積極引導學生解題

劉丙武

解答化學習題是有可以仿效的方法策略.需要引導學生思考如何解題，在解題實踐中形成解題的規(guī)律和方法.

一、把握要點針對性解題

先讀懂題目，再思考題目所考查的目的和內(nèi)容.概念性題目需理解概念的內(nèi)涵和外延，公式類題目需理解各物理量的意義，實驗操作類題目需理清先后順序.明確地抓住要點，按部就班地落實具體內(nèi)容，解題自然而成.

例1實驗室里需用480 mL，0.1 mol·L-1的硫酸銅溶液，現(xiàn)選取500 mL容量瓶進行配制，以下操作正確的是 （ ）.

A.稱取7.68 g CuSO4，加入500 mL水

B.稱取12.0 g膽礬，配成500 mL溶液

C.稱取8.0 g CuSO4，加入500 mL水

D.稱取12.5 g膽礬，配成500 mL溶液

解析配制一定物質(zhì)的量濃度的硫酸銅溶液需要把握3個要點：（1）需要480 mL溶液，應選用500 mL規(guī)格容量瓶進行配制，并按500 mL溶液計算所需固體質(zhì)量.（2）稱取無水硫酸銅或膽礬晶體溶解配制均可.（3）根據(jù)物質(zhì)的量濃度概念，應配制成溶液500 mL ，而不是加入溶劑水500 mL.答案：D

練習1

水蒸氣通過灼熱的焦炭后，流出氣體的主要成分是CO和H2，還有CO2和水蒸氣等.請用下圖中提供的儀器，選擇必要的試劑，設計一個實驗，證明上述混合氣中有CO和H2.（加熱裝置和導管等在圖中略去）

回答下列問題：

⑴ 盛濃H2SO4的裝置用途是______________________________，盛NaOH溶液的裝置用途是_______________________________________.

⑵ 儀器B中需加入試劑的名稱（或化學式）是：_______________，所發(fā)生反應的化學方程式是：___________________________________________________.

⑶ 儀器C中需加入試劑的名稱（或化學式）是：___________，其目的是：_______________.

⑷ 按氣流方向連接各儀器，用字母表示接口的連接順序：

g-a b-___________________________________.

⑸ 能證明混合氣中含有CO的實驗依據(jù)是_________________________________.

⑹ 能證明混合氣中含有H2的實驗依據(jù)是_____________________________________.

解析 考查氣體物質(zhì)的制備和性質(zhì).每種物質(zhì)都有相應的性質(zhì)和檢驗方法.我們要提高在有干擾物質(zhì)存在下檢驗物質(zhì)的實驗技術和能力.

該實驗是通過實驗制取氣體，并在有雜質(zhì)氣體存在的干擾的情況下確認主要氣體成份的存在.現(xiàn)在的情況是主要裝置和藥品已給定，剩余的藥品需要你補充確定，最后連接成為整套完全裝置.

圖示中有幾點是很明顯的提示.制取CO和H2肯定是在A裝置中進行的.水和沸石肯定是用來產(chǎn)生水蒸氣以備與焦炭反應產(chǎn)生CO和H2.

我們知道確認CO和H2的實驗方法是通過還原金屬氧化物來進行的，通過反應分別生成的產(chǎn)物CO2和H2O來判定.現(xiàn)在的難點是原CO和H2中有CO2和H2O的存在干擾著我們的CO和H2氧化產(chǎn)物CO2和H2O的確定.因此，在CO和H2與金屬氧化物反應之前必須除去并確認已除去混合在其中的CO2和H2O.

