高中化學(xué)無機框圖題的解題技巧探究

摘 要：在當前高中化學(xué)教育中，無機框圖題作為一類重要的題型，對學(xué)生的元素化合物知識掌握、邏輯推理能力和綜合分析能力提出了較高要求.本文探討了高中化學(xué)無機框圖題的解題技巧，通過詳細分析兩道典型例題，總結(jié)出無機框圖題的解題策略，旨在幫助學(xué)生提高解題效率和準確率，為高中化學(xué)教學(xué)提供一定的參考價值.

關(guān)鍵詞：高中化學(xué)；無機框圖題；解題技巧

中圖分類號：G632 ""文獻標識碼：A ""文章編號：1008-0333（2024）36-0118-03

收稿日期：2024-09-25

作者簡介：

盛紅莉（1981.12—），女，湖北省云夢人，本科，中學(xué)一級教師，從事高中化學(xué)教學(xué)研究.

無機框圖題是高中化學(xué)教學(xué)中的重要題型之一，它考查學(xué)生對元素化合物知識的綜合運用能力，以及邏輯思維和推理能力.然而，學(xué)生在解答無機框圖題時，往往感到無從下手，導(dǎo)致解題效率低下，甚至產(chǎn)生畏難情緒［1］.因此，探究高中化學(xué)無機框圖題的解題技巧，幫助學(xué)生掌握有效的解題方法，具有重要的現(xiàn)實意義.

1 高中化學(xué)無機框圖題概述

無機框圖題本質(zhì)在于考查學(xué)生對元素化合物知識體系的綜合理解和應(yīng)用能力.該類題目通常以元素化合物之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系為核心，通過巧妙地設(shè)置信息點，如部分物質(zhì)的性質(zhì)、反應(yīng)條件或轉(zhuǎn)化關(guān)系等，來構(gòu)建一個邏輯嚴密的框架圖［2］.在這個框架中，學(xué)生需要運用所學(xué)的元素化合物知識，結(jié)合邏輯推理和分析能力，逐步揭示出未知物質(zhì)的化學(xué)式或性質(zhì).

無機框圖題的設(shè)計，旨在全面檢驗學(xué)生對無機化學(xué)知識的掌握深度與廣度.它不僅僅是對學(xué)生記憶能力的簡單測試，更側(cè)重于考查學(xué)生能否將所學(xué)知識融會貫通，靈活應(yīng)用于實際問題中.在解題過程中，學(xué)生需要準確識別題目中的關(guān)鍵信息，快速構(gòu)建出物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系網(wǎng)絡(luò)，并通過邏輯推理，逐步縮小未知物質(zhì)的范圍，直至最終確定其化學(xué)式或性質(zhì).

此外，無機框圖題還對學(xué)生的邏輯思維能力和分析能力提出了較高的要求.學(xué)生需要在復(fù)雜的轉(zhuǎn)化關(guān)系中，找到線索，理清思路，避免陷入思維誤區(qū).這不僅需要學(xué)生具備扎實的化學(xué)基礎(chǔ)知識，還需要他們具備敏銳的觀察力、嚴謹?shù)耐评砟芰透咝У慕忸}策略.

2 高中化學(xué)無機框圖習(xí)題分析

類型1：部分無機框圖題主要考察元素化合物的性質(zhì)以及物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系，通過元素守恒和原子守恒等原則，可以逐步推斷出未知物質(zhì)的化學(xué)式.例如：某固體鹽W由三種短周期主族元素組成.W存在如圖1所示的轉(zhuǎn)化關(guān)系，下列敘述正確的是（ "）.

A.上述反應(yīng)都是非氧化還原反應(yīng)

B.淺黃色固體可能是Na2O2

C.b的摩爾質(zhì)量為160 g·mol-1

D.W的化學(xué)式為（NH4）2S3

解析 固體W和稀鹽酸反應(yīng)生成溶液、固體和氣體a，溶液中加入足量NaOH生成氣體d，d為NH3，則溶液中含有NH+4，n（NH3）=4.48 L22.4 L/mol=0.2 mol，根據(jù)元素守恒知，固體W中含有N元素；固體洗滌、干燥得到淺黃色固體，該淺黃色的固體不溶于水且為短周期元素形成的物質(zhì)，所以c為S，則W中含有S元素，n（S）=6.4 g32 g/mol=0.2 mol；氣體a和CuSO4反應(yīng)生成黑色的固體b，H2S和CuSO4反應(yīng)生成CuS黑色的固體，則a為H2S，n（CuS）=

9.6 g96 g/mol=0.1 mol，W為鹽，根據(jù)元素知，應(yīng)該為銨鹽，且含有S元素，W和稀鹽酸反應(yīng)生成NH4Cl、S、H2S，W中n（N）∶n（S）=0.2 mol∶（0.2+0.1） mol=2∶3，根據(jù)元素守恒，n（H）=13.2 g-32×0.3 g-14×0.2 g1 g/mol=0.8 mol，W中n（H）∶n（S）∶n（N）=0.8 mol∶0.3 mol∶0.2 mol=

8∶3∶2，W的化學(xué)式為（NH4）2S3.

