2020届浙江高三化学复习专题讲座二信息型方程式与陌生物质的推断_百

2024年3月29日发(作者：)

专题讲座二 信息型方程式与陌生物质的推断

陌生方程式又名信息方程式,因为信息是教材中没有学过的新知识、新理念,因而得名。该类题型的特点概括为“信息新颖”“新旧相承”“知识引路”“培养能力”,它能较好地考查学生接受、提取、处理新信息的能力以及根据新信息结合已有知识分析问题和解决问题的应变能力,因而备受命题人的青睐,并且经久不衰。

一、已知部分产物,写出完整的方程式

此类试题一般告知部分反应物和部分生成物,通常是“缺胳膊断腿”,需要补充完整并配平,是考查频率较高的一种方式,难度不大。

【典例1】 NaBH4是一种重要的储氢载体,能与水反应得到NaBO2,且反应前后B的化合价不变,该反应的化学方程式为 ,反应消耗1 mol

NaBH4 时转移的电子数目为 (设NA为阿伏加德罗常数的值)。

解析:反应前后B元素的价态不变,反应的实质是NaBH4中-1价的H和H2O中+1价的H发生氧化还原反应生成H2,同时生成NaBO2,反应方程式为NaBH4+2H2O数目为4NA。

答案:NaBH4+2H2ONaBO2+4H2↑ 4NA

NaBO2+4H2↑。1 mol NaBH4反应转移4 mol电子,其【技法指导】 在考试中遇到此类陌生度高的题目不要惊慌失措,冷静运用所学知识进行分析,要能够把题目所给物质理清楚,是氧化还原反应的,可利用氧化还原反应价态变化规律确定生成物中变价元素的价态,进而确定生成物,解答此类题的法宝是“守恒”,这一点可在此后的练习中仔细体会。

二、实验流程中化学方程式的书写

此类题目思维容量大,涉及知识点多,此类试题有些设问与方程式的书写有关,且反应物与生成物均需从题目中的转化关系中进行挖掘,因而此处学生往往失分较多。

【典例2】 (2018·浙江4月选考)某同学用含结晶水的正盐X(四种短周期元素组成的纯净物)进行了如下实验:

实验中观测到:混合气甲呈无色并被蒸馏水全部吸收;固体乙为纯净1物;步骤③中,取10溶液丙,恰好中和需消耗0.002 00 mol NaOH,另取一定量溶液丙,加入少量K2FeO4固体,产生黄绿色气体。

请回答:

(1)X的化学式是 ,步骤①的化学方程式是 。

(2)溶液丙与K2FeO4固体反应的化学方程式是 。

解析:含结晶水的正盐,共四种元素,可知混合气体甲中含有H2O,另外最后加入酸化的硝酸银溶液有白色沉淀生成,可判断甲中有氯元素,甲可以被水完全吸收,且丙可以消耗氢氧化钠,可知甲中含有气体HCl,元素一共为四种,已推知三种(H、O、Cl),若盐X为铵盐,会完全分解,无固体剩余,可以排除,则盐X中至少有一种金属元素,可知甲中无其0.73他气体。n(HCl)=0.02 mol,n(H2O)=2.030.40 mol=0.05 mol,盐X18为正盐,并且所含元素均为短周期元素,可知阴离子为氯离子,而阳离

子可能为Na+、Mg2+、Al3+,若是钠离子,无法产生HCl气体(不水解),而氯化镁与氯化铝灼烧后得到的分别是氧化镁和氧化铝,根据质量计算可知阳离子为Mg2+,固体乙为MgO,n(MgO)=0.1 mol,故X为MgCl2·6H2O。

答案:(1)MgCl2·6H2O MgCl2·6H2O(2)2K2FeO4+16HClMgO+2HCl+5H2O

4KCl+3Cl2↑+2FeCl3+8H2O

【技法指导】 涉及实验流程题有关的陌生方程式书写模式总结如下:先写出“反应物(原料+加入的物质+溶液酸碱环境)→生成物(目标产物+杂质)”,再进行配平。一定要学会灵活运用三大守恒(元素守恒、得失电子守恒、电荷守恒),正确预测合理产物。

三、需要预测产物的方程式的书写

有些方程式的书写,考生不能判断出产物,该如何正确预测产物?这对考生的能力要求更高,需要考生在问题空间及题目提供的信息中进行搜索,结合已有知识和题目所给的新信息进行加工、类比、联想、讨论等多种科学思维方式联用,最终得出正确答案。

【典例3】 按要求填空

(1)X、Y和Z均为短周期元素,原子序数依次增大,X的单质为密度最小的气体,Y的一种单质具有特殊臭味,Z与X原子最外层电子数相同。回答下列问题:

①由上述元素组成的化合物中,既含有极性共价键又含有离子键的化合物的电子式: 。

②X和Y组成的化合物中,有一种既含有极性共价键又含有非极性共价键。此化合物可将碱性工业废水中的CN-氧化为碳酸盐和氨,相应的离子方程式为 。

(2)(2016·全国Ⅰ卷节选)NaClO2是一种重要的杀菌消毒剂,也常用来漂白织物等,其一种生产工艺如下:

回答下列问题:

①NaClO2中Cl的化合价为 。

②写出“反应”步骤中生成ClO2的化学方程式: 。

解析:(1)X、Y和Z均为短周期元素,原子序数依次增大,X的单质为密度最小的气体,则X为H元素;Y的一种单质具有特殊臭味,则Y为O元素;Z与X原子最外层电子数相同,Z原子序数大于O元素,则Z为Na。

①由上述元素组成的化合物中,既含有极性共价键又含有离子键的化合物为NaOH,其电子式为Na[+H]。

-②H和O组成的化合物中,有一种既含有极性共价键又含有非极性共价键,该化合物为H2O2,H2O2可将碱性工业废水中的CN-氧化为碳酸盐和氨,相应的离子方程式为H2O2+CN-+OH-2+NH3↑。

CO3(2)①根据化合物中元素正负化合价代数和为0知,NaClO2 中Cl显+3价。

②由流程图可知,NaClO3与H2SO4、SO2反应生成NaHSO4和ClO2,根据电子守恒、元素守恒可写出并配平反应方程式为2NaClO3+H2SO4+SO22ClO2+2NaHSO4。

答案:(1)①Na+[H]-

②H2O2+CN-+OH-(2)①+3

②2NaClO3+SO2+H2SO42ClO2+2NaHSO4

2+NH3↑

CO3四、需要计算确定反应物或生成物的方程式的书写

这类与计算相结合的方程式书写难度最大,部分考生会望而生畏,直接放弃,选考命题人考虑得分情况,该类试题考得少,常作为提高区分度的考点使用。

【典例4】 (2018·绍兴选考适应性考试)为分析某盐的成分,做了如下实验:

请回答:

(1)盐M的化学式是 ;

(2)被NaOH吸收的气体的电子式: ;

(3)向溶液A中通入H2S气体,有淡黄色沉淀产生,写出反应的离子方程式: (不考虑空气的影响)。

解析:由混合单质气体无色气体(能使带火星木条复燃),证明有氧气产生。能被氢氧化钠吸收的气体为Cl2,说明含有O和Cl元素,

红棕色固体溶液A沉淀固体,说明红棕色固体为Fe2O3,133.6g说明含有Fe元素。根据数值关系知Fe2O3为0.1 mol,O2为32g=1.05

molmol。含Cl为70.9 g-33.6 g-16 g=21.3 g,通过确定各原子的物质的量比,确定其分子式为Fe(ClO4)3。

(2)被NaOH吸收的气体为氯气,其电子式为。

(3)A为FeCl3溶液,向溶液A中通入H2S气体,有淡黄色沉淀产生,反应的离子方程式为2Fe3++H2S答案:(1)Fe(ClO4)3 (2)2Fe2++2H++S↓。

(3)2Fe3++H2S2Fe2++2H++S↓

【技法指导】 关于计算型方程式书写的题目关键还是在计算,我们只有掌握了有关物质的量的基本计算这些能力,才能够将图、表、数据这些抽象语言通过具体计算,转化为化学语言,也是体现个人学习能力和化学学科魅力所在。必须在平时的训练中有意识地培养自己这方面的能力,学会自己计算,不要依赖答案,做多了自然能够顺利突破这个瓶颈。

【专题突破】

1.(1)在隔绝空气的密闭容器中加热Fe(OH)2固体,发现有H2和黑色固体生成,写出该反应的化学方程式: 。

(2)(NH4)2Cr2O7受热分解得到固体甲和常见无色无味的气体单质乙,已知乙不能氧化Na2S也不能还原CuO,写出该分解反应的方程式: 。

解析:(1)氢的化合价降低了,化合价升高的只能是铁,对于黑色固体,不是Fe2O3(红棕色),也不是FeO(价态不合理),故只能是Fe3O4,再根据

氧化还原反应得失电子守恒得:3Fe(OH)2——Fe3O4+H2,由原子个数守恒不难发现还有H2O生成,配平反应为3Fe(OH)2Fe3O4+H2↑+2H2O。(2)根据题目所给信息和氧化还原反应规律可知乙为N2,而非H2(可以还原CuO)、O2(可以氧化KI),进而推测(NH4)2Cr2O7分解得N2、H2O(8个H结合4个O变成4个H2O),剩余的2个Cr结合3个O变为Cr2O3即为甲,故分解的方程式不难写出来:(NH4)2Cr2O7答案:(1)3Fe(OH)2(2)(NH4)2Cr2O7Fe3O4+H2↑+2H2O

