把握重要觀念 提高復(fù)習(xí)效率

江蘇 馬秋英

把握重要觀念 提高復(fù)習(xí)效率

江蘇 馬秋英

在近年的課標(biāo)高考卷中，考查化學(xué)反應(yīng)原理的試題所占分值較大，至少有兩道選擇題和一道綜合題，這是因?yàn)榛瘜W(xué)反應(yīng)原理是高中化學(xué)中最重要的知識(shí)，承載著重要的化學(xué)學(xué)科思想，對(duì)學(xué)生的思維能力和后續(xù)發(fā)展具有重要影響。因此，搞好化學(xué)反應(yīng)原理的復(fù)習(xí)具有現(xiàn)實(shí)和深遠(yuǎn)的意義。把握以下三種重要的觀點(diǎn)，可以提高化學(xué)反應(yīng)原理的復(fù)習(xí)效率。

一、守恒觀

在化學(xué)學(xué)習(xí)中，守恒思想無處不在。任何化學(xué)反應(yīng)中都存在質(zhì)量守恒和能量守恒，在氧化還原反應(yīng)中存在電子轉(zhuǎn)移守恒，在離子反應(yīng)中存在電荷守恒；在電解質(zhì)溶液中，存在物料守恒、電荷守恒和質(zhì)子守恒。守恒法是解化學(xué)題的核心方法之一，掌握了守恒法就等于掌握了化學(xué)解題的金鑰匙。

【例1】將1體積A氣體和3體積B氣體混合，發(fā)生如下反應(yīng)并達(dá)到平衡：2A（g）＋B（g）幑幐2C（g），在同溫同壓下測(cè)得此反應(yīng)在反應(yīng)發(fā)生前后的密度之比為9∶10。則此時(shí)A的轉(zhuǎn)化率是（ ）

A．90% B．80%

C．45% D．10%

【解析】解答化學(xué)平衡類的試題時(shí)，應(yīng)注意化學(xué)反應(yīng)的特點(diǎn)（物質(zhì)的狀態(tài)和化學(xué)計(jì)量數(shù)）。

設(shè)平衡時(shí)轉(zhuǎn)化的A的體積為2x，由反應(yīng)2A（g）＋B（g）幑幐2C（g）可知?dú)怏w體積的減少量為x。根據(jù)質(zhì)量守恒原理，可知反應(yīng)前后氣體的質(zhì)量不變，密度與體積成反比，故可得（4－x）∶4＝9∶10，解得2x＝0．8，A的轉(zhuǎn)化率是80%。

【答案】B

【例2】（2015安徽）25℃時(shí)，在10mL濃度均為0．1mol·L－1NaOH和NH3·H2O混合溶液中滴加0．1mol·L－1的鹽酸，下列有關(guān)溶液中粒子濃度關(guān)系正確的是（ ）

A．未加鹽酸時(shí)：c（OH－）＞c（Na＋）＝c（NH3·H2O）

C．加入鹽酸至溶液pH＝7時(shí)：c（Cl－）＝c（Na＋）

D．加入20mL鹽酸時(shí)：c（Cl－）＝c（NH）＋c（Na＋）

【解析】解答這類離子濃度比較題時(shí)，應(yīng)充分利用物料守恒和電荷守恒原理。

未加鹽酸時(shí)，根據(jù)物料守恒得c（NH3·H2O）＋c（NH）＝c（Na＋）＝0．1mol·L－1，故A項(xiàng)錯(cuò)誤；加入10mL鹽酸時(shí)，則NaOH與HCl的物質(zhì)的量相等，c（Cl－）＝c（Na＋），根據(jù)電荷守恒得c（NH）＋c（H＋）＋c（Na＋）＝c（Cl－）＋c（OH－），故c（NH）＋c（H＋）＝c（OH－），B項(xiàng)正確；pH＝7時(shí)，溶液呈中性，則c（H＋）＝c（OH－），根據(jù)電荷守恒得c（NH）＋c（H＋）＋c（Na＋）＝c（Cl－）＋c（OH－），故c（NH）＋c（Na＋）＝c（Cl－），C項(xiàng)錯(cuò)誤；加入20mL鹽酸時(shí)，則酸堿恰好反應(yīng)生成NaCl、NH4Cl，NH4Cl水解使溶液呈酸性，c（H＋）＞c（OH－），根據(jù)電荷守恒得c（NH）＋c（H＋）＋c（Na＋）＝c（Cl－）＋c（OH－），故c（NH）＋c（Na＋）＜c（Cl－），D項(xiàng)錯(cuò)誤。