具體的實驗連接為：g（產(chǎn)生水蒸發(fā)）--ab（焦炭與水蒸氣反應）--kj（除去混在CO和H2的CO2）--hi（除去混在CO和H2的水蒸發(fā)）--cd（CO和H2還原金屬氧化物）--fe（確認H2O的生成和存在）--lm（確認H2O的生成和存在）

答案：

⑴ 除去水蒸氣 除去CO2

⑵ 氧化銅（CuO） CuO+H2△══Cu+H2O CuO+CO△══Cu+CO2

⑶ 無水硫酸銅 檢驗H2O ⑷ （g-a b）-k j-h i-c d（或d c）-f e-l m

⑸ 原混合氣中的CO2已被除去，其中CO與CuO反應生成的CO2使澄清石灰水變渾濁

⑹ 原混合氣中的H2O已被除去，其中H2與CuO反應生成的H2O使無水硫酸銅由白色變?yōu)樗{色

二、利用提示突破性解題

有些時候解題不知從何處著手，是因為你沒有找到解題的突破點.突破點就在題目的已知圖示和敘述中，甚至在題目的設問里.抓住這種提示的作用，解題就有了定位、定向的思維.

例2下列各物質(zhì)為中學化學中常見物質(zhì)，其中A、C、E、F為氣體，B、D為無色液體，D是一種重要的化工原料，F(xiàn)的濃溶液與X共熱通常用于實驗室制備單質(zhì)C，X是一種黑色粉末，B分子中有18個電子，A是形成酸雨的主要氣體.反應中部分生成物已略去.

試回答下列問題：

（1）B的電子式為：.

（2）寫出反應②的化學方程式：.

（3）寫出反應⑥的離子方程式： .

（4）根據(jù)圖中信息，B、C、D、X氧化性從強到弱的順序是.（用對應物質(zhì)的化學式表示）

解析解答框圖題的關鍵是找到解題的突破點.物質(zhì)的顏色、物質(zhì)的組成、物質(zhì)的性質(zhì)、反應特點都可以作為物質(zhì)推斷的依據(jù).在框圖中出現(xiàn)了情景下的新反應，只要不違反反應的基本原理就應該肯定它存在的合理性.

F的濃溶液與X共熱通常用于實驗室制備單質(zhì)C，X是一種黑色粉末，這說明了X是MnO2，F(xiàn)是HCl，C是Cl2.B分子中有18個電子，B和MnO2可以生成氣體E.B是H2O2.A是形成酸雨的主要氣體，A與Cl2、H2O可生成HCl和D，D和Cu加熱可以以得A氣體.A就應是SO2.D就是H2SO4.框圖中顯示的6個反應依次為：

①SO2+Cl2+2H2O2HCl+H2SO4由該反應可得氧化性：Cl2>H2SO4.

②Cu+2H2SO4（濃）△CuSO4+SO2 ↑+2H2O

③SO2+H2O2H2SO4 這是由框圖情景導出的氧化還原反應，由該反應可得氧化性：H2O2>H2SO4.

④2H2O2MnO22H2O +O2↑

⑤Cl2+H2O22HCl+O2這是由框圖情景導出的氧化還原反應，由該反應可得氧化性：Cl2>H2O2.

⑥MnO2+4HCl（濃）△MnCl2+Cl2 ↑+2H2O由該反應可得氧化性：MnO2>Cl2.

綜上所述，B、C、D、X氧化性從強到弱的順序是：MnO2 >Cl2>H2O2>H2SO4.

答案：（1） H∶O····∶O····∶H

（2）Cu+2H2SO4（濃）△CuSO4+SO2↑+2H2O

（3）MnO2+4H++2Cl-△Mn2++Cl2 ↑+2H2O

（4）MnO2>Cl2>H2O2>H2SO4

練習2在呼吸面具和潛水艇中可用過氧化鈉作為供氧劑.請選用適當?shù)幕瘜W試劑和實驗用品，用下圖中的實驗裝置進行實驗，證明過氧化鈉可作供氧劑.

（1）A是制取CO2的裝置.寫出A中發(fā)生反應的化學方程式： .

（2）填寫表中空格：（請在答題卡上填寫）

儀器 加入試劑 加入該試劑的目的

B 飽和NaHCO3溶液

C

D

（3）寫出過氧化鈉與二氧化碳反應的化學方程式： .

