静心读题 领会运用——高考理综化学“新情境”试题解答方略

河北 颜建河

静心读题 领会运用
——高考理综化学“新情境”试题解答方略

河北 颜建河

新课标高考考试说明中明确提出了全面检测学生的化学科学素养，高考命题以能力立意为主。基于此，以“新情境”为背景命制的高考化学试题应运而生，成为历年高考的“热点”和“必考”题目。这类试题往往具有背景新、阅读量大、干扰因素多、知识跨度大等特点，具体表现在以下几个方面：

（1）题干中常涉及新元素、新材料、新概念、新方法。

（2）信息的载体可以是文字、图表、数据、化学用语、图形、流程图等。

立足基础，着眼课本，揭示新信息的本质和内涵，才能做到迅速、全面、正确地创设应答条件。为此，解答这类题目时，学生需要静心读题，快捷接受（吸收）题给信息，并与已有知识板块整合，有效实现新与旧的“嫁接”和联系，形成解决新情境下化学处理问题的综合能力。化学“新情境”试题解答的一般流程如下：

本文在明确“新情境”试题特点的基础上，从三个方向阐述这类问题的解答切入方略，让学生做到“以不变应万变”，实现在高考中取得最好成绩。

一、题干材料源于社会热点

解答方略：依据反应原理和实验操作现象为切入口

这类试题的题干材料源于现实中的社会热点，所涉及的问题都与自然科学基础知识联系在一起。解答题目时，要尝试从反应原理（条件影响等）和实验操作现象方面寻找切入口。即将不同的实验方案进行重组、整合、改进、设计新的实验方案，并通过观察实验现象、处理实验数据、分析实验结果，学会类推，进而实现知识和方法的迁移。

【例1】（2013·天津）某市对大气进行监测，发现该市首要污染物为可吸入颗粒物PM2．5（直径小于等于2．5μm的悬浮颗粒物），其主要来源为燃煤、机动车尾气等。因此，对PM2．5、SO2、NOx等进行研究具有重要意义。请回答下列问题：

（1）将PM2．5样本用蒸馏水处理制成待测试样。若测得该试样所含水溶性无机离子的化学组分及其平均浓度如下表：

根据表中数据判断PM2．5的酸碱性为________，试样的pH＝________。

（2）为减少SO2的排放，常采取的措施有：

①将煤转化为清洁气体燃料。

写出焦炭与水蒸气反应的热化学方程式：_____________ _______________。

②洗涤含SO2的烟气。以下物质可作洗涤剂的是____ _____________________。

a．Ca（OH）2b．Na2CO3c．CaCl2d．NaHSO3

（3）汽车尾气中NOx和CO的生成及转化：

①已知汽缸中生成NO的反应为N2（g）＋O2（g）2NO（g） ΔH＞0

若1mol空气含0．8mol N2和0．2mol O2，1 300℃时在密闭容器内反应达到平衡，测得NO为8×10－4mol。计算该温度下的平衡常数K＝_________。汽车启动后，汽缸温度越高，单位时间内NO排放量越大，原因是___________ _______________。

②汽车燃油不完全燃烧时产生CO，有人设想按下列反应除去CO：

已知该反应的ΔH＞0，简述该设想能否实现的依据：____________________________________________。

③目前，在汽车尾气系统中装置催化转化器可减少CO和NO的污染，其化学反应方程式为___________________。

【分析与解答】本题是一道与现实生活、环境联系紧密的综合题，难度不大。试题中给出了城市首要污染物为可吸入颗粒物PM2．5（直径小于等于2．5μm的悬浮颗粒物），其主要来源为燃煤、机动车尾气等，对PM2．5、SO2、NOx等进行研究具有重要意义。为此，静心读题，抓住题给信息（PM2．5来源）及所学相关知识（试题中所涉及的反应原理），再结合题给问题是解答题目的关键和切入口。其具体解答过程如下：

（1）观察表格数据，不难发现NH4＋水解显酸性，PM2．5的酸碱性为酸性；试样的pH可根据溶液中电荷守恒进行计算，即H＋离子浓度为10－4mol／L，pH＝4。（2）依据题给热化学方程式，将其合并可得出焦炭与水蒸气反应的热化学方程式：C（s）＋H2O（g）===CO（g）＋H2（g） ΔH＝＋131．3kJ／mol；洗涤含SO2的烟气，根据酸性氧化物的性质，不难得出正确选项为AB。（3）计算平衡常数时，先计算物质的平衡量：N2为（0．8－4×10－4）mol，O2为（0．2－4× 10－4）mol，NO为8×10－4mol，代入平衡常数表达式即可，得出K＝4×10－6；汽缸温度越高，单位时间内NO排放量越大，原因是温度升高，反应速率加快，平衡右移；从题给信息分析，2CO（g）===2C（s）＋O2（g），该反应是焓增、熵减的反应，根据ΔG＝ΔH－TΔS，ΔG＞0，从而判断出该反应不能实现；汽车尾气系统中装置催化反应的化学方程式：

