中考化学物质推断题分类例析

2024-11-06 00:00:00金花
数理化解题研究·初中版 2024年10期

摘 要:物质推断题是近年来全国各省、市中考化学命题中常考的一种题型,这类试题以元素化合物知识为主,集基本概念和基本理论于一体,通过严密的逻辑推理而得出正确结论的综合性题目.本文对中考化学物质推断题的考查内容及其常见热点题型进行了分类和总结,以期为一线教师的教育提供参考.

关键词:题型;物质推断题;中考化学

中图分类号:G632 文献标识码:A 文章编号:1008-0333(2024)29-0110-03

收稿日期:2024-07-15

作者简介:金花(1983.1—),女,江苏省南通人,本科,中学二级教师,从事初中化学教学研究.

物质推断题是一类依据化学原理,通过对“已知”进行归纳、演绎、比较,推出“未知”或得出“结论”的题目,往往综合了酸、碱、盐的相互反应,典型物质的典型反应、反应规律,离子共存等有关内容,具有考查知识面广、综合性强、题型多变、思维容量大和能力层次要求高等特点[1].

1 框图型推断题

这类题型主要将物质(反应物、生成物)以框图形式表示,在框图中辅助相应的文字说明,表示框图中物质的相关特点(如颜色、沉淀特征、状态、量的多少等),形式简单明了,信息相对集中,一般只要能推导出特征物质,就可以“顺藤摸瓜”突破到底.

例1 (2023·甘肃金昌)A、B、C均含同一种元素,A为单质,B有毒,D为红棕色粉末,M是一种常见的酸,I俗称生石灰.它们之间存在如图1所示转化关系:

根据以上信息回答下列问题.

(1)写出F物质的化学式_______,H溶液中金属阳离子的离子符号为_______.

(2)反应②属于_______(填基本反应类型)反应.

(3)写出反应①的化学方程式_______.

(4)用简洁的语言描述E→G反应的现象_______.

(5)写出物质J在生活、生产中一种常见的用途_______.

解析 I俗称生石灰所以I是氧化钙.F高温生成氧化钙,所以F是碳酸钙.I生成J,J和H反应生成红褐色沉淀,则红褐色沉淀是氢氧化铁,J是氢氧化钙,H是铁盐溶液.有毒物质B和红棕色粉末D高温反应生成D和E,C可以高温反应生成B,所以B是一氧化碳,D是氧化铁,C是二氧化碳,E是铁.E铁和M酸反应生成亚铁盐和氢气,则G可以是亚铁盐,也可能是氢气.F碳酸钙和M酸生成二氧化碳,氧化铁和M生成H,则M是盐酸,H是氯化铁.A是单质,可以反应生成一氧化碳,则可以是碳或氧气.(1)F是碳酸钙,化学式CaCO3.H是氯化铁,金属阳离子是铁离子,符号为Fe3+;(2)反应②是碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,是两种化合物交换成分生成新的化合物的反应,属于复分解反应;(3)反应①是一氧化碳和氧化铁高温反应生成铁和二氧化碳,化学方程式为

Fe2O3+3CO高温2Fe+3CO2

(4)E→G是铁和盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,现象为金属溶解,溶液由无色变成浅绿色,有气泡生成;(5)J氢氧化钙,可与酸性土壤中的酸性物质反应,用于改良酸性土壤.

2 实验型推断题

这种题型主要是以给出物质的具体范围、实验步骤及实验现象,然后要求同学们根据反应现象(如生成沉淀或气体等),来确定各种物质是否存在,最后确定混合物的成分.

例2 (2023·黑龙江绥化)有一包白色粉末,可能是NaHCO3、NaCl中的一种或两种.同学们设计了如下两个实验对其成分进行探究,见表1.

[定性探究]样品成分验证.

[定量探究]样品中NaHCO3的质量分数.

[设计实验]装置图如图2所示:

[进行实验]

已知:装置B、C、D中药品均足量.

①连接装置并检查气密性,加入a g样品于锥形瓶中

②打开K1,通一段时间氮气后,称量装置B、C的质量分别是a1 g和a2 g,记录数据.

③关闭K1,打开K2,向锥形瓶中缓慢注入足量稀硫酸,关闭K2

④待锥形瓶中无气泡产生时……关闭K1.第二次称量装置B、C质量分别是a3 g和a4 g,记录数据.

[分析讨论]

(1)A中反应的化学方程式是_______.

(2)装置D的作用是_______.

(3)将④中省略号处的操作补充完整_______.

(4)如果没有步骤②中通一段时间N2的操作,会使测得NaHCO3的质量分数_______(选填“偏大”“偏小”或“无影响”).

[得出结论]样品中NaHCO3的质量分数是_______(用含有相关字母的式子表示).

