Sustancias comunes y relaciones en preguntas de inferencia química en el examen de ingreso a la universidad1 elemento hidrógeno: el gas con el radio atómico más pequeño, sin neutrones en el isótopo y con la densidad más baja. Elemento nº 6, carbono: El elemento que forma más compuestos. Hay tres alótropos comunes en el elemento (diamante, grafito y fullereno). Elemento 7 Nitrógeno: El gas más abundante en el aire (78). Los elementos son inertes y tienen muchos estados de valencia cuando se combinan. Es un elemento importante en los fertilizantes. Elemento 8, Oxígeno: El elemento más abundante en la corteza terrestre y el segundo gas más abundante en el aire (21). El elemento más abundante en los organismos vivos, estrechamente relacionado con las actividades vitales, tiene dos alótropos gaseosos. Elemento 9 Flúor: A excepción del H, tiene el radio atómico más pequeño, no tiene valencia positiva, no contiene ácido que contenga oxígeno y tiene el efecto de oxidación más fuerte. 2. Discusión de estructuras de diagramas de bloques comunes Nota: Algunas condiciones de reacción se omiten en las ecuaciones de estos datos, y se omiten las estructuras de diagramas de bloques de algunos reactivos y productos (1). Relación triangular La "relación de transformación triangular" es una relación de transformación importante que a menudo se menciona en preguntas de razonamiento, y la "relación triangular" general es una forma en la que los tres pueden transformarse entre sí, como el "triángulo de hierro" mencionado en el libro de texto. Lo que aparece a menudo en las preguntas de inferencia es la "relación triangular" simplificada en la imagen de arriba. En este modo de transformación, B equivale a una sustancia intermedia de A a C, y sus propiedades deberían ser más diversas. A continuación se muestran varias "relaciones triangulares" muy importantes. ①La transformación del triángulo de hierro El "triángulo de hierro" es un tema eternamente candente en la inferencia inorgánica. Hay muchas variaciones de la encuesta, pero los principios básicos siguen siendo los mismos. Los iones de hierro elemental y Fe2 son agentes reductores, mientras que el Fe3 es un agente oxidante. Fe2/Fe y Fe3/Fe2 forman dos pares redox. Bajo la acción del agente oxidante o reductor correspondiente, se puede lograr la conversión de la forma oxidada y la forma reducida en el par redox. El Fe se convierte directamente en Fe3 y el Fe3 debe convertirse en Fe mediante oxidantes fuertes como O2, Cl2 y ácido nítrico. , por lo que se utiliza un agente reductor para reducir el óxido de hierro trivalente. Por supuesto, además de la relación de transformación trigonométrica, también debemos prestar atención a la reacción simultánea de Fe 2Fe3 == 3Fe2. A continuación se muestra un conjunto de casos que aparecen en el diagrama triangular simplificado anterior: A. FeB. FeCl 3 Fe 2 HCl = FeCl 2 H2 ↑ 2 FeCl 2 = = 2 FeCl 32 Fe 3c L2 2 FeCl 3 Otro grupo de situaciones importantes relacionadas con el elemento Fe A. Fe3 (FeCl3, Fe2(SO4). 3, etc.)b . Fe(OH)2c . Fe(OH)3fe 3 3OH-= Fe(OH)3↓Fe2 2OH-= = Fe(OH)2↓4Fe(OH)2 O2 2H2O = = 4Fe(OH)3 Preste especial atención a B. ②El "triángulo de hierro" del triángulo de aluminio es el "triángulo de oxidación-reducción", y el "triángulo de aluminio" es el "triángulo de reacción de iones", que representa exactamente las dos reacciones básicas en la escuela secundaria. La causa del triángulo de aluminio es la naturaleza anfótera del Al(OH)3, es decir, el Al(OH)3 tiene dos modos de ionización en el sistema de solución H AlO2- H2O Al(OH)3 Al3 3OH-, Al(OH) 3 en ácido Disolver en Al3, disolver en AlO2- en álcali. Sobre la base de las dos reacciones reversibles anteriores, se forma una relación de transformación triangular. Además, observe la reacción simultánea de Al3 3Al2- 6H2O = = 4al (OH) 3↓ A continuación se muestra un conjunto de situaciones en un diagrama triangular simplificado: A. Al3 B. Al (OH) 3C. Alo2-Al3 3OH-= = Al (OH) 3↓ Al (OH). 3 oh-= = alo 2- 2h2o Al3 4oh-= = alo 2- 2h2o Por supuesto, podemos cambiar arbitrariamente las posiciones de los tres para obtener un conjunto de situaciones razonables que se pueden completar en el diagrama triangular simplificado anterior.