【答案】（1）酸性 pH＝4 （2）①C（s）＋H2O（g）=== H2（g）＋CO（g） ΔH＝＋131．3kJ／mol ②AB （3）①4× 10－6，温度越高，反应速率越大 ②不能实现，因为该反应的ΔH＞0，ΔS＜0，所以ΔG＞0 ③2CO＋2NO2CO2＋N2

【关键点】①PM2．5的含义；②溶液中电荷守恒；③盖斯定律（加合性）；④平衡常数；⑤焓、熵概念；⑥质量守恒定律。

【练习】（2015·广东）七铝十二钙（12CaO·7Al2O3）是新型的超导材料和发光材料，用白云石（主要含CaCO3和MgCO3）和废Al片制备七铝十二钙的工艺如下：

（1）煅粉主要含MgO和________，用适量的NH4NO3溶液浸取煅粉后，镁化合物几乎不溶，若溶液Ⅰ中c（Mg2＋）小于5×10－6mol／L，则溶液pH大于________［Mg（OH）2的Ksp＝5×10－12］；该工艺中不能用（NH4）2SO4代替NH4NO3，原因是______________________________________。

（2）滤液Ⅰ中的阴离子有________（忽略杂质成分的影响）；若滤液Ⅰ中仅通入CO2，会生成_________，从而导致CaCO3产率降低。

（3）用NaOH溶液可除去废Al片表面的氧化膜，反应的离子方程式为_____________________________。

（4）电解制备Al（OH）3时，电极分别为Al片和石墨，电解总反应方程式为_______________________________。

【答案】（1）CaO 11 加入（NH4）2SO4会生成CaSO4微溶物，在过滤时会被除去，造成生成的CaCO3减少（2）H2O （4）（5）

【关键点】①煅粉成分；②溶度积概念；③产率；④电解原理；⑤放电（原电池），充电（电解池）；⑥充放电时和两种离子在Al电极上相互转化。

二、题干材料源于知识交叉

解答方略：依据物质结构和特征反应条件为切入口

这类试题的题干材料源于学科之间的相互交叉渗透，运用教材中相关的知识交叉点命题，能更好地建立完整的知识体系网络，培养科学素养。解决这类综合题的关键就是要从物质结构和特征反应条件为切入口，联系与问题相关的各学科（数学、物理等）的知识点和研究方法，探索相关学科知识的横向联系，追寻解决学科问题的知识交叉切入点，架设解决多学科知识的桥梁，最终运用多学科的知识去分析和解决问题。

【例2】（2015·新课标Ⅱ）酸性锌锰干电池是一种一次电池，外壳为金属锌，中间是碳棒，其周围是有碳粉、二氧化锰、氯化锌和氯化铵等组成的填充物，该电池在放电过程产生MnOOH，回收处理该废电池可以得到多种化工原料，有关数据下图所示：

溶解度（g／100g水）

温度℃化合物0 2 0 4 0 6 0 8 0 1 0 0 N H4C l 2 9．3 3 7．2 4 5．8 5 5．3 6 5．6 7 7．3 Z n C l23 4 3 3 9 5 4 5 2 4 8 8 5 4 1 6 1 4化合物Z n（O H）2F e（O H）2F e（O H）3 Ksp近似值1 0－171 0－171 0－3 9

回答下列问题：

（1）该电池的正极反应式为______________________，电池反应的离子方程式为_____________________。

（2）维持电流强度为0．5A，电池工作5min，理论消耗Zn________g。（已知F＝96 500C／mol）

（3）废电池糊状填充物加水处理后，过滤，滤液中主要有氯化锌和氯化铵，两者可以通过________分离回收，滤渣的主要成分是二氧化锰、_______和________，欲从中得到较纯的二氧化锰，最简便的方法是_____________，其原理是________________________________。

（4）用废电池的锌皮制作七水合硫酸锌，需去除少量杂质铁，其方法是：加入稀硫酸和双氧水，溶解，铁变为________，加碱调节pH为________，铁刚好完全沉淀（离子浓度小于1×10－5mol／L时，即可认为该离子沉淀完全）。继续加碱调节pH为_________，锌开始沉淀（假定Zn2＋浓度为0．1mol／L）。若上述过程不加双氧水的后果是___________ ______________，原因是__________________________。

【分析与解答】本题是一道以化学（物质结构和特征反应）为核心，涉及多学科（数学、物理）渗透的综合性题目，有一定难度。试题中给出了酸性锌锰干电池的特性（放电过程产生MnOOH）及构成（填充物成分等）。为此，静心读题，抓住试题中给出的信息（电池在放电过程产生MnOOH）及相关物质的溶解度和Ksp，再结合数学、物理相关知识及题给问题是解答题目的关键和切入口。其具体解答过程略。

