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一、氧化還原與守恒法共生
氧化還原是化學基本概念的重點,守恒法則是化學計算的基本方法,它們的結合點成為理綜化學的重中之重。
例1(2014年北京東城一模卷)一定質量的銅和足量的硝酸反應,所放出的氣體與標準狀況下的氧氣1.12 L混合后再通入水中,恰好被完全吸收,則銅的質量為
A.3.2 g B.4.8 g C.6.4 g D.10.8 g
解析:銅和硝酸反應,銅被氧化為硝酸銅,硝酸被氧化為NOx,NOx又被氧氣氧化為硝酸,所以銅失去的電子數與氧氣得到的電子數相等。
即n(Cu)2=4,解得:n(Cu)=0.1mol,m (Cu)=6.4g。
答案:C。
易錯點:解答本題時,很多同學試圖用常規方法解決,這種方法由于無法知道硝酸的濃度,所以還原產物的難以確定,給計算帶來無窮麻煩。
應對策略:依據氧化還原中得失電子守恒,選擇氧氣和銅來計算,而巧妙避開了硝酸。
二、常見氣體一枝獨秀
中學化學中常見物質較多,但常見氣體不多(單質:H2、N2、O2、Cl2;氧化物:CO、CO2、SO2、NO、NO2;氫化物:NH3、H2O(g)、H2S、HF、HCl;有機物:CH4、C2H4、C2H2),但它們卻是化學實驗基礎、化學實驗綜合及物質分離、提純等類型考題的熱點題材。
例2 (2014年高考全國卷)下列氣體的制備可采用右圖裝置的是
A.銅與濃硝酸反應制NO2
B.銅與稀硝酸反應制NO
C.乙醇與濃硫酸反應制乙烯
D.氯化鈉與濃硫酸反應制HCl
解析:分析氣體制備和收集的裝置可知沒有溫度計不能控制溫度,無法制備乙烯;銅與濃硝酸、氯化鈉與濃硫酸所制備的氣體不能用排水法收集。
答案:B。
易錯點:此類試題是同學們失分的一大熱點,通常試題是綜合考察氣體制備、氣體性質及收集或尾氣處理等。在常見氣體制備中又以選擇固液不加熱的裝置最為常見,如氫氣、二氧化碳、乙炔、二氧化硫、一氧化氮和二氧化氮,以及采用代用試劑后制氧氣(過氧化鈉與水、雙氧水與二氧化錳)、氨氣(濃氨水與氫氧化鈉固體或生石灰)、氯氣(濃鹽酸與氯酸鉀或高錳酸鉀)等;氣體性質則多以氫氣、一氧化碳或氨氣的還原性,二氧化碳、二氧化硫、一氧化氮或二氧化氮的檢驗,氯氣的強氧化性居多;其間也考察氣密性檢查,氫氣等易燃易爆氣體的安全使用,二氧化硫、氯氣、氨氣等污染環境的尾氣吸收等,且能與防倒吸裝置結合。
應對策略:要熟悉物質的制備、分離、提純和檢驗的基本方法;正確運用實驗原理和正確認識實驗裝置,運用所學知識和技能進行實驗設計或創新處理。
三、位構性大紅大紫
在2014年《普通高等學校招生全國統一考試理科綜合考試說明》中對“元素周期律和周期表”的要求是:
(1)掌握元素周期律的實質,了解元素周期表(長式)的結構及其應用。
(2)以第3周期為例,掌握同一周期內元素性質如:原子半徑、化合價、單質及化合物性質的遞變規律與原子結構的關系;以IA和ⅦA族為例,掌握同一主族內元素性質遞變規律與原子結構的關系。因此,通過位、構、性類題材來考察學生的能力在近年中開始大紅大紫。
例3(2014年高考北京卷)右表為元素周期表前四周期的一部分,下列有關R、W、X、Y、Z五種元素敘述中,正確的是( )
A.常壓下五種元素的單質中Z單質的沸點最高
B.Y、Z的陰離子電子層結構都與R原子相同
C.W的氫化物的沸點比X的氫化物的沸點高
D.Y元素的非金屬性比W元素的非金屬性強
解析:從元素周期表前四周期的特征來看R在周期表中的位置,R所在的列必是零族,R所在的行必是第3周期,然后再向左Z為ⅦA族,第4周期,依次確定Y為ⅥA族第3周期,W為ⅤA族第3周期,X為ⅤA族第2周期。至此,所有的密碼都被破譯,即R為Ar、W為P、X為N、Y為S、Z為Br,再依據其相應單質與化合物的性質,即可做出正確的判斷。
答案:D。
易錯點:物質結構選擇題和無機綜合兩道題的分數始終是全卷中賦分最高的內容。它主要考察位、構、性三者關系,往往以殘表的形式出現。
應對策略:要想避免錯誤,解題時首先結合殘表給元素定位,然后結合周期律和物質結構知識來預測元素及相應化合物的性質或者根據性質來預測物質結構,這樣殘表就成了解題的載體和核心。
