高考 考前辅导
一、避开题设“陷阱”,巧解选择题
在中学化学高考试题中,命题人往往设置“陷阱”,它可以校正学生掌握知识不准确、考虑问题不全面等毛病,同时也对学生的解题能力提出了更高层次的要求.那么如何才能轻松地避开“陷阱”正确解题呢?以下从几个方面分析怎样避开“陷阱”顺利解题,供同学们参考.
1.正确理解基本概念避开”陷阱”
一些题目往往围绕化学概念设置“陷阱”,如果概念掌握不清、理解不透,就难逃一“劫”.因此,一定要吃准、吃透每一个概念.
例1 在加热氯酸钾制氧气时,在①锰、②二氧化锰、③高锰酸钾中,可以做催化剂的是( ).
A.①② B.①②③ C.② D.②③
分析 如果对催化剂的概念模糊不清,认为只要能使氯酸钾受热分解速率加快的物质就是该反应的催化剂,其中锰与氯酸钾受热分解产生的氧气反应生成二氧化锰,高锰酸钾的分解也能产生二氧化锰,以此掉进命题人设置的“陷阱”而选B,其实催化剂的概念包含两层意思:
①改变反应速率;②反应前后本身的质量和化学性质不变.由此得出本题答案为C.
例2 下列物质是非电解质的是( ).
A.Cl2 B.NH3 C.NaCl D.CH3COOH
分析 此题很容易错选A,要答好这道题,首先要明确非电解质是:“溶于水和熔化状态下不能导电的化合物”,A选项不是化合物,因此不在被选之列,本题答案应为B.
例3.NH3氧化制HNO3时,在吸收塔里发生如下反应:3NO2+H2O 2HNO2+NO;△H<0,为加快此反应的反应速率,下列措施可行的是
A、降低温度 B、升高温度 C、及时分离出NO D、增大吸收塔中的压强
例4.常温下,在饱和石灰水中加入下列固体物质,恢复到常温,溶液的pH一定不会发生改变的是
A、NaOH B、Ca(OH)2 C、CaO D、NaHCO3
例5.已知酸式盐NaHB在水溶液中存在下列反应:
①NaHB==Na++HB-,②HB- H++B2-,③HB-+H2O H2B+OH-
且溶液中c(H+)>c(OH-),则下列说法一定正确的是
A、NaHB为强电解质 B、H2B为强酸
C、H2B为弱电解质 D、HB-的电离程度小于HB-的水解程度
2.灵活运用物质的化学性质避开“陷阱”
物质的性质不能单单只停留于记住,更关键的是会灵活运用,避开命题人设置的每一个“陷阱”,以不变应万变.
例1 把6mol铜粉投入含8mol硝酸和2mol硫酸的稀溶液中,则标准状况下放出的气体的物质的量为( ).
A.2 mol B.3 mol C.4 mol D.5mol
分析 该题利用稀硝酸的性质,设下了“陷阱”,很多同学只考虑到Cu与稀硝酸反应而不与稀硫酸反应,很快写出了化学反应方程式:
3Cu+8HNO3=====3Cu(NO3)2+2NO↑+4H20
从方程式可以看出,Cu在反应中过量,按稀硝酸计算,生成的NO气体的物质的量为2mol,这样,就恰好掉进了命题人设置的“陷阱”而错选了答案A。
事实上,Cu与稀硝酸反应后生成的硝酸铜中还有硝酸根离子,同样在硫酸中具有强氧化性,仍可以和过量的Cu粉反应生成NO气体.该题最好写离子方程式计算:
3Cu十8H++2NO3-=====3Cu2++2NO↑+4H20
从离子方程式可以看出,反应时按Cu、H+、NO3-的物质的量之比为3:8:2进行,而题中三者物质的量之比为3:6:4。显然,H+不足量,按H+计算,生成的NO气体物质的量为3 mol,因此,该题答案为B.
例2.按反应特与产物的结构关系,有机反应大致可分为:取代反应、消去反应、加成反应三种,下列反应中属于加成反应的是
A、C6H5CH2Cl+NaCN-→C6H5CH2CN+NaCl
B、C6H5Li+CO2-→C6H5COOLi
C、CH3CH2CHO+HCN-→CH3CH2CH(CN)OH
D、CH3COOH+C2H5OH-→CH3COOC2H5+H2O
分析:此题考核加成反应的实质。选项C是很明确的,选项B中二氧化碳分子中含有碳氧双键,也可以发生加成反应。C6H5Li+O=C=O→C6H5COOLi
例3.某溶液中含HCO3-、SO32-、CO32-、CH3COO-等四种阴离子,若向其中加入足量Na2O2后(设溶液体积不变),溶液中上述离子浓度基本保持不变的是
A、CH3COO- B、SO32- C、CO32- D、HCO3-
3.准确把握限定条件避开“陷阱”
例1 在由5种基团叫-CH3、-OH、-CHO、-C6H5、-COOH两两组成的物质中,能与NaOH反应的有机物有( ).
A.4种 B.5种 C.6种 D.7种
分析 题给的5种基团两两组合后能与NaOH反应的物质有:CH3-COOH、C6H5-OH、OHC—COOH、C6H5-COOH、HO-CHO、HO--COOH共6种,因此易错选项C.如果认真审题,把握题给限定条件即有机物,就很容易将HO-COOH(碳酸)排除,选出正确答案为B.
例2.某有机物能使溴水褪色,也能在一定条件下发生水解生成两种有机物,还能发生加聚反应生成高分子化合物,则此有机物中一定含有下列基团的组合是
①-CH3;②-OH;③-Cl;④-CHO;⑤-C2H3;⑥-COOH;⑦-COOCH3
A、③⑤ B、②⑥ C、⑤⑦ D、④⑤
分析:要特别注意选项A,氯乙烯水解它只得到一种有机物,所以只选C。
4.克服思维定势的消极作用避开“陷阱”
人们往往习惯用固定了的思维模式去解决问题,命题人根据同学们的这一弱点,常常在命题中偷梁换柱或弱化信息巧设“陷阱”.
例1 100g98%的浓硫酸中含氧原子个数约为( ).
A.6.02×1023 B.4×6.02×1023
C.4.11×6.02×1023 D.4
分析 该题很多同学受思维定势的影响,只考虑H2S04分子中的O原子,却没有考虑到水中同样含有O原子,而掉进了“陷阱”,错选选项B,本题正确答案应为C.
