廣東高考無機(jī)推斷流程題考點(diǎn)與解題指導(dǎo)
林嫻衷明華
(韓山師范學(xué)院化學(xué)系,廣東 潮州 521041)
摘要:化學(xué)無機(jī)推斷流程題作為廣東高考化學(xué)中的一道綜合性很強(qiáng)的大題,考查的知識(shí)范圍廣泛,在高考中占有很重要的地位。常以工業(yè)生產(chǎn)為背景,以化學(xué)反應(yīng)原理為主線,結(jié)合給出的流程圖進(jìn)行設(shè)問。主要考查學(xué)生利用常見金屬、非金屬元素及其化合物的主要性質(zhì)及相關(guān)概念和理論、實(shí)驗(yàn)方法解決化學(xué)問題的能力。只要掌握其解題方法,考生完全有可能在高考中將其一舉拿下。
關(guān)鍵詞:無機(jī)推斷解題指導(dǎo)
化學(xué)無機(jī)推斷流程題的綜合性很強(qiáng),考點(diǎn)多,我將其考點(diǎn)歸納為以下六個(gè)方面:物質(zhì)推斷、常見金屬與非金屬及其化合物的主要性質(zhì)、電化學(xué)、化學(xué)反應(yīng)速率與平衡、沉淀轉(zhuǎn)化、實(shí)驗(yàn)操作。下面我們來逐一看一下每個(gè)考點(diǎn)。
(一)物質(zhì)推斷
物質(zhì)推斷是每年高考無機(jī)推斷流程題的必考內(nèi)容,主要考察的是學(xué)生對(duì)常見元素的性質(zhì)的掌握??疾榉绞接校?/p>
①從流程圖中物質(zhì)之間的關(guān)系推出物質(zhì)。
②從反應(yīng)物和反應(yīng)條件推出生成物。
③從題干給出的信息推出物質(zhì)。
(二)常見金屬與非金屬及其化合物的主要性質(zhì)
廣東高考中無機(jī)推斷流程題??嫉脑貫槎讨芷谠?,如:Mg、Al、Fe等。對(duì)于元素的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì),主要在物質(zhì)推斷時(shí)進(jìn)行考查,比如,題干會(huì)給出某未知物質(zhì)的顏色,或者與酸堿反應(yīng)后產(chǎn)生的現(xiàn)象,從而讓考生去推斷物質(zhì)。
對(duì)于金屬,考生還要掌握金屬的冶煉方法,這里我列出三種,分別是熱分解法、熱還原法和電解法。其中,電解熔融Al2O3為??嫉膬?nèi)容,常出現(xiàn)在分離提純粗鋁的工藝中。
除此以外,考生還要掌握金屬離子之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系,如:Fe2+和Fe3+、Al3+和AlO2-。對(duì)于金屬離子,考生還要掌握其電離與水解的方程式,但是,在無機(jī)推斷流程題中,對(duì)于電力和水解的內(nèi)容,一般不會(huì)考的太深入。
在金屬與非金屬的考查中,最重要的便是方程式,一道方程式2—3分,在一道無機(jī)推斷流程題中,一次便有可能出兩道方程式的書寫考查,所以,方程式是最容易拿分也最容易失分的小題,考生要在平時(shí)的學(xué)習(xí)中掌握基本方程式和常考方程式的書寫。
(三)電化學(xué)
近年來的高考無機(jī)推斷流程中,開始出現(xiàn)有關(guān)電化學(xué)的問題,其中最??疾榈谋闶窃姵卣?fù)極和電解池陰陽極的判斷、電極方程式的書寫以及電化學(xué)的腐蝕和防護(hù)。一般來說,無機(jī)推斷流程題中會(huì)以分離提純金屬為主,而電解池的作用在這里顯得尤為重要。對(duì)于電化學(xué),考生要掌握好判斷陰陽極的方法,即:陰極發(fā)生還原反應(yīng),陽極發(fā)生氧化反應(yīng)。
例:(2011年廣東高考理綜卷)32.(5)鋼材鍍鋁后,表面形成的致密氧化鋁膜能防止鋼材腐蝕,其原因是____。
解析:隔絕空氣、防止空氣中氧氣與水份和鋼鐵作用發(fā)生電化腐蝕。
(四)化學(xué)反應(yīng)速率與平衡
無機(jī)推斷流程題對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率與平衡的考查主要有三方面:平衡常數(shù)的計(jì)算、外界因素對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響、化學(xué)平衡原理。主要出題點(diǎn)是在第二和第三個(gè)知識(shí)點(diǎn),平衡常數(shù)的計(jì)算一般不會(huì)???,因?yàn)楦呖嫉?1題就是主要考查有關(guān)化學(xué)平衡的大題。對(duì)于外界因素對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響的考查,如:加快反應(yīng)速率的方法等,而對(duì)于化學(xué)平衡原理,則主要考查如何使反應(yīng)朝有利于工藝流程的方向進(jìn)行。
