上海高考中學(xué)生易產(chǎn)生思維定勢(shì)試題的分類釋疑

張順清

思維定勢(shì)是一種按照常規(guī)方法處理問(wèn)題的思維方式，是由先前的活動(dòng)而造成的一種對(duì)活動(dòng)的特殊的心理準(zhǔn)備狀態(tài)或活動(dòng)的傾向性。在環(huán)境不變的條件下，定勢(shì)使人能夠應(yīng)用已掌握的方法迅速解決問(wèn)題，而在外部情景發(fā)生變化時(shí)，它則會(huì)妨礙人們采用新的方法和思路。消極的思維定勢(shì)是束縛創(chuàng)造力的枷鎖。本文把近十余年上海高考化學(xué)試題中容易產(chǎn)生思維定勢(shì)的試題做了歸納和整理，希望對(duì)同仁們的高三復(fù)習(xí)備考有所借鑒，對(duì)預(yù)防學(xué)生解題的思維定勢(shì)起到一些積極的矯正作用。

一、化學(xué)基本概念、基本反應(yīng)中的定勢(shì)

平時(shí)學(xué)習(xí)中對(duì)一些基本概念沒(méi)有記清楚，一些基本反應(yīng)的實(shí)質(zhì)沒(méi)有理解透徹，在考試時(shí)就會(huì)一葉障目而不見泰山。例1的C選項(xiàng)就是容易出現(xiàn)的定勢(shì)思維錯(cuò)誤。

例1（2007年上海）莽草酸是一種合成治療禽流感藥物達(dá)菲的原料，鞣酸存在于蘋果、生石榴等植物中。下列關(guān)于這兩種有機(jī)化合物的說(shuō)法正確的是（ ）。

莽草酸鞣酸

A.兩種酸都能與溴水反應(yīng)

B.兩種酸遇三氯化鐵溶液都顯色

C.鞣酸分子與莽草酸分子相比多了兩個(gè)碳碳雙鍵

D.等物質(zhì)的量的兩種酸與足量金屬鈉反應(yīng)產(chǎn)生氫氣的量相同

解析莽草酸含有醇羥基、碳碳雙鍵、羧基三種官能團(tuán)，碳碳雙鍵與溴水可以發(fā)生加成反應(yīng)，醇羥基和羧基都可以與鈉發(fā)生置換反應(yīng)，但莽草酸沒(méi)有酚羥基不能遇三價(jià)鐵顯色。鞣酸結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式中含有苯環(huán)，苯環(huán)中并不存在單雙鍵交替的結(jié)構(gòu)，六個(gè)碳碳鍵完全等同，鞣酸中含有酚羥基、羧基二種官能團(tuán)，酚羥基與溴水可以發(fā)生取代反應(yīng)，酚羥基和羧基都可以與鈉發(fā)生置換反應(yīng)。

答案：A D。

二、化學(xué)平衡中的定勢(shì)[HT]

在平時(shí)的大部分練習(xí)和考試中都是考查平衡狀態(tài)的判斷標(biāo)志，在平衡標(biāo)志的判斷中反應(yīng)速率必須要注明v正或v逆，但2011年的試題中卻是已知反應(yīng)達(dá)到了平衡狀態(tài)，此時(shí)兩個(gè)物質(zhì)速率的等式中的角標(biāo)“正”或“逆”就無(wú)需標(biāo)出了。

解析一定要注意此時(shí)反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到平衡了，v正（HF）=2v逆（H2O），a錯(cuò)誤；b選項(xiàng)中的速率無(wú)需注明角標(biāo)“正”或“逆”，是正確的；達(dá)到平衡時(shí)各組分含量保持不變，c正確；達(dá)到平衡時(shí)，反應(yīng)并沒(méi)有停止是動(dòng)態(tài)平衡，d錯(cuò)誤。

答案：bc。

三.化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的定勢(shì)

1.受用容量瓶配制一定濃度的溶液的定勢(shì)影響

很多學(xué)生學(xué)習(xí)了用容量瓶配制物質(zhì)的量濃度后，只要題目出現(xiàn)配制溶液的問(wèn)題，毫不猶豫的就要選擇容量瓶。容量瓶

是準(zhǔn)確配制一定物質(zhì)的量濃度的試液使用。2005年、2010年、2011年的配制溶液實(shí)驗(yàn)中都不需要選擇容量瓶。

例3（2005年上海）用98%的硫酸配制28%的硫酸，所需的玻璃儀器除量筒外，還有 。

a.容量瓶 b.燒杯 c. 燒瓶

解析由稀釋前后硫酸溶質(zhì)的質(zhì)量不變得到ρV 98%=（ρV+V水）28%，隨便取一個(gè)V水的值，就可以計(jì)算出濃硫酸的體積V。濃硫酸的體積V需要用量筒量取，稀釋必須在燒杯中進(jìn)行。

