抓住“特殊節(jié)點”是破解問題的關(guān)鍵

甘肅 車 琳

新課改倡導(dǎo)培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)科核心素養(yǎng)，高考將會有針對性地側(cè)重考查。模型認(rèn)知是化學(xué)學(xué)科重要的核心素養(yǎng)，建模思想突出體現(xiàn)了化學(xué)學(xué)科的思想與方法。化學(xué)從量的角度演繹著化學(xué)的具體與抽象，尤其是數(shù)形結(jié)合，會使化學(xué)由抽象到具體，輔助數(shù)學(xué)模型的構(gòu)建是認(rèn)識化學(xué)學(xué)科的重要工具。因此，著力考查“核心素養(yǎng)”落實的高考，圖象題和體現(xiàn)定量化研究的試題，新高考將會占一定的比例。筆者發(fā)現(xiàn)“特殊節(jié)點”問題常常會造成矛盾的突變，問題的轉(zhuǎn)折，使認(rèn)知發(fā)生沖突；所謂“特殊節(jié)點”即曲線和曲線的交點，或是曲線的轉(zhuǎn)折點，或是量的積累引發(fā)反應(yīng)的突變點，或是平衡的建立與平衡移動的轉(zhuǎn)折點。對“特殊節(jié)點”問題進行梳理和總結(jié)，能幫助學(xué)生破解難點問題，有助于提高做題的效率，或會峰回路轉(zhuǎn)，柳暗花明，步入解決問題的坦途(轉(zhuǎn)入解決問題的捷徑)，對于提高答題能力和解決問題的精準(zhǔn)性大有裨益。

一、有效判斷終點的到達

【例1】(2014·安徽·11)室溫下，向0.2 mol·L-1Al2(SO4)3溶液中，逐滴加入1.0 mol·L-1NaOH溶液，實驗測得溶液的pH隨NaOH溶液體積的變化曲線如圖所示，下列有關(guān)說法正確的是

( )

B.a～b段，溶液pH增大，Al3+濃度不變

C.b～c段，加入的OH-主要用于生成Al(OH)3沉淀

D.d點時，Al(OH)3沉淀開始溶解

【答案】C

二、分步反應(yīng)的轉(zhuǎn)折

【例2】25℃時，在向10 mL濃度為0.1 mol·L-1的NaOH和等體積等濃度的NH3·H2O組成的混合溶液中滴加0.1 mol·L-1鹽酸，下列有關(guān)溶液中粒子濃度關(guān)系正確的是

( )

A.未加鹽酸時：c(OH-)>c(Na+)=c(NH3·H2O)

C.加入鹽酸至溶液pH=7時：c(Cl-)=c(Na+)

【答案】B

三、先拐先平(或條件改變、平衡移動)

【例3】(2018·河南洛陽質(zhì)檢)下面是某化學(xué)研究小組探究外界條件對化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡影響的圖象，其中圖象和實驗結(jié)論表達均正確的是

( )

①

②

③

④

A.①是其他條件一定時，反應(yīng)速率隨溫度變化的圖象，正反應(yīng)ΔH<0

B.②是在平衡體系的溶液中加入少量KCl晶體后化學(xué)反應(yīng)速率隨時間變化的圖象

C.③是在有無催化劑存在下建立的平衡過程圖象，a是使用催化劑時的曲線

D.④是一定條件下，向含有一定量A的容器中逐漸加入B時的圖象，壓強：p1>p2

【答案】C

四、反應(yīng)過程中瞬間等量的呈現(xiàn)

下列敘述錯誤的是

( )

A.pH=1.2時，c(H2A)=c(HA-)

B.lg[K2(H2A)]=-4.2

C.pH=2.7時，c(HA-)>c(H2A)=c(A2-)

D.pH=4.2時，c(HA-)=c(A2-)=c(H+)

【答案】D

五、平衡曲線，特殊環(huán)境的呈現(xiàn)

【例5】(2013·大綱卷·12)下圖表示水中c(H+)和c(OH-)的關(guān)系，下列判斷錯誤的是

( )

A.兩條曲線間任意點均有c(H+)·c(OH-)=Kw

B.M區(qū)域內(nèi)任意點均有c(H+)

C.圖中T1

D.XZ線上任意點均有pH=7

【答案】D

【解析】T1、T2兩條曲線為不同溫度下水的電離平衡曲線(Kw即為溫度的狀態(tài)函數(shù))，根據(jù)水的離子積定義可知，A項正確；X、Z兩點可視為“特殊節(jié)點”，且氫離子濃度和氫氧根離子濃度相等，故XZ線上任意點都存在c(H+)=c(OH-)，M區(qū)域內(nèi)任意點均有c(H+)

六、特殊“點”體現(xiàn)量的關(guān)系

【例6】(2017·全國卷Ⅰ·13)常溫下將NaOH溶液滴加到己二酸(H2X)溶液中，混合溶液的pH與離子濃度變化的關(guān)系如圖所示。下列敘述錯誤的是

( )

A.Ka2(H2X)的數(shù)量級為10-6

C.NaHX溶液中c(H+)>c(OH-)

D.當(dāng)混合溶液呈中性時，c(Na+)>c(HX-)>c(X2-)>c(OH-)=c(H+)

【答案】D

綜上所述，“特殊節(jié)點”是圖象問題或與量有關(guān)的競爭反應(yīng)問題的突變標(biāo)志。因此，抓住其“特殊節(jié)點”往往會找到解決問題的突破口，“特殊節(jié)點”在可逆反應(yīng)中往往是達平衡的標(biāo)志，或條件改變造成平衡移動的源點，或是競爭反應(yīng)的結(jié)局或起點，或是有關(guān)反應(yīng)終點的到達。找到關(guān)鍵的“特殊節(jié)點”，往往會使問題簡化，問題得到破解，從復(fù)雜中迂回，或見天開，成為我們建構(gòu)認(rèn)知的基點，思考解決問題的源泉。因此，總結(jié)“特殊節(jié)點”對于快速解決問題、理清思路，化繁為簡，提高認(rèn)知能力具有很重要的價值。