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适用于新高考新教材2024版高考化学二轮复习第2编高考关键能力专项课件
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这是一份适用于新高考新教材2024版高考化学二轮复习第2编高考关键能力专项课件，共60页。PPT课件主要包含了能力专项训练，三角锥形，正四面体形，d64s2，+1或-1，-200X+Y，a或c，3×10-8，答案C等内容，欢迎下载使用。
专项一信息获取与加工能力
整体感知:信息获取与加工已成为考生必备的一项关键能力,是建构新知识、分析解决问题不可或缺的基本能力,也是解答试题的第一步和关键的一步,只有具备全面的信息获取与加工能力,才会有其他能力的发展与提升。这就要求广大的考生在备考过程中要进行系统且有针对性的信息获取与加工能力的训练,特设本专题。本专题共分为三部分内容:一是文字类信息的获取与加工;二是用语类信息的获取与加工;三是图表类信息的获取与加工。
一、文字类信息的获取与加工
(一)熟悉、简单文字信息的获取与加工1.主要特征常出现在日常生活情境类的试题中,主要取材于新闻、环境、健康、能源、传统文化,以及学生在生活中有所体验的或有所接触的某些生活常识等。主要有四个基本特征:一是文字通俗易懂;二是内容与我们生活生产直接相关;三是通常作为知识的背景;四是涉及的知识点一般比较简单和基础。2.常见考向常见有以下六个考向:一是化学与生活;二是化学与健康;三是化学与科技;四是化学与材料;五是化学与环保;六是化学与传统文化。
(二)陌生、复杂文字信息的获取与加工1.主要特征此类题目的情境一般为学术探索情境和化学史料情境;外观特征主要有两点:一是题目所给的情境和信息是全新的,是学生没有接触过的;二是一般以新物质、新概念、新理论和新规律的形式呈现。2.常见考向常见有以下四个考向:一是以新物质为载体的考查;二是以新概念为载体的考查;三是以新理论为载体的考查;四是以新规律为载体的考查。
例1 (2023·浙江6月选考卷,17节选)氮的化合物种类繁多,应用广泛。与碳氢化合物类似,N、H两元素之间也可以形成氮烷、氮烯。氮和氢形成的无环氮多烯,设分子中氮原子数为n,双键数为m,其分子式通式为 。
NnHn+2-2m(m≤ ,m为正整数)
思路指导 新物质—基于物质组成的分析判断(1)背景信息:题干中第一句话。(2)关键信息:题给物质的类别“无环氮多烯”。信息的获取与加工过程如下:
(3)干扰信息:当看到“氮烷”时,易根据烷烃的通式简单地迁移,认为氮烷的通式为NnH2n+2,从而认为氮烯的通式为NnH2n+2-2m。
1.了解从应用角度划分的常见信息类型从不同角度和层次可将化学信息划分为不同类型。从解题的应用角度可将信息分为背景信息、关键信息和干扰信息。背景信息通常为题干中给出的文字描述和选项中的素材,对解题不起关键性的帮助;关键信息为与解题直接相关的原理、方法、方程式等,本部分习题的关键信息分为研究对象和相关结论两部分内容,其中研究对象分为宏观物质、微观粒子和物质变化三种情况;干扰信息为与解答的问题无关的误导性语言、多余的数据等,对解题造成一定的干扰作用。
2.明确信息获取与加工过程信息获取与加工过程分析可用下图表示:
3.掌握熟悉、简单文字信息的获取与加工的一般方法第一步,摒弃题干冗余信息,用圈划关键词的方式快速获取关键信息。第二步,结合所学化学知识,对关键信息进行加工、转换。第三步,逐项分析判断。4.掌握陌生、复杂文字信息的获取与加工的一般方法第一步,接受信息:如AlN、GaN二者成键结构与金刚石相似,晶体中只存在N—Al、N—Ga两种化学键;第二步,处理信息:如根据结构与金刚石相似,判断为四面体结构,根据只存在N—Al、N—Ga两种化学键,判断只含有极性共价键;第三步,输出信息:根据金刚石结构判断AlN、GaN的结构和性质。
二、用语类信息的获取与加工
(一)表示物质组成的化学用语信息的获取与加工1.主要特征关键信息隐含在表示物质组成的化学用语中,常见的表示物质组成的化学用语主要有以下几种情况:元素符号、化学式、分子式、电子式、实验式(最简式)、结构简式、结构式、键线式、原子(离子)结构示意图、电子排布式、轨道表示式等。
2.常见考向常见有六个考向:一是化学用语正误的判断;二是根据结构简式的“位—构—性”综合题的推断;三是根据有机化合物结构简式的分析判断;四是根据分子式判断元素化合价;五是根据电子排布式或轨道表示式的书写和分析;六是有机化学基础综合题中利用分子式、结构简式、结构式的物质推断。
(二)表示物质变化的化学用语信息的获取与加工1.主要形式常见表示物质变化的化学用语主要有以下几种情况:化学方程式、离子方程式、电离方程式、用电子表示物质的形成过程、电极反应式、热化学方程式、有机化学方程式等。2.常见考向除个别固定的题型外,大多数隐含在各种不同的题型中,侧重对表示物质变化化学用语考查的常见四个考向:一是化学方程式和离子方程式正误的判断;二是基于电极反应式和电化学方程式所提供信息的应用;三是基于热化学方程式的书写和反应热的计算;四是基于有机化学方程式所提供信息的应用。
例2 (2023·辽宁卷,9改编)某种镁盐具有良好的电化学性能,其阴离子结构如图所示。W、X、Y、Z、Q是核电荷数依次增大的短周期元素,W、Y原子序数之和等于Z,Y原子价层电子数是Q原子价层电子数的2倍。下列说法中错误的是( )
A.W与Y的化合物为极性分子B.第一电离能Z>X>YC.Q的氧化物是两性氧化物D.该阴离子中含有配位键
思路指导 “位—构—性综合题”—从结构简式中各原子的成键情况进行分析。第一步,确定元素名称(1)文字信息的获取与加工
(2)结构简式中提供的关键信息—各原子的成键数目
第二步,逐项分析判断A项,基于物质组成的极性判断:W(H)与Y(O)可以形成H2O和H2O2→二者均为极性分子→所以正确。B项,基于变化规律的第一电离能大小关系判断:同周期元素从左到右第一电离能呈增大趋势→第一电离能F>O>C→所以错误。C项,基于物质性质的类别判断:Q为Al元素→Q的氧化物为Al2O3→Al2O3为两性氧化物→所以正确。D项,基于结构简式的配位键判断
1.掌握表示物质组成的化学用语中关键信息获取与加工的一般方法第一步,确定表示物质组成式子的类型。第二步,根据不同题型,结合题设要求,基于不同类型式子特征的分析判断。第三步,得出正确结论。2.掌握表示物质变化的化学用语中关键信息获取与加工的一般方法第一步,确定表示物质变化的化学用语的类型。第二步,根据不同题型,结合题设要求,基于不同类型化学用语特征的分析判断。第三步,得出正确结论。
三、图表类信息的获取与加工
(一)图示类关键信息的获取与加工1.主要形式高考试题中常见的图示主要有以下几种情况:实物图示、反应机理图示、能量变化图示、电化学装置图示、物质在水溶液中行为的图示、速率和平衡的图示、工艺流程图示、实验装置图示、晶胞图示等。
2.常见考向常见有以下八个考向:一是根据反应机理图示判断反应过程;二是根据能量变化图示的反应热、活化能、反应速率快慢等的判断;三是根据电化学装置图示的原电池工作原理、电解池工作原理及其应用的考查;四是根据物质在溶液中的图像分析离子浓度的大小关系以及定量计算;五是根据化学反应速率和化学平衡图像的定性分析和定量计算;六是根据工艺流程图的综合分析;七是根据实验装置图的分析判断;八是根据晶胞图示的分析判断,主要考查定量分析和定量计算。
