緊扣物質(zhì)性質(zhì) 破解溯因分析

基于物質(zhì)的物理和化學(xué)性質(zhì)進(jìn)行的溯因分析類試題頻繁出現(xiàn)在高考中，這些試題依托基礎(chǔ)知識點(diǎn)，旨在評估考生對信息的理解與辨析能力，以及對知識的遷移和應(yīng)用能力.

1基于物質(zhì)穩(wěn)定性的溯因分析

例1用鎳鉑合金廢料（主要成分為Ni、Pt，含少量A1和難溶于硫酸的重金屬）回收鎳和鉑的一種工藝流程如圖1所示.

HSO4 NaOHNaOHNaClO → → 鎳鉑合金 酸浸 調(diào)pH→控溫氧化→過濾→NiO 焦炭 Ni 廢料 煅燒 含Pt濾渣 濾渣 濾液

“控溫氧化”時(shí)控制其他條件一定， Ni₂O₃ 的產(chǎn)率與溫度和時(shí)間的關(guān)系如圖2所示， 20.40°C 時(shí)反應(yīng)后所得濾液主要為NaCl、NaOH和 Na₂SO₄ ， 60^°C 時(shí)反應(yīng)后所得濾液主要為 ΔNaCl 、 NaClO₃ ！ ΔNaOH 和Na₂SO₄ .反應(yīng)相同時(shí)間， 60^°C 時(shí) Ni₂O₃ 的產(chǎn)率低于40^°C 時(shí)的產(chǎn)率，原因可能是

圖1

60^°C 時(shí)，部分NaClO分解生成NaC1和NaClO₃ . 濃度減小，反應(yīng)速率減慢

必備知識穩(wěn)定性是物質(zhì)的重要性質(zhì)之一，化學(xué)性質(zhì)中穩(wěn)定性一般包括物質(zhì)是否會發(fā)生分解.例如，NH₄HCO₃ （大多數(shù)銨鹽）、 H₂O₂ 受熱易分解，AgNO₃ 、 AgX （鹵化銀）、HClO等見光易分解；物質(zhì)在一定的環(huán)境中是否能長時(shí)間的穩(wěn)定存在.例如， SO₃^2- ？

Fe²⁺ 易被氧化， Cr（V） 易被還原， FeCl₃ 易水解等.物理性質(zhì)的穩(wěn)定性主要涉及物質(zhì)的揮發(fā)性與溶解性的變化，這些變化影響物質(zhì)的存在形式.例如，HCl、C₂H₅OH 等易揮發(fā)，大多數(shù)氣體和 Ca（OH）₂ 等物質(zhì)的溶解度會隨溫度升高而降低.

2基于物質(zhì)氧化性、還原性變化的溯因分析

例2 資料表明， Co²⁺ 還原性很弱，某小組同學(xué)為實(shí)現(xiàn) ，進(jìn)行如下探究.

（1）理論分析：氧化半反應(yīng) Co²⁺-e^-=Co³⁺- 般很難發(fā)生.從平衡移動的角度來看，降低 c（Co³⁺ ）或均能促進(jìn) Co²⁺ 失電子，提高其還原性.

① 實(shí)驗(yàn)過程如圖3所示.

圖3

② 實(shí)驗(yàn)過程如圖4所示，

圖4

已知：i． K_a （ K_a（HNO₂）=10^-3.1

ii. HNO₂ 不穩(wěn)定，易分解： HNO₃+H₂O.

（2） ② 是 ① 的對照實(shí)驗(yàn)，目的是

（3）經(jīng)檢驗(yàn)，橙紅色溶液中存在 [Co（NO₂）₆]^3- 經(jīng)分析， ① 中能實(shí)現(xiàn) 的原因是 Co³⁺ 形成配離子，且 NO₂^- 的氧化性被提高.

a.請解釋 Co³⁺ 能與 NO₂^- 形成配位鍵的原因

b.請解釋 NO₂^- 的氧化性被提高的原因

（1）Co²⁺ 還原性很弱，氧化反應(yīng)一般很難發(fā)解析 生.從平衡移動的角度來看，降低 c（Co³⁺ ）或提高 c（Co²⁺ ）均能促進(jìn) Co²⁺ 失電子，提高其還原性，故答案為：增大 c（Co²⁺） ！

（2）實(shí)驗(yàn) ① 中產(chǎn)生的現(xiàn)象是否由 Co²⁺ 發(fā)生的轉(zhuǎn)化或者由 NaNO₂ 在酸性環(huán)境中發(fā)生轉(zhuǎn)化引起的，需要進(jìn)行實(shí)驗(yàn)證實(shí)，所以實(shí)驗(yàn) ② 是 ① 的對照實(shí)驗(yàn)，目的是：證明該條件下 NO₂^- 遇 CH₃COOH 不會產(chǎn)生氣泡.

