基于高考試題談高考復(fù)習(xí)策略

一、高考真題再現(xiàn)

（新課標(biāo)2011年全國高考第26題）0.80gCuSO4?5H2O樣品受熱脫水過程的熱重曲線（樣品質(zhì)量隨溫度變化的曲線）如下圖所示。

請回答下列問題：

（1）試確定200℃時固體物質(zhì)的化學(xué)式_____。（要求寫出推斷過程）；

（2）取270℃所得樣品，于570℃灼燒得到的主要產(chǎn)物是黑色粉末和一種氧化性氣體，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_____。把該黑色粉末溶解于稀硫酸中，經(jīng)濃縮、冷卻，有晶體析出，該晶體的化學(xué)式為_____，其存在的最高溫度是_____；

（3）上述氧化性氣體與水反應(yīng)生成一種化合物，該化合物的濃溶液與Cu在加熱時發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_____；

（4）在0.10mol?L-1硫酸銅溶液中加入氫氧化鈉稀溶液充分?jǐn)嚢栌袦\藍(lán)色氫氧化銅沉淀生成，當(dāng)溶液的pH=8時，c(Cu2+)=____mol?L-1（Ksp［Cu(OH)2］=2.2×10-20）。若在0.1mol?L-1硫酸銅溶液中通入過量H2S氣體，使Cu2+完全沉淀為CuS，此時溶液中的H+濃度是_____mol?L-1。

二、高考試題命題的知識背景

五水合硫酸銅的結(jié)構(gòu)：CuSO4?5H2O可寫成［Cu(H2O)4］SO4H2O，晶體結(jié)構(gòu)中，Cu離子呈八面體配位，為四個H2O和兩個O所圍繞。第五個H2O與Cu八面體中的兩個H2O和［SO4］中的兩個O連接，呈四面體狀，在結(jié)構(gòu)中起緩沖作用。其結(jié)構(gòu)示意圖如下：

由于五水合硫酸銅晶體中水有兩類，一類是形成配體的水分子，一類是形成氫鍵的水分子，結(jié)合上有著不同，因此受熱時也會因溫度不同而得到不同的產(chǎn)物。五水合硫酸銅晶體失水分三步：

①兩個僅以配位鍵與銅離子結(jié)合的水分子最先失去，大致溫度為102℃。

②兩個與銅離子以配位鍵結(jié)合，并且與外部的一個水分子以氫鍵結(jié)合的水分子隨溫度升高而失去，大致溫度為113℃。

③最外層水的氫原子與周圍的硫酸根離子中的氧原子之間形成氫鍵，它的氧原子又和與銅離子配位的水分子的氫原子之間形成氫鍵，總體上構(gòu)成一種穩(wěn)定的環(huán)狀結(jié)構(gòu)，因此破壞這個結(jié)構(gòu)需要較高能量，失去最外層水分子所需溫度大致為258℃。

三、高考試題的分析

首先，要認(rèn)真分析坐標(biāo)圖。該圖是熱重曲線，橫坐標(biāo)是溫度變化，縱坐標(biāo)是質(zhì)量變化，曲線是隨著溫度變化（升高），樣品固體的質(zhì)量也在變化（減少）。

其次，要讀懂圖中的信息。0.80gCuSO4?5H2O樣品隨著溫度升高，在102℃時脫水，樣品質(zhì)量減少到0.68g，在113℃時又脫水，樣品質(zhì)量減少到0.57g，在258℃時再次脫水，樣品質(zhì)量減少到0.51g。

最后，要注意圖中的細(xì)節(jié)。圖中的曲線出現(xiàn)了平臺，說明了在某一段溫度變化內(nèi)，固體的質(zhì)量并不變化；而問題所提到的幾個溫度在坐標(biāo)中并沒有直接標(biāo)出，需要考生從圖中的信息中自己去尋找數(shù)據(jù)，這也是解題的關(guān)鍵。

根據(jù)圖中相關(guān)數(shù)據(jù)，可以依次將幾次脫水后的固體化學(xué)式計算出來。

（1）在200℃時（由圖知溫度在113℃-258℃之間），此時固體質(zhì)量是0.57g，由計算②知固體的化學(xué)式為CuSO4?H2O，推斷過程如上（也可以用減輕的水的質(zhì)量計算）。

（2）方法一：可以結(jié)合問題的相關(guān)信息大膽猜測，由（1）已經(jīng)計算出在200℃時固體是CuSO4?H2O，在258℃時固體質(zhì)量又減輕，則減輕的應(yīng)為水的質(zhì)量，由此得出270℃所得樣品應(yīng)為CuSO4。方法二：270℃大于258℃，直接由前面的計算③知，所得樣品應(yīng)為CuSO4。因此，在570℃灼燒是CuSO4受熱分解，得到的黑色粉末應(yīng)是CuO，另一種氧化性氣體應(yīng)是高價態(tài)的SO3，由此可寫出該固體受熱分解的化學(xué)方程式應(yīng)為：CuSO4△CuO＋SO3↑。黑色粉末CuO溶解于稀硫酸中發(fā)生反應(yīng)生成CuSO4和H2O，經(jīng)濃縮、冷卻，析出的晶體為藍(lán)色的CuSO4?5H2O。再由圖觀察發(fā)現(xiàn)，開始升溫時，晶體質(zhì)量并無變化，當(dāng)溫度到102℃時，晶體開始脫水，因此，CuSO4?5H2O晶體存在的最高溫度是102℃。