(二)表格类关键信息的获取与加工1.主要形式除图示外,表格在高考试题中也属于常见形式,主要有以下四种:一是元素周期表;二是条件数据表格;三是物理常数表格;四是实验数据表格。2.常见考向常见有以下四个考向:一是“位—构—性”的综合推断题中的根据元素周期表的分析判断;二是元素及其化合物综合题等大题中的根据条件数据表格的分析判断;三是主要出现在元素及其化合物综合题、实验综合题以及物质结构与性质综合题等大题中的根据表格中物质常数的分析判断;四是反应原理、实验综合题中的根据实测数据表格的判断和计算。
例3 (2022·山东卷)在NO催化下,丙烷与氧气反应制备丙烯的部分反应机理如图所示。下列说法错误的是( )
A.含N分子参与的反应一定有电子转移B.由NO生成HONO的反应历程有2种C.增大NO的量,C3H8的平衡转化率不变D.当主要发生包含②的历程时,最终生成的水减少
思路指导 反应机理图示中关键信息的获取与加工—从微粒、微粒变化、箭头方向等角度分析
思路方法 解反应机理图示题的思路第一步,看选项、明设问、定重点:根据各选项的设问确定信息提取和加工的侧重点。第二步,找信息,巧推理、判正误:根据题给信息进行合理地推断,逐项判断正误。
1.掌握各种图示中关键信息获取与加工的一般方法第一步,观察图示类型,确定关键信息获取与加工的角度。第二步,根据不同题型,结合题设要求,基于不同类型图示特征的分析判断。第三步,得出正确结论。2.掌握各种表格中关键信息获取与加工的一般方法第一步,观察表格类型,确定关键信息获取与加工的角度。第二步,分析表格中的数据,找出各数据间显性和隐性的关系和变化规律,转化为文字语言。第三步,根据题意要求,选定相关数据进行分析和计算。
A.MPy只有两种芳香同分异构体B.MPy中所有原子共平面C.MPy能发生加成反应和取代反应D.MPy不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
2.(2023·河南焦作二模)化合物M可用于油漆、颜料、涂料等工业,其结构简式如图所示。下列关于该物质的说法正确的是( )
A.分子式为C14H10O3B.分子中含有4种官能团C.能与H2发生加成反应D.苯环上的一代氯物有5种
解析 结构简式中关键信息的获取与加工—从官能团、基团、端点、折点、不饱和度的角度分析,A项,关键信息的获取与加工——基于键线式和不饱和度的分子式判断。
B项,关键信息的获取与加工——基于结构简式的官能团种类判断。由结构简式可知,分子中含有醚键、(酚)羟基、羰基→只有3种官能团。
C项,关键信息的获取与加工——基于官能团的化学性质判断。
3.(2023·福建福州二模)用菱锰矿(主要成分是MnCO3,还含有FeO、Fe2O3、CaO等杂质)生产MnO2的工艺流程如下:
下列说法错误的是( )A.“酸浸”可用过量浓盐酸代替硫酸B.“氧化”的目的是将Fe2+氧化为Fe3+C.“滤渣”的主要成分为Fe(OH)3、CaSO4
解析 (1)文字中关键信息的获取与加工—背景信息和关键信息
(2)图示中关键信息的获取与加工——从杂质以及杂质元素最终所在的物质、目标元素的变化过程、加入的试剂、生成的物质、工艺操作等的角度分析①工艺流程图中的“三线”分析
②基于工艺流程图和物质性质的分析判断
(3)逐项分析判断A项,基于所加试剂的选择。浓盐酸具有还原性→能被后续工艺中加入的高锰酸钾氧化产生有毒气体氯气→“酸浸”不可用浓盐酸代替硫酸。B项,基于物质性质的工艺判断。“氧化”的目的是用高锰酸钾将Fe2+氧化为Fe3+→以便于生成Fe(OH)3而除去Fe元素。C项,基于所加试剂的滤渣成分判断。
D项,陌生氧化还原反应方程式的书写。
专项二逻辑推理与论证能力
整体感知:逻辑推理与论证是所有考生必备的、重要的、关键的能力,承载着考查学生思维品质的重要功能,是学科素养在特定形式下的具体内涵和技能表现。由于逻辑推理与论证能力的题目在高考试题中所占的比重越来越大,提高逻辑推理与论证能力成了高考备考的主要方向和重要组成部分,特设此专题。本专题共分为三部分内容,一是结构与性质的推理论证;二是现象与结果的推理论证;三是数据与规律的推理论证。
一、结构与性质的推理论证
(一)物质结构的推理论证1.主要特征主要出现在物质结构与性质的综合题中,以填空题的形式呈现,主要涉及原子的结构、分子的结构和晶体的结构等微观层面的考查。基于结构的分析,即在微观层面上分析物质(微粒)的结构和利用物质(微粒)结构的分析。2.常见考向常见有以下五个考向:一是微粒结构的分析判断;二是半径大小的分析判断;三是微粒间作用力的分析判断;四是空间结构的分析判断;五是杂化类型的分析判断。
(二)物质性质的推理论证1.主要特征主要出现在物质结构与性质的综合题中,以填空和简答的形式呈现,通常以强弱关系比较和原因的分析为考查形式。基于结构的性质分析和判断,即在宏观层面上分析物质(微粒)的性质。从研究对象来看,涉及原子的性质、分子的性质和晶体的性质;从研究结果来看,涉及物理性质和化学性质。2.常见考向常见有以下五个考向:一是电离能大小的分析判断;二是电负性大小的分析判断;三是熔、沸点高低的分析判断;四是溶解度大小的分析判断;五是酸碱性强弱的分析判断。
例1 (高考题组合)按要求回答下列问题:(1) 的空间结构为 (2022·河北卷,17节选)。 (2)研究发现,给小鼠喂食适量硒酸钠(Na2SeO4)可减轻重金属铊引起的中毒。 的空间结构为 (2022·广东卷,20节选)。
思路指导 微观层面:物质结构的推理论证—空间结构的分析判断(1)基于原子结构特征的空间结构判断。
(2)基于多种方法的空间结构判断方法一:利用电子对互斥模型的判断
方法二:利用等电子体法的判断
方法三:利用中心原子杂化轨道类型的判断
思路方法(1)判断分子或离子的空间结构的常见方法:利用价层电子对互斥模型判断;利用中心原子杂化轨道类型判断;利用等电子原理判断;利用类比法判断等。(2)可以根据不同的研究对象确定不同的方法。
1.掌握物质结构的推理论证的方法思路本部分题目主要涉及微观层面,考查的主要是演绎推理的能力。对于微粒结构,需要从原子序数入手分析,是基于原子核外电子排布的推理;对于微粒半径,需要从元素周期表入手,是基于元素周期律和影响半径大小因素的推理;对于微粒间作用力,需要从原子价层电子和杂化类型入手,是基于成键微粒的推理;对于空间结构,需要从共用电子对和孤电子对等入手,是基于中心原子的推理;对于杂化类型,需要从化学键数目和孤电子对等入手,是基于成键原子的推理;对于晶体结构,需要从晶胞结构、原子相对位置和相关计算公式入手,是基于晶胞结构的推理。
2.掌握物质性质的推理论证的方法思路本部分题目主要涉及微观层面,考查的主要是演绎推理和归纳推理的能力。对于电离能要注意与核外电子排布建立联系,要注意变化规律中的特殊情况,要能够根据题给数据进行相关的归纳推理;对于电负性,要根据元素周期律进行推理;对于熔沸点、溶解度、酸碱性和稳定性,进行演绎推理时,主要从组成物质的微粒、微粒间的作用力两个方面入手分析,进行归纳推理时,主要从数据本身的大小、不同数据之间的变化关系两个方面入手分析变化规律,再根据相关原理进行分析。
二、现象与结果的推理论证
