顏建河
2013年高考已經(jīng)結(jié)束,盤點(diǎn)全國(guó)各地化學(xué)學(xué)科試題,從中不難發(fā)現(xiàn),高考正朝著“素質(zhì)”方向改革——突出“核心”考點(diǎn),注重能力考查。為此,在今后各個(gè)階段的復(fù)習(xí)中,特別是高考的后期復(fù)習(xí),考生不能掉以輕心,要高度關(guān)注化學(xué)《考綱》中的一些“核心”考點(diǎn),認(rèn)認(rèn)真真地梳理好這些知識(shí),努力做到時(shí)時(shí)翻閱、時(shí)時(shí)補(bǔ)充,活學(xué)活用。這樣,才能確保高考復(fù)習(xí)的效益和質(zhì)量,高考中才能做到戰(zhàn)無(wú)不勝,取得最好成績(jī)。本文簡(jiǎn)要地將高考中的一些“核心考點(diǎn)”進(jìn)行再梳理,診治“解決對(duì)策”,以期能對(duì)考生的沖刺復(fù)習(xí)有所啟示。
一、離子反應(yīng)問(wèn)題
這類問(wèn)題涉及離子反應(yīng)方程式的書寫,其解決策略必須從以下幾方面來(lái)切入。
一看“量”:即涉及與“量”有關(guān)的離子反應(yīng)方程式的書寫,要遵循“定組成”這一核心定律。在書寫離子反應(yīng)方程式時(shí),若反應(yīng)物為不足量時(shí),所拆分的離子其配比一定要符合“定組成”定律;若反應(yīng)物為過(guò)量時(shí),則所拆分的離子其配比不一定要符合“定組成”定律。例如,碳酸氫鈣溶液與氫氧化鈉溶液反應(yīng)有兩種情況:①NaOH適量,其離子反應(yīng)方程式為:Ca2++HCO3-+OH-=CaCO3↓+H2O;②NaOH過(guò)量,其離子反應(yīng)方程式為:Ca2++2HCO3-+2OH-=CaCO3↓+CO32-+2H2O。
二看溫度:反應(yīng)物相同,但由于溫度不同,反應(yīng)生成物不同,則離子方程式也不同。例如,氯氣與氫氧化鈉溶液反應(yīng):①Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O;②3Cl2+6OH-5Cl-+Cl+3H2O。
三看濃度:反應(yīng)物相同,但由于反應(yīng)物的濃度不同,則離子方程式也不同。例如,銅與硝酸的反應(yīng):①濃HNO3,其離子反應(yīng)為:Cu+2NO3-+4H+=Cu2++2NO2↑+2H2O;②稀硝酸,其離子反應(yīng)為:3Cu+2NO3-+8H+=3Cu2++2NO↑+4H2O。
【例1】有一包白色固體可能由Al2(SO4)3、AgNO3、BaCl2、NH4Cl、KOH、Na2S中的兩種或三種組成。取少量白色固體,加入蒸餾水充分振蕩得無(wú)色溶液;取無(wú)色溶液,逐滴加入稀HNO3,有白色沉淀產(chǎn)生。試回答:
⑴此白色固體中至少存在哪幾種物質(zhì)?請(qǐng)寫出全部可能的情況(可不填滿,也可以補(bǔ)充):第一種情況 ;第二種情況 ;第三種情況 ;第四種情況 。
⑵若要證明固體的組成,還需做的實(shí)驗(yàn)是
。
分析:根據(jù)題給6種物質(zhì)分析可推知,兩種或三種組合中加入蒸餾水充分振蕩后所得溶液為無(wú)色,可推知這種組合中一定含有KOH固體,再結(jié)合題給混合液中滴加稀HNO3,有白色沉淀產(chǎn)生,結(jié)合所給物質(zhì)分析其組合有如下兩種:⑴第一種是Al2(SO4)3和過(guò)量KOH的混合物;第二種是AgNO3、NH4Cl和KOH固體混合物。
