例1(1998-29) 下圖中①~分別(bié)代表有關反應中的一種物(wù)質,請填寫以下空(kōng)白。
(1)①、③、④的化(huà)學式分別是______、______、______。
(2)⑧與⑨反應的化學方程式是______。
【錯解(jiě)】 第(1)問:“①”(NH4)2CO3,NH4HCO3,(NH4)2CO3,(NH4)2S,NH4HSO3等(děng)。“③”NH3,NH3·H2O,CO2,CaCO3等。“④”CO2,NH3,Na2CO3等。第(2)問:
①C+HNO3=NO2↑+CO2↑+H2O
②CO+2HNO3=CO2+2NO2+H2O
③C+HNO3=NO↑+CO+H2O
④C+H2SO4=SO2↑+CO2+H2O
⑤2Mg+CO2=2MgO+C
【評(píng)析】 粗讀題目(mù),將整(zhěng)塊(kuài)網絡圖看在眼裏,不(bú)要被11個(gè)數碼搞得心慌意亂,要清醒地看到④、、⑥、⑦、②的重複出現。細(xì)讀題目,把整塊框圖畫分(fèn)成Ⅰ→Ⅳ小塊,如圖所示:
第(dì)Ⅰ塊(kuài)中,Na2O2是個突破(pò)口,能與Na2O2反應的氣體應該是CO2,由此估(gū)計②可能(néng)是CO2,④可能是(shì)O2。由①加熱得氣(qì)體(tǐ)混合物,該(gāi)氣體混合物通過濃硫(liú)酸後,得到氣體②,可(kě)認為①為碳酸銨或碳酸氫銨(中學學過的物質受熱得到氣體(tǐ)混合物的,當屬(shǔ)這兩種鹽)。第Ⅱ塊中(zhōng),氣體混合物通過堿石灰後(hòu),CO2和H2O均被除去,③應為NH3,③與④在(zài)催化劑(jì)、高溫條件下,生成⑥和 的反應為 =2NO2,由此可知⑥為NO,⑦為NO2, 為H2O。⑦與 反應生成⑥和⑧,應該是3NO2+H2O=2HNO3+NO,由此可知⑧為HNO3。第Ⅲ塊中(zhōng),⑧與⑨反應,生成(chéng)⑦、②和 ,隻有⑨是未知的,HNO3與什麽物質反應能(néng)生(shēng)成NO2,CO2和(hé)H2O呢?顯然⑨應該是碳。第Ⅳ塊中,②與Mg條在點燃條件下反應生成⑨和⑩,可確定⑨為碳(發生的反應
當然,也可以按Ⅰ、Ⅳ、Ⅱ、Ⅲ塊的順序思考(kǎo)。
本(běn)題使用了11種物質,用了15個序號,其中(zhōng)④、 、⑥、⑦、②重複出現,涉及9步反(fǎn)應(或操作(zuò)),組成了元素化合物的框圖題(tí),考查四種主族元(yuán)素的典型反應之間(jiān)的(de)相互關係(xì)及相關的化學用語。上述的(de)種種常見誤區,反映出考生思維的敏捷性和嚴密性差,不能迅速將整(zhěng)幅網絡圖分解成4個小塊,找到解決問題的突破口,各(gè)個擊破。還反映出考生在正確書寫指定物(wù)的化學式方麵的(de)缺陷,由於“NH4+”與“NH3”不分、“NH3”與“NH3·H2O”不分,把本應(yīng)該得到的分數丟失了。由此我們得到啟示(shì),要走出元素化合物框圖的誤區,就要熟練掌握重(chóng)要元素的單質及化合物的典型反應,正確書寫反應的化學方程式、離子方程式,做到知識存儲有序,便於迅速準確提取。
【正確答案】
(1)①為(wéi)NH4HCO3[或(NH4)2CO3],③為NH3,④為(wéi)O2。
(2)C+4HNO3=2H2O+4NO2↑+CO2↑
例2 (1997-30)試樣X由氧(yǎng)化亞鐵和氧化銅組(zǔ)成。取質量相等的兩份(fèn)試樣按下圖所示進行(háng)實驗:
(1)請寫出步驟③中所發生的全部反應的離(lí)子方程式。
(2)若全部的溶液Y和全部(bù)的粉末Z充(chōng)分反應(yīng)後,生成的不(bú)溶物W的質量是m,則每份試樣X中氧化銅的質(zhì)量為______。(用m表示)
2Fe3++Cu=Cu2++2Fe2+,④Fe-2e=Fe2+,2H++2e=H2↑,⑤Fe2++Cu2+=Cu+Fe3+,⑥Cu+2H+=Cu2++H2↑,⑦Fe2++2H2O=Fe(OH)2+2H+,4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3等。
第(2)問:①5/4m,②1.2m,0.6m,③m/2,m/4,120m/132等。