(一)反应现象的推理论证1.主要特征主要出现在元素化合物、有机化学、化学实验等的选择题和填空题中,从微观角度、物质性质角度预测实验现象,根据题给实验现象分析微观结构、物质性质、微粒组成以及变化过程等,主要考查宏观辨识与微观探析、变化观念、证据推理等学科素养。2.常见考向主要包括两个方面:一是预测反应现象,即根据物质的结构和性质预测反应现象;二是基于反应现象的分析,即通过反应现象分析物质的结构和性质。
(二)变化结果的推理论证1.主要特征选择题中主要出现在阿伏加德罗常数正误的判断、离子能否大量共存的判断等题型中,填空题中主要出现在以工艺流程为载体的综合题、反应原理综合题、实验综合题和有机化学基础综合题中。主要是根据物质或微粒的性质、根据物质或反应的变化过程,通过推理论证得出变化结果,根据变化结果通过推理论证分析物质的性质和反应的变化过程。通过因、果的正逆向分析,考查分析与推测和归纳与论证的能力。
2.常见考向与反应现象的推理论证类似,变化结果的推理论证也包括两个方面:一是分析变化结果,即根据物质的结构、物质的性质以及条件的改变分析变化结果,是知识的抽象理论到具体的应用;二是基于变化结果的分析。即通过变化结果分析物质的结构、物质性质以及条件改变,由个别现象到一般规律的要求。高考中涉及变化结果推理论证的题目主要有六个考向,其中涉及分析变化结果的题目包括三个考向:一是离子共存的判断,二是微粒数目的判断,三是移动结果的判断。涉及基于变化结果的分析包括三个考向:一是条件变化的分析,二是变化原因的分析,三是合成路线的分析。
例2 (2022·北京卷,19节选)某小组同学探究不同条件下氯气与二价锰化合物的反应。资料:ⅰ.Mn2+在一定条件下可被Cl2或ClO-氧化成MnO2(棕黑色)、 (绿色)、 (紫色)。ⅱ.浓碱性条件下, 可被OH-还原为 。实验装置如图:
(1)通入Cl2前,Ⅱ、Ⅲ中沉淀由白色变为棕黑色的化学方程式为 。 (2)取Ⅲ中放置后的1 mL悬浊液,加入4 mL 40% NaOH溶液,溶液紫色迅速变为绿色,且绿色缓慢加深。溶液紫色迅速变为绿色的离子方程式为 。 (3)取Ⅲ中放置后的1 mL悬浊液,加入4 mL水,溶液紫色缓慢加深,发生的反应是 。
2Mn(OH)2+O2 ══ 2MnO2+2H2O
思路指导 基于现象—根据现象的方程式书写(1)根据反应现象判断反应物和生成物
(2)根据反应现象判断反应物和生成物
(3)根据反应现象判断反应物和生成物
1.掌握反应现象的推理论证的方法思路本部分题目主要涉及微观结构和宏观现象的推断与论证,考查的主要是逻辑推理与论证的能力,常见为因果推理形式,需要建立起结构与性质 物质变化 变化现象三者的正、逆向推理与论证的逻辑关系。如果题目要求判断现象的正误或描述实验现象时,则属于揭示原因来推论结果,需要从所给物质的结构和性质的角度入手分析,分析所给物质结构和物质性质可能会发生的物质变化,再根据物质的变化判断或描述实验现象,其思维过程为结构或性质→物质变化→变化现象;如果题目给出实验现象,则属于根据结果推断原因,同样也需要从所给物质的结构和性质的角度入手分析,分析引起这种变化的原因,进一步确定物质的变化过程,最终落脚到物质的结构、组成和性质上,其思维过程为变化现象→物质变化→结构或性质。
2.掌握变化结果的推理论证的方法思维本部分题目主要涉及变化结果判断与变化原因的分析,考查的主要是逻辑推理与论证的能力,需要建立起结果与原因两方面正、逆向推理与论证的逻辑关系。如果题目要求判断变化结果,则属于揭示原因来推论结果,需要从所给物质的性质、研究对象的特征以及相关反应原理的角度入手分析,分析发生了哪些变化,确定这些变化最终会引起什么样的结果,其思维过程为物质性质(研究对象特征)和变化条件→物质(或反应)变化→变化结果;如果题目给出变化结果,要求分析变化过程,则属于根据结果推断原因,同样也需要从所给物质的性质、研究对象的特征以及相关反应原理的角度入手分析,可先逆向分析,分析引起这种变化的原因,进一步确定物质或反应的变化过程,再正向判断,最终落脚到物质的性质,研究的基本特征和反应规律上,其思维过程为变化结果→物质或反应的变化→物质性质(研究对象特征)和变化条件。
三、数据与规律的推理论证
(一)数据的处理和转化1.主要特征主要出现在非选择题中,一般是以表格的形式给出多种数据,需要基于数据的分析,利用题给各种数据的大小关系、变化规律等对具体物质的组成、结构和性质,对实验操作、目的和结论等的分析判断。2.常见考向常见有以下六个考向:一是基于数据的结论辨析;二是基于数据的原因分析;三是基于数据的目的判断;四是基于数据的规律提炼;五是基于数据的定量分析;六是基于数据的实验探究。
(二)规律的总结和应用1.主要特征主要是基于题给信息的规律提炼和规律的应用等。选择题中通常是基于规律的判断;非选择题中一般为基于规律的应用,主要考查归纳推理的能力。2.常见考向常见有以下四个考向:一是基于物质组成的规律总结;二是物质性质的规律应用;三是基于变化规律的曲线判断;四是基于变化规律的图像绘制。
例3 (2022·辽宁卷)下列类比或推理合理的是( )
思路指导 基于物质性质的规律应用A项,
1.掌握数据推理与转化的方法思路此类题目是以数据作为主要证据的推理论证,解题时应根据题设要求,建立起题给数据的大小关系、数据的变化规律等与物质的组成、结构、性质和转化等之间的关系,数据是表象,组成、结构、性质和转化是实质,是基于数据的分析。当然对于不同的类型侧重点也不完全相同,对于基于数据的结论辨析题目,基本要求是能够将一种参数的数据转化为另一种参数,从而从另一个角度得出相应的结论;对于基于数据的原因分析题目,基本要求是能够根据题给数据的相对关系,解释引起这种相对关系的本质原因;
对于基于数据的目的判断题目,基本要求是能够根据变量控制的原则,分析实验操作的目的;对于缺失数据的题目,基本要求是根据已给数据的变化规律和变量控制原则,确定缺失的数据或完善实验方案;对于基于数据的规律提炼的题目,基本要求是能够根据题给数据找出变化规律,并进一步确定引起这种变化规律的原因;对于基于数据的规律应用题目,基本要求是能够将提炼出的规律用于新问题的解决;对于基于数据的定量分析题目,基本要求是能够转化题给数据,从定量的角度进行分析判断;对于基于数据的实验探究题目,基本要求是能够辨别实验数据的准确性,所得数据能否验证相关假设,或根据哪些数据可以达成探究的目的。
2.类比推理类比推理亦称“类推”,是推理的一种形式。根据两个对象在某些属性上相同或相似,通过比较而推断出它们在其他属性上也相同的推理过程。它是从观察个别现象开始的,因而近似归纳推理。但它又不是由特殊到一般,而是由特殊到特殊,因而又不同于归纳推理。类推可分完全类推和不完全类推两种形式,完全类推是两个或两类事物在进行比较的方面完全相同时的类推;不完全类推是两个或两类事物在进行比较的方面不完全相同时的类推。
1.(统考题组合)按要求回答下列问题:(1)(2023·山东济南一模)基态Mn原子的价层电子轨道表示式为 。 (2)(2023·山东济宁一模)基态Fe原子的价层电子排布式为 。 (3)(2023·河南开封二模)原子核外运动的电子有两种相反的自旋状态,可以用自旋量子数来描述。若一种自旋状态用+ 表示,与之相反的用- 表示,则基态O原子的价电子自旋量子数的代数和为 。