因此，W為（NH4）2S3，W和稀鹽酸的反應(yīng)方程式為：（NH4）2S3+2HCl2NH4Cl+S↓+H2S，該反應(yīng)屬于氧化還原反應(yīng)，故A錯誤；Na2O2能和水反應(yīng)，所以淺黃色固體不是Na2O2，是S，故B錯誤；b為CuS，摩爾質(zhì)量為96 g/mol，故C錯誤；通過以上分析知，W的化學(xué)式為（NH4）2S3，故D正確.本題考查無機物的推斷，側(cè)重考查分析、判斷及計算能力，明確元素化合物的性質(zhì)、物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系、方程式的計算方法是解本題關(guān)鍵，另外還要注意原子守恒的靈活運用.

類型2：部分無機框圖題考查物質(zhì)的分類與相應(yīng)化合價關(guān)系圖，通過轉(zhuǎn)化關(guān)系推斷出物質(zhì)的顏色變化及反應(yīng)類型，如考查金屬元素及其化合物的性質(zhì)，以及物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系，需要學(xué)生對金屬元素及其化合物的性質(zhì)有深入的理解.例如：部分含Mg或Al或Fe物質(zhì)的分類與相應(yīng)化合價關(guān)系如圖2所示.下列推斷合理的是（ ""）.

A.若a在沸水中可生成e，則a→f的反應(yīng)一定是化合反應(yīng)

B.在g→f→e→d轉(zhuǎn)化過程中，一定存在物質(zhì)顏色的變化

C.加熱c的飽和溶液，一定會形成能產(chǎn)生丁達爾效應(yīng)的紅棕色分散系

D.若b和d均能與同一物質(zhì)反應(yīng)生成c，則組成a的元素一定位于周期表p區(qū)

解析 若a在沸水中可生成e，a為Mg、e為Mg（OH）2，f為鎂鹽，則a→f的反應(yīng)可能是置換反應(yīng)；e能轉(zhuǎn)化為d，說明該金屬元素為Fe，則g、f、e、d分別是FeO、亞鐵鹽、Fe（OH）2、Fe（OH）3；c為鹽溶液，可能是鋁鹽也可能是鐵鹽；若b和d均能與同一物質(zhì)反應(yīng)生成c，a可能是Fe或Al.因此，若a在沸水中可生成e，a為Mg、e為Mg（OH）2，f為鎂鹽，則a→f的反應(yīng)可能是置換反應(yīng)，如：Mg+CuCl2MgCl2+Cu，故A錯誤；e能轉(zhuǎn)化為d，說明該金屬元素為Fe，則g、f、e、d分別是FeO、亞鐵鹽、Fe（OH）2、

Fe（OH）3，它們的顏色依次是黑色、淺綠色、白色、紅褐色，所以在g→f→e→d轉(zhuǎn)化過程中，一定存在物質(zhì)顏色的變化，故B正確；c為鹽溶液，可能是鋁鹽也可能是鐵鹽，如果加熱飽和的鋁鹽溶液，會析出能產(chǎn)生丁達爾效應(yīng)的無色分散系，如果加熱飽和的鐵鹽溶液，會形成能產(chǎn)生丁達爾效應(yīng)的紅棕色分散系，故C錯誤；若b和d均能與同一物質(zhì)反應(yīng)生成c，a可能是Fe或Al，Al屬于周期表的p區(qū)，F(xiàn)e屬于周期表的d區(qū)，故D錯誤.正確答案為B.

3 高中化學(xué)無機框圖題的解題策略

3.1 掌握元素化合物的性質(zhì)

熟悉常見元素化合物的性質(zhì)、反應(yīng)條件及轉(zhuǎn)化關(guān)系，是解答無機框圖題的基礎(chǔ).元素化合物知識是無機化學(xué)的核心內(nèi)容，也是解答無機框圖題所必需的基礎(chǔ)知識［3］.學(xué)生需要加強對元素化合物知識的學(xué)習(xí)和理解，深入掌握各類元素化合物的性質(zhì)，包括物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)以及它們在不同條件下的變化規(guī)律.例如，對于某些特定元素，如鐵、鋁、銅等，學(xué)生需要了解它們的氧化物、氫氧化物、鹽類的性質(zhì)及相互轉(zhuǎn)化關(guān)系.同時，學(xué)生還需要注意元素化合物性質(zhì)之間的相似性、遞變性和特殊性，以便在解題時能夠靈活運用.

