2020届浙江学考一轮复习考点精讲通用版专题讲座二元素和物质的推断学案

2020届浙江学考一轮复习考点精讲通用版专题讲座二元素和物质的推断学案

专题讲座二　元素和物质的推断 一、无机推断题解题策略 无论推断题属于哪种形式，均遵循这样的推断思路：迅速浏览、整体扫描、产生印象、寻找“突破口”(突破点由点到面)、随时检验、注意联系、大胆假设、全面分析(正推或逆推)、验证确认。解题的关键是仔细审题，依物质的特性或特征转化来确定“突破口”，顺藤摸瓜，进而完成全部未知物的推断。我们可以将推断题的解题方法及推理过程表示如下：‎ 推断题结论―→验证 二、无机推断题的分析思路及解题方法 ‎(1)无机框图推断题的分析思路 ‎①认真审题：见题后先迅速浏览一遍，从题干→问题→框图，尽量在框图中把相关信息表示出来。‎ ‎②找突破口——题眼 ‎③大胆猜测 ‎④验证确认 ‎(2)无机推断题的解题方法 ‎①正推法：‎ 正推是根据题设条件和转化关系方框图，从最初反应物入手，利用给定反应物的结构和性质特点，顺着转化关系往后推，从而解决问题。‎ ‎②逆推法：‎ 有的推断题，最初条件意义并不明确，但某一结果有较明确的含义，求解时，从这一结果入手，采用逆推模式，逆向逐层推理，可顺利达到解决问题的目的。‎ ‎③假想验证法：‎ 假设思维模式是由题设条件和转化关系图找出题目突破口，并对有关内容建立假设，然后将假设结果代入题中验证分析，由此可使问题得以解决。‎ 假设模式的思维途径可表示为：‎ ‎(3)解答无机推断题五步骤 一审：审清题意，从题干→问题→框图迅速浏览一遍，尽量在框图中把相关信息表示出来。‎ 二找：找“题眼”即找到解题的突破口。“题眼”主要有：物质的特殊颜色、特征反应现象、特殊反应条件、特征转化关系、特征数据等。‎ 三析：从题眼出发，联系新信息及所学的旧知识，大胆猜测，顺藤摸瓜，应用正逆向思维、横向纵向思维等多种思维方式进行综合分析、推理，初步得出结论。‎ 四验：验证确认，将结果放入原题检验，完全符合才算正确。‎ 五答：按题目要求写出答案。‎ 三、无机推断题的突破口 此类问题在解题过程中首先通过突破口，进行推断，然后结合相应的理论进行解题。在解题过程中常见的突破口有：‎ ‎(1)特殊颜色 ‎①焰色反应：Na＋(黄色)、K＋(紫色)‎ ‎②浅黄色固体：S或Na2O2或AgBr ‎③使品红溶液褪色的气体：SO2(加热后又恢复红色)、Cl2(加热后不恢复红色)‎ ‎④有色溶液：Fe2＋(浅绿色)、Fe3＋(黄色)、Cu2＋(蓝色)、MnO(紫色)‎ 有色固体：红色(Cu、Cu2O、Fe2O3)、红褐色[Fe(OH)3]、蓝色[Cu(OH)2]、黑色(CuO、FeO、FeS、CuS、Ag2S、PbS)、黄色(AgI、Ag3PO4)、白色[Fe(OH)2、Mg(OH)2、CaCO3、BaSO4、AgCl、BaSO3]‎ 有色气体：Cl2(黄绿色)、NO2与溴蒸气(红棕色)‎ ‎⑤特征反应现象：白色沉淀[Fe(OH)2]红褐色[Fe(OH)3]‎ ‎(2)特殊性质 很多物质表现出特殊的物理或化学性质，具有一些特征反应，或在反应中能产生特殊现象。‎ ‎①受热分解产生2种或3种气体的反应：‎ 铵盐：NH4HCO3、(NH4)2CO3、NH4HSO3、(NH4)2SO3、NH4HS、(NH4)2S等 NH4HCO3NH3↑＋CO2↑＋H2O 硝酸盐：Cu(NO3)2、AgNO3‎ ‎2Cu(NO3)22CuO＋4NO2↑＋O2↑‎ ‎②与水反应产生气体 单质：Na、F2等 化合物：Na2O2、Mg3N2、Al2S3、CaC2等 强烈双水解的物质：Al3＋与CO(HCO)、S2－(HS－)等 ‎(3)特殊转化关系：‎ 无机物之间有一些重要的衍变关系，在物质之间按照一定规律反应时，会形成一定特征 的转化关系。如：‎ ‎①直线型转化：NH3、H2S、C、Na等 金属碱性氧化物碱―→盐 非金属酸性氧化物酸―→盐 ‎②交叉型转化：‎ ‎③三角形转化：‎ ‎(4)应用数据：‎ 物质转化时式量的变化、各元素含量、相对密度等数据都是解题的关键点，可综合物质结构、性质、相互转化关系进行推断，如CO→CO2，NO→NO2，SO2→SO3，转化时分子中都增加1个氧，式量变化均为16。‎ ‎(5)把握信息：题目给予的新信息可与旧知识形成一个新的知识体系，题干中的“常见”“过量”等字眼为推断限定了范围；而反应条件、某些物质的频繁出现等隐含信息即是解题的重要突破口。