化學熱點題型分析

化學計算

(資料圖片僅供參考)

在高中化學中,計算題的主要功能是考查考生掌握基礎知識的廣度和熟練程度以及知識的系統性。這類題目考查的形式既有直接的簡單化學計算和間接的應用化學原理推算,常見的方法有假設法、關系式法、差量法、守恒法等。

化學反應圖像

化學反應圖像題的特征是將一些關鍵的信息以圖像、圖表的形式給出,把題目中的化學原理抽象為數學問題,目的是考查考生從圖像、圖表中獲得信息、處理和應用相關信息的能力以及對圖像、圖表的數學意義和化學意義之間對應關系的轉換運用能力。

實驗儀器的創新

實驗儀器的創新使用一般體現為三個“一”:一個裝置的多種用途、一種用途的多種裝置和一種儀器的多種用法,該類試題主要考查考生的思維發散能力。

化學熱點方法聚焦

化學計算中的4種常用方法

一、假設法

所謂假設法,就是假設具有某一條件,推得一個結論,將這個結論與實際情況相對比,進行合理判斷,從而確定正確選項。

01 極端假設法

主要應用:

(1)判斷混合物的組成。把混合物看成由某組分構成的純凈物進行計算,求出最大值、最小值,再進行討論。

(2)判斷可逆反應中某個量的關系。把可逆反應看作向左或向右進行到底的情況。

(3)判斷可逆反應體系中氣體的平均相對分子質量大小的變化。把可逆反應看成向左或向右進行的單一反應。

(4)判斷生成物的組成。把多個平行反應看作單一反應。

02 狀態假設法

狀態假設法是指在分析或解決問題時,根據需要,虛擬出能方便解題的中間狀態,并以此為中介,實現由條件向結論轉化的思維方法。該方法常在化學平衡的計算中使用。

03 過程假設法

過程假設法是指將復雜的變化過程假設為(或等效為)若干個簡單的、便于分析和比較的過程,考慮等效狀態的量與需求量之間的關系,進而求解的方法。該方法在等效平衡的計算中使用概率非常高。

04 變向假設法

變向假設法指在解題時根據需要改變研究問題的條件或結論,從一個新的角度來分析問題,進而遷移到需要解決的問題上來,從而得到正確的答案。

二、關系式法

在多步反應中,關系式法可以把始態的反應物與終態的生成物之間的“物質的量”關系表示出來,把多步計算簡化成一步計算。正確書寫關系式是用關系式法解化學計算題的前提。

01 根據化學方程式找關系式

特點:在多步反應中,上一步反應的產物即是下一步反應的反應物。

02 通過化學反應方程式的疊加找關系

適用于多步連續反應或循環反應。方法:將其中幾個有關聯的化學反應方程式進行適當變形(改變化學計量數),然后相加,消去中間產物,即得總的化學反應方程式。

03 差量法

差量法解題的關鍵是正確找出理論差量。其解題步驟如下:

(1)分析題意:分析化學反應中各物質之間的數量關系,弄清引起差值的原因。

(2)確定是否能用差量法:分析差值與始態量或終態量之間是否存在比例關系,以確定是否能用差量法。

(3)寫出正確的化學反應方程式。

(4)根據題意確定“理論差量”與題中提供的“實際差量”,列出比例關系,求出答案。 　

04 守恒法

“守恒法”利用物質變化過程中某一特定的量固定不變來列式求解。它的優點是用宏觀的統攬全局的方式列式,不去探求某些細枝末節,直接抓住其中特有的守恒關系,快速建立算式,簡捷巧妙地解答題目。常用的方法有質量守恒、得失電子守恒、電荷守恒等。

1.質量守恒

依據:化學反應中反應物的總質量與生成物的總質量相等。

2.電子得失守恒

依據:氧化還原反應中得失電子數一定相等。

應用:氧化還原反應和電化學的有關計算。

3.電荷守恒

依據:反應前后參加反應的離子所帶的電荷總量不變(或在電解質溶液中陰、陽離子所帶的負、正電荷總數相等)。

方法:首先要確定體系,并找出體系中陰、陽離子的種類,每個離子所帶的電荷數及其物質的量;然后根據陰、陽離子所帶的電荷總數相等列出計算式。

應用:溶液中離子濃度關系的推斷,也可用于有關量的計算。

化學反應圖像題的解題方法

01 離子反應圖像

考查知識點:根據圖像考查反應發生的先后順序、書寫離子反應方程式、分析溶液的成分、離子的共存與推斷、計算反應物的量或由離子反應畫出相應的圖像等。

實質:離子反應圖像問題,歸根結底,考查的實質仍然是離子反應和離子共存問題。

1.離子反應圖像

溶液中存在多種還原劑(或氧化劑),加入同一種氧化劑(或還原劑)時,必須按照“強者先行”的原則,考慮反應的先后順序。只有當“強”的反應完后,“弱”的才能發生反應。

2.離子共存及離子計算圖像

離子共存圖像要謹防離子共存的陷阱,特別要注意一些隱含條件和隱性關系;離子計算的前提是掌握離子反應方程式的書寫,特別要注意物質間量的關系,遵循三大守恒原則和溶液電中性原則。

