王洪升
2021年全國卷理綜化學(xué)試題保持了一貫的命題思路和命題風(fēng)格,基本遵循“立足基礎(chǔ)、穩(wěn)中求變、突出能力、銳意求新”的命題指導(dǎo)思想。本文以全國理綜化學(xué)甲卷和乙卷展開綜合分析,賞析高考原味真題,品味高考專家命題思想,以期對同學(xué)們2022年的復(fù)習(xí)備考有所啟發(fā)。
高考真題是備考的最好依據(jù),因此建議2022屆的考生以上表匯總的知識點作為自己復(fù)習(xí)的重點,逐一查漏補缺,構(gòu)建完整的知識網(wǎng)絡(luò)。
二、亮點掃描
(一)甲卷亮點掃描
1.選擇題
【例1】(第13題)乙醛酸是一種重要的化工中間體,可采用如下圖所示的電化學(xué)裝置合成。圖中的雙極膜中間層中的H2O解離為H+和OH-,并在直流電場的作用下分別向兩極遷移。下列說法正確的是( )
A. KBr在上述電化學(xué)合成過程中只起電解質(zhì)的作用
B.陽極上的反應(yīng)式為:+2H++2e-→ +H2O
C.制得2 mol乙醛酸,理論上外電路遷移了1 mol電子
D.雙極膜中間層中的H+在外電場作用下向鉛電極方向遷移
【解析】石墨電極上發(fā)生2Br--2e-=Br2 ,所以石墨電極為陽極,則鉛電極為陰極。陰極上發(fā)生反應(yīng)為: HOOC-COOH + 2e-+2H+ =HOOC-CHO +H2O。
雙極膜中H+移向左邊的飽和乙二酸溶液,OH-移向右邊的乙二醛和KBr溶液,溶液中發(fā)生的反應(yīng)為:OHC-CHO + Br2 + 2OH- = HOOC-CHO + 2Br-+ H2O。
A項,KBr在上述電化學(xué)合成中首先變成Br2,然后再反應(yīng)變?yōu)锽r-,所以參與了反應(yīng),故A項錯誤;B項,所寫電極方程式應(yīng)為陰極反應(yīng),故B項錯誤;C項,轉(zhuǎn)移2 mol電子左邊產(chǎn)生1 mol乙醛酸,右邊也產(chǎn)生1 mol乙醛酸,故制得2 mol乙醛酸,理論上外電路遷移了2 mol電子,故C項錯誤;D項,雙極膜中H+移向鉛電極,OH-移向石墨電極,故D項正確。
【亮點】此題情境新穎,考查知識點全面而深入。此題不僅考查了電解核心知識如陰陽極判斷、電極反應(yīng)式書寫、電子守恒等,同時還考查了有機反應(yīng)、氧化還原反應(yīng)等知識。
2.必做非選擇題
【例2】(第26題)碘(紫黑色固體,微溶于水)及其化合物廣泛用于醫(yī)藥、染料等方面?;卮鹣铝袉栴}。
(1)I2的一種制備方法如下圖所示:
①加入鐵粉進行轉(zhuǎn)化反應(yīng)的離子方程式為? ? 。
②通入氯氣的過程中,若氧化產(chǎn)物只有一種,反應(yīng)的化學(xué)方程式為 ? ? ? ? ? ?。若反應(yīng)物用量比n(Cl2)/n(FeI2)=1.5時,氧化產(chǎn)物為 ;當(dāng)n(Cl2)/n(FeI2)>1.5后,I2的收率會降低,原因是。
(2)以NaIO3為原料制備I2的方法:先向NaIO3溶液中加入計量的NaHSO3,生成碘化物;再向混合溶液中加入NaIO3溶液,反應(yīng)得到I2 。上述制備I2的總反應(yīng)的離子方程式為 。
(3)KI溶液和CuSO4溶液混合,可生成CuI沉淀和I2,若生成1 mol I2,消耗KI至少為 mol。I2在KI溶液中可發(fā)生反應(yīng):I-+I2 I3-。實驗室中使用過量的KI與CuSO4溶液反應(yīng)后過濾。濾液經(jīng)過蒸餾,可制得高純碘。反應(yīng)中加入過量的KI的原因是。
【解析】此題為工藝流程題,但著重考查陌生方程式書寫能力。
