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备受推崇的小框图推断

2009-1-7 20:31:13  来源:高中化学网  作者:www.gzhxw.cn  【 】  浏览:

所谓小框图推断就是以一个简单的转化关系为载体,利用不同的化学反应赋予它不同的意义,而进行的发散思维推断题,又称“一拖三”或“一拖几”型推断题。它重点考查学生对化学反应的熟练程度和反应特征的敏感程度。这类推断题已知条件少,思考容量大,思维切换快,越来越受到命题者青睐。

 

【例】:ABCDEF六种物质的相互转化关系如下图所示(反应条件未标出),其中反应①是置换反应。

 

 

(1) 若ADF都是非金属单质,且AD所含元素同主族,AF所含元素同周期,则反应①的化学方程式是___________

 

⑵ 若A是常见的金属单质,DF是气态单质,反应①②均在水溶液中进行的,则E的水溶液显酸性,其原因是(用离子方程式表示)______________________;已知1 g DF反应生成B时放出92.3 kJ热量,写出该反应的热化学方程式________________________

 

⑶ 若BCF都是气态单质,且B有毒,③和④两个反应中都有水生成,反应②需要放电才能发生, AD相遇有白烟生成, 则反应①的化学方程式是 ___________________

 

⑷ 若AD为短周期元素单质,且所含元素的原子序数AD2倍,所含元素的原子核外最外层电子数DA2倍,③和④两个反应中都有红棕色气体生成,则反应③中氧化剂与还原剂的物质的量之比为 _________________

 

【解析】本题属于小框图推断题,框图简练,信息少,一个框图赋予了四种信息,实为一道知识容量大,思考容量大的推断好题。做好本题需要熟记重要的反应,以及反应的外部特征,这些往往成为我们解题的钥匙和突破口。

 

反应①是置换反应,该置换反应随不同题境而变化,成为本题的切入点,ACD均能与F起反应,F是“团结本题”的焦点物质,是推断的难点。

 

1)若AD所含元素同主族,则反应有三种可能:钠置换氢气,氧气置换硫,碳置换硅。ACD均能与F起反应,O2H2OSNaNaOHH2两组均找不到一种都能与之反应的物质,所以应为碳还原二氧化硅制备晶体硅的反应,其中碳、一氧化碳、硅均能与氧气起反应,FO2ECO2

 

2)若A是常见的金属单质,置换反应①中A被氧化为CF是气态单质,AC均能与F反应,A应该为变价金属,所以AFe。反应①②均在水溶液中进行的,Fe能从水溶液中置换气态单质一定是氢气,则BHClFCl2EFeCl3溶液,溶液因为Fe3水解而显酸性。

 

3)若BCF都是气态单质,且B有毒, AD相遇有白烟生成是个特征反应,为HClNH3生成NH4Cl的反应,该置换反应为Cl2NH3置换反应(Cl2有毒符合题意),反应②需要放电才能发生,N2O2生成NOF为氧气,③为NH3的催化氧化,④为浓盐酸的氧化,③和④两个反应中都有水生成,符合题意,虽然反应④教材上没有介绍,但根据其他信息推理并不影响本题解答。

 

4)原子序数AD2倍,原子核外最外层电子数DA2倍,该置换反应是金属镁置换碳的反应,③和④两个反应中都有红棕色气体生成,红棕色气体为NO2,所以F为浓硝酸,MgMgOC均能与浓硝酸反应,反应③

Mg+4HNO3(浓)=Mg(NO3)2+2NO2+2H2O,硝酸部分被还原,氧化剂(被还原的HNO3)与还原剂(Mg)的物质的量之比21

【参考答案】(1) 2C+SiO2    Si+2CO

(2)Fe3++ 3H2O Fe(OH)3+3H+H2(g) +Cl2(g)=2HCl(g);△H=-184.6 kJ/mol

 

(3) 3Cl2+2NH3=6HCl+N2  (4)2:1

 

【小结】综合以上,该题每小题涉及一个情境,F依次为O2Cl2O2、浓硝酸。该题将高中阶段重要的置换反应汇聚到一道题中,无论是形似还是神似,都被一条无形的知识线索发生联系,真可谓“一图挂帅,群英荟萃”,这种考查方式真正体现了知识点的纵横联系以及科内知识的有机整合。

【典例演练】

1、

     X、Y为中学化学常见元素。①为置换反应,②、③为化合反应 

 

⑴ 若X为非金属单质,则XYn 的电子式为          ,①的化学方程式为            ,指出XYm的一种工业用途                       

 

⑵若X为金属单质,写出②、③的离子方程式                                      

实验室检验XYm 中阳离子的化学方法是(写出试剂、现象及推论)                     

 

2、如图所示:ABCD为中学化学常见单质或化合物,下述反应均源于现行中学化学教材,按要求填空

 

 

 

 

 

 

 

⑴ 若A为黑色单质,C为无色刺激性气味的气体,则反应的方程式为            

⑵若A为红色单质,该反应在常温下剧烈发生,则反应中氧化剂与还原剂物质的量之比为              

⑶ 若A为黑色粉末,C为气态单质,产生1 mol C被氧化B的物质的量为          

写出反应离子方程式____________________

⑷ 若A为白色胶状物,溶解度随升高而降低,则该反应在工业上可用于制备       

【参考答案】:

1、(12C+SiO2   2CO+Si(或C+H2OCO+H2);工业上冶炼铁,燃料

 

 (22Fe2+Cl2 2Fe3 +    2Cl      2Fe3+Fe=3Fe2

加入KSCN溶液无现象,滴加氯水,溶液变红色,说明溶液中含有Fe2

 

2、⑴C+2H2SO4    CO2+2SO2+2H2O

⑵ 2:132 mol  MnO2+4H+2ClMn2++Cl2+2H2O4)漂白粉(漂粉精)

 

  小框图推断关注物质的外部特征,将一些重要的化学反应通过某些特征串联起来,是三轮复习中进行科内知识综合的重要手段。所以只有通过专项练习和总结归纳,加强知识的纵横关联,熟练掌握基础知识和基本技能,才能使元素化合物复习迅速达到熟能生巧、事半功倍之效。

 


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