上海高考中學生易產生思維定勢試題的分類釋疑

張順清

思維定勢是一種按照常規方法處理問題的思維方式，是由先前的活動而造成的一種對活動的特殊的心理準備狀態或活動的傾向性。在環境不變的條件下，定勢使人能夠應用已掌握的方法迅速解決問題，而在外部情景發生變化時，它則會妨礙人們采用新的方法和思路。消極的思維定勢是束縛創造力的枷鎖。本文把近十余年上海高考化學試題中容易產生思維定勢的試題做了歸納和整理，希望對同仁們的高三復習備考有所借鑒，對預防學生解題的思維定勢起到一些積極的矯正作用。

一、化學基本概念、基本反應中的定勢

平時學習中對一些基本概念沒有記清楚，一些基本反應的實質沒有理解透徹，在考試時就會一葉障目而不見泰山。例1的C選項就是容易出現的定勢思維錯誤。

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

莽草酸鞣酸

A.兩種酸都能與溴水反應

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碳碳雙鍵

D.等物質的量的兩種酸與足量金屬鈉反應產生氫氣的量相同

解析莽草酸含有醇羥基、碳碳雙鍵、羧基三種官能團，碳碳雙鍵與溴水可以發生加成反應，醇羥基和羧基都可以與鈉發生置換反應，但莽草酸沒有酚羥基不能遇三價鐵顯色。鞣酸結構簡式中含有苯環，苯環中并不存在單雙鍵交替的結構，六個碳碳鍵完全等同，鞣酸中含有酚羥基、羧基二種官能團，酚羥基與溴水可以發生取代反應，酚羥基和羧基都可以與鈉發生置換反應。

答案：A D。

二、化學平衡中的定勢[HT]

在平時的大部分練習和考試中都是考查平衡狀態的判斷標志，在平衡標志的判斷中反應速率必須要注明v正或v逆，但2011年的試題中卻是已知反應達到了平衡狀態，此時兩個物質速率的等式中的角標“正”或“逆”就無需標出了。

解析一定要注意此時反應已經達到平衡了，v正（HF）=2v逆（H2O），a錯誤；b選項中的速率無需注明角標“正”或“逆”，是正確的；達到平衡時各組分含量保持不變，c正確；達到平衡時，反應并沒有停止是動態平衡，d錯誤。

答案：bc。

三.化學實驗中的定勢

1.受用容量瓶配制一定濃度的溶液的定勢影響

很多學生學習了用容量瓶配制物質的量濃度后，只要題目出現配制溶液的問題，毫不猶豫的就要選擇容量瓶。容量瓶

是準確配制一定物質的量濃度的試液使用。2005年、2010年、2011年的配制溶液實驗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的質量不變得到ρV 98%=（ρV+V水）28%，隨便取一個V水的值，就可以計算出濃硫酸的體積V。濃硫酸的體積V需要用量筒量取，稀釋必須在燒杯中進行。

答案：b。

2.受簡易啟普發生器裝置的定勢影響

啟普發生器及其簡易裝置的適用條件是：塊狀固體與液體反應、反應不需要加熱、生成氣體在水中溶解度較小。高中階段能夠使用啟普發生器及其簡易裝置來制取的氣體有CO2、H2、H2S。有的學生一看到啟普發生器及其簡易裝置便不假思索的就聯想到上述三種氣體，但是2008年的試題中卻添加了一個限定條件：因為有部分氣體逸出要求整個實驗無污染。很多學生題目也懶得看就誤選了制備H2S的實驗。

例4（2008年上海）設計學生試驗要注意安全、無污染、現象明顯。根據啟普發生器原理，可用底部有小孔的試管制簡易的氣體發生器（如圖1所示）。若關閉K，不能使反應停止，可將試管從燒杯中取出（會有部分氣體逸出）。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生器的簡易裝置來制取氧氣，A選項錯誤；鋅粒與稀硫酸制氫氣符合要求，B選項正確；硫化亞鐵與鹽酸制硫化氫可以選用啟普發生器的簡易裝置，但是硫化氫有毒會污染空氣不符合題干中的限定要求，C選項錯誤；制備二氧化碳不能用碳酸鈣與稀硫酸反應，否則生成微溶物硫酸鈣阻止反應繼續進行，D選項錯誤。