【答案】B

（1）導(dǎo)線中電子轉(zhuǎn)移方向?yàn)開_______。（用A、D表示）

（2）生成目標(biāo)產(chǎn)物的電極反應(yīng)式為________________。

【解析】解答這類試題時(shí)，應(yīng)認(rèn)真分析裝置特點(diǎn)，根據(jù)電子得失守恒原理進(jìn)行計(jì)算。

（1）觀察裝置圖，可知電極D上苯發(fā)生還原反應(yīng)（加氫）生成環(huán)己烷，是電解池的陰極，則A的電源的負(fù)極，故導(dǎo)線中電子的移動(dòng)方向?yàn)锳→D。

（2）目標(biāo)產(chǎn)物是環(huán)己烷，苯生成環(huán)己烷的電極反應(yīng)式為C6H6＋6H＋＋6e－C6H12。

（3）陽極（E極）的電極反應(yīng)式為4OH－－4e－O2↑＋2H2O，生成2．8mol O2時(shí)，轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為2．8mol×4＝11．2mol；陰極（D極）的電極反應(yīng)式為C6H6＋6H＋＋6e－C6H12、2H＋＋2e－H2↑，設(shè)參加反應(yīng)的C6H6、生成H2的物質(zhì)的量分別為x、y，由圖中信息及電子得失相等原理，，解得x＝1．2mol，y＝2mol，故電流效率η＝

【答案】（1）A→D

二、平衡觀

在現(xiàn)行中學(xué)化學(xué)教材中，存在一個(gè)平衡理論體系，包括溶解平衡、化學(xué)平衡、電離平衡、水解平衡等，化學(xué)平衡是這一平衡理論體系的核心。勒夏特列原理適用于一切平衡體系，化學(xué)平衡常數(shù)、弱電解質(zhì)的電離平衡常數(shù)、水的離子積常數(shù)和難溶電解質(zhì)的溶度積常數(shù)都只與溫度有關(guān)。復(fù)習(xí)時(shí)可以以平衡問題為一條知識(shí)主線，深入理解化學(xué)平衡的特征、本質(zhì)、平衡移動(dòng)原理等重點(diǎn)知識(shí)，挖掘各知識(shí)點(diǎn)之間的內(nèi)在聯(lián)系，以化學(xué)平衡帶動(dòng)其他平衡的復(fù)習(xí)。

【例4】（2015天津）某溫度下，在2L的密閉容器中，加入1mol X（g）和2mol Y（g）發(fā)生反應(yīng)：X（g）＋mY（g）幑幐3Z（g），平衡時(shí)，X、Y、Z的體積分?jǐn)?shù)分別為30%、60%、10%。在此平衡體系中加入1mol Z（g），再次達(dá)到平衡后，X、Y、Z的體積分?jǐn)?shù)不變。下列敘述不正確的是（ ）

A．m＝2

B．兩次平衡的平衡常數(shù)相同

C．X與Y的平衡轉(zhuǎn)化率之比為1∶1

D．第二次平衡時(shí)，Z的濃度為0．4mol·L－1

【解析】解答這類試題時(shí)，要注意平衡常數(shù)的特點(diǎn)和表達(dá)式，靈活運(yùn)用平衡移動(dòng)原理。

在此平衡體系中加入1mol Z（g）時(shí)，容器內(nèi)氣體的分子總數(shù)增多，依據(jù)平衡移動(dòng)原理，平衡應(yīng)向氣體分子總數(shù)減小的方向移動(dòng)，但再次達(dá)到平衡后，X、Y、Z的體積分?jǐn)?shù)不變，說明平衡不移動(dòng)，這是一個(gè)反應(yīng)前后氣體分子總數(shù)不變的反應(yīng)，則m＋1＝3，m＝2，A項(xiàng)正確。同一化學(xué)反應(yīng)的平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)，兩次平衡時(shí)的溫度相同，故平衡常數(shù)相同，B項(xiàng)正確。起始時(shí)，X與Y物質(zhì)的量之比為1∶2；根據(jù)化學(xué)方程式，可知反應(yīng)時(shí)X與Y的消耗量之比也為1∶2，故X與Y的平衡轉(zhuǎn)化率之比為1∶1，C項(xiàng)正確。該反應(yīng)為反應(yīng)前后氣體總量不變的反應(yīng)，故第二次平衡時(shí)Z的物質(zhì)的量為（3＋1）mol×10%＝0．4mol，故Z的濃度為0．4mol÷2L＝0．2mol·L－1，D項(xiàng)錯(cuò)誤。