解析 微观层面—物质结构的推理论证—微粒结构的分析判断(1)基于电子排布规律的价层电子轨道表示式的书写。Mn的核电荷数为25→基态Mn原子核外有25个电子→基态Mn原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s2→基态Mn原子价层电子轨道表示式为 。(2)基于电子排布规律的价层电子排布式的书写。Fe的核电荷数为26→基态Fe原子核外有26个电子→基态Fe原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2→基态Fe原子的价层电子排布式为3d64s2。
2.(2023·湖南常德一模)纯净物状态下的标准电极电势,可用来比较对应氧化剂的氧化性强弱,现有5组标准电极电势数据如表所示:
解析 基于数据的规律应用—氧化性强弱规律的判断及应用第一步,规律的判断标准电极电势越高,氧化剂的氧化性越强→氧化性: >Br2>Fe3+>I2>Sn4+第二步,规律的应用A项,由第一步规律的判断可知,氧化性: >Br2>Fe3+→正确。B项,氧化性:I2>Sn4+→Sn4+不能氧化I-得到I2→溶液不变蓝→正确。C项,氧化性: Fe3+>I2→还原性:I->Fe2+→当加入少量溴水时,生成I2而无Fe3+生成→溶液不变红→错误。D项,氧化性: >Fe3+→ 能将Fe2+氧化生成Fe3+→离子方程式正确→正确。
专项三批判性思维与辩证能力
整体感知:批判性思维与辩证能力属于关键能力中的分析与推测、归纳与论证范畴,批判性思维与辩证能力是一种识别、评价思维过程中各种推理论证的能力。新一轮的教考改革中,创新和批判性思维与辩证能力的考查成为命题改革的主方向之一,在这种思想要求下,化学试题越来越多体现出以实际问题为测试任务、以真实情境为测试载体、以化学知识为解决问题的工具、以核心素养为测试宗旨的基本特征。具体表现为问题情境由熟悉、简单向陌生复杂方向的转变,认识方式及水平由孤立静态向系统动态方向的转变,任务类型由学习理解向应用实践、迁移创新方向转变。这些变化对学生的批判性思维与辩证能力要求越来越高。同时,加大批判性思维考查的力度,还可以树立学生尊重事实和依据、严谨务实的科学态度,防止定势思维、死记硬背、机械刷题。鉴于此类题目数量的增多、难度的增大,且在相关书籍中缺少系统的分析和相应的训练,特设此专题。本专题共分为三部分内容:一是结构不良问题的思辨;二是常规认知思维的转换;三是复杂动态体系的辨析。
一、结构不良问题的思辨
(一)前提、条件和数据层面的问题1.主要特征题目所提供信息(具体事例、事实和数值)不完整或无效,主要出现在元素化合物综合题、实验综合题、反应原理综合题、物质结构与性质综合题四个大题中,在选择题中主要出现在“位—构—性”的综合判断、反应原理图示和图像题中。
2.常见考向常见有以下六个考向:一是条件缺失情况下的元素推断;二是物质缺失情况下的方程式书写;三是数据缺失情况下的分析和计算;四是流程缺失情况下的工艺分析;五是装置缺失情况下的判断和选择;六是含义缺失情况下的图像分析。
(二)方法、途径和结论层面的问题1.主要特征主要出现在实验综合题、反应原理综合题、物质结构与性质综合题、有机化学基础综合题四个大题中,在选择题中主要出现在涉及推断的题目中,如“位—构—性”的综合题等。2.常见考向主要涉及过程和结果两个方面,高考题中结构不良问题在该层面上表现的特征主要集中在以下四个考向:一是基于新规律的分析判断;二是多种方法的选择;三是多种结论的分析;四是多种答案的确定。
例1 (2023·全国乙卷,28节选)硫酸亚铁在工农业生产中有许多用途,如可用作农药防治小麦黑穗病,制造磁性氧化铁、铁催化剂等。回答下列问题:(1)在N2气氛中的脱水热分解过程如图所示:
根据上述实验结果,可知x= ,y= 。
(2)将FeSO4置入抽空的刚性容器中,升高温度发生分解反应:2FeSO4(s) Fe2O3(s)+SO2(g)+SO3(g)(Ⅰ)。提高温度,上述容器中进一步发生反应2 SO3(g)2SO2(g)+O2(g)(Ⅱ),平衡时 = (用
思路指导 (1)数据缺失的计算—假设法:基于图示数据的结晶水个数计算
(2)数据缺失的计算—假设法:基于三段式的分压计算设SO3发生分解反应之前的分压为x,则SO2的分压也为x,根据三段式分析SO3的分解反应 2SO3(g) 2SO2(g) +O2(g)起始 xx0
掌握解此类题常用的方法思路对于条件缺失和数据缺失的情况,一般采用的是假设法,根据不同情况进行讨论分析;对于物质缺失的情况,一般利用氧化还原反应化合价变化规律和三个守恒分析判断,这些规律属于隐含的前提,可以当作已知信息用于解题;对于流程、装置、步骤缺失的情况,一般基于所缺失环节的前后关系、整体框架以及物质性质和基本要求分析判断;对于图像中曲线含义的缺失,一般根据变化规律和不同曲线之间的相对关系分析判断。
二、常规认知思维的转换
(一)常规形态的变换1.主要特征主要出现在元素化合物综合题、反应原理综合题两个大题,在选择题中主要出现在反应原理图示和图像题中。2.常见考向常见有以下四个考向,一是答案不同于常规;二是研究对象不同于常规;三是坐标含义不同于常规;四是图像形式不同于常规。
(二)理论与现实的冲突1.主要特征主要出现在元素化合物综合题、反应原理综合题两个大题,在选择题中主要出现在反应原理图示和图像题中。2.常见考向常见有以下四个考向,一是酸碱理论与真实反应的冲突;二是强弱关系与真实反应的冲突;三是放电顺序与电极反应的冲突;四是平衡移动与移动结果的冲突。
例2 (2015·北京卷,28改编)为探讨化学平衡移动原理与氧化还原反应规律的联系,实验如下。
下列说法不正确的是( )A.试管ⅰ溶液变蓝证明有I2生成B.结合试管ⅰ、ⅱ中现象,可知2Fe3++2I- 2Fe2++I2C.试管ⅲ中溶液褪色说明I2转化为I-,此时I-还原性强于Fe2+D.对比实验Ⅰ和试管ⅲ中现象,说明物质的氧化性与还原性强弱受浓度影响
思路指导 理论与现实的冲突:强弱能力与反应规律。实验Ⅰ中Fe3+与I-发生氧化还原反应,实验Ⅱ中淀粉遇碘单质变蓝,可知生成碘单质,棕黄色溶液与KSCN溶液混合变红可知溶液中还存在Fe3+,与硝酸银反应生成黄色沉淀,可知反应后溶液中含I-,结合反应物的量可知,I-应完全反应,说明该氧化还原反应为可逆反应。A项,试管ⅰ溶液变蓝→证明有I2生成→正确;B项,发生的反应为2Fe3++2I- 2Fe2++I2→正确;C项,试管ⅲ中溶液褪色→I2转化为I-→平衡逆向移动→还原剂为Fe2+,还原产物为I-→Fe2+的还原性强于I-→错误;D项,实验Ⅰ和试管ⅲ中现象→物质的氧化性与还原性强弱受浓度影响→正确。
1.掌握解答非常规形态题目的方法思路一是防止定势思维:新课程、新高考改革进入了常态,近年来各省高考命题思路也比较清晰,命题技术也日趋成熟,涉及对主干知识考查的题型相对也比较稳定,同时在情境设置、过程分析和设问等方面也在不断创新,所以我们在强化知识专题和题型专题训练,构建知识模板、题型模板、方法模板、思维模板等的同时,要注意不要又回到机械刷题的老路,要关注试题的新变化,防止定势思维造成的错误;二是在解题时一定要防止“想当然”,避免“绝对化”,在基于真实情境问题解决的过程中,一定要提高研究对象、变化规律、常规形式、设问方式等方面的辨识能力,注意与常规形态是否存在着不同,防止在迁移应用相关规律和方法时造成误判和错判。