例2 在①NH4NO3中氮元素显+5价;
②4FeS2+11O2====2Fe2O3+8SO2反应中+2价铁和-2价硫都被氧化;
③氧化还原反应中还原剂得电子数与氧化剂失电子数一定相等.
这3种说法中错误的是( ).
A.① B.②③ C.①③ D.①②③
分析 该题也容易受思维定势的影响,NH4NO3中氮元素显+5价和-3价,而②、③中铁元素和硫元素被氧化,氧化还原反应中得、失电子数相等,已成了不变的事实,所以错选人其实若仔细审题就会看出,②中的硫元素并不是—2价,而是—1价,③中的还原剂也不是得电子,氧化剂也不是失电子,而应是还原剂失电子,氧化剂得电子,因此在解题中要注意这种张冠李戴的错误,该题正确答案为D.
例3.将pH为5的硫酸溶液稀释500倍,稀释后溶液中c (SO42-):c (H+)约为
A、1:1 B、1:2 C、1:10 D、10:1
分析:根据定量计算,稀释后CH+=2×10-8mol•L-1,CSO42-=10-8,有同学受到思维定势,很快得到答案为B。其实,题中设置了酸性溶液稀释后,氢离子浓度的最小值不小于1×10-7mol•L-1。所以,此题稀释后氢离子浓度只能近似为1×10-7mol•L-1。所以,选C。
例4.将a g Fe、Mg合金溶解在一定量的稀硝酸中,当合金完全溶解后,收集到标准状况下的NO气体bL(设HNO3的还原产物只有NO)。再向反应后的溶液中加入足量NaOH溶液,得到沉淀物。若用守恒法求沉淀的质量,用到的守恒关系依次是
A、质量守恒、电子守恒、电荷守恒 B、电子守恒、质量守恒、电荷守恒
C、电子守恒、电荷守恒、质量守恒 D、电荷守恒、质量守恒、电子守恒
分析:这道试题对能力要求比较高,涉及到的化学基础知识比较多,假设反应后,Fe2+ x mol,Fe3+ y mol ,Mg2+ z mol, 根据电子守恒得2x+3y+2z=b/22.4×3,根据电荷守恒得2x+3y+2z=nOH-,所以根据质量守恒沉淀的质量为合金的质量加上氢氧根离子的质量,所以沉淀质量为(a+3b/22.4×17)g。
5.正确运用语法知识避开“陷阱”
化学虽不像语文在语法上那么讲究,有时正确运用语法,则完全可以避开“陷阱”,准确答题.
例1 能证明胶体微粒比溶液中电解质微粒大的操作是( ).
A.丁达尔现象 B.布朗运动 C.渗析 D.电泳现象
分析 丁达尔现象、布朗运动、电泳现象是胶体的3个化学性质,而不是化学中的操作,故本题答案为C.
例2 室温下,某溶液中由水电离出来的H+和OH-浓度的乘积为10-24,在该溶液中一定不能大量共存的离子是
A、S2O32- B、NH4+ C、NO3- D、HCO3-
分析:选择题中常出现“一定能”、“一定不能”、“可能”等字眼,同学们一定要搞清楚。
6.谨防因一字之差落入“陷阱”
在审题时,看清题干中的每一个字,特别是关键信息,谨防粗心大意,而落人“陷阱”.
例1 在25℃时,将2个铜电极插入到一定的Na2S04饱和溶液中,通直流电电解并不断搅拌,当阴极上收集到a mol的气体的同时,溶液中析出了b mol的结晶水合物Na2S04•10H20,若保持温度不变,则所剩溶液中溶质的质量分数是( ).
A. B. C. D.
分析:电解发生的电极反应:阳极为Cu-2e=Cu2+,阴极为2H++2e=H2↑.
电解时总的化学反应方程式为:Cu十2H20=====Cu(OH)2↓十H2↑
阴极逸出a molH2,水被电解了2a mol,根据溶解度知识,不难求出答案为C,如果将题中的铜电极换作铂电极,只改一个字,其电解的总方程式即为:
2H20=====2H2↑+O2↑
阴极逸出a mol H2,水被电解了a mol,其答案为D.
可见因一字之差(“铜”与“铂”),答案各异。
二、审清题意,速解计算型选择题
例1.某工业反应混合液中仅可能含有的组分是乙醚C4H10O、乙醇C2H6O和水,经分析液体中各原子数之比C:H:O=16:42:5。若混合液中只含两种组分,则可能的组合是
A、乙醚和乙醇 B、乙醚和水 C、乙醇和水 D、乙醛和丁醇
分析:平均组成为C3.2H 8.4O 选项A
所以选项A符合,同理选B,特别注意D,碳氢原子比例不相符,所以不能选。
例2.将2 mol NaHCO3和一定量的Na2O2固体混合,在加热条件下使其充分反应,经测定反应后Na2O2无剩余,则最后所得固体的物质的量为
A、1 mol ~ 2 mol之间 B、1 mol ~ 4 mol之间
C、1 mol ~ 6 mol之间 D、大于4 mol
分析:2 mol NaHCO3受热完全分解,生成1mol Na2CO3同时放出1molCO2和1molH2O。若Na2O2没有,则所得固体至少为1mol。若Na2O2足量,保证放出的CO2和水蒸气与其恰好反应,则所得固体至多为4mol。所以选B。
例3.碳酸铜和碱式碳酸铜[Cu2(OH)2CO3¬]均能溶于盐酸,转化为氯化铜。在高温下这两种化合物均能分解生成氧化铜,溶解28.4g上述混合物恰好消耗1mol/L盐酸500mL,灼烧等量的上述混合物,得到的氧化铜质量是( )。
A. 35g B. 30g C. 20g D. 15g
[评析]审题的第四项要求是增强思维的灵活性,就是审题达到化繁为简、弃劣扬优、推陈出新、优化解题思路、解题过程,启迪心智、拓展思维。本题若从守恒的角度,可以一步得解,n(CuO)=n(Cu2+)=n(Cl-)/2=n(HCl)/2=0.25mol,m(CuO)=20g。C。
三、重视化学平衡问题(03年高考可能有大题出现)