第1問①考查AgI固體與Fe反應(yīng)的方程式,分析可知有Ag沉淀生成,I-未發(fā)生變化,所以Fe變?yōu)镕e2+。離子方程式為Fe+2AgI=2Ag+Fe2++2I-。第1問②考查氧化還原反應(yīng)中量的關(guān)系問題,F(xiàn)eI2溶液中Fe2+和I-均具有還原性,但I(xiàn)-還原性強于Fe2+,所以當(dāng)氧化產(chǎn)物只有一種時,則Cl2僅將I-氧化為I2,所以離子方程式為2I-+Cl2=I2 + 2Cl-,故化學(xué)方程式為FeI2 +Cl2=FeCl2 +I2 。當(dāng)反應(yīng)物用量比為n(Cl2)/n(FeI2)=1.5,則Cl2剛好將溶液中Fe2+和I-全部氧化,所以氧化產(chǎn)物為I2和FeCl3 ,化學(xué)反應(yīng)方程式為3Cl2 +2FeI2 = 2FeCl3 + I2 。當(dāng)n(Cl2)/n(FeI2)>1.5,則過量的Cl2會繼續(xù)將生成的I2氧化,從而導(dǎo)致I2的收率降低。
第2問,由題意可知,NaIO3先和NaHSO3反應(yīng),生成碘化物為NaI,然后NaI再和NaIO3反應(yīng)生成I2,所以先寫出分步反應(yīng): IO3-+ 3HSO3-= I-+3SO42-+ 3H+、5I-+IO3-+ 6H+=3I2+3H2O,消掉I-即可得總反應(yīng)。
第3問,由題意可知:4KI+2CuSO4=2CuI+I2+2K2SO4,所以生成1mol I2消耗KI至少4 mol。最后一問更為新穎,由題意可知生成的I2可以繼續(xù)反應(yīng)生成KI3,所以加入過量的KI可以讓平衡正向移動,防止I2析出而損耗。
【亮點】此題以碘及其化合物為載體,以氧化還原反應(yīng)知識為核心來考查實驗化學(xué)知識,深度考查了考生的陌生方程式書寫能力及與量有關(guān)方程式分析能力。
(二)乙卷亮點掃描
1.選擇題
【例3】(第13題)HA是一元弱酸,難溶鹽MA的飽和溶液中c(M+)隨c(H+)而變化,M+不發(fā)生水解。實驗發(fā)現(xiàn),298 K時c2(M+)-c(H+)為線性關(guān)系,如下圖中實線所示。
下列敘述錯誤的是( )
A.溶液pH=4時,c(M+)<3.0×10-4mol·L-1
B. MA的溶度積度積Ksp(MA)=5.0×10-8
C.溶液pH=7時,c(M+)+c(H+)=c(A-)+c(OH-)
D. HA的電離常數(shù)Ka(HA)≈2.0×10-4
【解析】A項,由圖可知pH=4,即c(H+)=10×10-5mol/L時,c2(M+)=7.5×10-8mol2/L2,c(M+)=mol/L=× 10-4mol/L<3.0×10-4mol/L,故A項正確;
B項,由圖可知,c(H+)=0時,可看作溶液中有較高濃度的OH-,此時A-的水解極大地被抑制,溶液中c(M+)=c(A-),則Ksp(MA)=c(M+)×c(A-)=c2(M+)=5.0×10-8,故B項正確;
C項,設(shè)調(diào)節(jié)pH所用的酸為HnX,則結(jié)合電荷守恒可知c(M+)+c(H+)=c(A-)+c(OH-)+nc(Xn-),題給等式右邊缺陰離子部分nc(Xn-),故C項錯誤;
D項,Ka(HA)=,當(dāng)c(A-)=c(HA)時,由物料守恒知c(A-)+c(HA)=c(M+),則c(A-)=,Ksp(MA)= c(M+)×c(A-)==5.0×10-8,則c2(M+)=10×10-8, 對應(yīng)圖得此時溶液中c(H+)=2.0×10-4mol/L,Ka(HA)== c(H+)≈2.0×10-4,故D項正確。
【亮點】此題在弱電解質(zhì)電離平衡與沉淀溶解平衡體系中考查問題解決能力,情境新穎,略有難度。此題不可以用HA調(diào)節(jié)pH,因為隨著HA加入,c(H+)增大,c(A-)也增大,而c(M+)必減小,不會出現(xiàn)如圖所示c2(M+)與c(H+)所成的正比關(guān)系。
2.必做非選擇題
【例4】(第28題節(jié)選)(1)略(2)氯鉑酸鋇(BaPtCl6)固體加熱時部分分解為BaCl2、Pt和Cl2,376.8 ℃時平衡常數(shù)K′p=1.0×104 Pa2,在一硬質(zhì)玻璃燒瓶中加入過量BaPrCl6,抽真空后,通過一支管通入碘蒸氣(然后將支管封閉),在376.8 ℃,碘蒸氣初始壓強為20.0 kPa。376.8 ℃平衡時,測得燒瓶中壓強為32.5 kPa,則pICl=? ? ? ? ?kPa,反應(yīng)2ICl(g)= Cl2(g)+I2(g)的平衡常數(shù)K=? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? (列出計算式即可)。