(五)沉淀轉(zhuǎn)化
沉淀轉(zhuǎn)化主要在除雜題中出現(xiàn),如:加入何種溶液可以使雜質(zhì)離子完全轉(zhuǎn)化為沉淀,其中也可能利用到溶度積和溶解度的知識(shí)點(diǎn)。
(六)實(shí)驗(yàn)操作
最后,實(shí)驗(yàn)操作在高考第32題考查中一般是很簡(jiǎn)單的,??即之a(chǎn)品的進(jìn)一步提純的步驟或產(chǎn)品制備的步驟。
例(2013年廣東高考理綜卷)32(5)Cu2SO4溶液也可以用于制備膽礬,其基本操作是____、過濾、洗滌和干燥。
解析:蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶。要分清“蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶”是對(duì)于溫度改變,溶解度改變較大的物質(zhì)?!罢舭l(fā)濃縮、趁熱過濾”是對(duì)于溫度改變,溶解度改變不大的物質(zhì)。
(一)明確目的,提取有用信息
通過閱讀題頭,了解流程圖以外的文字描述、表格信息、后續(xù)設(shè)問中的提示性信息,進(jìn)而明確生產(chǎn)目的:制備什么物質(zhì)。找到制備物質(zhì)時(shí)所需的原料及所含的雜質(zhì),提取出所給的相關(guān)信息:反應(yīng)方程式、物質(zhì)穩(wěn)定性、物質(zhì)溶解性等。
(二)分析流程,弄清各步作用
首先對(duì)比分析生產(chǎn)流程示意圖中的第一種物質(zhì)(原料)與最后一種物質(zhì)(產(chǎn)品),從對(duì)比分析中找出原料和產(chǎn)品的關(guān)系,然后弄清生產(chǎn)流程過程中原料轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物依次發(fā)生了哪些反應(yīng);每一步除目標(biāo)物質(zhì)外還產(chǎn)生了什么雜質(zhì)或副產(chǎn)物;雜質(zhì)是否要除去,采用什么操作方法;采取這樣的方法,其目的是什么。
(三)看清問題,準(zhǔn)確規(guī)范作答
無論流程如何復(fù)雜陌生,最終命題者設(shè)置的問題仍然是課本、考綱所要求掌握的知識(shí)點(diǎn)。大多數(shù)問題用所學(xué)的知識(shí)便可直接回答,但個(gè)別地方往往有悖多學(xué)知識(shí),這時(shí)就要考慮產(chǎn)物、環(huán)保、產(chǎn)量、成本等。答題時(shí)要看清問題,不要答非所問,要注意規(guī)范作答。
下面,我對(duì)無機(jī)推斷流程題總結(jié)了3個(gè)策略。
策略一:用什么,制什么。
即指要了解工藝流程中是用什么原料制什么產(chǎn)物,大概把握整體流程的預(yù)處理、分離提純過程。
策略二:?jiǎn)柺裁?,推什么?/p>
無機(jī)推斷流程題中,一般每小題之間的關(guān)系并不大,即每道小題之間是獨(dú)立的,所以,考生不必將流程圖中所有的物質(zhì)都推出來,只要看題目,題目要問什么,我們就推什么。
策略三:要什么,寫什么。
高考中我們最怕非智力因素的失分,特別的這道題,在考查化學(xué)方程式時(shí),總會(huì)有同學(xué)要寫錯(cuò),所以,我們要看題目要我們寫什么我們就寫什么,如:不要把離子方程式寫成了化學(xué)方程式。
例(2013年廣東東莞一模)32.實(shí)驗(yàn)室用硫酸廠燒渣(主要成分為Fe2O3及少量的FeS、SiO2等)制備聚鐵(堿式硫酸鐵的聚合物)和綠礬(Fe2SO4.7H2O),過程如下:
圖 制備過程
(1)將過程②中產(chǎn)生的尾氣通入下列溶液中,溶液不會(huì)褪色的是____(填編號(hào))。
A.品紅溶液
B.紫色石蕊溶液
C.酸性KMnO4溶液
D.溴水
(2)在①中已知FeS中的鐵元素生成Fe3+,寫出FeS、O2、H2SO4反應(yīng)的化學(xué)方程式____。
(3)在③中,需加入的物質(zhì)是____。
(4)在④中,蒸發(fā)濃縮需要的硅酸鹽儀器除酒精燈外,還有____。
(5)在⑥中,將溶液Z控制到70—80℃的目的是____。
