2012屆高考化學(xué)創(chuàng)新題型技巧專題教案

編輯: 逍遙路 關(guān)鍵詞: 高三 來(lái)源: 高中學(xué)習(xí)網(wǎng)
專題十六STSE 創(chuàng)新題型技巧專題

近年來(lái)高考在強(qiáng)調(diào)夯實(shí)基礎(chǔ)、抓主干和核心知識(shí)的基礎(chǔ)上,試題的命制越來(lái)越凸現(xiàn)知識(shí)與能力并重,并以基礎(chǔ)知識(shí)為載體來(lái)強(qiáng)化對(duì)能力的考查,因而創(chuàng)新型、開放型試題逐漸成為最受青睞的題型。創(chuàng)新型試題是指不能單純地通過(guò)簡(jiǎn)單仿效或機(jī)械套用或機(jī)械記憶去解答的問(wèn)題,其考查的知識(shí)點(diǎn)仍是中學(xué)化學(xué)的主干知識(shí),但問(wèn)題解答的方法卻靈活多樣,富有技巧性,提高了對(duì)學(xué)生綜合應(yīng)用能力的要求,現(xiàn)對(duì)近年來(lái)高考化學(xué)創(chuàng)新型試題常見題型進(jìn)行歸類分析,以尋找命題規(guī)律,探究解題技巧。
【考點(diǎn)分析】STSE創(chuàng)新題型應(yīng)對(duì)策略
STSE是由英語(yǔ)單詞Science(科學(xué))、Technology(技術(shù))、Society(社會(huì))、Environment(環(huán)境)的首字母縮寫而成。
一、STSE創(chuàng)新題的特點(diǎn)
這類題通常是高起點(diǎn)、低落點(diǎn),與生活、科技和環(huán)境相關(guān)。一般選擇最新科技成果(最近諾貝爾獎(jiǎng)成果、科技新發(fā)現(xiàn)、上一年度國(guó)內(nèi)或國(guó)外十大科技進(jìn)展等)、與社會(huì)、生活聯(lián)系緊密的材料(藥物、食品、新型材料等)作為載體命題,問(wèn)題設(shè)計(jì)嚴(yán)格依據(jù)《高考大綱》,知識(shí)源于教材,最終都是用化學(xué)知識(shí)解決問(wèn)題。這也是考查學(xué)生的知識(shí)運(yùn)用能力和理解能力。
二、STSE創(chuàng)新題的類型
以或簡(jiǎn)答題等題型出現(xiàn)。在中,通過(guò)新材料、新信息介紹,以某點(diǎn)為信息源輻射相關(guān)聯(lián)知識(shí)與方法,以判斷正誤、推理為主,考查識(shí)記知識(shí),屬于較易題。簡(jiǎn)答題要求根據(jù)中學(xué)化學(xué)知識(shí)和原理分析、解釋相關(guān)現(xiàn)象,對(duì)邏輯思維、文字表達(dá)能力要求較高,屬于中等難度題。
三、STSE創(chuàng)新題的解題方法與思路
第一步??讀題。對(duì)于陌生度較高的STSE試題要做到逐字逐句,挖掘關(guān)鍵字,排除干擾信息,找出有效信息。對(duì)于新信息中的有機(jī)化學(xué)方程式,要從斷鍵、成鍵角度分析,找出規(guī)律;對(duì)于新物質(zhì)或常見物質(zhì)的新性質(zhì),要找出其不同點(diǎn)。正所謂“書讀百遍,其義自見”。
第二步??聯(lián)題。在讀題的基礎(chǔ)上,結(jié)合題目中的問(wèn)題或選項(xiàng)分析本題考查的知識(shí)板塊,聯(lián)系中學(xué)化學(xué)知識(shí)體系,尋找要提取的信息。
第三步??析題。找到需要的信息后,需進(jìn)行分析。分析時(shí)要從大腦信息庫(kù)中迅速提取所需要的知識(shí),并使思維從新情境回歸到課本、回歸到平時(shí)的學(xué)習(xí)中來(lái)。
第四步??解題。解題時(shí)要注意根據(jù)題目的要求回答相應(yīng)問(wèn)題。如果是簡(jiǎn)答題一定要言簡(jiǎn)意賅,即一定要做到聯(lián)系化學(xué)原理,切入點(diǎn)正確,分析、說(shuō)理層次清晰,要點(diǎn)全面。
【難點(diǎn)解析】
一、改編、重組、整合教材內(nèi)容,拓寬思維的廣度、深度
這類試題往往以教材實(shí)驗(yàn)、重要文字描述及課后習(xí)題為素材,對(duì)其進(jìn)行改編、重組、整合或延伸,所以陌生度不大,故學(xué)生在解答時(shí)感到簡(jiǎn)單,但因問(wèn)題設(shè)計(jì)的角度、深度或說(shuō)法發(fā)生變化,又易導(dǎo)致答題錯(cuò)誤。
【例1】某課外研究小組,用含有較多雜質(zhì)的銅粉,通過(guò)不同的化學(xué)反應(yīng)制取膽礬。其設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)過(guò)程為:

(1)雜銅中含有大量的有機(jī)物,可采用灼燒的方法除去有機(jī)物,灼燒時(shí)將瓷坩堝置于 上(用以下所給儀器的編號(hào)填入,下同),取用坩堝應(yīng)使用 ,灼燒后的坩堝應(yīng)放在 上,不能直接放在桌面上。
實(shí)驗(yàn)所用儀器:a.蒸發(fā)皿 b.石棉網(wǎng) c.泥三角 d.表面皿
e.坩堝鉗 f.試管夾
(2)雜銅經(jīng)灼燒后得到的產(chǎn)物是氧化銅及少量銅的混合物,用以制取膽礬。灼燒后含有少量銅的可能原因是 。
a.灼燒過(guò)程中部分氧化銅被還原
b.灼燒不充分銅未被完全氧化
c.氧化銅在加熱過(guò)程中分解生成銅
d.該條件下銅無(wú)法被氧氣氧化
(3)通過(guò)途徑Ⅱ?qū)崿F(xiàn)用粗制氧化銅制取膽礬,必須進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)操作步驟:酸溶、加熱通氧氣、過(guò)濾、 、冷卻結(jié)晶、 、自然干燥。
(4)由粗制氧化銅通過(guò)兩種途徑制取膽礬,與途徑Ⅰ相比,途徑Ⅱ有明顯的兩個(gè)優(yōu)點(diǎn)是: 、 。
(5)在測(cè)定所得膽礬(CuSO4?xH2O)中結(jié)晶水x值的實(shí)驗(yàn)過(guò)程中:稱量操作至少進(jìn)行 次。
(6)若測(cè)定結(jié)果x值偏高,可能的原因是 。
a.加熱溫度過(guò)高b.膽礬晶體的顆粒較大
c.加熱后放在空氣中冷卻d.膽礬晶體部分風(fēng)化
【解析】(1)因坩堝加熱后溫度較高,應(yīng)放在泥三角上進(jìn)行加熱,且取用坩堝時(shí)要用坩堝鉗,并且為防止坩堝炸裂和燒環(huán)桌面,燒后的坩堝要在石棉網(wǎng)上冷卻,不能直接放在桌面上。
(2)灼燒后含有少量銅其原因可能是灼燒不充分,銅未被完全氧化,也可能是灼燒過(guò)程中部分氧化銅被還原。
(3)利用途徑Ⅱ制取膽礬時(shí),必須先加酸將氧化銅溶解,加熱通氧氣將Cu氧化,過(guò)濾除去粗制氧化銅中的不溶物雜質(zhì)后,然后再蒸發(fā)溶劑,冷卻結(jié)晶,再過(guò)濾得晶體,最后將其干燥,由此可寫出答案。
(4)根據(jù)途徑Ⅰ的反應(yīng)方程式Cu+2H2SO4(濃) CuSO4+SO2↑+2H2O和途徑Ⅱ的反應(yīng)方程式2Cu+O2+2H2OS4(。 2CuSO4+2H2O,可以看出途徑Ⅱ的優(yōu)點(diǎn)是:①產(chǎn)生等量的膽礬比途徑Ⅰ耗硫酸少;②途徑Ⅱ不產(chǎn)生污染大氣的氣體(SO2)。
(5)稱量操作至少進(jìn)行4次,分別是:①稱量坩鍋;②稱量加入晶體后的坩堝;③稱量加熱冷卻后的坩堝;④稱量再加熱、再冷卻后的坩堝至兩次稱量的值相差不超過(guò)0.1g。
(6)若測(cè)定結(jié)果x值偏高,可能是加熱溫度過(guò)高使CuSO4晶體中的CuSO4分解了,其他三項(xiàng)均使x值偏低。
【答案】(1)c e b (2)a b (3)蒸發(fā) 過(guò)濾
(4)產(chǎn)生等量膽礬途徑Ⅱ消耗硫酸少 途徑Ⅱ不會(huì)產(chǎn)生污染大氣的氣體 (5)4 (6)a
【點(diǎn)評(píng)】本題以高一化學(xué)教材第六章氧族元素、環(huán)境保護(hù)復(fù)習(xí)題(2):用銅和濃硫酸為原料制取硫酸銅時(shí),可用下列兩種方法:
(1)Cu CuSO4,(2)Cu CuO CuSO4,這兩種方法中,哪種較好?為什么?和高三選修教材上的實(shí)驗(yàn)??硫酸銅晶體中結(jié)晶水含量的測(cè)定為題材進(jìn)行改編、重組,和整合命制的,陌生度小,這類試題的出現(xiàn),有利于引導(dǎo)對(duì)教材知識(shí)的進(jìn)一步整合,融合和思考,拓寬了命題的角度,提升了思維的空間。
【變式訓(xùn)練】實(shí)驗(yàn)室常利用甲醛法測(cè)定(NH4)2SO4樣品中氮的質(zhì)量分?jǐn)?shù),其反應(yīng)原理為:4NH +6HCHO=3H++6H2O+(CH2)6N4H+[滴定時(shí),1 mol (CH2)6N4H+與1 mol H+相當(dāng)],然后用NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定反應(yīng)生成的酸。某興趣小組用甲醛法進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn):
步驟Ⅰ 稱取樣品1.500g。
步驟Ⅱ 將樣品溶解后,完全轉(zhuǎn)移到250 mL容量瓶中,定容,充分搖勻。
步驟Ⅲ 移取25.00 mL樣品溶液于250 mL錐形瓶中,加入10 mL20%的中性甲醛溶液,搖勻、靜置5 min后,加入1~2滴酚酞度液,用NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn)。按上述操作方法再重復(fù)2次。
(1)根據(jù)步驟Ⅲ:
①堿式滴定管用蒸餾水洗滌后,直接加入NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行滴定,則測(cè)得樣品中氮的質(zhì)量分?jǐn)?shù) (填“偏高”、“偏低”或“無(wú)影響”)。
②錐形瓶用蒸餾水洗滌后,水未倒盡,則滴定時(shí)用去NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積 (填“偏大”、“偏小”或“無(wú)影響”)。
③滴定時(shí)邊滴邊搖動(dòng)錐形瓶,眼睛應(yīng)觀察 。
A、滴定管內(nèi)液面的變化 B、錐形瓶?jī)?nèi)溶液顏色的變化
④滴定達(dá)到終點(diǎn)時(shí),溶液由 色變成 色。
(2)滴定結(jié)果如下表所示:
實(shí)驗(yàn)
編號(hào)待測(cè)溶液的體積
/mL標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積/mL
滴定前刻度滴定后刻度
125.001.0221.03
225.002.0021.99
325.000.2020.20
若NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度為0.101 0 mol?L-1,則該樣品中氮的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 。
【答案】(1)①偏高 ②無(wú)影響 ③B ④無(wú) 粉紅(或淺紅)(2)18.85%
二、以圖表或某一物質(zhì)為載體,強(qiáng)化學(xué)科間知識(shí)的綜合
以圖表或某一物質(zhì)為載體,將基本概念,基本理論,元素化合物,計(jì)算和實(shí)驗(yàn),無(wú)機(jī)和有機(jī)等知識(shí)進(jìn)行融合創(chuàng)新,具有較高的區(qū)分度,有利于高校選拔人才,是近年來(lái)高考化學(xué)命題的一大亮點(diǎn)。
【例2】紅磷P(s)和Cl2(g)發(fā)生反應(yīng)生成PCl3(g)和PCl5(g)。反應(yīng)過(guò)程和能量關(guān)系如圖所示(圖中的△H表示生成1 mol產(chǎn)生的數(shù)據(jù))。