四、官能團成有機心臟
在化學高考中無論是選擇題還是有機綜合題,都主要考察考生的官能團識別能力,但其形式不外乎兩種,一種是已知結構式,辨別其中官能團進而預測其特性(多為選擇題) 高一;另一種是已知有機物的某些特性,通過推理確定官能團的類別、數量及位置,最終確定其結構(寫出結構式)。
例4 (2014年高考北京卷)可用于鑒別下列三種化合物的一組試劑
O
OH
CH3—C—O OCH3 CH=CH—COOH
COOH
CH2CH=CH2
乙酰水楊酸 丁香酚 肉桂酸
①銀氨溶液 ②溴的四氯化碳溶液 ③氯化鐵溶液 ④氫氧化鈉溶液
A.②G與③ B.③與④ C.①與④ D.①與②
解析:乙酰水楊酸中有一個羧基、一個酚酯;丁香酚則含有碳碳雙鍵、酚羥基;肉桂酸則有碳碳雙鍵和羧基。所以首先用溴的四氯化碳溶液將乙酰水楊酸與另外兩種區別開,然后再用氯化鐵將丁香酚與肉桂酸區分開。
答案:A。
友情提示:此題失分,主要是因為沒有掌握各個官能團的特點。
應對策略:總結一下官能團識別的方法,牢牢記住將受益無限。
①能使溴水褪色的有機物:加成含有“—C=C—”、“—C≡C—”、氧化含有“—CHO”、取代含有“酚羥基”、萃取則是液態烷烴及芳香烴和氯代烴。
②能使酸性高錳酸鉀溶液褪色的有機物通常含有“—C=C—”或“—C≡C—”、“—CHO”或為“苯的同系物”。
③能與氫氣發生加成反應的有機物通常含有“—C=C—”、“—C≡C—”、“—CHO”或“苯環”,其中與溴的四氯化碳加成的只有“—C=C—”、“—C≡C—”。
④能發生銀鏡反應或能與新制的Cu(OH)2懸濁液反應的有機物必含有“—CHO”。
⑤能與鈉反應放出H2的有機物必含有“—OH”、“—COOH”;能與NaHCO3溶液反應放出CO2或使石蕊試液變紅的有機物中必含有-COOH。
⑥能發生消去反應的有機物為醇(條件為濃硫酸加熱)或鹵代烴(條件為強堿醇溶液),結構均要求鄰碳上有氫。
⑦能發生水解反應的有機物為鹵代烴(堿的水溶液,每1摩鹵原子耗1摩堿)、酯(酸或堿,1摩醇酯耗1摩堿,1摩酚酯耗2摩堿)、糖(不含單糖)或蛋白質。
⑧遇FeCl3溶液顯紫色的有機物必含有酚羥基
⑨能發生連續氧化的有機物是具有“—CH2OH”的醇。比如有機物A能發生如下反應:A→B→C,則A應是具有“—CH2OH”的醇,B就是醛,C應是酸。
五、溶液中的平衡山水盡顯
在溶液中鹽的水解、弱電解質(包括水)的電離平衡等問題,在高考題材中越來越顯山露水。它主要考察考生對溶液中的離子濃度的大小關系和守恒關系。比較溶液中的大小通常先弄清溶液中的平衡類型,列出主次,按先主后次或有主無次及其它相應規律來比較。溶液中的微粒守恒關系有電恒守恒、原子守恒及質子守恒等。
例5(2014年高考重慶卷)已知0.1 mol?L-1的二元酸H2A溶液的pH=4.0,則下列說法中正確的是
A.在Na2A、NaHA兩溶液中,離子種類不相同
B.在溶質物質的量相等的Na2A、NaHA兩溶液中,陰離子總數相等
C.在NaHA溶液中一定有:c(Na+)+ c(H+)=== c(HA-)+ c(OH-)+2 c(A2-)
D.在Na2A溶液中一定有:c(Na+)> c(A2-)> c(H+)> c(OH-)
解析:用反證法:假定H2A為強酸,則其pH=0.74,故它是弱酸。其正鹽、酸式鹽均可以水解,水解后產生的離子種類相同,但濃度不同,所以相同物質的量的正鹽和酸式鹽中陰離子的總數也不會相等;C項是溶液中的電荷守恒,是正確的;D項中弱酸與鈉形成的正鹽水解溶液呈堿性,故H+不會超過OH-。
答案:C。
易錯點:如果不能正確分清主次關系,解決此類題目時,極易造成錯誤。
應對策略:主次關系一般按先考慮反應,再考慮強電解質的電離、然后再在水解與電離中依據條件選擇主次(兩步水解或電離都以第一步為主),最后是水的電離;平衡關系先考慮電荷守恒,再考慮原子(原子團)守恒,最后根據解題需要決定是否考慮質子守恒。
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