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- 2022-07-14 发布
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本文将披露作者十几年潜心研究高考所得到的具有实际意义、可操作的高考复习指南。也许中间有许多你前所未闻的处理问题的方式,而且不一定完全符合逻辑,但绝对实用,不过要慎重使用。先从一个例题开始:例1:前20号元素A、B、C、D原子序数依次增大。任意两种元素之间都可以形成化合物,也可形成一种常见的四种元素均含有的离子化合物。A、C两种元素形成的一种液态化合物与B、D两种元素形成的一种固态化合物在常温下反应可得到一种可燃的气体。ABCD最外层电子数共13个且各不相同,质子数之和为35。回答下列问题:(1)写出B在周期表中的位置。(2)BC形成的某种化合物在全球大气中含量有增大的趋势,引起了人们的关注。试回答该化合物的主要来源是什么?(3)B单质可以形成一种向平面无限伸展的正六边形层状结构,平均一个六元环需要几个B原子?解析:此题看上去没有明显的特征信息,难度的确很大。在实际练习中,做对的同学中最多的用15分钟,最少的只用2分钟(还有三分之一同学没做出来)。究竟是信息太少?还是我们分析方法不对?下面我们一起来研究一下。从题目所给信息分析:1.“任意两种元素之间都可以形成化合物”→最多只有一种金属;2.“可形成一种常见的四种元素均含有的离子化合物”→含氧酸的铵盐或者含氧酸的酸式盐→可能含有H和O两元素;3.“A、C两种元素形成的一种液态化合物”→常见液态物质为H2O、H2O2、PCl3、部分有机物;4.“常温下反应可得到一种可燃的气体”常见可燃气体为CO或含H物质,而CO不能在常温下制得,所以为含H物质→(结合反应物状态)H2、CH≡CH、H2S;5.“最外层电子数各不相同”→不同主族;6.“最外层电子数13,质子数之和35”→内层电子数为22,而前20号元素内层电子数为0、2、10、18个,只有以下组合:0,2,2,18;0,2,10,10,即1、2、2、4周期或1、2、3、3周期。我们发现,虽然做了如此详细的分析,但依然没有非常明确的结论。下面我们换一个角度来讨论。从需要回答的问题提供的信息分析:1.BC形成的化合物在大气中含量增高,引起人们关注,是CO2。2.B符合石墨的结构,进一步说明有C元素。3.结合以上两条,最外层电子数13,而C、O已经占了10个,所以说明另两种元素分别是ⅠA和ⅡA族。结合质子数之和35,讨论得出四种元素是:H、C、O、Ca。从做题技巧分析:1.为什么说前20号不说是短周期?唯一就是多K、Ca两种元素,极有可能含其中一种;2.“任意两种可以形成化合物”说明极有可能有H和O!如果没有这两种元素,所有的酸、碱、酸式盐、含氧酸盐、氧化物、氢化物都不能出现!还怎么反应?!(据我统计,四种及以上元素的推断,90%的题目中有H、O!),再结合题目知道有H就不能有K(最外层电子数相同),可能有Ca,另一种就是C。3.题目要求我们书写B在周期表中的位置,一般要求写位置的是第ⅣA或第ⅥA族的元素!为什么?先想想命题者想考什么?绝对不会是考你是否知道处于什么位置,而是考查是否会用罗马数字表示族序数,其中最难的就是ⅣA或ⅥA!通过以上分析我们发现:如果你有绝对水平,当然可以根据严格的逻辑推理来分析,这种作法的重点是放在知识的内在联系上;如果你感觉在高考前不能达到这一高度,就要把注意力适当分配一些转移到命题者的身上,分析他命题受到的限制、他想考什么、只能怎么考、命题中存在什么样的漏洞,这样我们就直接得出结论,这就是存在高考捷径的理由。本文阐述的并非都属于此范畴之列,还有许多是堂堂正正的解题秘诀。一.计算部分1.先定性后定量例2:R2O8n-离子(不含非极性键)在一定条件下可以把Mn2+离子氧化为MnO4-,若反应后R2O8n-离子变成RO42-离子。且反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为5:2,则n的值为()10\nA.1B.2C.3D.4本题可以先配平,再讨论;也可以根据得失电子守恒计算,但都比较麻烦。这里命题者留下了漏洞,那就是R2O8n-被还原成RO42-,化合价降低后还为+6价,那原来只能是+7价,n=2!例3:在一定体积的密闭容器中盛3LX(g)和2LY(g),在一定条件下发生反应:4X(g)+3Y(g)2Q(g)+nR(g),达到平衡后,容器内温度不变,混合气的压强比原来增加5%,X的浓度减少1/3,则该反应方程式中的n值为()A.3B.4C.5D.6常规方法是根据方程式的计量系数,从开始、转化、平衡时的物质的量列式计算。此题漏洞在于答案设置不科学。定性分析:X浓度减小,说明平衡向正反应方向移动,而压强增大,应有4+3<2+n。所以n>5,只能选D!2.