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深度挖掘 巧妙處理

2014-02-10 08:18張海洋
廣東教育·高中 2014年1期
關(guān)鍵詞:簡式反應(yīng)物本題

張海洋

高考命題重視在實際問題情境中考查學(xué)生的能力,而不是放在知識點(diǎn)的簡單記憶和重現(xiàn)上,這就對學(xué)生信息加工處理能力提出了特別高的要求。在信息加工處理過程中,在如何領(lǐng)會信息給予的目的和意圖,如何把握信息與問題之間的內(nèi)在聯(lián)系等問題上,不能只顧削尖了頭往里面死鉆,不能只往一條路上去想,而應(yīng)該活躍思維,講究策略和智慧,做到既能鉆得進(jìn)去,又能跳得出來。

一、提取有用信息

在試題所給信息中,由于要體現(xiàn)信息本身的邏輯性和系統(tǒng)性,所以信息內(nèi)容往往比較豐富和寬泛。對于解題來說,其中有些信息是有用的,有些信息甚至?xí)a(chǎn)生干擾。如何提取有用信息?信息是為解答問題服務(wù)的,從問題解答的需要回到信息的處理,就能找到有意義和價值的信息了。

【例1】(2012·廣東理綜,33)苯甲酸廣泛應(yīng)用于制藥和化工行業(yè)。某同學(xué)嘗試用甲苯的氧化反應(yīng)制備苯甲酸。

反應(yīng)原理:

實驗方法:一定量的甲苯和KMnO4溶液在100℃反應(yīng)一段時間后停止反應(yīng),按如下流程分離出苯甲酸和回收未反應(yīng)的甲苯。

已知:苯甲酸相對分子質(zhì)量是122,熔點(diǎn)122.4℃,在25℃和95℃時溶解度分別為0.3g和6.9g;純凈固體有機(jī)物一般都有固定熔點(diǎn)。

(1)操作Ⅰ為 ,操作Ⅱ為 。

(2)無色液體A是 ,定性檢驗A的試劑是 ,現(xiàn)象是 。

(3)測定白色固體B的熔點(diǎn),發(fā)現(xiàn)其在115℃開始熔化,達(dá)到130℃時仍有少量不熔。該同學(xué)推測白色固體B是苯甲酸與KCl的混合物,設(shè)計了如下方案進(jìn)行提純和檢驗,實驗結(jié)果表明推測正確。請在答題卡上完成表中內(nèi)容。

(4)純度測定:稱取1.220g產(chǎn)品,配成100ml甲醇溶液,移取25.00ml溶液,滴定,消耗KOH的物質(zhì)的量為2.40×10-3mol。產(chǎn)品中甲苯酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)的計算表達(dá)式為 ,計算結(jié)果為

(保留兩位有效數(shù)字)。

【題型分析】從設(shè)計的目的和意圖來看,本題是一道實驗與探究題。但從信息形式上來看,本題既有有機(jī)合成題的味道,也有化工流程圖題的特征。所以,這是一道以化工流程為主線,以實驗與探究考查為重點(diǎn),同時還涉及了實驗計算等多方面的考查,體現(xiàn)了綜合命題的思路和方向。

【解題思路】該題首先進(jìn)入學(xué)生視線的是一組有機(jī)合成的信息,如果學(xué)生一味地沿著“合成”的思路往下想,就進(jìn)入到了死胡同。有機(jī)合成的信息是為引出化工流程作鋪墊的。因為用甲苯的氧化反應(yīng)制備苯甲酸,從有機(jī)合成機(jī)理可知產(chǎn)物是混合物,需要經(jīng)過一個化工流程過程才能實現(xiàn)分離。再看試題后面的問題,很容易明白本題命題的意圖,那就是圍繞“分離出苯甲酸”這條主線,考查學(xué)生實驗、探究和計算等能力。圍繞試題中的問題,能讓我們很容易找到了有用的信息,并初步形成了解題的思路。

有用的信息一:根據(jù)“反應(yīng)機(jī)理”,可知“反應(yīng)混合物”的成分,包括、、KOH、MnO2和H2O;還可知與酸化可得苯甲酸,要將苯甲酸與KCl分離才能得到苯甲酸。

有用的信息二:根據(jù)分離流程圖,可知“反應(yīng)混合物”分別分離出MnO2、和的過程與內(nèi)在機(jī)理。

有用的信息三:根據(jù)苯甲酸的熔點(diǎn),可作為檢驗苯甲酸的依據(jù);根據(jù)苯甲酸的溶解度,可用來建立分離和提純苯甲酸的思路和方法。

有用的信息四:根據(jù)測定苯甲酸純度的相關(guān)數(shù)據(jù),可知測定純度的機(jī)理和方法,并此基礎(chǔ)上建立各數(shù)據(jù)之間的計算關(guān)系。

