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化學(xué)反應(yīng)原理在高考綜合題中的應(yīng)用
■高啟鋒
高考理綜的化學(xué)部分,反應(yīng)原理綜合題屬于其中一道必考題型,該試題涉及的內(nèi)容主要包括氧化還原反應(yīng)原理的綜合應(yīng)用、熱化學(xué)方程式的書寫及蓋斯定律的應(yīng)用、電化學(xué)原理的應(yīng)用、化學(xué)反應(yīng)速率及化學(xué)平衡移動的判斷與應(yīng)用、化學(xué)平衡圖像的分析與計算、強弱電解質(zhì)的判斷、電解質(zhì)溶液的pH值與離子濃度的大小比較、沉淀溶解平衡的判斷及計算等。
化學(xué)反應(yīng)原理的綜合試題一般以與生產(chǎn)、生活聯(lián)系緊密的物質(zhì)為背景材料出組合題,知識覆蓋面廣、綜合性較強,分值一般為15分左右,各小題之間有一定的獨立性??v觀近三年的高考試題,化學(xué)反應(yīng)原理試題常以選擇、填空、讀圖、作圖、計算等形式出現(xiàn)。
題型一:以圖表形式考查蓋斯定律、化學(xué)反應(yīng)速率與限度
這類題型的格式比較固定化,考點也比較固定,一般會考查熱化學(xué)方程式的書寫及蓋斯定律的應(yīng)用、化學(xué)反應(yīng)速率的計算、化學(xué)平衡圖像的分析與判斷,有時電化學(xué)題也會在最后呈現(xiàn)。2015年的新課標將氧化還原反應(yīng)、電解質(zhì)溶液的計算也設(shè)計在該類題型中,增大了試題的容量與考查范圍。
例1(2015新課標Ⅰ,28)(15分)碘及其化合物在合成殺菌劑、藥物等方面具有廣泛圖?;卮鹣铝袉栴}:
(1)大量的碘富集在海藻中,用水浸取后濃縮,再向濃縮液中加MnO2和H2SO4,即可得到I2,該反應(yīng)的還原產(chǎn)物為____。
t/min020406080120x(HI)10.910.850.8150.7950.784x(HI)00.600.730.7730.7800.784
①根據(jù)上述實驗結(jié)果,該反應(yīng)的平衡常數(shù)K的計算式為____。
②上述反應(yīng)中,正反應(yīng)速率為v正=k正x2(HI),逆反應(yīng)速率為v逆=k逆x(H2)·x(I2),其中k正、k逆為速率常數(shù),則k逆為____(以K和k正表示)。若k正=0.002 7 min-1,在t=40 min時,v正=____ min-1。
③由上述實驗數(shù)據(jù)計算得到v正~x(HI)和v逆~x(H2)的關(guān)系可用圖1表示。當升高到某一溫度時,反應(yīng)重新達到平衡,相應(yīng)的點分別為____(填字母)。
圖1
試題分析:本題考查化學(xué)反應(yīng)原理,屬于知識的遷移及能力的綜合應(yīng)用方面的考查。(1)反應(yīng)中碘元素被氧化,則Mn元素被還原,酸性環(huán)境中Mn的還原產(chǎn)物應(yīng)為Mn2+(MnSO4)。
(3)設(shè)1 mol HI(g)分子中的化學(xué)鍵斷裂時需吸收的能量為akJ,則ΔH=(2a-436-151)kJ·mol-1=11 kJ·mol-1,解得a=299。
題型二:以工藝流程、實驗形式等考查電解質(zhì)溶液
工藝流程題是近幾年出現(xiàn)的一種題型,以制備某種物質(zhì)為主線,考查電解質(zhì)溶液的酸堿性、離子反應(yīng)方程式、實驗的基本操作、酸堿中和滴定的計算等。
例2(2014江蘇,16)(12分)煙氣脫硫能有效減少二氧化硫的排放,如圖2。實驗室用粉煤灰(主要含Al2O3、SiO2等)制備堿式硫酸鋁[Al2(SO4)x(OH)6-2x]溶液,并用于煙氣脫硫研究。
圖2
(1)酸浸時反應(yīng)的化學(xué)方程式為____,濾渣Ⅰ的主要成分為____(填化學(xué)式)。
(2)加CaCO3調(diào)節(jié)溶液的pH值至3.6,其目的是中和溶液中的酸,并使Al2(SO4)3轉(zhuǎn)化為Al2(SO4)x(OH)6-2x。濾渣Ⅱ的主要成分為____(填化學(xué)式);若溶液的pH值偏高,將會導(dǎo)致溶液中鋁元素的含量降低,其原因是____(用離子方程式表示)。
(3)上述流程中經(jīng)完全熱分解放出的SO2量總是小于吸收的SO2量,其主要原因是____;與吸收SO2前的溶液相比,熱分解后循環(huán)利用的溶液的pH值將____(填“增大”“減小”或“不變”)。
從歷年的高考化學(xué)卷得出,化學(xué)反應(yīng)原理將繼續(xù)統(tǒng)領(lǐng)整個化學(xué)試題。高考化學(xué)試卷中以化學(xué)反應(yīng)能量變化的理解為主題,涉及反應(yīng)中能量變化的實質(zhì)、反應(yīng)熱的概念及其與反應(yīng)速率的關(guān)系、蓋斯定律的應(yīng)用、焓變的影響因素,還會考查酸堿中和滴定、沉淀溶解平衡的有關(guān)概念和原理,以及化學(xué)反應(yīng)速率、化學(xué)反應(yīng)平衡、弱電解質(zhì)電離、原電池原理、原電池和金屬的腐蝕與防護等核心知識。因此把握好化學(xué)反應(yīng)原理的復(fù)習(xí)是高考備考的一個中心環(huán)節(jié)。
作者單位:陜西省韓城市西莊中學(xué)
中學(xué)生數(shù)理化(高中版.高二數(shù)學(xué))2016年3期