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高考化学选择题解题思路剖析

2016-04-10北京李宏华

教学考试(高考化学) 2016年2期
关键词:选择题图象选项

北京 李宏华

高考化学选择题解题思路剖析

北京 李宏华

高考选择题历来是兵家必争之地,大部分都属于主干知识,基本上以双基为主,因此高考化学分数的高低很关键取决于选择题的解答。

必考题型一 概念辨析与化学用语正误判断型选择题

【解题方法与技巧】本部分试题主要考查对化学中基本概念的理解、应用,以及化学用语的规范使用。快速准确地解决这类选择题,为高考中的较难题节省下时间,是高考取胜的关键之一。解题时要善于审题,狠抓题目的特有条件,因题制宜地分析、推理、估算、寻求解题的最佳思路,从而快而准确地获得答案。

这类选择题常见的解题方法有:

直接法:依据概念、定律及定律的推论等直接判断得出结论的方法。

筛选法:通过分析选项的含义,对所给选项逐一考虑,作出否定淘汰,最后剩下最佳选项的方法。

列举法:通过分析选项的含义,先找出符合条件的所有内容列举出来,再结合选项的内容或题设中的隐含条件做出判断的方法。也可采用列举反例淘汰法。

【例1】NA表示阿伏加德罗常数,下列说法中正确的是( )

A.46g NO2和N2O4的混合气体中含有的原子个数为3 NA

B.常温下,4g CH4含有NA个C—H共价键

C.标准状况下,5.6LSO3含有的分子数为0.25 NA

D.25℃时,pH=12的1.0LNaClO溶液中水电离出的OH-的数目为0.01 NA

【解析】A选项假设全部是NO2,则46g NO2中含有原子的物质的量为46×3/46mol=3mol,假设全部是N2O4,则46g N2O4中含有原子的物质的量为46×6/92mol=3mol,所以46g混合气体含有原子物质的量为3mol,故A正确;B选项4g甲烷中含有的C—H的物质的量为4× 4/16mol=1mol,B正确;C选项标准状况下,SO3不是气体,故C错误;D选项根据水的离子积进行计算,c(OH-)=Kw/c(H+)=10-14/10-12=10-2,因此水电离出的n(OH-)=1×10-2mol=0.01mol,故D正确。

【答案】B

必考题型二 定量分析型选择题

【解题方法与技巧】本部分试题是高考选择题的主题部分,同时也是高考命题中可以随意调控试题难度的部分,包括定性分析和定量计算两部分。定量计算则涉及了差量法、守恒法(电子守恒、电荷守恒以及物料守恒等)、关系式法、极端假设法、平均值法、估算法等。在这里简单介绍一下几种最常见的解题方法:

(1)关系式法:对于多步进行的连续反应,尽管每一步反应都是各自独立的(反应条件和设备可能不同),但前一个反应的产物是后一个反应的反应物,可根据中间产物的传递关系,找出原料和最终产物的关系式。由关系式进行计算会带来很大的方便,并且可以保证计算结果的准确性。

(2)守恒法:守恒法是巧妙地选择化学式中某两数(如总化合价数、正负电荷数等)始终保持相等,或几个连续的化学方程式前后某粒子(如原子、电子、离子)的物质的量保持不变,作为解题的依据。可以避免书写化学方程式,从而提高解题的速度和准确率。该法抛开了烦琐的反应过程,只抓住始态和终态中某些物理量的守恒关系,可以简化思维,快速解答。

(3)沉淀某些金属阳离子时,消耗的阴离子的物质的量等于金属的“总正化合价数”。据此,可延伸为将金属用非氧化性酸恰好溶解后,再用上述阴离子沉淀时,消耗的阴离子的物质的量等于金属失去的电子的物质的量。

(4)极端假设法:极端假设就是先将思路引向极端状态,使错综复杂的问题极端化、简单化,使之变成单一问题来求解。极端假设法常常用于求解范围类的试题,其基本思路常常有以下三种:①把可逆反应假设成向左或向右进行完全的反应;②把混合物假设成纯净物;③把平行反应分别假设成单一反应。