（3）由上問（2）知SO3和水反應(yīng)生成硫酸，濃硫酸與Cu在加熱時發(fā)生反應(yīng)，生成CuSO4、SO2和H2O，因此可以寫出化學(xué)方程式：2H2SO4(濃)＋Cu△CuSO4＋+SO2↑＋2H2O。

（4）該問第一空涉及兩個化學(xué)反應(yīng)方程式：CuSO4＋2NaOH=Cu(OH)2↓＋Na2SO4；Cu(OH)2Cu2+＋2OH-，欲求Cu2+濃度，必須先求OH-濃度。當(dāng)溶液的pH=8時，由公式pH=-lgc(H+)可算出其c(H+)=1.0×10-8mol?L-1，又由水的離子積常數(shù)KW=c(H+)?c(OH-)=1.0×10-14可計算出c(OH-)=1.0×10-6mol?L-1；Cu(OH)2處于沉淀溶解平衡，可用溶度積公式Ksp［Cu(OH)2］=c(Cu2+)?［c(OH-)］2=2.2×10-20進行計算，得出c(Cu2+）=2.2×10-8mol?L-1。第二空涉及化學(xué)反應(yīng)方程式：CuSO4＋H2S=CuS↓＋H2SO4，由化學(xué)反應(yīng)方程式知H2SO4和CuSO4物質(zhì)的量相等，如果忽略通入氣體后溶液的體積變化，則H2SO4和CuSO4的物質(zhì)的量濃度也相等，故c(H+)=0.2mol?L-1。

四、高考試題的評價

本題是考查新課程中的“常見無機物及其應(yīng)用”內(nèi)容，主要考查硫和銅及其重要化合物的主要性質(zhì)及相關(guān)計算。該試題以CuSO4?5H2O晶體受熱脫水知識背景為基礎(chǔ)，以圖表形式給出相關(guān)信息，由于圖表不像文字信息那樣直接具體，它具有形象、抽象、隱蔽、信息量多等特點，需要考生自己尋找、挖掘、提煉，考查了學(xué)生接受、吸收、整理化學(xué)信息的能力。第（1）（2）（3）問環(huán)環(huán)相扣，前一問的結(jié)果又是下一問的開始。第（1）問就是含結(jié)晶水合物受熱失水的簡單計算，只要找到相關(guān)數(shù)據(jù)，根據(jù)化學(xué)方程式，列出比例式，運用初中方法就可以計算出結(jié)果。第（2）問考查化學(xué)方程式和化學(xué)式的書寫、圖表信息的處理。第（3）問考查的是濃硫酸的特殊性質(zhì)——強氧化性，作為高中元素化合物重點知識，教材中設(shè)置了一個“濃硫酸與銅反應(yīng)”實驗，并附有兩幅相關(guān)圖片，還寫出了化學(xué)反應(yīng)方程式，并詳細(xì)地進行分析，這體現(xiàn)了高考試題向教材的回歸。第（4）問考查的是物質(zhì)的量濃度的計算，涉及的知識較多，但都符合考試大綱的相關(guān)要求：“了解水的離子積常數(shù)，了解溶液pH的定義，能進行pH的簡單計算；了解難容電解質(zhì)的沉淀溶解平衡，了解溶度積的含義及其表達(dá)式，能進行相關(guān)計算。”

五、高考復(fù)習(xí)策略

為了配合和推進新課程改革，充分利用高考的導(dǎo)向功能，各地高考試題在難度上都加以控制，和以前的高考相比較，化學(xué)試題難度均有所下降，考試內(nèi)容減少，考生的選擇程度加大，體現(xiàn)了人文關(guān)懷，落實新課程理念。新教材與舊教材相比，增加了一些的新內(nèi)容，也刪除了許多陳舊的知識，尤其是元素與化合物知識整合成兩章內(nèi)容，有的教師怕遺漏知識或者是為了知識的完整性，將刪除掉的內(nèi)容又搬回來學(xué)習(xí)，這完全違背了新課程改革理念。只要我們認(rèn)真研究新課程教材（含初中的新教材），依據(jù)新課程標(biāo)準(zhǔn)和考試大綱，結(jié)合高考試題分析，就會發(fā)現(xiàn)，高考命題還是嚴(yán)格遵守這些要求的，只是考查的形式、方式各有不同。如前面分析的高考第26題，雖然它的知識背景復(fù)雜深奧，我們沒有學(xué)過，但是，它考查的只是一些基礎(chǔ)知識和基本技能，這體現(xiàn)了高考命題“高起點，低落點”，“來源于教材而高于教材”的原則，也是“由知識立意向能力立意”轉(zhuǎn)變。雖然新課程對計算能力要求降低，不再作為單獨的知識模塊考查，而是將各種計算分散融入各試題中，但是，基本的計算能力還是要加強，如以化學(xué)方程式為依據(jù)的計算，以物質(zhì)的量為中心的各物理量的轉(zhuǎn)換計算，基本概念、基本理論的相關(guān)計算要熟練掌握。因此，教師在教學(xué)復(fù)習(xí)時，要注重鞏固雙基，提高能力，要以新課程標(biāo)準(zhǔn)為指導(dǎo)，以考試大綱為要求，以教材為依據(jù)，做到“綱舉目張，有的放矢”，這樣既減輕學(xué)生的負(fù)擔(dān)，又提高復(fù)習(xí)效率。

參考文獻(xiàn)

［1］http://baike.baidu.com/view/1421775.htm.

［2］教育部考試中心編.2011年普通高等學(xué)校招生全國統(tǒng)一考試大綱的說明（理科?課程標(biāo)準(zhǔn)實驗版）［M］.北京：高等教育出版社，2011：200—205.

(責(zé)任編輯 羅 艷）