根據(jù)上圖回答下列問(wèn)題:
(1)P和Cl2反應(yīng)生成PCl3的熱化學(xué)方程式是 。
(2)PCl3分解成PCl3和Cl2的熱化學(xué)方程式是 ,上述分解反應(yīng)是一個(gè)可逆反應(yīng),溫度為T1時(shí),在密閉容器中加入0.80 mol PCl5,反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)PCl5還剩0.60 mol,其分解率 等于 ;若反應(yīng)溫度由T1升高到T2,平衡時(shí)PCl5的分解率為 , (填“大于”、“小于”或“等于”)。
(3)工業(yè)上制備PCl5通常分兩步進(jìn)行,先將P和Cl2反應(yīng)生成中間產(chǎn)物PCl3,然后降溫,再和Cl2反應(yīng)生成PCl5。原因是 。
(4)P和Cl2分兩步反應(yīng)生成1 mol PCl5 的△H4 △H3(填“大于”、“小于”或“等于”)。
(5)PCl5與足量水充分反應(yīng),最終生成兩種酸,其化學(xué)方程式是 。
【解析】(1)由圖可以看出,1 mol P與Cl2中完全燃燒放出的熱量為306 kJ?mol-1,所以P與Cl2反應(yīng)生成PCl3的熱化學(xué)方程式為P(s)+ Cl2(g)=PCl3(g);△H=-306 kJ?mol-1。
(2)中間產(chǎn)生PCl3和未完全反應(yīng)的Cl2的總能量高于最終產(chǎn)物PCl5的能量,其△H=-93 kJ?mol-1,所以PCl5(g)=PCl3(g)+Cl2(g);△H=93 kJ?mol-1;分解率 = ×100%=25%,由熱化學(xué)方程式可知,此反應(yīng)的正反應(yīng)為吸熱反應(yīng),所以升高溫度,平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),PCl5的分解率增大, > 。
(3)由圖可知,P與Cl2反應(yīng)生成PCl3,PCl3和Cl2進(jìn)一步反應(yīng)生成PCl5,都是放熱反應(yīng),分兩步進(jìn)行且第二步降低溫度,有利于PCl5的生成,防止PCl5的分解。
(4)由蓋期定律可知,一步生成PCl5和兩步生成PCl5的總熱效應(yīng)相等,即△H4=△H3=△H1+△H2=-306 kJ/mol-93 kJ/mol=-399 kJ?mol-1。
(5)PCl5與水反應(yīng)生成H3PO4和HCl,化學(xué)方程式為:PCl5+4H2O=H3PO4+5HCl。
【答案】(1)P(s)+ Cl2(g)=PCl3(g);△H=-306 kJ?mol-1。
(2)PCl5(g)=PCl3(g)+Cl2(g);△H=93 kJ?mol-1 25% 大于
(3)兩步反應(yīng)均為放熱反應(yīng),降低溫度有利于提高產(chǎn)率,防止產(chǎn)物分解。
(4)-399 kJ?mol-1 等于
(5)PCl5+4H2O=H3PO4+5HCl
【例3】二甲醚(CH3OCH3)被稱為21世紀(jì)的新型燃料,它清潔、高效,具有優(yōu)良的環(huán)保性能。四川是利用天然氣生產(chǎn)二甲醚的重要基地之一。
請(qǐng)?zhí)顚懴铝锌瞻祝?br /> (1)與二甲醚相對(duì)分子質(zhì)量相等且元素種類相同的有機(jī)物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是: 。
(2)二甲醚可由合成氣(CO+H2)在一定件下制得。用合成氣制二甲醚時(shí),還產(chǎn)生了一種可參與大氣循環(huán)的無(wú)機(jī)化合物,該反應(yīng)的化學(xué)方程式可能是: 。
(3)以二甲醚、空氣、氫氧化鉀溶液為原料,石墨為電極可構(gòu)成燃料電池。該電池中負(fù)極上的電極反應(yīng)式是: 。