(6)為測(cè)量聚鐵樣品中鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù),進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn)(假設(shè)雜質(zhì)中不含鐵元素和硫元素):稱取2.700g樣品,將樣品溶于足量的鹽酸后,滴加過量的BaCl2,過濾、洗滌、干燥、稱量固體的質(zhì)量為3.495g。若該聚鐵主要成分為[Fe(OH)(SO4)]n,該聚鐵樣品中鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為[Mr(BaSO4)=233、Mr(Fe)=56](結(jié)果保留4位有效數(shù)字)。
解析:首先,我們從題干可以得知,這道題是利用主要成分為Fe2O3及少量的FeS、SiO2等的燒渣去分離提純制備聚鐵和綠礬(Fe2SO4·7H2O)。
第(1)題問,將過程②中產(chǎn)生的尾氣通入下列溶液中,溶液不會(huì)褪色的是。那么我們就要探究尾氣中有什么成分,固體W是S、SiO2,灼燒之后,S會(huì)反應(yīng)生成SO2,SO2具有漂白性能使品紅褪色,A錯(cuò)。SO2具有還原性能使酸性高錳酸鉀和溴水褪色,C、D錯(cuò)。SO2因?yàn)槿苡谒哂兴嵝裕棺仙镒兗t,但不褪色,選B。
第(2)題,寫出FeS、O2、H2SO4反應(yīng)的化學(xué)方程式,題目已經(jīng)告訴我們,在①中已知FeS中的鐵元素生成Fe3+,那么Fe2+變?yōu)镕e3+,化合價(jià)升高,反應(yīng)中必有一元素化合價(jià)降低,我們可以看到固體W中含有硫單質(zhì),說明發(fā)生還原反應(yīng)的是S,所以其化學(xué)方程式為:
4FeS+3O2+6H2SO4=2Fe2(SO4)3+6H2O+4S
第(3)題,在③中,需加入的物質(zhì)是什么,我們可以看,反應(yīng)①過后,溶液X中的鐵元素以Fe3+的形式存在,綠礬(Fe2SO4·7H2O)中的鐵是Fe2+,那么我們要把Fe3+變成Fe2+,則應(yīng)該加入Fe去還原Fe3+,F(xiàn)e+2Fe3+=3Fe2+。
第(4)題,考查的是實(shí)驗(yàn)操作所需的儀器,要注意題目中問的是硅酸鹽儀器,則所需儀器為蒸發(fā)皿、玻璃棒。
第(5)題,在⑥中,將溶液Z控制到70—80℃的目的是什么。我們先看溶液X中含有Fe3+,調(diào)節(jié)pH之后,溶液大致呈中性,此時(shí)將溫度調(diào)至70—80℃,則有利于促進(jìn)Fe3+的水解。
第(6)題,計(jì)算樣品中的鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù),我們可以知道,滴加過量BaCl2是為了使SO42-完全沉淀,而聚鐵主要成分為[Fe(OH)(SO4)]n,F(xiàn)e3+離子與SO42-的比是1:1,所以用BaSO4固體的質(zhì)量求出鐵元素在聚鐵中質(zhì)量。
設(shè)聚鐵樣品中鐵元素的質(zhì)量為X
Fe~SO42-~ ~BaSO4
56233
X 3.495g
56/233=X/3.495g
X=0.84g
w=0.84g/2.700g×100%=31.11%
答案:(1)B
(2)4FeS+3O2+6H2SO4=2Fe2(SO4)3+6H2O+4S
(3)Fe
(4)蒸發(fā)皿、玻璃棒
(5)升高溫度促進(jìn)Fe3+的水解,溫度過高不利于聚鐵的形成。
(6)31.11%
首先我們先看一下廣東高考近五年來的無機(jī)推斷流程題。
表 2010—2014年廣東高考化工流程題總合
2015年廣東高考將使用全國卷,但是,2015年改用全國卷對(duì)廣東考生影響不大,2015年仍采用廣東卷的考試形試是非??赡艿?。從近五年來廣東高考卷的無機(jī)推斷流程題中,可以猜測(cè)2015年無機(jī)推斷流程題的出題方向。
1.仍會(huì)以對(duì)金屬和非金屬的考查為主,金屬主要考查Al、Mg、Fe、Cu等,非金屬主要考查C、Si、鹵素等。對(duì)于硅,則會(huì)考查從粗硅中分離提純硅。對(duì)于鹵素,則會(huì)考查海水中提取Cl、Br、I、Mg。
2.考查電化學(xué)內(nèi)容,今年高考中的無機(jī)推斷流程題開始加入電化學(xué)內(nèi)容,因?yàn)槠淙菀着c金屬的還原一起考查,所以,應(yīng)注意電化學(xué)內(nèi)容的復(fù)習(xí)。
3.考查質(zhì)量分?jǐn)?shù)、產(chǎn)量、平衡常數(shù)等計(jì)算。近年來,高考中的無機(jī)推斷流程題開始出現(xiàn)要求考生計(jì)算的小題,一般分值不高,但是過程去稍稍復(fù)雜。
無機(jī)推斷流程題主要考查的都是基礎(chǔ),考生只要掌握好各知識(shí)點(diǎn)的基礎(chǔ)知識(shí),基礎(chǔ)扎實(shí)了,在高考中拿下無機(jī)推斷題就是輕而易舉的事了。
參考文獻(xiàn)
[1]曲一線,5年高考3年模擬,高考化學(xué)廣東省專用,2012.6.