高中化學無機框圖題的解題技巧探究

摘 要：在當前高中化學教育中，無機框圖題作為一類重要的題型，對學生的元素化合物知識掌握、邏輯推理能力和綜合分析能力提出了較高要求.本文探討了高中化學無機框圖題的解題技巧，通過詳細分析兩道典型例題，總結出無機框圖題的解題策略，旨在幫助學生提高解題效率和準確率，為高中化學教學提供一定的參考價值.

關鍵詞：高中化學；無機框圖題；解題技巧

中圖分類號：G632 ""文獻標識碼：A ""文章編號：1008-0333（2024）36-0118-03

收稿日期：2024-09-25

作者簡介：

盛紅莉（1981.12—），女，湖北省云夢人，本科，中學一級教師，從事高中化學教學研究.

無機框圖題是高中化學教學中的重要題型之一，它考查學生對元素化合物知識的綜合運用能力，以及邏輯思維和推理能力.然而，學生在解答無機框圖題時，往往感到無從下手，導致解題效率低下，甚至產生畏難情緒［1］.因此，探究高中化學無機框圖題的解題技巧，幫助學生掌握有效的解題方法，具有重要的現實意義.

1 高中化學無機框圖題概述

無機框圖題本質在于考查學生對元素化合物知識體系的綜合理解和應用能力.該類題目通常以元素化合物之間的轉化關系為核心，通過巧妙地設置信息點，如部分物質的性質、反應條件或轉化關系等，來構建一個邏輯嚴密的框架圖［2］.在這個框架中，學生需要運用所學的元素化合物知識，結合邏輯推理和分析能力，逐步揭示出未知物質的化學式或性質.

無機框圖題的設計，旨在全面檢驗學生對無機化學知識的掌握深度與廣度.它不僅僅是對學生記憶能力的簡單測試，更側重于考查學生能否將所學知識融會貫通，靈活應用于實際問題中.在解題過程中，學生需要準確識別題目中的關鍵信息，快速構建出物質之間的轉化關系網絡，并通過邏輯推理，逐步縮小未知物質的范圍，直至最終確定其化學式或性質.

此外，無機框圖題還對學生的邏輯思維能力和分析能力提出了較高的要求.學生需要在復雜的轉化關系中，找到線索，理清思路，避免陷入思維誤區.這不僅需要學生具備扎實的化學基礎知識，還需要他們具備敏銳的觀察力、嚴謹的推理能力和高效的解題策略.

2 高中化學無機框圖習題分析

類型1：部分無機框圖題主要考察元素化合物的性質以及物質之間的轉化關系，通過元素守恒和原子守恒等原則，可以逐步推斷出未知物質的化學式.例如：某固體鹽W由三種短周期主族元素組成.W存在如圖1所示的轉化關系，下列敘述正確的是（ "）.

A.上述反應都是非氧化還原反應

B.淺黃色固體可能是Na2O2

C.b的摩爾質量為160 g·mol-1

D.W的化學式為（NH4）2S3

解析 固體W和稀鹽酸反應生成溶液、固體和氣體a，溶液中加入足量NaOH生成氣體d，d為NH3，則溶液中含有NH+4，n（NH3）=4.48 L22.4 L/mol=0.2 mol，根據元素守恒知，固體W中含有N元素；固體洗滌、干燥得到淺黃色固體，該淺黃色的固體不溶于水且為短周期元素形成的物質，所以c為S，則W中含有S元素，n（S）=6.4 g32 g/mol=0.2 mol；氣體a和CuSO4反應生成黑色的固體b，H2S和CuSO4反應生成CuS黑色的固體，則a為H2S，n（CuS）=

9.6 g96 g/mol=0.1 mol，W為鹽，根據元素知，應該為銨鹽，且含有S元素，W和稀鹽酸反應生成NH4Cl、S、H2S，W中n（N）∶n（S）=0.2 mol∶（0.2+0.1） mol=2∶3，根據元素守恒，n（H）=13.2 g-32×0.3 g-14×0.2 g1 g/mol=0.8 mol，W中n（H）∶n（S）∶n（N）=0.8 mol∶0.3 mol∶0.2 mol=

8∶3∶2，W的化學式為（NH4）2S3.

因此，W為（NH4）2S3，W和稀鹽酸的反應方程式為：（NH4）2S3+2HCl2NH4Cl+S↓+H2S，該反應屬于氧化還原反應，故A錯誤；Na2O2能和水反應，所以淺黃色固體不是Na2O2，是S，故B錯誤；b為CuS，摩爾質量為96 g/mol，故C錯誤；通過以上分析知，W的化學式為（NH4）2S3，故D正確.本題考查無機物的推斷，側重考查分析、判斷及計算能力，明確元素化合物的性質、物質之間的轉化關系、方程式的計算方法是解本題關鍵，另外還要注意原子守恒的靈活運用.

類型2：部分無機框圖題考查物質的分類與相應化合價關系圖，通過轉化關系推斷出物質的顏色變化及反應類型，如考查金屬元素及其化合物的性質，以及物質之間的轉化關系，需要學生對金屬元素及其化合物的性質有深入的理解.例如：部分含Mg或Al或Fe物質的分類與相應化合價關系如圖2所示.下列推斷合理的是（ ""）.

