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專題五　物質的轉化與推斷
物質的轉化與推斷是初中化學試題中常見，并且十分重要的一類題型。其基本形式是先給出一定的信息，這里面考查的知識包括酸、堿、鹽、水、二氧化碳、常見單質等物質的性質和轉化，具有覆蓋面廣、綜合性強等特點，是考查學生發散思維、抽象思維及邏輯推理能力的一類好題。要求同學們對物質的性質、物質間的轉化關系非常熟悉，在大腦中構建完整的知識網絡，才能對此種題型做出正確的判斷與解答。
1．(2024·鎮江中考)如圖為H2O的轉化和利用。下列說法不正確的是(　　)
A．轉化①中水分子間的空隙變大
B．轉化②中產生O2、H2的體積比為2∶1
C．轉化③為置換反應
D．轉化④是自然界中無機物向有機物的轉化
物質的轉化
√
B　[轉化①中水加熱變為水蒸氣，水由液態變為氣態，水分子間的空隙變大，A正確；轉化②中水通電分解生成氫氣和氧氣，生成氫氣和氧氣的體積比約為2∶1，B錯誤；轉化③為碳和水在高溫下反應生成一氧化碳和氫氣，該反應符合“一種單質與一種化合物反應生成另一種單質和另一種化合物”，屬于置換反應，C正確；轉化④為二氧化碳和水在光和葉綠素的作用下反應生成葡萄糖和氧氣，二氧化碳、水屬于無機物，葡萄糖屬于有機物，故轉化④是自然界中無機物向有機物的轉化，D正確。]
2．如圖是以物質的類別為橫坐標，以鐵元素的化合價為縱坐標繪制的“價—類”二維圖。下列說法不正確的是(　　)
A．分類觀：X 對應的物質類別為單質
B．轉化觀：D→E的轉化可通過加鹽酸實現
C．能量觀：A→C 過程放出熱量
D．微粒觀：E、F點對應的物質的陽離子的質子數不同
√
D　[A中元素的化合價為0價，則X對應的物質類別為單質，A正確；D為堿，E為鹽，且其中鐵元素的化合價均為＋3價，則D為氫氧化鐵沉淀，E為鐵鹽，而氫氧化鐵能與鹽酸反應生成氯化鐵和水，該反應為中和反應，B正確；A為單質鐵，C為氧化物，且其中鐵元素的化合價為＋3價，鐵與氧氣和水共同作用會生銹，鐵銹的主要成分為氧化鐵，該反應為放熱反應，C正確；E、F點對應的物質均為鹽，只是鐵元素的化合價不同，其中的陽離子分別為鐵離子和亞鐵離子，它們的質子數相同，D不正確。]
3．分析和推理是化學學習中常用的思維方法。已知A、B、C、D、E是初中化學中常見的五種物質，其中物質A是黑色固體單質，B、C、E是無色氣體，B和C是組成元素相同的氣體且B易引起煤氣中毒，C和D在常溫下能發生化合反應。它們在一定條件下的轉化關系如圖所示(“—”表示相連物質間能反應，
“→”表示物質間可轉化)。下列說法正確
的是(　　)
A．A是由分子構成的
B．B→C發生的反應類型是化合反應，該反應是吸熱反應
C．氣體E的一條化學性質是可燃性
D．固體C的名稱是干冰，其常見的一條用途是人工降雨
√
D　[A、B、C、D、E是初中化學中常見的五種物質，B和C是組成元素相同的氣體且B易引起煤氣中毒，所以B是一氧化碳，C是二氧化碳，A會生成一氧化碳和二氧化碳且A為黑色固體單質，所以A是碳，C和D在常溫下能發生化合反應，D通電會生成E，所以D是水，E也會轉化成二氧化碳，所以E是氧氣，代入驗證，推斷正確。根據上述分析可知：A為碳，碳是由原子構成的，A錯誤；B為CO，C為CO2，B→C可以是一氧化碳與氧氣發生燃燒反應生成二氧化碳，反應放熱，屬于化合反應，也可以是CO與氧化銅反應生成銅和二氧化碳，該反應不是化合反應，B錯誤；E為氧氣，氧氣具有助燃性，不具有可燃性，C錯誤；C為二氧化碳，二氧化碳的固態形式為干冰，其常見的一條用途是人工降雨，D正確。]