(4)制備二甲醚的合成氣可由甲烷與水蒸氣或二氧化碳經(jīng)高溫催化反應(yīng)制得。合成氣除制二甲醚外,還可用于冶煉金屬,用它冶煉鐵的生產(chǎn)過(guò)程可示意如下:

①在催化反應(yīng)室中進(jìn)行的反應(yīng)均為可逆反應(yīng),增大體系的壓強(qiáng)對(duì)甲烷轉(zhuǎn)化率的影響是 (填“增大”“減小”或“不變”)。
②在上述煉鐵過(guò)程的某時(shí)間段內(nèi),若有x m3(標(biāo)準(zhǔn)狀況)的甲烷進(jìn)入燃燒室中充分燃燒,還原反應(yīng)室有5y kg(即 ×103 mol)鐵生成,假設(shè)燃燒室與還原反應(yīng)室產(chǎn)生的高溫尾氣全部進(jìn)入催化反應(yīng)室,則這些高溫尾毛在理論上可產(chǎn)生合成氣 m3(標(biāo)準(zhǔn)狀況)。
【解析】(1)由于醇與等碳原子數(shù)的醚為同分異構(gòu)體,顯然相對(duì)分子質(zhì)量相等,C2H5OH符合條件,由于1 mol O的質(zhì)量等于1 mol CH4的質(zhì)量。1 mol碳的質(zhì)量等于12 mol H的質(zhì)量,在C2H6O的基礎(chǔ)上去掉1個(gè)CH4而同時(shí)增加一個(gè)氧即CH2O2應(yīng)符合條件,經(jīng)驗(yàn)證,沒(méi)有其他的分子符合題意。
(2)根據(jù)質(zhì)量守恒定律及規(guī)律可得如下符合條件的化學(xué)方程式:3CO+3H2=CH3OCH3+CO2或2CO+4H2=CH3OCH3+H2O。
(3)由原電池原理可知負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)失電子,由于CH3OCH3被氧化的產(chǎn)物在堿性溶液中不能存在,故負(fù)極反應(yīng)物應(yīng)為 和H2O,即CH3OCH3+16OH-?12e-=2 +11H2O。
(4)由CH4+H2O(g) CO+3H2①和反應(yīng)CH4+CO2 2CO+2H2② 知,增大壓強(qiáng)可使上述平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),減少CH4的轉(zhuǎn)化率。由反應(yīng)CH4+2O2 CO2+2H2O知x m3的CH4可產(chǎn)生3x m3的CO2與H2O的混合氣體;又由Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2,F(xiàn)e2O3+3H2 2Fe+3H2O知,生成 ×103 mol的Fe產(chǎn)生3y 103的高溫尾氣,故由反應(yīng)①②知最后可得合成所12(x+y) m3。
【答案】(1)CH3CH2OH、HCOOH
(2)3CO+H2=CH3OCH3+CO2或2CO+4H2=CH3OCH3+H2O
(3)CH3OCH3+16OH??12e-=2 +11H2O
(4)①減少 ②12(x+y)
【點(diǎn)評(píng)】例2以圖表為載體,將反應(yīng)熱的本質(zhì),熱化學(xué)方程式的書寫,反應(yīng)熱的計(jì)算,化學(xué)平衡等知識(shí)進(jìn)行融合創(chuàng)新。例3以二甲醚為載體,考查了有機(jī)和無(wú)機(jī)、同分異構(gòu)體、原電池及化學(xué)平衡等知識(shí)內(nèi)容,這類試題的出現(xiàn)使人感到耳目一新,充分出現(xiàn)了“深化基礎(chǔ)、知識(shí)與能力并重、穩(wěn)中求變”的命題特點(diǎn)。
【變式訓(xùn)練】銅在自然界存在于多種礦石中,如:
礦石名稱黃銅礦斑銅礦輝銅礦孔雀石
主要成分CuFeS2Cu5FeS4Cu2SCuCO3?Cu(OH)2
請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)上表所列銅化合物中,銅的質(zhì)量百分含量最高的是 。
(2)工業(yè)上以黃銅礦為原料,采用火法熔煉工藝生產(chǎn)銅。該工藝的中間過(guò)程會(huì)發(fā)生反應(yīng):2CU2O+Cu2S 6Cu+SO2↑,反應(yīng)的氧化劑是 。
(3)SO2尾氣直接排放到大氣中造成環(huán)境污染的后果是 ;處理該尾氣可得到有價(jià)值的化學(xué)品,寫出其中1種酸和1種鹽的名稱 。
(4)黃銅礦熔煉后得到的粗銅含少量Fe、Ag、Au等金屬雜質(zhì),需進(jìn)一步采用電解法清制。請(qǐng)簡(jiǎn)述粗銅電解得到精銅的原理: 。
(5)下表中,對(duì)陳述Ⅰ、Ⅱ的正確性及其有無(wú)因果關(guān)系的判斷都正確的是 (填字母)。
選項(xiàng)陳述Ⅰ陳述Ⅱ判斷
A銅綠的主要成分是堿式碳酸銅可用稀鹽酸除銅器表面的銅綠Ⅰ對(duì);Ⅱ?qū)Γ挥?br />B銅表面易形成
致密的氧化膜銅容器可以
盛放濃硫酸Ⅰ對(duì);Ⅱ?qū);?br />C鐵比銅活潑鉚在銅板上的鐵釘在潮濕空氣中不易生銹Ⅰ對(duì);Ⅱ?qū)Γ挥?br />D藍(lán)色硫酸銅晶體受熱轉(zhuǎn)化為白色硫酸銅粉末是物理變化硫酸銅溶液可用作游泳池的消毒劑Ⅰ錯(cuò);Ⅱ?qū);無(wú)
【答案】(1)Cu2S (2)Cu2O和Cu2S
(3)形成酸雨,會(huì)對(duì)植物和建筑物等造成嚴(yán)重危害 硫酸、硫酸銨
(4)電解池中,粗銅作陽(yáng)極,精銅作陰極,為硫酸銅溶液。陽(yáng)極上發(fā)生氧化反應(yīng),粗銅中的銅以及比銅活潑的金屬失去電子進(jìn)入溶液,不如銅活潑的金屬沉入電解槽形成“陽(yáng)極泥”;陰極上發(fā)生還原反應(yīng),溶液中的銅離子得到電子變成銅單質(zhì)沉積在純銅上,從而達(dá)到精制Cu的目的
(5)AD
三、聯(lián)系科學(xué)實(shí)踐,體現(xiàn)創(chuàng)新理念
試題注重STSE(科學(xué)、技術(shù)、社會(huì)、環(huán)境)教育,注重理論聯(lián)系實(shí)際,并能應(yīng)用所學(xué)知識(shí)解決生產(chǎn)、生活和社會(huì)熱點(diǎn)中的實(shí)際問(wèn)題,命題具有創(chuàng)新理念,已成為高考的另一大亮點(diǎn)。
【例4】纖維素是自然界最為豐富的可再生的天然高分子資源。
(1)纖維素可制備用于紡織、造紙等的黏膠纖維[成分是(C6H10O5)n],生產(chǎn)過(guò)程涉及多個(gè)化學(xué)反應(yīng)。工藝簡(jiǎn)圖如下:

近來(lái),化學(xué)家開發(fā)了一種使用NMMO加工纖維素的新方法,產(chǎn)品“Lyocell纖維”成分也是(C6H10O5)n。工藝流程示意圖如下:

①“Lyocell纖維”工藝流程中,可充分循環(huán)利用的物質(zhì)是 。
②與“Lyocell纖維”工藝相比,粘膠纖維工藝中會(huì)產(chǎn)生含有 (只填非金屬元素符號(hào))的廢物,并由此增加了生產(chǎn)成本。
③“Lyocell纖維”被譽(yù)為“21世紀(jì)的綠色纖維”,原因是 。
(2)“Lyocell纖維”工藝流程中的NMMO可按如下路線制備(反應(yīng)條件均省略):

其中,化合物Ⅰ可三聚為最簡(jiǎn)單的芳香烴,化合物Ⅱ可使溴水褪色。
①化合物Ⅰ也可聚合為在一定條件下具有導(dǎo)電性的高分子化合物,該高分子化合物的化學(xué)式為 。
②化合物Ⅱ與氧氣反應(yīng)的原子利用率達(dá)100%,其化學(xué)方程式為 。
③關(guān)于化合物Ⅲ、Ⅳ的說(shuō)法正確的是 (填代號(hào))。
A、都可發(fā)生酯化反應(yīng) B、Ⅲ可被氧化,Ⅳ不可被氧化
C、都溶于水 D、Ⅲ可與鈉反應(yīng),Ⅳ不可與鈉反應(yīng)
E、Ⅲ是乙醇的同系物 F、Ⅲ可由鹵代烴的取代反應(yīng)制備
④寫出合成NMMO最后一步反應(yīng)的化學(xué)方程式
【解析】(1)由工藝流程可知,NMMO被循環(huán)利用。比較兩個(gè)生產(chǎn)流程可知在黏膠纖維的生產(chǎn)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生含硫、含氯的廢物,從而增加了生產(chǎn)成本,并可能由此產(chǎn)生環(huán)境污染。而新工藝不會(huì)產(chǎn)生污染物,具纖維素原料可以再生,故稱為“21世紀(jì)綠色纖維”。(2)最簡(jiǎn)單的芳香烴為苯,則三聚為苯的烴必為乙炔,其聚合成為高分子化合物的化學(xué)方程式為 ;化合物Ⅱ?yàn)橐蚁,欲使其與O2反應(yīng),原子利用率為100%,只有發(fā)生加成反應(yīng)即2CH2=CH2+O2→ 。據(jù)Ⅲ、Ⅳ的分子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)不難推知它們所具有的性質(zhì)。
【答案】(1)①NMMO ②S、Cl ③新工藝環(huán)境污染小,纖維素原料可再生