例1.在一定条件下,向一密闭容器中通入一定量SO2和O2的混合气体,即发生如下反应:2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g);△H<0。反应达平衡后,SO2、O2和SO3的物质的量之比为3:4:6,保持其他条件不变,降低温度后达到新的平衡时,O2和SO3的物质的量分别是1.1 mol和2.0 mol,此时容器内SO2的物质的量应是
A、0.7 mol B、0.9 mol C、1.1 mol D、1.3mol
分析:2SO2+O2 2SO3
起始:3a 4a ba
转化:2x x 2x
平衡:3a-2x 1.1 2.0
4a-x=1.1 解得: a=0.3
6a+2x=2.0 x=0.1
nSO2=3a-2x=0.7mol
例2.在一个体积可变的密闭容器中,盛有等物质的量的SO2、O2、SO3(g)的混合气体,在一定温度和压强下,反应达到平衡时,容器中混合气体的密度比反应前减少了1/13(温度、压强反应前后不变),则反应达到平衡时,混合气体中SO2占总体积的
A、1/3 B、1/6 C、2/13 D、6/13
分析:2SO2+O2 2SO3
起始:1 1 1
转化:2x x 2x
平衡:1+2x 1+x 1-2x
SO2%=
例3.将2 mol H2O和2 mol CO置于1L容器中,在一定条件下,加热至高温,发生如下可逆反应:
2H2O(g) 2H2+O2, 2CO+O2 2CO2
(1)当上述系统达到平衡时,欲求其混合气体的平衡组成,则至少还需要知道两种气体的平衡浓度,但这两种气体不能同时是____和_____,或___和____(填化学式)。
(2)若平衡时O2和CO2的物质的量分别为n(O2)平=a mol, n(CO2)平=b mol。试求n(H2O)平=_____(用含a、b的代数式表示)。
分析:2H2O 2H2+O2
2CO+O2 2CO2
不可 H2O和H2 因为 H2O与H2
CO和CO2 CO与CO2的比值是定值
设第一步反应生成的O2的物质的量为x,第二步反应消耗的O2的物质的量为y.
2H2O 2H2+O2
△n 2x 2x x
2CO+O2 2CO2
△n 2y y 2y
∴
例4.加热硫酸铜晶体,随温度不断升高1000℃,晶体会逐渐“释放”水蒸气、三氧化硫(并会分解)、氧气,同时生成氧化铜,而最后氧化铜转化为氧化亚铜。现将25.0g CuSO4•5H2O均匀加热,缓慢升温到1000℃,并恒温一段时间。
试通过计算,回答下列问题:
(1)反应过程中,固体产物的质量是否可能为10g,________(填“可能”或“不可能”)。
(2)若实验没有误差,反应完全后,气体产除去水后,其物质的量n (气体)的取值范围为__________。
(3)某同学在实验中最后获得固体的质量为7.6g,试计算该同学获得固体物质的组成成分和它们的质量。
思路分析:25.0gCuSO4•5H2O的物质的量为0.100mol
(1)胆矾晶体受热时,可先后发生下列反应而失重:
CuSO4•5H2O====CuSO4+5H2O↑
CuSO4====CuO+SO3↑
在某中间温度时,若产物全是CuSO4,其质量为:0.1×160=16(g),若产物全是CuO时,其质量为0.1×80=8.0(g)
因此,当剩余固体质量为10g,其组分既有CuSO4(设其质量为x),又有CuO,根据Cu原子守恒可得:
解得x=4.0(g)
则CuO质量为:10g-4.0g=6.0g
(2)由题意得:CuSO4完全分解,固体产物为氧化亚铜,气体除水后,有氧气及存在一个平衡2SO3 2SO2+O2,若前为三氧化硫,则气体物质的量为0.125mol,若三氧化硫完全分解,则气体物质的量为0.175mol,所以0.125<n<0.175。
(3)若全是氧化铜,则最后固体质量为8.0g,若全是氧化亚铜,则质量为7.2g,现固体质量为7.6g,说明剩余固体中既有CuO(设其质量为xg),又有Cu2O(设其质量为yg)。
x+y=7.6
解得:x=4.0g, y=3.6g。
例5.在10℃和4.00×105 Pa的条件下,反应aA(g) dD(g)+eE(g)建立平衡后,保持温度不变,改变压强。下表列出了不同压强下反应建立平衡后物质D的浓度(在改变压强过程中无其它副反应发生):
压强(Pa) 4.00×105 6.00×105 1.00×106 2.00×106
c(D)(mol/L) 0.0850 0.126 0.200 0.440
(1)从表中数据分析,压强从4.00×105Pa增加到6.00×105Pa时,平衡向___反应方向移动(填“正”或“逆”),理由是___________________。
(2)压强从1.00×106Pa增加到2.00×106Pa时,平衡向____方向移动,试推断此时平衡向该方向移动的两个必要条件为________________________________。
四、03年高考对化学实验考核力度肯定加大
例1.为了测定铜与硫按什么原子个数比进行反应, 设计出下列实验:
(1)为确保铜粉中不含氧化铜, 一般要用CO对铜粉进行处理, 首先将铜粉装入硬质玻璃管内, 然后按如下常规操作进行:A. 点燃尾气出口处的酒精灯, B. 通入CO, C. 加热CuO, D. 停止加热, E. 冷却后停止通入CO, F. 熄灭尾气出口处的酒精灯。
若不用上述CO的处理, 请你设计另一简单实验方案, 而达到铜粉中不含氧化铜的目的: ___________________________。
(2)准确称取已处理过的铜粉m克, 与硫粉混合, 然后加热使之反应, 为了保证铜粉充分反应, 应当注意的操作是________________________。
