透过现象看本质

2022-07-12 11:24边永平
数理化解题研究·高中版 2022年6期
关键词:审题高中化学

摘要:考生答题是一种复杂的思维活动,审题时要对试题提供的材料信息进行深入挖掘,找出已知和未知之间的必然联系,深挖隐含条件,才能透过表象看清问题的本质,据此列举数例在审题时的错误解法,并進行了分析.

关键词:审题;错解分析;高中化学

中图分类号:G632文献标识码:A文章编号:1008-0333(2022)16-0127-03

考生答题是一种高级思维活动,审题的过程即是对感知的材料进行去伪存真、由表及里的逻辑思维过程.只有对试题提供的材料信息进行深入挖掘,并和头脑中已有的知识体系精准地对接,找出已知和未知之间的必然联系,才能透过表象看清问题的本质,从而顺利作答.现列举数例考生在复习中常见的错解情况并作浅析,以期对同学们的复习迎考有所启迪.

1.SO2能使品红溶液褪色,SO2也能使酸性高锰酸钾溶液褪色,是因为SO2具有漂白性.

错解分析SO2能使品红溶液褪色,是因为其具有漂白性,但SO2只能漂白有机色质.SO2使酸性高锰酸钾溶液褪色,是因为SO2的还原性,对应的离子方程式为:

5SO2+2MnO-4+2H2O

5SO2-4+2Mn2++4H+

2.向NaClO溶液中通入少量SO2,发生反应的离子方程式为:

SO2+ClO-+H2OSO2-4+Cl-+2H+

错解分析该离子方程式若从得失电子守恒和电荷守恒、质量守恒角度看不出错误之处,然而SO2少量,则反应后生成的H+能与溶液中过量的ClO-结合成弱酸HClO,所以正确的写法应为:

SO2+3ClO-+H2OSO2-4+ Cl-+2HClO

3.AlO2-与HCO-3在溶液中不能大量共存,是由于二者发生了双水解.

错解分析双水解指的是弱酸根离子和弱碱阳离子在同一溶液中同时进行水解,相互促进.而本例中两种阴离子均为弱酸根离子,故不属于双水解.二者在溶液中不能大量共存是因为发生了复分解反应:

HCO-3+AlO2-+H2OAl(OH)3↓+CO2-3

本质原因即酸性:HCO-3>Al(OH)3(或HAlO2).

4.由于金属Na的活泼性比K弱,因此无法用Na置换出K.

错解分析工业上制取金属K的方法,就是用Na和KCl在熔融状态下发生置换反应来进行,该反应能发生是由于K的沸点较低,容易脱离体系使反应持续进行,该反应在非水环境下进行.一般情况下,在溶液中进行的金属间的置换反应,遵循活泼性强的能置换出弱的规律.

5.SiO2和Na2CO3在高温下反应,生成Na2SiO3和CO2,说明酸性:H2SiO3>H2CO3

错解分析SiO2和Na2CO3在高温下反应,生成Na2SiO3和CO2,是利用难挥发性酸酐制取挥发性酸酐的原理,并非是在溶液中进行的由较强酸制较弱酸的复分解反应过程.

6.向冰醋酸中加水稀释过程中,c(H+)不断减小.

错解分析冰醋酸中不含水,因此不发生电离,亦即c(H+)为0.当开始加水时,冰醋酸开始电离,即c(H+)逐渐增大;稀释到一定程度以后,溶液体积增大的速率超过H+物质的量增大的速率时,

c(H+)又开始减小.本例中,制约c(H+)变化的因素有两个,开始阶段,H+的物质的量增加是主要因素,后来溶液体积增大是主要因素.

7.除去苯中含有的少量苯酚,可加入浓溴水,再过滤.

错解分析浓溴水能和苯酚反应,生成三溴苯酚白色沉淀.但在本例中,生成的三溴苯酚又溶于苯中,不会形成沉淀.正确的方法应是加入NaOH溶液,充分反应后再分液.

8.在100mL硝酸和硫酸的混合液中,c(HNO3)=0.3mol/L,c(H2SO4)=0.15mol/L,向该混合酸溶液中加入2.56g铜粉,加热,充分反应,求所得溶液中c(Cu2+).

错解 铜不和稀硫酸反应,依据铜与稀硝酸反应的化学方程式:

3Cu+8HNO3(稀)3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O

192g8mol3mol

2.56g0.03x

因2.56/192>0.03/8,即Cu过量,则依HNO3的量计算出Cu(NO3)2为0.01125mol,则所得溶液中c(Cu2+)为0.1125mol/L.

错解分析该解法忽略了溶液里生成物Cu(NO3)2中的NO-3在硫酸提供H+时会表现强氧化性(相当于又构成HNO3),能继续氧化Cu粉,因此,这种情况下适合用离子方程式进行计算:

两种酸提供H+的总量为:0.06mol

3Cu+8H++2NO-33Cu2++2NO↑+4H2O

192g8mol2mol3mol

2.56g0.06mol0.03molx

经比较,可知H+不足,依H+计算出Cu2+为0.0225mol,则所得溶液中c(Cu2+)为0.225mol/L.