【點(diǎn)評(píng)】本題以NMMO加工纖維素的新化學(xué)工藝方法為題材,聯(lián)系化工生產(chǎn)實(shí)際,考查學(xué)生的分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力,第①問(wèn)從物質(zhì)的循環(huán)利用出發(fā),強(qiáng)調(diào)了可持續(xù)發(fā)展的觀念;第②問(wèn)要求對(duì)兩種工藝的優(yōu)劣進(jìn)行評(píng)價(jià):第③問(wèn)題要求考生了解綠色化學(xué)的理念;(2)中主要考查有機(jī)物的組成、結(jié)構(gòu)和性質(zhì)。
四、提供信息,考查信息遷移能力
這類試題往往“高起點(diǎn)、低落點(diǎn)”,一般是以教材上沒(méi)有涉及的知識(shí)和平時(shí)不做要求的陌生知識(shí)為背景而提供明確的信息,然后設(shè)置綜合性的問(wèn)題進(jìn)行考查信息提取、與所學(xué)知識(shí)整合及應(yīng)用能力。
【例5】 -松油醇可以以下路線合成,小方框中的每一字母各代表一種有機(jī)物:

請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)試劑1是 ,試劑2是 。
(2)A至H中,能發(fā)生銀鏡反應(yīng)的是 (填結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式)。
(3)寫出G和H的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式:G ,H 。
(4)E轉(zhuǎn)化為F的反應(yīng)的化學(xué)方程式是 。
【解析】與(CH3)2CHMgI反應(yīng)的物質(zhì)應(yīng)含有碳氧雙鍵,所以A為CH3CHO試劑1為O2,可推出B的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為 ,B在濃H2SO4加熱的條件下發(fā)生消去反應(yīng)可生成兩種烯烴,依據(jù)F能與 反應(yīng),說(shuō)明F為二烯烴,可推知C應(yīng)為 ,D為 。C要由單烯烴轉(zhuǎn)變成二烯烴,應(yīng)先與鹵素加成,再發(fā)生消去反應(yīng),所以試劑乙為Br2水,E為 ,F(xiàn)為 ,H為 ,G為 。
【答案】(1)O2; Br2 水

【點(diǎn)評(píng)】本題以 -松油醇的合成為情景和信息,它不但考查了考生信息的接受、提取及遷移應(yīng)用能力,同時(shí)也考查了將信息,與已學(xué)知識(shí)有機(jī)整合的能力。本題考查的知識(shí)點(diǎn)主要有烯烴、鹵代烴、醇、醛(酮)等性質(zhì)及其相互轉(zhuǎn)化,反應(yīng)條件、試劑選擇,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式、化學(xué)方程式的書寫等知識(shí)。、
【變式訓(xùn)練】已知:
(1)

兩種醛類物質(zhì)(其中一種必須在與醛基相鄰的C原子上有H原子,俗稱 -H)在堿性條件下加熱,可以發(fā)生羰基的加成和消去反應(yīng),得到不飽和醛。

甲苯及其鹵代物是有機(jī)化工的基本原料,由它出發(fā)可制造某些香料、藥物及廣泛應(yīng)用于印刷、電子工業(yè)中的感光樹脂的重要中間體,它們之間的關(guān)系如下圖所示:

圖中B、D、E都能使溴水褪色,E在光等輻射能作用下可以發(fā)生二聚加成反應(yīng),生成互為同分異構(gòu)體的環(huán)狀化合物F和G;E還可以在一定條件下形成一種優(yōu)質(zhì)高分子感光樹脂的單體H。試回答:
(1)寫出有機(jī)物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式:A 、C 、D 。
(2)反應(yīng)(Ⅰ)的類型是 ,反應(yīng)(Ⅱ)的類型是 .
(3)寫出A→B的化學(xué)方程式: 。
(4)同種類、互為同分異構(gòu)體的F和G的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為F 、G 。
(5)已知:
如果E→H的反應(yīng)在一定條件下也能實(shí)現(xiàn)的話,請(qǐng)你預(yù)測(cè)所得高分子感光樹脂單體H的最簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為 。

【答案】

五、設(shè)置綜合性問(wèn)題,考查思維的嚴(yán)密性、流暢性
這類試題的問(wèn)題設(shè)計(jì)往往是考查物質(zhì)合成路線的設(shè)計(jì)及評(píng)價(jià)、實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)及評(píng)價(jià)、物質(zhì)的檢驗(yàn)和化學(xué)用語(yǔ)等知識(shí)。
【例6】已知:①2CH2=CH2+O2 2CH3CHO ②CH3CHO+CH3CHO CH3CH(OH)CH2CHO CH3CH=CHCHO
(1)兔耳草醛 在食品、化妝品等工業(yè)中用作香料添加劑。其合成流程為(部分產(chǎn)物及反應(yīng)條件已略去):

①兔耳草醛的分子式是 ;物質(zhì)A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是 。
②檢驗(yàn)C中含有一般的碳碳雙鍵的簡(jiǎn)要實(shí)驗(yàn)步驟是 。
③物質(zhì)A有多種同分異構(gòu)體,其中一類同分異構(gòu)體能使FeCl3溶液顯紫色,結(jié)構(gòu)中不含-CH3,且苯環(huán)上只有兩個(gè)互為對(duì)位的取代基,其可能的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為 。
④C+D的化學(xué)方程式為 。
(2)現(xiàn)以CH2=CH2和其他無(wú)機(jī)物合成CH3CH=CHCOOCH2CH2OOCCH=CHCH3。請(qǐng)用合成反應(yīng)流程圖表示出最合理的合成方案(注明反應(yīng)條件)。例,由乙醇合成聚乙烯的反應(yīng)流程圖可表示為:

