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2016年高考化学试卷中,出现了一些曾经没有“原型”的时新试题,它们首次出现在高考试题当中,其选材灵活,构思缜密,设计巧妙,形式新颖,内容丰富,对考生的能力测试极具“公平、公正”性,不是考生死记硬背就能得分的。但是,这些试题对考生而言,陌生度大,综合性强,能力要求高,且对考生来说没有贮备原来解答模式的可参考性,因此,具有较大的难度。本文仅选择五个典型试题,通过分析探究,力图帮助考生化解疑难、降低难度。
类型一以陌生的“三室式电渗析法”为发散点,以处理含Na2SO4废水的原理和示意图为题材,考查学生对电解池中离子移动方向的正确判断、电解后溶液中所得成分的合理推测、电极反应的书写、离子浓度变化情况以及氧化还原反应的简单计算等综合知识。
例1(理综卷1)三室式电渗析法处理含Na2SO4废水的原理如图1所示,采用惰性电极,ab、cd均为离子交换膜,在直流电场的作用下,两膜中间的Na+和sO42一可通过离子交换膜,而两端隔室中离子被阻挡不能进入中间隔室。
下列叙述正确的是()。
解析考查意图:主要考查给定条件下电解Na2sO4溶液时,电解池中阴离子的移动方向和阳极上离子放电后对溶液pH的影响、电解后所得产物的确定、电极反应的书写、电子的转移与产物的简单计算。
干扰设置:设计了陌生的“三室式电解池”;提供了离子选择通过和阻止通过的条件——两块“离子单向交换膜”;使用了与中学教学中不同的说法——负极区(中学教学中说的是阴极区,与电源负极相连的叫做阴极)和正极区(中学教学中说的是阳极区,与电源正极相连的叫做阳极),这些条件和说法设置,对学生答题产生较大的干扰。
解析考查意图:主要考查盐酸滴定氨水选用什么指示剂指示滴定终点、盐酸滴定氨水至pH=7(298K时显中性)时消耗盐酸的体积、中性溶液中离子浓度的大小关系、氨水的部分电离、识图用图及图文转换等知识。
干扰设置:以盐酸滴定氨水(弱碱)指示剂的选用(中学教科书选修4中只讲了强酸强碱的中和滴定)、强酸与弱碱反应到中性的体积关系、中性溶液中离子的电荷守恒式及盐类水解与离子浓度大小关系、弱碱不能完全电离(给出电离度)、弱碱溶液pH的计算与推断等为干扰因素。
总结归纳:
(1)在中学里,强酸强碱中和滴定可选用甲基橙、甲基红或酚酞试液作指示剂;强酸滴定氨水用甲基红作指示剂;强碱滴定醋酸用酚酞试液作指示剂。酸碱指示剂的选择原则是指示剂的变色范围全部或一部分在“滴定突跃”范围内。
(2)等物质的量浓度等体积的盐酸与氨水反应,生成NH4cl,溶液显酸性;而等物质的量浓度的盐酸与氨水反应显中性时,盐酸的体积小于氨水的体积。
类型三以电解质溶液相互反应为发散点,以电解质溶液反应用量和导电能力曲线为题材,考查学生对导电能力曲线的正确判断、导电曲线上某点对应溶液中离子的确定、离子浓度的大小关系、以及溶液的酸碱性和图文转换等知识。
例3(北京卷)在两份相同的Ba(OH)2溶液中,分别滴人物质的量浓度相等的H2SO4、NaHsO4溶液,其导电能力随滴人溶液体积变化的曲线如图3所示。
总结归纳:
(1)溶液的导电能力强弱与离子浓度和离子所带电荷量成正比。
(2)解答图像题要讲究方法,结合原理,把握关键。主要是观察“四点”“三势”“两变量”,全面实现“三转化”。“四点”是指起点、终点、转折点、交叉点;“三势”是指上升、下降、不变;“两变量”是指增大量及增大的梯度、减小量及减小的坡度,“三转化”是指图文转化、图式转化、图理转化。
