■河北省衡水市故城縣教育局教研室 顏建河

考綱·教材·訓練
——高考化學沖刺復習之對策

■河北省衡水市故城縣教育局教研室 顏建河

考場如戰(zhàn)場,一年一度的高考正向我們走來。高三復習進入了最后的沖刺階段,研讀考綱,回歸教材,強化訓練才是復習之對策。考綱明確了高考以能力測試為主導,將在測試考生進一步學習所必需的知識、技能和方法的基礎上,全面檢測考生的化學科學素養(yǎng)。高考沖刺復習必須有明確的目標指向,立足于課本基礎知識,把知識學活、用活;注重典型高考真題的分析方法,強化能力的提升。同時,要有針對性地把一些重要的科學思想方法進行梳理,進而達到以不變應萬變,力爭在高考考試中出奇制勝,取得最好成績。

一、研讀考綱，回歸教材

在300分的高考理綜試題中,化學學科試題的分值為100分,有90分左右的試題所涉及的知識點都能在教材中找到答案。如何在這100分上盡可能十拿九穩(wěn)呢?關鍵就是立足教材,吃透考點中的每一個基本概念,并能對考點所涉及的基本規(guī)律和基本方法,達到熟練掌握的程度,這是高考的成功之本。例如,以圖表、圖形、模型等為核心載體進行命制的高考試題,著力考查考生的閱讀、讀圖、分析歸納問題的能力?？忌鷳搹娀n本知識,依據(jù)考綱對知識內(nèi)容的要求層次,認認真真地梳理每一個知識點,做到了解、理解(掌握)、綜合運用三個層次。同時,要做到在解決化學問題(習題)時,能從課本上查找依據(jù)的能力,明確認識試題的源頭、基礎都出自課本,來自課本。無論是簡單題、難題的“根”都離不開課本,且都能從課本上找出依據(jù)。

完成下列填空:

(1)半水煤氣含有少量硫化氫。將半水煤氣樣品通入____溶液中(填寫試劑名稱),出現(xiàn)____,可以證明有硫化氫存在。

若半水煤氣中V(H2)∶V(CO)∶V(N2)= 38∶28∶22,經(jīng)CO變換后的氣體中: V(H2)∶V(N2)=____。

(3)堿液吸收法是脫除二氧化碳的方法之一。已知(見表1):

表1

①若選擇Na2CO3堿液作吸收液,其優(yōu)點是____,缺點是____。如果選擇K2CO3堿液作吸收液,用什么方法可以降低成本?____。

②寫出這種方法涉及的化學反應方程式:____。

(4)以下是測定半水煤氣中H2以及CO的體積分數(shù)的實驗方案。

取一定體積(標準狀況)的半水煤氣,經(jīng)過下列實驗步驟測定其中H2以及CO的體積分數(shù)。

①選用合適的無機試劑分別填入Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ、Ⅴ的方框中。

②該實驗方案中,Ⅰ、Ⅱ的目的是____。

③該實驗方案中,步驟____(選填“Ⅳ”或“Ⅴ”)可以確定半水煤氣中H2的體積分數(shù)。

解析:本題是一道考查半水煤氣中氣體成分測定實驗設計與探究的題目,涉及最常見的元素及化合物的相關知識,所考查的知識點都是教材中最基礎的,且都能在課本中找到依據(jù)(答案),試題難度不大。解決好這類題目的關鍵,就是認真讀題,利用好試題中的信息,依據(jù)熟悉的知識進行切入,則試題中的各個問題可迅速給予解決。

(1)根據(jù)硫化氫的相關性質(zhì),能與重金屬離子反應生成沉淀,所以可將半水煤氣樣品通入硝酸鉛(或硫酸銅)溶液中,出現(xiàn)黑色沉淀,可以證明有硫化氫存在。

(2)若半水煤氣中V(H2)∶V(CO)∶V(N2)=38∶28∶22,經(jīng)CO變換后H2O轉(zhuǎn)化為氫氣,則根據(jù)方程式可知所得的氣體中V(H2)∶V(N2)=(38+28)∶22=3∶1。