3.2 明確物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系

無機框圖題通常通過給出部分物質(zhì)的性質(zhì)或轉(zhuǎn)化關(guān)系等信息，要求學(xué)生推斷出未知物質(zhì)的化學(xué)式或性質(zhì).因此，學(xué)生需要明確物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系，掌握常見的化學(xué)反應(yīng)類型及反應(yīng)條件.在解題過程中，學(xué)生需要根據(jù)題目給出的信息，結(jié)合已知的物質(zhì)性質(zhì)和轉(zhuǎn)化關(guān)系，逐步推導(dǎo)出未知物質(zhì)的化學(xué)式或性質(zhì).例如，如果題目中給出了某種固體鹽與稀鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生氣體和溶液，且溶液中加入足量氫氧化鈉后產(chǎn)生另一種氣體，學(xué)生就可以根據(jù)這些信息推斷出固體鹽中可能含有的元素以及所產(chǎn)生氣體的種類.同時，學(xué)生還需要注意反應(yīng)條件對物質(zhì)轉(zhuǎn)化的影響，如溫度、壓強、催化劑等.

3.3 靈活運用元素守恒和原子守恒等原則

在解答無機框圖題時，元素守恒和原子守恒原則是重要的解題工具.原子守恒原則是指在化學(xué)反應(yīng)中，反應(yīng)物和生成物的原子種類和數(shù)量在反應(yīng)前后也保持不變.學(xué)生需要學(xué)會運用這些原則進行推理和計算，以得出正確的答案［4］.例如，在推斷某種化合物的化學(xué)式時，學(xué)生可以根據(jù)元素守恒和原子守恒的原則，結(jié)合題目給出的信息，逐步推導(dǎo)出化合物的化學(xué)式.同時，學(xué)生在運用這些原則時，還要注意物質(zhì)的量和濃度的關(guān)系，以及反應(yīng)物和生成物的狀態(tài)等因素對計算結(jié)果的影響.

3.4 加強邏輯思維和推理能力

無機框圖題需要學(xué)生進行邏輯推理和分析，因此，學(xué)生需要加強這方面的訓(xùn)練，以提高解題效率和準確率.在解題過程中，學(xué)生需要根據(jù)題目給出的信息，結(jié)合已知的知識和經(jīng)驗，進行逐步推理和分析.例如，在推斷某種未知物質(zhì)的性質(zhì)時，學(xué)生可以根據(jù)已知的物質(zhì)性質(zhì)和轉(zhuǎn)化關(guān)系，逐步推導(dǎo)出未知物質(zhì)的性質(zhì).同時，學(xué)生還需要注意在解題過程中保持清晰的思路，避免陷入思維誤區(qū)或遺漏關(guān)鍵信息.為了提高邏輯思維和推理能力，學(xué)生可以多做一些相關(guān)練習(xí)題，加強自己的解題技巧和思維能力.此外，還可以參加一些化學(xué)競賽或課外活動，拓寬自己的知識面和視野，提高自己的綜合素質(zhì).

4 結(jié)束語

無機框圖題是高中化學(xué)教學(xué)中的重要題型之一，通過本文的探討和分析，筆者總結(jié)出了解答無機框圖題的解題技巧.掌握元素化合物的性質(zhì)、明確物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系以及靈活運用元素守恒和原子守恒等原則，是解決無機框圖題的關(guān)鍵.同時，加強邏輯思維和推理能力的訓(xùn)練也是提高學(xué)生解題效率和準確率的重要途徑.希望本文的研究能夠?qū)Ω咧谢瘜W(xué)教學(xué)和學(xué)生解題能力的提升起到一定的幫助作用.

參考文獻：

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馬佩強，孟靜.核心素養(yǎng)背景下無機框圖題編制策略芻議 ［J］.中學(xué)化學(xué)教學(xué)參考，2023（23）：71-74.

［2］ 張萬程.不容忽視的定量型無機框圖推斷題：2020年浙江選考28題的分析和啟示 ［J］.教學(xué)考試，2020（14）：40-42.

［3］ 劉新榮.高考無機化學(xué)工藝流程題解題指導(dǎo) ［J］.中學(xué)生數(shù)理化（自主招生），2019（10）：43-44.

［4］ 楊文軍.無機框圖的解題技巧［J］.數(shù)理化學(xué)習(xí)（高中版），2019（03）：62-64.

［責(zé)任編輯：季春陽］