⑵為證明固體組成,可取少量固體于試管中加入少量蒸餾水,將其制成溶液,然后向其逐滴加入BaCl2溶液,若有白色沉淀產(chǎn)生,說(shuō)明固體為Al2(SO4)3和KOH的混合物;若無(wú)沉淀產(chǎn)生,則說(shuō)明固體為AgNO3、NH4Cl和KOH的混合物。
練習(xí):下列離子反應(yīng)方程式正確的是( )
A. 用澄清石灰水吸收氯氣:Cl2+OH-=Cl-+ClO-+H+ B. 將金屬鈉加入冷水中:2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑ C. 向稀硝酸中加入少量鐵粉:3Fe+8H++2NO3-=3Fe2++2NO↑+4H2O D.在碳酸氫鈣溶液中加入少量苛性鉀溶液:Ca2++2HCO3-+2OH-=CaCO3↓+CO32-+2H2O
答案:B
二、非常規(guī)型化合物問(wèn)題
這類問(wèn)題涉及物質(zhì)結(jié)構(gòu)中很多不可類推的重要的化合物類型,它們屬于非常規(guī)型化合物,是解決這類問(wèn)題的關(guān)鍵點(diǎn)。
一是XY型非常規(guī)化合物:①化學(xué)式符合的有:CO、NO、NaH;②最簡(jiǎn)式符合的有:H2O2、Na2O2、C2H2、C6H6等。
二是XY2型非常規(guī)化合物:①化學(xué)式符合的有SO2、NO2;②最簡(jiǎn)式符合的有:C2H4、C3H6等。
三是X2Y3型非常規(guī)化合物:①化學(xué)式符合的有:N2O3;②最簡(jiǎn)式符合的有:C4H6。
四是X2Y型非常規(guī)化合物:N2O。
五是XY4型非常規(guī)化合物:CH4、SiH4等。
【例2】 X、Y、Z為短周期元素,這些元素原子的最外層電子數(shù)分別為1、4、6,則由這三種元素組成的化合物不可能是( )
A. XYZ B. X2YZ C. X2YZ2 D. X2YZ3
分析:根據(jù)題意知,短周期元素最外層為1個(gè)電子的元素有H、Li、Na;最外層電子數(shù)為4個(gè)的元素有C、Si;最外層電子數(shù)為6個(gè)的元素有O、S。倘若只考慮無(wú)機(jī)物,依據(jù)元素化合價(jià)規(guī)則推知只有D選項(xiàng)符合。倘若打破無(wú)機(jī)物的框架,從有機(jī)物切入,則可推知B為HCHO、C為HCOOH。
答案:A
練習(xí):短周期的A、B兩種元素,A原子半徑小于B原子半徑,兩種元素可形成A是正價(jià)的AB2型化合物。下列關(guān)于兩元素的敘述正確的是( )
①A、B可能屬于同一周期;②A是B的前一周期元素;③A只能是金屬元素;④A可能是第二周期ⅡA族或ⅣA族元素。
A. ①③ B. ②③ C. ②④ D. ②③④
答案:C
三、等電子粒子問(wèn)題
這類問(wèn)題涉及等電子粒子相關(guān)知識(shí),在高考中常見(jiàn)于推斷題中,是解決問(wèn)題的切入口,學(xué)生必須高度重視。
一是2電子體:He、H-、Li+、Be2+;
二是10電子體:Ne、HF、H2O、NH3、CH4、Na+、Mg2+、Al3+、NH4+、H3O+、N3-、O2-、F-、OH-、NH2-;
三是18電子體:Ar、HCl、H2S、PH3、SiH4、F2、H2O2、C2H6、CH3OH、N2H4、CH4F、k+、Ca2+、P3-、S2-、HS-、Cl-、O22-。
四是核外電子總數(shù)及質(zhì)子總數(shù)均相等的粒子:Na+、NH4+、H3O+(11個(gè)質(zhì)子、10個(gè)電子);F-、OH-、NH2-(9個(gè)質(zhì)子、10個(gè)電子);Cl-、HS-(17個(gè)質(zhì)子、18個(gè)電子);N2、CO、C2H2(14個(gè)質(zhì)子、14個(gè)電子)。