(3)反应产物在称量前还需用________进行处理以除尽其中____________。
(4)称量反应物的质量为n克, 则Cu、S以_________的个数比进行反应。
答:(1)用足量稀 处理, 然后过滤, 洗涤, 干燥
(2)硫粉过量, 混合均匀;(3) 未反应的硫; (4)m:2(n-m)
例2. 实验室可通过多条途径得到氮气,常见的三种方法是:
方法一,将氨气通入灼热的氧化铜粉末,得到纯净的氮气和铜。
方法二,将空气通过灼热的铜,得到较纯净的氮气和氧化铜粉末。
方法三,将亚硝酸钠(NaNO2)和氯化铵的混合溶液加热,逸出氮气。
下列是进行实验时可选择的实验仪器(其它必要的仪器如:铁架台、铁夹、铁圈、石棉网、酒精灯等未列出):
请回答下列问题:
(1)方法一制氮气:氨气是用浓氨水跟生石灰反应得到,此反应最好选用(填仪器的编号)______作发生装置,该反应的化学方程式____________。要制取并收集纯净的氮气(可含有少量的水),还使用上述仪器中的(填仪器的编号,并按气流方向从左向右列出)______________。
(2)在制取氮气的三种方法中,方法一和方法二越来越受到人们的关注,经常被联合使用。这两种方法与方法三相比,其优越性在于_______________。
答:(1)E CaO+NH3•H2O=NH3↑+Ca(OH)2 E→F→A→C→D
(2)Cu和CuO可以循环使用,避免因使用有毒的物质NaNO2而造成污染。
例3.磷化氢(PH3)是一种无色剧毒的气体(沸点为-89.7℃)。夏夜,坟场附近游荡着的蓝莹莹“鬼火”就是PH3的自然现象,PH3可以由碘化磷(PH4I)与强碱反应来制取,其原理类似于实验室制取氨气,现用图所示装置进行PH3的制取和性质实验。
(1)实验室用PH4I和烧碱反应制取PH3的化学方程式:_______________________
(2)实验开始时,先从分液漏斗往盛有碘化磷的烧瓶A中加入适量乙醚(乙醚为无色液体,沸点是34.5℃,微溶于水,与Fe2(SO4)3不发生反应)。微热数分钟后,再从分液漏斗往烧瓶中加入一定量烧碱溶液,继续加热。在B处用电加热器控制硬质玻璃管温度在360℃左右。实验中可观察到:①在用湿布裹着的C管处在白色蜡状固体生成;②D试管中Fe2(SO4)3溶液由黄褐色变成淡绿色,同时也有白色蜡状固体生成,③E处点燃气体,火焰呈蓝色。
I.C管处白色蜡状固体是_______,这一事实说明PH3¬受热______。
答:白磷。分解生成磷。
II.D试管中发生反应的化学方程式为:__________________。此反应说明PH3具有______性。
答:2PH3+3Fe2(SO4)3=2p+6FeSO4+3H2SO4,还原.
III.E处导出的气体必须点燃的原因是______________________________。
答:导出的气体除H2外,还有未反应完的剧毒气体PH3及少量乙醚蒸气,为减少对空气污染,将气体燃烧掉。
IV.实验开始时,先往烧瓶A中加入适量乙醚并微热,其目的是___________________。
答:利用乙醚蒸气密度大,先将装置中的空气排尽,以保护PH3不致在装置中自燃,影响实验效果。
例4.某化学兴趣小组拟用粗氧化铜(含少量氧化亚铁及不溶于酸的杂质)制取无水氯化铜,并测定这样的氯化铜的质量分数(即其质量百分含量),其实验步骤如下:
实验过程中所用的物质X、Y及pH控制可参照下列附表确定。
表一
物质 开始沉淀时的pH 完全沉淀时的pH
氢氧化铁 2.7 3.7
氢氧化亚铁 7.6 9.6
氢氧化铜 5.2 6.4
表二
A 碱式碳酸铜 E 双氧水
B 氢氧化钠 F 稀硝酸
C 氨 水 G 高锰酸钾
D 氧化铜 H 氯 水
回答下列问题:(1)沉淀II的成分是(写化学式)______。
(2)物质X可选用表二中的_____,物质Y可选用表二中的____。(填序号,且全部选出)
(3)过滤操作中所用仪器有铁架台(带铁圈)、烧杯、滤纸等,还需使用的仪器是(填仪器名称)__________。
(4)第⑤操作中,所需装置如图所示。
I.按气流方向从左到右的顺序,各装置的连接顺序(填接口字母)为:___接____、____接_____、_____接______;
II.D中所发生反应的化学方程式为_______________;
III.C的作用是___________。
(5)若第④步中有80%的氯化铜转化晶体,其余各步骤转化都是完全的,则样品中氧化铜的质量分数(质量百分含量)的计算式为:_______________。
分析 通过分析题干提供的制备流程图可知:首先将粗氧化铜溶于过量盐酸中,此时CuO CuCl2, FeO FeCl2及过量盐酸组成的混合溶液(沉淀I为不溶于酸的杂质);后续步骤必须通过调节控制溶液的pH值,以除去溶液I中的Fe2+及过量H+。
(1)由表一可知:若控制在pH=3.7时,即可将Fe3+在酸性溶液中以Fe(OH)3沉淀形式从溶液中折出,若以Fe(OH)2沉淀形式析出,溶液已呈偏碱性(pH=9.6),此时Cu2+已转化成Cu(OH)2沉淀(pH=6.4),与Fe(OH)2开始沉淀时的pH值(pH值=7.6)接近,易形成Cu(OH)2、Fe(OH)2混合沉淀,难于分离且与题干提供的制备流程不符合。同时,Fe(OH)2呈絮状,不易从溶液中除去。所以常将Fe2+氧化成Fe3+并以Fe(OH)3沉淀的形式除去。根据除杂操作应遵循的“不增、不减、易分离、易复原”四原则,表二中所提供的氧化剂有两种可以采用,即Cl2或H2O2。反应的离子方程式为:2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-,2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O。而调整溶液II的pH值在2.7-3.7之间,所选用的试剂应为Cu2(OH)2CO3或CuO:Cu2(OH)2CO3+4H+=2Cu2++3H2O+CO2↑、CuO+2H+=Cu2++H2O。