（4）試管F中收集滿氣體后，下一步實驗操作是： .

解析 這道題是要求根據(jù)實驗目的判斷整套實驗裝置中各裝置的藥品選用及作用.以前我們做過裝置的連接，現(xiàn)在是連好的裝置需要你的理解和選擇.A是制取CO2的裝置，B中裝的是飽和NaHCO3溶液明顯地給予我們提示：A在制取CO2氣體，B就是在除去CO2中的HCl雜質(zhì)氣體.也就是A裝置中分液漏斗中裝入的是濃鹽酸.C裝置為U形管，它也顯示應該裝入固體藥品，想必就是盛裝Na2O2與CO2反應的地方，最后的D裝置又有何用呢？因為該實驗是用F收集O2通過余燼的木條復燃來確認O2的存在，氣體CO2與固體Na2O2反應后有剩余的CO2，是不利于O2的確認的.因此，應用D裝置是除去O2中的CO2的.

答案：（1）CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑

（2）

儀器 加入試劑 加入該試劑的目的

B 飽和NaHCO3溶液 除去CO2氣體中混入的HCl

C 過氧化鈉 與CO2和水氣反應產(chǎn)生O2

D NaOH溶液 吸收未反應的CO2氣體

（3）2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2

（4）把E中的導管移出水面，關閉分液漏斗活塞，用拇指堵住試管口，取出試管，立即把帶火星的木條伸入試管口內(nèi)，木條復燃，證明試管中收集到的氣體是氧氣.

三、挖掘規(guī)律指導性解題

解題需要感悟，在解答一個題的過程中，感悟規(guī)律的存在，實現(xiàn)能解答出一類題，做到舉一反三，事半功倍.

例3已知25%氨水的密度為0.91 g/cm3，5%氨水的密度為0.98 g/cm3，若將上述兩種溶液等體積混合所得氨水溶液的質(zhì)量分數(shù) （ ）.

A.等于15%B.大于15%

C.小于15%D.無法估算

解題 這道題可以直接計算出兩種溶液等體積混合所得氨水溶液的質(zhì)量分數(shù)為14.6%.答案為C.但是，解答此題到此不能結束.因為有一類類似的題需要我們?nèi)ケ鎰e.（1）如果兩溶液不是等體積混合，而是等質(zhì)量混合，所得溶液的質(zhì)量分數(shù)是多少？（2）如果沒有告知兩種濃度溶液的密度，如何判定所得混合溶液的質(zhì)量分數(shù)？（3）如果討論的不是氨水溶液，是NaOH溶液或硫酸溶液，結果又是如何？這里就有規(guī)律性的內(nèi)容.當?shù)荣|(zhì)量混合溶液時，不論是那種性質(zhì)的相同溶質(zhì)的溶液，等質(zhì)量混合所得溶液的質(zhì)量分數(shù)為兩種溶液質(zhì)量分數(shù)的平均值.當?shù)润w積混合溶液時，如果是類似氨水這樣的濃度越大，密度反而越小的溶液，等體積混合所得溶液的質(zhì)量分數(shù)是小于兩種溶液質(zhì)量分數(shù)的平均值.當?shù)润w積混合溶液時，如果是類似NaOH溶液或硫酸溶液這樣的濃度越大，密度也越大的溶液，等體積混合所得溶液的質(zhì)量分數(shù)是大于兩種溶液質(zhì)量分數(shù)的平均值.

