高考化学试题中图表类试题的考查

刘树乾

(山东省泰安第一中学)

学生通过宏观、微观和符号三种形式认识和理解化学知识,在构建三者之间的内在联系过程中可养成化学学科特有的思维方式,因此,宏观、微观和符号是化学学习的三重表征.高考化学作为学生重要的阶段性考查方式,不仅考查学生的化学思维方式和基本观念,还对学生的实验探究能力要求较高.学生在高中阶段不仅要掌握化学概念和理论,还要提高自身的化学核心素养.图表类试题突出考查了学生的阅读能力和信息处理能力,是新课程改革后备受命题者青睐的一类试题,能较好地体现学生的核心素养水平.

1 实验装置类试题

此类试题主要以基本实验操作为载体,考查学生基本的化学实验能力,同时也在考查学生的读图能力和分析能力,需要学生细心观察所给实验装置,通过联想对比分析已学知识解决问题.在平时的复习中,教师要引导学生熟悉此类试题的常见命题方式,在复习基本实验操作的过程中注重细节,总结归纳重要基本实验操作的要点,提高此类试题的得分率.

例1实验室从废定影液[含和Br－等]中回收Ag和Br2的主要步骤为:向废定影液中加入Na2S溶液沉淀Ag＋,过滤、洗涤、干燥,灼烧Ag2S制取金属Ag;制取Cl2并将Cl2通入滤液中氧化Br－,再用苯萃取分液.其中部分实验操作的装置如图1所示,下列有关叙述正确的是().

图1

A.用装置甲分离Ag2S时,需用玻璃棒不断搅拌

B.用装置乙在通风橱中高温灼烧Ag2S制取Ag

C.用装置丙制备用于氧化滤液中Br－的Cl2

D.用装置丁分液时,先放出水层再换个烧杯继续放出有机层

解析

装置甲是过滤操作,其中玻璃棒的作用是引流,若用玻璃棒不断搅拌,则会影响过滤效果,选项A 错误.装置乙是蒸发操作,但在高温灼烧物质时使用的是坩埚而不是蒸发皿,选项B 错误.KMnO4具有强氧化性,可氧化浓盐酸生成Cl2,制取Cl2应使用固液常温型制取气体装置,装置丙符合此要求,选项C正确.装置丁是分液装置,用分液漏斗分离不相溶的两种液体时,下层液体从下口放出,上层液体应从上口倒出,选项D 错误.答案为C.

此题情境看似复杂,但考查的知识点却是过滤、蒸发、气体制取和分液等基本实验操作,学生在解答此类试题时要忽略试题情境的影响,从中提取有效信息,找出试题考查的本质,从而应用所学知识正确解答试题.在解答此类试题时,学生要在解读出考查的知识点后迅速联想起所涉实验操作的要点和注意事项,并与图示进行对比,由此可以准确解答试题.

2 坐标曲线型试题

坐标曲线型试题是数学学科与化学学科相互渗透的典型试题,以坐标系为载体,通过横、纵坐标表示的量的变化考查物质的性质和化学反应原理等知识,涉及元素的性质、化学反应规律、有机物的结构测定、化学反应速率等知识.坐标曲线型试题在每年的高考中都会涉及,涵盖选择题和非选择题,正确解读坐标系中点、线、面的意义是解题的关键.

例2(2021年广东卷)反应X＝2Z 经历两步:①X→Y;②Y→2Z.反应体系中X、Y、Z的浓度c随时间t的变化曲线如图2所示.下列说法不正确的是().

图2

A.a为c(X)随t的变化曲线

B.t1时,c(X)＝c(Y)＝c(Z)

C.t2时,Y 的消耗速率大于生成速率

D.t3后,c(Z)＝2c0－c(Y)

解析

根据题意可知,X 是反应物,在反应过程中其浓度逐渐减小;Y 是反应的中间产物,在反应过程中其浓度先增大后减小;Z 是反应的产物,在反应过程中其浓度逐渐增大.据此结合坐标图综合分析各选项.曲线a表示物质的量浓度随时间的变化逐渐减小,选项A 说法正确.由图像可知,t1时,3种物质的浓度相等,即c(X)＝c(Y)＝c(Z),选项B说法正确.观察图像可知,t2时发生的反应是Y→2Z,此时Y 的消耗速率大于生成速率,选项C 说法正确.由反应的两个历程可得关系式X～Y～2Z,故t3后,c(Z)＝2c0－2c(Y),选项D 说法错误.答案为D.

坐标类试题是把试题的信息以坐标图像为载体呈现在学生面前,是化学知识简约化的表现,学生在解答问题时则需要把复杂的化学知识用自己的方式进行解读和分析,了解坐标图中的起点、拐点、交点、终点、曲线变化趋势等,并与题设信息相结合,提取有效数据、总结所含规律、挖掘隐含信息,从定性和定量两个角度对试题进行综合分析.此外,在解答此类试题时,学生要结合所设问题对图像展开分析,只提取有利于解题的信息即可,这样既能提高解题的针对性,又能避免出现干扰解题过程的信息.

3 工艺流程类试题

工艺流程类试题是化学知识应用于工业生产的缩影,既考查学生掌握运用所学知识的能力,又考查学生的综合实验能力.此类试题结合了流程路线、物质转化、化学实验和反应原理等,是一类综合性较强的试题,但涉及的化学知识较为基础.在高考试题中,以选择题的形式出现时,主要考查学生的基本实验操作和对工艺流程图的认识能力;以非选择题的形式出现时,主要考查元素及其化合物的性质,常作为第一道非选择题,是命题者花费精力较多的试题.

例3一种工业制备无水氯化镁的工艺流程如图3所示.

图3

下列说法错误的是().

A.物质X 常选用生石灰

B.工业上常用电解熔融MgCl2制备金属镁

C.“氯化”过程中发生的反应为

D.“煅烧”后的产物中加稀盐酸,将所得溶液加热蒸发也可得到无水MgCl2

解析

从海水中提取物质是学生比较熟悉的工艺流程题,正确解答此类试题的关键是理解流程图中出现的陌生操作,如本题中的“氯化”.物质X主要用于“沉镁”,此操作中有滤液除去,说明“煅烧”的是“沉镁”中的沉淀物,向苦卤水中加入生石灰可生成Mg(OH)2沉淀,选项A 说法正确.较活泼金属单质的工业制法是电解熔融的金属化合物,故工业上常用电解熔融MgCl2制备金属镁,选项B 说法正确.由流程图可知,“氯化”的反应物是“煅烧”的产物(MgO)、碳和氯气,产物是无水MgCl2和某种气体,可推测“氯化”过程中发生的反应为MgO＋C＋,选项C 说法正确.MgO 和稀盐酸反应生成MgCl2和H2O,MgCl2在水溶液中易发生水解反应生成Mg(OH)2,因此加热蒸发MgCl2得到的产物是Mg(OH)2,而不是MgCl2,选项D 说法错误.答案为D.

工艺流程类试题要求学生具备较强的推理能力,而推理能力须建立在扎实的基础知识上,因此,师生要重视第一轮复习,查漏补缺,学生要学会自主构建知识网络,在解答此类试题时,要认真分析流程图中的每一步操作,明确操作目的,逐步解决实际问题.

纵观每年的高考化学试题,图表类试题是必考题型,涉及的知识点广泛,既有对学生基础知识的考查,也有对学生综合分析能力的考查,但解题的核心都是正确解读出图表中的信息,明确所给数据或操作的含义,通过分析、推理、判断解决实际问题.学生在复习过程中,要在扎实掌握化学知识的基础上,提高提取信息、综合分析、推理判断等能力.

(完)