答案：b。

2.受簡(jiǎn)易啟普發(fā)生器裝置的定勢(shì)影響

啟普發(fā)生器及其簡(jiǎn)易裝置的適用條件是：塊狀固體與液體反應(yīng)、反應(yīng)不需要加熱、生成氣體在水中溶解度較小。高中階段能夠使用啟普發(fā)生器及其簡(jiǎn)易裝置來(lái)制取的氣體有CO2、H2、H2S。有的學(xué)生一看到啟普發(fā)生器及其簡(jiǎn)易裝置便不假思索的就聯(lián)想到上述三種氣體，但是2008年的試題中卻添加了一個(gè)限定條件：因?yàn)橛胁糠謿怏w逸出要求整個(gè)實(shí)驗(yàn)無(wú)污染。很多學(xué)生題目也懶得看就誤選了制備H2S的實(shí)驗(yàn)。

例4（2008年上海）設(shè)計(jì)學(xué)生試驗(yàn)要注意安全、無(wú)污染、現(xiàn)象明顯。根據(jù)啟普發(fā)生器原理，可用底部有小孔的試管制簡(jiǎn)易的氣體發(fā)生器（如圖1所示）。若關(guān)閉K，不能使反應(yīng)停止，可將試管從燒杯中取出（會(huì)有部分氣體逸出）。下列氣體的制取宜使用該裝置的是（ ）。

A.用二氧化錳（粉末）與雙氧水制氧氣

B.用鋅粒與稀硫酸制氫氣

C.用硫化亞鐵（塊狀）與鹽酸制硫化氫

D.用碳酸鈣（塊狀）與稀硫酸制二氧化碳

解析二氧化錳是粉末狀固體不能用啟普發(fā)生器的簡(jiǎn)易裝置來(lái)制取氧氣，A選項(xiàng)錯(cuò)誤；鋅粒與稀硫酸制氫氣符合要求，B選項(xiàng)正確；硫化亞鐵與鹽酸制硫化氫可以選用啟普發(fā)生器的簡(jiǎn)易裝置，但是硫化氫有毒會(huì)污染空氣不符合題干中的限定要求，C選項(xiàng)錯(cuò)誤；制備二氧化碳不能用碳酸鈣與稀硫酸反應(yīng)，否則生成微溶物硫酸鈣阻止反應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行，D選項(xiàng)錯(cuò)誤。

答案：B。

3.受氨直接通入水中發(fā)生倒吸的定勢(shì)影響

高中階段極易溶于水的氣體有NH3、HCl，易溶于水的氣體有SO2，這三種氣體如果不含有難溶于水的雜質(zhì)氣體，直接通入到水中會(huì)發(fā)生倒吸，所以對(duì)于吸收裝置一般要連接一個(gè)倒置漏斗來(lái)防倒吸。但是如果這三種氣體中含有難溶于水的雜質(zhì)氣體，因?yàn)殡m然上述三種氣體溶于水中了，由于還有難溶于水的氣體從導(dǎo)管口不斷逸出，導(dǎo)管口壓強(qiáng)不會(huì)立即減小，所以直接把出氣導(dǎo)管通入到水中也不會(huì)發(fā)生倒吸現(xiàn)象。2007年高考中很多學(xué)生受氨直接通入到水中會(huì)發(fā)生倒吸的定勢(shì)思維干擾，沒(méi)有考慮到氮?dú)夂蜌錃鈱?duì)出氣導(dǎo)管口壓強(qiáng)的影響，固執(zhí)地認(rèn)為也會(huì)發(fā)生倒吸。

例5（2007年上海）實(shí)驗(yàn)室模擬合成氨和氨催化氧化的流程如2所示：

制取N2制取H2→氣體混合→合成氨→氨吸收→氨氧化

圖3已知實(shí)驗(yàn)室可用飽和亞硝酸鈉（NaNO2）溶液與飽和氯化銨溶液經(jīng)加熱后反應(yīng)制取氮?dú)狻?/p>

（1）氨合成器出來(lái)經(jīng)冷卻的氣體連續(xù)通入圖3所示裝置的水中吸收氨， （“會(huì)”或“不會(huì)”）發(fā)生倒吸，原因是： 。