練習3在一定條件下，下列物質(zhì)中既能與鹽酸作用，又能與氫氧化鈉溶液作用的是（ ）

①NaHCO3 ②（NH4）2S ③Al（OH）3 ④AgNO3 ⑤Fe（NO3）2

⑥ H2NCH2COOH ⑦ClCH2CH==CHCOOH

A.全部 B.除④⑤⑦外 C.除⑤⑦外 D.其他組合

解析 物質(zhì)能不能與HCl、NaOH反應，都有其反應的原理.NaHCO3因為是弱酸鹽，它能與強酸反應.因為它是酸式鹽，它能與強堿反應.（NH4）2S是弱酸弱堿鹽，它可分別與強酸、強堿發(fā)生復分解反應生成弱酸、弱堿.Al（OH）3是兩性氫氧化物，可與鹽酸、氫氧化鈉溶液反應生成鹽和水.AgNO3可與HCl、NaOH發(fā)生復分解反應生成沉淀.Fe（NO3）2可在鹽酸溶液中發(fā)生氧化還原反應生成Fe3+、氮氧化物.H2NCH2COOH是氨基酸，氨基酸是既是酸，又是堿.ClCH2CH==CHCOOH含有羧基，可與NaOH溶液反應.ClCH2CH==CHCOOH含有Cl原子，可在堿性溶液中發(fā)生水解反應.本題答案為A.總結一下規(guī)律既能與強酸，又能與強堿反應的物質(zhì)類別有：單質(zhì)Al和Zn、兩性氧化物Al2O3和ZnO、兩性氫氧化物Al（OH）3和Zn（OH）2、弱酸的酸式鹽、弱酸弱堿鹽、氨基酸、蛋白質(zhì).

四、聯(lián)想已知遷移性解題

學好化學基礎知識的目的之一就是要能用已有知識去解答未知問題.信息給予題就是用對比、聯(lián)想新舊知識的聯(lián)系遷移性地解答新問題的能力題型.

例4取一小塊金屬鈉放在燃燒匙里加熱，下列實驗現(xiàn)象描述正確的是（ ）.

①金屬鈉先熔化；②在空氣中燃燒，放出黃色火花；③燃燒后得到白色固體；④燃燒時火焰為黃色；⑤燃燒后生成淡黃色固體.

A.①②B.①②③C.①④⑤D.④⑤

解析 題目提供的5個現(xiàn)象有幾點是絕對可以判別的.鈉在空氣中加熱生成的是淡黃色Na2O2，不是白色的Na2O.答案就在C、D中選取.現(xiàn)在的重點就是要判別鈉放在燃燒匙里加熱是先熔化，還是直接燃燒.回顧鈉與水的反應實驗現(xiàn)象，鈉浮在水面上，熔化成閃亮的小球，并沒有發(fā)生燃燒.這說明鈉的熔點低于鈉的著火點.

答案為C.

練習4氯酸（HClO3）是一種強氧化性酸.若將銅粉投入氯酸溶液中，下列物質(zhì)一定不可能生成的是 （ ）

A.氯酸銅

B.氯氣

C.氯化銅

D.氫氣

解析 明顯地，銅粉投入氯酸溶液中是不能發(fā)生置換出的H2反應的.借用反應Cu+2H2SO4（濃） CuSO4+SO2 ↑+2H2O類比遞推，HClO3與Cu反應也可表現(xiàn)出的是酸性生成氯酸銅和強氧化性生成氯氣或氯化銅.答案為D.

五、識破隱含明白性解題

化學習題中往往設置這樣那樣的隱含內(nèi)容，學生缺乏敏感性，不容易識別、發(fā)現(xiàn)這些“陷井”.解決這類習題需要在訓練中去發(fā)現(xiàn)、去積累經(jīng)驗，煉就一雙慧眼.

例5實驗室用H2在加熱條件下還原CuO，現(xiàn)有粉末狀CuO 8.0 g，若使其完全被還原，需標準狀況下氫氣的體積 （ ）.

A.等于2.24 LB.大于2.24 L

C.小于2.24 LD.大于2.24 L或等于2.24 L

解析 單純依據(jù)化學反應方程式H2+CuO△Cu+H2O可以計算出還原8.0 g CuO需要標準狀況下氫氣的體積2.24 L.但是，回想實驗的具體操作：加熱前需先通入一定體積的H2去排除試管中的空氣以免加熱時H2和O2的混合氣體反應發(fā)生爆炸，Cu被還原出來后，還需要在H2的氣流下冷卻以免生成的Cu又被氧氣氧化了.這些操作要求我們實際上需要的標準狀況下H2體積大于2.24 L.