(3)根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知,若選擇Na2CO3堿液作吸收液,其優(yōu)點是價廉,而缺點是吸收CO2能力差。如果選擇K2CO3堿液作吸收液,由于生成的碳酸氫鉀受熱易分解產(chǎn)生碳酸鉀,所以使堿液循環(huán)使用可以降低成本,其反應的化學方程式為CO2↑+H2O。

(4)①由于半水煤氣中含有二氧化碳,所以首先利用堿液除去二氧化碳,干燥后再通過氧化銅反應,利用濃硫酸吸收產(chǎn)生的水蒸氣,利用堿液吸收產(chǎn)生的二氧化碳,進而計算體積分數(shù)。其流程為:

②Ⅰ中KOH吸收CO2和H2S;Ⅱ中濃硫酸吸收水蒸氣,干燥氣體。

③氫氣還原氧化銅生成水蒸氣,濃硫酸吸收水蒸氣,所以該實驗方案中,步驟Ⅳ可以確定半水煤氣中H2的體積分數(shù)。

答案:(1)硝酸鉛(或硫酸銅) 黑色沉淀

(2)3∶1

(3)①價廉 吸收CO2能力差 堿液循環(huán)使用 ②

CO2↑+H2O

②除去半水煤氣中的CO2(包括H2S)和H2O ③Ⅳ

二、研讀考綱，回歸考點

高考命題原則強調(diào)由知識立意向能力立意轉(zhuǎn)化,考綱明確了對知識內(nèi)容的要求層次,特別是涉及理解(掌握)和綜合運用的知識,必將成為高考的核心考點。如何學會分析問題和解決問題的能力至關重要,要做到能領會所學知識的含義及其適用條件,能夠正確判斷、解釋和說明有關化學現(xiàn)象和問題。能“知其然”,還能“知其所以然”,從而實現(xiàn)知識的再升華。例如,在復習中要依據(jù)教材特點和考綱要求,抓住主要知識的精髓,特別是中學化學的核心內(nèi)容。這些內(nèi)容包括:物質(zhì)結(jié)構(gòu)、氧化還原反應、離子反應、化學平衡、元素化合物知識、電化學、化學實驗、化學基本計算,等等。同時,高考強調(diào)命題要突出主干知識(核心知識)考查,不回避考試熱點和傳統(tǒng)題型,不再過分強調(diào)知識的覆蓋面,而是抓住主干知識,突出以能力測試為主導。從本質(zhì)上講,發(fā)掘隱含條件的過程,首先就是將關鍵詞句、化學方程式或圖示中量的關系轉(zhuǎn)化為熟悉的化學問題或抽象為數(shù)學語言。這樣,突破口就會被迅速打開,所涉及的問題便可迎刃而解。

氫能是發(fā)展中的新能源,它的利用包括氫的制備、儲存和應用三個環(huán)節(jié)?；卮鹣铝袉栴}:

(1)與汽油相比,氫氣作為燃料的優(yōu)點是____(至少答出兩點)。但是氫氣直接燃燒的能量轉(zhuǎn)換率遠低于燃料電池,寫出堿性氫氧燃料電池的負極反應式:____。

(2)氫氣可用于制備H2O2。已知:

其中A、B為有機物,兩反應均為自發(fā)反應,則H2(g)+O2(g)??H2O2(l)的ΔH____0(填“>”“<”或“=”)。

(3)在恒溫恒容的密閉容器中,某儲氫反應MHx(s)+yH2(g)???MHx+2y(s) ΔH<0,達到化學平衡。

下列有關敘述正確的是____。

a.容器內(nèi)氣體壓強保持不變

b.吸收ymolH2只需1molMHx

c.若降溫,該反應的平衡常數(shù)增大

d.若向容器內(nèi)通入少量氫氣,則v(放氫)>v(吸氫)

(4)利用太陽能直接分解水制氫,是最具吸引力的制氫途徑,其能量轉(zhuǎn)化形式為____。

(5)化工生產(chǎn)的副產(chǎn)氫也是氫氣的來源。電解法制取有廣泛用途的Na2FeO4,同時獲得氫氣:3H2↑,工作原理如圖1所示。裝置通電后,鐵電極附近生成紫紅色的FeO2-4,鎳電極有氣泡產(chǎn)生。若氫氧化鈉溶液濃度過高,鐵電極區(qū)會產(chǎn)生紅褐色物質(zhì)。已知:Na2FeO4只在強堿性條件下穩(wěn)定,易被H2還原。