√
A　[根據金屬活動性：鐵＞銅，銅與硫酸亞鐵不反應，不能實現物質轉化，A符合題意；紅磷在氧氣中燃燒生成五氧化二磷，能實現物質轉化，B不符合題意；植物通過光合作用將二氧化碳和水轉化為氧氣，能實現物質轉化，C不符合題意；氫氧化鈉與鹽酸反應生成氯化鈉和水，能實現物質轉化，D不符合題意。]
【專題攻略】　判斷一步反應能否實現的方法
1．反應符合客觀事實，如：
C→CO2(√)，S→SO3(×)
2．轉化需要滿足反應發生的條件：
(1)符合金屬活動性順序，如：
Fe→Cu(√), Cu→Fe(×)，Mg→MgCl2(√)，
Cu→CuCl2(×)
(2)符合化學反應中化合價的變化規則，如：Fe→FeCl2(√)，Fe2O3→FeCl3(√)，Fe2O3→FeCl2(×)
(3)酸、堿、鹽之間的轉化需要滿足復分解反應發生的條件：有氣體、水或沉淀生成，如：NaCl→NaNO3(√)，NaNO3→NaCl(×)
5．現有一包固體，可能含有Na2SO4、Na2CO3、BaCO3、FeCl3、NaCl中的一種或幾種，現進行以下實驗。
(1)取適量的固體加水溶解，得無色澄清溶液。
(2)向步驟(1)所得溶液中加入過量的Ba(NO3)2溶液，過濾得白色固體A和無色濾液B。取固體A，加入過量的稀硝酸，部分固體溶解。
物質的推斷
(3)取少量濾液B，滴加AgNO3溶液，產生白色沉淀。
以下說法不正確的是(　　)
A．由(1)可知原固體中不含BaCO3、FeCl3
B．由(2)可知白色固體A含有BaCO3、BaSO4
C．由(3)無法判斷是否含有NaCl
D．原固體中一定含有Na2SO4、Na2CO3、NaCl
√
C　[碳酸鋇難溶于水，氯化鐵溶液呈黃色，由取適量的固體加水溶解，得無色澄清溶液，可知固體中不含BaCO3、FeCl3；硫酸鈉與硝酸鋇反應產生硫酸鋇沉淀，硫酸鋇沉淀不溶于酸，碳酸鈉與硝酸鋇反應生成碳酸鋇沉淀，碳酸鋇沉淀能溶于酸，取固體A，加入過量的稀硝酸，部分固體溶解，說明沉淀既有碳酸鋇又有硫酸鋇，原固體中一定含有硫酸鈉和碳酸鈉；由于加入的硝酸鋇是過量的，所以濾液B中不存在硫酸鈉和碳酸鈉，存在硝酸鋇和硝酸鈉，取少量濾液B，滴加AgNO3溶液，產生白色沉淀，白色沉淀一定為氯化銀沉淀，說明溶液B中含有氯離子，則原固體中含有NaCl；所以原固體中一定含有Na2SO4、Na2CO3、NaCl。根據上述分析可知：由(1)可知原固體中不含BaCO3、FeCl3，A正確；由(2)可知白色固體A含有BaCO3、BaSO4，B正確；由(3)可以判斷一定含有NaCl，C錯誤；原固體中一定含有Na2SO4、Na2CO3、NaCl，D正確。]
6．圖1中的甲～己六種物質及它們之間的反應關系和轉化關系均為初中常見的關系。其中甲、乙、戊均為氧化物，甲是參與光合作用的氣體，己是人體胃酸的主要成分，圖2中過程②發生的反應是乙和戊之間的反應。(圖中用“—”表示兩種物質間能發生反應，“→”表示一種物質能轉化為另一種物質，部分反應物、生成物、轉化及反應關系已略去，部分反應需要在溶液中進行，溶液中其他溶質不考慮。)請回答下列問題：
(1)寫出乙的化學式：________。
H2O
(2)乙和戊的反應過程中會________(填“吸收”或“放出”)熱量，圖2中過程③反應的化學方程式為_____________________________