02 化學平衡圖像

化學平衡圖像是中學化學基礎圖像知識的一個重要方面,它能把抽象的化學平衡理論形象直觀地表述出來。化學平衡圖像題是高考必考題型之一,根據圖像坐標表示的意義,將常考的化學平衡圖像分成如下三類。

1.量值-時間圖像

圖像中的縱、橫軸分別代表物質的數量(如濃度、百分含量、轉化率、產率等)與反應時間(過程),將可逆反應中物質的數量隨時間的變化體現在圖像中。

該類題解答時要明確曲線“走勢”代表的意義,并由此確定反應進行的方向,再進一步確定改變的條件。千萬要注意此類圖像中可能出現的“交點”并不代表平衡點,只有某種量值不隨時間改變時的點才是平衡點。

2.量值-條件圖像

將物質或反應體系的某種量值與溫度、壓強、濃度、催化劑中的某一種之間的關系,反映在圖像中。解答時首先要仔細觀察圖像,找出相關量值間的變化關系,然后將圖像中的這種對應關系與理論知識進行對照,分析其是否符合理論上推導出來的關系,最后確定答案。

3.量值-時間-條件圖像

該類圖像反映的是某一物質的量值(如濃度、轉化率、產率、百分含量等)與一種或兩種外界條件(溫度、壓強、催化劑)隨時間的變化關系。其圖像構成的特征是圖像中有一表明反應已達到平衡的突變點(平衡點、最大值、最小值)。

解題思路:依建立平衡所需時間的長短→反應速率的相對大小(時間短速率大)→確定影響反應速率的不同條件間的關系(反應速率大條件強)→再根據物質量值的變化判斷平衡的移動方向,由此得出的移動方向應與由勒夏特列原理確定的方向一致。

03 電化學圖像

近年高考中對電化學的考查出現了新的變化,以裝置圖為載體來考查電化學的相關知識,成為近年高考的新亮點。

1.原電池和電解池的工作原理

破解關鍵:正、負極或陰、陽極的判斷。

2.原電池與電解池的互變

原電池與電解池可以相互轉化,利用這一原理可以制造二次電池。二次電池中,放電時是原電池,充電時是電解池,放電時的負極反應與充電時的陰極反應相反,放電時的正極反應與充電時的陽極反應相反。

化學實驗的創新探究

01 球形干燥管的創新使用

1.A裝置為尾氣吸收裝置,用來防倒吸,原理類似于倒置在水中的漏斗。

2.B裝置為簡易的過濾器,可凈化天然水。如果去掉上邊兩層,可用活性炭對液體中的色素進行吸附。

3.C裝置是一微型反應器。該裝置既可節約藥品,又可防止污染。如銅絲在該裝置中燃燒時,Cl2封閉在干燥管內,實驗結束后剩余的Cl2不僅可以用水吸收,還可以觀察CuCl2溶液的顏色。

4.D裝置為一簡易的啟普發生器, 可用于H2、CO2等的制取。

5.E裝置起干燥、除雜或緩沖氣流的作用。

02 儀器連接的創新與改進

1.儀器巧妙連接,取代啟普發生器

2.儀器創新連接,防止尾氣倒吸

(1)倒立漏斗式:這種裝置可以增大氣體與吸收液的接觸面積,有利于吸收液吸收氣體。當易溶性氣體被吸收液吸收時,導管內壓強減小,吸收液上升到漏斗中。由于漏斗容積較大,導致燒杯中的液面下降,使漏斗口脫離燒杯中的液面,漏斗中的吸收液受自身重力的作用又流回燒杯內,從而防止吸收液倒吸。

(2)肚容式:當易溶于吸收液的氣體被吸收液吸收后,導氣管內壓強減小,使吸收液倒吸進干燥管中,吸收液受自身重力的作用又流回燒杯內,從而防止吸收液倒吸。這種裝置與倒立漏斗式的功能類似。

(3)蓄液式:當吸收液發生倒吸時,倒吸進來的吸收液被預先設置的蓄液裝置貯存起來,以防止吸收液進入受熱儀器或反應容器中。

(4)脫離式:因導管沒有與液體接觸,從而無法產生倒吸。

(5)液防式:通過改變試劑的方法達到防倒吸的目的。如吸收HCl時,HCl不溶于四氯化碳而無法倒吸,HCl從四氯化碳中逸出進入水中而溶解。