①電解一段時間后,c(OH-)降低的區(qū)域在____(填“陰極室”或“陽極室”)。

②電解過程中,須將陰極產(chǎn)生的氣體及時排出,其原因是____。

③c(Na2FeO4)隨初始c(NaOH)的變化如圖2,任選M、N兩點中的一點,分析c(Na2FeO4)低于最高值的原因:_______。

圖1

圖2

解析:本題以氫氣利用為線索,考查了眾多的核心知識(化學反應中的能量變化、電解原理及其應用的相關知識),試題新穎,難度不大。解決好這類題目的關鍵,就是熟練掌握化學反應中的能量變化、電解原理及其應用、化學平衡的移動及其影響因素等相關知識。同時,在書寫燃料電池電極反應時,要注意掌握一般的書寫方法:①電極反應是一種離子反應,遵循書寫離子反應的所有規(guī)則;②將兩極反應的電子得失數(shù)配平后,相加得到總反應,總反應減去一極反應即得到另一極反應;③負極失電子所得氧化產(chǎn)物和正極得電子所得還原產(chǎn)物,與溶液的酸堿性有關(如+4價的C在酸性溶液中以CO2形式存在,在堿性溶液中以形式存在);④溶液中不存在O2-(在酸性溶液中它與H+結(jié)合成H2O,在堿性或中性溶液中它與水結(jié)合成OH-)。明確上述核心知識,認真讀題、審題,則對試題中的各個問題可迅速給予解決。

(1)依據(jù)所學知識可知,與汽油相比,氫氣作為燃料的優(yōu)點有污染小、可再生、來源廣、資源豐富、燃燒熱值高等;堿性氫氧燃料電池的負極反應式為H2+2OH--2e-??2H2O。

(2)從題給反應:①H2(g)+A(l)??B(l) ΔH1;②O2(g)+B(l)??A(l)+ H2O2(l) ΔH2,可得出兩反應的ΔS<0,根據(jù)ΔG=ΔH-TΔS,且兩反應均為自發(fā)反應,則ΔH1、ΔH2均小于0,將①+②得: H2(g)+O2(g)??H2O2(l),其ΔH= ΔH1+ΔH2<0。

(3)根據(jù)題給反應:MHx(s)+yH2(g)???MHx+2y(s) ΔH<0,可得出該反應屬于氣體的物質(zhì)的量發(fā)生變化的反應。對于該反應來說:a.平衡時氣體的物質(zhì)的量不變,壓強不變,正確;b.該反應為可逆反應,吸收ymolH2需要大于1mol的MHx,錯誤; c.降低溫度,平衡向正反應方向移動,平衡常數(shù)增大,正確;d.向容器內(nèi)通入少量氫氣,相當于增大壓強,平衡正向移動,v(放氫)< v(吸氫),錯誤。

(4)利用太陽能直接分解水制氫,是將光能轉(zhuǎn)化為化學能。

(5)①根據(jù)題意可知,鎳電極有氣泡產(chǎn)生是氫離子放電生成氫氣,鐵電極發(fā)生氧化反應,溶液中的氫氧根離子減少,則電解一段時間后,c(OH-)降低的區(qū)域在陽極室。②氫氣具有還原性,根據(jù)題意Na2FeO4只在強堿性條件下穩(wěn)定,易被H2還原。電解過程中,須將陰極產(chǎn)生的氣體及時排出,防止Na2FeO4與H2反應使產(chǎn)率降低。③根據(jù)題意Na2FeO4只在強堿性條件下穩(wěn)定,在M點:c(OH-)低,Na2FeO4穩(wěn)定性差,且反應慢。在N點:c(OH)過高,鐵電極上有氫氧化鐵生成,使Na2FeO4產(chǎn)率降低。

答案:(1)污染小,可再生,來源廣,資源豐富,燃燒熱值高(任寫其中2條) H2+ 2OH--2e-??2H2O (2)< (3)a、c (4)光能轉(zhuǎn)化為化學能 (5)①陽極室 ②防止Na2FeO4與H2反應使產(chǎn)率低下 ③M點:c(OH-)低,Na2FeO4穩(wěn)定性差,且反應慢[或N點:c(OH-)過高,鐵電極上有Fe(OH)3(或Fe2O3)生成,使Na2FeO4產(chǎn)率降低]

