孟凡盛
2019年高考化学备考可以从“育人功能、必备知识、关键能力、核心素养”四个方面提高复习针对性。“教学体系、管理体系要围绕立德树人的目标来设计”,意味着2019年高考试题将围绕立德树人的目标来设计;“把立德树人融入文化知识教育、贯穿基础教育”表明考前围绕立德树人的目标来学针对性强,效果好。
一.展现成果,突出贡献,发挥化学育人功能
1.挖掘我国古代科技文献,引导考生自觉传承我国科学文化,弘扬科学精神
【预测1】中华文明源远流长,史书记载中蕴含着丰富的化学知识。下列史书记载对应的化学知识不正确的是( )
选项 史书记载 化学知识
A 《本草纲目》记载“冬月灶中所烧薪柴之灰,令人以灰淋汁,取碱浣衣” “碱”指的是K2CO3
B 《易经》记载“泽中有火……上火下泽” 描述的是CO在湖泊池沼水面上起火的现象
C 《本草经集注》记载“强烧之,紫青烟起,云是真硝石也” 此法是利用焰色反应鉴别“硝石”
D 《抱朴子》记载“丹砂(HgS)烧之成水银,积变又还成丹砂” 该过程为氧化还原反应
【解析】草木灰的主要成分是碳酸钾,碳酸钾水解显碱性,可洗去衣服上的油污,“取碱浣衣”中的碱是K2CO3,A项正确;湖泊池沼中腐烂的植物能产生甲烷,则“泽中有火……上火下泽”,其描述的是甲烷在湖泊池沼水面上起火的现象,B项错误;钾元素的焰色反应为紫色,硝石是硝酸钾,灼烧会产生紫色火焰,C项正确;丹砂(HgS)烧之成水银,Hg的化合价从+2价降低到0价,Hg的化合价发生变化,属于氧化还原反应,D项正确。
2.呈现我国化学领域最近取得的重大创新科研成果,弘扬社会主义核心价值观,完成立德树人根本任务
【预测2】 2019年1月3日,嫦娥四号探测器着陆在月球背面,实现人类探测器首次在月球背面软着陆,五星红旗首次闪耀月球背面,-170℃仍能保持本色。五星红旗基底采用探测器表面热控材料聚酰亚胺,某聚酰亚胺的结构简式如图1。下列有关聚酰亚胺的叙述正确的是( )
A.是常见天然有机高分子化合物
B.能耐高温不能耐低温
C.所有原子可能共平面
D.链节中含有10个氢原子
【命题意图】精心选择“嫦娥四号探测器着陆在月球背面,五星红旗首次闪耀月球背面”这一鼓舞人心的新闻,用五星红旗的材质――聚酰亚胺设计试题,贯彻立德树人精神的同时,培养考生的化学视野,考查基础核心化学知识。
【解析】常见天然有机高分子化合物有淀粉、纤维素、蛋白质、天然橡胶等,聚酰亚胺是综合性能最佳的合成有机高分子材料之一,A错误;“-170℃仍能保持本色”“表面热控材料”都说明聚酰亚胺既能耐高温又能耐低温,实际上该类材料“耐高温达400℃以上 ,长期使用温度范围-200~300℃”,B错误;由氨分子呈三角锥形知,氮原子和与氮原子相连的三个碳原子不能共平面,C错误;链节是高分子化合物中最小的重复结构单元,也就是去掉中括号和n剩余的部分,从左向右的三个苯环中分别含有2个氢原子、4个氢原子、4个氢原子,D正确。
【预测3】我国女科学家屠呦呦因创制新型抗疟药——青蒿素(结构如图2)和双氢青蒿素的贡献,荣获2015年诺贝尔奖。下列有关青蒿素的叙述错误的是( )
A.分子式为C15H20O5
B.易溶于C2H5OC2H5
C.含有醚键、酯基和过氧键
D.能与NaOH溶液反应
【命题意图】屠呦呦是第一位获得诺贝尔科学奖项的中国本土科学家,2019年1月14日,英国广播公司(BBC)发起的“20世纪最具标志性人物”票选活动公布的“科学家篇”名单中,中国首位诺贝尔生理学或医学奖得主屠呦呦与居里夫人(Maria Curie)、爱因斯坦(Albert Einstein)以及数学家艾伦·图灵(Alan Turing)共同进入候选人名单。
【解析】为了节省解题时间,A选项可以先放一放,优先审查其余三个选项。用乙醚萃取青蒿素不破坏其药理活性是屠呦呦的贡献之一,考生应该知道,B正确;由键线式知,青蒿素养分子中含有醚键、酯基和过氧键,C正确;青蒿素属分子内酯,可以与氢氧化钠溶液发生水解反应,D正确;用淘汰法可知选A。
