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元素及化合物中新知识主要包括新物质的性质和已知物质新性质,采用“类比法”能降低同化新知识难度,找到切入点。
一、根据参照物推断新反应
突破技巧:首先,分析题目提供参照物质的性质,其次查找参照物质与新物质之间存在相似点和不同点,如性质相似,元素化合价不同,但化学式书写要依据元素化合价等,最后,确定新物质的性质,回答相关问题。
例1锡为第ⅣA族元素,锡的单质和化合物与某些物质在化学性质上有许多相似之处。
(1)锡溶于盐酸,再向反应后的溶液中通入氯气,有关反应类似于铁的相应的变化,试写出有关反应的化学方程式:。
(2)将(1)中溶液蒸干后继续加热所得固体,变化过程类似于氯化铁溶液相应的变化,则最后得到的固体物质是(写化学式)。
(3)若向(1)中所得溶液中加入适量的氢氧化钠溶液,产生白色沉淀(该沉淀物的分子中含2个氢原子),再加过量的氢氧化钠溶液,白色沉淀溶解。上述反应类似于氯化铝溶液的相应反应,试写出有关反应的离子方程式:。
解析:本题提供参照物质有铁、铝及其化合物,铁具有变价,铝及其化合物既能与强酸反应,又能与强碱反应,迁移参照物的性质解决新问题。(1)由铁与盐酸反应、氯化亚铁与氯气反应类推:锡与盐酸反应生成氯化亚锡和氢气,氯化亚锡与氯气反应生成氯化锡。(2)由蒸干、灼烧氯化铁溶液得氧化铁类推:氯化锡(SnCl4)溶液蒸干过程中发生水解反应生成氢氧化锡[Sn(OH)4]或原锡酸(H4SnO4),灼烧氢氧化锡生成二氧化锡(SnO2)和水。(3)由氯化铝与氢氧化钠反应类推:氯化锡与氢氧化钠反应生成氢氧化锡和氯化钠,氢氧化锡与氢氧化钠反应生成锡酸钠(Na2SnO3)和水。
答案:(1)Sn+2HClSnCl2+H2↑,SnCl2+Cl2SnCl4(2)SnO2 (3)Sn4++4OH-Sn(OH)4↓(或Sn4++4OH-H2SnO3↓+H2O)Sn(OH)4+2OH-SnO2-3+3H2O(或H2SnO3+2OH-SnO2-3+2H2O)
二、寻找参照物推断新反应
突破技巧:第一步,确定新问题类别,如物质组成、反应类型、物质类别等;第二步,寻找参照物质,即回顾教材中相似物质、相似化学原理,如氧化还原反应原理在书写化学方程式中运用等;第三步,展示参照物质性质;第四步,类比解决新问题。
例2根据题目要求,请书写下列新信息化学反应方程式:(1)在加热、隔绝空气条件下,足量的钠分别与氧化铁、二氧化碳反应;(2)在加热条件下,铁与氧化铁反应;(3)Ba(FeO2)2与足量的硝酸反应;
解析:解本题关键是寻找参照物。(1)钠与氧化铁反应,属于金属与金属氧化物反应,可参照铝热反应;钠与二氧化碳反应可参照镁在二氧化碳燃烧,不同点是氧化钠易与二氧化碳反应生成碳酸钠。(2)铁与氧化铁反应,可参照铁与氯化铁反應,也可参照碳与二氧化碳反应。(3)Ba(FeO2)2组成类似偏铝酸钠,Ba(FeO2)2与硝酸反应,可参照偏铝酸钠与硝酸反应。
答案:(1)6Na+Fe2O3△2Fe+ 3Na2O,4Na+3CO2点燃2Na2CO3+C
(2)Fe+Fe2O3△3FeO,或Fe+4Fe2O3△3Fe3O4
(3)Ba(FeO2)2+8HNO3Ba(NO3)2+2Fe(NO3)3+4H2O
拓展延伸:类比法是学习化学的重要方法。同族元素及其化合物性质一般相似、元素周期表中处于对角线位置的三组元素(锂与镁、铍与铝、硼与硅)单质及其化合物性质相似,同类物质一般具有相似性质(如酸、碱、盐、氧化物),当然,在学习中,除掌握其相似性外,还要了解特殊性,谨防犯机械类比错误。