‎ ‎【例1】　已知固体Na2SO3受热易分解，实验流程和结果如下：‎ 已知：气体Y是一种纯净物，在标准状况下的密度为1.518 g·L－1。请回答：‎ ‎(1)气体Y分子的电子式为________，白色沉淀的化学式为________。‎ ‎(2)该流程中的Na2SO3受热分解的化学方程式为________________________________________________________________________。‎ ‎(3)另取固体X试样和Na2SO3混合，加水溶解后与稀盐酸反应，有淡黄色沉淀产生。写出产生淡黄色沉淀的离子方程式________________________________________________________________________(不考虑空气的影响)。‎ ‎【解析】　气体Y是一种纯净物，在标准状况下的密度为1.518 g·L－1，Y的相对分子质量为1.518×22.4＝34，结合Na2SO3中的元素可知，Y为H2S，固体X 与盐酸反应生成硫化氢和溶液，溶液中加入氯化钡反应生成白色沉淀，说明固体X中含有Na2S和硫酸钠。‎ ‎(1)气体Y为硫化氢，电子式为HH，白色沉淀为硫酸钡，故答案为HH；BaSO4。‎ ‎(2)隔绝上述分析，流程中的Na2SO3受热分解的化学方程式为4Na2SO3Na2S＋3Na2SO4，故答案为4Na2SO3Na2S＋3Na2SO4。‎ ‎(3)固体X和Na2SO3混合，加水溶解后与稀盐酸反应，有淡黄色硫沉淀产生，产生淡黄色沉淀的离子方程式为SO＋2S2－＋6H＋===3H2O＋3S↓，故答案为SO＋2S2－＋6H＋===3H2O＋3S↓。‎ ‎【答案】　(1)HH　BaSO4　(2)4Na2SO3Na2S＋3Na2SO4　(3)SO＋2S2－＋6H＋===3S↓＋3H2O ‎【例2】　为探究黑色固体X(仅含两种元素)的组成和性质，设计并完成如下实验：‎ 请回答：‎ ‎(1)X的化学式是________。‎ ‎(2)固体甲与稀硫酸反应的离子方程式是________________________________________________________________________。‎ ‎(3)加热条件下氨气被固体X氧化成一种气体单质，写出该反应的化学方程式：________________________________________________________________________‎ ‎________________________________。‎ ‎【解析】　解答本题的思路：先根据现象确定X的组成元素，再根据数据计算组成元素的原子个数比。隔绝空气分解得到能使带火星木条复燃，说明有氧元素，固体甲与硫酸反应得到的蓝色溶液中含有Cu2＋，紫红色固体乙为Cu，得出固体甲即为Cu2O，从而确定X由Cu和O组成，Cu2O为28.8/144 mol＝0.2 mol，Cu为0.4 mol，X中O为(3.2－0.4×64)/16 mol＝0.4 mol，所以X为CuO。加热条件下氨气被CuO氧化成一种气体单质为N2，CuO被还原成Cu单质，根据升降守恒、原子守恒配平方程式2NH3＋3CuON2＋3H2O＋3Cu。‎ ‎【答案】　(1)CuO　(2)Cu2O＋2H＋===Cu＋Cu2＋＋H2O　(3)2NH3＋3CuON2＋3H2O＋3Cu ‎【例3】　为探究不溶性盐X(仅含四种元素)的组成和性质，设计并完成如下实验：‎ 请回答：‎ ‎(1)X的组成元素为H、O和________(用元素符号表示)，化学式为________。‎ ‎(2)写出经一步反应能得到X的化学方程式(要求非氧化还原反应)________________________________________________________________________。‎ ‎【解析】　(1)根据实验流程图，X(3.56 g)隔绝空气加热分解生成H2O和一种固体物质，固体物质加水，部分溶解成溶液1，同时还有黑色固体(1.6 g)不溶，得到的溶液1中加入氢氧化钠溶液，又得到蓝色沉淀和溶液2，由蓝色沉淀加热转化为黑色固体推知蓝色沉淀为氢氧化铜Cu(OH)2沉淀，黑色固体(0.80 g)为氧化铜CuO，则不溶性盐X中含有Cu2＋。再由溶液2中加入BaCl2(aq)/HCl(aq)生成白色沉淀(2.33 g)可推知白色沉淀是硫酸钡BaSO4，则不溶性盐X中含有SO。