置换反应在无机推断中的应用
河北省宣化县第一中学 栾春武 邮编 075131
无机化学推断是历年高考化学试题的重要组成部分,也是化学测试的重要题型,它涉及的内容丰富,技巧性强,解决无机化学推断题的关键是寻找“题眼”,即突破口,如特殊的物理性质、典型的化学性质及反应现象等,本文就以置换反应为突破口的试题为例进行分析如下:
【例题1】置换反应的通式可以表示为:
单质(1)+ 化合物(1)=== 化合物(2)+ 单质(2)
请写出满足以下要求的3个置换反应的化学方程式:
①所涉及的元素的原子序数都小于20;
②6种单质分属6个不同的主族。
解析:短周期元素中常见的单质有H2、C、N2、O2、F2、Na、Mg、Al、Si、S、Cl2等,置换反应有以下几种类型:金属→金属,金属→非金属,非金属→金属,非金属→非金属。金属之间的置换不可能发生(因为Na、Mg、Al太活泼,一般采用电解法来制备);金属→非金属,如2Mg+CO2 2MgO+C,2Na + 2H2O === 2NaOH + H2↑,2Al + 6HCl === 2AlCl3 + 3H2↑;非金属→金属,适用于热还原法,如H2还原CuO等,不合题意;非金属→非金属,如2F2 + 2H2O === 4HF + O2。
答案:2Mg+CO2 2MgO+C;2Al+6HCl === 2AlCl3+3H2↑;2F2+2H2O === 4HF+O2
点拨:本题是限制条件的置换反应方程式的书写,考查学生对周期表元素及其化合物的性质等知识的掌握情况。试题通过低起点、严要求,来增强试题的选拔功能。通过熟悉反应类型,让考生都能入手,但通过限制条件让考生不易做全。另外,本题也是一道开放性试题,答案的不唯一性,扩大了考生的思维空间,体现了新课标理念,是近几年考题当中的亮点题型。
【例题2】以下各物质均为中学阶段常见的单质或化合物,它们之间的相互关系如下:
(1)若在通常情况下能发生如图转化关系,且常温下X为气态,A为非气态,X、Y、Z、A都是化合物,P是气体单质,则X为____,A为______.
(2)若X + A → Y + Z在常温下能进行,Y→X在一定条件下进行,且A、Y为单质,则