優(yōu)選方法 科學(xué)推斷

楊家芬

【摘要】化學(xué)推斷題在中考題中出現(xiàn)的頻率較高，同時(shí)題型也多變，針對(duì)不同的題型需要學(xué)生靈活選用方法，結(jié)合已有的化學(xué)知識(shí)，科學(xué)推斷。本文結(jié)合具體問題詳細(xì)講解幾種推斷方法的使用，以期對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)備考有所幫助。

【關(guān)鍵詞】推斷題 元素守恒法 平均數(shù)值法 現(xiàn)象分析法

【中圖分類號(hào)】G 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A

【文章編號(hào)】0450-9889（2017）12A-0113-02

推斷題是初中化學(xué)較為常見的一種題型，具有條件隱蔽、綜合性強(qiáng)、思維容量大等特點(diǎn)，對(duì)學(xué)生的知識(shí)儲(chǔ)備以及化學(xué)能力要求較高。在求解過程中選用合理的方法則有助于學(xué)生分析問題，得出結(jié)論。

一、巧用元素守恒法，計(jì)算推演

元素守恒法是求解推斷題較為常用的一種方法，使用的關(guān)鍵是準(zhǔn)確把握反應(yīng)前后元素的種類及質(zhì)量保持不變的特點(diǎn)，然后通過有效計(jì)算來推斷物質(zhì)的組成以及相關(guān)元素的質(zhì)量比。在中考題中涉及有機(jī)物燃燒或有機(jī)物與氧氣反應(yīng)的推斷問題時(shí)常采用此方法進(jìn)行解答。

例1：現(xiàn)已知2.3g的某種物質(zhì)在空氣中完全燃燒后生成了4.4g二氧化碳和2.7g水，試推斷該物質(zhì)的組成元素，以及物質(zhì)的化學(xué)式。

分析：該推斷題涉及有機(jī)物與氧氣的反應(yīng)，可以使用元素守恒法。把反應(yīng)前后元素的種類及質(zhì)量始終保持不變的特點(diǎn)作為突破口。首先由該物質(zhì)與空氣中的氧氣完全反應(yīng)得到二氧化碳和水，可知該物質(zhì)一定含有C、H兩種元素，因氧氣中也含有O元素，該物質(zhì)是否含有O需要通過質(zhì)量計(jì)算來確定。確定物質(zhì)化學(xué)式可先確定物質(zhì)組成元素的質(zhì)量比，然后化簡分析確定化學(xué)式。

解：因氧氣中僅含有O，而生成物中含有C、H、O三種元素，根據(jù)元素守恒可推斷該物質(zhì)一定含有C、H兩種元素，并且生成物中C、H元素的質(zhì)量均來自于2.3g該物質(zhì)。4.4g的CO2中C元素的質(zhì)量為m（C）=4.4g×=1.2g，2.7g的H2O中H元素的質(zhì)量為m（C）=2.7g×=0.3g，從而可知反應(yīng)物中C、H元素的質(zhì)量分別為1.2g和0.3g。分析比較，因1.2g+0.3g=1.5g<2.3g，可知該物質(zhì)中也一定含有O元素，且質(zhì)量為m（C）=2.3g-1.5g=0.8g，所以C∶H∶O的質(zhì)量比為12∶3∶8，假設(shè)該物質(zhì)的化學(xué)式為CxHyOz，可得12x∶y∶16z=12∶3∶8，解得x∶y∶z=2∶6∶1，所以該物質(zhì)的化學(xué)式為C2H6O或C2H5OH。

評(píng)注：解答該類推斷題常用元素守恒法，根據(jù)反應(yīng)前后物質(zhì)的組成及質(zhì)量保持不變的原則來推斷物質(zhì)的基本元素，對(duì)于物質(zhì)中是否含有氧元素則需要精準(zhǔn)計(jì)算來確定，這是解題的關(guān)鍵。