整体放大例4:将标准状态下56mLCO2缓慢通入100mL澄清石灰水中,结果溶液先变浑浊后正好变澄清,则石灰水的浓度为A.0.03mol/LB.0.025mol/LC.0.015mol/LD.0.0125mol/L此题原理非常清楚,同学们做出来也没问题,但许多同学觉得小数计算特麻烦。其实我们观察一下选项就能发现:答案数据各不相同,所以我们在计算时完全可以不用小数,随意扩大倍数,根据最后结果的有效数字就能得出答案。例如得到1.25×10-n,无论n是多少,只能选D。3.巧用尾数计算例5:CO和CH4的燃烧热分别为283KJ/mol、890KJ/mol。由1molCO和3molCH4组成的混合气体完全燃烧,在25℃,101Kpa条件下,释放的热量为()A.2912KJB.2953KJC.3236KJD.2834KJ释放的热量为:283+890×3=2953。其实只要算一下尾数,为3。就选B!(92)在一定条件下,CO和CH4燃烧的热化学方程式分别为: 2CO(气)+O2(气)=2CO2(气)+566千焦 CH4(气)+2O2(气)=CO2(气)+2H2O(液)+890千焦由1摩CO和3摩CH4组成的混和气在上述条件下完全燃烧时,释放的热量为:(A)2912千焦 (B)2953千焦 (C)3236千焦 (D)3867千焦4.利用化学计算的整除性例6:锰的氧化物MnO2、Mn2O3、Mn3O4、Mn2O7在加热时均能和浓盐酸反应生成MnCl2和Cl2,现有11.45g锰的某种氧化物跟足量的盐酸反应,产生的氯气在标准状况下的体积为1.12L,则参加反应的氧化物是(Mn相对原子质量:55)()A.MnO2B.Mn2O3C.Mn3O4D.Mn2O7最笨是一种种去演算(万一要试,也要按C、D、B、A的顺序去试!为什么?能通过演算得结果的题目,命题者一般不把答案设置为A,因为他们觉得你用很笨的方法,如果一下子就找到答案了,对用真正原理做题的考生不公平,他们希望你多用些时间,所以他们一般把正确答案放后面!),一般方法是设为MnxOy,根据方程式计算,或讨论。其实,四种物质的分子量依次为:87、158、229、222。11.45能除尽的是229。所以选C!因为化学考试强调的是化学原理,一般不考查数学里面的运算能力,所以一般是整除,这是命题者的无奈!也就是我们的机会!!另外,常见的一些分子量能记住会有帮助。下面我们看一道05高考题:例7:已知Q与R的摩尔质量之比为9:22,在反应X+2Y=2Q+R中,当1.6gX与Y完全反应后,生成4.4gR,则参与反应的Y和生成物Q的质量比为()A23:9B32:9C46:9D16:9分析:9:22联想到我们熟悉的分子量,18:44,好象是H2O和CO2;X1.6g扩大10倍为16,可能是CH4,立即可以得出答案。5.赋值法例8:已知由NaHS、MgSO4、NaHSO3组成的混合物中,S的质量分数为a%,则混合物中氧元素的质量分数为A.a%B.2a%C.1—1.75a%D.(1—0.75a)%此题依据Na+加H+无论从电荷还是质量都相当于Mg2+,占24/32×a%,和S一起占1.75a%。所以选C。但是如此思维的难度非常之大,如果你临时想不出,可以用赋值法(既然考的是一般形式,那么任意值也应该是符合的!),依次设为1、1、1摩(设数据时一般不设极限值),总质量280g,S:96g,a=34.3。O:112g,占40%。显然只有C符合。10\n6.差量法例9:有KCl和KBr的混合物3.87g,溶于水配成溶液。加入足量的AgNO3溶液得沉淀6.63g,则混合物中K的质量分数约为A.30%B.40%C.50%D.60%如果根据方程式,列二元一次方程求解,会很复杂。我们分析一下:为什么会造成质量差?KCl和KBr变成AgCl和AgBr,其实Cl和Br未变,只是K+变为了Ag+!1molK+变为Ag+质量增加69g,现增加2.76g,所以有K+0.04mol,1.56g,40%。7.元素守恒例10:38.4毫克铜跟适量的浓硝酸反应,铜全部作用后共收集气体22.4毫升(标准状况),反应消耗的HNO3可能A.1.0×10-3摩尔 B.1.6×10-3摩尔C.2.2×10-3摩尔D.2.0×10-3摩尔题目告诉我们是适量的浓硝酸,随着反应的进行,可能变稀。可以写出Cu分别与浓稀硝酸反应的方程式,再列方程,会很复杂。分析一下消耗的硝酸:一部分与Cu2+结合,有38.4/64×2=1.2(依方法2,扩大倍数计算,下同);另一部分被还原,气体无论是NO2还是NO2与NO的混合物,每摩中总含1摩N原子,被还原的硝酸是22.4/22.4=1。所以共消耗硝酸2.2,选C。8.方程式加和例11:将3.3gCO、H2组成的混合气体(平均分子量为12)与0.1gO2与一起通过装有足量Na2O2的容器中,不断用电火花使之充分反应,反应结束后,排出气体。Na2O2增重的质量为()A.1.2gB.3.3gC.4.2gD.无法计算首先CO、H2和O2燃烧生成CO2和H2O(O2不够,谁先反应?),然后通过Na2O2时CO2、H2O反应又生成O2,O2再与原来未反应的CO、H2,如此循环。