黑龍江 盧國鋒
聚焦高考中的“鉻”考點
黑龍江 盧國鋒
研究近三年高考新課標(biāo)全國卷可以發(fā)現(xiàn),元素化合物的命題規(guī)律有兩點,一是每一年都會選擇圍繞幾種核心元素命題,例如2013年Ⅰ卷為鋰、2013年Ⅱ卷為鋅、2014年分別為磷和鉛、2015年分別為硼鋅錳,這些核心元素可能是熟悉的、也可能是陌生的;二是以元素化合物知識為基礎(chǔ),考查物質(zhì)性質(zhì)、氧化還原反應(yīng)、化學(xué)方程式的書寫、離子方程式的書寫、水溶液中的離子平衡、溶液中的離子濃度大小比較、電解原理、計算、實驗操作及技巧。
根據(jù)上述分析,特以“鉻”元素為載體,從高考題常見的考查點入手,進行相關(guān)的分析,以期提升備考應(yīng)試能力。
A.消耗硫酸亞鐵的物質(zhì)的量為n(2-x)
C.反應(yīng)中發(fā)生轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為3nx mol
D.在FeO·FeyCrxO3中,3x=y(tǒng)
【方法指導(dǎo)】(1)掌握鉻常見化合價+3、+6價,K2Cr2O7和K2CrO4中Cr為+6價,被還原價態(tài)為+3價。(2)原子守恒、電子守恒、電荷守恒是化學(xué)計算中常用方法,計算對象的角標(biāo)是易錯點,選擇哪種物質(zhì)就考慮其角標(biāo),不要對字母有恐懼感。(3)K2Cr2O7具有強氧化性,酸化時選用稀硫酸,不選用鹽酸,因HCl有還原性可被K2Cr2O7氧化,生成氯氣。
【例2】(2013·新課標(biāo)Ⅰ)已知Ksp(AgCl)=1.56× 10-10,Ksp(AgBr)=7.7×10-13,Ksp(Ag2CrO4)=9.0× 10-12。某溶液中含有Cl-、Br-和CrO2-4,濃度均為0.010mol·L-1,向該溶液中逐滴加入0.010mol·L-1的AgNO3溶液時,三種陰離子產(chǎn)生沉淀的先后順序為( )
【例4】(2012·浙江)以鉻酸鉀為原料,電化學(xué)法制備重鉻酸鉀的實驗裝置示意圖如下:
下列說法不正確的是( )
D.測定陽極液中K和Cr的含量,若K與Cr的物質(zhì)的量之比為d,則此時鉻酸鉀的轉(zhuǎn)化率為1-(d/2)
轉(zhuǎn)化率為x/1=2-d,D錯誤。答案選D。
【方法指導(dǎo)】(1)電解池裝置由“三電”構(gòu)成,電源、電極、電解質(zhì),電極反應(yīng)式書寫分三步,第一步分析溶液中離子種類,第二步分析離子向電極移動方向,第三步分析離子放電順序。(2)復(fù)雜電極反應(yīng)式可以通過相加或相減方式獲得。
【例5】(2010·安徽)下圖是三種稀酸對Fe-Cr合金隨Cr含量變化的腐蝕性實驗結(jié)果,下列有關(guān)說法正確的是( )
A.稀硝酸對Fe-Cr合金的腐蝕性比稀硫酸和稀鹽酸的弱
C.Cr含量大于13%時,因為三種酸中硫酸的氫離子濃度最大,所以對Fe-Cr合金的腐蝕性最強
D.隨著Cr含量的增加,稀硝酸對Fe-Cr合金的腐蝕性減弱
【解析】A選項,圖中只有當(dāng)鉻的含量大于13%時,稀硝酸對合金的腐蝕速率比鹽酸、硫酸弱,A錯誤;B選項,稀硝酸和鐵反應(yīng)生成NO,B錯誤;C選項,不能解釋鹽酸、硝酸氫離子濃度相等,但硝酸腐蝕速度慢,C錯誤;D選項,硝酸對合金的腐蝕速率隨Cr含量增加而變小,硫酸和鹽酸對金屬的腐蝕速率隨Cr含量增加而變大,但隨著Cr含量增加變化趨勢變慢,腐蝕性減弱,D正確。答案選D。
【方法指導(dǎo)】(1)金屬腐蝕分化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕,電化學(xué)腐蝕分為析氫腐蝕和吸氧腐蝕,通過發(fā)生條件學(xué)會辨別,并能用相關(guān)反應(yīng)描述過程。(2)金屬腐蝕的防護有三種:一是把金屬制成防腐合金如不銹鋼,二是油漆、電鍍、表面鈍化隔離空氣和水,三是電化學(xué)防護,犧牲陽極陰極保護和外加電流陰極保護法。(3)圖象題要以圖象為客觀依據(jù),敏銳觀察圖中信息,小心求證表述內(nèi)容的真?zhèn)巍?/p>
(1)在25℃下,控制光照強度、廢水樣品初始濃度和催化劑用量相同,調(diào)節(jié)不同的初始pH和一定濃度草酸溶液用量,做對比實驗,完成以下實驗設(shè)計表(表中不要留空格)。
實驗編號初始pH廢水樣品體積/mL草酸溶液體積/mL 5 60蒸餾水體積/mL①4 60 10 30②5 60 10 30③
(2)上述反應(yīng)后草酸被氧化為________(填化學(xué)式)。
(3)實驗①和②的結(jié)果表明______________________;實驗①中0—t1時間段反應(yīng)速率v(Cr3+)=__________。
【方法指導(dǎo)】(1)通過表格中數(shù)據(jù)變與不變的對比,找到實驗研究的方向,注意濃度另一種控制方式,通過加入蒸餾水保證總體積不變,改變加入藥品體積來實現(xiàn)的。(2)選修4中,影響化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡因素的驗證性實驗,訓(xùn)練自己獨立設(shè)計表格的能力,體會實驗變量控制和測量方法。
【例7】(2014·山東)工業(yè)上用重鉻酸鈉(Na2Cr2O7)結(jié)晶后的母液(含少量雜質(zhì)Fe3+)生產(chǎn)重鉻酸鉀(K2Cr2O7),工藝流程及相關(guān)物質(zhì)溶解度曲線如圖:
(1)由Na2Cr2O7生產(chǎn)K2Cr2O7的化學(xué)方程式為____ _____________,通過冷卻結(jié)晶析出大量K2Cr2O7的原因是________________________________。
(2)向Na2Cr2O7母液中加堿液調(diào)pH的目的是______ ________________________________。
(3)固體A主要為________________(填化學(xué)式),固體B主要為_________________(填化學(xué)式)。
(4)用熱水洗滌固體A,回收的洗滌液轉(zhuǎn)移到母液____(填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”)中,既能提高產(chǎn)率又可使能耗最低。
【方法指導(dǎo)】流程圖中的箭頭和框圖代表實際生產(chǎn)階段,框圖外的箭頭代表加入或分離出的物質(zhì)。解決化工生產(chǎn)流程問題,首先通過圖理解生產(chǎn)所依據(jù)的化學(xué)原理,上一題中提供三種物質(zhì)溶解度曲線,依據(jù)受溫度的影響分為陡升型和緩升型,從圖中領(lǐng)悟分離提純方法。其次考慮速率、產(chǎn)率、成本、環(huán)保相關(guān)問題,結(jié)合流程正確合理解釋。
(作者單位:黑龍江省大慶市第五十六中學(xué))