(5)推算估算法:化学选择题中所涉及的计算,通常计算量都是较小的,因为选择题所要考查的主要是化学知识,而不是运算技能,因此,有时并不需计算出确切值即可作出选择,可结合题目中的条件对运算结果的数值进行估计。

【例2】向27.2g Cu和Cu2O的混合物中加入某浓度的稀硝酸0.5L,固体物质完全反应,生成NO和Cu(NO3)2,在所得溶液中加入1mol/L的NaOH溶液1.0L,此时溶液呈中性,铜离子已完全沉淀,沉淀质量为39.2g。下列有关说法不正确的是( )

A.Cu与Cu2O的物质的量之比为2∶l

B.硝酸的物质的量浓度为2.6mol/L

C.产生的NO在标准状况下的体积为4.48L

D.Cu、Cu2O与硝酸反应后剩余HNO3为0.2mol

【解析】在所得溶液中加入NaOH溶液后,此时溶液呈中性,金属离子已完全沉淀,溶液中溶质为硝酸钠,根据原子守恒可知n(NaNO3)=n(NaOH)=1.0mol/L×1.0L=1mol,沉淀为Cu(OH)2,质量为39.2g,物质的量为39.2g÷98g/mol=0.4mol,根据铜元素守恒有n(Cu)+2n(Cu2O)=n[Cu(OH)2],所以反应后的溶液中n[Cu(NO3)2]=n[Cu(OH)2]=0.4mol。设Cu和Cu2O的物质的量分别为x mol、y mol,根据二者质量有64x+144y=27.2,根据铜元素守恒有x+2y=0.4,联立方程解得x=0.2,y=0.1。A选项由上述分析可知,n(Cu)∶n(Cu2O)=0.2mol∶0.1mol=2∶1,A正确;B选项根据N元素守恒可知n(HNO3)=n(NO)+n(NaNO3)=0.2mol+1.0mol/L×1.0L=1.2mol,所以原硝酸溶液的浓度为1.2mol÷0.5L=2.4mol/L,B错误;C选项根据电子守恒可知:3n(NO)=2n(Cu)+2n(Cu2O),所以3n(NO)=2× 0.2mol+2×0.1mol,解得n(NO)=0.2mol,所以标准状况下NO的体积为0.2mol×22.4L/mol=4.48L,C正确;D选项反应后的溶液中加入氢氧化钠溶液,氢氧化钠与硝酸铜反应,剩余的氢氧化钠与硝酸反应,最后为硝酸钠溶液,根据氮元素守恒可知反应后溶液中n(HNO3)+2n[Cu(NO3)2]=n(NaNO3),所以n(HNO3)=n(NaNO3)-2n[Cu(NO3)2]=1mol-2×0.4mol=0.2mol,D正确。

【答案】B

必考题型三 图表图象型选择题

【解题方法与技巧】图象是化学理论知识的形象体现,而图表则主要为实验数据记录用的表格,阅读图表获取信息处理问题的能力是高考考试说明中明确要求的。能较好地考查学生从图表中获得数据和处理应用数据的能力,以及对曲线的数学意义和化学意义之间的对应关系的分析、理解、运用能力。该类试题主要有坐标图和数据表格分析:

1.坐标图是图象题中最常见的考查形式,主要有化学反应速率与化学平衡图象、化学反应与能量图象、化学反应中某些实验变量之间构成的图象等。解答坐标图的总体策略是:首先看清横坐标、纵坐标,即弄清楚自变量和因变量各代表什么样的物理量;其次分析图象中的特殊点,包括起点、拐点和终点;最后识别图象中的线,并根据化学知识分析概念——图象——数量三者之间的关系。因此,具体步骤可以概括为“一明标”“二析点”“三识线”。

2.表格题主要实验记录表和比较归纳表。表格题的解题策略有:

①将表格信息(实际事物、实验现象、数据等)按题设情境抽象归纳,形成规律,逻辑推理。②数据处理:两组或多组,通过比较揭示规律;一组连续数据,研究本身的变化规律。③若将表格数据抽象出一定的规律,可画出草图,通过图象直观反映出来。④要特别注意表格中数据的变化规律以及规律中的反常。

【例3】温度为T时,向2.0L恒容密闭容器中充入1.0mol PCl5,反应PCl5(g)PCl3(g)+Cl2(g)经一段时间后达到平衡。反应过程中测定的部分数据见下表:

______t/0 0.16 0.19 0.20 0.20 s _______ ___0 50 150 250 350 n(PCl3)/mol

下列说法正确的是( )

A.反应在前50s的平均速率为v(PCl3)=0.003 2mol/(L·s)

B.保持其他条件不变,升高温度,平衡时,c(PCl3)=0.11mol/L,则反应的ΔH<0

C.相同温度下,起始时向容器中充入1.0mol PCl5、0.20mol PCl3和0.20mol Cl2,达到平衡前v(正)>v(逆)

D.相同温度下,起始时向容器中充入2.0mol PCl3、2.0mol Cl2,达到平衡时,PCl3的转化率大于80%

【解析】反应在前50s内的平均速率应该是前50s内PCl3浓度变化与时间的比值,而不是PCl3物质的量的变化与时间的比值,选项A不正确;保持其他条件不变,升高温度,平衡时,c(PCl3)=0.11mol·L-1,则n(PCl3)=0.22mol,说明升高温度平衡正向移动,正反应吸热,ΔH>0,选项B不正确;相同温度下,起始时向容器中充入1.0mol PCl5、0.20mol PCl3和0.20mol Cl2应先求平衡常数K为0.025,再求浓度商(Qc)为0.02,K>Qc,说明平衡向正反应方向移动,即平衡前v(正)>v(逆),选项C正确;从等效平衡的角度,先建立原容器两倍关系的模型,即与原平衡完全等效,再把容器两倍关系压缩成原容器,则平衡向逆反应方向移动,PCl3的转化率应大于80%,选项D正确。

【答案】CD

必考题型四 与有机化合物相关的选择题

【解题方法与技巧】全国课标高考对有机必修部分的考查主要集中在同分异构体数目的判断、有机反应类型以及常见有机物的结构性质方面。

1.同分异构体的书写与判断一定要遵循一定的规律,防止漏写、多写或漏判、多判。如烷烃同分异构体的书写一般按照主链由长到短,支链由整到散,位置由心到边,排列对邻到间;判断同分异构体的数目一般按照物质类型,如碳链异构、官能团位置异构以及官团能种类异构。

2.对有机反应类型的考查主要集中在取代反应与加成反应方面,为此需要记住几种常见有机物的典型反应类型,如甲烷(烷烃)——取代反应,乙烯(烯烃)——氧化反应、加成反应、加聚反应,苯(及其同系物)——加成、取代。

3.对常见有机物的考查主要集中在乙醇、乙酸、葡萄糖、淀粉和纤维素、油脂以及简单的有机高分子化合物等。要特别注意油脂不是高分子化合物,淀粉和纤维不属于同分异构体等。

【例4】分子式为C3H2Cl6的同分异构体共有(不考虑立体异构)( )

A.3种 B.4种

C.5种 D.6种

【解析】分子式为C3H2Cl6的有机物可以看作C3Cl8中的两个Cl原子被两个H原子取代,碳链上的3个碳中,两个氢原子取代一个碳上的氯原子,有两种,CCl3—CCl2—CClH2(取代对面甲基上的氢原子时一样)、CCl3—CH2—CCl3;分别取代两个碳上的氯原子,有两种:CCl2H—CCl2—CCl2H(两个边上的),CCl2H—CHCl—CCl3(一中间一边上),故C3H2Cl6共有四种,答案选B。

【答案】B

必考题型五 与化学实验有关的选择题

【解题方法与技巧】化学实验是高考命题的热点,与化学实验相关的选择题与二卷大题互补,主要涉及的热点考向有:①化学实验的基本操作,常用仪器的主要用途和使用方法。②对常见物质的检验、分离和提纯。③溶液的配制。④常见气体的实验室制法,实验所用的试剂、仪器、反应原理、收集方法等。化学实验选择题对化学实验仪器和基本操作的考查越来越“细”,如分液漏斗的查漏、pH试纸的使用以及常见定量仪器的精度等,学习中要注意这些“细节”;化学实验选择题还常常以图示的形式给出实验的基本操作,让考生从中选出正确或错误的图示,这就要求我们除了要明确图示的意义外,还要关注图中的“细节”,如酸、碱式滴定管的区别、容量瓶的规格标注等。