要计算清楚,还要借助等比数列的知识!如果我们仔细分析一下反应的本质,把CO和O2、CO2和Na2O2两个方程式加和在一起,发现相当于O2作催化剂,CO和Na2O2直接化合!同理,H2也一样。所以CO和H2完全被吸收,O2不变!选B。类似计算还有:溶液中析出含结晶水晶体的计算;氮的氧化物和氧气溶解于水的计算等等。9.巧识陷阱例12:把aL硫酸铵和硝酸铵混合溶液分为两等份,一份需用bmol烧碱刚好把氨全部赶出,另一份与恰好与cmolBaCl2反应。则原来NO3-的浓度为(mol/L)()A.(b-2c)/aB.(2b-c)/aC.(2b-2c)/aD.(2b-4c)/a这题原理非常清楚,极易错选A。其实,命题者设置了一个陷阱,那就是每次实验都只用了aL的一半,应选D。如何识破呢?在审题时除了解答此题必须的主体条件外,还要关注限制条件。类似的还有:称ag样品配成饱和溶液100mL,取25mL作实验等。10.极限法例13:含8.0gNaOH的溶液中通入一定量H2S后,将得到的溶液小心蒸干,称得无水物7.9g,则该无水物中一定含有的物质是A.Na2SB.NaHSC.Na2S和NaHSD.NaOH和NaHS依据Na+守恒,假定最后全部是NaOH为8.0g;全部是NaHS为11.2g;全部是Na2S为7.8g。今为7.9g,所以必有Na2S。11.图示法例14:将等体积的30%和10%的硫酸混合,混合后硫酸的质量分数为x%,则下列符合的是A.>20%B.=20%C.<20%D.无法确定如果严格按定义去分析,设未知数分析,会很复杂。我们知道等质量的30%和10%的硫酸混合其质量分数一定为20%。30%的密度大些,占的体积小些,图示如下:30%10%+=20%现在要求等体积,还要加30%的硫酸,相当于20%的硫酸与30%的硫酸混合,当然大于20%!12.得失电子守恒例15:0.3molCu和Zn的混合物与一定浓度的硝酸反应,收集到气体8.96L(标准状态),要使生成的气体能完全溶解于水,至少需要通入O2升。(标准状态)硝酸中的N元素先由+5价降低到+2和+4价,后又被O2氧化到+5价,最终相当于N元素没有参与得失电子。那么Cu和Zn失去的电子就是O2得到的电子,依据得失电子守恒可知需要O20.15mol,3.36L。10\n13.电荷守恒例16:Na2CO3、NaOH组成的混合物,由于露置空气中很久,有部分已变质,并有潮解现象。今称取5.0g该样品,加入1mol/L的HCl反应,当用去100mL时,恰好反应完毕,蒸干后得到固体质量为g。由于无法计算出原来混合物中各成分的质量,设未知数计算是不现实的。最后溶液中阴、阳离子分别为Cl-和Na+,依据电荷守恒可知,它们的物质的量应该相等,即最后有NaCl0.1mol,5.85g。14.平均值法例17:两种烃的混合物2.24L(标准状态,下同)完全燃烧,得到CO24.48L,H2O2.7g。下列说法正确的是A.一定有甲烷B.一定有乙炔C.可能有甲烷D.一定有乙烯先假定只有一种烃,算出平均组成为C2H3,平均3个H原子,所以必须有乙炔(只有它的H原子数少于3),而乙炔有两个C原子,所以另一种烃也必须是两个C原子,乙烯和乙烷都可能。计算的题型很多,比如从计算依据上分有物质的量的计算、依据方程式的计算、溶液的计算、氧化还原的计算等;从形式上分,有多步反应计算、过量计算、讨论计算、组成计算等。无论怎么样,一定要熟悉化学原理,灵活使用计算技巧,可起到事半功倍的效果。二.元素及其化合物部分1.元化知识结构元素及其化合物知识很杂,我们学习的时候就要注重将不同的知识按照一定的体系串联起来,再根据内在的本质原理去对比、分析和理解。现就元化知识的归类方法作简单介绍。非金属部分:一般学习各主族的代表物(C、N、S、Cl),再依据元素周期律进行推理,了解同主族其它元素的性质。学习某种元素时,一般按照它的单质、氢化物、氧化物、酸及其盐的顺序学习,具体学习某物质时,一般从物理性质、结构、化学性质、制备和用途等方面研究。物理性质包括:力学性质(密度、硬度等)、电学性质(固态、液态、水溶液的导电性)、光学性质(颜色、是否见光分解等)、热力学性质(状态、溶解性、挥发性、气味、溶沸点等)、磁学性质(是否有磁性)。化学性质分:热分解、该物质所属物质类别的通性、氧化还原反应、特性四方面去分析,明显可以看出,氧化还原是难点,所以说学习无机化学的关键在于对氧化还原的理解。结构一般分析晶体类型、化学键类型、化合价及电子式。制备分工业制备和实验室制备,后者又分常规制备和特殊制备。用途依据性质决定。金属部分:研究方法和非金属相似,一般研究单质、氧化物、碱和盐;金属的制备(即冶炼)只要求了解工业制备。研究单质的时候,由于其反应主要是氧化还原反应,所以研究方法是:研究该单质与非金属单质(或金属单质)、与酸(可能分强弱或者氧化性酸与非氧化性酸)、与碱反应、与氧化物反应(分不成盐氧化物、酸性氧化物、碱性氧化物、两性氧化物和H2O)、与盐反应、与类盐反应、与有机物反应以及特征反应。