所以X隔绝空气分解生成的固体物质是CuSO4和CuO的混合物，而溶液1是CuSO4溶液。由上述分析可知，X(3.56 g)隔绝空气加热分解生成了H2O、CuSO4、CuO，由题给的信息已知不溶性盐X仅含四种元素，X的组成中除含有H、O两种元素外，则另外两种元素为Cu、S元素。再根据质量守恒定律，计算可知：3.56 g X中，含Cu2＋为64/80×(1.60 g＋0.80 g)＝1.92 g，即0.03 mol；含SO为96/233×2.33 g＝0.96 g，即0.01 mol；含H元素为2/18×0.36 g＝0.04 g，即0.04 mol；含O元素为(0.36 g－0.04 g)＋(16/80×1.60 g)＝0.64 g，即0.04 mol；则根据电苻守恒可推出X中一定含有0.04 mol OH－；所以，X中Cu2＋、SO、OH－的物质的量之比为3∶1∶4，可推出X的化学式为Cu3(OH)4SO4或者2Cu(OH)2·CuSO4。(2)依据X的化学式可知，经一步反应能得到X的化学方程式为4NaOH＋3CuSO4===Cu3(OH)4SO4↓＋2Na2SO4；或者4NaOH＋3CuSO4↓===2Cu(OH)2·CuSO4↓＋2Na2SO4。‎ ‎【答案】　(1)S、Cu　Cu3(OH)4SO4或2Cu(OH)2·CuSO4‎ ‎(2)3CuSO4＋4NaOH===Cu3(OH)4SO4↓＋2Na2SO4‎ ‎【例4】　下图中，固体A是铁锈的主要成分。‎ 请回答：‎ ‎(1)白色沉淀E的化学式是________。‎ ‎(2)写出A→B的化学方程式：________________________________________________________________________。‎ ‎(3)写出C→D在溶液中发生氧化还原反应的离子方程式：________________________________________________________________________。‎ ‎【解析】　根据题意分析出固体A为Fe2O3，单质B为Fe，固体C为FeCl3，溶液D为FeSO4和FeCl2的混合溶液，沉淀E为BaSO4。(1)白色沉淀E的化学式为BaSO4。(2)CO还原Fe2O3生成Fe和CO2，化学方程式为Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2。(3)SO2将Fe3＋还原为Fe2＋，自身被Fe3＋氧化为SO，离子方程式为SO2＋2H2O＋2Fe3＋===2Fe2＋＋SO＋4H＋。‎ ‎【答案】　(1)BaSO4　(2)Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2‎ ‎(3)SO2＋2H2O＋2Fe3＋===2Fe2＋＋SO＋4H＋‎ ‎【例5】　某酸性废液中含有Fe3＋、Cu2＋、Ba2＋三种金属离子，有同学设计了下列方案对该废液进行处理(所加试剂均稍过量)，以回收金属，保护环境。‎ 请回答：‎ ‎(1)沉淀a中含有的单质是________。‎ ‎(2)沉淀c的化学式是________。‎ ‎(3)溶液A与H2O2溶液在酸性条件下反应的离子方程式是________________________________________________________________________。‎ ‎【解析】　(1)向废液中加入过量的铁屑，Fe单质与Fe3＋、Cu2＋发生氧化还原反应生成Fe2＋和Cu单质，由于所加试剂均稍过量，所以沉淀a中含有的单质为Cu、Fe。(2)过滤后溶液A中含有Fe2＋、Ba2＋，向溶液A中加入H2O2溶液和NaOH溶液后，Fe2＋在双氧水、NaOH的作用下生成Fe(OH)3红褐色沉淀，过滤后，溶液B中含有Ba2＋，向溶液B中加入Na2CO3溶液，生成BaCO3沉淀，故沉淀c是BaCO3。(3)溶液A中Fe2＋与H2O2溶液在酸性条件下反应的离子方程式为2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O。‎ ‎【答案】　(1)Cu、Fe　(2)BaCO3　(3)2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O