高考化學(xué)圖表專(zhuān)題突破

孫圣智

(山東省鄒城市實(shí)驗(yàn)中學(xué))

1 元素推斷類(lèi)圖表題

元素推斷類(lèi)試題是每年高考的必考點(diǎn),也是學(xué)生的得分點(diǎn).但隨著新課程改革的逐步深入,高考中開(kāi)始以圖表的形式對(duì)此知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行考查,為學(xué)生的解答增加了一定的難度.在解答此類(lèi)試題時(shí),要準(zhǔn)確分析圖表中的信息,找出解題突破口,先依據(jù)圖表推斷出特征明顯的元素,然后再依據(jù)題意對(duì)未知元素進(jìn)行逐一突破.

例12021年11月,我國(guó)“祝融號(hào)”火星車(chē)與歐洲“火星快車(chē)”實(shí)現(xiàn)太空“握手”,火星首次留下中國(guó)印跡.經(jīng)探測(cè)研究發(fā)現(xiàn),火星大氣及巖石中富含的W、X、Y、Z是原子序數(shù)依次遞增的短周期主族元素,X 元素原子最外層電子數(shù)是Y 元素原子最外層電子數(shù)的3倍,W、Z、Y 元素的最高正價(jià)與其對(duì)應(yīng)原子半徑關(guān)系如圖1所示,W 最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物為弱酸.下列說(shuō)法正確的是( ).

圖1

A.最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性:Z＞W(wǎng)

B.簡(jiǎn)單氫化物的沸點(diǎn):X＞W(wǎng)＞Z

C.工業(yè)上電解熔融YX 制備Y 單質(zhì)

D.Z的氧化物可以和NaOH 溶液反應(yīng)

①加強(qiáng)基礎(chǔ)信息的調(diào)查和整編。組織開(kāi)展山區(qū)小流域基礎(chǔ)資料的調(diào)查和分析整理，包括水文氣象、地形、社會(huì)經(jīng)濟(jì)等方面的內(nèi)容，為研究降雨——徑流動(dòng)力學(xué)過(guò)程、建立山洪預(yù)報(bào)模型和進(jìn)行洪水預(yù)報(bào)提供基礎(chǔ)支撐。同時(shí)，要充分利用新建小流域監(jiān)測(cè)站點(diǎn)的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，不斷率定和完善山洪預(yù)報(bào)模型。

元素推斷類(lèi)圖表題除了以原子半徑和化合價(jià)坐標(biāo)圖的形式進(jìn)行考查,常見(jiàn)的圖表還有“價(jià)—類(lèi)”二維圖、元素相對(duì)位置圖、化合物結(jié)構(gòu)圖、化合物性質(zhì)圖等.因此,學(xué)生在復(fù)習(xí)過(guò)程中,不僅要扎實(shí)掌握元素的相關(guān)知識(shí),還要了解此類(lèi)試題考查的本質(zhì),大膽假設(shè),小心求證.

2 實(shí)驗(yàn)探究類(lèi)圖表題

實(shí)驗(yàn)探究類(lèi)圖表題是歷年高考化學(xué)的重要題型,在新高考制度實(shí)施后此類(lèi)試題的創(chuàng)新點(diǎn)在于試題情境的新穎性.學(xué)生在解答此類(lèi)試題時(shí)要能將試題所設(shè)問(wèn)題與所學(xué)知識(shí)進(jìn)行遷移應(yīng)用,能提出自己的見(jiàn)解或解決方法,客觀評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)方案或明確實(shí)驗(yàn)原理.

例2(2022年遼寧卷,節(jié)選)H2O2作為綠色氧化劑應(yīng)用很廣泛,氫醌法制備H2O2原理及裝置如圖2所示.已知:H2O、HX 等雜質(zhì)易使Ni催化劑中毒.

圖2

回答下列問(wèn)題.

(1)A 中反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)_______.

(2)裝置B應(yīng)為_(kāi)________(填序號(hào)).

(3)檢查裝置氣密性并加入藥品,所有活塞處于關(guān)閉狀態(tài).開(kāi)始制備時(shí),打開(kāi)活塞________,控溫45 ℃.一段時(shí)間后,僅保持活塞b 打開(kāi),抽出殘留氣體.隨后關(guān)閉活塞b,打開(kāi)活塞________,繼續(xù)反應(yīng)一段時(shí)間.關(guān)閉電源和活塞,過(guò)濾三頸燒瓶中混合物,加水萃取、分液、減壓蒸餾,得產(chǎn)品.

(4)裝置F的作用為_(kāi)_______.

(5)氫醌法制備H2O2總反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)_______.