学习某一性质时,要结合周期表,上下左右元素的性质进行比较,尤其注意量变是否引起了质变。即关注一些规律和特例。氧化还原是元化知识的精髓,学好氧化还原要注意以下几点:首先,氧化还原是动态的,物质的氧化性和还原性随外界条件变化而稍有改变,要结合具体情况分析,不能一成不变的看问题。其次,要明确各常见氧化剂的还原产物和各还原剂的氧化产物,着要求在理解基础上记忆,比如ClO-作氧化剂为什么还原产物一般是Cl-而不是Cl2(氧化Cl-除外)?是因为一般能被ClO-氧化的还原剂也能被Cl2氧化,所以ClO-的还原产物一般不停留在Cl2阶段;再如,FeCl3溶液与少量的Zn反应,Fe3+的还原产物是Fe2+还是Fe?由于Fe3+能和Fe反应生成Fe2+,所以Fe3+的还原产物只能是Fe2+。再就是利用其它各个方面的知识反馈学习氧化还原。例如元素的存在形态及在自然界存在的化合价对我们理解氧化还原很有帮助,以N元素为例,在自然界主要以N2和硝酸盐形式存在,既然N2和硝酸盐能够伴随地球亿万年而存在,那么N元素其它形态的化合物就有向零价和+5价转化的趋势,所以NH3就应该有还原性。2.元化推断在高考中元化主要作理论、实验和计算试题的载体,单纯的元化题目主要是推断题。现只就元化推断讲一讲其中的要点。(1)以离子为核心的推断,即通过一系列变化推断哪些离子存在。答这类题目要注意以下几点。①当对某种离子作出肯定或否定的判断后,立即对所有未判定的离子作一次全面的判定,不是把所有信息分析完后一起判定,因为往往前面的判定要作后面判定的依据。例如第一步判断出含I-,则一定没有Fe3+,如果将来加KSCN显血红色,说明当初含Fe2+(后被氧化成Fe3+),如果当初不排除Fe3+,后来的结论是Fe3+、Fe2+至少含一种,就错了。②随时注意中途增加或生成的离子的干扰。离子推断题目的陷阱就在此处。例如:先加氯水,后面又检验出Cl-,是不能得出含Cl-的结论的;若后面检验出Fe3+,也只能说明当初Fe3+、Fe2+至少含一种,因为氯水能将Fe2+氧化成Fe3+。③一般还有不能确定的离子,要求你补充实验检验,则一般是SO42-或K+。10\n(2)一般框图推断。给出一些转化关系、反应条件、物质性质或者用途,通过分析、推理来确定未知物质。请参阅《高考研究》第一期有关内容,在此补充几点。①加强对物质颜色的记忆。比如黑色物质:C、Fe(还原铁粉)、Fe3O4、FeO、CuO、MnO2、FeS、CuS、Cu2S、PbS、Ag2S。②加强对反应条件的总结。例如高温下的反应有:铝热反应、C与SiO2、H2O、Fe2O3(不活泼金属氧化物)、CaCO3分解、合成氨、氨催化氧化、硫铁矿的燃烧、制电石等。③加强对特征变化的研究。比如和同一物质连续反应:Na→Na2O→Na2O2、C→CO→CO2、NH3→NO→NO2、S(H2S)→SO2→SO3、乙烯(乙醇)→乙醛→乙酸。再比如常温和水反应生成气体的固体:Na(活泼金属)、Na2O2、NaH、CaC2、Mg3N2、Al2S3等。④注意以气体为核心,常见的气体14种,相比固态物质范围要小很多。注意总结气体产生的条件,比如电解产生的气体是:H2、O2、Cl2。⑤关注一些别人不关心的细节。比如:电解生成三种物质的反应一般是电解CuSO4或NaCl;如果没焰色反应和特征颜色,阳离子一般是Mg2+、Al3+、Fe3+等。(3)理论信息推断。有些推断题目并没有给出显性的信息,而只是给出一些理论信息,难度非常之大。例18:A、B、C是在中学化学中常见的三种化合物,它们各由两种元素组成,甲、乙是两种单质。这些化合物和单质之间存在如下的关系:据此判断:(1)在A、B、C这三种化合物中,必定含有乙元素的是。(2)单质乙必定是_______(填“金属”或“非金属”),其理由是____________。(3)单质乙的分子式可能是_________,则化合物B的分子式是__________。答这种题的方法是:先判断出化合物组成元素,再找出方程式中的信息,最后综合分析,得出结论。一般涉及到这类推断的有以下五种理论信息:①归中类型,特征:AB+BC→B+AC,则B是S或者N2,氢化物和氧化物间的反应。②重组类型,特征:AB+C→AC+BC,则C为O2,AB为硫化物或氢化物。③化合类型,特征:AB+B→AB,则A或B有变价,常见的有Na2O+O2;CO+O2;CO2+C;NO+O2;SO2+O2;PCl3+Cl2;P2O3+O2;FeCl3+Fe;FeCl2+Cl2。④置换类型,特征:AB+C→AC+B;则有:若C、B均为金属,一般是铝热反应;若C为金属,B为非金属,B为C或H2(CO2+Mg;Fe+H2O);若B为金属,C为非金属,C为C或H2(C+Fe2O3;H2+CuO);若B、C均为非金属,则可能是C+SiO2;H2S+O2;Cl2→Br2→I2;C+H2O;F2+H2O;Cl2+NH3等。