【重点难点解析】

化学方程式隐含的知识和规律

一个特定的化学方程式，除了可从定性和定量上进行描述外，还可从反应条件、反应是否可逆发掘有关信息；可以从反应物、生成物的酸碱性、氧化性、还原性、稳定性、溶解性、电离能力等方面作出推论或结论；此外也可以从物质的保存、是否易变质、有什么用途、如何制备等方面做出直接或间接的推论。

许多物质的性质、化学规律隐藏在化学方程式中，需要同学们平时学习中多角度联想，多方面比较，比同求异，概括本质特征，善于推理引申，发掘隐含知识和规律。

【命题趋势分析】

与材料有关的社会、工业方面问题，以选择型题为主

【基础知识精讲】

1.无机非金属材料的分类

(1)传统无机非金属材料：水泥、玻璃、陶瓷等硅酸材料。

(2)新型无机非金属材料：半导体材料、超硬耐高温材料、发光材料等。

2.新型无机非金属材料的特性

3.高温结构陶瓷

(1)高温结构陶瓷的优点：能经受高温、不怕氧化、耐酸碱腐蚀、硬度大、耐磨损、密度小等。

(2)高温结构陶瓷的种类：

①氧化铝陶瓷：又称人造刚玉，具有熔点很高、硬度高的优点。可用于作坩埚、高温炉管、球磨机、高压钠灯的灯管等。

②氮化硅陶瓷：具有硬度极高、耐磨损、抗腐蚀和抗氧化能力等优点。可用于制造轴承、汽轮机叶片、机械密封环、永久性模具、发动机部件等。

③碳化硼陶瓷：具有熔点高、硬度大的优点。广泛应用于工农业生产、原子能工业、宇航工业等。

4.光导纤维(光纤)

(1)光导纤维的特点：传导光的能力非常强，抗干扰性能好，不发生电辐射等。

例1  分别写出铁与氯气、硫反应的化学方程式：______________、______________；并判断氯和硫非金属性的强弱。

解析  2Fe+3Cl₂ 2FeCl₃,Fe+S FeS；氯的非金属性比硫强。

点评  本题是通过氧化剂氧化同一还原剂得到不同价态的氧化产物，进而判断氧化剂的氧化能力强弱，从而判断元素非金属性强弱。

例2  我国古代炼丹中经常使用到红丹，俗称铅丹。在一定条件下铅丹(用X表示)与硝酸能发生如下反应：X+4HNO₃＝PbO₂+2Pb(NO₃)₂+2H₂O。

(1)铅丹的化学式是______________，此铅丹中铅的化合价是______________。

(2)由此反应可推测PbO是______________性氧化物，PbO₂是______________性氧化物。

解析  (1)根据质量守恒定律，可确定铅丹的化学式为Pb₃O₄，根据铅在元素周期表中的位置(或原子结构)，可确定铅可呈+2、+4价，继而改写化学式为2PbO·PbO₂。(2)根据氧化物能否与酸反应判断其氧化物的属性。

答案  (1)Pb₃O₄;+2和+4。(2)碱；酸。

点评  由生成物Pb(NO₃)₂可推知是发生反应：PbO+2HNO₃＝Pb(NO₃)₂+H₂O的结果，据碱性氧化物的定义知PbO是碱性氧化物，PbO₂不与HNO₃反应，说明PbO₂是酸性氧化物。

例3  已知化学方程式：Na₂SiO₃+CO₂+H₂O＝Na₂CO₃+H₂SiO₃↓，由此可得出的结论有______________。

解析  可获得的结论有：①该反应是复分解反应；②由较强的酸可制得较强的酸；③碳酸的权性比硅酸酸性强，硅酸是一种不溶性的酸性极弱的酸；④水玻璃放置于空气中易变质；⑤水玻璃应密封保存；⑥过量的CO₂通入到水玻璃中，还可发生反应：Na₂CO₃+CO₂+H₂O＝2NaHCO₃，但沉淀不会溶解；⑦实验室如何制硅酸；⑧SO₂、硫酸等水玻璃的反应方程式可类推为：SO₂+H₂O+Na₂SiO₃＝Na₂SO₃+H₂SiO₃↓,H₂SO₄+Na₂SiO₃＝Na₂SO₄+H₂SiO₃↓等。

点评  化学知识和规律隐含在化学方程式内部，上述发掘及推论是发散思维的结果。

例4  经测定，H₂O₂为二元弱酸，其酸性比碳酸弱，它不稳定，易分解生成H₂O和O₂。若向Na₂O₂中通入干燥的CO₂气体，Na₂O₂与CO₂并不反应。用化学方程式表示Na₂O₂和潮湿的CO₂气体反应的过程：______________；______________。Na₂O₂和潮湿的SO₂气体反应总的化学方程式为______________。

解析  由较强的酸可制得较弱的酸，不难写出Na₂O₂与潮湿CO₂的反应：Na₂O₂+CO₂+H₂O＝Na₂CO₃+H₂O₂；再根据题示信息可写出反应：2H₂O₂＝2H₂O+O₂↑。Na₂O₂与SO₂反应总的方程式为：Na₂O₂+SO₂＝Na₂SO₄。

点评  Na₂O₂与CO₂、H₂O的反应可用Na₂SiO₃与CO₂、H₂O的反应进行类比。有的学生根据Na₂O₂与CO₂反应类比Na₂O₂与SO₂反应：2Na₂O₂+2SO₂＝2Na₂SO₃+O₂，忽视了SO₂与CO₂在性质上的差异，即SO₂具有还原性；也有些学生灵机一动：2Na₂SO₃+O₂＝2Na₂SO₄，“亡羊补牢”也能获取正确结论。

【课本难题解答】

高温结构陶瓷、光导纤维、新型无机非金属材料特点：

①耐高温，强度高  ②具有电学特性  ③具有光学特性  ④具有生物功能