分类观解决具体的化学问题
时间:2015-12-12 19:52 来源:未知 作者:马文礼 点击:次 所属专题: 分类观 化学观念 解题思维
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分类是学习和研究化学的一种常用的基本方法,分类的目的是认清事物的特点,然后分门别类地解决具体的化学问题。
例1.在分开盛放的M、N两溶液中,各含有下列十四种离子中的七种(不考虑水的电离) :Al3+、Na+、K+、Fe3+、NH4+、H+、Cl-、NO3-、OH-、S2-、MnO4-、SO42-、[Al(OH)4]-、CO32-,且两溶液里所含离子不相同,已知M溶液中的阳离子只有两种,则N溶液中的阴离子应该是(
A.NH4+、S2-、CO32-
C.NO3-、Cl-、SO42-
解析:这是一道离子共存题,可按酸性溶液和碱性溶液分为两类:酸性溶液中不可能含有S2-、CO32-、[Al(OH)4]-、OH-,因为S2-、CO32-、[Al(OH)4]-均水解呈碱性,OH-呈碱性,与H+不共存;碱性溶液中不可能含有Al3+、Fe3+、NH4+、H+,因为Al3+、Fe3+、NH4+水解均呈酸性,H+呈酸性,与OH-不共存;又因MnO4-具有强氧化性,与S2-不共存,MnO4-与H+、Cl-能发生氧化还原反应,故酸性溶液中可含H+、Al3+、Fe3+、NH4+、MnO4-;碱性溶液中可含OH-、S2-、CO32-、[Al(OH)4] -、Cl-。因M溶液中的阳离子只有两种,故Na+、K+应归为碱性溶液M,其七种离子是:Na+、K+、OH-、S2-、CO32-、[Al(OH)4]-、Cl-。而N溶液归为酸性溶液,其七种离子是:H+、Al3+、Fe3+、NH4+、MnO4-、NO3-、SO42-。选项D正确。
感悟:14种离子混合在一起进行离子不共存的分析,是一个较为复杂的问题,本题根据溶液酸碱性不同进行分类,形成不同类别的两种情况来分析解决问题,不仅不会感觉到14种离子不共存的分析很混乱,而且解题方向明确,思路清晰,快速准确。显然,分类的好处在于化繁为简,分清共性和个性,方便解题。
例2.下列物质按不同类别分组,所得组合最不合理的是(
(1)糖类
A.(1)、(4)、(13)
C.(7)、(8)、(10)、(14)
解析:题设给出的14种物质多数是有机物,而无机物全是硅酸盐材料。可以对各个选项按物质分类进行验证。选项A (1)糖类、(4)蛋白质、(13)油脂,都是基本营养物质,分类合理;选项B (2)塑料、(5)合成纤维、(11)合成橡胶,都是有机合成材料,分类合理;选项D(3)石油、(9)天然气、(12)煤,都是化石燃料,分类合理。而C项中(7)陶瓷、(8)玻璃、(10)水泥,都属于传统型的无机非金属材料,(14)羊毛是蛋白质,属于天然有机高分子材料,分类不合理。或按大范围进行分类:14种物质中有11种有机物,而无机物只有3种,其组合为(7)、(8)、(10),混入(14)羊毛这一有机物,必然该选项的组合分类不合理。
感悟:对物质进行分类的依据有多种,不同的依据会得到不同的结果。但解决具体问题时,往往会出现殊途同归,得到相同的结果。要认真区别对待。
例3.下列关于氧化物的各项叙述正确的是(
①酸性氧化物肯定是非金属氧化物
③碱性氧化物肯定是金属氧化物
⑤酸性氧化物均可与水反应可生成相应酸
⑥水反应可生成酸的氧化物不一定是酸酐,与水反应可生成碱的氧化物不一定是碱性氧化物
A.①②③④
解析:氧化物的分类比较复杂,要注意各类氧化物间的交叉分类:若按组成元素分,氧化物可分为金属氧化物和非金属氧化物;若按物质性质分,氧化物可分为酸性氧化物、碱性氧化物、两性氧化物和其他氧化物;若按是否与碱反应分,氧化物可分为成盐氧化物和不成盐氧化物;若按水溶性分,氧化物可分为可溶性氧化物和难溶性氧化物;若按物质状态分,氧化物可分为固态氧化物、液态氧化物和气态氧化物。金属氧化物可以是碱性氧化物如CuO等,也可以是酸性氧化物如Mn2O7等,还可以是两性氧化物如Al2O3等,甚至还可以是复杂的氧化物如Na2O2、Fe3O4等;而非金属氧化物可以是酸性氧化物如SO2、SO3等,也可以是不成盐氧化物如CO、NO等,还可以是中性氧化物如等。①②③④的叙述中只有③碱性氧化物一定是金属氧化物的说法正确;⑤有的酸性氧化物不能与水反应生成相应的酸如SiO2等;⑥NO2与水反应生成硝酸,但NO2不是硝酸的酸酐,Na2O2与水反应生成有碱和氧气生成,故Na2O2不是碱性氧化物;⑦CO、NO等既不与酸反应,也不与碱反应。故选项D正确。
感悟:由于存在氧化物的交叉分类,氧化物互相之间分类属于“不一定”的关系是很多的,如:酸性氧化物不一定都是非金属氧化物;非金属氧化物不一定都是酸性氧化物;金属氧化物不一定都是碱性氧化物;酸性氧化物或碱性氧化物不一定都能与水反应;碱不一定都有对应的碱性氧化物(如NH3·H2O就没有对应的碱性氧化物);酸不一定都有对应的酸性氧化物(如无氧酸或有机酸乙酸等);既能与酸溶液反应,又能与碱溶液反应的氧化物不一定是两性氧化物(如Na2O2、SiO2等);能与酸反应的氧化物不一定都是碱性氧化物(如SiO2能与氢氟酸反应等);能与水反应的氧化物不一定都要可溶于水(如CO+H2OCO2+H2);金属单质与氧气反应不一定生成碱性氧化物(如2Na+O2
训练:1.某无色透明溶液能,该溶液中可能含有:H+、K+、Mg2+、Fe3+、Cl-、OH-、NO3-、CO32-、MnO4-等,试推断:
第一种情况:一定有
第二种情况:一定有
提示:依题意信息:“无色溶液”可排除有色离子,与铝反应放出H2可以是酸性溶液,也可以是强碱性溶液,可分类解决。
答案:H+、Cl-,K+,Mg2+;OH-、K+,Cl-、NO3-、CO32-
2.常作漂白剂的物质有:①氯气、②二氧化硫、③活性炭、④过氧化钠,其漂白原理相同的是(
A.①③
提示:根据物质漂白原理可分为三类:氧化漂白型、化合漂白型、吸附漂白型。问题即解。
答案:选C。
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