N2↑+4H2O+Cr2O3。

N2↑+Cr2O3+4H2O

2.(2017·浙江11月选考)已知固体Na2SO3受热易分解。实验流程和结果如下:

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: ,白色沉淀的化学式: 。

(2)该流程中Na2SO3受热分解的化学方程式: 。

(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:Mr=1.518×22.4=34,推断Y为H2S。

由图:则固体X中含有Na2S,Na2S+2HCl的规律:4Na2SO342NaCl+H2S。依据氧化—还原

3Na2SO4+Na2S。所以

(1)Y为H2S,电子式为(2)4Na2SO3,白色沉淀为BaSO4。

623Na2SO4+Na2S。

(3)X与Na2SO3混合加盐酸产生的浅黄色沉淀为S,离子方程式为2+2SSO32-+6H+3S↓+3H2O。

H BaSO4

3Na2SO4+Na2S

3S↓+3H2O

答案:(1)(2)4Na2SO3(3)SO+2S2-+6H+233.(1)KClO3可用于实验室制O2,若不加催化剂,400 ℃时分解只生成两种盐,其中一种是无氧酸盐,另一种盐的阴阳离子个数比为1∶1,写出该反应的化学方程式: 。

(2)Na2S2O3还原性较强,在溶液中易被Cl2氧化成SO,常用作脱氯剂,24该反应的离子方程式为 。

解析:(1)KClO3在400 ℃时受热分解得到一种无氧酸盐,该盐为KCl,根据氧化还原反应的实质可知,另一种盐中氯元素的化合价必高于+5,即为+7价,且盐中阴阳离子个数比为1∶1,故另一种盐为KClO4,反应方程式为4KClO3223KCl+3KClO4。

24(2)Cl2能将SO氧化成SO,Cl2本身被还原为Cl-,反应离子方程式为2+4Cl2+5H2OS2O32SO+8Cl-+10H+。

24答案:(1)4KClO3(2)

SO+4Cl2+5H2O223KCl+3KClO4

2SO+8Cl-+10H+

24

4.(2018·诸暨中学段考)草酸钴是制备钴的氧化物的重要原料。如图为二水合草酸钴(CoC2O4·2H2O)在空气中受热的质量变化曲线,曲线中300 ℃及以上所得固体均为钴氧化物。

(1)通过计算确定C点剩余固体的化学成分为 (填化学式);试写出B点对应的物质与O2在225 ℃～300 ℃发生反应的化学方程式: ;

(2)取一定质量的二水合草酸钴分解后的钴氧化物(其中Co的化合价为+2、+3),用480 mL 5 mol/L盐酸恰好完全溶解固体,得到CoCl2溶液和4.48 L(标准状况)黄绿色气体。试确定该钴氧化物的化学式为 。

解析:(1)由图可知,CoC2O4·2H2O的质量为18.3 g,其物质的量为0.1

mol,Co元素质量为5.9 g,C点钴氧化物质量为8.03 g,氧化物中氧元素质量为8.03 g-5.9 g=2.13 g,则氧化物中Co原子与O原子物质的2.13g量之比为0.1 mol∶16g≈3∶4,故C点Co氧化物为Co3O4;B点对应/mol物质的质量为14.7 g,与其起始物质的质量相比减少18.3 g-14.7

g=3.6 g,为结晶水的质量,故B点物质为CoC2O4,与氧气反应生成Co3O4与二氧化碳,反应方程式为3CoC2O4+2O2Co3O4+6CO2。

4.48L(2)由电子守恒,n(Co3+)=2n(Cl2)=2×22.4L/mol=0.4 mol,由电荷守-14.48L恒,n(Co)总=n(Co2+)溶液=1n(Cl)=×(0.48 L×5 mol/L-2×)=1

22.4L/mol22mol,所以固体中的n(Co2+)=1 mol-0.4 mol=0.6 mol,根据化合物中元3素正负化合价代数和为0,氧化物中n(O)=0.6mol2+0.4mol=1.2 mol,故2该钴氧化物中 n(Co)∶n(O)=1 mol∶1.2 mol=5∶6,则该钴氧化物的化学式为Co5O6。

答案:(1)Co3O4 3CoC2O4+2O2

Co3O4+6CO2 (2)Co5O6