(2)第⑤步操作的目的是使氯化铜晶体(CuCl2•2H2O)失去结晶水转化为无水氯化铜:CuCl2•2H2O CuCl2+2H2O,此步操作须在装置B中进行。但由于CuCl2+2H2O Cu(OH)2+2HCl-热量,从而使[Cu(OH)2]和[HCl]增加;同时生成的HCl有较强的挥发性,也促使上述水解平衡向正反应方向移动,直至反应完全,生成的是Cu(OH)2,且Cu(OH)2受热会分解生成CuO,所以须采取必要的措施抑制Cu(OH)2的水解。因此D应为HCl气体的发生装置,由D产生的HCl气体经干燥装置A(内装浓H2SO4)后将干燥纯净的HCl气体导入装置B中,增大[HCl],一方面抑制CuCl2的水解,另一方面,即使有部分CuO生成,则CuO+2HCl=CuCl2+H2O,使第⑤步操作得以顺利进行,以制备纯净的无水氯化铜,而最后连接装置C的作用有三点:一是吸收由装置B产生的HCl气体,以防污染空气;二是吸收由装置B产生的水蒸汽;三是防止空气中的水蒸汽进入反应器B中。
(3)实验数据的处理:
W1g——样品的质量,W2g——不溶于酸的质量,W3g为Fe(OH)3质量,折算为FeO的质量为 ,所以样品中氧化铜的质量分数为
答(1)Fe(OH)3 (2)E、H; A、D (3)玻璃棒、漏斗
(4)I.①g、a、b、c、d、f II.2NaCl+H2SO4(浓)===== Na2SO4+2HCl↑
III.一是吸收由装置B产生的HCl气体,以防污染空气;二中吸收由装置B产生的水蒸气;三是防止空气中的水蒸气进入反应器B中。
(5)
评注 本题立意新颖,它取材于利用粗氧化铜制备无水氯化铜的实验,给出了制备的有关线索、相关的装置及实验过程中所用的物质和pH控制的参考附表,阅读量较大。它全方位地考查了学生综合运用元素化合物的有关知识及化学平衡理论、电离理论(如盐类的水解)等基础理论解决实际问题的能力;根据实验试题的要求,考查进行实验操作顺序的设计及定量测定物质纯度的能力;并考查了能否正确掌握“过滤”这一最基本的混合物分离的实验操作方法,是一道好的实验设计题。
五、有机加推断也是03年高考的一个热点
例1.A是烃,B是烃的含氧衍生物,A、B均为常见有机物。由等物质的量的A和B组成的混合物0.05 mol在0.125 mol O2中恰好完全燃烧,生成0.1 mol CO2和0.1 mol H2O。试回答下列问题:
(1)混合物中A、B的分子组成可能有__________种组合。
(2)另取一种组合A和B,以任意比混合,且物质的量之和为a mol。
①若耗氧量一定,则A、B的分子式分别是A__________,B___________;耗氧量为___________mol(用a表示)。
②若生成的CO2和H2O的物质的量一定,则A、B的分子式分别是A_________,B______________;
③若生成CO2的量为定值,则生成物H2O的质量范围为____________(用a表示)。
分析:(1)由题意得出混和气体平均组成为C2H4O,所以有以下五种组合:(1)CH4, C3H4O2 (2)C2H4,C2H4O2 (3)C3H4,CH2O2 (4)C2H2,C2H6O2 (5)C3H6,CH2O2 。 (2)①为第4种组合,耗氧量为2.5a。②由题意得A、B分子中碳氢原子数相等,所以为第(2)种组合。③由题意得A、B分子碳原子数相等,则为第(2)与第(4)种组合,第(2)种组合中生成水的质量恒为36ag,而第(4)种组合中,生成水的质量最小为18ag,最大为54ag,所以答案为18a<mH2O<54a。
例2.已知:(1)RCH=CH2 RCH-CHO
(2)CH3-CH-COOR CH2=C-COOR
有机物A~F中,A是链烃,A与H2加成得到烷烃,经测定该烷烃分子中有三个-CH2,它的一氯取代物有7种同分异构体。有关它们的其它信息如下:
(1)写出X的结构简式_______________________。
(2)写出化合物A、C、E的结构简式:A_______________
C______________ E______________
(3)写出B与足量的新制Cu(OH)2反应的化学方程式
__________________________________
答:(1) CH3OH (2)A、CH2=CH-CH2-CH2-CH2-CH=CH2
C、CH3-CH-CH2-CH2-CH2-OH-CH3
E、CH3-C=CH-CH2-CH=C-CH3
(3)CH3-CH-CH2-CH2-CH2-CH-CH3+4Cu(OH)2——→
CH3-CH-CH2-CH2-CH2-CH-CH3+Cu2O↓+4H2O
例3.乙酸在某催化剂的作用下可生成一种重要的有机试剂A。A中的氢原子没有差别,A中含有羰基,且分子里的所有原子均在同一平面上。A很容易与水反应重新变成乙酸。(1)写出A的结构式;(2)写出A与水反应的方程式;(3)写出A分别与NaOH、NH3和乙醇反应的方程式。
①乙酸→A A ③所有原子共平面
②分子中的氢原子 ④A+水→乙酸
无差别,含羰基