答案為B.

練習5下圖為實驗室制氫氣的簡易裝置.若在加稀硫酸時，發(fā)現(xiàn)鋅粒和酸沒有接觸而稀硫酸又不夠，為使反應順利進行，則可以從漏斗中加入的試劑是 （ ）

①食鹽水

②KNO3溶液

③適量稀硫酸銅溶液

④Na2CO3溶液

⑤苯

⑥濃氨水

A.①③ B.②⑥

C.③ D.①②④

解析 加入試劑的原則和要求是確保反應的發(fā)生，產(chǎn)生的氣體為H2.①加入食鹽水可以增加溶液的體積，反應可產(chǎn)生H2.②加入KNO3溶液，發(fā)生的反應是：3Zn+8H++2NO3-==3Zn2++2NO↑+4H2O，反應產(chǎn)生了NO氣體.③加入適量稀硫酸銅溶液，可構成銅鋅原電池，加速H2的產(chǎn)生.④加入Na2CO3溶液中和了原H2SO4溶液，不利于H2的產(chǎn)生.⑤加入苯，與鋅接觸的是苯，不是稀H2SO4，無反應發(fā)生.⑥加入濃氨水，中和了原H2SO4溶液，不利于H2的產(chǎn)生.答案選A.這道題創(chuàng)意較新穎、考查的知識面較廣.加入苯、加入KNO3溶液都是題設的陷井.

六、運用技巧簡捷性解題

解答化學習題有常規(guī)方法，也有技巧.尋求解題技巧可以激發(fā)思路，活躍思維，加深對化學原理的理解.優(yōu)化解題思路和方法，實現(xiàn)解題快捷、簡約.

例6有一在空氣中暴露過的KOH固體，經(jīng)分析知其內(nèi)含：H2O 7.62%；K2CO3 2.38%；KOH 90%.若將1 g此樣品加入到46.00mL 1 mol/L的鹽酸中，過量的酸再用1.07 mol/L KOH溶液中和，蒸發(fā)中和后的溶液可得固體的質(zhì)量為 （ ）.

A.3.43 gB.4.00 gC.4.50 gD.無法計算

解析該題涉及的物質(zhì)較多，反應過程也較復雜，用常規(guī)方法依據(jù)物質(zhì)反應關系、過程是可以計算出結果的，只是計算較煩瑣.有沒有簡捷點的方法呢？換種思路，不能完全糾纏于過程中.思考一下最后所得的固體是KCl.K元素來自樣品和后來加入的KOH溶液，Cl元素來自加入的鹽酸溶液.根據(jù)Cl元素守恒，可以直接得到KCl的物質(zhì)的量為0.046 mol、質(zhì)量為3.43 g.

答案為A.

練習6足量銅與一定量濃硝酸反應得到硝酸銅溶液和NO2、N2O4、NO 的混合氣體，這

些氣體與1.68LO2（標準狀況）混合后通入水中，所有氣體完全被水吸收生成硝酸.若向所

得硝酸銅溶液中加入5mol/LNaOH溶液至Cu2+恰好完全沉淀，則消耗NaOH溶液的體積是

A.60mL B.45mL C.30mL D.15mL

解析按照過程采用守恒法解題.銅與濃硝酸反應，濃硝酸得到銅失去的電子生成了NO2、N2O4、NO混合氣體，NO2、N2O4、NO混合氣體與O2、H2O反應又重新生成回了硝酸.這個過程中NO2、N2O4、NO 的混合氣體又把硝酸所得的電子全部給予了O2.根據(jù)守恒原理，可以得出銅失去的電子數(shù)等于O2得到的電子數(shù).再依據(jù)沉淀Cu2+所用NaOH物質(zhì)的量關系可以總結出一個關系式：2Cu----4e- ----O2----4NaOH，由此可得出本題答案為A.

（收稿日期：2016-02-10）