【例3】甲、乙、丙、丁為前三周期元素形成的微粒,它們的電子總數(shù)相等。己知甲、乙、丙為雙原子分子或二價(jià)雙原子陰離子,丁為原子。
⑴丙與鈣離子組成的離子化合物跟水反應(yīng)產(chǎn)生一種可燃性氣體,反應(yīng)的化學(xué)方程式是 。
⑵乙在高溫時(shí)是一種還原劑,請(qǐng)用化學(xué)方程式表示它在工業(yè)上的一種重要用途: 。
⑶在一定條件下,甲與O2反應(yīng)的化學(xué)方程式是 。
⑷丁的元素符號(hào)是 ,它的原子示意圖為 。
⑸丁的氧化物的晶體結(jié)構(gòu)與 的晶體結(jié)構(gòu)相似。
分析:根據(jù)題意,利用等電子粒子相關(guān)知識(shí)來(lái)進(jìn)行切入,可迅速推斷出丙C22-,其與鈣離子結(jié)合的化合物為CaC2;乙為CO;甲為N2;丁為Si。
正確答案:⑴CaC2+2H2O=Ca(OH)2+C2H2↑;⑵3CO+Fe2O32Fe+3CO2,工業(yè)上利用該反應(yīng)進(jìn)行煉鐵。(其它合理答案也可以);⑶N2+O22NO;⑷Si、原子結(jié)構(gòu)示意圖(略);⑸金剛石。
練習(xí):1919年,Langmuir提出等電子原理:原子數(shù)相同、電子總數(shù)相同的分子,互為等電子,等電子體的結(jié)構(gòu)相似、物理性質(zhì)相近。
⑴根據(jù)上述原理,僅由第二周期元素組成的共價(jià)分子中互為等電子體的是 和 ; 和 。
⑵此后,等電子原理又有所發(fā)展,例如,由短周期元素組成的微粒,只要其原子數(shù)相同,各原子最外層電子數(shù)之和相同,也可以互為等電子體,它們也具有似的結(jié)構(gòu)特征。在短周期元素組成的物質(zhì)中,與NO2-互為等電子體的分子有
、 。
答案:⑴N2 CO;CO2 N2O ⑵O3 SO2
四、弱電解質(zhì)平衡移動(dòng)問(wèn)題
這類問(wèn)題涉及弱電解質(zhì)的電離平衡移動(dòng)方向,其解答問(wèn)題的切入點(diǎn)就是利用化學(xué)平衡等相關(guān)知識(shí)進(jìn)行解答。
一是改變溫度法:升高溫度平衡向右移動(dòng),降低溫度平衡向左移動(dòng)。
二是相同離子作用法:例如,NH3·H2O?葑NH4++OH-加入NH4Cl(NH4Cl=NH4++Cl-),平衡向左移動(dòng)。
三是酸或堿作用法:例如,NH3·H2O?葑NH4++OH-加入酸,則H++OH-=H2O,由于c(OH-)減少,會(huì)使平衡向右移動(dòng)。
四是沉淀轉(zhuǎn)移法:例如,在硫化氫溶液中加入硫酸銅溶液,因生成CuS沉淀而使平衡向右移動(dòng)。其離子反應(yīng)為:H2S=H++HS-、HS-?葑H++S2-、S2-+Cu2+=CuS↓,總反應(yīng)式為:Cu2++H2S=CuS↓+2H+。
五是氣體逸出法:例如,在二氧化硫的溶液中加鹽酸,因c(H+)增大而使SO2逸出,平衡向左移動(dòng)。其離子反應(yīng)為:H2SO3?葑H++HSO3-、HSO3-+H+=SO2↑+H2O。
六是氧化還原法:例如,在氫硫酸溶液中加入濃硝酸,發(fā)生氧化還原反應(yīng),而使H2S的濃度逐漸變小,平衡向左移動(dòng)。其離子反應(yīng)為:H2S?葑HS-+H+、H2S+2HNO3=S↓+2NO2↑+2H2O。
