（錯誤）

錯解分析 CuS的溶度積常數(shù)很小，故溶解度極小，電離出的很小濃度的S2-和H+結(jié)合，達(dá)不到揮發(fā)的程度，因此，CuS既不溶液于水，也不溶于一般的稀酸，相反，反應(yīng)CuSO4+H2SCuS↓+H2SO4卻可以發(fā)生.

6.CO2為分子晶體，熔沸點較低.（正確）

因硅和碳為同主族元素，則SiO2也為分子晶體，熔沸點較低.（錯誤）

錯解分析 CO2為分子晶體，而SiO2為原子晶體，呈空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，熔沸點較高，硬度較大.

7.SO2通入品紅溶液中，溶液褪色，表現(xiàn)了SO2的漂白性.（正確）

將SO2通入酸性高錳酸鉀溶液中，溶液褪色，表現(xiàn)了SO2的漂白性.（錯誤）

錯解分析 SO2能使酸性高錳酸鉀溶液、氯水、溴水、碘水褪色，均表現(xiàn)了SO2的還原性.

8.因酸性硝酸強(qiáng)于碳酸，將稀硝酸加入碳酸鈉溶液中，能產(chǎn)生二氧化碳?xì)怏w.（正確）

因硝酸強(qiáng)于亞硫酸，將稀硝酸加入亞硫酸鈉溶液中，能產(chǎn)生二氧化硫氣體.（錯誤）

錯解分析 硝酸具有強(qiáng)氧化性，而亞硫酸鹽有較強(qiáng)的還原性，能被硝酸氧化成硫酸根離子，而稀硝酸被還原成NO氣體.

9.因濃硫酸有難揮發(fā)性，則可用濃硫酸和氯化鈉固體共熱制氯化氫氣體.（正確）

因濃硫酸有難揮發(fā)性，則可用濃硫酸和溴化鈉固體共熱制溴化氫氣體.（錯誤）

錯解分析 由于溴化氫還原性較強(qiáng)，在加熱時能被濃硫酸氧化成溴單質(zhì)，故不能用濃硫酸和溴化鈉制取溴化氫氣體，同理，也不能用濃硫酸和碘化鈉共熱制取碘化氫.制取溴化氫和碘化氫氣體，一般用濃磷酸和溴化鈉、碘化鈉共熱.

10.Al2O3既能和硫酸反應(yīng)，又能和氫氧化鈉反應(yīng)，Al2O3為兩性氧化物.（正確）

SiO2既能和氫氟酸反應(yīng)，又能和氫氧化鈉反應(yīng)，則SiO2為兩性氧化物.（錯誤）

錯解分析 兩性氧化物是指既能和酸作用，又能和堿作用，產(chǎn)物均為鹽和水的氧化物，SiO2和氫氟酸作用，產(chǎn)物為SiF4和水，該反應(yīng)表現(xiàn)了氫氟酸的特性，而其它酸不與SiO2作用.

11.鐵的活潑性強(qiáng)于銅，鐵和硫酸銅溶液反應(yīng)，有銅析出.（正確）

鈉的活潑性強(qiáng)于銅，鈉和硫酸銅溶液反應(yīng)，有銅析出.（錯誤）

錯解分析 鈉的活潑性較強(qiáng)，鈉加入到硫酸銅溶液中，鈉先和水反應(yīng)，生成氫氧化鈉和氫氣，接下來氫氧化鈉再和硫酸銅反應(yīng)，生成氫氧化銅沉淀和硫酸鈉.

12.Na2O2和CO2反應(yīng)，生成Na2CO3和O2.（正確）

Na2O2和SO2反應(yīng)，生成Na2SO3和O2.（錯誤）

錯解分析 當(dāng)Na2O2和無還原性的物質(zhì)CO2反應(yīng)時，Na2O2發(fā)生自身氧化還原反應(yīng)，而當(dāng)Na2O2遇到還原劑SO2時，Na2O2只作氧化劑，生成物為Na2SO4.

13.工業(yè)上電解熔融態(tài)的氯化鎂制取鎂.（正確）

工業(yè)上電解熔融態(tài)的氯化鋁制鋁.（錯誤）

錯解分析 氯化鋁為共價化合物，熔融時不導(dǎo)電，工業(yè)上制取鋁采用的是電解熔融態(tài)的氧化鋁（加入冰晶石降低熔點）.制取鎂不采用電解熔融態(tài)氧化鎂，是因為氧化鎂熔點高，能耗高.

14.碳在少量氧氣中燃燒，生成CO，在足量氧氣中燃燒，生成CO2.（正確）

硫在少量氧氣中燃燒，生成SO2，在足量氧氣中燃燒，生成SO3.（錯誤）

錯解分析 硫在氧氣中燃燒，不管氧氣少量還是足量，產(chǎn)物均為SO2，硫和氧氣反應(yīng)，不能直接得到SO3.

15.NaCl的水溶液能導(dǎo)電，NaCl屬于電解質(zhì).（正確）

NH3的水溶液能導(dǎo)電，NH3屬于電解質(zhì).（錯誤）

錯解分析 NH3的水溶液能導(dǎo)電，是因為NH3和水反應(yīng)，生成的NH3·H2O是電解質(zhì)，能電離出離子導(dǎo)電，而NH3本身并未電離.