二、活用平均數(shù)值法，合理推斷

平均值法多用于混合物反應(yīng)類型的推斷題，該類題型的特點(diǎn)是多種不同物質(zhì)與一種物質(zhì)反應(yīng)生成另一種相同的物質(zhì)。這種方法是根據(jù)反應(yīng)物間的質(zhì)量關(guān)系來推斷混合物的組成的，即根據(jù)生成物的質(zhì)量求出反應(yīng)過程中某種純凈物的質(zhì)量，將混合物的質(zhì)量作為中間值，通過大、小值比較來推斷物質(zhì)的組成。

例2：有一塊質(zhì)量為7g的鋅，可能混有銅、鐵、鋁、鎂中的一種雜質(zhì)，現(xiàn)將其放入足量的鹽酸中，充分反應(yīng)后可生成0.2g氫氣，試推斷金屬鋅中可能含有的雜質(zhì)。

分析：根據(jù)化學(xué)反應(yīng)生成物的質(zhì)量來推斷雜質(zhì)的成分，可以使用平均值法。將混合物與鹽酸反應(yīng)生成的氫氣質(zhì)量作為中間值，然后求解其不含雜質(zhì)時(shí)產(chǎn)生的氫氣質(zhì)量，并將其作為其中的大小值，通過嘗試計(jì)算雜質(zhì)與鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生的氫氣質(zhì)量進(jìn)行均分，最終確定雜質(zhì)。

解：設(shè)7g的純鋅與足量的鹽酸反應(yīng)可以生成xg氫氣。則存在如下關(guān)系：

即：=，解得x=0.21>0.2g。

根據(jù)平均值法可知，因?yàn)?g的純鋅與鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生的氫氣大于0.2g，則7g的雜質(zhì)與鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生的氫氣質(zhì)量必定小于0.2g，或者雜質(zhì)不與鹽酸反應(yīng)。由規(guī)律可知等質(zhì)量（7g）的鐵、鋁、鎂與鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生的氫氣均大于0.2g，而銅不與鹽酸反應(yīng)，因此該雜質(zhì)是銅。

評(píng)注：上述題目中巧妙地使用了平均值法，并結(jié)合化學(xué)經(jīng)驗(yàn)推斷雜質(zhì)成分，避免了逐個(gè)分析計(jì)算的過程，思維清晰、過程簡潔。平均值法除了可用于推斷雜質(zhì)組成，還可以用于根據(jù)元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)來分析混合物的成分。

三、巧借現(xiàn)象分析法，科學(xué)分析

在初中化學(xué)教學(xué)中，有時(shí)需要結(jié)合實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象分析化學(xué)成分，對(duì)于該類題型可以采用現(xiàn)象分析法，做到準(zhǔn)確把握反應(yīng)過程中物質(zhì)的特性及反應(yīng)過程中特殊的現(xiàn)象，如生成的氣泡、刺激性氣體、有色沉淀、能量變化等，然后以此為推斷依據(jù)來分析混合物中存在的成分。

例3：現(xiàn)有一包白色的粉末，可能含有CaCO3、NaSO4、NaCO3、CuSO4、BaCl2中的一種或幾種，為確定其具體成分，現(xiàn)進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：

①將少量該粉末放入試管中，加水、振蕩、靜置后，觀察到試管中存在白色沉淀和無色溶液；

②再向試管中滴入足量的稀硝酸，白色沉淀部分溶解。

試推斷該粉末中可能存在的成分。

分析：本題為文字陳述與實(shí)驗(yàn)結(jié)合類推斷題，實(shí)驗(yàn)過程中存在特殊的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，推斷混合物成分可采用實(shí)驗(yàn)分析法，實(shí)驗(yàn)中的“白色沉淀”和“加稀硝酸沉淀部分溶解”等實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象均可作為推斷依據(jù)。