有的考生对比信息①④迅即发现,A是乙酸的脱水产物,即2CH3COOH→CH3COOCOCH3(乙酸酐)+H2O,且恰能满足信息②,但由CH4推想-CH3上的原子又觉得A分子里的所有原子决不可共平面。其实,脱水方式除分子间脱水还有分子内脱水,A正是乙酸分子脱水的产物:CH3COOH→CH2=C=O+H2O,CH2=C=O类似于乙烯,双键所连的原子能保证共平面,满足全部信息。
答案是:(1)A为CH2=C=O
(2)CH2=C=O+HOH→CH3COOH
(3)CH2=C=O+HONa→CH3COONa
CH2=C=O+HNH2→CH3COONH
CH2=C=O+HOCH2CH3→CH3COONH3
启示:有的考生认定A是乙酸酐,这是受思维定势的干扰。这种习惯于用已有的知识来套解未知的问题,不善于充分利用题目的全部信息,因而使思维的创新受阻,这不得不说是搞“题海战”的惨痛教训。
例4.化合物C的人工合成方法是:(1)在催化剂存在下甲醇与氨气反应得到A;(2)在催化剂存在下乙烯跟氧气反应得到B;(3)在水存在下A和B反应得到C。C的脱水产物的结构为CH2=CH-N(NH3)3OH。试写出A、B、C的结构简式。
解析:本题未给出形成A、B的反应条件和具体物质,试图从正向推得C是很难的。但根据C的脱水产物,联想教材上碳碳双键加水反应的情况,并利用逆向推理,则可推得C,且有两种途径。再拆C可得A、B和水。这里涉及的反应尽管陌生,但只要方法得当,根据题给信息用有限知识是可以推得结果的。这是解信息题的又一技巧。即:
六、降低计算难度,重在规范、巧字上下功夫
例1.甲酸(HCOOH)、乙酸(CH3COOH)、乙二酸(HOOC-COOH)均为有机羧酸。
(1)若甲酸、乙酸、乙二酸等物质的量混合的混合酸a mol,完全燃烧消耗的氧气的物质的量为_____mol。(用a的关系式表示)。
(2)若甲酸和乙二酸以任意比例混合所得的混合酸b mol,消耗氧气的物质的量为______mol。(用含b关系式表示)。
(3)有甲酸、乙酸和乙二酸的混合酸(任意比)m g,完全燃烧后恢复到标态下得到2.24L CO2气体。如果完全中和上述m g混合酸,需要1 mol•L-1的NaOH溶液80 mL。则m的取值范围是______。
分析:第(1)问不难求解,答案为amol。第(2)甲酸与乙二酸与氧气反应均为1:2,所以,答案为0.5b。(3)设甲酸(C2H2O2)为xmol,乙酸(C2H4O2)为ymol,乙二酸(C2H2O4)zmol,根据碳原子守恒,x+2y+2z=0.1,根据与氢氧化钠反应得出定量关系式x+y+2z=0.08,两式相减得y=0.02mol, x+2z=0.06mol, 当x=0时,z=0.03,m为最小值0.03×90+60×0.02=3.9,当z=0,x=0.06时,m为最大值60×0.02+0.06×46=3.96g,所以答案为3.9<m<3.96。
例2.将一定量混合均匀的铁粉与硫粉在隔绝空气的条件下共热,充分反应后冷却至室温,得到固体A。将质量为m的固体A加入到300 mL 2 mol•L-1盐酸中使之完全溶解。测得室温下加入固体A的质量与收集到气体体积(已换算成标准状况)的关系如图所示(假设所得氢硫酸溶液饱和前无硫化氢气体逸出)。
已知加入固体A的质量m≤3.2g时,收集到的气体为氢气;当m>3.2g时,收集到的气体为H2和H2S的混合气。
试分析与计算:
(1)3.2g固体A中所含的物质有______;
(2)3.2g固体A中各物质的物质的量分别为__________,溶于上述盐酸充分反应后,所得溶液中氢硫酸的物质的量浓度为(忽略溶液体积的变化)______________;
(3)当固体A全部溶于上述盐酸,且A的质量m>3.2g时,收集到的气体体积(标准状况下)V=_________mL(用含m的代数式表示)。
分析:(1)由m>3.2g时,收集到的气体为H2和H2S的混合气,可得到原固体中含的物质的是Fe和FeS(Fe+2HCl=FeCl2+H2↑, FeS+2HCl=FeCl2+H2S↑)
而m≤3.2g时,收集到的气体为氢气,H2S哪去?
(2)由题意氢硫酸溶液饱和前无硫化氢气体逸出,可知产生的H2S溶解在溶液中,当m=3.2g时,H2S恰好饱和。
3.2g中:Fe~H2
1mol 22.4L
n(Fe) 0.224L
n(Fe) = 0.01mol
当m由3.2g变化到6.4g,参加反应的固体亦为3.2g,既有H2S和H2,共1120mL-224mL=896mL,即0.04mol
其中H2为224mL即0.01mol,
所以 n(H2S)=0.04mol-0.01mol=0.03mol
所以 n(FeS)=0.03mol
即3.2g固体可产生H2S 0.03mol
C(H2S)=
(3)由上可知,3.2g产生H2S和H2共896mL
所以,mg固体可产生H2S和H2 m/3.2×896=280m,其中0.03mol即 672mL溶解在溶液中。所以,实际收集到的气体为(280m-672)mL。
答:(1)Fe、FeS (2)n(Fe)=0.01 mol、n(FeS)=0.03 mol c(H2S)=0.1 mol•L-1
(3)280m-672
七、回归课本,抓好基础知识
例1.下列说法正确的是( )
A.医疗上常用75%(体积分数)的酒精作消毒剂
B.加碘食盐中的“碘”通常是指碘单质
C.体操运动员所用的防滑“镁粉”,其成分是金属镁
D.使用明矾可软化硬水
[评析]化学是生活的化学。需掌握必要的化学常识,回归课本是有效的途径。A。
例2.根据实验要求,回答下列问题:
(1)精制硫酸亚铁晶体(含少量不溶性杂质)时,将晶体溶于水后,为什么还需加热到50℃~80℃?为减少硫酸亚铁的 损失,应采取什么分离方法?