解析 [定性探究]步骤一:取适量样品完全溶解在水中,向其中滴加足量稀H2SO4,样品中含有碳酸氢钠,碳酸氢钠与稀硫酸反应生成硫酸钠、水和二氧化碳,因此实验现象为有气泡生成;步骤二:取步骤一反应后的溶液于试管中,向其中滴加某种溶液,实验结论样品中含有氯化钠,某种溶液与氯化钠发生化学反应且有明显现象,某种溶液是硝酸银,硝酸银与氯化钠溶液反应生成氯化银沉淀和硝酸钠,实验现象为有白色沉淀生成.

[分析讨论](1)A中反应是稀硫酸与碳酸氢钠反应生成硫酸钠、水和二氧化碳,该反应化学方程式为

H2SO4+2NaHCO3Na2SO4+2H2O+2CO2↑

(2)装置D盛放碱石灰,碱石灰可以吸收空气中的二氧化碳和水,装置D的作用是防止空气中的水蒸气和二氧化碳进入C装置中.(3)将④中省略号处的操作补充完整:打开K1,再通一段时间N2,使生成的气体被充分吸收.(4)步骤②的作用是排除装置内的水蒸气和二氧化碳气体,如果没有步骤②中通一段时间N2的操作,装置内的二氧化碳会被装置C吸收,导致被吸收二氧化碳的质量增大,会使测得NaHCO3的质量分数偏大.[得出结论]设a g样品中碳酸氢钠的质量为x.

2NaHCO3+H2SO4Na2SO4+2H2O+2CO2↑

16888

xa4-a2

16888=xa4-a2

x=168(a4-a2)88

NaHCO3的质量分数=168(a4-a2)88a×100%

3 开放型推断题

这类试题往往是给出解决问题的条件不完备或满足结论的条件不惟一,解题时要求同学们深入挖掘题中条件的内在联系,补充写出能得出结论的某种条件.

例3 (2023·黑龙江齐齐哈尔)A~E是初中化学常见的物质,它们之间的关系如图3所示.图中“—”表示两种物质间能发生化学反应,“→”表示两种物质间的转化关系(其中反应条件、部分反应物及生成物已略去).

请回答下列问题:

(1)若A、B、C、D、E中都含有一种相同元素,A和B是组成元素相同的液体,D是黑色固体,写出A→B的基本反应类型_______,D与E反应的化学方程式_______(答一个即可).

(2)若A、B、C、D、E为5种不同类别的物质,C广泛用于玻璃、造纸、纺织和洗涤剂的生产.写出D物质的化学式_______,C与E反应的实验现象_______,B物质的用途_______(答一点即可).

解析 (1)若A、B、C、D、E中都含有一种相同元素,A和B是组成元素相同的液体,且A能生成B,则A为过氧化氢、B为水;5种物质中都含氧元素或氢元素,D是黑色固体,且B能转化为C,C能转化为D,E与C、D均能反应,而电解水生成氢气和氧气,氧气能转化为黑色的氧化铜或四氧化三铁,一氧化碳能还原氧化铜或四氧化三铁,且一氧化碳能与氧气反应,则C为氧气、D为氧化铜或四氧化三铁、E为一氧化碳.A→B的反应为H2O2在MnO2催化作用下生成H2O和O2,该反应为一种物质生成多种物质的反应,属于分解反应;D与E反应为一氧化碳还原氧化铜或四氧化三铁的反应,反应的化学方程式为

CO+CuO△Cu+CO2

Fe3O4+4CO高温3Fe+4CO2

(2)若A、B、C、D、E为五种不同类别的物质,C广泛用于玻璃、造纸、纺织和洗涤剂的生产,则为Na2CO3,属于盐;C能转化为D,且C、D均能与E反应,而Na2CO3能与Ca(OH)2反应生成NaOH和CaCO3沉淀,氢氧化钠属于碱,且碳酸钠、氢氧化钠均能与酸反应,则D为氢氧化钠,E为酸;则A、B分别为氧化物和单质,碳燃烧生成二氧化碳,二氧化碳能与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,则A为碳或氧气、B为二氧化碳.D的化学式为:NaOH;C与E的反应为碳酸钠和酸反应生成钠盐、水和二氧化碳,则现象为有大量气泡产生,固体逐渐溶解,形成无色溶液;B为二氧化碳,可用于灭火、人工降雨、制冷剂、气体肥料、化工产品的原料等.

4 结束语

综上所述,解答物质推断题时可采用正向思维法、逆向思维法和正逆向思维法.正向思维法是从题目提供的信息或条件入手,“顺藤摸瓜”,逐个推断;逆向思维法,是将最终结果作为思维的起点,由果索因;正逆向思维法是从中间的题眼入手,综合采用前两种思维方法进行推理,从而作出判断.

参考文献:[1] 人民教育出版社,课程教材研究所,化学课程教材研究开发中心.义务教育教科书:化学[M].北京:人民教育出版社,2015.

[责任编辑:季春阳]