【參考答案】(1)分液,蒸餾。(2)甲苯,酸性KMnO4溶液;溶液褪色。(3)①冷卻、過濾;②滴入2-3滴AgNO3溶液;③加熱使其融化,測其熔點(diǎn);熔點(diǎn)為122.4℃。(4)2.40×10-3×122×4)/1.22;96%。

二、挖掘蘊(yùn)含條件

試題中有些信息表面上與問題沒有明顯聯(lián)系,或者有些問題解決表面上欠缺信息條件,解題因此遭遇到挫折和困境。這時就需要對信息進(jìn)行深度挖掘,只要發(fā)現(xiàn)信息中隱含的條件,就會柳暗花明又一村。所以,試題中信息的給予,有直接的也有間接的,要綜合運(yùn)用已學(xué)的化學(xué)知識,調(diào)動自己的化學(xué)思維,深度挖掘信息中潛在的東西。

【例1】(2012·廣東理綜,32)難溶性雜鹵石(K2SO4·MgSO4·2CaSO4·2H2O)屬于“呆礦”,在水中存在如下平衡:

K2SO4·MgSO4·2CaSO4·2H2O2Ca2++2K++Mg2++4SO42-+2H2O

為能充分利用鉀資源,用飽和Ca(OH)2溶液溶浸雜鹵石制備硫酸鉀,工藝流程如下:

(1)濾渣主要成分有 和 以及未溶雜鹵石。

(2)用化學(xué)平衡移動原理解釋Ca (OH)2溶液能溶解雜鹵石浸出K+的原因 。

(3)“除雜”環(huán)節(jié)中,先加入 溶液,經(jīng)攪拌等操作后,過濾,再加入 溶液調(diào)濾液pH至中性。

(4)不同溫度下,K+的浸出濃度與溶浸時間的關(guān)系見右圖,由圖可得,隨著溫度升高,① ,② 。

(5)有人以可溶性碳酸鹽為溶浸劑,則溶浸過程中會發(fā)生:CaSO4(S)+CO32-CaCO3(S)+ SO42-。

已知298K時,Ksp(CaCO3)=2.80×10-9,Ksp(CaSO4)=4.90×10-5,求此溫度下該反應(yīng)的平衡常數(shù)K (計算結(jié)果保留三位有效數(shù)字)。

【題型分析】這是一道典型的無機(jī)化工流程圖題,其特點(diǎn)是以元素及其化合物的知識為載體,以無機(jī)化工生產(chǎn)為主要背景,以化工流程圖為主要信息形式,綜合考查基本概念和理論、化學(xué)實驗、化學(xué)計算等相關(guān)知識。本題還涉及反應(yīng)機(jī)理、坐標(biāo)圖像等信息,體現(xiàn)了對學(xué)生綜合處理信息能力的要求。

【解題思路】在解答本題的過程中,若只是簡單地利用已給信息,有些問題的解決會碰到困難,故必須挖掘試題中蘊(yùn)含的條件。如:

問題(1):需要挖掘兩個蘊(yùn)含條件。一是,用飽和Ca(OH)2溶液溶浸雜鹵石過程中,OH-減少的量與Ca2+增加的量相等,但Ca(OH)2沉淀平衡受OH-的影響大于Ca2+,所以隨著反應(yīng)的進(jìn)行,[Ca2+]·[ OH-]2

問題(3):“除雜”除了要把雜質(zhì)除去,更隱含著不能引進(jìn)新雜質(zhì),所以要除去的是Ca2+,最后得到的是純凈K2SO4,所加試劑及順序自然明了。

問題(5):直接進(jìn)行平衡常數(shù)運(yùn)算無法入手。但所給條件分別隱含著Ksp(CaCO3)= [Ca2+]·[ CO32-]=2.80×10-9,Ksp(CaSO4)=[Ca2+]·[ SO42-]=4.90×10-5,所以很容易計算到K=[ SO42-]/[ CO32-]= Ksp(CaSO4)/Ksp(CaCO3)= 4.90×10-5/2.80×10-9=1.75×104。

【參考答案】(1)Mg(OH)2,CaSO4。(2)氫氧根與鎂離子結(jié)合,使平衡向右移動,K+變多。(3)K2CO3,稀H2SO4。(4)①在同一時間K+的浸出濃度大;②反應(yīng)的速率加快,平衡時溶浸時間短。(5)1.75×104。