【提醒】由复杂有机物的键线式确定分子式比较耗时,遇到该选项时可以先放一下,快速审查其他项,结合淘汰法解题,可以既准又快。青蒿素分子中有3个甲基(-CH3)、4个亚甲基(-CH2-)、5个次甲基()、2个季碳原子()和1个酯基(-COOR),故青蒿素的分子式为C15H22O5。
【预测4】可充放电式锌—空气电池原理如图3所示,该电池的核心组分是驱动氧气还原反应(ORR)和析氧反应(OER)的双功能催化剂,KOH溶液为电解質溶液,放电的总反应方程式为2Zn+O2+4OH-+2H2O=2Zn(OH)42-。下列有关说法正确的是( )
A.放电时电解质溶液中K+向负极移动
B.放电时锌电池负极反应为Zn+4OH-+2e-=Zn(OH)42-
C.充电时阴极生成6.5gZn同时阳极产生2.24 L O2(标准状况)
D.充电时催化剂降低析氧反应(OER)的活化能
【命题意图】本题选择中国科学院理化技术研究所“超分子光化学”研究团队研究员张铁锐课题组发表在Nano Energy上的论文中的原理图,精心设计试题,很好地体现了“应用性”和“创新性”的高考命题要求。本题通过可充放电式锌—空气电池原理图,考查考生的观察理解能力和“模型认知” 的核心素养要求。
【解析】放电时电解质溶液中带正电荷的K+向正极移动,A错误;由总反应知,负极是活泼金属锌失去电子被氧化为Zn2+,继续与OH-反应结合为难电离的四羟基锌酸根[Zn(OH)42-]:Zn-2e-+4OH-===Zn(OH)42-,B错误;充电时阴极生成6.5gZn转移0.2mole-,阳极产生2.24 LO2(标准状况)则是转移0.4 mole-,故C错误;综合总反应和原理图知,放电时发生“氧气还原反应(ORR)”,充电时发生“析氧反应(OER)”,“ 双功能催化剂”意味着无论放电还是充电均能降低活化能,起到催化剂的作用,D正确。
二.依据大纲,回归教材,考查化学必备知识
1.以阿伏加德罗常数为载体,考查中学化学理论与知识综合应用
【预测5】 用NA表示阿伏伽德罗常数的值,下列说法不正确的是( )
A.常温常压下,1.6 g O2和O3的混合气体所含质子数为0.8NA
B. 30 g 水晶晶体中含有Si—O键数目为2NA
C.常温时,100 mL、1 mol/L AlCl3溶液中,所含阳离子数目小于NA
D.密闭容器中2 mol NO与1 mol O2充分反应,产物的分子数小于2NA
【命题意图】此类题是公认生命力最强的高考题型。2018年11月16日,国际计量大会通过决议,将1摩尔定义为“精确包含6.02214076×1023个原子或分子等基本单元的系统的物质的量”,与此同时修改了阿伏伽德罗常数为6.02214076×1023,消除了NA的不确定性!高考命题专家强调:“关于阿伏加德罗常数的问题是每年高考必考的内容之一,这不仅是高考注重基础知识和学科主干知识考查的具体体现,也说明这一概念在化学学科的重要性。”
【解析】常温常压下,“1.6 g O2和O3的混合气体”含“1.6 g O”即“0.1 molO”,氧是8号元素含8个质子,故“0.1molO” 含质子数为0.8NA,A正确;水晶是纯净的二氧化硅,30 g 水晶为0.5 molSiO2,1 molSiO2含有4 molSi—O键,0.5 molSiO2含有Si—O键数目为2NA,B正确;若不考虑铝离子水解,“100 mL、1 mol/L AlCl3溶液中”铝离子物质的量为1 mol,考虑铝离子水解则为:Al3++3H2OAl(OH)3+3H+,铝离子水解是阳离子数目增加的过程,故所含阳离子数目大于NA,C错误;2 mol NO与1 mol O2恰好完全反应生成2 mol NO2,密闭容器中部分二氧化氮转化为四氧化二氮(2 NO2 N2O4)使分子数目减少,故产物的分子数小于2NA,D正确。选C。
【提醒】审题时一定要看清楚C项问的是“所含阳离子数目”而不是铝离子数目!