⑤特殊类型,特征:AB+BC→AB+C;则为:CO+H2O(Fe2O3、CuO等)例题中,A、B、C的组成元素分别为甲乙、乙丙、甲丙。A和B反应,即:甲乙+乙丙→乙+甲丙,由上面总结可知,乙为S或N2。甲和B反应,即:甲+乙丙→甲乙+甲丙,甲为O2,B为氢化物或硫化物,再综合就很容易得出答案。许多推断实质上是综合推断。三.基本概念和基本理论1.化学反应速率和化学平衡本章核心是速率的定义、影响因素和平衡的定义。根据速率的定义可以推断出速率与系数的关系、方程式的书写等;根据影响速率的因素,可以判断条件改变后,正逆反应速率的变化,进一步确定平衡移动的方向和移动造成的结果,平衡移动的本质是速率改变的结果。重点是:速率与系数的关系;影响速率的因素;化学平衡的特征和标志;平衡移动的结果分析;达到相同化学平衡的条件分析(即等效平衡);利用数学图象分析速率与平衡;速率与平衡的综合应用。现就其中易考点、难点及易错点分析如下:(1)关于转化率10\n如果反应物有多种,增加某一种影响平衡的物质的物质的量,该物质的转化率降低,其余反应物的转化率升高;如果增加的是不影响平衡的物质的物质的量(如固体),该物质转化率降低,其余反应物的转化率不变。如果反应物只一种,增加反应物的量,要根据等效平衡的条件判断,如果平衡正向移动,则转化率升高,逆向移动则降低。当开始投入的反应物的物质的量之比等于各反应物在方程式中的计量系数比时,达到平衡时,各反应物的转化率相等。(2)平衡移动与速率关系当正逆反应速率相等时,达到平衡状态,如果外界条件发生改变,造成正逆反应速率不再相等,则平衡发生移动,所以,从反应速率的角度理解平衡的移动才是最本质的原理,不要只从外界条件的改变去判断平衡的移动。例如:在恒温、恒容的合成氨的密闭容器中通入惰性气体,平衡是否移动?有同学直接从条件分析,认为压强增大,平衡向体积减小的方向移动,即正向移动;从反应速率角度分析,由于反应物浓度没变,所以反应速率不变,平衡不移动。明显后者是对的。(3)关于速率与平衡的图象这一章的图象很多种,但分析图象的方法是一定的,那就是分析起点、拐点、斜率、终点。关于速率与平衡的图象的一般分析原则是:从拐点出现的先后分析条件的强弱;从平衡点的高低分析平衡移动的方向;若有多条线,要平行于X或Y轴作辅助线分析;再就是把定性分析与图象分析结合起来。例如:例19:今向某密闭容器中投入NH3和O2各1mol,在一定条件下发生如下反应:4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g);△H<0。在不同温度下,此反应的某些性质与压强有如图所示的关系。试分析Y轴表示的含义可以是(答案唯一正确):1.01×105PaY1.01×106Pa温度T0A.H2O的物质的量B.NO的物质的量分数C.平均相对分子质量D.O2的转化率此图象包含着两方面的含义。一是相同压强下,温度越高,Y轴表示的值越大;二是相同温度下,压强越大,Y轴表示的值越大。逐一分析可知选C。但思维量很大,要分四种情况,每次还要从两个侧面分析。换个角度考虑:现在假定平衡正反应方向移动,则H2O的物质的量、NO的物质的量分数、O2的转化率都增大,而平均相对分子质量减小,这就意味着如果A对,B、D同时都对!现只一个选项符合,只能选C!(4)等效平衡等效平衡是理解难度最大基础理论之一,各校老师都做了精辟的阐述,在此,不从原理、方法角度重复。只是对等效平衡发生的客观条件进行一下分析,帮助同学们理解和判断。对于同一个可逆反应,只要温度相同、压强相同、开始时反应物的配料比例固定不变,就一定是等效平衡。在中学阶段一般不考虑不同温度下的可逆反应等效问题,所以只须分析后两者。对于恒压状态下的反应以及恒容条件下体积不变的反应,由于与压强无关,只要符合配料比例(或转化后相当)即等效;对于恒容下的体积改变的反应,只有开始配料的量全等(或转化后全等),才能等效。(5)极限思想的应用在本章有很多关于某个量的变化趋势的判断,但往往由于分子和分母同时都变大或变小,判断较困难。如果灵活应用极限思想来思考就容易得多。例如:例20:某温度下,向一恒容的密闭容器中加入amolN2和bmolH2,一定条件下达到平衡,此时NH3的体积分数为c%。若再向该容器中通入一定量H2,达到新平衡后,NH3的体积分数会A.一定增大B.一定减小C.不变D.可能增大也可能减小分析:加入H2,平衡向正反应方向移动,NH3的物质的量增大,但同时又增大了混合气体的物质的量,不好判断。采用极限法,假定通入无穷多的H2,由于N2的量有限,所以NH3的量不大于2amol,那么相对于H2而言,NH3非常少,则NH310\n的体积分数会减小。是否就选B?如果按这样分析,加完了H2,我们再加N2,NH3含量会继续下降!但如果加N2加到与H2的比例恢复a:b,按平衡分析,NH3的体积分数应该增大呀?!说明N2和H2合成氨时,应该有一个最佳比例,此时NH3的体积分数最大(其实这个比例就是符合方程式中的计量系数比),现在我们不知道a:b与最佳比例关系如何,所以无法确定,选D。