三、發(fā)掘潛在規(guī)律

有些試題會給出一系列的信息鏈,以一組一組的信息形式出現(xiàn),使信息容量變得特別大。在這類信息閱讀時,不容易理清思路,解題也就沒有了頭緒。其實,這類信息鏈之間蘊(yùn)含著潛在的規(guī)律,只要找到信息鏈內(nèi)的潛在規(guī)律,就能找到問題解答的思路。

【例3】(2012·廣東理綜,31)碘在科研與生活中有重要應(yīng)用。某興趣小組用0.50mol·L-1KI、0.2%淀粉溶液、0.20mol·L-1K2S2O8、0.10mol·L-1Na2S2O3等試劑,探究反應(yīng)條件對化學(xué)反應(yīng)速率的影響。已知:|

S2+2I-=2S+I2(慢) I2+2S2=2I-+S4(快)

(1)向KI、Na2S2O3與淀粉的混合溶液中加入一定量的K2S2O8溶液,當(dāng)溶液中的 耗盡后,溶液顏色將由無色變成為藍(lán)色。為確保能觀察到藍(lán)色,S2O3-與S2O82-初始的物質(zhì)的量需滿足的關(guān)系為:n(S2O32-):n(S2O82-) 。

(2)為探討反應(yīng)物濃度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響,設(shè)計的實驗方案如下表:

表中Vx= mL,理由是 。

(3)已知某條件下,濃度c(S2O82-)~反應(yīng)時間t的變化曲線如圖3所示,若保持其他條件不變,請在答題卡坐標(biāo)圖中,分別畫出降低反應(yīng)溫度和加入催化劑時c(S2O82-)~t的變化曲線示意圖(進(jìn)行相應(yīng)的標(biāo)注)

(4)碘也可用作心臟起搏器電源—鋰碘電池的材料。該電池反應(yīng)為:

2Li(s)+I2(s)=2LiI(s);△H

已知:4Li(s)+O2(g)=2Li2O(s); △H1

4 LiI(s)+O2(g)=2I2(s)+2Li2O(s);△H2

則電池反應(yīng)的△H= ;碘電極作為該電池的

極。

【題型分析】這是一道考查基本概念及基本理論的題目,本題主要考查化學(xué)反應(yīng)速率、蓋斯定律、原電池等相關(guān)知識。這類題型的主要特點(diǎn)是,以物質(zhì)及其化學(xué)反應(yīng)為載體,來考查有關(guān)基本概念及基本理論的應(yīng)用。

【解題思路】本題有幾組信息,每組信息都蘊(yùn)含著潛在的規(guī)律,蘊(yùn)含著解答問題的玄機(jī)。下面根據(jù)問題順序進(jìn)行分析;

問題(1):需要把兩個反應(yīng)弄明白,兩個反應(yīng)之間存在密切聯(lián)系,第一個反應(yīng)的生產(chǎn)物I2是第二個反應(yīng)的反應(yīng)物,第二個反應(yīng)的產(chǎn)物I-又是第一個反應(yīng)的反應(yīng)物,形成了循環(huán)反應(yīng)。只要溶液中有S2O32-與S2O82-,兩個反應(yīng)就會不斷地循環(huán)反應(yīng)下去;只要其中一種離子沒有了,則該離子的反應(yīng)也就結(jié)束了。因此,當(dāng)溶液顏色將由無色變成為藍(lán)色,說明有I2生成,第2個反應(yīng)結(jié)束,即溶液中的Na2S2O3已經(jīng)耗盡;要確保能觀察到藍(lán)色,就一定要將Na2S2O3耗盡,則n(S2O32-):n(S2O82-)<2。

問題(2):通過一組實驗來探討反應(yīng)物濃度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響,核心思想是利用控制變量法??刂谱兞糠ǖ乃悸肥?,改變其中一個量而保持其它的量不變,來研究該變量對實驗的影響。該實驗設(shè)計是探索K2S2O8濃度改變的影響,必須保持其它物質(zhì)的濃度不變(即溶液的總體積不變),故還需要加入的水2mL。

問題(3):加催化劑和改變溫度,都能影響反應(yīng)的速率,能影響反應(yīng)到達(dá)終點(diǎn)的時間,但不影響反應(yīng)的終點(diǎn)。所以,加催化劑能縮短反應(yīng)到達(dá)終點(diǎn)的時間,降溫能延長到達(dá)終點(diǎn)的時間。

問題(4):要計算出鋰碘電池的△H,必須要利用試題給出的兩個反應(yīng)焓,通過運(yùn)用蓋斯定律進(jìn)行計算,即可得到答案。

【參考答案】(1)Na2S2O3,<2。(2)2;保證反應(yīng)物K2S2O8濃度改變,而其他的不變,才到達(dá)實驗?zāi)康?。?)見圖4。(4)(△H1-△H2)/2;負(fù)極。