_____________。
(3)若丙經一步反應能同時生成甲和乙，且丙能與己反應，則丙不可能是________(填“酸”或“堿”或“鹽”)類物質。
放出
Na2CO3＋Ca(OH)2===CaCO3↓
＋2NaOH
酸、堿
解析：甲、乙、戊均為氧化物，甲是參與光合作用的氣體，故甲是二氧化碳，己是人體胃酸的主要成分，故己是鹽酸，圖2中過程①發生的反應是石灰石(碳酸鈣)在高溫條件下分解生成氧化鈣和二氧化碳，石灰乳的主要成分為氫氧化鈣，已知氧化鈣和水反應生成氫氧化鈣，而過程②發生的反應是乙和戊反應生成氫氧化鈣，故乙為水，戊為氧化鈣。
(1)由上述分析可知，乙為水，化學式為H2O。
7．A～F是初中化學常見的六種物質，它們分別是單質、氧化物、有機物、酸、堿、鹽中的一種，且均能通過化學反應生成水，如“雪花”圖案所示(部分反應物、生成物和反應條件已略去)。已知A是稀鹽酸，B是鐵銹的主要成分，A能與某些金屬反應生成D，且能與E發生中和反應，F是蘇打的主要成分。
(1)D的化學式為________。
(2)A與B發生反應的現象是__________________________________。
(3)C屬于上述物質類別中的_________。
(4)E→H2O可用來檢驗二氧化碳，該化學方程式為_______________________________________。
H2
固體逐漸溶解，溶液由無色變為黃色
有機物
Ca(OH)2＋CO2===CaCO3↓＋H2O
解析：A是稀鹽酸(酸)，B是鐵銹的主要成分氧化鐵(氧化物)，A能與某些金屬反應生成D，D為鹽或氫氣，D又能生成水，則D為氫氣(單質)，且A能與E(堿)發生中和反應，F是蘇打的主要成分，F是碳酸鈉(鹽)。A～F是初中化學常見的六種物質，它們分別是單質、氧化物、有機物、酸、堿、鹽中的一種，且均能通過化學反應生成水，故C是有機物。
根據上述分析可知：(1)D為氫氣，化學式為H2。
【答題模板】　解答化學推斷題時，可采用下面的模板進行推斷與答題：
物質的轉化與推斷
1．解題思路
第一步：讀題，找出題目中有關物質的特殊顏色、特征反應、特定用途及反應條件等。
第二步：分析，有明顯題眼的，從題眼入手，根據物質間的關系進行判斷；沒有明顯題眼的，從隱含條件入手，尋找物質間的轉換關系，從而逐一推導出所有物質。
第三步：將推出的結果代入轉換圖中，驗證結果。
2．解題方法
(1)順推法：通常以題首為突破口，按照物質的性質，以及物質間的相互反應為依托逐步深入下去，直至順利解題。
(2)逆推法：通常以題給的結論或實驗現象為突破口，從題尾入手依次向前逆推，從而獲得問題的答案。
(3)分層法：將整個推斷過程分層進行，先得出每層的結論，再統一整理。
(4)剝離法：根據已知條件把推斷過程中存在的有明顯特征的未知物質先剝離出來，再將其作為已知條件來逐個推斷其他物質。
3．題眼突破
(1)以物質的特征顏色為突破口。
(2)以物質的俗名和主要成分為突破口。
(3)以元素或物質之最為突破口。
(4)以物質的用途為突破口。
(5)以物質的特征組成為突破口。
(6)以典型反應條件為突破口。
(7)以化學反應的特殊現象、特征反應條件為突破口。
(8)以物質的相對分子質量及金屬元素的質量分數為突破口。
(9)以物質的分類為突破口。
(10)以物質的典型性質為突破口。
(11)以常考轉化關系為突破口。

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