答案：B。

3.受氨直接通入水中發生倒吸的定勢影響

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氣體，直接通入到水中會發生倒吸，所以對于吸收裝置一般要連接一個倒置漏斗來防倒吸。但是如果這三種氣體中含有難溶于水的雜質氣體，因為雖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管口不斷逸出，導管口壓強不會立即減小，所以直接把出氣導管通入到水中也不會發生倒吸現象。2007年高考中很多學生受氨直接通入到水中會發生倒吸的定勢思維干擾，沒有考慮到氮氣和氫氣對出氣導管口壓強的影響，固執地認為也會發生倒吸。

例5（2007年上海）實驗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已知實驗室可用飽和亞硝酸鈉（NaNO2）溶液與飽和氯化銨溶液經加熱后反應制取氮氣。

（1）氨合成器出來經冷卻的氣體連續通入圖3所示裝置的水中吸收氨， （“會”或“不會”）發生倒吸，原因是： 。

解析合成氨反應是個可逆反應，反應物氮氣和氫氣不可能反應完全，出氣導管口的氨溶于水了，但是氮氣和氫氣難溶于水，出氣導管口的壓強不會立即減小，不會發生倒吸現象。

答案：不會；因為混合氣體中含有大量難溶于水的氮氣、氫氣兩種氣體，導管口壓強不會立即減小。

4. 受實驗室制乙酸乙酯的定勢影響

上海高中教材上對于乙酸乙酯的實驗室制法采用的是水浴加熱方式，加入過量的相對較便宜的乙醇來提高較貴的乙酸轉化率，并且采用邊反應邊蒸餾出乙酸乙酯的方法來提高產率。乙酸丁酯的實驗室制法采用的是空氣浴加熱方式，加入過量的相對較便宜的乙酸來提高較貴的1-丁醇轉化率，不是采用邊反應邊蒸餾出乙酸丁酯的方法，而是采用長玻璃管冷凝回流，反應完成后再來提取產物的方法。這兩個實驗加熱方式不同，加入過量的物質的類別（前者是醇過量，后者是酸過量）也不同，乙酸丁酯的實驗室制法極易受到乙酸乙酯的實驗制法的定勢干擾。

例6（2013年上海）下列關于實驗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.制備乙酸丁酯時正丁醇過量

C.均采用邊反應邊蒸餾的方法

D.制備乙酸乙酯時乙醇過量

解析由前面對這兩個實驗的異同分析可容易判斷A、B、C選項都不正確，只有選項D正確。

答案：D。

四、未考慮到晶體中會含有結晶水，定勢地只分析了無水晶體

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

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，其質量為0.3 mol×188 g·mol-1=56.4 g；若為Cu（NO3）2·xH2O，其質量為0.3×（188+18x），由于結晶水為整數，x=1時，結晶質量為61.8 g，x=2時，結晶質量為67.2 g，x=3時，結晶質量為72.6 g。

答案：BD。

五、未注意反應后元素的所有去向，定勢地僅從化學式上分析

根據質量守恒知一種元素的原子在反應前后數目是保持不變的，有時候僅從化學式上去分析元素原子的去向，可能會有所遺漏，必須要從化學方程式的所有產物上去分析該元素的全部去向才真正符合質量守恒的內核。

例8（2002年上海）某化學課外小組用含銅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、水按質量比依次為1∶0.56∶100混合配制成無機銅殺菌劑波爾多液。

①此波爾多液中Cu2+和Ca2+的物質的量比為 （最簡整數比）；

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

解析n（Cu2+）∶n（Ca2+）=1/250∶0.56/56=

2∶5；x=1時，很多學生一看CuSO4的系數為1，Cu2+之和正好為2，所以由n（Cu2+

）∶n（Ca2+）=2∶5知y=5。此時一定要注意到CuSO4與Ca（OH）2反應生成Cu（OH）2時，產物中還有1份CaSO4未計入到波爾多液的有效成分中，故y=4。