类型四以短周期元素构成的二元化合物及其转化关系为题材,提供有关物质的性质,考查学生对题给元素的推断、有关元素原子半径大小的确定、非金属性强弱的比较、以及有关元素组成化合物的状态与性质等知识。
例4(理综卷1)短周期元素W、X、Y,Z的原子序数依次增加。m、p、r是由这些元素组成的二元化合物,n是元素z的单质,通常为黄绿色气体,q的水溶液具有漂白性,0.01mol·L-1r溶液的pH为2,s通常是难溶于水的混合物。上述物质的转化关系如图4所示。下列说法正确的是( )。
A.原子半径的大小W B.元素的非金属性z>X≥Y
c.Y的氢化物常温常压下为液态
D.x的最高价氧化物的水化物为强酸
解析考查意图:主要考查学生运用题给信息和物质转化框图进行元素推断的能力(属于首次)、运用元素周期表和元素周期律解决问题的能力。
干扰设置:由物质的相互反应和某些物质的特性推断物质;由物质组成推断组成元素;由光化学反应和n、r、s的性质推断未知物质P、s;未指明二元化合物m、p、r是由那些元素组成的;O和cl元素非金属性强弱比较。
总结归纳:(1)现行中学化学教科书里的光化学反应只介绍了三个:H2与cl2光照爆炸、CH4与Cl2光照反应、浓硝酸光照分解。原来还介绍了AgBr、Agl见光分解。
(2)中学化学里有漂白性的物质主要有:次氯酸、次氯酸钠、次氯酸钙、过氧化钠、过氧化氢、二氧化硫、臭氧等。
(3)粒子半径大小比较。
原子半径:同一周期看左右,r(左)>r(右);同一主族看上下,r(下)>r(上)。
离子半径:电子层不同看多少:r(层多)>r(层少),电子层结构相同看z大小:r(小)>r(大)。
同一元素原子和离子:看价态高低,r(低价)>r(高价);
(4)元素非金属性比较:同一周期看左右,r(右)>r(左);同一主族看上下,r(上)>r(下);不同周期和主族看电负性,电负性大的非金属性强。
类型五以向混合溶液中通入CO2发生反应的先后次序为信息,以量变质变反应(或連续反应)为题材,考查CO2的用量不同时产物不同,以及产物中有关粒子浓度的大小情况。
类型一以陌生的“三室式电渗析法”为发散点,以处理含Na2SO4废水的原理和示意图为题材,考查学生对电解池中离子移动方向的正确判断、电解后溶液中所得成分的合理推测、电极反应的书写、离子浓度变化情况以及氧化还原反应的简单计算等综合知识。
例1(理综卷1)三室式电渗析法处理含Na2SO4废水的原理如图1所示,采用惰性电极,ab、cd均为离子交换膜,在直流电场的作用下,两膜中间的Na+和sO42一可通过离子交换膜,而两端隔室中离子被阻挡不能进入中间隔室。
下列叙述正确的是()。
解析考查意图:主要考查给定条件下电解Na2sO4溶液时,电解池中阴离子的移动方向和阳极上离子放电后对溶液pH的影响、电解后所得产物的确定、电极反应的书写、电子的转移与产物的简单计算。
干扰设置:设计了陌生的“三室式电解池”;提供了离子选择通过和阻止通过的条件——两块“离子单向交换膜”;使用了与中学教学中不同的说法——负极区(中学教学中说的是阴极区,与电源负极相连的叫做阴极)和正极区(中学教学中说的是阳极区,与电源正极相连的叫做阳极),这些条件和说法设置,对学生答题产生较大的干扰。
解析考查意图:主要考查盐酸滴定氨水选用什么指示剂指示滴定终点、盐酸滴定氨水至pH=7(298K时显中性)时消耗盐酸的体积、中性溶液中离子浓度的大小关系、氨水的部分电离、识图用图及图文转换等知识。