A.若a在沸水中可生成e，則a→f的反應一定是化合反應

B.在g→f→e→d轉化過程中，一定存在物質顏色的變化

C.加熱c的飽和溶液，一定會形成能產生丁達爾效應的紅棕色分散系

D.若b和d均能與同一物質反應生成c，則組成a的元素一定位于周期表p區

解析 若a在沸水中可生成e，a為Mg、e為Mg（OH）2，f為鎂鹽，則a→f的反應可能是置換反應；e能轉化為d，說明該金屬元素為Fe，則g、f、e、d分別是FeO、亞鐵鹽、Fe（OH）2、Fe（OH）3；c為鹽溶液，可能是鋁鹽也可能是鐵鹽；若b和d均能與同一物質反應生成c，a可能是Fe或Al.因此，若a在沸水中可生成e，a為Mg、e為Mg（OH）2，f為鎂鹽，則a→f的反應可能是置換反應，如：Mg+CuCl2MgCl2+Cu，故A錯誤；e能轉化為d，說明該金屬元素為Fe，則g、f、e、d分別是FeO、亞鐵鹽、Fe（OH）2、

Fe（OH）3，它們的顏色依次是黑色、淺綠色、白色、紅褐色，所以在g→f→e→d轉化過程中，一定存在物質顏色的變化，故B正確；c為鹽溶液，可能是鋁鹽也可能是鐵鹽，如果加熱飽和的鋁鹽溶液，會析出能產生丁達爾效應的無色分散系，如果加熱飽和的鐵鹽溶液，會形成能產生丁達爾效應的紅棕色分散系，故C錯誤；若b和d均能與同一物質反應生成c，a可能是Fe或Al，Al屬于周期表的p區，Fe屬于周期表的d區，故D錯誤.正確答案為B.

3 高中化學無機框圖題的解題策略

3.1 掌握元素化合物的性質

熟悉常見元素化合物的性質、反應條件及轉化關系，是解答無機框圖題的基礎.元素化合物知識是無機化學的核心內容，也是解答無機框圖題所必需的基礎知識［3］.學生需要加強對元素化合物知識的學習和理解，深入掌握各類元素化合物的性質，包括物理性質、化學性質以及它們在不同條件下的變化規律.例如，對于某些特定元素，如鐵、鋁、銅等，學生需要了解它們的氧化物、氫氧化物、鹽類的性質及相互轉化關系.同時，學生還需要注意元素化合物性質之間的相似性、遞變性和特殊性，以便在解題時能夠靈活運用.

3.2 明確物質之間的轉化關系

無機框圖題通常通過給出部分物質的性質或轉化關系等信息，要求學生推斷出未知物質的化學式或性質.因此，學生需要明確物質之間的轉化關系，掌握常見的化學反應類型及反應條件.在解題過程中，學生需要根據題目給出的信息，結合已知的物質性質和轉化關系，逐步推導出未知物質的化學式或性質.例如，如果題目中給出了某種固體鹽與稀鹽酸反應產生氣體和溶液，且溶液中加入足量氫氧化鈉后產生另一種氣體，學生就可以根據這些信息推斷出固體鹽中可能含有的元素以及所產生氣體的種類.同時，學生還需要注意反應條件對物質轉化的影響，如溫度、壓強、催化劑等.

3.3 靈活運用元素守恒和原子守恒等原則

在解答無機框圖題時，元素守恒和原子守恒原則是重要的解題工具.原子守恒原則是指在化學反應中，反應物和生成物的原子種類和數量在反應前后也保持不變.學生需要學會運用這些原則進行推理和計算，以得出正確的答案［4］.例如，在推斷某種化合物的化學式時，學生可以根據元素守恒和原子守恒的原則，結合題目給出的信息，逐步推導出化合物的化學式.同時，學生在運用這些原則時，還要注意物質的量和濃度的關系，以及反應物和生成物的狀態等因素對計算結果的影響.

3.4 加強邏輯思維和推理能力

無機框圖題需要學生進行邏輯推理和分析，因此，學生需要加強這方面的訓練，以提高解題效率和準確率.在解題過程中，學生需要根據題目給出的信息，結合已知的知識和經驗，進行逐步推理和分析.例如，在推斷某種未知物質的性質時，學生可以根據已知的物質性質和轉化關系，逐步推導出未知物質的性質.同時，學生還需要注意在解題過程中保持清晰的思路，避免陷入思維誤區或遺漏關鍵信息.為了提高邏輯思維和推理能力，學生可以多做一些相關練習題，加強自己的解題技巧和思維能力.此外，還可以參加一些化學競賽或課外活動，拓寬自己的知識面和視野，提高自己的綜合素質.

4 結束語

無機框圖題是高中化學教學中的重要題型之一，通過本文的探討和分析，筆者總結出了解答無機框圖題的解題技巧.掌握元素化合物的性質、明確物質之間的轉化關系以及靈活運用元素守恒和原子守恒等原則，是解決無機框圖題的關鍵.同時，加強邏輯思維和推理能力的訓練也是提高學生解題效率和準確率的重要途徑.希望本文的研究能夠對高中化學教學和學生解題能力的提升起到一定的幫助作用.

參考文獻：

［1］

馬佩強，孟靜.核心素養背景下無機框圖題編制策略芻議 ［J］.中學化學教學參考，2023（23）：71-74.

［2］ 張萬程.不容忽視的定量型無機框圖推斷題：2020年浙江選考28題的分析和啟示 ［J］.教學考試，2020（14）：40-42.

［3］ 劉新榮.高考無機化學工藝流程題解題指導 ［J］.中學生數理化（自主招生），2019（10）：43-44.

［4］ 楊文軍.無機框圖的解題技巧［J］.數理化學習（高中版），2019（03）：62-64.

［責任編輯：季春陽］