16.將Cl2通入NaBr溶液中，生成NaCl和Br2.（正確）

將F2通入NaCl溶液中，生成NaF和Cl2.（錯誤）

錯解分析 F2通入NaCl溶液中，F(xiàn)2和水反應(yīng)，生成HF和O2.

17.因活潑性鐵大于銅，在鐵-銅-稀硫酸原電池中，鐵作負(fù)極（正確）

因活潑性鐵大于銅，在鐵-銅-濃硝酸原電池中，鐵作負(fù)極（錯誤）

錯解分析 因常溫下鐵遇濃硝酸發(fā)生鈍化，則銅作負(fù)極.

18.用惰性電極電解CuCl2溶液（足量）一段時間后，加入CuCl2固體可使溶液恢復(fù)原來濃度.（正確）

用惰性電極電解NaOH溶液（足量）一段時間后，加入NaOH固體可使溶液恢復(fù)原來濃度.（錯誤）

錯解分析 用惰性電極電解NaOH溶液時，實質(zhì)是電解水，因此需要加水才能使溶液恢復(fù)原來濃度.

19.恒溫、恒容條件下，進(jìn)行可逆反應(yīng)：2A（g）+B（g）2C（g），當(dāng)容器內(nèi)總壓強(qiáng)不再改變時，反應(yīng)達(dá)平衡狀態(tài).（正確）

恒溫、恒容條件下，進(jìn)行可逆反應(yīng)：2A（g）+B（g）3C（g），當(dāng)容器內(nèi)總壓強(qiáng)不再改變時，反應(yīng)達(dá)平衡狀態(tài).（錯誤）

錯解分析 可逆反應(yīng)：2A（g）+B（g）3C（g）是一個反應(yīng)前后氣體體積不變的反應(yīng)，即反應(yīng)到任意時刻，容器內(nèi)氣體總壓均相等，故不能由此判定是否達(dá)平衡狀態(tài).

20.恒溫、恒容條件下，可逆反應(yīng)3A（g）B（g）+C（g）從反應(yīng)物開始建立平衡后，再加入一定量A氣體，A的轉(zhuǎn)化率增大.（正確）

恒溫、恒容條件下，可逆反應(yīng)A（g）B（g）+C（g）從反應(yīng)物開始建立平衡后，再加入一定量A氣體，A的轉(zhuǎn)化率增大.（錯誤）

錯解分析 可逆反應(yīng)A（g）B（g）+C（g）反應(yīng)后氣體減小，平衡后再加入A，相當(dāng)于加壓，平衡逆向移動，則A的轉(zhuǎn)化率減小.

21.恒溫、恒容條件下，可逆反應(yīng)3A（g）B（g）+C（g）達(dá)平衡后，再加入一定量稀有氣體，A的轉(zhuǎn)化率不變.（正確）

恒溫、恒壓條件下，可逆反應(yīng)3A（g）B（g）+C（g）達(dá)平衡后，再加入一定量稀有氣體，A的轉(zhuǎn)化率不變.（錯誤）

錯解分析 由于是恒溫、恒壓條件，平衡后再加入稀有氣體，會使體系的總體積增大，相當(dāng)于減壓，即平衡向逆向移動，則A的轉(zhuǎn)化率減小.

22.可逆反應(yīng)FeCl3+3KSCNFe（SCN）3+3KCl達(dá)平衡后，再加入少量KSCN，體系顏色加深.（正確）

可逆反應(yīng)FeCl3+3KSCNFe（SCN）3+3KCl達(dá)平衡后，再加入少量KCl，體系顏色變淺.（錯誤）

錯解分析 該反應(yīng)的本質(zhì)為：Fe3++3SCN-

Fe（SCN）3，故加入KCl對平衡沒有影響.

23.常溫下，將pH=3的稀硫酸加水稀釋10倍，pH=4.（正確）

常溫下，將pH=3的醋酸加水稀釋10倍，pH=4.（錯誤）

錯解分析 強(qiáng)酸溶液，由于酸完全電離，稀釋10倍，pH增加一個單位;而弱酸溶液，存在電離平衡，在稀釋過程中，又電離出氫離子，故pH增長不足一個單位.

24.常溫下，物質(zhì)的量相等的鹽酸和氫氧化鈉混合，恰好中和，溶液pH=7.（正確）

常溫下，物質(zhì)的量相等的醋酸和氫氧化鈉混合，恰好中和，溶液pH=7.（錯誤）

錯解分析 醋酸為弱酸，反應(yīng)后得到醋酸鈉，屬于強(qiáng)堿弱酸鹽，醋酸根離子發(fā)生水解，使溶液呈堿性，即pH>7.

25.讀取量筒中液體讀數(shù)時，仰視刻度線，讀數(shù)偏小.（正確）

讀取滴定管中液體讀數(shù)時，仰視刻度線，計數(shù)偏小.（錯誤）

錯解分析 根據(jù)滴定管的構(gòu)造特點可知，讀數(shù)越往下越大，故仰視時，讀數(shù)偏大.