【評析】 審題時注意:第一,X由FeO和CuO組成。第二(èr),取質量相(xiàng)等的兩份試樣進行實驗。第三,反應中鹽酸過量,CO過量,全部的溶液Y和全部的粉末Z充分反應,且“③強(qiáng)酸性溶液(不含Cu2+)”,說明溶液中的(de)Cu2+全部變成(chéng)了Cu,在不溶物W中不含Fe(因為強酸性條(tiáo)件(jiàn)下,Fe變成了Fe2+)。第四,不溶物W隻含Cu,這裏的Cu一部分來自粉末Z,另一部分來自(zì)粉(fěn)末Z中Fe與溶液Y中CuCl2反應生成(chéng)的(de)Cu。考慮(lǜ)問題時,可(kě)設每(měi)份試(shì)樣X中含CuO a mol,FeO b mol,按題意(yì)畫出框圖:
根據上述框圖可知各步所發生的化學反應及相關的各物質的(de)物質的量。W的成分是2amolCu,由此可列(liè)出每份試樣X中CuO的質量。即:
第(1)問:出現①誤區,是因為離子電荷不守恒(héng),離子方程式未配平。出現②誤區是(shì)因為不知(zhī)道什麽情況下應考慮(lǜ)鹽類的水解,看不懂題意,不知道(dào)溶液的強酸性是由於(yú)鹽酸過量造成(chéng)的。出現③誤(wù)區,是由於(yú)對(duì)題目中的“氧化亞(yà)鐵”視而不見造成的。出現④誤區是由於誤認為發生了原電池反應造成的。出現⑤誤(wù)區,是死記硬背造成的,誤將一個與(yǔ)本題無關的反應2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+的反應物(wù)與生成物顛倒過來,作為答(dá)案,造成失誤。出現⑥誤區,是由於違背了金屬(shǔ)與酸反應的規律造成的。出現⑦誤(wù)區,是(shì)由於審題不清,不知道酸(suān)性條件下(xià)不存在這兩個反應(yīng)造成的。
CO2反應生成的(de)Cu,還含有CuCl2+Fe=Cu+FeCl2反應生成的Cu,審題時未注意(yì)“每份”兩個帶有加重號的字,造(zào)成失誤。出(chū)現②誤區,是因 區,均因列(liè)式錯誤造成失誤。
【正確答案】
(1)Cu2++Fe=Cu+Fe2+,2H++Fe=Fe2++H2↑
例3(1996-30) A,B,C和D分別是NaNO3,NaOH,HNO3和Ba(NO3)2四種溶液中的一種。現利用另一種(zhǒng)溶液X,用如下圖所示的方法,即可將它們一一確定。
試確定(dìng)A,B,C,D,X各代表何(hé)種(zhǒng)溶液。
A:______B:______C:______D:______X:______
【錯解】 ①NaOH,NaNO3,Ba(NO3)2,MgSO4。②X為(wéi)ZnSO4,Mg(OH)2,H2SO4,MgCO3,FeSO4,CuSO4等。③A為Ba(NO3)2,C為(wéi)NaOH。稀HNO3,可斷定X一定含有SO42-離子,D必為HNO3,C必為Ba(NO3)2。這樣就找到了解決問題的突破(pò)口。然後再根據另(lìng)一種白色沉澱(diàn)的性(xìng)質繼續推斷,就可找到(dào)答案。
在(zài)確(què)定C為Ba(NO3)2,D為HNO3後,再對能溶於HNO3的白色沉澱進行分析,NaNO3不能(néng)與硫酸鹽生成白色沉澱,而NaOH卻可以與某硫酸(suān)鹽反應,生成白色沉澱,於是可確定A為NaOH,X為MgSO4。顯然B應該是NaNO3。檢(jiǎn)查一下,MgSO4(X)與過量NaNO3(B)不(bú)反(fǎn)應,MgSO4(X)與過量(liàng)HNO3(D)不反應,Mg(OH)2白色沉澱(diàn)加NaNO3(B)溶液不溶解,BaSO4白(bái)色沉澱加NaNO3(B)溶液也不溶解,完全與題目(mù)圖示相符(fú)。結論:A為NaOH溶液,B為NaNO3溶液,C為Ba(NO3)2溶液,D為HNO3溶液,X為MgSO4溶液。
出(chū)現①誤區,是由於(yú)判斷正(zhèng)確,但元素符號寫錯(cuò)或寫得不規範,導致失誤(wù)。出現②誤區,是由於(yú)對物質間相互(hù)反應(yīng)規律不掌握,造成失誤。出現③誤區,是由於(yú)未抓住白色沉澱溶(róng)解與不溶這一特征進(jìn)行分析推斷,造成失誤。