若a:b>1:3,先增大后减小;若a:b<1:3,增大。2.物质结构物质结构包括:原子结构、核外电子排布、元素周期表、化学键、分子结构和晶体结构等部分。是必考的内容。(1)元素推断对于元素推断,一般结合电子排布、半径大小、周期表中位置、化学性质等方面综合推断。其特点和解题技巧如下:①推断的元素一般有H和O;②前20号元素一般暗含意思是有K或Ca;③要写某元素在周期表的位置时,一般是第ⅣA族或第ⅥA族(以上祥见例1);④同主族一般是O和S;⑤一种元素形成多种化合物,可能是N、S、Cl、C;⑥当推出是C、H、O形成的化合物时,判断物质是否存时在一定要关注有机物;⑦需要回答的问题,也往往可以对我们有所提示;⑧有半径之类的信息时,在草稿纸上画一个简易周期表,再分析;⑨当有电子层、电子数比例信息时,一般分析重点在电子层数上;⑩同主族元素原子序数同奇同偶,记住惰性元素的原子系数。(2)化学键与物质结构这部分有两大类题型,一是分子和晶体结构,二是用结构解释性质,无论哪一种,晶体类型是核心。①判断化学键类型的方法如果只给出化学式,而且都是非金属元素,则除了铵盐外是共价化合物;如果给出导电性,熔化导电是离子化合物;也可以通过其它形式推理,例如工业上不用电解融化的低熔点的AlCl3而是电解高熔点的Al2O3,唯一解释就是AlCl3是共价化合物,熔化不导电。②熔沸点的比较任何时候比较熔沸点高低首先都是判断晶体类型,再找出影响熔沸点对应的作用力,然后依据作用力大小变化规律来判断。例如比较HF和HCl的熔沸点高低时,先确定它们都是分子晶体,则比较的是分子间作用力的大小,其影响因素主要是:分子量和氢键(有机里面还有支链数、分子极性、饱和度等),这两者比较氢键作用力要大,所以HF的熔沸点高。比较熔沸点尤其要注意与比较稳定性的区别,对于分子晶体而言,熔沸点研究的是分子间的问题,稳定性研究的是分子内的问题。常见陷阱:先要求判断共价键的大小,再判断熔沸点的高低,可能共价键键能大的是分子晶体,而键能小的反而是原子晶体。③关于晶体的空间结构严格上讲,应该掌握几种常见晶体的空间结构,包括一个微粒周围最近且等距离的同种、异种微粒的数目及其组成的空间形状;共价键的数目的计算;组成最小的环需要的原子数目,平均一个环需要的原子数目;微粒间的距离、晶体的体积、晶体质量、微粒数目、晶体密度之间的关系;晶胞的认定和相关计算等。但从近几年高考来看,可能不会要求这样高,因为理科综合中有物理来考查学生的思维能力,化学的任务轻了许多,但是从2005年考纲上看还是有加强的意思(加了一条:对原子、分子的三维空间的理解),所以,可能会在基本结构上作一些考查,最大难度可能到晶胞的认识,即共用的思想。但这里有两个陷阱要注意:一是晶胞结构不同时,共用程度不同,例如顶点不是固定的占1/8;二是给出一个气态团蔟状分子或者纳米颗粒的结构,则不存在任何共用关系。3.电解质溶液电解质溶液的核心是水的电离,酸和碱抑制水的电离,盐水解促进水的电离。这一章表面上讨论酸碱的pH以及盐类水解,但本质是水的电离。(1)有关pH计算的核心当溶液显酸性时,先求出C(H+),再求其它;当溶液显碱性时,先求出C(OH-10\n),再求其它。这是因为,在酸性溶液中,C(OH-)非常小,这时不能忽略水的电离,而H+浓度较大,可以忽略水的电离,碱性溶液是同样的道理。例21:pH=8的NaOH和pH=10的NaOH溶液等体积混和后,溶液中的C(H+)为多大?分析:有的同学直接计算得到(10-8+10-10)/2≈10-8/2(mol/L)。这是依据H+算的,是错误的,原因是两溶液混和后,水的电离会发生变化。正确方法:C(OH-)=(10-6+10-4)/2≈10-4/2(mol/L),再依据水的离子积,求得C(H+)=2×10-10(mol/L)。(2)有关酸碱中和的问题一般需要考虑的是:酸碱的元数、强弱和物质的量(或浓度和体积)。常用到的一个简易判断方法是:pH之和为14(即酸的H+与碱的OH-浓度相等)的酸碱等体积混合,谁弱谁过量显谁性。例22:已知一种C(H+)=1×10-3mol/L的酸和一种C(OH-)=1×10-3mol/L的碱溶液等体积混和后溶液呈酸性.其原因可能是A.浓的强酸和稀的强碱溶液反应B.浓的弱酸和稀的强碱溶液反应C.等浓度的强酸和弱碱溶液反应D.生成了一种强酸弱碱盐分析:此题是1991年的高考题,十几年过去了,现在拿来做,依然有很多同学觉得很难,主要原因一是有的只看选项中所说是否酸性,没有看题目要求;二是有的同学觉得要把选项中的四种情况一一验证,思维量很大。我们根据上面的简易规则,符合pH之和14,又是等体积,现在显酸性,所以应该酸弱。所以很快选B。(3)离子浓度比较离子浓度比较由于综合性强,而且经过高考多年实践证明具有良好的信度和区分度,所以成了高考少数的保留题目之一,属于永恒的热点。在这里和前面一样,只谈一些思维方法。一般需要反应的先反应,然后暂时不考虑弱的电离和水解,那么大量存在的离子直接按数据比较,当相同时再考虑水解和电离;对于微观离子主要从它的来源和去向两个方面去分析。