解析合成氨反應(yīng)是個(gè)可逆反應(yīng)，反應(yīng)物氮?dú)夂蜌錃獠豢赡芊磻?yīng)完全，出氣導(dǎo)管口的氨溶于水了，但是氮?dú)夂蜌錃怆y溶于水，出氣導(dǎo)管口的壓強(qiáng)不會(huì)立即減小，不會(huì)發(fā)生倒吸現(xiàn)象。

答案：不會(huì)；因?yàn)榛旌蠚怏w中含有大量難溶于水的氮?dú)?、氫氣兩種氣體，導(dǎo)管口壓強(qiáng)不會(huì)立即減小。

4. 受實(shí)驗(yàn)室制乙酸乙酯的定勢(shì)影響

上海高中教材上對(duì)于乙酸乙酯的實(shí)驗(yàn)室制法采用的是水浴加熱方式，加入過(guò)量的相對(duì)較便宜的乙醇來(lái)提高較貴的乙酸轉(zhuǎn)化率，并且采用邊反應(yīng)邊蒸餾出乙酸乙酯的方法來(lái)提高產(chǎn)率。乙酸丁酯的實(shí)驗(yàn)室制法采用的是空氣浴加熱方式，加入過(guò)量的相對(duì)較便宜的乙酸來(lái)提高較貴的1-丁醇轉(zhuǎn)化率，不是采用邊反應(yīng)邊蒸餾出乙酸丁酯的方法，而是采用長(zhǎng)玻璃管冷凝回流，反應(yīng)完成后再來(lái)提取產(chǎn)物的方法。這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)加熱方式不同，加入過(guò)量的物質(zhì)的類別（前者是醇過(guò)量，后者是酸過(guò)量）也不同，乙酸丁酯的實(shí)驗(yàn)室制法極易受到乙酸乙酯的實(shí)驗(yàn)制法的定勢(shì)干擾。

例6（2013年上海）下列關(guān)于實(shí)驗(yàn)室制備乙酸乙酯和乙酸丁酯的描述正確的是（ ）。

A.均采用水浴加熱

B.制備乙酸丁酯時(shí)正丁醇過(guò)量

C.均采用邊反應(yīng)邊蒸餾的方法

D.制備乙酸乙酯時(shí)乙醇過(guò)量

解析由前面對(duì)這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)的異同分析可容易判斷A、B、C選項(xiàng)都不正確，只有選項(xiàng)D正確。

答案：D。

四、未考慮到晶體中會(huì)含有結(jié)晶水，定勢(shì)地只分析了無(wú)水晶體

很多硫酸鹽晶體和硝酸鹽晶體中含有結(jié)晶水，題目如果只說(shuō)晶體時(shí)，就要從含有結(jié)晶水和不含結(jié)晶水兩種情況討論。

例7（2003年上海）硝酸銅是制備Cu-Zn-Al系催化劑的重要原料。19.2 g純銅粉理論上可制得純凈硝酸銅晶體的質(zhì)量為（ ）。

A.28.2 g B.56.4 g C.64.2 g D.72.6 g

解析n[Cu（NO3）2]=n（Cu）=19.2 g/64 g·mol-1=0.3 mol，Cu（NO3）2和Cu（NO3）2·xH2O都是晶體。若為Cu（NO3）2，其質(zhì)量為0.3 mol×188 g·mol-1=56.4 g；若為Cu（NO3）2·xH2O，其質(zhì)量為0.3×（188+18x），由于結(jié)晶水為整數(shù)，x=1時(shí)，結(jié)晶質(zhì)量為61.8 g，x=2時(shí)，結(jié)晶質(zhì)量為67.2 g，x=3時(shí)，結(jié)晶質(zhì)量為72.6 g。

答案：BD。

五、未注意反應(yīng)后元素的所有去向，定勢(shì)地僅從化學(xué)式上分析

根據(jù)質(zhì)量守恒知一種元素的原子在反應(yīng)前后數(shù)目是保持不變的，有時(shí)候僅從化學(xué)式上去分析元素原子的去向，可能會(huì)有所遺漏，必須要從化學(xué)方程式的所有產(chǎn)物上去分析該元素的全部去向才真正符合質(zhì)量守恒的內(nèi)核。

例8（2002年上海）某化學(xué)課外小組用含銅96%的廢銅屑制取膽礬（五水合硫酸銅）。將銅屑放入稀硫酸中，加熱并不斷鼓入空氣，在氧氣作用下便生成硫酸銅。將膽礬與生石灰、水按質(zhì)量比依次為1∶0.56∶100混合配制成無(wú)機(jī)銅殺菌劑波爾多液。