四、領(lǐng)悟題中新知

有些試題在信息中隱含著新知識,就是指學(xué)生沒有學(xué)過的知識,答題時常需要運(yùn)用到這些新知識,目的是為了考查學(xué)生歸納、演繹、遷移等能力。解答這類試題時,必須先要對信息進(jìn)行整理和提煉,在腦袋里建立這些新知識的思維、方法和要求,然后綜合運(yùn)用這些新知識來解答新問題。

【例4】(2012·廣東理綜,30)過渡金屬催化的新型碳—碳偶聯(lián)反應(yīng)是近年來有機(jī)合成的研究熱點(diǎn)之一,如反應(yīng)①

化合物Ⅱ可由化合物Ⅲ合成:

(1)化合物I的分子式為 。

(2)化合物Ⅱ與Br2加成的產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)簡式為

(3)化合物Ⅲ的結(jié)構(gòu)簡式為 。

(4)在濃硫酸存在和加熱條件下,化合物Ⅳ易發(fā)生消去反應(yīng)生成不含甲基的產(chǎn)物,該反應(yīng)方程式為

(注明反應(yīng)條件)。因此,在堿性條件下,由Ⅳ與反應(yīng)合成Ⅱ,其反應(yīng)類型為 。

(5)Ⅳ的一種同分異構(gòu)體V能發(fā)生銀鏡反應(yīng)。V與Ⅱ也可發(fā)生類似反應(yīng)①的反應(yīng),生成化合物Ⅵ,Ⅵ的結(jié)構(gòu)簡式為____________(寫出其中一種)。

【題型分析】這是一道典型的有機(jī)化學(xué)考查的試題,主要考查有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)、化學(xué)式、同分異構(gòu)體、官能團(tuán)、化學(xué)反應(yīng)以及有機(jī)合成等相關(guān)知識。這類題的信息中常出現(xiàn)一些學(xué)生未學(xué)過的有機(jī)物、官能團(tuán)、化學(xué)反應(yīng)等知識,這些知識往往是答題必須要的知識,答題的關(guān)鍵是先要將這些知識整理和提煉出來。

【解題思路】本題的前3個問題及問題(4)的第一空,都屬于有機(jī)物的常規(guī)考查題,包括從結(jié)構(gòu)簡式推寫分子式,根據(jù)反應(yīng)推寫反應(yīng)物、產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)簡式,反應(yīng)方程式的書寫等考查。而問題(4)的第二空和問題(5)的解答,就需要挖掘其中未學(xué)過的兩個化學(xué)反應(yīng)的機(jī)理。

問題(4):與在堿性條件下的反應(yīng),高中沒有學(xué)過。但試題給出了反應(yīng)物和主要產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)等信息,根據(jù)有機(jī)化學(xué)反應(yīng)推理原理,不難得到以下反應(yīng)機(jī)理:所以,該反應(yīng)類型為取代反應(yīng)。

問題(5):該題要用到新型碳-碳偶聯(lián)反應(yīng)機(jī)理,高中也沒有學(xué)過。所以,需要挖掘新型碳?碳偶聯(lián)反應(yīng)的特點(diǎn),掌握內(nèi)在反應(yīng)的規(guī)律,就不難得到解題的答案。該反應(yīng)的關(guān)鍵是-CHO與-COO-R反應(yīng)后,得到,以次類推就能得到本題的答案。由于V有種同分異構(gòu)體,所以Ⅵ也有兩種。

【參考答案】(1)C7H5OBr。(2)。(3)。

(4);取代反應(yīng)。(5)。

學(xué)習(xí)要講究策略和方法,通過總結(jié)經(jīng)驗,發(fā)現(xiàn)規(guī)律,找到事物的本原,學(xué)習(xí)就會簡單起來,輕松起來,也會高效起來。

(作者單位:佛山市教研室)

責(zé)任編校 李平安endprint

問題(3):“除雜”除了要把雜質(zhì)除去,更隱含著不能引進(jìn)新雜質(zhì),所以要除去的是Ca2+,最后得到的是純凈K2SO4,所加試劑及順序自然明了。

問題(5):直接進(jìn)行平衡常數(shù)運(yùn)算無法入手。但所給條件分別隱含著Ksp(CaCO3)= [Ca2+]·[ CO32-]=2.80×10-9,Ksp(CaSO4)=[Ca2+]·[ SO42-]=4.90×10-5,所以很容易計算到K=[ SO42-]/[ CO32-]= Ksp(CaSO4)/Ksp(CaCO3)= 4.90×10-5/2.80×10-9=1.75×104。

