高考化學圖表專題突破

孫圣智

(山東省鄒城市實驗中學)

1 元素推斷類圖表題

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

例12021年11月,我國“祝融號”火星車與歐洲“火星快車”實現太空“握手”,火星首次留下中國印跡.經探測研究發現,火星大氣及巖石中富含的W、X、Y、Z是原子序數依次遞增的短周期主族元素,X 元素原子最外層電子數是Y 元素原子最外層電子數的3倍,W、Z、Y 元素的最高正價與其對應原子半徑關系如圖1所示,W 最高價氧化物對應的水化物為弱酸.下列說法正確的是( ).

圖1

A.最高價氧化物對應水化物的酸性:Z＞W

B.簡單氫化物的沸點:X＞W＞Z

C.工業上電解熔融YX 制備Y 單質

D.Z的氧化物可以和NaOH 溶液反應

①加強基礎信息的調查和整編。組織開展山區小流域基礎資料的調查和分析整理，包括水文氣象、地形、社會經濟等方面的內容，為研究降雨——徑流動力學過程、建立山洪預報模型和進行洪水預報提供基礎支撐。同時，要充分利用新建小流域監測站點的監測數據，不斷率定和完善山洪預報模型。

元素推斷類圖表題除了以原子半徑和化合價坐標圖的形式進行考查,常見的圖表還有“價—類”二維圖、元素相對位置圖、化合物結構圖、化合物性質圖等.因此,學生在復習過程中,不僅要扎實掌握元素的相關知識,還要了解此類試題考查的本質,大膽假設,小心求證.

2 實驗探究類圖表題

實驗探究類圖表題是歷年高考化學的重要題型,在新高考制度實施后此類試題的創新點在于試題情境的新穎性.學生在解答此類試題時要能將試題所設問題與所學知識進行遷移應用,能提出自己的見解或解決方法,客觀評價實驗方案或明確實驗原理.

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

圖2

回答下列問題.

(1)A 中反應的離子方程式為________.

(2)裝置B應為_________(填序號).

(3)檢查裝置氣密性并加入藥品,所有活塞處于關閉狀態.開始制備時,打開活塞________,控溫45 ℃.一段時間后,僅保持活塞b 打開,抽出殘留氣體.隨后關閉活塞b,打開活塞________,繼續反應一段時間.關閉電源和活塞,過濾三頸燒瓶中混合物,加水萃取、分液、減壓蒸餾,得產品.

(4)裝置F的作用為________.

(5)氫醌法制備H2O2總反應的化學方程式為________.

(1)A 中鋅和稀鹽酸反應生成氯化鋅和氫氣,反應的離子方程式為Zn＋2H＋＝Zn2＋＋H2↑.(2)H2O、HX 等雜質易使Ni催化劑中毒,需通過堿石灰除去,所以裝置B應該選②或③①.(3)開始制備時,打開活塞a、b,A 中產生的H2進入C 中,在催化作用下與乙基蒽醌反應生成乙基蒽醇,一段時間后,關閉a,僅保持活塞b打開,將殘留H2抽出,隨后關閉活塞b,打開活塞c、d,將O2通入C 中與乙基蒽醇反應生成H2O2和乙基蒽醌.(4)H2O 容易使催化劑中毒,實驗中需要保持C 裝置為無水環境,F 的作用為防止外界水蒸氣進入C 中.(5)第一步為H2在Ni催化作用下與乙基蔥醌反應生成乙基蒽醇,第二步為O2與乙基蒽醇反應生成H2O2和乙基蒽醌,總反應為

本題涉及的物質是學生較為熟悉的雙氧水,但與平時接觸的考查方式不同.試題給出了有機反應原理圖,然后根據所設問題明確考查物質的制備和提純,創新性和難度都較高.學生在解答此類試題時,要注意從大量信息中提取有效信息,明確考查本質,并結合所學對所設問題進行分析及判斷.

3 坐標曲線類圖表題

坐標曲線類圖表題在近年高考中以化學反應原理為主,旨在考查學生的知識應用和分析推理的綜合能力.此類試題主要通過量的變化來考查元素化合物的性質、化學反應原理等知識,涉及的知識點較廣.解題的關鍵是弄清坐標圖中點、線的含義及曲線的變化趨勢,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).下列說法錯誤的是( ).

圖3

A.As(OH)3的lgKa1為—9.1

B.[As(OH)2T]—的酸性比As(OH)3的強

C.pH＝3.1時,As(OH)3的濃度比[As(OH)2T]—的高

D.pH ＝7.0 時,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A 正確.由[As(OH)2T]—?[AsO(OH)T]2—＋H＋可知,pH ＝ 4.6 時,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,選項B 正確.As(OH)3的濃度為左坐標,數量級為10—3,[As(OH)2T]—的濃度為右坐標,數量級為10—6,圖中pH＝3.1時,As(OH)3、[As(OH)2T]—的濃度縱坐標高度相差很小,故 As(OH)3的濃度比[As(OH)2T]—的高,選項C 正確.由選項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遠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D 錯誤.答案為D.

本題以坐標曲線為載體,考查水溶液中的離子平衡.坐標圖中涉及3種曲線、3個坐標,是學生得分的“攔路虎”.在解題過程中,要思路清晰,明確各物質隨pH 發生的變化,推測可能發生的電離反應,進而分析溶液中的離子含量.

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

(完)