(3)McMorris測定和計算了在136~180 ℃范圍內(nèi)下列反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp。
2NO(g)+2ICl(g)2NOCl(g)+I2(g)? ? ? Kp1
2NOCl(g)2NO(g)+Cl2(g)? ? ? Kp2
得到lg KP1~和lg KP2~均為線性關(guān)系,如下圖所示:
① 由圖可知,NOCl分解為NO和Cl2反應(yīng)的ΔH? ? ? ? ? 0(填“大于”或“小于”)。
② 反應(yīng)2ICl(g)=Cl2(g)+I2(g)的K=? ? ? ? ? ? ? ? ? ?(用Kp1、Kp2表示),該反應(yīng)的ΔH? ? ? ? ? ?0(填“大于”或“小于”),寫出推理過程? ? ? ? ? 。
【解析】(1)略(2)由題意可知376.8 ℃時玻璃燒瓶中發(fā)生兩個反應(yīng):BaPtCl6(s)BaCl2(s)+Pt(s)+2Cl2(g)、Cl2(g)+I2(g)2ICl(g)。BaPtCl6(s)BaCl2(s)+Pt(s)+2Cl2(g)的平衡常數(shù)K′p=1.0×104Pa2,則平衡時p2(Cl2)=1.0×104Pa2,平衡時p(Cl2)=100 Pa,設(shè)到達(dá)平衡時I2(g)的分壓減小p kPa,則:
于376.8 ℃平衡時,測得燒瓶中壓強為32.5kPa,則0.1+20.0+p=32.5(kPa),解得p=12.4kPa,則平衡時pICl= 2pkPa= 2×12.4 kPa=24.8 kPa,I2(g)的分壓為(20.0-p)kPa= (20×103-12.4×103)Pa,pICl=24.8 kPa=24.8×103 Pa,p(Cl2)= 0.1 kPa=100 Pa,因此反應(yīng)2ICl(g)=Cl2(g)+I2(g)的平衡常數(shù)K=。
(3)①結(jié)合圖可知,溫度越高,越小,lg KP2越大,即KP2越大,說明升高溫度平衡2NOCl(g)2NO(g)+ Cl2(g)正向移動,則NOCl分解為NO和Cl2反應(yīng)的ΔH 大于0;
②? Ⅰ. 2NO(g)+1ICl(g)2NOCl(g)+I2(g)? ? KP1
Ⅱ. 2NOCl(g)2NO(g)+Cl2(g)? ? KP2
Ⅰ+Ⅱ得2ICl(g)=Cl2(g)+I2(g),則2ICl(g)=Cl2(g)+ I2(g)的K=KP1·KP2,該反應(yīng)的ΔH大于0。推理過程如下:設(shè)T′>T,即<,由圖可知,lg Kp2(T′)-lg Kp2(T)>? |lg Kp2(T′)-lg Kp1(T)|=lg Kp1(T)-lg Kp1(T′),則lg [Kp2(T′)·Kp1(T′)]> lg [Kp2(T)·Kp1(T)],即K(T′)>K(T),因此該反應(yīng)正反應(yīng)為吸熱反應(yīng),即ΔH大于0。
【亮點】此題通過數(shù)形結(jié)合來考查化學(xué)反應(yīng)速率與平衡知識。第2問著重考查兩關(guān)聯(lián)反應(yīng)數(shù)學(xué)計算問題,第3問著重考查圖形信息提取能力及計算轉(zhuǎn)化能力。
【注意】第3問難度比較大,推導(dǎo)過程也很復(fù)雜,但由于高考是非常規(guī)范的考試,題中作圖也是非常規(guī)范的,所以可以基于圖中數(shù)據(jù)進行讀數(shù)從而解決問題,這也是一種取巧的方法。
如:×103=2.3時,盡可能準(zhǔn)確讀出lg Kp1=-1.0,lg Kp2=-2.95,從而得出Kp1=10-1,Kp2=10-2.95,故K=Kp1×Kp2= 10-3.95;×103=2.4時,盡可能準(zhǔn)確讀出lg Kp1=-0.7,lg Kp2= -3.35,從而得出Kp1=10-0.7,Kp2=10-3.35,故K=Kp1×Kp2=10-4.05;通過比較數(shù)據(jù)可知,T增大時,K值減小,所以該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)。