【參考答案】(1)Mg(OH)2,CaSO4。(2)氫氧根與鎂離子結(jié)合,使平衡向右移動,K+變多。(3)K2CO3,稀H2SO4。(4)①在同一時間K+的浸出濃度大;②反應(yīng)的速率加快,平衡時溶浸時間短。(5)1.75×104。

三、發(fā)掘潛在規(guī)律

有些試題會給出一系列的信息鏈,以一組一組的信息形式出現(xiàn),使信息容量變得特別大。在這類信息閱讀時,不容易理清思路,解題也就沒有了頭緒。其實,這類信息鏈之間蘊(yùn)含著潛在的規(guī)律,只要找到信息鏈內(nèi)的潛在規(guī)律,就能找到問題解答的思路。

【例3】(2012·廣東理綜,31)碘在科研與生活中有重要應(yīng)用。某興趣小組用0.50mol·L-1KI、0.2%淀粉溶液、0.20mol·L-1K2S2O8、0.10mol·L-1Na2S2O3等試劑,探究反應(yīng)條件對化學(xué)反應(yīng)速率的影響。已知:|

S2+2I-=2S+I2(慢) I2+2S2=2I-+S4(快)

(1)向KI、Na2S2O3與淀粉的混合溶液中加入一定量的K2S2O8溶液,當(dāng)溶液中的 耗盡后,溶液顏色將由無色變成為藍(lán)色。為確保能觀察到藍(lán)色,S2O3-與S2O82-初始的物質(zhì)的量需滿足的關(guān)系為:n(S2O32-):n(S2O82-) 。

(2)為探討反應(yīng)物濃度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響,設(shè)計的實驗方案如下表:

表中Vx= mL,理由是 。

(3)已知某條件下,濃度c(S2O82-)~反應(yīng)時間t的變化曲線如圖3所示,若保持其他條件不變,請在答題卡坐標(biāo)圖中,分別畫出降低反應(yīng)溫度和加入催化劑時c(S2O82-)~t的變化曲線示意圖(進(jìn)行相應(yīng)的標(biāo)注)

(4)碘也可用作心臟起搏器電源—鋰碘電池的材料。該電池反應(yīng)為:

2Li(s)+I2(s)=2LiI(s);△H

已知:4Li(s)+O2(g)=2Li2O(s); △H1

4 LiI(s)+O2(g)=2I2(s)+2Li2O(s);△H2

則電池反應(yīng)的△H= ;碘電極作為該電池的

極。

【題型分析】這是一道考查基本概念及基本理論的題目,本題主要考查化學(xué)反應(yīng)速率、蓋斯定律、原電池等相關(guān)知識。這類題型的主要特點(diǎn)是,以物質(zhì)及其化學(xué)反應(yīng)為載體,來考查有關(guān)基本概念及基本理論的應(yīng)用。

【解題思路】本題有幾組信息,每組信息都蘊(yùn)含著潛在的規(guī)律,蘊(yùn)含著解答問題的玄機(jī)。下面根據(jù)問題順序進(jìn)行分析;

問題(1):需要把兩個反應(yīng)弄明白,兩個反應(yīng)之間存在密切聯(lián)系,第一個反應(yīng)的生產(chǎn)物I2是第二個反應(yīng)的反應(yīng)物,第二個反應(yīng)的產(chǎn)物I-又是第一個反應(yīng)的反應(yīng)物,形成了循環(huán)反應(yīng)。只要溶液中有S2O32-與S2O82-,兩個反應(yīng)就會不斷地循環(huán)反應(yīng)下去;只要其中一種離子沒有了,則該離子的反應(yīng)也就結(jié)束了。因此,當(dāng)溶液顏色將由無色變成為藍(lán)色,說明有I2生成,第2個反應(yīng)結(jié)束,即溶液中的Na2S2O3已經(jīng)耗盡;要確保能觀察到藍(lán)色,就一定要將Na2S2O3耗盡,則n(S2O32-):n(S2O82-)<2。

問題(2):通過一組實驗來探討反應(yīng)物濃度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響,核心思想是利用控制變量法??刂谱兞糠ǖ乃悸肥?,改變其中一個量而保持其它的量不變,來研究該變量對實驗的影響。該實驗設(shè)計是探索K2S2O8濃度改變的影響,必須保持其它物質(zhì)的濃度不變(即溶液的總體積不變),故還需要加入的水2mL。

問題(3):加催化劑和改變溫度,都能影響反應(yīng)的速率,能影響反應(yīng)到達(dá)終點(diǎn)的時間,但不影響反應(yīng)的終點(diǎn)。所以,加催化劑能縮短反應(yīng)到達(dá)終點(diǎn)的時間,降溫能延長到達(dá)終點(diǎn)的時間。