【答案】（1）2H＋===Zn2＋＋2MnOOH （2）0．05 （3）加热浓缩、冷却结晶 铁粉 MnOOH 在空气中加热 碳粉转变为CO2，MnOOH氧化为MnO2（4）Fe3＋2．7 6 Zn2＋和Fe2＋分离不开 Fe（OH）2和Zn（OH）2的Ksp相近

【关键点】①酸性锌锰干电池；②电池构造及填充物；③溶解度、溶度积概念；④电极反应；⑤Q＝It；⑥1mol电子的电量是96 500C。

三、题干材料源于科技成果

解答方略：依据有机结构和目标产物合成为切入口

这类试题的题干材料源于科技成果的基本原理，读懂、理解所给予的信息，尤其是信息中的反应过程，特别是对于目标产物的合成，要充分利用题给的信息，结合有机物（官能团）性质或反应中结构式的差异来进行切入。即对题给信息进行有效提炼，排除干扰，把握与设问相关的信息内容，分层次联想与设问相关的知识，进而实现目标产物的合成。

【例3】（2015·新课标Ⅰ）A（C2H2）是基本有机化工原料。由A制备聚乙烯醇缩丁醛和顺式异戊二烯的合成路线（部分反应条件略去）如下所示：

回答下列问题：

（1）A的名称是_________________，B含有的官能团是_________________。

（2）①的反应类型是_______________，⑦的反应类型是_________________。

（3）C和D的结构简式分别为___________________、_________________。

（4）异戊二烯分子中最多有___________个原子共平面，顺式聚异戊二烯的结构简式为__________。

（5）写出与A具有相同官能团的异戊二烯的所有同分异构体：__________（写结构简式）。

（6）参照异戊二烯的上述合成路线，设计一条由A和乙醛为起始原料制备1，3－丁二烯的合成路线__________。

【分析与解答】本题是一道源于科技成果的目标产物合成有机试题，所涉及知识点源于教材，高于教材，有一定难度。为此，静心读题，特别是试题给出的目标产物合成框图流程路线，明确每一步物质结构（官能团）变化，再结合题给问题可迅速找到解答题目的关键和切入口。其具体解答过程如下：

（1）从分子式（C2H2）及题给相关信息可知，A为乙炔，B为CH2==CHOOCCH3，其所含有的官能团为碳碳双键和酯基。（2）根据路线图分析，A为HC≡CH，与乙酸发生加成反应生成B为CH2==CHOOCCH3，发生加聚反应生成，水解生成C为，由聚乙烯醇缩丁醛可知D为CH3CH2CH2CHO；HC≡CH与丙酮在KOH条件下反应生成（H3C）2（OH）CC≡CH，与氢气发生加成反应生成（H3C）2（OH）C== CH2，在氧化铝的作用下发生消去反应生成异戊二烯，异戊二烯在催化作用下发生加聚反应生成顺式聚异戊二烯。即①⑦所发生的反应类型为加成反应、消去反应。（3）从（2）分析可知，C为，D为CHCHCHCHO。（4）异戊二烯322结构简式为CH2==C（CH3）—CH ==CH2，分子中含2个C ==C键，与C ==C键直接相连的原子在同一个平面上，甲基有1个H原子与C ==C键也可能在同一个平面上，则共有11个原子共平面，顺式聚异戊二烯的结构简式为。（5）A为HC≡CH，与A具有相同官能团的异戊二烯（含有5个碳原子的二烯烃）的所有同分异构体中均应含有C≡C键，可能的结构简式有（CH3）2CH—C≡CH、CH3CH2CH2C≡CH、CH3CH2C≡CCH3。（6）仿照异戊二烯的合成路线，设计出由乙炔与乙醛合成1，3－丁二烯的合成路线图，即乙炔与乙醛发生加成反应生成HC≡CCHOHCH3，然后与氢气发生加成反应生成H2C== CHCHOHCH3，在氧化铝作用下加热发生消去反应生成CH2==CHCH ==CH2。

【答案】（1）乙炔 碳碳双键和酯基 （2）加成反应 消去反应（3）CHCHCHCHO（4）11322（5）HC≡C—CH2CH2CH3、 CH3C≡C—CH2CH3、HC≡CCH（CH3）2（6）HC≡CH

【关键点】①结构简式（HC≡CH）；②合成路线框图；③加成反应、消去反应；④不饱和度（同分异构体确定）；⑤目标产物（聚乙烯醇缩丁醛和顺式异戊二烯）；⑥异戊二烯结构（顺、反异构）；⑦合成路线。

（作者单位：河北省衡水市故城县教育局教研室）