①此波爾多液中Cu2+和Ca2+的物質(zhì)的量比為 （最簡(jiǎn)整數(shù)比）；

②波爾多液有效成分的化學(xué)式可表示為CuSO4·xCu（OH）2·yCa（OH）2，此種配比當(dāng)x=1時(shí)，試確定y的數(shù)值。

解析n（Cu2+）∶n（Ca2+）=1/250∶0.56/56=

2∶5；x=1時(shí)，很多學(xué)生一看CuSO4的系數(shù)為1，Cu2+之和正好為2，所以由n（Cu2+

）∶n（Ca2+）=2∶5知y=5。此時(shí)一定要注意到CuSO4與Ca（OH）2反應(yīng)生成Cu（OH）2時(shí)，產(chǎn)物中還有1份CaSO4未計(jì)入到波爾多液的有效成分中，故y=4。

答案：2∶5；y=4。

六、計(jì)算題中題目提供了富余數(shù)據(jù)，學(xué)生產(chǎn)生每個(gè)數(shù)據(jù)都要用的思維定勢(shì)

計(jì)算題中的數(shù)據(jù)一般較多，一般情況下這些數(shù)據(jù)都是有用的

，但有時(shí)題目故意提供一些富余數(shù)據(jù)，解答時(shí)

不能產(chǎn)生題目提供了數(shù)據(jù)就一定要用的定勢(shì)思維。2005年、2011年、2013年都要先對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行取舍才能得到正確的答案。

例9（2005年上海）硝酸工業(yè)生產(chǎn)中的尾氣可用純堿溶液吸收，有關(guān)的化學(xué)反應(yīng)為：

2NO2+Na2CO3→NaNO2+NaNO3+CO2

NO+NO2+Na2CO3→2NaNO2+CO2

現(xiàn)有1000 g質(zhì)量分?jǐn)?shù)為21.2%的純堿吸收液，吸收硝酸工業(yè)尾氣，每產(chǎn)生22.4 L（標(biāo)準(zhǔn)狀況）CO2時(shí)，吸收液質(zhì)量就增加44 g。計(jì)算吸收液中NaNO2和NaNO3物質(zhì)的量之比 。

解析由于題目沒(méi)有說(shuō)明1000 g質(zhì)量分?jǐn)?shù)為21.2%的純堿有無(wú)反應(yīng)完全，所以1000 g和21.2%是富余數(shù)據(jù)不能用。只能用22.4 L和44 g 兩個(gè)數(shù)據(jù)計(jì)算，正好兩個(gè)數(shù)據(jù)設(shè)兩個(gè)未知數(shù)列一個(gè)方程組，要根據(jù)差量法列一個(gè)方程。

答案：5∶3。

七、計(jì)算題中題目沒(méi)有限定加入物質(zhì)的量，學(xué)生產(chǎn)生加入物質(zhì)一定是足量的思維定勢(shì)

題目沒(méi)有說(shuō)反應(yīng)完全了或加入的物質(zhì)的量沒(méi)有說(shuō)清是足量還是少量只說(shuō)加入了時(shí)，切記不能一廂情愿地認(rèn)為反應(yīng)完全了或加入的物質(zhì)一定足量，當(dāng)加入的物質(zhì)的量沒(méi)有說(shuō)明時(shí)，一定要從足量、加入量為零兩種情況去極端假設(shè)，2004年、2009年、2011年都出現(xiàn)了這種情況。

例10（2004年上海）等物質(zhì)的量的N2、O2、CO2混合氣體通過(guò)Na2O2后，體積變?yōu)樵w積的8/9（同溫同壓），這時(shí)混合氣體中N2、O2、CO2物質(zhì)的量之比為（ ）。

A.3∶4∶1 B.3∶3∶2

C.6∶7∶3 D.6∶9∶0

解析此題沒(méi)有說(shuō)明Na2O2是否足量，如果Na2O2足量則CO2反應(yīng)完全了，不需要計(jì)算就只能選擇D了。可以設(shè)N2、O2、CO2各為x mol，體積變?yōu)樵w積的8/9就是物質(zhì)的量變?yōu)樵瓉?lái)8/9，氣體物質(zhì)的量減少了3x×1/9=x/3mol，由CO2與Na2O2反應(yīng)的化學(xué)方程式的差量法計(jì)算知，反應(yīng)的CO2為2x/3mol，生成的O2為x/3mol，這時(shí)混合氣體中N2、O2、CO2物質(zhì)的量之比為x：（x+x/3）：（x-2x/3）=3∶4∶1。