解：混合粉末中加水可得到無色溶液，此現(xiàn)象可確定原粉末中不存在CuSO4。產(chǎn)生的白色沉淀加稀硝酸后部分溶解，結(jié)合化學(xué)知識(shí)：NaSO4與BaCl2反應(yīng)生成的BaSO4沉淀不溶于稀硝酸，而原有的CaCO3沉淀以及NaCO3與BaCl2反應(yīng)生成的BaCO3沉淀可溶于稀硝酸?？赏茢嘣勰┲写嬖谝韵聨追N組合：①NaCO3、NaSO4、BaCl2；②CaCO3、CuSO4、BaCl2；③CaCO3、NaCO3、NaSO4、BaCl2。

評(píng)注：現(xiàn)象分析法是無機(jī)化學(xué)推斷中的一種重要的分析方法，使用此方法的關(guān)鍵是準(zhǔn)確把握實(shí)驗(yàn)過程中的現(xiàn)象，根據(jù)特殊現(xiàn)象來判斷物質(zhì)組成，由于此方法對(duì)學(xué)生的化學(xué)知識(shí)的積累要求較高，因此學(xué)生在平時(shí)的學(xué)習(xí)過程中需注意對(duì)特殊物質(zhì)的特殊反應(yīng)現(xiàn)象（如顏色變化、特殊氣味等）進(jìn)行總結(jié)歸納。

四、妙用特殊用途，推斷物質(zhì)

物質(zhì)的特殊用途是化學(xué)推斷的常用突破口，對(duì)于一些推斷題通常會(huì)給出一些物質(zhì)的常見用途，這時(shí)學(xué)生需要根據(jù)自己的日常積累，通過物質(zhì)用途對(duì)該物質(zhì)進(jìn)行推斷。最終通過已推出的物質(zhì)以及題目給定的物質(zhì)的直接關(guān)系，進(jìn)行反推或者順推便可求得答案。

例4：現(xiàn)有四種常見的化合物分別為甲、乙、丙、丁，甲的分子量為100，化合物甲難溶于水；化合物乙常溫下為氣體，且能夠作肥料；化合物甲、乙中均含有碳，且丙可作為干燥劑。四種化合物之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系如圖，試著推斷：

（1）甲的化學(xué)式（ ）；

（2）由丙轉(zhuǎn)化為丁的方程式為（ ）；

（3）請(qǐng)寫出丁的一種常見用途（ ）。

分析：根據(jù)題意知，化合物甲的分子量為100，且其中含有碳元素，在水中又比較難溶，因此可以推斷甲為碳酸鈣；化合物乙是含有碳元素的氣體，又能夠作為肥料，所以，化合物乙為CO2。由于化合物丙可作干燥劑，而常見的干燥劑為CaO。

解：（1）根據(jù)推斷，甲為碳酸鈣，因此化學(xué)式為CaCO3。

（2）由已知條件可以推斷出，丙為氧化鈣，氧化鈣與水反應(yīng)，可生成氫氧化鈣，方程式為：CaO+H2O=Ca（OH）2。

（3）氫氧化鈣又稱為熟石灰，被廣泛的應(yīng)用在建筑方面。

評(píng)注：本題的題眼有兩個(gè)：一是甲的分子量及難溶于水的性質(zhì)，可推斷出甲是碳酸鈣；二是乙為氣體，含有碳元素，且可作為肥料，因此可以推斷乙為二氧化碳。根據(jù)這兩個(gè)題眼，再結(jié)合題目中給定的四者之間的關(guān)系轉(zhuǎn)換圖，便可順利解答本題。

綜上所述，元素守恒法、平均數(shù)值法、現(xiàn)象分析法、特殊用途法是解決化學(xué)推斷題的幾種有效的分析方法，但在使用過程中需要具體問題具體分析，合理選用方法，準(zhǔn)確求解。同時(shí)，學(xué)生應(yīng)注重化學(xué)知識(shí)的歸納總結(jié)，熟練掌握物質(zhì)的物理特性以及化學(xué)反應(yīng)的特殊現(xiàn)象，進(jìn)而準(zhǔn)確、快速地解決一些化學(xué)推斷題，提高解題能力。

（責(zé)編 林 劍）endprint