探究化學(xué)排序題的歸類

袁成建

化學(xué)排序題是中考化學(xué)的重要題型，化學(xué)排序涉及的內(nèi)容有物質(zhì)的基本性質(zhì)、溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)、pH的大小以及化學(xué)反應(yīng)、實(shí)驗(yàn)操作的先后順序等。對(duì)化學(xué)物質(zhì)的性質(zhì)強(qiáng)弱、反應(yīng)先后、相關(guān)化學(xué)量以及實(shí)驗(yàn)操作流程進(jìn)行排序是總結(jié)歸納化學(xué)知識(shí)，理解反應(yīng)原理，強(qiáng)化方案設(shè)計(jì)的一種重要方式。化學(xué)排序題一般含有大量的化學(xué)信息，形式變化多樣，對(duì)分析思維要求較高，解決該類題型不僅需要具備充足的化學(xué)知識(shí)，還需要掌握一定的分析技巧，本文將結(jié)合考題歸類探究化學(xué)排序題，總結(jié)知識(shí)與方法，以供讀者學(xué)習(xí)參考。

一、關(guān)于物理性質(zhì)的綜合排序

物質(zhì)的物理性質(zhì)是后續(xù)化學(xué)研究的基礎(chǔ)，可以被人的感官感知或通過(guò)實(shí)驗(yàn)儀器直接測(cè)量的數(shù)據(jù)均稱之為物理性質(zhì)，前者包括：物質(zhì)的顏色、氣味、狀態(tài)、揮發(fā)性等;后者包括物質(zhì)的溶解性、質(zhì)量分?jǐn)?shù).密度、導(dǎo)電性、腐蝕性等。對(duì)物質(zhì)的物理性質(zhì)排序最為有效的方法是結(jié)合物質(zhì)的狀態(tài)和金屬性或非金屬性進(jìn)行系統(tǒng)的整理。

例1 （2018年鎮(zhèn)江中考化學(xué)卷第8題）下列選項(xiàng)的排序正確的是（）。

A.利用金屬的年代：Al、Cu、Fe（由先到后）

B.元素鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)：FeO、Fe2O3.FeS（由高到低）

C.元素碳的化合價(jià)：CH4、CO、Co（由高到低）

D.物質(zhì)在水中的溶解度：CaCl2.CaCO3、Ca（OH）2（由大到?。?/p>

解析 A選項(xiàng)為金屬使用金屬的年代排序，先后順序應(yīng)為Cu、Fe、Al，錯(cuò)誤;B選項(xiàng)為鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)排序，可以將三種物質(zhì)變形為2FeO、Fe2O3、2FeS，此時(shí)鐵元素的質(zhì)量相等，只需分析相對(duì)分子質(zhì)量即可，相對(duì)分子質(zhì)量越大則鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)越小，由88x2>160>72x2可知大小排序應(yīng)為：FeO>Fe2O3>FeS，正確;C選項(xiàng)化合價(jià)大小排序，CH中碳元素的化合價(jià)為-4，CO中碳元素的化合價(jià)為+2，C。中碳元素的化合價(jià)為0，故大小排序?yàn)镃O>C。>CH4，錯(cuò)誤;D選項(xiàng)對(duì)物質(zhì)的溶解度排序，結(jié)合物理性質(zhì)可知CaCl2易溶液水，CaCO，難溶于水，Ca（OH）2微溶于水，故大小排序?yàn)镃aCl2>Ca（OH）2>CaCO3。所以答案應(yīng)選B。

二、化學(xué)反應(yīng)中金屬的活動(dòng)性排序

金屬的活動(dòng)性是分析化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行順序、反應(yīng)劇烈程度的依據(jù)，金屬活動(dòng)性順序表是判斷金屬活動(dòng)性強(qiáng)弱的基本方法，同時(shí)還可以結(jié)合金屬與同一物質(zhì)的反應(yīng)條件、反應(yīng)現(xiàn)象、難易程度來(lái)判別。另外也可以結(jié)合置換反應(yīng)來(lái)分析，在同一置換反應(yīng)中，還原劑的金屬活動(dòng)性強(qiáng)于氧化產(chǎn)物，若置換反應(yīng)難以進(jìn)行，則該金屬的金屬活動(dòng)性弱于置換的金屬。

例2 （2018 年巴中中考化學(xué)卷第10題）有X、Y、Z三種金屬，X在常溫下就能與氧氣反應(yīng)，Y、Z在常溫下幾乎不與氧氣反應(yīng);如果把Y和Z分別放入硝酸銀溶液中，過(guò)一會(huì)兒，在Z表面有銀析出，而Y沒(méi)有變化，根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)事實(shí)，判斷X、Y、Z三種金屬的活動(dòng)性由強(qiáng)到弱的順序是

A.X、Y、Z

B.X、Z、Y

C.Y、Z、X

D.Z、Y、X

解析 X在常溫下可以與氧氣反應(yīng)，而Y、Z幾乎不能，則X的金屬活動(dòng)性最強(qiáng)，Y和Z分別與硝酸銀溶液反應(yīng)，前者可以將銀置換出來(lái)，而后者不能，則三者之間的金屬活動(dòng)性關(guān)系為Z>Ag>Y，綜合可知X、Y、Z三種金屬的的活動(dòng)性順序?yàn)閄>Z>Y，所以答案應(yīng)選B。