三、研讀考綱，回歸實驗

實驗是理科發(fā)展的最重要的動力之一?；瘜W實驗與探究能力是高考化學考綱對化學學習能力的要求,強調(diào)掌握化學實驗的基本方法和技能,并初步實踐化學的一般過程。這就要求考生在復習中要強化實驗,明確實驗在化學學科中的重要地位,有條件的話,要重新走進實驗室,動手重做典型的實驗,提高獨立操作能力。同時,要善于運用理論,依據(jù)指定目標,靈活設計實驗,掌握探究方法。實驗原理是解答實驗題的核心,是實驗設計的依據(jù)和起點,從實驗原理入手,結(jié)合相關元素及其化合物知識去理解實驗步驟,才能找到解決問題的途徑。

乙酸乙酯廣泛用于藥物、染料、香料等工業(yè),中學化學實驗常用圖3所示裝置來制備。

完成下列填空:

(1)實驗時,通常加入過量的乙醇,原因是____。加入數(shù)滴濃硫酸即能起催化作用,但實際用量多于此量,原因是____;濃硫酸用量又不能過多,原因是____。

(2)飽和Na2CO3溶液的作用是____。

(3)反應結(jié)束后,將試管中收集到的產(chǎn)品倒入分液漏斗中,____、____,然后分液。

(4)若用圖4所示裝置制備乙酸乙酯,其缺點有____、____。由圖4所示裝置制得的乙酸乙酯產(chǎn)品經(jīng)飽和碳酸鈉溶液和飽和食鹽水洗滌后,還可能含有的有機雜質(zhì)是____,分離乙酸乙酯與該雜質(zhì)的方法是____。

圖3

圖4

解析:本題是一道考查乙酸乙酯制備實驗設計的題目,所選擇的實驗素材是基礎知識方面的,可謂起點低,但所考查考生的能力層次相當高,特別是對考生動手、創(chuàng)新能力的考查最為突出。為此,引導考生聯(lián)想到課本上介紹的實驗,會發(fā)現(xiàn)實驗效果并不理想,這時,考生要學會考慮:有什么好的改進方法呢?改進這個實驗的關鍵點是什么?這樣,考生就會明白解決問題的關鍵所在,順利地完成試題的解答。

(1)由于反應是可逆反應,因此加入過量的乙醇增大反應物濃度,使平衡向生成酯的方向移動,提高酯的產(chǎn)率。由于濃硫酸能吸收生成的水,使平衡向生成酯的方向移動,提高酯的產(chǎn)率,因此實際用量多于此量;由于濃硫酸具有強氧化性和脫水性,會使有機物炭化,降低酯的產(chǎn)率,所以濃硫酸用量又不能過多。

(2)由于生成的乙酸乙酯中含有乙醇和乙酸,所以飽和Na2CO3溶液的作用是中和乙酸,溶解乙醇,減少乙酸乙酯在水中的溶解。

(3)乙酸乙酯不溶于水,則反應結(jié)束后,將試管中收集到的產(chǎn)品倒入分液漏斗中,振蕩、靜置,然后分液即可。

(4)根據(jù)圖4所示裝置可知,由于不是水浴加熱,溫度不易控制,則制備乙酸乙酯的缺點是原料損失較大,易發(fā)生副反應。由于乙醇溶液發(fā)生分子間脫水生成乙醚,所以由圖4所示裝置制得的乙酸乙酯產(chǎn)品經(jīng)飽和碳酸鈉溶液和飽和食鹽水洗滌后,還可能含有的有機雜質(zhì)是乙醚,乙醚和乙酸乙酯的沸點相差較大,則分離乙酸乙酯與該雜質(zhì)的方法是蒸餾。

答案:(1)增大反應物濃度,使平衡向生成酯的方向移動,提高酯的產(chǎn)率 濃硫酸能吸收生成的水,使平衡向生成酯的方向移動,提高酯的產(chǎn)率 濃硫酸具有強氧化性和脫水性,會使有機物碳化,降低酯的產(chǎn)率 (2)中和乙酸,溶解乙醇,減少乙酸乙酯在水中的溶解 (3)振蕩 靜置 (4)原料損失較大 易發(fā)生副反應 乙醚 蒸餾