【正確答案】
A:NaOH,B:NaNO3,C:Ba(NO3)2,D:HNO3,X:MgSO4。
例4(1995-31) A,B,C是在(zài)中學(xué)化學中常見的三(sān)種化合物,它們各由兩種元素組成,甲(jiǎ)、乙是兩種單質。這些化合物和(hé)單質之間存在如下的關係:
據此判斷:
(1)在A,B,C這三種化合物中(zhōng),必(bì)定含有乙元素的是______。(用A,B,C字母填寫)
(2)單質乙必定是______(填“金屬”或“非金屬(shǔ)”),其理由是____________。
(3)單質乙的分子式可能是______,則化合物B的分子式是___________。
【錯解】 第(1)問:①隻(zhī)答(dá)A,②隻答B,③錯答C。第(2)問:①化合物A與化(huà)合物B反應生成單質乙和化合(hé)物C,有(yǒu)單質乙,所以乙(yǐ)必為非金屬。②化合物之間能生成單質的必為非金屬。③中學常見的符合題意的、生成(chéng)單(dān)質的(de)必為非金屬。④化合物A和化合物B反應不可(kě)能生成單質金屬。⑤化合物A和化合物B反應生成單質乙的反應屬複分解反應,而金屬為零(líng)價,必出現氧化還原反應。第(3)問:①S,SO2。②O2,H2O。③O2,H2O2。④Cl2,H2O。⑤P,PCl3。
【評析】 粗讀框圖和文字,無實驗現象描述,也(yě)沒找到特征可以作為解決問題的突(tū)破口,這時要保持良好的心態,不要慌張,可(kě)根據題設問題按順序思考(kǎo)。把框圖改變一下寫法,就會豁然開朗。
按①→⑥順序思考,可以斷定乙元素一定是非金屬元素,乙元素在A,B化合物中分別呈正(zhèng)、負價。於是根據已有的元素化合物知識,從(cóng)大腦中調出S,SO2,H2S,令乙單質為(wéi)S,A為SO2,B為H2S,
即
值得注意(yì)的(de)是第(dì)(3)問的答案還有另外一組物質:乙為N2,B為NH3。即
框(kuàng)圖的左邊是考生熟悉的重點知識——氨的催化氧化,右邊是本次高考試題(tí)的第29題給出的新反應,這(zhè)種異(yì)題遷移的設計,為思維敏捷的考生多(duō)提供了一條思路,也為一時(shí)還找(zhǎo)不到思路的(de)考生提供了一條線(xiàn)索。希望(wàng)大家在備考時,要注意異題遷移,以提高思維的敏捷性。
【錯解】 中列舉的種種失誤,是由於(yú)一些同學麵對一幅綜合性強而又陌生度高的框圖,不能通過分解、聯想、遷移,將其改(gǎi)造成自(zì)己熟悉的思路圖,找到各物質間相互轉化的關係(xì)。反映出思維的整體性差,所以不(bú)能(néng)準(zhǔn)確判斷單質乙、化合物B的(de)分子式,漏(lòu)答或錯答必含(hán)乙元素的化合物,也不會敘述乙必定為非金屬單質的理由。希望(wàng)能引起大家的注意。
【正確答案】
(1)A,B。
(2)非金屬,因為A+B→乙(yǐ)+C,且乙(yǐ)為單質,可知乙元(yuán)素在A、B中分別呈正、負價,所(suǒ)以乙是非金屬。
(3)S,H2S(或N2,NH3)。
例5(1994-32) 圖中(zhōng)的每一方格表示有關的一種反應物或生成物,其中粗框表示初始(shǐ)反應物(反應(yīng)時加入或生成的水,以及(jí)生成沉澱J時(shí)的(de)其他產(chǎn)物均已略去)。
請填寫下列空白:
(1)物質B是(shì)______,F是_______,J是______。
(2)反應(yīng)①的離子方程式是(shì)_____________。
【錯解】 第(1)問:①F是NaCl,J是AgCl。②F是(shì)Fe(正確),但J答成Fe(ClO)3。
第(2)問(wèn):①Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O。
②Cl2+OH-=Cl-+ClO-+H2O。
③Cl2+2OH-=Cl-+HClO。
④Cl2+2Na++2OH-=Cl-+NaClO+H2O。
⑤Cl2+2NaOH=Cl-+ClO-+H2O。
<