无机推断题_无机推断题同步技巧提升

  无机推断题是一种以元素化合物知识为主,集基本概念、基本理论运用为一体的综合性题型。这种题型以常见元素及其化合物之间的转化为载体,以方框图或其他简明符号给出物质之间的转化关系,考查学生对元素及其化合物知识的掌握情况以及灵活运用知识进行分析、推理的综合能力。这里,我们以一道推断题的解题过程集中介绍突破无机推断题常用的四个解题技巧。
  【例题】茶是我国人民喜爱的饮品。某校化学兴趣小组的同学设计以下实验来定性检验茶叶中含有钙、铁、铝三种金属元素。
  (资料:草酸铵[(NH4) 2C2O4]属于弱电解质;草酸钙(CaC2O4)难溶于水;Ca2+、A13+、Fe3+完全沉淀的pH分别为Ca(OH) 2:pH≥13,A1(OH) 3:pH≥5.5,Fe(OH) 3:pH≥4.1。)
  
  试根据上述信息及过程填空。
  (1)步骤②加盐酸的作用是_________________。
  (2)写出检验Ca2+的离子方程式:___________。
  (3)写出沉淀C所含主要物质的化学式:_____。
  (4)写出步骤⑧用A试剂生成红色溶液的离子方程式:_____________________________。
  (5)步骤⑨的作用是_________________;发生反应的离子方程式:____________________________。
  (6)猜测步骤⑩的目的是 _____________________________________________。
  
  一、从无到有分析题给信息
  本题给出的资料分为两部分,“草酸铵[(NH4) 2 C2O4]属于弱电解质,草酸钙[CaC2O4]难溶于水”是对问题(2)给出的信息,便于同学们书写离子方程式时判断(NH4)2C2O4应以弱电解质的化学式出现,而CaC2O4应以沉淀的化学式出现;“Ca2+、A13+、Fe3+完全沉淀的pH分别为Ca(OH)2:pH≥13,A1(OH)3:pH≥5.5,Fe(OH)3:pH≥4.1”则是本题的突破口。
  当同学们看到题给的关于pH的信息,就应立刻想到与pH有关的步骤必是解题突破口。框图中调节pH值的操作流程是④和⑨,目的是将三种金属离子分离开。④将pH值调节至6~7,此时铝离子和铁离子均已沉淀完全,而钙离子未沉淀完全,故沉淀C的成分是A1(OH)3和Fe(OH)3,滤液中有钙离子。⑨将pH值调节至4~5,此时铝离子没有沉淀而铁离子沉淀完全。这样,这道题目的突破口就已经分析好了,解题思路基本有了眉目。
  类似这样的实验流程型无机推断题中,命题者经常会提供一些补充资料,这些资料在解题过程中必不可少,但在教科书上没有介绍,其实新知识的基本原理并不复杂,同学们要现学现用,有时也需要联想已学过的知识迁移拓展。
  考生可以根据问题需要,将信息的关键词和既有知识进行有效地集中标注,历程如图2:。
  