【答案】D

【例5】（2015重慶）下列敘述正確的是（ ）

A．稀醋酸中加入少量醋酸鈉能增大醋酸的電離程度

B．25℃時(shí)，等體積等濃度的硝酸與氨水混合后，溶液的pH＝7

C．25℃時(shí)，0．1mol·L－1的硫化氫溶液比等濃度的硫化鈉溶液的導(dǎo)電能力弱

D．0．1mol AgCl和0．1mol AgI混合后加入1L水中，所得溶液中c（Cl－）＝c（I－）

【解析】本題涉及電離平衡、水解平衡和溶解平衡，應(yīng)抓住各平衡的特征分析問題。

CH3COOH屬于弱電解質(zhì)，在稀醋酸加入少量CH3COONa，c（CH3COO－）增大，抑制了CH3COOH的電離，A項(xiàng)錯(cuò)誤。25℃時(shí)，等體積等濃度的硝酸與氨水混合后，恰好反應(yīng)生成NH4NO3，NH4NO3屬于強(qiáng)酸弱堿鹽，NH水解使溶液顯酸性，pH＜7，B項(xiàng)錯(cuò)誤。氫硫酸屬于弱酸，只能部分電離；Na2S溶液屬于強(qiáng)電解質(zhì)，等濃度的H2S溶液比等濃度的Na2S溶液中的離子濃度小，導(dǎo)電能力弱，C項(xiàng)正確。AgCl和AgI都屬于難溶電解質(zhì)，溶解度：AgCl＞AgI，Ksp（AgCl）＝c（Ag＋）·c（Cl－）＞Ksp（AgI）＝c（Ag＋）· c（I－），0．1mol AgCl和0．1mol AgI混合后加入1L水中，所得溶液中c（Ag＋）濃度相同，故c（Cl－）＞c（I－），D項(xiàng)錯(cuò)誤。

【答案】C

三、主次觀

在分析解決化學(xué)問題時(shí)，我們只有抓住其中主要矛盾和次要矛盾的關(guān)系，才能把握問題的本質(zhì)，不會(huì)偏離方向，實(shí)現(xiàn)問題的解決。主次關(guān)系在化學(xué)反應(yīng)原理中比比皆是，例如：決定化學(xué)反應(yīng)速率的主要因素是反應(yīng)物的性質(zhì)，次要因素是外界條件；弱酸的酸式鹽溶液中，酸式酸根既能電離，又能水解，溶液的性質(zhì)取決于電離能力和水解能力的相對(duì)大小，在比較電解質(zhì)溶液中的粒子濃度時(shí)，特別要注意有關(guān)物質(zhì)電離和水解的主次關(guān)系。

【例6】（2015海南）0．1mol下列氣體分別與1L0．1mol·L－1的NaOH溶液反應(yīng)，形成的溶液pH最小的是（ ）

A．NO2B．SO2

C．SO3D．CO2

【解析】解答本題時(shí)，要注意分析反應(yīng)物之間量的關(guān)系和反應(yīng)后所得物質(zhì)的性質(zhì)。

A項(xiàng)發(fā)生的反應(yīng)為2NO2＋2NaOHNaNO3＋NaNO2＋H2O，NaNO2是強(qiáng)堿弱酸鹽，其水溶液顯堿性。B項(xiàng)發(fā)生的反應(yīng)為SO2＋NaOHNaHSO3，NaHSO3是強(qiáng)堿弱酸鹽，因?yàn)镠SO的電離能力大于水解能力，所以溶液顯酸性。C項(xiàng)發(fā)生的反應(yīng)為SO3＋NaOHNaHSO4，NaHSO4是強(qiáng)酸的酸式鹽，相當(dāng)于一元強(qiáng)酸，溶液的酸性比NaHSO3溶液的酸性強(qiáng)。D項(xiàng)發(fā)生的反應(yīng)為CO2＋NaOHNaHCO3，該物質(zhì)是強(qiáng)堿弱酸鹽，由于HCO的電離能力小于水解能力，所以溶液顯堿性。四種溶液中，酸性最強(qiáng)的是NaHSO4，其pH最小。

【答案】C

【例7】（2014四川）下列溶液中粒子的物質(zhì)的量濃度關(guān)系正確的是（ ）

A．0．1mol·L－1NaHCO3溶液與0．1mol·L－1NaOH溶液等體積混合，所得溶液中：

B．20mL 0．1mol·L－1CH3COONa溶液與10mL 0．1mol·L－1HCl溶液混合后溶液呈酸性，所得溶液中：

C．室溫下，pH＝2的鹽酸與pH＝12的氨水等體積混合，所得溶液中：

D．0．1mol·L－1CH3COOH溶液與0．1mol·L－1NaOH溶液等體積混合，所得溶液中：

【解析】解答本題時(shí)應(yīng)注意：多元弱酸根離子是分步水解的，且水解能力逐級(jí)減弱；弱酸或弱堿的電離程度均很小。

【答案】B

在最后的復(fù)習(xí)階段，除了要查缺補(bǔ)漏，熟練掌握基礎(chǔ)知識(shí)外，更需要建立學(xué)科思想，分析思考解決問題最優(yōu)化的方法，做到觸類旁通，提升能力。

（作者單位：江蘇省常州市橫山橋高級(jí)中學(xué)）