七是配合效應(yīng)法:例如,在氫氰酸中,加入硫酸亞鐵溶液,由于生成配合離子,c(CN-)減小,使平衡向右移動(dòng)。其離子反應(yīng)為:HCN?葑H++CN-、Fe2++6CN-=[Fe(CN)6]4-。
【例4】苯酚具有弱酸性,但苯酚卻不能使石蕊試劑變紅,F(xiàn)e3+易與C6H5OH反應(yīng)生成穩(wěn)定的離子,反應(yīng)的化學(xué)方程式為:Fe3++6C6H5OH?葑[Fe(C6H5O)6]3-+6H+
⑴試預(yù)測(cè)在苯酚鈉溶液中逐滴加入FeCl3溶液,可依次出現(xiàn)的現(xiàn)象:①現(xiàn)象:紅褐色沉淀,離子方程式為 :②現(xiàn)象: ;③現(xiàn)象: 。
⑵若在FeCl3與C6H5OH的混合溶液中分別加入①過(guò)量Fe粉,其現(xiàn)象: ;②足量NaOH溶液,現(xiàn)象是: 。
分析:根據(jù)題意可知,苯酚鈉是強(qiáng)堿弱酸鹽,而FeCl3溶液是強(qiáng)酸弱堿鹽,兩者混合時(shí),C6H5O-和Fe3+都發(fā)生水解且相互促進(jìn),從而生成Fe(OH)3和C6H5OH,接著和FeCl3溶液生成紫色溶液。但隨著反應(yīng)的不斷進(jìn)行,混合液中酸性增強(qiáng),使Fe(OH)3沉淀逐漸溶解。然后,在依據(jù)平衡移動(dòng)原理相關(guān)知識(shí),則⑵中的各個(gè)問(wèn)題便可迎刃而解。正確答案:⑴①Fe3++3C6H5O-+3H2O=Fe(OH)3↓+3C6H5OH;②溶液變成紫色;③紅褐色沉淀逐漸溶解。⑵①溶液由紫色變成淺綠色;②有紅褐色沉淀產(chǎn)生,紫色褪去。
練習(xí):淺綠色的Fe(NO3)2溶液中存在著如下的平衡:Fe2++2H2O?葑Fe(OH)2+2H+。若往此溶液中加入鹽酸,則溶液的顏色( )
A. 綠色變深 B. 變得很淺 C. 變黃色 D. 不變
答案:C
五、平衡標(biāo)志問(wèn)題
對(duì)于判定化學(xué)反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志,其切入點(diǎn)可從如下3個(gè)方面來(lái)判斷:
(1)直接標(biāo)志:① v正=v逆 ,即用速率關(guān)系表示化學(xué)平衡狀態(tài),式中既要有正反應(yīng)速率,又要有逆反應(yīng)速率,且兩者之比等于該反應(yīng)中的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比。②各組分的質(zhì)量、物質(zhì)的量不變,③各組分的濃度(或百分含量)不變。
(2)間接標(biāo)志:①對(duì)于有氣體存在且反應(yīng)前后氣體的總體積發(fā)生改變(Δn(g)≠0)的反應(yīng),如N2(g)+3H2(g)?葑2NH3(g),a. 通過(guò)總量:n總(或恒溫恒壓下的v總、恒溫恒容下的p總)不變;b. 通過(guò)復(fù)合量:(平均摩爾質(zhì)量、密度)不變,則說(shuō)明該反應(yīng)已達(dá)平衡狀態(tài);②對(duì)于有氣體存在且反應(yīng)前后氣體的總體積不發(fā)生改變(Δn(g)= 0)的反應(yīng),如H2(g)+ I2(g)?葑2HI(g),反應(yīng)過(guò)程中任何時(shí)刻體系的壓強(qiáng)、氣體的物質(zhì)的量、平均摩爾質(zhì)量都不變,故壓強(qiáng)、氣體的物質(zhì)的量、平均摩爾質(zhì)量不變均不能說(shuō)明反應(yīng)已達(dá)平衡狀態(tài);③其他:對(duì)于有色氣體存在的反應(yīng)體系,如H2(g)+ I2(g)?葑2HI(g)和2NO2(g)?葑N2O4(g)等,若體系的顏色不再發(fā)生改變,則反應(yīng)已達(dá)平衡狀態(tài)。