  二、化繁到简逐个击破
  无机推断题往往具有比较庞大的框图,同学们看得眼花缭乱,无从下手。这时,可以巧妙地将大框图分成小块逐个击破。这样做可以减少思维混乱度,也可以集中精力一步步寻找突破口。
  例如,本题就可以分成图3的几块:
  Ⅰ中出现pH值的反复调节,结合题给信息可知是要逐一分离离子,查阅资料即可解决。Ⅱ中使用了资料中提及的(NH4) 2C2O4,而且生成了白色沉淀,由此推断沉淀有可能就是CaC2O4。Ⅲ中将含有A1(OH) 3和Fe(OH) 3的沉淀用酸溶解后分成两份分别加试剂检验,主要考查同学能不能在A、B试剂未知的情况下加以推断,这时可以从常见的能与铁或铝发生反应生成红色溶液的物质中进行推断。
  经过分块之后,解题思路变得清晰、有条理,也更简单了。分块没有固定的规则,但要对题目有思路和想法。原则上应先找到自己最熟悉的反应条件所存在的位置,分出一块,剩余的反应线路再依次分开。
  例如,图4中①~分别代表有关反应中的一种物质,如何有效将庞大的框图逐渐拆分从而分析出各序号代表的物质呢?
  我们根据“碱石灰、浓硫酸、催化剂+高温、过氧化钠、镁条点燃”几个条件可以把整块框图划分成Ⅰ→Ⅳ小块,如图5所示:
  在各块中,我们可以找到特定的突破口:第Ⅰ块的突破口是Na2O2,第Ⅱ块是“催化剂和高温”这一反应条件,第Ⅳ块是镁条点燃的反应。从每个突破口我们都能得到一些答案,如②与Na2O2反应的气体是CO2,由此估计②是CO2,④是O2;③与④在催化剂、高温条件下,生成⑥和的反应为氨气的催化氧化
  反应:4NH3 + 5O24NO + 6H2O。再根据Ⅱ中重
  复两次使用⑥可推知⑥为NO,⑦为NO2,为H2O,⑦与反应生成⑥和⑧,则应该是3NO2+H2O2HNO3+NO,由此可知⑧为HNO3。由①加热得二氧化碳和氨气的气体混合物,可认为①为碳酸铵或碳酸氢铵。第Ⅲ块中,⑧与⑨反应,生成⑦、②和,只有⑨是未知的,那么HNO3与什么物质反应能生成NO2、CO2和H2O呢?显然⑨应该是碳。第Ⅳ块中,②与Mg条在点燃条件下反应生成⑨和⑩,可确定⑨为C。当然,每个人思考的顺序不同,你也可以按Ⅰ、Ⅳ、Ⅱ、Ⅲ块的顺序思考。
  三、知识迁移,从熟悉到陌生
  推断题非常考验考生的知识迁移能力,如果考生不能熟练掌握书本知识并大胆进行联想的话,就很难达到解题的制高点。本题有两个地方考查知识迁移能力:一是针对A试剂和B试剂的用途。往溶液1加入A试剂后出现了红色溶液,回忆高中学习过的红色溶液有溴水(橙红色)、液溴(红棕色)、高锰酸钾溶液(紫红色)、硫氰化铁溶液(血红色)、氢氧化铁胶体(红褐色),其中只有硫氰化铁溶液符合红色的颜色特征。B试剂的玫瑰红我们没有学习过,但在分析⑨步骤的pH值时发现,与B试剂发生反应的应该是铝离子,由此推断B试剂类似于硫氰化钾溶液,是一种可以使铝离子呈现出玫瑰红色的试剂。另外一个是考查书写陌生离子反应方程式。根据我们学过的碳酸钠和钙离子溶液的反应方程式:Ca2++CO32-CaCO3↓,我们很容易将该方程式错写成Ca2++C2O4 2-CaC2O4↓。这就要求我们对离子反应方程式的书写规则有深刻的认识并结合资料中描述的“(NH4)2C2O4是弱电解质”这一信息写出正确的答案:Ca2++(NH4)2C2O4 CaC2O4↓+2NH4+。
  做推断题时,同学们不要自己拼凑之前不曾见过、资料里不曾介绍、书上没有出现过的化学反应方程式,要脚踏实地,出题人不会将毫无知识基础的问题放到你面前的。所以,切记要在熟悉的物质中选,要从自己熟悉的原理开始推断,不断地缩小范围,靠近答案。由此我们得到启示:要解决无机推断题的解题障碍,就要熟练掌握重要元素的单质及化合物的典型反应,正确书写反应的化学方程式、离子方程式,做到知识存储有序,便于迅速提取。
  当然,为了更有效地突破推断题,有些知识的总结是必须的。
  重要的知识总结:
  ①常见固体、液体、气体、溶液的颜色。
  ②特殊物质的连续变化关系,如ABCD(酸或碱)。经常出现在推断题中的有以下几个:
  NH3(气体)NONO2HNO3;
  H2S(气体)SO2SO3H2SO4;
  C(固体)COCO2H2CO3;
  Na(固体)Na2ONa2O2NaOH。
  ③能与强酸或强碱反应生成气体的物质:(NH4) 2CO3
  或NH4HCO3 、 (NH4 ) 2 S或NH4HS、 (NH4 ) 2 SO3或NH4HSO3;既能和酸反应又能和碱反应的物质:铝、硅、氧化铝等。
  ④特殊的反应条件:放电、光照、催化剂、高温高压等。
  ⑤与工业生产相关的主要反应:工业制漂白粉、工业合成氨、氨的催化氧化、电解饱和食盐水、电解制镁和铝、工业制玻璃、工业制硫酸、工业制粗硅等。
  四、从粗到细准确答题
  在推断出整个题目的答案时,我们最后要做的就是将所有推断带入到框图中去验证其正确性,然后就可以答题了。答题时注意以下几点:①注意准确使用化学用语。如题目问物质名称就不可以用化学式作答,问离子反应方程式就不可以用化学反应方程式作答,问操作步骤就不可以用实验现象作答,问微粒数就不可以用物质的量作答等。②注意语言简练,但一定要将重要的步骤和原理表现出来。③避免错别字的出现。书写化学仪器名称、实验操作、物质名称等固有化学词汇时出现错别字是要扣分的。
  【答案】(1)使茶叶灰分中的钙、铁、铝等难溶化合物转化成可溶性氯化物,使Ca2+、Al3+、Fe3+浸出(或使Ca2+、Al3+、Fe3+溶解)
  (2)Ca2++(NH4 ) 2 C2O4CaC2O4↓+2NH4+
  (3)Fe(OH) 3、Al(OH) 3
  (4)Fe3++3SCN-Fe(SCN) 3
  (5)让Fe3+转化为Fe(OH) 3沉淀,使之与铝元素分离 Fe3++3OH-Fe(OH) 3 ↓
  (6)检验Al3+(或铝元素)的存在