物质的转化与推断专题
2023-03-31高妍
高妍
证据推理是化学学科核心素养的重要部分,证据推理思想是一种具有化学学科特点的思维方法。物质的转化和推断专题能够培养同学们的化学逻辑思维和推理能力,这一专题一直是中考的热点题型。
[考点提炼]
物质的转化与推断专题的解题思路是先由同学们熟悉的已有信息作为突破口,再利用所学的知识对这些信息进行整合、综合判断、分析、代入,最终得出正确的结论。试题中经常将基本概念、基本原理与元素化合物基础知识融于一体,特别是酸、碱、盐、单质、氧化物之间的转化关系需要同学们格外熟练。
该专题经常会设定一些显性突破口或隐性突破口,突破口的核心内容都围绕着基本概念、基本原理以及元素化合物的基本知识。
一、常见的显性突破口
1.物质的颜色
(1)固体颜色。①黑色:Fe粉、C、CuO、MnO2、Fe3O4。②红色:Cu、Fe2O3。③绿色:Cu2(OH)2CO3。④蓝色:CuSO4·5H2O。
(2)溶液颜色。①蓝色:CuCl2溶液、CuSO4溶液。②浅绿色:FeCl2溶液、FeSO4溶液。③黄色:FeCl3溶液、Fe2(SO4)3溶液。
(3)火焰颜色。①蓝紫色:S在O2中燃烧。②淡蓝色:S、H2在空气中燃烧。③蓝色:CO、CH4在空气中燃烧。
(4)沉淀颜色。①白色:BaSO4、AgCl、CaCO3、BaCO3、Mg(OH)2、Fe(OH)2。②蓝色:Cu(OH)2。③红褐色:Fe(OH)3。
2.物质的特征状态
常见的金属单质有Mg、Fe、Cu;常见的气体单质有H2、N2、O2;常见的无色气体有H2、N2、O2、CO、CO2、CH4、SO2;常温下最常见的液体为H2O;相同元素组成的物质有H2O和 H2O2、CO和CO2、金刚石和石墨、红磷和白磷。
3.物质的特征反应条件
点燃(燃烧);通电(电解H2O);催化剂(H2O2分解制O2);高温(CaCO3分解;C還原CuO 、CO还原Fe2O3;H2还原CuO、Fe2O3)。
4.物质的特征现象
(1)能使澄清石灰水变浑浊的无色无味气体是CO2。(2)能使黑色CuO变红(或红色Fe2O3变黑)的气体是H2或CO(固体是C)。(3)能使燃烧着的木条正常燃烧的气体是空气;使之燃烧得更旺的气体是O2;使之熄灭的气体是CO2或N2。能使带火星的木条复燃的气体是O2。(4)能使白色无水CuSO4粉末变蓝的气体是水蒸气。(5)在O2中燃烧火星四射的物质是Fe。(6)在空气中完全燃烧生成CO2和H2O的物质是有机物,如CH4等。(7)能溶于盐酸或稀HNO3的白色沉淀是CaCO3、BaCO3等;不溶于稀HNO3的白色沉淀是AgCl、BaSO4。
5.物质的用途
(1)HCl:胃液的主要成分,能帮助消化。(2)Ca(OH)2 :常见的建筑材料,用于工业制火碱、配制波尔多液、中和酸性土壤等。(3)NaOH:除去油污,用于制取肥皂,以及石油、造纸、纺织和印染等工业。(4)Na2CO3:用于玻璃、造纸、纺织和洗涤剂的生产。(5)NaHCO3:发酵粉的主要成分,治疗胃酸过多症。(6)CaCO3:常见建筑材料、补钙剂。(7)NaCl:厨房调味剂。(8)CuSO4:配制波尔多液,无水硫酸铜可以检验水蒸气的存在。
二、常见的隐性突破口
常见的隐性突破口多数集中在物质之间的转化规律上。
1.单质、氧化物与酸碱盐的反应规律
[真题精讲]
(2022·黑龙江·哈尔滨)如图所示,A、B、C、D、E 为初中化学常见的五种不同类别的物质,A 为红棕色粉末,B 是目前世界上年产量最高的金属,C 和 D 反应生成蓝色沉淀,D 能使酚酞溶液变红。它们之间的关系如图(图中“—”表示相连两种物质能发生反应,“→”表示一种物质能转化成另一种物质,且省略部分反应物或生成物及反应条件),回答下列问题。
(1)B 的化学式为_____。
(2)D 属于_____ (填物质类别)。
(3)D 与 E 反应的微观实质_____。
(4)A 与 E 反应的化学方程式_____(写出一个即可)。
解析:本题考查了多种元素化合物的特征,将这些特征作为解题的突破口可以快速推理出几种物质的化学式。从B是目前世界上年产量最高的金属可知B为金属铁;从D能使酚酞溶液变红这一特征可知D为碱性物质,且其特征反应为能与C反应生成蓝色沉淀,可知D是碱;A的特征颜色为红棕色,又能反应生成Fe,可以根据元素守恒推理得知A为氧化铁。
该试题的另一个突破口为几种物质间的反应规律,因为E能与A(金属氧化物)反应,又能与B(金属单质)反应,还能与D(碱)反应,可推理出具备这些反应规律的物质属于酸,故E可能为稀盐酸或稀硫酸。
答案:(1)Fe (2)碱 (3)H + OH== HO (4)FeO + 6HCl ==2FeCl + 3HO[或FeO + 3HSO ==Fe(SO) + 3HO]
[总结提升]
初中阶段,常见物质的转化与推断类型题有框图型、文字叙述型和流程型等。解题基本步骤如下:
1.阅读信息,寻找突破口,沿着突破口的有效信息可以初步推理出某些物质。突破口中涉及的往往是上文中提到的物质的颜色、状态、气味、用途、特征反应等。
2.根据信息,正向或逆向推理。根据突破口分析出某些物质后,可以再结合题中给出的物质间的转化关系进行综合分析,从前向后正向推理或从后向前逆向推理,将各种物质逐一突破。
3.结合答案,代入验证。将判断出的物质代入推理过程当中,检验、确认答案的正确与否。