2.掌握解答理论与现实冲突题目的方法思路一是不能生搬硬套自己熟悉的知识和方法,而忽略了这些知识和方法的使用是否合理,对于大多数化学问题来说,都没有所谓放之四海而皆准的绝对正确的方法,化学学科中有许多规律,但不规律的情况更多,因此在解题时要注意常规形态的非常规呈现,常见规律的适用性,要注意试题给我们埋下的“雷”、挖好的“坑”和下好的“套”。二是解题时要建立起完整的证据链,要深入剖析反应现象的变化原因,任何化学现象都涉及化学反应和物质的变化,相同的物质可能发生不同的反应,不同的物质可能发生相同的反应,因此对于反应现象要深入、全面、辩证地从微观角度分析,要敢于质疑,要大胆假设、小心求证。三是不能简单否定,对于探究性题目,研究对象一般为我们所常见的物质、反应和规律,但所探究出的结果一般不同于我们已经学过的知识,甚至会得出与我们所学知识完全相反的结论,此时要尊重事实,不能简单否定所得的结论,因为我们中学阶段对物质、规律的认知往往存在局限性,况且如果所得结论与我们认知完全相同,题目本身也就不存在探究的价值了。
三、复杂动态体系的辨析
(一)复杂研究对象1.主要特征研究对象一般比较复杂或同一体系中存在多种研究对象,选择题中主要为离子方程式正误的判断、元素化合物小综合、反应机理过程和图示的分析、物质在水溶液中行为以及电化学等题型;非选择题主要出现在元素化合物综合题、反应原理综合题、化学实验综合题三个大题。2.常见考向常见有以下五个考向:一是多微粒的反应;二是多过程的反应;三是复杂的反应机理;四是复杂的多重图像;五是复杂的平衡体系。
(二)复杂动态变化1.主要特征主要涉及外界条件对多平衡体系移动结果的分析,选择题中主要为化学反应原理、物质在水溶液中的行为等题型;非选择题主要出现在反应原理综合题中。2.常见考向常见有以下五个考向:一是温度变化引起的动态变化;二是pH变化引起的动态变化;三是浓度变化引起的动态变化;四是时间变化引起的动态变化;五是多条件变化引起的动态变化。
例3 (2022·山东卷)利用γ-丁内酯(BL)制备1,4-丁二醇(BD),反应过程中伴有生成四氢呋喃(THF)和1-丁醇(BuOH)的副反应,涉及反应如下:
已知:①反应Ⅰ为快速平衡,可认为不受慢反应Ⅱ、Ⅲ的影响;②因反应Ⅰ在高压H2氛围下进行,故H2压强近似等于总压。回答下列问题:
(1)以5.0×10-3 ml BL或BD为初始原料,在493 K、3.0×103 kPa的高压H2氛围下,分别在恒压容器中进行反应。达平衡时,以BL为原料,体系向环境放热X kJ;以BD为原料,体系从环境吸热Y kJ。忽略副反应热效应,反应Ⅰ焓变ΔH(493 K,3.0×103 kPa)= kJ·ml-1。
(2)初始条件同上。xi表示某物种i的物质的量与除H2外其他各物种总物质的量之比,xBL和xBD随时间t变化关系如图甲所示。实验测得X(3)(xBD/xBL)max为达平衡时xBD与xBL的比值。(493 K,2.5×103 kPa)、(493 K,3.5×103 kPa)、(513 K, 2.5×103 kPa)三种条件下,以5.0×10-3 ml BL为初始原料,在相同容积的刚性容器中发生反应, 随时间t变化关系如图乙所示。因反应在高压H2氛围下进行,可忽略压强对反应速率
的影响。曲线a、b、c中,(xBD/xBL)max最大的是 (填字母);与曲线b相比,曲线c达到 =1.0所需时间更长,原因是 。
b与c温度一致,但c氢气压强更大,BD平衡转化率较大,需时更长
思路指导 复杂的研究对象:复杂的平衡体系—三个反应平衡体系的分析(竞争型+连续型)(1)信息获取与加工①题给反应→该反应体系中能发生3个反应;②BL生成BD的反应→正反应是气体化学计量数减小的反应;③因反应Ⅰ在高压H2氛围下进行,故H2压强近似等于总压→计算时p(H2)=p总。
(2)逐个分析判断①平衡的正、逆向分析——基于题给信息的ΔH计算。
②基于能量大小关系的曲线判断。
③基于定义表达式的定量计算。
④基于题给信息和反应关系的分数计算。
⑤基于题给信息和三段式的产率计算。
⑥基于外界条件对平衡和速率影响的分析判断。
掌握解决复杂动态体系题目的方法思路对于多微粒反应体系的基本要求是明确优先原则、掌握计算方法;对于多物质反应体系的基本要求是确定反应物质、明确反应关系;对于多过程反应体系的基本要求是掌握物质性质、明确反应过程;对于复杂反应机理的基本要求是明确变化过程、确定物质类别、辨析微粒结构;对于复杂多重图像的基本要求是明确曲线含义、确定定量关系、对比分析变化;对于复杂实验装置的基本要求是明确装置作用、明确仪器作用、识别特殊装置;对于复杂平衡体系的基本要求是确定平衡关系、明确平衡特征、掌握计算方法。
1.(2023·北京丰台区一模)某小组研究SCN-分别与Cu2+和Fe3+的反应:
下列说法不正确的是( )A.实验1中发生了氧化还原反应,KSCN为还原剂B.实验2中“溶液变红”是Fe3+与SCN-结合形成了配合物C.若将实验3中Fe2(SO4)3溶液替换为0.25 ml·L-1 CuSO4溶液,接通电路后,可推测出电压表指针会发生偏转D.综合实验1~3,微粒的氧化性与还原产物的价态和状态有关
解析 理论与现实的冲突——强弱能力与反应规律A项,基于实验现象反应原理的分析判断。生成CuSCN白色沉淀→Cu元素化合价降低→发生氧化还原反应,CuSO4作氧化剂→KSCN作还原剂。B项,基于实验现象反应产物的分析判断。溶液变为血红色,说明生成Fe(SCN)3→Fe3+与SCN-反应产生配合物。C项,基于对照实验反应原理的分析判断
D项,基于对照实验反应原理的分析判断。浓度大时能发生氧化还原反应,浓度小时不能发生氧化还原反应→说明微粒的氧化性与还原产物的价态和状态有关。
2.(2022·北京卷)CO2捕获和转化可减少CO2排放并实现资源利用,原理如图1所示。反应①完成之后,以N2为载气,将恒定组成的N2、CH4混合气,以恒定流速通入反应器,单位时间流出气体各组分的物质的量随反应时间变化如图2所示。反应过程中始终未检测到CO2,在催化剂上有积碳。
下列说法不正确的是( )A.反应①为CaO+CO2 ══ CaCO3;反应②为CaCO3+CH4 CaO+2CO+2H2B.t1~t3,n(H2)比n(CO)多,且生成H2速率不变,可能有副反应CH4 C+2H2C.t2时刻,副反应生成H2的速率大于反应②生成H2的速率D.t3之后,生成CO的速率为0,是因为反应②不再发生
解析 动态变化体系:时间变化引起的动态变化
专项一信息获取与加工能力
整体感知:信息获取与加工已成为考生必备的一项关键能力,是建构新知识、分析解决问题不可或缺的基本能力,也是解答试题的第一步和关键的一步,只有具备全面的信息获取与加工能力,才会有其他能力的发展与提升。这就要求广大的考生在备考过程中要进行系统且有针对性的信息获取与加工能力的训练,特设本专题。本专题共分为三部分内容:一是文字类信息的获取与加工;二是用语类信息的获取与加工;三是图表类信息的获取与加工。
一、文字类信息的获取与加工
(一)熟悉、简单文字信息的获取与加工1.主要特征常出现在日常生活情境类的试题中,主要取材于新闻、环境、健康、能源、传统文化,以及学生在生活中有所体验的或有所接触的某些生活常识等。主要有四个基本特征:一是文字通俗易懂;二是内容与我们生活生产直接相关;三是通常作为知识的背景;四是涉及的知识点一般比较简单和基础。2.常见考向常见有以下六个考向:一是化学与生活;二是化学与健康;三是化学与科技;四是化学与材料;五是化学与环保;六是化学与传统文化。
