緊扣物質性質 破解溯因分析

基于物質的物理和化學性質進行的溯因分析類試題頻繁出現在高考中，這些試題依托基礎知識點，旨在評估考生對信息的理解與辨析能力，以及對知識的遷移和應用能力.

1基于物質穩定性的溯因分析

例1用鎳鉑合金廢料（主要成分為Ni、Pt，含少量A1和難溶于硫酸的重金屬）回收鎳和鉑的一種工藝流程如圖1所示.

HSO4 NaOHNaOHNaClO → → 鎳鉑合金 酸浸 調pH→控溫氧化→過濾→NiO 焦炭 Ni 廢料 煅燒 含Pt濾渣 濾渣 濾液

“控溫氧化”時控制其他條件一定， Ni₂O₃ 的產率與溫度和時間的關系如圖2所示， 20.40°C 時反應后所得濾液主要為NaCl、NaOH和 Na₂SO₄ ， 60^°C 時反應后所得濾液主要為 ΔNaCl 、 NaClO₃ ！ ΔNaOH 和Na₂SO₄ .反應相同時間， 60^°C 時 Ni₂O₃ 的產率低于40^°C 時的產率，原因可能是

圖1

60^°C 時，部分NaClO分解生成NaC1和NaClO₃ . 濃度減小，反應速率減慢

必備知識穩定性是物質的重要性質之一，化學性質中穩定性一般包括物質是否會發生分解.例如，NH₄HCO₃ （大多數銨鹽）、 H₂O₂ 受熱易分解，AgNO₃ 、 AgX （鹵化銀）、HClO等見光易分解；物質在一定的環境中是否能長時間的穩定存在.例如， SO₃^2- ？

Fe²⁺ 易被氧化， Cr（V） 易被還原， FeCl₃ 易水解等.物理性質的穩定性主要涉及物質的揮發性與溶解性的變化，這些變化影響物質的存在形式.例如，HCl、C₂H₅OH 等易揮發，大多數氣體和 Ca（OH）₂ 等物質的溶解度會隨溫度升高而降低.

2基于物質氧化性、還原性變化的溯因分析

例2 資料表明， Co²⁺ 還原性很弱，某小組同學為實現 ，進行如下探究.

（1）理論分析：氧化半反應 Co²⁺-e^-=Co³⁺- 般很難發生.從平衡移動的角度來看，降低 c（Co³⁺ ）或均能促進 Co²⁺ 失電子，提高其還原性.

① 實驗過程如圖3所示.

圖3

② 實驗過程如圖4所示，

圖4

已知：i． K_a （ K_a（HNO₂）=10^-3.1

ii. HNO₂ 不穩定，易分解： HNO₃+H₂O.

（2） ② 是 ① 的對照實驗，目的是

（3）經檢驗，橙紅色溶液中存在 [Co（NO₂）₆]^3- 經分析， ① 中能實現 的原因是 Co³⁺ 形成配離子，且 NO₂^- 的氧化性被提高.

a.請解釋 Co³⁺ 能與 NO₂^- 形成配位鍵的原因

b.請解釋 NO₂^- 的氧化性被提高的原因

（1）Co²⁺ 還原性很弱，氧化反應一般很難發解析 生.從平衡移動的角度來看，降低 c（Co³⁺ ）或提高 c（Co²⁺ ）均能促進 Co²⁺ 失電子，提高其還原性，故答案為：增大 c（Co²⁺） ！

（2）實驗 ① 中產生的現象是否由 Co²⁺ 發生的轉化或者由 NaNO₂ 在酸性環境中發生轉化引起的，需要進行實驗證實，所以實驗 ② 是 ① 的對照實驗，目的是：證明該條件下 NO₂^- 遇 CH₃COOH 不會產生氣泡.

（3）a. Co³⁺ 能與 NO₂^- 形成配位鍵的原因： Co³⁺ 能夠提供空軌道， NO₂^- 能夠提供孤電子對.b.加入冰醋酸， CH₃COOH 電離出 H⁺ ，醋酸提供的酸性環境提高了 NO₂^- 的氧化能力.從而得出 NO₂^- 的氧化性被提高的原因：還原半反應為 2H⁺+NO₂^-+e^-= NO↑+H₂O，CH₃COOH 電離出 H⁺ ，使 c（H⁺） 增大，促進 NO₂^- 得電子.

必備知識同一種物質在相同的條件下，被不同還原劑還原得越徹底，還原劑的還原性越強；酸性條件能增強氧化劑的氧化能力，并有利于歸中反應的發生，而在中性或堿性條件下，氧化劑的能力會變弱，并有利于歧化反應的發生；是否使用催化劑會影響反應速率，使用不同的催化劑會影響反應的路徑，導致氧化還原產物不同.

3基于溶液酸堿性變化的溯因分析

例3常溫下，物質R在水溶液中存在以下電離平衡： R+H₂ORH⁺+OH^-.Zn²⁺ 可與多種配體形成多樣的配離子， Zn²⁺ 在 R-（RH）₂SO₄ 溶液體系中存在以下多種反應：

（s）

ΔH_l ：Ⅱ

ΔH₂ ：

某種含 Zn 礦物的主要成分是難溶于水的ZnSiO₃ .常溫下，利用 R-（RH）₂SO₄ 溶液體系將 Zn 元素浸出，調節不同的總R濃度和 pH 后，浸出液中 Zn 元素的總濃度變化如圖5所示[總R濃度為 c（R）+ c（RH⁺）]

（1）總R濃度不為0時： pH 在 6～10 之間，隨著pH 的增大，總R濃度逐漸增大， Zn 元素浸出率（填“增大\"“減小\"或“不變\"），從平衡移動的角度分析原因： 1 pH 在 10～12.5 之間，隨著pH增大，浸出液中 Zn 元素總濃度呈下降趨勢的原因是

（2）任意總R濃度下： pH 在 12.5～14 時，浸出液中 Zn 元素總濃度均隨 pH 增大逐漸上升， pH=14 時，浸出液中鋅元素主要存在形式為

圖5

（1）由圖可知，總R濃度不為0時， pH 為 6～ 10時， pH 增大或總R濃度增大，浸出液中Z_n 元素的總濃度增大.因為 ΔpH 增大，平衡 R+ H₂ORH⁺+OH^- 逆向移動導致 c（R） 增大，總R濃度增大，也會導致 c（R） 增大，從而使平衡 Zn²⁺（aq）+ 4R（aq）[ZnR₄]²⁺ （aq）正向移動， c（Zn²⁺ ）減小，溶解平衡 （aq）正向移動，浸出液中 Zn 元素的總濃度增大. pH 為 10～12.5 時， pH 增大， Zn²⁺（aq）+2OH^-（aq）Zn（OH）₂ （s）平衡正向移動，導致溶液中 Zn 元素的總濃度下降.

（2）pH 為 12.5～14 時，隨著 pH 增大， OH^- 濃度增大， Zn（OH）₂ 會繼續與 OH^- 反應轉變為[Zn（OH）₄]^2- ，使溶液中 Zn 元素的總濃度上升，故浸出液中鋅元素的主要存在形式為 [Zn（OH）₄]^2- ：

必備知識溶液酸堿性變化對化學反應的影響是多方面的， pH 的變化可以影響反應物的濃度，促進或抑制水解，影響反應速率.

解答“溯因分析\"基本思維框架首先是找事實，尋題干信息，提取隱藏于圖像中的關鍵信息，然后檢索已有信息并提出假設，緊扣物質的性質，從穩定性、溶解性、氧化性、還原性、反應速率與平衡移動等視角得出結論并進行正確的“溯因分析”.

（完）