問題(4):要計算出鋰碘電池的△H,必須要利用試題給出的兩個反應(yīng)焓,通過運(yùn)用蓋斯定律進(jìn)行計算,即可得到答案。

【參考答案】(1)Na2S2O3,<2。(2)2;保證反應(yīng)物K2S2O8濃度改變,而其他的不變,才到達(dá)實驗?zāi)康?。?)見圖4。(4)(△H1-△H2)/2;負(fù)極。

四、領(lǐng)悟題中新知

有些試題在信息中隱含著新知識,就是指學(xué)生沒有學(xué)過的知識,答題時常需要運(yùn)用到這些新知識,目的是為了考查學(xué)生歸納、演繹、遷移等能力。解答這類試題時,必須先要對信息進(jìn)行整理和提煉,在腦袋里建立這些新知識的思維、方法和要求,然后綜合運(yùn)用這些新知識來解答新問題。

【例4】(2012·廣東理綜,30)過渡金屬催化的新型碳—碳偶聯(lián)反應(yīng)是近年來有機(jī)合成的研究熱點(diǎn)之一,如反應(yīng)①

化合物Ⅱ可由化合物Ⅲ合成:

(1)化合物I的分子式為 。

(2)化合物Ⅱ與Br2加成的產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)簡式為

。

(3)化合物Ⅲ的結(jié)構(gòu)簡式為 。

(4)在濃硫酸存在和加熱條件下,化合物Ⅳ易發(fā)生消去反應(yīng)生成不含甲基的產(chǎn)物,該反應(yīng)方程式為

(注明反應(yīng)條件)。因此,在堿性條件下,由Ⅳ與反應(yīng)合成Ⅱ,其反應(yīng)類型為 。

(5)Ⅳ的一種同分異構(gòu)體V能發(fā)生銀鏡反應(yīng)。V與Ⅱ也可發(fā)生類似反應(yīng)①的反應(yīng),生成化合物Ⅵ,Ⅵ的結(jié)構(gòu)簡式為____________(寫出其中一種)。

【題型分析】這是一道典型的有機(jī)化學(xué)考查的試題,主要考查有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)、化學(xué)式、同分異構(gòu)體、官能團(tuán)、化學(xué)反應(yīng)以及有機(jī)合成等相關(guān)知識。這類題的信息中常出現(xiàn)一些學(xué)生未學(xué)過的有機(jī)物、官能團(tuán)、化學(xué)反應(yīng)等知識,這些知識往往是答題必須要的知識,答題的關(guān)鍵是先要將這些知識整理和提煉出來。

【解題思路】本題的前3個問題及問題(4)的第一空,都屬于有機(jī)物的常規(guī)考查題,包括從結(jié)構(gòu)簡式推寫分子式,根據(jù)反應(yīng)推寫反應(yīng)物、產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)簡式,反應(yīng)方程式的書寫等考查。而問題(4)的第二空和問題(5)的解答,就需要挖掘其中未學(xué)過的兩個化學(xué)反應(yīng)的機(jī)理。

問題(4):與在堿性條件下的反應(yīng),高中沒有學(xué)過。但試題給出了反應(yīng)物和主要產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)等信息,根據(jù)有機(jī)化學(xué)反應(yīng)推理原理,不難得到以下反應(yīng)機(jī)理:所以,該反應(yīng)類型為取代反應(yīng)。

問題(5):該題要用到新型碳-碳偶聯(lián)反應(yīng)機(jī)理,高中也沒有學(xué)過。所以,需要挖掘新型碳?碳偶聯(lián)反應(yīng)的特點(diǎn),掌握內(nèi)在反應(yīng)的規(guī)律,就不難得到解題的答案。該反應(yīng)的關(guān)鍵是-CHO與-COO-R反應(yīng)后,得到,以次類推就能得到本題的答案。由于V有種同分異構(gòu)體,所以Ⅵ也有兩種。

【參考答案】(1)C7H5OBr。(2)。(3)。

(4);取代反應(yīng)。(5)。

學(xué)習(xí)要講究策略和方法,通過總結(jié)經(jīng)驗,發(fā)現(xiàn)規(guī)律,找到事物的本原,學(xué)習(xí)就會簡單起來,輕松起來,也會高效起來。

(作者單位:佛山市教研室)

責(zé)任編校 李平安endprint

問題(3):“除雜”除了要把雜質(zhì)除去,更隱含著不能引進(jìn)新雜質(zhì),所以要除去的是Ca2+,最后得到的是純凈K2SO4,所加試劑及順序自然明了。