(二)陌生、复杂文字信息的获取与加工1.主要特征此类题目的情境一般为学术探索情境和化学史料情境;外观特征主要有两点:一是题目所给的情境和信息是全新的,是学生没有接触过的;二是一般以新物质、新概念、新理论和新规律的形式呈现。2.常见考向常见有以下四个考向:一是以新物质为载体的考查;二是以新概念为载体的考查;三是以新理论为载体的考查;四是以新规律为载体的考查。
例1 (2023·浙江6月选考卷,17节选)氮的化合物种类繁多,应用广泛。与碳氢化合物类似,N、H两元素之间也可以形成氮烷、氮烯。氮和氢形成的无环氮多烯,设分子中氮原子数为n,双键数为m,其分子式通式为 。
NnHn+2-2m(m≤ ,m为正整数)
思路指导 新物质—基于物质组成的分析判断(1)背景信息:题干中第一句话。(2)关键信息:题给物质的类别“无环氮多烯”。信息的获取与加工过程如下:
(3)干扰信息:当看到“氮烷”时,易根据烷烃的通式简单地迁移,认为氮烷的通式为NnH2n+2,从而认为氮烯的通式为NnH2n+2-2m。
1.了解从应用角度划分的常见信息类型从不同角度和层次可将化学信息划分为不同类型。从解题的应用角度可将信息分为背景信息、关键信息和干扰信息。背景信息通常为题干中给出的文字描述和选项中的素材,对解题不起关键性的帮助;关键信息为与解题直接相关的原理、方法、方程式等,本部分习题的关键信息分为研究对象和相关结论两部分内容,其中研究对象分为宏观物质、微观粒子和物质变化三种情况;干扰信息为与解答的问题无关的误导性语言、多余的数据等,对解题造成一定的干扰作用。
2.明确信息获取与加工过程信息获取与加工过程分析可用下图表示:
3.掌握熟悉、简单文字信息的获取与加工的一般方法第一步,摒弃题干冗余信息,用圈划关键词的方式快速获取关键信息。第二步,结合所学化学知识,对关键信息进行加工、转换。第三步,逐项分析判断。4.掌握陌生、复杂文字信息的获取与加工的一般方法第一步,接受信息:如AlN、GaN二者成键结构与金刚石相似,晶体中只存在N—Al、N—Ga两种化学键;第二步,处理信息:如根据结构与金刚石相似,判断为四面体结构,根据只存在N—Al、N—Ga两种化学键,判断只含有极性共价键;第三步,输出信息:根据金刚石结构判断AlN、GaN的结构和性质。
二、用语类信息的获取与加工
(一)表示物质组成的化学用语信息的获取与加工1.主要特征关键信息隐含在表示物质组成的化学用语中,常见的表示物质组成的化学用语主要有以下几种情况:元素符号、化学式、分子式、电子式、实验式(最简式)、结构简式、结构式、键线式、原子(离子)结构示意图、电子排布式、轨道表示式等。
2.常见考向常见有六个考向:一是化学用语正误的判断;二是根据结构简式的“位—构—性”综合题的推断;三是根据有机化合物结构简式的分析判断;四是根据分子式判断元素化合价;五是根据电子排布式或轨道表示式的书写和分析;六是有机化学基础综合题中利用分子式、结构简式、结构式的物质推断。
(二)表示物质变化的化学用语信息的获取与加工1.主要形式常见表示物质变化的化学用语主要有以下几种情况:化学方程式、离子方程式、电离方程式、用电子表示物质的形成过程、电极反应式、热化学方程式、有机化学方程式等。2.常见考向除个别固定的题型外,大多数隐含在各种不同的题型中,侧重对表示物质变化化学用语考查的常见四个考向:一是化学方程式和离子方程式正误的判断;二是基于电极反应式和电化学方程式所提供信息的应用;三是基于热化学方程式的书写和反应热的计算;四是基于有机化学方程式所提供信息的应用。
例2 (2023·辽宁卷,9改编)某种镁盐具有良好的电化学性能,其阴离子结构如图所示。W、X、Y、Z、Q是核电荷数依次增大的短周期元素,W、Y原子序数之和等于Z,Y原子价层电子数是Q原子价层电子数的2倍。下列说法中错误的是( )
A.W与Y的化合物为极性分子B.第一电离能Z>X>YC.Q的氧化物是两性氧化物D.该阴离子中含有配位键
思路指导 “位—构—性综合题”—从结构简式中各原子的成键情况进行分析。第一步,确定元素名称(1)文字信息的获取与加工
(2)结构简式中提供的关键信息—各原子的成键数目
第二步,逐项分析判断A项,基于物质组成的极性判断:W(H)与Y(O)可以形成H2O和H2O2→二者均为极性分子→所以正确。B项,基于变化规律的第一电离能大小关系判断:同周期元素从左到右第一电离能呈增大趋势→第一电离能F>O>C→所以错误。C项,基于物质性质的类别判断:Q为Al元素→Q的氧化物为Al2O3→Al2O3为两性氧化物→所以正确。D项,基于结构简式的配位键判断
1.掌握表示物质组成的化学用语中关键信息获取与加工的一般方法第一步,确定表示物质组成式子的类型。第二步,根据不同题型,结合题设要求,基于不同类型式子特征的分析判断。第三步,得出正确结论。2.掌握表示物质变化的化学用语中关键信息获取与加工的一般方法第一步,确定表示物质变化的化学用语的类型。第二步,根据不同题型,结合题设要求,基于不同类型化学用语特征的分析判断。第三步,得出正确结论。
三、图表类信息的获取与加工
(一)图示类关键信息的获取与加工1.主要形式高考试题中常见的图示主要有以下几种情况:实物图示、反应机理图示、能量变化图示、电化学装置图示、物质在水溶液中行为的图示、速率和平衡的图示、工艺流程图示、实验装置图示、晶胞图示等。
2.常见考向常见有以下八个考向:一是根据反应机理图示判断反应过程;二是根据能量变化图示的反应热、活化能、反应速率快慢等的判断;三是根据电化学装置图示的原电池工作原理、电解池工作原理及其应用的考查;四是根据物质在溶液中的图像分析离子浓度的大小关系以及定量计算;五是根据化学反应速率和化学平衡图像的定性分析和定量计算;六是根据工艺流程图的综合分析;七是根据实验装置图的分析判断;八是根据晶胞图示的分析判断,主要考查定量分析和定量计算。
(二)表格类关键信息的获取与加工1.主要形式除图示外,表格在高考试题中也属于常见形式,主要有以下四种:一是元素周期表;二是条件数据表格;三是物理常数表格;四是实验数据表格。2.常见考向常见有以下四个考向:一是“位—构—性”的综合推断题中的根据元素周期表的分析判断;二是元素及其化合物综合题等大题中的根据条件数据表格的分析判断;三是主要出现在元素及其化合物综合题、实验综合题以及物质结构与性质综合题等大题中的根据表格中物质常数的分析判断;四是反应原理、实验综合题中的根据实测数据表格的判断和计算。
例3 (2022·山东卷)在NO催化下,丙烷与氧气反应制备丙烯的部分反应机理如图所示。下列说法错误的是( )
A.含N分子参与的反应一定有电子转移B.由NO生成HONO的反应历程有2种C.增大NO的量,C3H8的平衡转化率不变D.当主要发生包含②的历程时,最终生成的水减少
思路指导 反应机理图示中关键信息的获取与加工—从微粒、微粒变化、箭头方向等角度分析
思路方法 解反应机理图示题的思路第一步,看选项、明设问、定重点:根据各选项的设问确定信息提取和加工的侧重点。第二步,找信息,巧推理、判正误:根据题给信息进行合理地推断,逐项判断正误。
1.掌握各种图示中关键信息获取与加工的一般方法第一步,观察图示类型,确定关键信息获取与加工的角度。第二步,根据不同题型,结合题设要求,基于不同类型图示特征的分析判断。第三步,得出正确结论。2.掌握各种表格中关键信息获取与加工的一般方法第一步,观察表格类型,确定关键信息获取与加工的角度。第二步,分析表格中的数据,找出各数据间显性和隐性的关系和变化规律,转化为文字语言。第三步,根据题意要求,选定相关数据进行分析和计算。