26.向一定量稀鹽酸中加入氫氧化鈉固體至恰好中和，溶液的導(dǎo)電性變化不大.（正確）

向一定量稀醋酸中加入氫氧化鈉固體至恰好中和，溶液的導(dǎo)電性變化不大.（錯誤）

錯解分析 醋酸為弱酸，微弱電離，溶液中自由移動的離子濃度較小，導(dǎo)電性較弱.加入氫氧化鈉固體至恰好中和后，得到醋酸鈉溶液，醋酸鈉為強(qiáng)電解質(zhì)，完全電離，溶液導(dǎo)電性明顯增強(qiáng).

27.Al3+與HCO-3在溶液中不能大量共存，是因為發(fā)生了雙水解反應(yīng).（正確）

AlO-2與HCO-3在溶液中不能大量共存，是因為發(fā)生了雙水解反應(yīng).（錯誤）

錯解分析 雙水解指的是弱酸根離子和弱堿陽離子在同一溶液中發(fā)生水解，而AlO-2與HCO-3均為弱酸根離子，二者不能大量共存是因為發(fā)生了反應(yīng)：AlO-2+HCO-3+H2OAl（OH）3+CO2-3

28.由于Ksp（AgCl）>Ksp（AgBr），則AgCl的溶解度大于AgBr.（正確）

由于Ksp（AgCl）>Ksp（Ag2CrO4），則AgCl的溶解度大于Ag2CrO4.（錯誤）

錯解分析 當(dāng)難溶電解質(zhì)的化學(xué)組成中，陰、陽離子個數(shù)比相同時，Ksp越小，則溶解度越小;如果組成中陰、陽離子個數(shù)比不同，則不能通過比較Ksp來判斷溶解度的大小.本例中，雖然Ksp（AgCl）>Ksp（Ag2CrO4），但Ag2CrO4的溶解度大于AgCl.

29.常溫下，在濃度均為0.1mol/L的CH3COOH和CH3COONa的混合溶液，呈酸性.（正確）

常溫下，在濃度均為0.1mol/L的HCN和NaCN的混合溶液，呈酸性.（錯誤）

錯解分析 由于HCN的酸性很弱，0.1mol/L的HCN和NaCN的混合溶液中，NaCN水解大于HCN的電離，使溶液呈堿性.

30.水中加入NH4HCO3固體，因NH+4的水解，促進(jìn)水的電離.（正確）

水中加入NH4HSO4固體，因NH+4的水解，促進(jìn)水的電離.（錯誤）

錯解分析 由于NH4HSO4是硫酸的酸式鹽，電離出的氫離子濃度較大，對水的電離產(chǎn)生抑制作用.

31.C2H6與C3H8在組成上相差一個CH2基團(tuán)，二者互為同系物.（正確）

CH3OCH3與CH3CH2CH2OH在組成上相差一個CH2基團(tuán)，二者互為同系物.（錯誤）

錯解分析 構(gòu)成同系物的前提條件是：結(jié)構(gòu)相似，另外在組成上相差一個或若干個CH2基團(tuán).CH3OCH3與CH3CH2CH2OH結(jié)構(gòu)不同，前者屬于醚，后者屬于醇.

32.單烯烴和環(huán)烷烴通式均為CnH2n，二者可形成同分異構(gòu)體.（正確）

淀粉和纖維素的通式均為（C6H10O5）n ，二者互為同分異構(gòu)體.（錯誤）

錯解分析 淀粉和纖維素的通式均為（C6H10O5）n，但二者n值不同，不是同分異構(gòu)體.

33.向蛋白質(zhì)溶液中加入飽和硫酸銨溶液，有沉淀析出，加水后仍可溶解.（正確）

向蛋白質(zhì)溶液中加入飽和硫酸銅溶液，有沉淀析出，加水后仍可溶解.（錯誤）

錯解分析 前者是鹽析過程，此過程可逆，屬于物理變化，蛋白質(zhì)仍保持生理活性.后者屬于變性，是化學(xué)變化，此過程不可逆.

34.苯不溶于水，可以用苯萃取溴水中的溴.（正確）

己烯不溶于水，可以用己烯萃取溴水中的溴.（錯誤）

錯解分析 己烯雖不溶于水，但能與溴發(fā)生加成反應(yīng)，所以不能用己烯萃取溴水中的溴.選擇萃取劑要注意：萃取劑和原溶劑互不相溶，萃取劑不和溶質(zhì)反應(yīng)，溶質(zhì)在萃取劑中的溶解度要大于在原溶劑中的溶解度.

35.除去甲烷中的SO2，可以通過酸性高錳酸鉀溶液洗氣.（正確）

除去甲烷中的乙烯，可以通過酸性高錳酸鉀溶液洗氣.（錯誤）

錯解分析 乙烯能被酸性高錳酸鉀溶液氧化，生成二氧化碳，成為新雜質(zhì).可以通過溴水進(jìn)行洗氣.

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.普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實驗教科書·化學(xué)[M].北京：人民教育出版社，2009.

[責(zé)任編輯：季春陽]