高考化学图表专题突破

孙圣智

(山东省邹城市实验中学)

1 元素推断类图表题

元素推断类试题是每年高考的必考点,也是学生的得分点.但随着新课程改革的逐步深入,高考中开始以图表的形式对此知识点进行考查,为学生的解答增加了一定的难度.在解答此类试题时,要准确分析图表中的信息,找出解题突破口,先依据图表推断出特征明显的元素,然后再依据题意对未知元素进行逐一突破.

例12021年11月,我国“祝融号”火星车与欧洲“火星快车”实现太空“握手”,火星首次留下中国印迹.经探测研究发现,火星大气及岩石中富含的W、X、Y、Z是原子序数依次递增的短周期主族元素,X 元素原子最外层电子数是Y 元素原子最外层电子数的3倍,W、Z、Y 元素的最高正价与其对应原子半径关系如图1所示,W 最高价氧化物对应的水化物为弱酸.下列说法正确的是( ).

图1

A.最高价氧化物对应水化物的酸性:Z＞W

B.简单氢化物的沸点:X＞W＞Z

C.工业上电解熔融YX 制备Y 单质

D.Z的氧化物可以和NaOH 溶液反应

①加强基础信息的调查和整编。组织开展山区小流域基础资料的调查和分析整理，包括水文气象、地形、社会经济等方面的内容，为研究降雨——径流动力学过程、建立山洪预报模型和进行洪水预报提供基础支撑。同时，要充分利用新建小流域监测站点的监测数据，不断率定和完善山洪预报模型。

元素推断类图表题除了以原子半径和化合价坐标图的形式进行考查,常见的图表还有“价—类”二维图、元素相对位置图、化合物结构图、化合物性质图等.因此,学生在复习过程中,不仅要扎实掌握元素的相关知识,还要了解此类试题考查的本质,大胆假设,小心求证.

2 实验探究类图表题

实验探究类图表题是历年高考化学的重要题型,在新高考制度实施后此类试题的创新点在于试题情境的新颖性.学生在解答此类试题时要能将试题所设问题与所学知识进行迁移应用,能提出自己的见解或解决方法,客观评价实验方案或明确实验原理.

例2(2022年辽宁卷,节选)H2O2作为绿色氧化剂应用很广泛,氢醌法制备H2O2原理及装置如图2所示.已知:H2O、HX 等杂质易使Ni催化剂中毒.

图2

回答下列问题.

(1)A 中反应的离子方程式为________.

(2)装置B应为_________(填序号).

(3)检查装置气密性并加入药品,所有活塞处于关闭状态.开始制备时,打开活塞________,控温45 ℃.一段时间后,仅保持活塞b 打开,抽出残留气体.随后关闭活塞b,打开活塞________,继续反应一段时间.关闭电源和活塞,过滤三颈烧瓶中混合物,加水萃取、分液、减压蒸馏,得产品.

(4)装置F的作用为________.

(5)氢醌法制备H2O2总反应的化学方程式为________.

(1)A 中锌和稀盐酸反应生成氯化锌和氢气,反应的离子方程式为Zn＋2H＋＝Zn2＋＋H2↑.(2)H2O、HX 等杂质易使Ni催化剂中毒,需通过碱石灰除去,所以装置B应该选②或③①.(3)开始制备时,打开活塞a、b,A 中产生的H2进入C 中,在催化作用下与乙基蒽醌反应生成乙基蒽醇,一段时间后,关闭a,仅保持活塞b打开,将残留H2抽出,随后关闭活塞b,打开活塞c、d,将O2通入C 中与乙基蒽醇反应生成H2O2和乙基蒽醌.(4)H2O 容易使催化剂中毒,实验中需要保持C 装置为无水环境,F 的作用为防止外界水蒸气进入C 中.(5)第一步为H2在Ni催化作用下与乙基葱醌反应生成乙基蒽醇,第二步为O2与乙基蒽醇反应生成H2O2和乙基蒽醌,总反应为

本题涉及的物质是学生较为熟悉的双氧水,但与平时接触的考查方式不同.试题给出了有机反应原理图,然后根据所设问题明确考查物质的制备和提纯,创新性和难度都较高.学生在解答此类试题时,要注意从大量信息中提取有效信息,明确考查本质,并结合所学对所设问题进行分析及判断.

3 坐标曲线类图表题

坐标曲线类图表题在近年高考中以化学反应原理为主,旨在考查学生的知识应用和分析推理的综合能力.此类试题主要通过量的变化来考查元素化合物的性质、化学反应原理等知识,涉及的知识点较广.解题的关键是弄清坐标图中点、线的含义及曲线的变化趋势,提炼有用信息.

例3(2022 年湖北卷)图3 是亚砷酸[As(OH)3]和酒石酸(H2T,lgKa1＝—3.04,lgKa2＝—4.37)混合体系中部分物种的c-pH 图(浓度:总As为5.0×10—4mol·L—1,总T 为1.0×10—3mol·L—1).下列说法错误的是( ).

图3

A.As(OH)3的lgKa1为—9.1

B.[As(OH)2T]—的酸性比As(OH)3的强

C.pH＝3.1时,As(OH)3的浓度比[As(OH)2T]—的高

D.pH ＝7.0 时,溶液中浓度最高的物种为As(OH)3

则As(OH)3的lgKa1＝lg10—9.1＝—9.1,选项A 正确.由[As(OH)2T]—⇌[AsO(OH)T]2—＋H＋可知,pH ＝ 4.6 时,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的强,选项B 正确.As(OH)3的浓度为左坐标,数量级为10—3,[As(OH)2T]—的浓度为右坐标,数量级为10—6,图中pH＝3.1时,As(OH)3、[As(OH)2T]—的浓度纵坐标高度相差很小,故 As(OH)3的浓度比[As(OH)2T]—的高,选项C 正确.由选项A 分析可知,Ka1[As(OH)3]＝10—9.1,而Ka1(酒石酸)＝10—3.4,酒石酸的第一步电离远远大于亚砷酸第一步电离,且总T 浓度大于总As浓度,溶液中浓度最高的物种不是As(OH)3,是含T 的物种浓度最高,选项D 错误.答案为D.

本题以坐标曲线为载体,考查水溶液中的离子平衡.坐标图中涉及3种曲线、3个坐标,是学生得分的“拦路虎”.在解题过程中,要思路清晰,明确各物质随pH 发生的变化,推测可能发生的电离反应,进而分析溶液中的离子含量.

纵观近几年高考化学试题可见,图表类试题的比重逐年增加,除以上考查方式外,还包括电化学图表题、化工流程型图表题等考查方式.此类考题一方面旨在考查学生的学科核心素养;另一方面注重培养和考查学生学以致用的能力.因此,学生在注重知识积累的同时,也要侧重自身能力的培养和提高.

(完)