【例5】下列对于实验Ⅰ~Ⅳ的说法正确的是( )

A.实验Ⅰ:逐滴滴加盐酸时,试管中立即产生大量气泡

B.实验Ⅱ:可比较氯、碳、硅三种元素的非金属性强弱

C.实验Ⅲ:从饱和食盐水中提取NaCl晶体

D.装置Ⅳ:酸性KMnO4溶液中有气泡出现,且溶液颜色会逐渐变浅乃至褪去

【解析】A选项实验Ⅰ:逐滴滴加盐酸时,首先发生反应:Na2CO3+HCl ===NaCl+NaHCO3,因此试管中没有立即产生大量气泡,A错误;B选项向Na2CO3溶液中加入盐酸,发生反应:Na2CO3+2HCl ===2NaCl+H2O+CO2↑,证明酸性:HCl>H2CO3,产生的CO2气体通入Na2SiO3溶液中,发生反应:H2O+CO2+Na2SiO3===Na2CO3+H2SiO3↓,证明酸性H2CO3>H2SiO3,由于盐酸不是Cl元素的最高价态的含氧酸,因此不能证明元素的非金属性Cl>C>Si,B错误;C选项NaCl的溶解度受温度的影响变化较小,要用蒸发结晶的方法获得晶体,在蒸发皿中,而不能在坩埚中进行,C错误;D选项浓硫酸有脱水性、强的氧化性,将蔗糖脱水炭化,产生的碳单质被浓硫酸氧化为CO2,硫酸被还原为SO2,SO2有还原性,容易被酸性KM-nO4溶液氧化为硫酸而使溶液的紫色褪色,CO2不能反应,从溶液中逸出。因此会看到装置IV:酸性KMnO4溶液中有气泡出现,且溶液颜色会逐渐变浅乃至褪去,正确。

【答案】D

必考题型六 元素周期表的综合应用

【解题方法与技巧】高考对物质结构的考查主要就是“位、构、性”关系。其考查方式往往是以元素推断为起点,以物质结构理论和元素化合物知识为载体,注重知识的整合,用物质结构理论进行现象解释、定性推断、归纳总结以及定量计算等。和框图推断一样,解决元素推断时也要找出突破点,如根据一些元素原子的核外电子排布特点或其形成的单质或化合物的特性确定元素等。解决元素推断题还要注意题干中的信息的应用,如限制条件“短周期元素”“前四周期元素”“原子序数依次增大”“原子半径依次减小”等;此外,还要注意问题中的“提示信息”,首先要将整道试题通览一遍,然后再集中对题干进行推敲。

【例6】X、Y、Z、W、M均为短周期元素,X、Y同主族,X的氢化物和最高价氧化物的水化物能反应生成一种离子化合物,其水溶液显酸性;Z、W、M是第3周期连续的三种元素,其中只有一种是非金属,且原子半径Z>W>M。下列叙述正确的是( )

A.M的单质具有两性,所以能与NaOH溶液发生反应生成氢气

B.Z、W、M的氧化物均可做耐高温材料

C.工业上常用电解熔融氯化物的方法制备Z、W的单质

D.Y的单质都有剧毒,而且其着火点低,常保存在冷水中

【解析】X的氢化物和最高价氧化物的水化物能反应生成一种离子化合物,其水溶液显酸性,推出X:N,X、Y同主族,推出Y:P,Z、W、M是第3周期连续的三种元素,其中只有一种是非金属,且原子半径Z>W>M,同周期从左向右原子半径随原子序数的递增而减小,推出Z:Mg,W:Al,M:Si。A选项Si不是两性的,但可以Si+2NaOH+H2O=== Na2SiO3+2H2↑,故A错误;B选项根据上述分析,上述氧化物分别是MgO、Al2O3、SiO2都是高熔点物质,可以做耐高温的材料,故B正确;C选项AlCl3属于化合物,熔融状态下不导电,工业上电解氧化铝得到铝单质,故C错误;D选项白磷有毒,红磷的着火点高,白磷常保存在冷水中,红磷隔绝空气保存,故D错误。

【答案】B

(作者单位:北京市顺义区第八中学)

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