例23:在Na2S溶液中,C(HS-)和C(OH-)哪个大?HS-只有一个来源,即S2-水解,有一种消耗方式,HS-继续水解;OH-有两个来源,S2-水解(这一步得到的OH-和HS-一样多)和水的电离,不消耗。所以C(HS-)<C(OH-)。(4)解释问题的原理选择有很多问题,解释的时候可能有不同的原理供我们选择,一般在这个时候最好是用最直接的化学原理去解释,不要转很多的弯,不然就会陷入一个看似正确但又是错误的尴尬境地。例24:Na投入到0.5mol/L的稀硫酸中,写出方程式,并思考:被还原的是硫酸中的氢还是水中的氢?分析:有同学认为Na先与水反应,2Na+2H2O=2NaOH+H2↑,然后NaOH与硫酸反应,2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O,两式相加得到:2Na+H2SO4=Na2SO4+H2↑;结论是本质上是水中的氢被还原。另有同学认为就是Na直接和硫酸反应。我们分析一下,Na反应的本质是和H+反应,在硫酸溶液中,硫酸电离的H+是水电离的1014倍,当然是置换硫酸中的氢了,所以认为直接反应的同学对。请思考,Mg(OH)2能溶解于NH4Cl溶液,究竟是两种物质直接反应还是NH4Cl水解后再反应?4.电化学电化学的核心在于电极反应式的书写,其本质是氧化性和还原性的顺序,所以多从氧化还原、化合价等方面去分析会容易很多。电池的污染和回收是关于环境的大事,而且人人有关,所以电池是考试的重点。现就电极反应式的有关知识谈谈个人看法。(1)电极反应式的意义电极反应式常用离子来表示,但绝对不能等同于离子方程式。比如,惰性电极电解饱和食盐水,阴极的电极反应式:2H++2e-=H2↑。有同学喜欢写成2H2O+2e-=H2↑+2OH-,其理由似乎相当充分:这样写将来由两个电极反应式合成总方程式的时候不需要改写,也不会错,再说写离子方程式时H2O也不能改写为H+。说的好象很有道理,但是这样写是不符合客观事实的,因为H+和H2O的氧化电势不一样,放电的是H+。(2)电极反应式的书写书写电极反应式的时候,常觉得很难,其实是没有掌握方法的。一般有三个式子:阳极反应式、阴极反应式和总方程式,两电极反应式相加就可以得到总反应式,我们换个思路就是:只要我知道了其中两个就可以用加减的方式得出第三式。例25:写出石墨、Al与稀硝酸形成的原电池的正极反应式。分析:负极反应式:Al-3e-=Al3+,总反应式:Al+NO3-+4H+=Al3++NO↑+2H2O,用总方程式减去负极反应式得到:NO3-+4H++3e-=NO↑+2H2O,这就是正极反应式。10\n(3)几个易错的地方①原电池的负极金属性不一定比正极强,例如Mg、Al和NaOH溶液形成的原电池中,Al是负极。负极只能说明在该电解质溶液中的活动性更强。②先放电的阳离子对应的金属不一定金属性强。例如Fe3+比Cu2+先放电,但Fe没Cu活泼。如果某种金属先析出,则可以说明。③电解时,当有1molH2产生时,消耗的水的物质的量,可以是1mol(),也可以是2mol(另一极不是OH-是放电)。④电解后溶液的pH变化情况。关键看H+和OH-是否放电,例如只H+放电,OH-不放电,多出OH-,碱性增强。当都放电时,相当于浓缩,如果原来是饱和的,则pH不变;如果原来不饱和,则pH越来越远离7。;⑤电解时电极区的pH变化。如果H+放电,多出OH-,碱性增强;如果OH-放电,多出H+,酸性增强。绝对不能理解为H+或OH-向哪一极移动则哪一极酸性或碱性增强。5.基本概念基本概念部分内容比较多,在高考中始终占有非常重要的地位。不仅是会单考概念,更重要的是化学的内容要通过一些基本的化学用语来表达。(1)离子方程式离子方程式正误判断的方法很多,但常规出现的错误主要有以下三种:电荷不守恒、改写错误和不符合实验事实(产物错误和不符合比例)。其中最难的是酸式盐和碱反应的量的把握,一般遵循“少定多变”的原则,由于酸式盐中的氢和酸根分别和碱的OH-与阳离子结合,而酸式盐的阳离子又必须要结合阴离子,所以不可能两反应都满足,这时处理方法是“少定多变”,即少量的那种物质要反应的两种离子的比例保持不变,然后正好反应。例26:少量的NaHCO3溶液滴入澄清饱和石灰水中,写出离子方程式。分析:从本质上看要发生两个反应。H++OH-=H2O;Ca2++CO32—=CaCO3。“少定”指HCO3-中H+和CO32—按1:1比例反应完。即:HCO3-+Ca2++OH-=H2O+CaCO3↓(2)加强一些相似知识块的辨析有些概念在表面或者含义上有相似性,要加以辨析。例如“同位素、同素异形体、同系物、同分异构体”;再比如“氧化;水化;酸化;酯化;皂化;氢化;催化;裂化;硫化;老化;钝化;净化;软化;硬化;硝化;磺化”。四.实验部分实验问题其本质就是“干扰”与“反干扰”。比如制备物质的时候要考虑:体系内的空气是否会干扰?外界的气体是否会干扰?杂质是否会干扰?