四、研讀考綱，回歸真題

考綱明確了化學科命題注重測量自主學習的能力,重視理論聯(lián)系實際,關注與化學有關的科學技術、社會經(jīng)濟和生態(tài)環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展,以促進考生在知識和技能、過程和方法、情感態(tài)度和價值觀等方面的全面發(fā)展?；诖?在復習進程中要做到對每個知識點的真正掌握,就必須強化真題訓練,做到在理解所學各部分化學知識之間的本質(zhì)區(qū)別與內(nèi)在聯(lián)系的基礎上,運用所掌握的知識進行必要的分析、類推或計算,解釋、論證一些具體的化學問題。要實現(xiàn)這一目標,必須認真研讀近幾年的高考真題,了解高考命題方向,通過訓練復習,提高解題技巧和準確性,優(yōu)化解題思路和方法。同時,做題一定要真正弄懂,融會貫通,并能舉一反三,實現(xiàn)能力的再升級。例如,以圖像、數(shù)據(jù)、圖表為信息載體,以化學工藝流程(框圖)為載體,以化學實驗控制變量為載體,以新藥、新的染料中間體、新型有機材料的合成為載體的高考主打題目,在強化真題訓練中,一定要訓練到位,認真反思,認真總結(jié),才能做到戰(zhàn)無不勝。

以硅藻土為載體的五氧化二釩(V2O5)是接觸法生成硫酸的催化劑。從廢釩催化劑中回收V2O5既避免污染環(huán)境又有利于資源綜合利用。廢釩催化劑的主要成分為(見表2):

表2

以下是一種廢釩催化劑回收工藝路線:

回答下列問題:

(1)“酸浸”時V2O5轉(zhuǎn)化為,反應的離子方程式為____,同時V2O4轉(zhuǎn)成VO2+?！皬U渣1”的主要成分是____。

(2)“氧化”中欲使3mol的VO2+變?yōu)?則需要氧化劑KClO3至少為____mol。

(4)“離子交換”和“洗脫”可簡單表示為:

(以ROH為強堿性陰離子交換樹脂)。為了提高洗脫效率,淋洗液應該呈____性(填“酸”“堿”或“中”)。

(5)“流出液”中陽離子最多的是____。

(6)“沉釩”得到偏釩酸銨(NH4VO3)沉淀,寫出“煅燒”中發(fā)生反應的化學方程式:___。

解析:本題是一道以化學工藝流程(框圖信息)為核心載體進行命題的?？碱}型,著力考查運用化學反應原理和元素化合物的相關知識來解決工業(yè)生產(chǎn)中實際問題的能力。涉及離子方程式的書寫、氧化還原反應、化學平衡移動原理等,試題難度不大。解決好這類問題的關鍵就是認真讀題,仔細觀察試題給予的圖表和化工工藝流程等相關信息,從中抓住流程所涉及的核心反應及轉(zhuǎn)化關系,并結(jié)合試題中的設問來尋找解決問題的切入點。

(1)“酸浸”時V2O5轉(zhuǎn)化為VO+2,V元素化合價不變,說明不是氧化還原反應,根據(jù)原子守恒可知反應的離子方程式為V2O5+ 2H+??2VO+2+H2O;二氧化硅與酸不反應,則“廢渣1”的主要成分是二氧化硅。

(2)“氧化”中欲使3mol的VO2+變?yōu)閂O+2,V元素化合價從+4價升高到+5價,而氧化劑KClO3中氯元素化合價從+5價降低到-1價,根據(jù)電子得失守恒,則知需要氯酸鉀的物質(zhì)的量為3mol÷6=0.5mol。

(4)根據(jù)方程式可知,為了提高洗脫效率,反應應該向逆反應方向進行,則淋洗液應該呈堿性。

(5)由于前面加入了氯酸鉀和氫氧化鉀,則“流出液”中陽離子最多的是鉀離子。

(6)根據(jù)原子守恒可知偏釩酸銨(NH4VO3)“煅燒”生成七氧化二釩、氨氣和水,則反應的化學方程式為V2O5+2NH3↑+H2O↑。

(責任編輯 謝啟剛)