2.通过教材实验装置图的呈现,考查实验必备基础知识
【预测6】下列实验评价不合理的是( )
A.测量生成氢气的体积比较准确 B.棉花的作用主要是收集较纯的氨气
C.漏斗末端颈尖未紧靠烧杯壁 D.电流在较短时间内会衰减
【命题意图】利用教材上的实验装置图呈现信息,通过实验评价考查考生对教材实验的完成情况及理解掌握程度,引导中学生重视教材实验,这也一直是高考试题设计的追求。
【解析】A项,测量锌与硫酸反应速率的实验装置,注射器中测量的体积应为加入硫酸的体积和生成氢气体积之和,误差较大,评价不合理;B项,加热氯化铵和氢氧化钙的混合物制取氨的实验装置图,部分考生误认为棉花的作用主要是防止氨气逸出,实际上试管口塞一团棉花,主要是为了减小空气与氨气的对流,便于收集到较纯的氨气,评价合理;C项,漏斗末端颈尖紧靠烧杯壁,利于滤液顺利流下,评价合理;D项,单液原电池中,由于作负极的还原剂锌片与氧化剂铜离子接触,放电时部分铜离子在锌片表面得电子析出铜,锌片失去的部分电子未通过外电路形成电流,导致电池效率不高,同时析出的铜阻碍锌片继续失去电子,导致电流在短时间内衰减,评价合理。选A。
【提醒】本题A项源于教材必修4第18页,B项源于教材必修1第88页,D项源于教材必修2第40页实验2-4和选修4第71页注释2,是近年深度挖掘教材进行考查的典型试题,是高考命题趋势所在,所以考生在考前复习备考时切勿忽略教材,要注意对教材知识的充分理解和运用。
3.利用表格呈现与生活密切相关的多个教材实验, 考查基础实验综合知识
【预测7】利用待测溶液和指定的试剂设计实验,不能完成实验目的的是( )
实验目的 待测溶液 试剂
A 检验海带中的碘元素 海带灰
浸出液 稀硫酸、双氧水、
淀粉
B 检验是否患糖尿病 患者尿液 硫酸铜溶液、烧碱溶液
C 检验补铁剂硫酸
亞铁片是否氧化 硫酸亚铁片
的水溶液 铁氰化钾溶液
D 检验洁厕剂的主要成分是盐酸 洁厕剂 pH试纸、硝酸银溶液
【解析】A选项,海带灰浸出液中,加入稀硫酸酸化,再加入双氧水,溶液由无色变黄色,可初步判断海带中含有碘元素,再加入淀粉溶液变成蓝色,可确定海带中含有碘元素,不符合题意。B选项,先用硫酸铜溶液与过量烧碱溶液反应,得到新制的氢氧化铜碱性悬浊液,再与患者尿液混合,加热,若产生砖红色沉淀则患糖尿病,反之则不是,不符合题意。C选项,硫酸亚铁片若被氧化则含有铁离子,检验铁离子应选用硫氰化钾溶液,铁氰化钾是用来检验亚铁离子的,符合题意。D选项,pH试纸测洁厕剂显强酸性,再向少量洁厕剂中加入硝酸银溶液,若有白色沉淀生成,则含有氯离子,综合两个实验可判断洁厕剂的主要成分是盐酸,不符合题意。选C。
【提醒】进行物质检验时,要注意反应现象是否具有唯一性,即是否是特征反应所表现出的实验现象,具有唯一性的实验现象才能确定某物质的存在。
4.精选“应用广泛”和“性质丰富”的常见元素及其化合物,回归化学学习的本质
【预测8】短周期主族元素W、Q、X、Y、Z的原子序数依次增大。灰黑色晶体Y的导电性介于导体和绝缘体之间,一种制备晶体Y的路线如图4,通常状态下YW4呈气态。