(1)A 中鋅和稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鋅和氫氣,反應(yīng)的離子方程式為Zn＋2H＋＝Zn2＋＋H2↑.(2)H2O、HX 等雜質(zhì)易使Ni催化劑中毒,需通過(guò)堿石灰除去,所以裝置B應(yīng)該選②或③①.(3)開(kāi)始制備時(shí),打開(kāi)活塞a、b,A 中產(chǎn)生的H2進(jìn)入C 中,在催化作用下與乙基蒽醌反應(yīng)生成乙基蒽醇,一段時(shí)間后,關(guān)閉a,僅保持活塞b打開(kāi),將殘留H2抽出,隨后關(guān)閉活塞b,打開(kāi)活塞c、d,將O2通入C 中與乙基蒽醇反應(yīng)生成H2O2和乙基蒽醌.(4)H2O 容易使催化劑中毒,實(shí)驗(yàn)中需要保持C 裝置為無(wú)水環(huán)境,F 的作用為防止外界水蒸氣進(jìn)入C 中.(5)第一步為H2在Ni催化作用下與乙基蔥醌反應(yīng)生成乙基蒽醇,第二步為O2與乙基蒽醇反應(yīng)生成H2O2和乙基蒽醌,總反應(yīng)為

本題涉及的物質(zhì)是學(xué)生較為熟悉的雙氧水,但與平時(shí)接觸的考查方式不同.試題給出了有機(jī)反應(yīng)原理圖,然后根據(jù)所設(shè)問(wèn)題明確考查物質(zhì)的制備和提純,創(chuàng)新性和難度都較高.學(xué)生在解答此類(lèi)試題時(shí),要注意從大量信息中提取有效信息,明確考查本質(zhì),并結(jié)合所學(xué)對(duì)所設(shè)問(wèn)題進(jìn)行分析及判斷.

3 坐標(biāo)曲線類(lèi)圖表題

坐標(biāo)曲線類(lèi)圖表題在近年高考中以化學(xué)反應(yīng)原理為主,旨在考查學(xué)生的知識(shí)應(yīng)用和分析推理的綜合能力.此類(lèi)試題主要通過(guò)量的變化來(lái)考查元素化合物的性質(zhì)、化學(xué)反應(yīng)原理等知識(shí),涉及的知識(shí)點(diǎn)較廣.解題的關(guān)鍵是弄清坐標(biāo)圖中點(diǎn)、線的含義及曲線的變化趨勢(shì),提煉有用信息.

例3(2022 年湖北卷)圖3 是亞砷酸[As(OH)3]和酒石酸(H2T,lgKa1＝—3.04,lgKa2＝—4.37)混合體系中部分物種的c-pH 圖(濃度:總As為5.0×10—4mol·L—1,總T 為1.0×10—3mol·L—1).下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是( ).

圖3

A.As(OH)3的lgKa1為—9.1

B.[As(OH)2T]—的酸性比As(OH)3的強(qiáng)

C.pH＝3.1時(shí),As(OH)3的濃度比[As(OH)2T]—的高

D.pH ＝7.0 時(shí),溶液中濃度最高的物種為As(OH)3

則As(OH)3的lgKa1＝lg10—9.1＝—9.1,選項(xiàng)A 正確.由[As(OH)2T]—?[AsO(OH)T]2—＋H＋可知,pH ＝ 4.6 時(shí),c{[As (OH)2T ]—} ＝c[AsO(OH)T]2—},故Ka{[As(OH)2T]—}＝c(H＋)＝10—4.6＞Ka1[As(OH)3]＝10—9.1,故[As(OH)2T]—的酸性比As(OH)3的強(qiáng),選項(xiàng)B 正確.As(OH)3的濃度為左坐標(biāo),數(shù)量級(jí)為10—3,[As(OH)2T]—的濃度為右坐標(biāo),數(shù)量級(jí)為10—6,圖中pH＝3.1時(shí),As(OH)3、[As(OH)2T]—的濃度縱坐標(biāo)高度相差很小,故 As(OH)3的濃度比[As(OH)2T]—的高,選項(xiàng)C 正確.由選項(xiàng)A 分析可知,Ka1[As(OH)3]＝10—9.1,而Ka1(酒石酸)＝10—3.4,酒石酸的第一步電離遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于亞砷酸第一步電離,且總T 濃度大于總As濃度,溶液中濃度最高的物種不是As(OH)3,是含T 的物種濃度最高,選項(xiàng)D 錯(cuò)誤.答案為D.

本題以坐標(biāo)曲線為載體,考查水溶液中的離子平衡.坐標(biāo)圖中涉及3種曲線、3個(gè)坐標(biāo),是學(xué)生得分的“攔路虎”.在解題過(guò)程中,要思路清晰,明確各物質(zhì)隨pH 發(fā)生的變化,推測(cè)可能發(fā)生的電離反應(yīng),進(jìn)而分析溶液中的離子含量.

縱觀近幾年高考化學(xué)試題可見(jiàn),圖表類(lèi)試題的比重逐年增加,除以上考查方式外,還包括電化學(xué)圖表題、化工流程型圖表題等考查方式.此類(lèi)考題一方面旨在考查學(xué)生的學(xué)科核心素養(yǎng);另一方面注重培養(yǎng)和考查學(xué)生學(xué)以致用的能力.因此,學(xué)生在注重知識(shí)積累的同時(shí),也要側(cè)重自身能力的培養(yǎng)和提高.

(完)