問題(5):直接進(jìn)行平衡常數(shù)運(yùn)算無法入手。但所給條件分別隱含著Ksp(CaCO3)= [Ca2+]·[ CO32-]=2.80×10-9,Ksp(CaSO4)=[Ca2+]·[ SO42-]=4.90×10-5,所以很容易計算到K=[ SO42-]/[ CO32-]= Ksp(CaSO4)/Ksp(CaCO3)= 4.90×10-5/2.80×10-9=1.75×104。

【參考答案】(1)Mg(OH)2,CaSO4。(2)氫氧根與鎂離子結(jié)合,使平衡向右移動,K+變多。(3)K2CO3,稀H2SO4。(4)①在同一時間K+的浸出濃度大;②反應(yīng)的速率加快,平衡時溶浸時間短。(5)1.75×104。

三、發(fā)掘潛在規(guī)律

有些試題會給出一系列的信息鏈,以一組一組的信息形式出現(xiàn),使信息容量變得特別大。在這類信息閱讀時,不容易理清思路,解題也就沒有了頭緒。其實,這類信息鏈之間蘊(yùn)含著潛在的規(guī)律,只要找到信息鏈內(nèi)的潛在規(guī)律,就能找到問題解答的思路。

【例3】(2012·廣東理綜,31)碘在科研與生活中有重要應(yīng)用。某興趣小組用0.50mol·L-1KI、0.2%淀粉溶液、0.20mol·L-1K2S2O8、0.10mol·L-1Na2S2O3等試劑,探究反應(yīng)條件對化學(xué)反應(yīng)速率的影響。已知:|

S2+2I-=2S+I2(慢) I2+2S2=2I-+S4(快)

(1)向KI、Na2S2O3與淀粉的混合溶液中加入一定量的K2S2O8溶液,當(dāng)溶液中的 耗盡后,溶液顏色將由無色變成為藍(lán)色。為確保能觀察到藍(lán)色,S2O3-與S2O82-初始的物質(zhì)的量需滿足的關(guān)系為:n(S2O32-):n(S2O82-) 。

(2)為探討反應(yīng)物濃度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響,設(shè)計的實驗方案如下表:

表中Vx= mL,理由是 。

(3)已知某條件下,濃度c(S2O82-)~反應(yīng)時間t的變化曲線如圖3所示,若保持其他條件不變,請在答題卡坐標(biāo)圖中,分別畫出降低反應(yīng)溫度和加入催化劑時c(S2O82-)~t的變化曲線示意圖(進(jìn)行相應(yīng)的標(biāo)注)

(4)碘也可用作心臟起搏器電源—鋰碘電池的材料。該電池反應(yīng)為:

2Li(s)+I2(s)=2LiI(s);△H

已知:4Li(s)+O2(g)=2Li2O(s); △H1

4 LiI(s)+O2(g)=2I2(s)+2Li2O(s);△H2

則電池反應(yīng)的△H= ;碘電極作為該電池的

極。

【題型分析】這是一道考查基本概念及基本理論的題目,本題主要考查化學(xué)反應(yīng)速率、蓋斯定律、原電池等相關(guān)知識。這類題型的主要特點(diǎn)是,以物質(zhì)及其化學(xué)反應(yīng)為載體,來考查有關(guān)基本概念及基本理論的應(yīng)用。

【解題思路】本題有幾組信息,每組信息都蘊(yùn)含著潛在的規(guī)律,蘊(yùn)含著解答問題的玄機(jī)。下面根據(jù)問題順序進(jìn)行分析;

問題(1):需要把兩個反應(yīng)弄明白,兩個反應(yīng)之間存在密切聯(lián)系,第一個反應(yīng)的生產(chǎn)物I2是第二個反應(yīng)的反應(yīng)物,第二個反應(yīng)的產(chǎn)物I-又是第一個反應(yīng)的反應(yīng)物,形成了循環(huán)反應(yīng)。只要溶液中有S2O32-與S2O82-,兩個反應(yīng)就會不斷地循環(huán)反應(yīng)下去;只要其中一種離子沒有了,則該離子的反應(yīng)也就結(jié)束了。因此,當(dāng)溶液顏色將由無色變成為藍(lán)色,說明有I2生成,第2個反應(yīng)結(jié)束,即溶液中的Na2S2O3已經(jīng)耗盡;要確保能觀察到藍(lán)色,就一定要將Na2S2O3耗盡,則n(S2O32-):n(S2O82-)<2。

問題(2):通過一組實驗來探討反應(yīng)物濃度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響,核心思想是利用控制變量法??刂谱兞糠ǖ乃悸肥?,改變其中一個量而保持其它的量不變,來研究該變量對實驗的影響。該實驗設(shè)計是探索K2S2O8濃度改變的影響,必須保持其它物質(zhì)的濃度不變(即溶液的總體積不變),故還需要加入的水2mL。