反应条件是否会产生干扰?再比如检验某种离子或者物质,要考虑是否还有物质会出现相同现象产生干扰?如何排除?再比如测某气体的体积,要考虑压强是否一致?温度是否一样?需要测定气体是否完全排除?是否混有其它气体?读数是否准确?等等。只有明白了我们需要排除的干扰之后,才能制定相应的排除干扰的实验手段。1.研究性实验现在研究性学习全面展开,高考题目愈发开放,许多题目由从前的给出正确结果转变为给出正确的实验方案,并不需要回答正确的结论。这种题目一般会给出一些复合条件造成的结果,让我们设计实验去验证。一般方法是设计一个满足单一条件的实验,然后依据实验现象去判断。例27.过量SO2通入红色的NaOH的酚酞溶液中,结果红色褪去。试设计一个实验,证明褪色的原因是因为SO2溶解于水后显酸性造成的还是因为SO2将酚酞漂白了?分析:将混合溶液加热,如果恢复红色,说明是因为漂白作用;或者再加NaOH使溶液呈碱性,不恢复红色说明是漂白作用,否则说明是水溶液显酸性的原因。2.实验中的辨证思想有一些实验很容易忘记,比如NO2和N2O410\n的平衡球实验,一部分放入冷水中,另一部分放入热水中,哪边颜色深呢?如果你忘记了该反应的热效应,就很难判断了。我们来分析一下:如果不发生平衡移动,根据热力学知识,气体温度升高,体积膨胀,那么原来放入冷水的一端应该颜色加深。现在,平衡会移动,移动的结果是什么呢?如果还是冷水一端颜色加深能说明平衡移动了吗?当然不能!所以,只有出现与用纯物理知识推断的相反的现象时,实验才有意义。所以,该实验的结果一定是:冷水那一部分颜色变浅,说明NO2在向NO4方向转化。这样的实验很多,再如:做“套管实验”,小试管外套大试管,加热使物质分解,将来的结论一定是:小试管中物质先分解,因为它受热少!思考:要比较红、白磷谁更易燃烧,在一块铁片上相距放上红磷和白磷,酒精灯应该再谁下面加热?五.有机部分有机部分重要知识祥见《高考研究》第一期。在这里只就时下流行的利用数据结合性质的推断作一些指导。数据在有机推断中有以下应用:1.确定官能团的个数。利用两种物质间的式量差,可以确定官能团的个数。例28:有机物A,分子量为90,可使石蕊试液变红色,在浓硫酸作用下和足量冰醋酸反应(假定反应完全)得到有机物B,B分子量为174。A的结构简式为分析:A变B,本质是醇羟基与乙酸的酯化,一个羟基酯化分子量增重42,现增重84,说明A中含两个羟基,又含羧基,但分子量90,所以只能有一个羧基。即A的结构简式为:CH2OHCHOHCOOH。2.可以利用数据确定最少原子的个数,进一步确定分子式。有的题目给出数量限制,再给出性质信息,先定量算出最多有几个该原子(如O或N),再定性确定最少有几个该原子,最后综合判断。这样的题目看似逻辑严密,其实根本不用定性分析,就知道该原子个数就是算出来的最大值!为什么?举个例说明:如果算出来最多4个,定性分析最少有3个,该物质就无法确定!就没办法设问了,这就是命题人的无奈!例29:A、B都是芳香族化合物,1摩尔A水解得到1摩尔B和1摩尔醋酸。A、B的分子量都不超过200,完全燃烧都只生成CO2和H2O,且B分子中碳和氢元素总的质量百分含量为65.2%(即质量分数为0.652)。A的溶液具有酸性,不能使FeCl3溶液显色。(1)A、B的分子量之差为(2)1个B分子中应该有个氧原子(3)A的分子式是(4)B可能的三种结构简式是分析:A、B分子量都不超过200,且A+H2O→B+CH3COOH,所以B分子量不超过200+18-60=158,B分子中碳和氢元素总的质量百分含量为65.2%,说明O占34.8%,则O的最多个数为:158×34.8%÷16=3.4,即最多3个。A的溶液具有酸性,不能使FeCl3溶液显色,说明A有羧基,又知有羟基,所以B至少有3个O原子。B的分子量为:48÷34.8%=138。可能有的结构是:邻、间、对羟基苯甲酸。六.考试技巧1.适当了解当今科技前沿发展,可能对我们提供答题帮助。比如航天航空中,在相同条件下会选择密度小的物质(如金属中的Li);为减少白色污染,可用酯类或蛋白质类可降解的原料来制作包装材料;再如酯与药物有以下众多联系:可以在人体内缓慢水解释放出含羧基、含羟基的一般易溶的物质,那么就可以将味苦的小孩用药制成酯类,由于不溶解所以小孩感觉不到苦味;可以制备缓释胶囊,使病人一次吃药,长久有效;可以用高分子的酯类制成手术线,就可以不再手术后拆线。有时候,试题在介绍知识背景时,只要我们知识面宽一些,就能读懂很多信息。2.注重答案的现实意义,可以帮助我们发现错误,及时纠正。例如:给心脏起博器的有关信息,根据可提供的电子的量,求它的使用寿命。10到30年左右属于正常范围,小于5年绝对错误,有的同学甚至算出是3个月,可以想象,使用的病人一生也就只能在医院度过了。再比如说测定我国某城市的空气中的SO2含量,然后依据国家标准分级。结果只能是一级或二级,绝对不会是三级!高考命题专家绝对不会给数百万学子传达一个信息:我国人民生活在极度污染的空气中!再说也不符合客观事实呀。10