3.選做題
【例5】(第36題節(jié)選)鹵沙唑侖W是一種抗失眠藥物,在醫(yī)藥工業(yè)中的一種合成方法如下(部分反應(yīng)略)。
請寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式。
【解析】此空答案有兩種寫法,很值得同學(xué)們逐一研究。
由C物質(zhì)到D物質(zhì)反應(yīng)可以推出X為,反應(yīng)過程為X中1號碳上H取代了C物質(zhì)中的Cl,從而發(fā)生取代反應(yīng)生成D物質(zhì)。由于從C物質(zhì)到D物質(zhì)需要兩步,第一步為ZnCl2參與,第二步為NaOH參與,而此題又要求寫出化學(xué)方程式,所以難度有些大。
第一種情況反應(yīng)過程為:
第二種情況反應(yīng)過程為:
第一種情況按理說稱不上反應(yīng),但試卷給出參考答案中包含第一種情況,所以值得同學(xué)們注意;第二種情況則需要考慮氨基作為堿性基團,其會與HCl發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。
【亮點】C物質(zhì)到D物質(zhì)反應(yīng)需要兩步完成,書寫化學(xué)方程式時需要分步來書寫。切記有機物中氨基為堿性基團,會與酸發(fā)生反應(yīng)。
三、備考要點全知道
在高考中,同學(xué)們在做選擇題時需要快、準(zhǔn),切忌“小題大做”;做選考題時,由于每個考生的選擇不盡相同,因此筆者在此不做過多總結(jié)。下面,筆者僅對三類必做非選擇題進行歸納總結(jié)。
1.綜合實驗題的復(fù)習(xí)策略:夯實實驗基礎(chǔ),提高實驗探究能力
通過近年閱卷可看出部分考生實驗基礎(chǔ)知識欠缺,思維不嚴(yán)密。具體表現(xiàn)有現(xiàn)象描述不完整、裝置選擇與順序錯誤、設(shè)計實驗方案可操作性不強等。
備考策略:①通過歸納對比掌握常見儀器的用途,熟練掌握化學(xué)實驗基本操作;②系統(tǒng)梳理實驗知識,如實驗基本操作、氣體的制備、物質(zhì)的檢驗等;③分析挖掘教材實驗的內(nèi)涵,找出高考實驗題之根,做到既知其然,又知其所以然;④結(jié)合案例提高實驗的基本操作能力以及實驗方案的設(shè)計和規(guī)范表述能力,尤其是方案設(shè)計可能成為今后的重點命題方向,考生需要針對該類題加以練習(xí)。
2.反應(yīng)原理題的復(fù)習(xí)策略:提高對圖表、圖像信息的處理、分析和運用能力
部分考生對反應(yīng)原理理解不到位,數(shù)學(xué)計算、分析問題、解答問題的能力欠缺。具體表現(xiàn)有將化學(xué)式寫錯、不會分析圖像,以及畫圖錯誤、計算錯誤等。
備考策略:①以常見無機物及其應(yīng)用為載體,進行概念和原理知識的復(fù)習(xí),突出概念和原理知識的指導(dǎo)作用;②做好知識融合;③用化學(xué)思想方法貫穿概念、原理的復(fù)習(xí)。
3.工藝流程題的復(fù)習(xí)策略:注重基礎(chǔ),強化能力,力求創(chuàng)新
部分考生審題能力和工藝流程分析能力欠缺。具體表現(xiàn)有不會分析流程圖或分析錯誤、方程式書寫錯誤或書寫不規(guī)范等,考生普遍在后幾問得分較低。
備考策略:①完成由物質(zhì)觀到元素觀的轉(zhuǎn)變,用思想方法統(tǒng)領(lǐng)常見物質(zhì)性質(zhì)的復(fù)習(xí);②突出概念原理知識(如物質(zhì)分類、氧化還原反應(yīng)、離子反應(yīng))對元素化合物知識復(fù)習(xí)的指導(dǎo)作用;③從化學(xué)反應(yīng)原理和規(guī)律上認(rèn)識化學(xué)反應(yīng);④按“知識點→知識主線→知識網(wǎng)”的方式來建構(gòu)知識體系;⑤將物質(zhì)性質(zhì)的復(fù)習(xí)與實際生產(chǎn)、生活現(xiàn)象和社會問題聯(lián)系起來;⑥注意增強創(chuàng)新意識和能力,運用化學(xué)思想方法分析陌生問題。近年高考??疾樾虑榫诚禄瘜W(xué)方程式的書寫,這就需要考生具有類推遷移能力。