問題(3):加催化劑和改變溫度,都能影響反應(yīng)的速率,能影響反應(yīng)到達(dá)終點(diǎn)的時間,但不影響反應(yīng)的終點(diǎn)。所以,加催化劑能縮短反應(yīng)到達(dá)終點(diǎn)的時間,降溫能延長到達(dá)終點(diǎn)的時間。

問題(4):要計算出鋰碘電池的△H,必須要利用試題給出的兩個反應(yīng)焓,通過運(yùn)用蓋斯定律進(jìn)行計算,即可得到答案。

【參考答案】(1)Na2S2O3,<2。(2)2;保證反應(yīng)物K2S2O8濃度改變,而其他的不變,才到達(dá)實驗?zāi)康?。?)見圖4。(4)(△H1-△H2)/2;負(fù)極。

四、領(lǐng)悟題中新知

有些試題在信息中隱含著新知識,就是指學(xué)生沒有學(xué)過的知識,答題時常需要運(yùn)用到這些新知識,目的是為了考查學(xué)生歸納、演繹、遷移等能力。解答這類試題時,必須先要對信息進(jìn)行整理和提煉,在腦袋里建立這些新知識的思維、方法和要求,然后綜合運(yùn)用這些新知識來解答新問題。

【例4】(2012·廣東理綜,30)過渡金屬催化的新型碳—碳偶聯(lián)反應(yīng)是近年來有機(jī)合成的研究熱點(diǎn)之一,如反應(yīng)①

化合物Ⅱ可由化合物Ⅲ合成:

(1)化合物I的分子式為 。

(2)化合物Ⅱ與Br2加成的產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)簡式為

(3)化合物Ⅲ的結(jié)構(gòu)簡式為 。

(4)在濃硫酸存在和加熱條件下,化合物Ⅳ易發(fā)生消去反應(yīng)生成不含甲基的產(chǎn)物,該反應(yīng)方程式為

(注明反應(yīng)條件)。因此,在堿性條件下,由Ⅳ與反應(yīng)合成Ⅱ,其反應(yīng)類型為 。

(5)Ⅳ的一種同分異構(gòu)體V能發(fā)生銀鏡反應(yīng)。V與Ⅱ也可發(fā)生類似反應(yīng)①的反應(yīng),生成化合物Ⅵ,Ⅵ的結(jié)構(gòu)簡式為____________(寫出其中一種)。

【題型分析】這是一道典型的有機(jī)化學(xué)考查的試題,主要考查有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)、化學(xué)式、同分異構(gòu)體、官能團(tuán)、化學(xué)反應(yīng)以及有機(jī)合成等相關(guān)知識。這類題的信息中常出現(xiàn)一些學(xué)生未學(xué)過的有機(jī)物、官能團(tuán)、化學(xué)反應(yīng)等知識,這些知識往往是答題必須要的知識,答題的關(guān)鍵是先要將這些知識整理和提煉出來。

【解題思路】本題的前3個問題及問題(4)的第一空,都屬于有機(jī)物的常規(guī)考查題,包括從結(jié)構(gòu)簡式推寫分子式,根據(jù)反應(yīng)推寫反應(yīng)物、產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)簡式,反應(yīng)方程式的書寫等考查。而問題(4)的第二空和問題(5)的解答,就需要挖掘其中未學(xué)過的兩個化學(xué)反應(yīng)的機(jī)理。

問題(4):與在堿性條件下的反應(yīng),高中沒有學(xué)過。但試題給出了反應(yīng)物和主要產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)等信息,根據(jù)有機(jī)化學(xué)反應(yīng)推理原理,不難得到以下反應(yīng)機(jī)理:所以,該反應(yīng)類型為取代反應(yīng)。

問題(5):該題要用到新型碳-碳偶聯(lián)反應(yīng)機(jī)理,高中也沒有學(xué)過。所以,需要挖掘新型碳?碳偶聯(lián)反應(yīng)的特點(diǎn),掌握內(nèi)在反應(yīng)的規(guī)律,就不難得到解題的答案。該反應(yīng)的關(guān)鍵是-CHO與-COO-R反應(yīng)后,得到,以次類推就能得到本題的答案。由于V有種同分異構(gòu)體,所以Ⅵ也有兩種。

【參考答案】(1)C7H5OBr。(2)。(3)。

(4);取代反應(yīng)。(5)。

學(xué)習(xí)要講究策略和方法,通過總結(jié)經(jīng)驗,發(fā)現(xiàn)規(guī)律,找到事物的本原,學(xué)習(xí)就會簡單起來,輕松起來,也會高效起來。

(作者單位:佛山市教研室)

責(zé)任編校 李平安endprint

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