作者单位:山东省聊城市莘县第一中学
一、根据参照物推断新反应
突破技巧:首先,分析题目提供参照物质的性质,其次查找参照物质与新物质之间存在相似点和不同点,如性质相似,元素化合价不同,但化学式书写要依据元素化合价等,最后,确定新物质的性质,回答相关问题。
例1锡为第ⅣA族元素,锡的单质和化合物与某些物质在化学性质上有许多相似之处。
(1)锡溶于盐酸,再向反应后的溶液中通入氯气,有关反应类似于铁的相应的变化,试写出有关反应的化学方程式:。
(2)将(1)中溶液蒸干后继续加热所得固体,变化过程类似于氯化铁溶液相应的变化,则最后得到的固体物质是(写化学式)。
(3)若向(1)中所得溶液中加入适量的氢氧化钠溶液,产生白色沉淀(该沉淀物的分子中含2个氢原子),再加过量的氢氧化钠溶液,白色沉淀溶解。上述反应类似于氯化铝溶液的相应反应,试写出有关反应的离子方程式:。
解析:本题提供参照物质有铁、铝及其化合物,铁具有变价,铝及其化合物既能与强酸反应,又能与强碱反应,迁移参照物的性质解决新问题。(1)由铁与盐酸反应、氯化亚铁与氯气反应类推:锡与盐酸反应生成氯化亚锡和氢气,氯化亚锡与氯气反应生成氯化锡。(2)由蒸干、灼烧氯化铁溶液得氧化铁类推:氯化锡(SnCl4)溶液蒸干过程中发生水解反应生成氢氧化锡[Sn(OH)4]或原锡酸(H4SnO4),灼烧氢氧化锡生成二氧化锡(SnO2)和水。(3)由氯化铝与氢氧化钠反应类推:氯化锡与氢氧化钠反应生成氢氧化锡和氯化钠,氢氧化锡与氢氧化钠反应生成锡酸钠(Na2SnO3)和水。
答案:(1)Sn+2HClSnCl2+H2↑,SnCl2+Cl2SnCl4(2)SnO2 (3)Sn4++4OH-Sn(OH)4↓(或Sn4++4OH-H2SnO3↓+H2O)Sn(OH)4+2OH-SnO2-3+3H2O(或H2SnO3+2OH-SnO2-3+2H2O)
二、寻找参照物推断新反应
突破技巧:第一步,确定新问题类别,如物质组成、反应类型、物质类别等;第二步,寻找参照物质,即回顾教材中相似物质、相似化学原理,如氧化还原反应原理在书写化学方程式中运用等;第三步,展示参照物质性质;第四步,类比解决新问题。
例2根据题目要求,请书写下列新信息化学反应方程式:(1)在加热、隔绝空气条件下,足量的钠分别与氧化铁、二氧化碳反应;(2)在加热条件下,铁与氧化铁反应;(3)Ba(FeO2)2与足量的硝酸反应;
解析:解本题关键是寻找参照物。(1)钠与氧化铁反应,属于金属与金属氧化物反应,可参照铝热反应;钠与二氧化碳反应可参照镁在二氧化碳燃烧,不同点是氧化钠易与二氧化碳反应生成碳酸钠。(2)铁与氧化铁反应,可参照铁与氯化铁反應,也可参照碳与二氧化碳反应。(3)Ba(FeO2)2组成类似偏铝酸钠,Ba(FeO2)2与硝酸反应,可参照偏铝酸钠与硝酸反应。
答案:(1)6Na+Fe2O3△2Fe+ 3Na2O,4Na+3CO2点燃2Na2CO3+C
(2)Fe+Fe2O3△3FeO,或Fe+4Fe2O3△3Fe3O4
(3)Ba(FeO2)2+8HNO3Ba(NO3)2+2Fe(NO3)3+4H2O
拓展延伸:类比法是学习化学的重要方法。同族元素及其化合物性质一般相似、元素周期表中处于对角线位置的三组元素(锂与镁、铍与铝、硼与硅)单质及其化合物性质相似,同类物质一般具有相似性质(如酸、碱、盐、氧化物),当然,在学习中,除掌握其相似性外,还要了解特殊性,谨防犯机械类比错误。
作者单位:山东省聊城市莘县第一中学