A.MPy只有两种芳香同分异构体B.MPy中所有原子共平面C.MPy能发生加成反应和取代反应D.MPy不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
2.(2023·河南焦作二模)化合物M可用于油漆、颜料、涂料等工业,其结构简式如图所示。下列关于该物质的说法正确的是( )
A.分子式为C14H10O3B.分子中含有4种官能团C.能与H2发生加成反应D.苯环上的一代氯物有5种
解析 结构简式中关键信息的获取与加工—从官能团、基团、端点、折点、不饱和度的角度分析,A项,关键信息的获取与加工——基于键线式和不饱和度的分子式判断。
B项,关键信息的获取与加工——基于结构简式的官能团种类判断。由结构简式可知,分子中含有醚键、(酚)羟基、羰基→只有3种官能团。
C项,关键信息的获取与加工——基于官能团的化学性质判断。
3.(2023·福建福州二模)用菱锰矿(主要成分是MnCO3,还含有FeO、Fe2O3、CaO等杂质)生产MnO2的工艺流程如下:
下列说法错误的是( )A.“酸浸”可用过量浓盐酸代替硫酸B.“氧化”的目的是将Fe2+氧化为Fe3+C.“滤渣”的主要成分为Fe(OH)3、CaSO4
解析 (1)文字中关键信息的获取与加工—背景信息和关键信息
(2)图示中关键信息的获取与加工——从杂质以及杂质元素最终所在的物质、目标元素的变化过程、加入的试剂、生成的物质、工艺操作等的角度分析①工艺流程图中的“三线”分析
②基于工艺流程图和物质性质的分析判断
(3)逐项分析判断A项,基于所加试剂的选择。浓盐酸具有还原性→能被后续工艺中加入的高锰酸钾氧化产生有毒气体氯气→“酸浸”不可用浓盐酸代替硫酸。B项,基于物质性质的工艺判断。“氧化”的目的是用高锰酸钾将Fe2+氧化为Fe3+→以便于生成Fe(OH)3而除去Fe元素。C项,基于所加试剂的滤渣成分判断。
D项,陌生氧化还原反应方程式的书写。
专项二逻辑推理与论证能力
整体感知:逻辑推理与论证是所有考生必备的、重要的、关键的能力,承载着考查学生思维品质的重要功能,是学科素养在特定形式下的具体内涵和技能表现。由于逻辑推理与论证能力的题目在高考试题中所占的比重越来越大,提高逻辑推理与论证能力成了高考备考的主要方向和重要组成部分,特设此专题。本专题共分为三部分内容,一是结构与性质的推理论证;二是现象与结果的推理论证;三是数据与规律的推理论证。
一、结构与性质的推理论证
(一)物质结构的推理论证1.主要特征主要出现在物质结构与性质的综合题中,以填空题的形式呈现,主要涉及原子的结构、分子的结构和晶体的结构等微观层面的考查。基于结构的分析,即在微观层面上分析物质(微粒)的结构和利用物质(微粒)结构的分析。2.常见考向常见有以下五个考向:一是微粒结构的分析判断;二是半径大小的分析判断;三是微粒间作用力的分析判断;四是空间结构的分析判断;五是杂化类型的分析判断。
(二)物质性质的推理论证1.主要特征主要出现在物质结构与性质的综合题中,以填空和简答的形式呈现,通常以强弱关系比较和原因的分析为考查形式。基于结构的性质分析和判断,即在宏观层面上分析物质(微粒)的性质。从研究对象来看,涉及原子的性质、分子的性质和晶体的性质;从研究结果来看,涉及物理性质和化学性质。2.常见考向常见有以下五个考向:一是电离能大小的分析判断;二是电负性大小的分析判断;三是熔、沸点高低的分析判断;四是溶解度大小的分析判断;五是酸碱性强弱的分析判断。
例1 (高考题组合)按要求回答下列问题:(1) 的空间结构为 (2022·河北卷,17节选)。 (2)研究发现,给小鼠喂食适量硒酸钠(Na2SeO4)可减轻重金属铊引起的中毒。 的空间结构为 (2022·广东卷,20节选)。
思路指导 微观层面:物质结构的推理论证—空间结构的分析判断(1)基于原子结构特征的空间结构判断。
(2)基于多种方法的空间结构判断方法一:利用电子对互斥模型的判断
方法二:利用等电子体法的判断
方法三:利用中心原子杂化轨道类型的判断
思路方法(1)判断分子或离子的空间结构的常见方法:利用价层电子对互斥模型判断;利用中心原子杂化轨道类型判断;利用等电子原理判断;利用类比法判断等。(2)可以根据不同的研究对象确定不同的方法。
1.掌握物质结构的推理论证的方法思路本部分题目主要涉及微观层面,考查的主要是演绎推理的能力。对于微粒结构,需要从原子序数入手分析,是基于原子核外电子排布的推理;对于微粒半径,需要从元素周期表入手,是基于元素周期律和影响半径大小因素的推理;对于微粒间作用力,需要从原子价层电子和杂化类型入手,是基于成键微粒的推理;对于空间结构,需要从共用电子对和孤电子对等入手,是基于中心原子的推理;对于杂化类型,需要从化学键数目和孤电子对等入手,是基于成键原子的推理;对于晶体结构,需要从晶胞结构、原子相对位置和相关计算公式入手,是基于晶胞结构的推理。
2.掌握物质性质的推理论证的方法思路本部分题目主要涉及微观层面,考查的主要是演绎推理和归纳推理的能力。对于电离能要注意与核外电子排布建立联系,要注意变化规律中的特殊情况,要能够根据题给数据进行相关的归纳推理;对于电负性,要根据元素周期律进行推理;对于熔沸点、溶解度、酸碱性和稳定性,进行演绎推理时,主要从组成物质的微粒、微粒间的作用力两个方面入手分析,进行归纳推理时,主要从数据本身的大小、不同数据之间的变化关系两个方面入手分析变化规律,再根据相关原理进行分析。
二、现象与结果的推理论证
(一)反应现象的推理论证1.主要特征主要出现在元素化合物、有机化学、化学实验等的选择题和填空题中,从微观角度、物质性质角度预测实验现象,根据题给实验现象分析微观结构、物质性质、微粒组成以及变化过程等,主要考查宏观辨识与微观探析、变化观念、证据推理等学科素养。2.常见考向主要包括两个方面:一是预测反应现象,即根据物质的结构和性质预测反应现象;二是基于反应现象的分析,即通过反应现象分析物质的结构和性质。
(二)变化结果的推理论证1.主要特征选择题中主要出现在阿伏加德罗常数正误的判断、离子能否大量共存的判断等题型中,填空题中主要出现在以工艺流程为载体的综合题、反应原理综合题、实验综合题和有机化学基础综合题中。主要是根据物质或微粒的性质、根据物质或反应的变化过程,通过推理论证得出变化结果,根据变化结果通过推理论证分析物质的性质和反应的变化过程。通过因、果的正逆向分析,考查分析与推测和归纳与论证的能力。
2.常见考向与反应现象的推理论证类似,变化结果的推理论证也包括两个方面:一是分析变化结果,即根据物质的结构、物质的性质以及条件的改变分析变化结果,是知识的抽象理论到具体的应用;二是基于变化结果的分析。即通过变化结果分析物质的结构、物质性质以及条件改变,由个别现象到一般规律的要求。高考中涉及变化结果推理论证的题目主要有六个考向,其中涉及分析变化结果的题目包括三个考向:一是离子共存的判断,二是微粒数目的判断,三是移动结果的判断。涉及基于变化结果的分析包括三个考向:一是条件变化的分析,二是变化原因的分析,三是合成路线的分析。
例2 (2022·北京卷,19节选)某小组同学探究不同条件下氯气与二价锰化合物的反应。资料:ⅰ.Mn2+在一定条件下可被Cl2或ClO-氧化成MnO2(棕黑色)、 (绿色)、 (紫色)。ⅱ.浓碱性条件下, 可被OH-还原为 。实验装置如图:
