理清问题逻辑谋求整体突破
2015-05-29林军
林军
近年来江苏、广东高考中,无机流程题持续出现。它以化工生产实践为背景,生产流程图为载体,综合考查学生对化学基本理论、元素化合物、化学实验、化学计算、绿色化学等知识的掌握情况;综合考查学生获取信息能力、分析评价能力、运用解决能力、数据处理能力和描述表达能力等。由于情境陌生度大、问题设计灵活、化学素养要求高,学生往往难以拿到高分。怎样才能有效地解决这类问题呢?
一、抓住命题特征,理解问题设计逻辑,明晰解题思路
无机流程题以化工生产实践为背景,而化工生产往往考虑原料的来源、利润的最大化以及对环境的影响等因素,这就决定了化工生产的流程要尽量做到使产品“价廉物美”。“价廉物美”也就必定成为无机流程题问题设计的基本逻辑,也就是我们解决这类问题思维的基本出发点。在此逻辑下,将化学基本理论、元素化合物、化学实验、化学计算、绿色化学等知识和获取信息能力、分析评价能力、运用解决能力、数据处理能力和描述表达能力进行整合应用,从而有效解决这类问题。
二、运用建模思想,解读化工生产流程,谋求整体突破
1.构建运用模型 泛读流程 抓住核心反应
依据“价廉物美”这一无机流程设计的基本
性或强酸性,若呈强碱性所给离子能大量共存,若呈强酸性,CO2-3不能大量共存,且酸性环境中NO-3具有强氧化性与铝反应不会产生氢气。答案:C。
3.排除法
把不在结论(答案)范围内的其他结论排除掉的方法。如题目要求是酸性环境,则能与H+反应的离子不能共存。
例9下列各组离子,在指定环境中一定能大量共存的是( )。
A.pH=7的溶液中:Al3+、K+、SO2-4、HCO-3
B.FeCl2溶液中:SO2-4、H+、MnO-4、Na+
C.能使pH试纸变深红色的溶液中:S2-、SO2-3、S2O2-3、SO2-4
D.滴加甲基橙试剂显红色的溶液中:Na+、NH+4、Cl-、NO-3
解析选项A中Al3+与HCO-3水解相互促进生成Al(OH)3和CO2,不能大量共存;B中MnO-4能氧化Fe2+,不能大量共存;C中溶液显酸性,S2-、SO2-3、S2O2-3发生氧化还原反应,不能大量共存;D中溶液显酸性,可以大量共存,所以正确的答案选D。答案:D。
4.隐含条件法
题目中没有明确告诉溶液的酸碱性,需要自己进行判断。如:由水电离的c(H+)=1×10-14 mol·L-1的溶液、水电离出来的H+和OH-浓度的乘积为1×10-28的溶液、放入铝片能放出H2的溶液等,其隐含的条件是该溶液既可能为酸性也可能为碱性。
例10下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是( )。
①pH=11的溶液中:CO2-3、Na+、AlO-2、NO-3;
②无色溶液中:K+、Na+、MnO-4、SO2-4;③加入Al能放出H2的溶液中:Cl-、HCO-3、SO2-4、NH+4;
④酸性溶液中:Fe2+、Al3+、NO-3、Cl-;
⑤由水电离出的c(OH-)=1×10-13mol·L-1的溶液中:Na+、Ba2+、Cl-、Br-。
A.①⑤ B.②③ C.②④ D.③⑤
解析②中MnO-4显紫红色;③中“加入Al能放出H2的溶液”显酸性或碱性,HCO-3都不能存在;④中Fe2+、NO-3在酸性溶液中能发生氧化还原反应,故不能大量共存;⑤中“由水电离出的c(OH-)=1×10-13mol·L-1的溶液”显酸性或碱性,Na+、Ba2+、Cl-、Br-都可以大量共存。答案:A。
(收稿日期:2015-01-05)