Si se considera Al, también se puede obtener el siguiente método de llenado: a . Al b . Al3 c alo 2-2al 6h = 2 Al3 3 H2 ↑ Al3 4oh-= alo 2- 2h2o 2 Al 2oh- 2h2o = = 2 Al2. - 3 H2 ↑ O se puede llenar como alo 2- 3 H2 ↑ alo 2- 4h = Al3 2H2Al 6h = 2 Al3 3 H2 ↑③"El vínculo clave en la relación triangular de la base es el ion de sal ácida HCO3-. , que tiene ionización en solución e hidrólisis en estado sólido, la sal ácida se puede descomponer en sales normales. La conversión de CO32-→OH- y HCO3-→OH- también se puede lograr mediante reacciones de precipitación. Es importante tener en cuenta que los tres reaccionan simultáneamente: OH- HCO3. -==CO32- H2O Aquí está el conjunto de casos completados a partir del diagrama triangular simplificado anterior: A. Na2CO3B nah co 3 co 2 H2O na2co 3. = = 2 nah co 3 na 2co 3 Ca(OH). = = CaCO3↓ 2 NaOH CO2 NaOH = = nah co 3 (el exceso de CO2 se introduce en la solución de NaOH) En problemas prácticos, el proponente a menudo agrega Na y sus óxidos a La relación "NaOH-Na2CO3-nahco3" anterior, la formación de una relación de reacción compuesta, como se muestra en el diagrama de bloques simple a continuación, en realidad se compone de los dos "diagramas triangulares simplificados" anteriores. Si a es Na, hay varios rellenos. métodos: a . nab . na2oc . Na2O 2d . ↑CO2 2n NaOH = = na2co 2. 3 H2O CO2 H2O Na2CO3 = = 2 nah co 3 co 2 NaOH = = nah co 3 A través de la reacción 2Na2O2 2CO2 = = 2na2CO3 O2 =, cuando D es na2co 3, los tres espacios en el La derecha también se puede completar Además de las tres relaciones triangulares típicas anteriores, si se exploran completamente, para las ecuaciones de reacción en química de la escuela secundaria, también podemos escribir muchos diagramas de relaciones triangulares (no necesariamente completamente convertibles entre sí) centrados en varios puntos comunes. elementos como "N, S, Cl, Mg, C, Si, P", y Se deja a los lectores completar el diagrama de relación triangular simplificado en función de ellos. Los estudiantes deben prestar atención a si enumeran la "oxidación". diagrama de reducción (como el "Triángulo de Hierro") o el "diagrama de reacción de iones (como el "Triángulo álcali-sal normal-ácido"), que es el requisito previo para comprender plenamente estas relaciones de reacción. (2) La transformación lineal es una estructura común en los diagramas de bloques. El favorito del proponente es el diagrama de bloques lineal de "oxidación continua" anterior. En el diagrama de bloques de oxidación continua, B y C son compuestos de dos estados de valencia diferentes de un elemento, y A puede ser una sustancia simple o un compuesto. "A O2→B" y "B O2→C" en el diagrama de bloques de oxidación continua son las "partes principales". Algunos diagramas de bloques generalmente agregan "CH2O→D" al final o "D H2O→A" al frente. En un diagrama de bloques lineal, A, B, C y D suelen contener los mismos elementos. Los siguientes son varios grupos comunes de sustancias que utilizan un determinado elemento como línea principal y cumplen con las condiciones de oxidación continua: ① Elemento de línea principal: Ca. c (Hidrocarburos, como CA. C (CH4, C2H4, C2H2, C2H6) B. Co.C.CO2 D. H2CO3A → B es la combustión incompleta de carbono o hidrocarburos, B → C es la combustión de Co, Por ejemplo , 2C O2==2CO (CH4 3O2==2CO 4H2O, etc.) 2CO O2==2CO2 CO2 H2O==H2CO3 ② Elemento de línea principal: SA.