(2)某溶液中含有OH-、CO32-、SO42-三种阴离子,要求只取一次待测液就能将阴离子都检验出来,试设计一种简便的检验方法(不选用指示剂)。
答:(1)增大FeSO4溶解量,趁热过滤。(2)首先加入NH4NO3溶液,检验OH-;其次加入HNO3溶液(或盐酸),检验CO32-;最后加入Ba(NO3)2溶液,检验SO42-。
例3.已知MgCl2•6H2O晶体在空气中加热时,释放部分结晶水,同时生成Mg(OH)Cl(碱式氯化镁)或生成MgO。下列是关于MgCl2•6H2O的综合应用:
请回答下列问题:
(1)在上图中的括号内填写适当的反应条件。
(2)Mg(OH)2固体存在如下溶解平衡:Mg(OH)2(固体) Mg2++2OH-。向体系中加入(至少填出两种不同类别的物质)_____,有利于Mg(OH)2溶解。
(3)NaF和MgO的核间距离分别为2.31×10-10m和2.10×10-10m,但两者的熔点分别为993℃、2800℃。试解释其可能的原因_________________。
(4)依据绿色化学的原子经济的概念(即化学反应的原料中每个原子都参与反应并全部转化为产物),203kgMgCl2•6H2O原料可以获得29.8kg MgO、____kg 36.5%的盐酸和____kg MgCl2。
答:(1)在干燥的氯化氢气流中加热 (2)酸类:盐酸、硫酸、硝酸等,强酸弱碱盐类:硫酸铜、氯化铁等 铵盐类:醋酸铵等 (3)两种物质同是离子晶体,MgO比NaF键长短(或MgO比NaF核间距离小),Mg2+、O2-所带电荷多(离子之间作用力大),离子晶体的熔点也显著升高。 (4)149kg 24.2 kg 。
说明:这几天同学们务必将课本从头至尾浏览一遍,这很重要。书中出现的实验、化学反应方程式都要掌握。以平静的心态再次走进教科书。可以通过系统浏览、精彩回放等方式整体认识新教材。并认真反思自己对教材的知识脉络及主干知识把握的程度,查知识的缺漏,强化知识的记忆,进而融会贯通地掌握教材的重点、关键点 及知识的联系点。通过教材回眸,绘制出心中的知识网络图。如氧化还原反应、离子反应在整个教材的化学反应中是怎样体现了主干作用的;基本理论中各部分的关键知识是什么;各类有机化合物中“官能团”之间有什么衍变关系;每个实验(含演示实验、分组实验、实验习题)的目的、设计原理及操作要求是什么,尤其是像“中和热的测定”、“金属的电化学腐蚀”等新增实验。
请关注:体现新教材特色的科学素养教育(科学方法、科学态度、科学观等),如高中第一册教材P41“化学学习中的科学方法”、第三册第六单元“化学实验方案的设计”等内容;学习方法教育,如教材中提供的“讨论”栏目引导的认识事物的方法、比较的方法、类比的方法、阅读的方法等等;STS(社会、技术、科学)教育,如新型无机非金属材料、新型电池、环境保护等等;研究性课题学习,改变学习方式自主学习、合作学习、体验科学研究的方法。这些内容正是考试内容改革的重点之一,已逐步展现出来了。
八、瞄准试卷方向,强化应试的针对性
1.解剖高考试卷的结构,进行专题强化
根据2003年《考试说明》,化学样卷为26道题,其中选择题18道,非选择题8道;第Ⅱ卷的8道题分布分别是2道化学实验.2道无机与理论,2道有机化学,2道化学计算。分析近几年的高考化学试卷,尽管不能说猜中试题.但一些规律性的东西是可以总结出来的,故在复习的后期,对学生不是去炒已复习过的“凉饭”,而可以采用小专题,有针对性地训练学生的综合解题能力、巩固重要知识点、提高应试素质。同学们可根据自己的复习情况,自主地归纳整理一些小专题,如从高考热点上:与NA有关的计算类小问题;离子共存;离子方程式正误的判断;不用试剂或用—种试剂鉴别多种物质;溶液中离子浓度大小排队;热化学方程式及反应热计算;氧化还原反应方程式配平;混合液pH计算;晶体结构和化学键:反应速率及勒沙特列原理的应用;有机新信息题;化学实验方案的设计及实验方案的选择、评价等。从教材的重点、难点上:元素化合物是学生容易掌握的,学生的抽象思维能力和理解能力差,导致基本概念和基本理论掌握不牢,而这一薄弱环节在150分中占35%,必须引起同学们的重视。基本概念和理论主要存在以下几个专题:阿伏加德罗定律及推论;金属性、非金属性强弱判断原理及应用:同周期、同主族元素性质的递变;化学键理论;四种晶体的有关知识;勒沙特列原理;弱电解质的电离平衡及电离理论;溶液中微粒间的关系(物料守恒和电荷守恒):中和滴定原理;三池的原理;胶体的知识。从学生的知识、能力薄弱环节上:简答题的解法研究;选择题的巧解与速解;与成环有关的有机合成题;与数学知识有关的讨论型计算题等。
2.针对历届高考易失分点,查漏补缺
尽管每年的考生个体有差异,但是,如果将历届高考题得分率低的试题加以比较,就会发现,有许多易错点是历届学生共同犯的。
(1)思维的变通性差
许多学生受高考迎考题海的影响,拿到试题后若遇“似曾相识”,必快速下结论,往往也是失分率较高的。比如: 和 若知平均相对原子质量,求二者个数比或某一种的丰度,学生很熟,若改问求 占的质量分数?许多学生仍用原来的思维习惯求解,大错特错。所以在做习题时,同学们试着举一反三,改头换面,增强自己思维的变通性和灵活性。
(2)语言表达能力差
尽管《考试说明)对简答题没有明确的要求,但不代表高考不考查学生的语言表达能力,而这种能力是历届高考化学科中最薄弱的。出现的问题有:答不到要点上,讲了很多话,有用的字没几个;答不出关键的词语;语句不通顺;不讲究简答的方式,理科的学生有时结合数理逻辑答简答题更好;不是简答而是繁答,叙述太多等。
(3)规范化做题急待加强
一份150分的试卷,平时成绩差不多的同学考分若相差3—5分,不是智力因素的差异,而是答题习惯等非智力因素导致的:列几个方面望同学们避免:化学用语中出现错别字要扣分的,如“加成反应”写成“加层反应”,“苯”写成“笨”,“烯烃”写成“稀烃”;化学方程式不配平、漏写反应条件、“↑、↓”号不写、化学式写错均要扣分;化学用语书写错误也是造成无谓失分的重要原因。如写元素名称,有同学粗心写成符号,写离子方程式,则写成化学方程式,写结构简式,则写成化学式等。答计算题时,自作聪明,不要步骤,一步写出结果,如果结果对,算你走运,但也要扣分,若不对,就要全扣;有机物中原子之间的连接顺序经常被扣分,如
(4)新信息题失分较多
为了加强高考的选拔功能,试题中有一定量的新信息题,信息给出的方式有:文字表达、图、表、框图、数字等,许多学生对这种新情境的试题心有余悸,故历年高考新信息题得分率均不很高,希望引起同学们的重视,加强训练,寻找解题的方法。
(5)化学实验能力差