答案：A。

八、未注意到數(shù)據(jù)的區(qū)間范圍有多個(gè)，定勢(shì)地只考慮了最明顯的一個(gè)區(qū)間

對(duì)于討論型計(jì)算，一定要注意思維的嚴(yán)密性，對(duì)數(shù)據(jù)區(qū)間范圍的各種情況都要考慮。

例11（2005年上海）含8.0 g NaOH的溶液中通入一定量H2S后，將得到的溶液小心蒸干，稱得無(wú)水物7.9g，則該無(wú)水物中一定含有的物質(zhì)是（ ）。

A.Na2S B.NaHS

C.Na2S和NaHS D.NaOH和NaHS

解析第一種極端情況是8.0 g NaOH全部生成Na2S，得到的質(zhì)量為7.8 g；第二種極端情況是8.0 g NaOH全部生成NaHS，得到的質(zhì)量為11.2 g，此時(shí)7.9 g既介于7.8 g和11.2 g之間也介于7.8 g和8.0 g之間，故二種組合都符合題意，一定含有的是Na2S。

答案：A 。

九、僅僅按照題目提供的新信息去直接定勢(shì)運(yùn)用，未考慮到后續(xù)的變通反應(yīng)

高考中為了增加試題的新穎性和綜合性，往往題干中會(huì)出現(xiàn)一些新的信息或情景，解題時(shí)一是要會(huì)利用外顯信息正確模仿遷移；二是要會(huì)排除干擾信息，進(jìn)行合理篩選有效信息遷移；三是要會(huì)挖掘潛在信息，注重聯(lián)想類比變通遷移，使陌生的信息熟悉化，抽象的信息具體化。

例12（2011年上海）氨和二氧化碳反應(yīng)可生成尿素CO（NH2）2。尿素在一定條件下會(huì)失去氨而縮合，如兩分子尿素失去一分子氨形成二聚物：

COH2NNH2+

COH2NNH2

COH2NNHCONH2+NH3

已知常壓下120 mol CO（NH2）2在熔融狀態(tài)發(fā)生縮合反應(yīng)，失去80 mol NH3，生成二聚物（C2H5N3O2）和三聚物。測(cè)得縮合產(chǎn)物中二聚物的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為0.60，推算縮合產(chǎn)物中各縮合物的物質(zhì)的量之比。

解析此時(shí)要注意三聚物有兩種情況，一種是脫去2分子NH3生成鏈狀三聚物，另一種是脫去3分子NH3生成環(huán)狀三聚物?？筛鶕?jù)題干的三個(gè)數(shù)據(jù)設(shè)三個(gè)未知數(shù)正好列三個(gè)方程計(jì)算。

答案：3∶1∶1。

十、表格計(jì)算時(shí)，每組樣品不同，還是按照相同樣品的表格計(jì)算方法，根據(jù)每組數(shù)據(jù)間是否成比例去定勢(shì)計(jì)算

因?yàn)樗〉墓腆w樣品不同，所含成分不同，此時(shí)不能根據(jù)是否成比例去計(jì)算，只能通過(guò)各組實(shí)驗(yàn)分別求出各次樣品的成分。

例13（2012年上海）常溫下，稱取不同氫氧化鈉樣品溶于水，加鹽酸中和至pH=7，然后將溶液蒸干得氯化鈉晶體，蒸干過(guò)程中產(chǎn)品無(wú)損失。

氫氧化鈉質(zhì)量/g 氯化鈉質(zhì)量/g

① 2.40 3.51

② 2.32 2.34

③ 3.48 3.51

上述實(shí)驗(yàn)①②③所用氫氧化鈉均不含雜質(zhì)，且實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可靠。通過(guò)計(jì)算，分析和比較上表3組數(shù)據(jù)，給出結(jié)論。

解析因?yàn)槭侨N不同的氫氧化鈉樣品，只能分別求出每一組實(shí)驗(yàn)中樣品的成分?？梢愿鶕?jù)每組實(shí)驗(yàn)中氫氧化鈉中的鈉和氯化鈉中的鈉守恒計(jì)算，

Mr1=2.40÷（3.51÷58.5）=40、Mr2=2.32÷（2.34÷58.5）=58、Mr3=3.48÷（3.51÷58.5）=58。

答案：實(shí)驗(yàn)①所取的氫氧化鈉樣品是NaOH，實(shí)驗(yàn)②和③所取的氫氧化鈉樣品是NaOH·H2O。

（收稿日期：2014-12-24）