(3)微觀標(biāo)志:如N2(g) +3H2(g)?葑2NH3(g),下列各項(xiàng)均可說(shuō)明該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài):①斷裂1mol N≡N鍵的同時(shí)生成1 mol N≡N鍵;②斷裂1 mol N≡N鍵的同時(shí)生成3 mol H-H鍵;③斷裂1 mol N≡N鍵的同時(shí)生成6 mol N-H鍵;④生成1 mol N≡N鍵的同時(shí)斷裂6 mol N-H鍵。
【例5】可逆反應(yīng):2NO2(g)?葑2NO(g)+ O2(g),在體積固定的密閉容器中,達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志是( )
①單位時(shí)間內(nèi)生成n molO2的同時(shí)生成2n molNO2;②單位時(shí)間內(nèi)生成n molO2的同時(shí)生成2n molNO;③用NO2、NO、O2表示的反應(yīng)速率的比為2∶2∶1的狀態(tài);④混合氣體的顏色不再改變的狀態(tài);⑤混合氣體的密度不再改變的狀態(tài);⑥ 混合氣體的壓強(qiáng)不再改變的狀態(tài);⑦ 混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不再改變的狀態(tài)。
A. ①④⑥⑦ B. ②③⑤⑦ C. ①③④⑤ D. 全部
分析:根據(jù)平衡狀態(tài)的含義、特征和判定方法進(jìn)行分析可知,①單位時(shí)間內(nèi)生成n molO2必消耗2n molNO2,而生成2n molNO2時(shí),必消耗n molO2,能說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡;②不能說(shuō)明;③中無(wú)論達(dá)到平衡與否,化學(xué)反應(yīng)速率都等于化學(xué)計(jì)量系數(shù)之比,不能說(shuō)明;④有顏色的氣體顏色不變,則表示物質(zhì)的濃度不再變化,說(shuō)明反應(yīng)已達(dá)到平衡;⑤體積固定,氣體質(zhì)量反應(yīng)前后守恒,密度始終不變;⑥反應(yīng)前后△V≠0,壓強(qiáng)不變,則各物質(zhì)的含量不再變化;⑦由于氣體的質(zhì)量不變,氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不變時(shí),說(shuō)明氣體中各物質(zhì)的量不變,該反應(yīng)△V≠0,能說(shuō)明該反應(yīng)達(dá)到平衡。故正確選項(xiàng)為A。
練習(xí):在一定溫度下,可逆反應(yīng)A(g)+3B(g)?葑2c(g)達(dá)到平衡的標(biāo)志是( )
A. C的生成速率與C的分解速率相等
B. 單位時(shí)間生成nmolA,同時(shí)生成3nmolB
C. A、B、C的濃度不再變化
D. A、B、C的分子數(shù)比為1∶2∶3。
答案:A、C
總之,研讀“高考試題”關(guān)注《考綱》,聚焦“核心”考點(diǎn),著眼基礎(chǔ),回歸課本,著力打造知識(shí)體系的建構(gòu)和運(yùn)用,才是高考取得好成績(jī)的制勝法寶。
(作者單位:河北省衡水市故城縣教研室)
責(zé)任編校 李平安