（3）a. Co³⁺ 能與 NO₂^- 形成配位鍵的原因： Co³⁺ 能夠提供空軌道， NO₂^- 能夠提供孤電子對.b.加入冰醋酸， CH₃COOH 電離出 H⁺ ，醋酸提供的酸性環(huán)境提高了 NO₂^- 的氧化能力.從而得出 NO₂^- 的氧化性被提高的原因：還原半反應(yīng)為 2H⁺+NO₂^-+e^-= NO↑+H₂O，CH₃COOH 電離出 H⁺ ，使 c（H⁺） 增大，促進(jìn) NO₂^- 得電子.

必備知識同一種物質(zhì)在相同的條件下，被不同還原劑還原得越徹底，還原劑的還原性越強(qiáng)；酸性條件能增強(qiáng)氧化劑的氧化能力，并有利于歸中反應(yīng)的發(fā)生，而在中性或堿性條件下，氧化劑的能力會變?nèi)酰⒂欣谄缁磻?yīng)的發(fā)生；是否使用催化劑會影響反應(yīng)速率，使用不同的催化劑會影響反應(yīng)的路徑，導(dǎo)致氧化還原產(chǎn)物不同.

3基于溶液酸堿性變化的溯因分析

例3常溫下，物質(zhì)R在水溶液中存在以下電離平衡： R+H₂ORH⁺+OH^-.Zn²⁺ 可與多種配體形成多樣的配離子， Zn²⁺ 在 R-（RH）₂SO₄ 溶液體系中存在以下多種反應(yīng)：

（s）

ΔH_l ：Ⅱ

ΔH₂ ：

某種含 Zn 礦物的主要成分是難溶于水的ZnSiO₃ .常溫下，利用 R-（RH）₂SO₄ 溶液體系將 Zn 元素浸出，調(diào)節(jié)不同的總R濃度和 pH 后，浸出液中 Zn 元素的總濃度變化如圖5所示[總R濃度為 c（R）+ c（RH⁺）]

（1）總R濃度不為0時(shí)： pH 在 6～10 之間，隨著pH 的增大，總R濃度逐漸增大， Zn 元素浸出率（填“增大\"“減小\"或“不變\"），從平衡移動的角度分析原因： 1 pH 在 10～12.5 之間，隨著pH增大，浸出液中 Zn 元素總濃度呈下降趨勢的原因是

（2）任意總R濃度下： pH 在 12.5～14 時(shí)，浸出液中 Zn 元素總濃度均隨 pH 增大逐漸上升， pH=14 時(shí)，浸出液中鋅元素主要存在形式為

圖5

（1）由圖可知，總R濃度不為0時(shí)， pH 為 6～ 10時(shí)， pH 增大或總R濃度增大，浸出液中Z_n 元素的總濃度增大.因?yàn)?ΔpH 增大，平衡 R+ H₂ORH⁺+OH^- 逆向移動導(dǎo)致 c（R） 增大，總R濃度增大，也會導(dǎo)致 c（R） 增大，從而使平衡 Zn²⁺（aq）+ 4R（aq）[ZnR₄]²⁺ （aq）正向移動， c（Zn²⁺ ）減小，溶解平衡 （aq）正向移動，浸出液中 Zn 元素的總濃度增大. pH 為 10～12.5 時(shí)， pH 增大， Zn²⁺（aq）+2OH^-（aq）Zn（OH）₂ （s）平衡正向移動，導(dǎo)致溶液中 Zn 元素的總濃度下降.

（2）pH 為 12.5～14 時(shí)，隨著 pH 增大， OH^- 濃度增大， Zn（OH）₂ 會繼續(xù)與 OH^- 反應(yīng)轉(zhuǎn)變?yōu)閇Zn（OH）₄]^2- ，使溶液中 Zn 元素的總濃度上升，故浸出液中鋅元素的主要存在形式為 [Zn（OH）₄]^2- ：

必備知識溶液酸堿性變化對化學(xué)反應(yīng)的影響是多方面的， pH 的變化可以影響反應(yīng)物的濃度，促進(jìn)或抑制水解，影響反應(yīng)速率.

解答“溯因分析\"基本思維框架首先是找事實(shí)，尋題干信息，提取隱藏于圖像中的關(guān)鍵信息，然后檢索已有信息并提出假設(shè)，緊扣物質(zhì)的性質(zhì)，從穩(wěn)定性、溶解性、氧化性、還原性、反應(yīng)速率與平衡移動等視角得出結(jié)論并進(jìn)行正確的“溯因分析”.

（完）