三、溶液中溶質(zhì)質(zhì)量大小排序

計(jì)算溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量有多種方式，可以根據(jù)溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)、溶質(zhì)的溶解度，還可以通過(guò)蒸發(fā)稱量的方式獲得。其中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)與溫度無(wú)關(guān)，僅與溶質(zhì)和溶劑的質(zhì)量有關(guān)，根據(jù)其變形公式可以由溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì)算溶質(zhì)的質(zhì)量。而溶解度是某一溫度下物質(zhì)在某一溶劑中的溶解性的大小，因此該溶液必為飽和溶液。在對(duì)溶質(zhì)質(zhì)量排序時(shí)，需要結(jié)合具體的概念直接計(jì)算出溶質(zhì)的質(zhì)量。

例3 現(xiàn)有X、Y、Z三種溶液，溫度為tC時(shí)，X溶液中溶質(zhì)X的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%，而Y溶液對(duì)應(yīng)溶質(zhì)Y的溶解度為25g，將10gZ的飽和溶液進(jìn)行蒸發(fā)可以得到1.8g的物質(zhì)Z。則等量的三種溶液中對(duì)應(yīng)溶質(zhì)的質(zhì)量由大到小排序應(yīng)為（）

A.X、Z、Y

B.Z、X、Y

C.Y、Z、X

D.X、Y、Z

解析 ，上述溶質(zhì)的質(zhì)量分別與溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)、溶解度和蒸發(fā)后固體的質(zhì)量有關(guān)，比較等質(zhì)量溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量大小，可以將其均轉(zhuǎn)化為對(duì)應(yīng)溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)，溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)越大，則溶質(zhì)質(zhì)量越大。對(duì)于溶液X，其質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%，溶液Y的質(zhì)量分?jǐn)?shù)應(yīng)為20%，溶液Z的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為18%，所以溶質(zhì)的質(zhì)量大小為Y>Z>X.所以答案應(yīng)選C。

四、溶液pH的大小排序

pH是衡量溶液酸堿性的量，pH=7時(shí)表示溶液為中性;pH<7時(shí)溶液為酸性，且pH越小溶液的酸性越強(qiáng);pH>7時(shí)溶液為堿性，且pH越大D溶液的堿性越強(qiáng)。溶液酸堿性的判定方法有兩種：一種是采用pH試紙，二是利用化學(xué)試液，如紫色石蕊試液，酸性溶液可以使其變紅，堿性溶液可以使其變藍(lán)，中性溶液不變色。

例4 （2017 年廣西來(lái)賓中考化學(xué)卷第15題）分別向甲、乙、丙三種無(wú)色溶液中滴加紫色石蕊試液，觀察到甲溶液變紅色，乙溶液變藍(lán)色，丙溶液變紫色。則它們的pH由小到大的排列是（）。

A.甲、乙、丙

B.甲、丙、乙

C.乙、甲、丙

D.丙、甲、乙

解析 甲溶液使紫色石蕊試液變紅，則溶液為酸性，pH<7;乙溶液使紫色石蕊試液變藍(lán)，則溶液為堿性，pH>7;丙溶液不使紫色石蕊試液變色，則溶液為中性，pH=7。則三種溶液的pH排序?yàn)榧?丙<乙，所以答案應(yīng)選B。

五、物質(zhì)除雜提純的過(guò)程排序

物質(zhì)除雜提純是一個(gè)綜合思維的過(guò)程，涉及到物質(zhì)的化學(xué)和物理性質(zhì)，需要考慮反應(yīng)條件、除雜順序、雜質(zhì)引人與消除等因素，合理的安排實(shí)驗(yàn)順序是物質(zhì)提純的關(guān)鍵。一般在除雜提純過(guò)程中需要將可溶性雜質(zhì)轉(zhuǎn)化為沉淀或者氣體，如加入過(guò)量的試劑則必須將其去除，以防新雜質(zhì)引人，除雜方案設(shè)計(jì)越簡(jiǎn)潔越好。

例5 已知NaCl溶液中含有雜質(zhì)CaCl2、MgCl，和Na2SO4，去除雜質(zhì)的操作步驟有：①加入過(guò)量的NaOH溶液，②加入過(guò)量的BaCl2溶液，③過(guò)濾，④加適量的鹽酸，⑤加人過(guò)量的Na2CO，溶液，下列選項(xiàng)對(duì)于除雜操作排序正確的是.（）。

A.②①⑤③④

B.②①④⑤③

C.①②⑤④③

D.①⑤②③④

解析 分析去除NaCl溶液中的雜質(zhì)CaCl2、MgCl2和Na2SO.，其中CaCl2和MgCl2含有的陽(yáng)離子分別為Ca2+和Mg+可以加入NaOH采用生成對(duì)應(yīng)沉淀的方式去除，Na2SO2中的雜質(zhì)為SO2-，可以采用加入BaCl2生成BaSO，沉淀的方式去除。操作①②不分先后，但之后需要除去引人的新雜質(zhì)OH-和Ba2+前者用HCI，后者用Na2CO，溶液，且應(yīng)先進(jìn)行操作⑤，后續(xù)加入HCl可以與過(guò)量的Na2CO，生成無(wú)雜的NaCl、H2O和CO2，最后進(jìn)行過(guò)濾即可實(shí)現(xiàn)對(duì)NaCl溶液提純，所以答案應(yīng)選C。