高考卷2道实验题第1道为小实验题,也是基础题,第2道为大实验题,是拉分题。第2道大实验题应关注气体性质与物质制备结合的;新信息与基本操作融合的;实验原理灵活运用的;综合实验(定性与定量)的;实验方案设计的、评价的、选择的。
3.调整心态、适度模拟
任何成功都需要一定的条件,高考也不例外,许多人认为成绩好(智力好)就行,其实不然,我们周围平时有许多成绩好的同学考不过平时成绩平平的同学的例子,究其原因,心理状态起到了决定性的作用。考试焦虑是每一位同学都要遇到的问题,由准备考试所引起的一定程度上的心理紧迫感,是正常的心理保护反应,对自己的身体、心理及学习活动,不仅没有害处,反而会有益处:当然,考试焦虑比较严重的,如,一进教室、一听老师讲课、一拿起书就头痛、恶心的同学应离开学习场所休息一段时间,或者针对自己的一些心理症状,向心理老师咨询。我想,适度的心理定位和充分的自信,加上有规律的学习活动和体育运动,就能调整好自己的心理状态。在临近高考时,适度的模拟训练,也可以帮助自己尽早进入角色,在高考中取得好成绩。
根据个人水平,有选择地适度做一些新题或研究分析一些新题解法,目的在于体会集训试题的新视角、新思路、新方法以及体现命题改革的新观念,切不宜多。一些联系环境、健康、能源、化学新成就、识别伪科学等体现化学价值的应用题,重视化学科学思想方法、化学实验方法的考查题,可以拓宽解题思路。如分析目前抗非消毒剂过氧乙酸的性质、作用及保存、二氧化氯(ClO2)的消毒作用等题,从氧化还原反应的角度进行分析,提高应用能力。
附一
化学平衡中常用的几种解题思想
“化学平衡”章节是纯理论部分,在中学化学中占有很重要的地位。但该部分内容抽象,很多同学学起来感觉很困难,特别是对该部分的练习,更是无从下手。即使背熟了相关原理,解题还是觉得很棘手。
现介绍几种基本解题思想,供同学们参考。
一、等价转化
等价转化是一种数学思想,借用到化学平衡中,可以简化分析过程。它指的是:化学 平衡状态的建立与反应途径无关,即不论可逆反应是从正方向开始,还是从逆方向开始,抑或从中间状态开始,只要起始所投入的物质的物质的量相当,则可达到等效平衡状态。
这里所说的"相当"即是"等价转化"的意思。
例1、在一个容积固定的密闭容器中,加入m molA, n molB, 发生反应mA(g)+nB(g) pC(g), 平衡时C的浓度为w mol/L,若容器体积和温度不变,起始时放入a molA, b molB, c molC, 要使平衡后C的浓度仍为w mol/L, 则a、b 、c必须满足的关系是( )
A a:b:c=m:n:p B a:b=m:n , (ap/m)+c=p
C (mc/p)+a=m,(nc/p)+b=n
D a=m/3, b=n/3, c=2p/3
分析:mA(g) + nB(g) pC(g),
Ⅰ m mol n mol 0
Ⅱ a mol b mol cmol
根据等价转化思想:达到相同的平衡状态,则必须起始投料"相当",第Ⅱ次投入c molC,等价于投入 nc/p molB,mc/p molA. 故必须满足:mc/p +a=m,nc/p +b=n。再把上式进行变形,即可得到B 项。故正确答案为B,C.
练习1:在密闭容器中发生反应2SO2+O2 2SO3(g), 起始时SO2和O2分别为20mol 和 10mol , 达到平衡时,SO2的转化率为80%。若从SO3开始进行反应,在相同的条件下,欲使平衡时各成分的体积分数与前者相同,则起始时SO3的物质的量及SO3的转化率分别为( )
A 10mol 10% B 20mol 20% C 20mol 40% D 30mol 80%
(参考答案为 B )
二、放大缩小
该方法适用于:起始投入的物质的量存在一定的倍数关系。它指的是将反应容器的体积扩大一定的倍数,让起始物质的浓度相同,则在一定的条件下,可建立相同的平衡态。然后,在此基础上,进行压缩,使其还原为原来的浓度。分析在压缩过程中,平衡如何移动,再依据勒沙特列原理,分析相关量的变化情况。
例2、完全相同的两个容器甲和乙,已知甲中装有SO2 、 O2各1克,乙中装有SO2 O2各2克,在同一温度下反应,达平衡时,甲中SO2的转化率为a% ,乙中SO2的转化率为b%, 则( )
A a% > b% B a%< b% C a%= b% D 无法判定
分析:建立这样的模型,把乙中的SO2、 O2平均分成2份,每份为1克 SO2和1克 O2,然后,在与甲相同的容器中建立两个完全相同的平衡状态。如:
1g SO2
1g O2 1g SO2
1g O2
2g SO2
2g O2
V V V
然后把两个容器中的物质压缩到一个容器中去,而对于2SO2+O2 2SO3(g) ,压缩,平衡右移,故SO2的转化率增大。正确答案为B.
练习2:在一定温度下,向一个容积固定的密闭真空容器中充入2molX气体,发生反应X(g) Y(g)+Z(g),使反应达到平衡,这时容器中的混合气体中X气体的体积分数是a%. 若在同一容器中,最初放入的是1 molY 和1 molZ 的混合气体,并在相同的温度下使反应达到平衡,这时混合气体中 X 气体所占的体积分数是b% 。则 a 和b 的关系是( )
(A) a>b (B) a=b (C) a<b (D) 2a=b
(参考答案为A. )
三、大于零原则
对于可逆反应,不论在什么情况下,一定是反应物与生成物共存的状态,即任何物质的物质的量均大于零。
例3、在一个密闭容器中充入1molCO2 和3molH2 ,在850℃ 时,气体混合物达到下式所示平衡:CO2+H2 CO+H2O 。已知达到平衡时生成0.75molCO 。那么当H2改为9mol ,在上述条件下平衡时生成CO 和H2O 的物质的量之和可能为( )
A 1. 2mol B 1. 5mol C 1. 8mol D 2. 5mol
CO2 + H2 CO + H2O
起始 1 3 0 0
变化 x x x x
平衡 0.25 2.25 0.75 0.75
在此基础上,增加H2的用量,平衡右移,CO2的转化率增大,CO、H2O的物质的量均增大。设平衡移动后,CO、H2O的物质的量为a,则a>0.75+0.75=1.5。但CO2不能完全转化,(若CO2完全转化,则a=2),故a<2。因而a的取值范围:1.5<a<2。正确答案为C。
练习3:将1molCO和1molH2O(气)充入某固定容积的反应器中,在某条件下达到平衡:CO+H2O CO2+H2 ,此时有2/3的转化为CO2。在相同条件下,若将1molCO2、1molH2和1molH2O(气)充入同一反应器中,当反应达到平衡后,混合气体中CO2的体积分数可能为( )
A 22.2% B 27.5% C 33.3% D 36.8%
(参考答案为B.)