【解析】(1)①根據(jù)兔耳草醛的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式即可得其分子式為C13H18O,然后根據(jù)其合成流程圖逆推,可知物質(zhì)D、C、A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為

②因?yàn)镃中含有碳碳雙鍵與醛基,且醛基比碳碳雙鍵更易被氧化,所以檢驗(yàn)碳碳雙鍵時(shí)應(yīng)先把醛基保護(hù)或利用銀氨溶液(或新制氫氧化銅懸濁液)氧化掉,然后再檢驗(yàn)碳碳雙鍵。
③根據(jù)“能使FeCl3溶液顯紫色,結(jié)構(gòu)中不含-CH3,且苯環(huán)上只有兩個(gè)互為對(duì)位的取代基”可寫出A的同分異構(gòu)體
(2)分析CH3CH=CHCOOCH2CH2OOCH=CHCH3的結(jié)構(gòu)可知,要生成該物質(zhì)就需要先制備出CH3CH=CHCOOH與HOCH2CH2OH,由CH3CH=CHCOOH可進(jìn)一步逆推到CH3CH=CHCHO→CH3CHO→CH3CH2OH→CH2=CH2,故其合成路線如圖2所示:

圖2物質(zhì)的合成路線圖
【點(diǎn)評(píng)】本題除考查醛、烯烴、醇、脂及其相互轉(zhuǎn)化關(guān)系等知識(shí)點(diǎn)外,主要考查了信息處理、實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)及設(shè)計(jì)能力。如“在檢驗(yàn)C中含有一般的碳碳雙鍵”時(shí),因C中含醛基,就應(yīng)想到醛基的干擾及處理,這就突出了思維的嚴(yán)密性、深刻性。再如合成流程圖的設(shè)計(jì),與傳統(tǒng)的根據(jù)有機(jī)合成路線推測(cè)有機(jī)物的結(jié)構(gòu)正好相反,突出體現(xiàn)了對(duì)設(shè)計(jì)流程的正誤辨析、優(yōu)化選擇,體現(xiàn)了思維的敏捷性、流暢性。
六、設(shè)置探究性問(wèn)題、提倡探究性學(xué)習(xí)
探究性化學(xué)試題在近年高考中主要表現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)考題上,簡(jiǎn)單地說(shuō)這類試題就是將化學(xué)問(wèn)題或化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中出現(xiàn)的疑難問(wèn)題,通過(guò)設(shè)計(jì)一系列的實(shí)驗(yàn)并付諸實(shí)踐,根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象或?qū)嶒?yàn)結(jié)果進(jìn)行嚴(yán)密推理來(lái)解決問(wèn)題的一種實(shí)驗(yàn)方法。這類試題通過(guò)將研究性學(xué)習(xí)方法和科學(xué)探究的方法引入到實(shí)驗(yàn)問(wèn)題的解決之中,引導(dǎo)考生逐步形成質(zhì)疑,樂(lè)于探究的學(xué)習(xí)習(xí)慣;重視對(duì)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)和評(píng)價(jià),培養(yǎng)考生分析問(wèn)題的能力和實(shí)驗(yàn)探究的能力。
【例7】某種催化劑為鐵的氧化物。化學(xué)興趣小組在實(shí)驗(yàn)室對(duì)該催化劑中鐵元素的價(jià)態(tài)進(jìn)行探究:將適量稀硝酸加入少許樣品中,加熱溶解;取少許溶液,滴加KSCN溶液后出現(xiàn)紅色。一位同學(xué)由此得出該催化劑中鐵元素價(jià)態(tài)為+3的結(jié)論。
(1)請(qǐng)指出該結(jié)論是否合理并說(shuō)明理由 。
(2)請(qǐng)完成對(duì)鐵元素價(jià)態(tài)的探究:
限選實(shí)驗(yàn)儀器與試劑:燒杯、試管、玻璃棒、藥匙、滴管、酒精燈、試管夾;3 mol?L-1 H2SO4、3% H2O2、6 mol?L-1 HNO3、0.01 mol?L-1 KMnO4、NaOH稀溶液、0.1 mol?L-1 KI、20%KSCN、蒸餾水。
①提出合理假設(shè)
假設(shè)1: ;
假設(shè)2: ;
假設(shè)3: 。
②設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案證明你的假設(shè)
③實(shí)驗(yàn)過(guò)程
根據(jù)②的實(shí)驗(yàn)方案,進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。請(qǐng)按下列表格格式寫出實(shí)驗(yàn)操作步驟、預(yù)期現(xiàn)象與結(jié)論。
實(shí)驗(yàn)操作預(yù)期現(xiàn)象與結(jié)論
步驟1:
步驟2:

步驟3:
……
【解析】(1)加入KSCN溶液出現(xiàn)血紅色,溶液中一定含有Fe3+,但由于是用HNO3溶解的鐵的氧化物,HNO3具有強(qiáng)氧化性,能將Fe2+氧化為Fe3+,所以該同學(xué)得出的結(jié)論是不合理的。
(2)①在高中階段常見的鐵的氧化物有FeO(+2價(jià)鐵的氧化物)、Fe2O3(+3價(jià)鐵的氧化物)、Fe3O4(同時(shí)含有+2、+3價(jià)鐵的氧化物),據(jù)此可得出三種假設(shè)。
②由于Fe2+極易被氧化,所以首先應(yīng)該把3 mol?L-1 H2SO4煮沸趕走H2SO4中溶解的O2,然后將樣品溶解在煮沸的H2SO4中,根據(jù)Fe2+、Fe3+的性質(zhì)差異即可設(shè)計(jì)出相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)方案。設(shè)計(jì)時(shí)本著操作簡(jiǎn)單、現(xiàn)象明顯等原則進(jìn)行。本小問(wèn)屬于開放性問(wèn)題,只要設(shè)計(jì)方案合理即可。
【答案】(1)不合理。因?yàn)橄∠跛嵊袕?qiáng)氧化性,會(huì)氧化樣品中可能存在的二價(jià)鐵,所以從實(shí)驗(yàn)結(jié)果只能判斷樣品溶解后的溶液中存在三價(jià)鐵,而不能確定樣品中鐵元素的價(jià)態(tài)。
(2)①假設(shè)1:催化劑中鐵元素全部為+3價(jià)
假設(shè)2:催化劑中鐵元素全部為+2價(jià)
假設(shè)3:催化劑中鐵元素同時(shí)存在+2、+3價(jià)

實(shí)驗(yàn)操作預(yù)期現(xiàn)象與結(jié)論
步驟1:用滴管取一定量3 mol?L-1 H2SO4于試管中,加熱煮沸數(shù)分鐘以除去溶于其中的O2
步驟2:用藥匙取少量樣品于試管中,用滴管加入適量已除氧的3 mol?L-1 H2SO4并加熱,充分反應(yīng)后得A溶液固體溶解,溶液有顏色變化
步驟3:取少許A溶液于試管中,滴加1~2滴20%的KSCN溶液,振蕩(1)若溶液不出現(xiàn)紅色,則假設(shè)2成立
(2)若溶液呈紅色,則假設(shè)1或假設(shè)3成立
步驟4:另取少許A溶液于試管中,滴加1~2滴0.01 mol?L-1 KMnO4溶液,振蕩結(jié)合步驟3中的(2):
(1)若溶液呈紫紅色且不褪去,則假設(shè)1成立
(2)若溶液紫紅色褪去,則假設(shè)3成立

【點(diǎn)評(píng)】本題以探究鐵元素價(jià)態(tài)為載體考查考生中信息做出假設(shè)和猜想、自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的科學(xué)探究能力。近年來(lái)江蘇、廣東的高考化學(xué)卷在此方面做了有益的嘗試,符合新課標(biāo)的要求。
【變式訓(xùn)練】某混合金屬粉末,除Mg外還含有Al、Zn中的一種或兩種,含量都在10%以上。某研究小組設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究該混合金屬粉末中鋁、鋅元素的存在。
所用試劑:樣品、pH試紙、稀H2SO4、NaOH溶液、稀氨水,該小組探究過(guò)程如下:
一、查閱資料:
①鎂、鋁、鋅都是白色金屬;
②鋅(Zn)可以與NaOH溶液反應(yīng)生成H2;
③Zn(OH)2是白色固體,難溶于水,可溶于強(qiáng)堿溶液及氨水;
④Zn2+易形成絡(luò)合物如[Zn(NH3)4]2+,該絡(luò)合物遇強(qiáng)酸分解生成Zn2+、NH 。
二、提出假設(shè):
(1)假設(shè)1:該混合金屬粉末中除鎂外還含有 元素;
(2)假設(shè)2:該混合金屬粉末中除鎂外還含有 元素;
假設(shè)3:該該混合金屬粉末中除鎂外還含有鋁、鋅元素。
三、實(shí)驗(yàn)探究:
甲同學(xué)基于假設(shè)3設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案如下:

乙同學(xué)同樣基于假設(shè)3設(shè)計(jì)另一實(shí)驗(yàn)方案如下:

(3)試劑M是 。
(4)寫出操作Ⅰ的過(guò)程 。
(5)寫出Zn與NaOH溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式 。
(6)寫出[Zn(NH3)4](OH)2溶液與稀硫酸反應(yīng)的離子方程式 。
(7)丙同學(xué)認(rèn)為乙同學(xué)的方案比甲同學(xué)的好,理由是 。
(8)丁同學(xué)研究了甲、乙兩同學(xué)的方案后,用最簡(jiǎn)便的方法測(cè)定了Wg樣品中金屬鎂(Mg)的質(zhì)量分?jǐn)?shù),他的方法是 。
【答案】(1)鋁(或Al) (2)鋅(或Zn)
(3)NaOH溶液(或氫氧化鈉溶液)
(4)在濾液中加入稀硫酸直至生成的沉淀剛好溶解,再加入足量的稀氨水
(5)Zn+2NaOH=Na2ZnO2+H2↑
(6)[Zn(NH3)4]2++2OH-+6H+=Zn2++4NH +2H2O
(7)步驟簡(jiǎn)單,節(jié)約試劑
(8)將沉淀C洗滌、小心干燥后稱量

本文來(lái)自:逍遙右腦記憶 http://www.yy-art.cn/gaosan/61152.html

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