答案：2∶5；y=4。

六、計算題中題目提供了富余數據，學生產生每個數據都要用的思維定勢

計算題中的數據一般較多，一般情況下這些數據都是有用的

，但有時題目故意提供一些富余數據，解答時

不能產生題目提供了數據就一定要用的定勢思維。2005年、2011年、2013年都要先對數據進行取舍才能得到正確的答案。

例9（2005年上海）硝酸工業生產中的尾氣可用純堿溶液吸收，有關的化學反應為：

2NO2+Na2CO3→NaNO2+NaNO3+CO2

NO+NO2+Na2CO3→2NaNO2+CO2

現有1000 g質量分數為21.2%的純堿吸收液，吸收硝酸工業尾氣，每產生22.4 L（標準狀況）CO2時，吸收液質量就增加44 g。計算吸收液中NaNO2和NaNO3物質的量之比 。

解析由于題目沒有說明1000 g質量分數為21.2%的純堿有無反應完全，所以1000 g和21.2%是富余數據不能用。只能用22.4 L和44 g 兩個數據計算，正好兩個數據設兩個未知數列一個方程組，要根據差量法列一個方程。

答案：5∶3。

七、計算題中題目沒有限定加入物質的量，學生產生加入物質一定是足量的思維定勢

題目沒有說反應完全了或加入的物質的量沒有說清是足量還是少量只說加入了時，切記不能一廂情愿地認為反應完全了或加入的物質一定足量，當加入的物質的量沒有說明時，一定要從足量、加入量為零兩種情況去極端假設，2004年、2009年、2011年都出現了這種情況。

例10（2004年上海）等物質的量的N2、O2、CO2混合氣體通過Na2O2后，體積變為原體積的8/9（同溫同壓），這時混合氣體中N2、O2、CO2物質的量之比為（ ）。

A.3∶4∶1 B.3∶3∶2

C.6∶7∶3 D.6∶9∶0

解析此題沒有說明Na2O2是否足量，如果Na2O2足量則CO2反應完全了，不需要計算就只能選擇D了。可以設N2、O2、CO2各為x mol，體積變為原體積的8/9就是物質的量變為原來8/9，氣體物質的量減少了3x×1/9=x/3mol，由CO2與Na2O2反應的化學方程式的差量法計算知，反應的CO2為2x/3mol，生成的O2為x/3mol，這時混合氣體中N2、O2、CO2物質的量之比為x：（x+x/3）：（x-2x/3）=3∶4∶1。

答案：A。

八、未注意到數據的區間范圍有多個，定勢地只考慮了最明顯的一個區間

對于討論型計算，一定要注意思維的嚴密性，對數據區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，稱得無水物7.9g，則該無水物中一定含有的物質是（ ）。

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，得到的質量為11.2 g，此時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運用，未考慮到后續的變通反應

高考中為了增加試題的新穎性和綜合性，往往題干中會出現一些新的信息或情景，解題時一是要會利用外顯信息正確模仿遷移；二是要會排除干擾信息，進行合理篩選有效信息遷移；三是要會挖掘潛在信息，注重聯想類比變通遷移，使陌生的信息熟悉化，抽象的信息具體化。

例12（2011年上海）氨和二氧化碳反應可生成尿素CO（NH2）2。尿素在一定條件下會失去氨而縮合，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在熔融狀態發生縮合反應，失去80 mol NH3，生成二聚物（C2H5N3O2）和三聚物。測得縮合產物中二聚物的物質的量分數為0.60，推算縮合產物中各縮合物的物質的量之比。

解析此時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生成環狀三聚物。可根據題干的三個數據設三個未知數正好列三個方程計算。

答案：3∶1∶1。

十、表格計算時，每組樣品不同，還是按照相同樣品的表格計算方法，根據每組數據間是否成比例去定勢計算

因為所取的固體樣品不同，所含成分不同，此時不能根據是否成比例去計算，只能通過各組實驗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，蒸干過程中產品無損失。

氫氧化鈉質量/g 氯化鈉質量/g

① 2.40 3.51

② 2.32 2.34

③ 3.48 3.51

上述實驗①②③所用氫氧化鈉均不含雜質，且實驗數據可靠。通過計算，分析和比較上表3組數據，給出結論。

解析因為是三種不同的氫氧化鈉樣品，只能分別求出每一組實驗中樣品的成分。可以根據每組實驗中氫氧化鈉中的鈉和氯化鈉中的鈉守恒計算，

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：實驗①所取的氫氧化鈉樣品是NaOH，實驗②和③所取的氫氧化鈉樣品是NaOH·H2O。

（收稿日期：2014-12-24）