干扰设置:以盐酸滴定氨水(弱碱)指示剂的选用(中学教科书选修4中只讲了强酸强碱的中和滴定)、强酸与弱碱反应到中性的体积关系、中性溶液中离子的电荷守恒式及盐类水解与离子浓度大小关系、弱碱不能完全电离(给出电离度)、弱碱溶液pH的计算与推断等为干扰因素。
总结归纳:
(1)在中学里,强酸强碱中和滴定可选用甲基橙、甲基红或酚酞试液作指示剂;强酸滴定氨水用甲基红作指示剂;强碱滴定醋酸用酚酞试液作指示剂。酸碱指示剂的选择原则是指示剂的变色范围全部或一部分在“滴定突跃”范围内。
(2)等物质的量浓度等体积的盐酸与氨水反应,生成NH4cl,溶液显酸性;而等物质的量浓度的盐酸与氨水反应显中性时,盐酸的体积小于氨水的体积。
类型三以电解质溶液相互反应为发散点,以电解质溶液反应用量和导电能力曲线为题材,考查学生对导电能力曲线的正确判断、导电曲线上某点对应溶液中离子的确定、离子浓度的大小关系、以及溶液的酸碱性和图文转换等知识。
例3(北京卷)在两份相同的Ba(OH)2溶液中,分别滴人物质的量浓度相等的H2SO4、NaHsO4溶液,其导电能力随滴人溶液体积变化的曲线如图3所示。
总结归纳:
(1)溶液的导电能力强弱与离子浓度和离子所带电荷量成正比。
(2)解答图像题要讲究方法,结合原理,把握关键。主要是观察“四点”“三势”“两变量”,全面实现“三转化”。“四点”是指起点、终点、转折点、交叉点;“三势”是指上升、下降、不变;“两变量”是指增大量及增大的梯度、减小量及减小的坡度,“三转化”是指图文转化、图式转化、图理转化。
类型四以短周期元素构成的二元化合物及其转化关系为题材,提供有关物质的性质,考查学生对题给元素的推断、有关元素原子半径大小的确定、非金属性强弱的比较、以及有关元素组成化合物的状态与性质等知识。
例4(理综卷1)短周期元素W、X、Y,Z的原子序数依次增加。m、p、r是由这些元素组成的二元化合物,n是元素z的单质,通常为黄绿色气体,q的水溶液具有漂白性,0.01mol·L-1r溶液的pH为2,s通常是难溶于水的混合物。上述物质的转化关系如图4所示。下列说法正确的是( )。
A.原子半径的大小W
c.Y的氢化物常温常压下为液态
D.x的最高价氧化物的水化物为强酸
解析考查意图:主要考查学生运用题给信息和物质转化框图进行元素推断的能力(属于首次)、运用元素周期表和元素周期律解决问题的能力。
干扰设置:由物质的相互反应和某些物质的特性推断物质;由物质组成推断组成元素;由光化学反应和n、r、s的性质推断未知物质P、s;未指明二元化合物m、p、r是由那些元素组成的;O和cl元素非金属性强弱比较。
总结归纳:(1)现行中学化学教科书里的光化学反应只介绍了三个:H2与cl2光照爆炸、CH4与Cl2光照反应、浓硝酸光照分解。原来还介绍了AgBr、Agl见光分解。
(2)中学化学里有漂白性的物质主要有:次氯酸、次氯酸钠、次氯酸钙、过氧化钠、过氧化氢、二氧化硫、臭氧等。
(3)粒子半径大小比较。
原子半径:同一周期看左右,r(左)>r(右);同一主族看上下,r(下)>r(上)。
离子半径:电子层不同看多少:r(层多)>r(层少),电子层结构相同看z大小:r(小)>r(大)。
同一元素原子和离子:看价态高低,r(低价)>r(高价);
(4)元素非金属性比较:同一周期看左右,r(右)>r(左);同一主族看上下,r(上)>r(下);不同周期和主族看电负性,电负性大的非金属性强。
类型五以向混合溶液中通入CO2发生反应的先后次序为信息,以量变质变反应(或連续反应)为题材,考查CO2的用量不同时产物不同,以及产物中有关粒子浓度的大小情况。