9.在一定条件下,在容积固定的密闭容器中,进行可逆反应:

N2+3H22NH3

在10s内N2的浓度由5mol/L降至4mol/L,则当反应进行至5s时,容器内N2的浓度为().

A.等于4.5mol/LB.大于4.5mol/L

C.小于4.5mol/LD.无法计算

错解由题中数据可以计算出10s内N2的平均反应速率为0.1mol/(L·s),则反应进行至5s时,消耗N2浓度为0.5mol/L,即剩余N2浓度为4.5mol/L,则选择A.

错解分析本题错解的原因是忽视了化学反应速率是先快后慢,10s内N2的平均反应速率为0.1mol/(L·s),但前5s内消耗的N2的浓度大于0.5 mol/L,则此时剩余N2浓度小于4.5mol/L,即正确答案为C.

10.已知:25℃时,Ksp(AgCl)=1.56×10-10,Ksp(Ag2CrO4)=9.0×10-12,因Ksp(Ag2CrO4)

错解分析对于构型相同的难溶物(例如都是AB或AB2),溶度积较小的先形成沉淀.但是如果构型不同,则需要通过计算开始沉淀时所需离子的浓度,需要离子浓度小的先沉淀.本题中通过计算可知,形成AgCl沉淀时,需要的Ag+浓度更小,故AgCl先析出.

11.在恒温恒容条件下,反应

2NO2N2O4

达平衡后,若再向容器中通入一定量的N2O4(g)重新达到平衡后,NO2的体积分数如何变化?

错解由于加入的是生成物,根据平衡移动原理,平衡将逆向移动,NO2的量增加,则NO2的体积分数增大.

错解分析由于该反应较特殊,反应物和生成物都只有一种.可以采用合并法考虑这种问题,将后加入的N2O4在另一个相同条件下的容器中建立一个等效平衡,再将两个容器合并,合并过程中相当加压,即平衡向正向移动,故NO2的体积分数减小.

12. 在恒温恒容条件下,反应

2NO2N2O4

达平衡后,若再向容器中通入一定量的He,则NO2的转化率如何变化?

错解加入稀有气体,体系压强增大,加压会使该平衡正向移动,则NO2的转化率增大.

錯解分析压强改变如果带来浓度的改变,对该平衡来说,将会发生移动.而恒容条件下加入稀有气体,原平衡中的各气体浓度并未改变,因此NO2的转化率不变.

13.将纯净的镁片和铝片用导线相连,插入盛有稀氢氧化钠溶液的烧杯中,形成原电池,哪种金属作负极?

错解因金属活泼性是镁强于铝,故镁作负极.

错解分析电解质溶液若为稀硫酸时,因金属活泼性镁强于铝,则镁作负极;现在电解质溶液为氢氧化钠溶液,由于铝能和氢氧化钠溶液自发进行反应,而镁不与碱溶液反应,故此种情况下应该是铝作负极.金属活泼性的强弱也与其所处的环境有关系.

14.因为H2S的酸性弱于H2SO4,则反应CuSO4+H2SCuS↓+H2SO4

不能发生.

错解分析由于CuS既不溶液于水,也不溶于一般的稀酸,因此反应

CuSO4+H2SCuS↓+H2SO4

可以发生.这是弱酸制强酸的一个特例.

15. 在一密闭容器中进行以下反应:

C(s)+H2O(g) CO(g)+H2 (g)

温度不变,增大压强时,混合气的平均相对分子质量的变化趋势是增大.

错解分析多数学生认为CO与H2 平均相对分子质量为15,加压使该平衡向逆反应方向移动,而 H2O(g)的相分对子质量为18,故混合气平均相对分子质量增大,即选A.

正确解法因为CO与H2的平均相对分子质量为12,这是反应开始从正反应方向建立平衡或起始时由逆反应方向建立平衡且CO 与H2 的物质的量之比为1∶1的特殊情况.针对前提条件的不确定性,可以采用差量法,即加压后,平衡向逆反应方向移动,气体每减少1 mol,质量减少12 g,分以下三种情况讨论:

(1)若加压前,混合气平均相对分子质量等于12,则加压后平衡逆向移动时,每减少1mol气体,气体质量也减少12g,则混合气平均相对分子质量不变;

(2)若加压前,混合气平均相对分子质量大于12,则加压平衡逆向移动时,气体每减少1mol,气体质量减少12g,小于混合气的平均相对分子质量 ,则混合气平均相对分子质量变大;

(3)若加压前,混合气平均相对分子质量小于12,则加压平衡逆向移动时,气体每减少1mol,气体质量减少12g,大于混合气的平均相对分子质量,则混合气平均相对分子质量变小.

综上分析,本题混合气的平均相对分子质量的变化趋势无法确定.

参考文献:

[1] 边永平.类推致误探缘由[J\].数理化解题研究,2021(25):107-109.

[责任编辑:季春阳]

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