(1)通入Cl2前,Ⅱ、Ⅲ中沉淀由白色变为棕黑色的化学方程式为 。 (2)取Ⅲ中放置后的1 mL悬浊液,加入4 mL 40% NaOH溶液,溶液紫色迅速变为绿色,且绿色缓慢加深。溶液紫色迅速变为绿色的离子方程式为 。 (3)取Ⅲ中放置后的1 mL悬浊液,加入4 mL水,溶液紫色缓慢加深,发生的反应是 。
2Mn(OH)2+O2 ══ 2MnO2+2H2O
思路指导 基于现象—根据现象的方程式书写(1)根据反应现象判断反应物和生成物
(2)根据反应现象判断反应物和生成物
(3)根据反应现象判断反应物和生成物
1.掌握反应现象的推理论证的方法思路本部分题目主要涉及微观结构和宏观现象的推断与论证,考查的主要是逻辑推理与论证的能力,常见为因果推理形式,需要建立起结构与性质 物质变化 变化现象三者的正、逆向推理与论证的逻辑关系。如果题目要求判断现象的正误或描述实验现象时,则属于揭示原因来推论结果,需要从所给物质的结构和性质的角度入手分析,分析所给物质结构和物质性质可能会发生的物质变化,再根据物质的变化判断或描述实验现象,其思维过程为结构或性质→物质变化→变化现象;如果题目给出实验现象,则属于根据结果推断原因,同样也需要从所给物质的结构和性质的角度入手分析,分析引起这种变化的原因,进一步确定物质的变化过程,最终落脚到物质的结构、组成和性质上,其思维过程为变化现象→物质变化→结构或性质。
2.掌握变化结果的推理论证的方法思维本部分题目主要涉及变化结果判断与变化原因的分析,考查的主要是逻辑推理与论证的能力,需要建立起结果与原因两方面正、逆向推理与论证的逻辑关系。如果题目要求判断变化结果,则属于揭示原因来推论结果,需要从所给物质的性质、研究对象的特征以及相关反应原理的角度入手分析,分析发生了哪些变化,确定这些变化最终会引起什么样的结果,其思维过程为物质性质(研究对象特征)和变化条件→物质(或反应)变化→变化结果;如果题目给出变化结果,要求分析变化过程,则属于根据结果推断原因,同样也需要从所给物质的性质、研究对象的特征以及相关反应原理的角度入手分析,可先逆向分析,分析引起这种变化的原因,进一步确定物质或反应的变化过程,再正向判断,最终落脚到物质的性质,研究的基本特征和反应规律上,其思维过程为变化结果→物质或反应的变化→物质性质(研究对象特征)和变化条件。
三、数据与规律的推理论证
(一)数据的处理和转化1.主要特征主要出现在非选择题中,一般是以表格的形式给出多种数据,需要基于数据的分析,利用题给各种数据的大小关系、变化规律等对具体物质的组成、结构和性质,对实验操作、目的和结论等的分析判断。2.常见考向常见有以下六个考向:一是基于数据的结论辨析;二是基于数据的原因分析;三是基于数据的目的判断;四是基于数据的规律提炼;五是基于数据的定量分析;六是基于数据的实验探究。
(二)规律的总结和应用1.主要特征主要是基于题给信息的规律提炼和规律的应用等。选择题中通常是基于规律的判断;非选择题中一般为基于规律的应用,主要考查归纳推理的能力。2.常见考向常见有以下四个考向:一是基于物质组成的规律总结;二是物质性质的规律应用;三是基于变化规律的曲线判断;四是基于变化规律的图像绘制。
例3 (2022·辽宁卷)下列类比或推理合理的是( )
思路指导 基于物质性质的规律应用A项,
1.掌握数据推理与转化的方法思路此类题目是以数据作为主要证据的推理论证,解题时应根据题设要求,建立起题给数据的大小关系、数据的变化规律等与物质的组成、结构、性质和转化等之间的关系,数据是表象,组成、结构、性质和转化是实质,是基于数据的分析。当然对于不同的类型侧重点也不完全相同,对于基于数据的结论辨析题目,基本要求是能够将一种参数的数据转化为另一种参数,从而从另一个角度得出相应的结论;对于基于数据的原因分析题目,基本要求是能够根据题给数据的相对关系,解释引起这种相对关系的本质原因;
对于基于数据的目的判断题目,基本要求是能够根据变量控制的原则,分析实验操作的目的;对于缺失数据的题目,基本要求是根据已给数据的变化规律和变量控制原则,确定缺失的数据或完善实验方案;对于基于数据的规律提炼的题目,基本要求是能够根据题给数据找出变化规律,并进一步确定引起这种变化规律的原因;对于基于数据的规律应用题目,基本要求是能够将提炼出的规律用于新问题的解决;对于基于数据的定量分析题目,基本要求是能够转化题给数据,从定量的角度进行分析判断;对于基于数据的实验探究题目,基本要求是能够辨别实验数据的准确性,所得数据能否验证相关假设,或根据哪些数据可以达成探究的目的。
2.类比推理类比推理亦称“类推”,是推理的一种形式。根据两个对象在某些属性上相同或相似,通过比较而推断出它们在其他属性上也相同的推理过程。它是从观察个别现象开始的,因而近似归纳推理。但它又不是由特殊到一般,而是由特殊到特殊,因而又不同于归纳推理。类推可分完全类推和不完全类推两种形式,完全类推是两个或两类事物在进行比较的方面完全相同时的类推;不完全类推是两个或两类事物在进行比较的方面不完全相同时的类推。
1.(统考题组合)按要求回答下列问题:(1)(2023·山东济南一模)基态Mn原子的价层电子轨道表示式为 。 (2)(2023·山东济宁一模)基态Fe原子的价层电子排布式为 。 (3)(2023·河南开封二模)原子核外运动的电子有两种相反的自旋状态,可以用自旋量子数来描述。若一种自旋状态用+ 表示,与之相反的用- 表示,则基态O原子的价电子自旋量子数的代数和为 。
解析 微观层面—物质结构的推理论证—微粒结构的分析判断(1)基于电子排布规律的价层电子轨道表示式的书写。Mn的核电荷数为25→基态Mn原子核外有25个电子→基态Mn原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s2→基态Mn原子价层电子轨道表示式为 。(2)基于电子排布规律的价层电子排布式的书写。Fe的核电荷数为26→基态Fe原子核外有26个电子→基态Fe原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2→基态Fe原子的价层电子排布式为3d64s2。
2.(2023·湖南常德一模)纯净物状态下的标准电极电势,可用来比较对应氧化剂的氧化性强弱,现有5组标准电极电势数据如表所示:
解析 基于数据的规律应用—氧化性强弱规律的判断及应用第一步,规律的判断标准电极电势越高,氧化剂的氧化性越强→氧化性: >Br2>Fe3+>I2>Sn4+第二步,规律的应用A项,由第一步规律的判断可知,氧化性: >Br2>Fe3+→正确。B项,氧化性:I2>Sn4+→Sn4+不能氧化I-得到I2→溶液不变蓝→正确。C项,氧化性: Fe3+>I2→还原性:I->Fe2+→当加入少量溴水时,生成I2而无Fe3+生成→溶液不变红→错误。D项,氧化性: >Fe3+→ 能将Fe2+氧化生成Fe3+→离子方程式正确→正确。
专项三批判性思维与辩证能力
整体感知:批判性思维与辩证能力属于关键能力中的分析与推测、归纳与论证范畴,批判性思维与辩证能力是一种识别、评价思维过程中各种推理论证的能力。新一轮的教考改革中,创新和批判性思维与辩证能力的考查成为命题改革的主方向之一,在这种思想要求下,化学试题越来越多体现出以实际问题为测试任务、以真实情境为测试载体、以化学知识为解决问题的工具、以核心素养为测试宗旨的基本特征。具体表现为问题情境由熟悉、简单向陌生复杂方向的转变,认识方式及水平由孤立静态向系统动态方向的转变,任务类型由学习理解向应用实践、迁移创新方向转变。这些变化对学生的批判性思维与辩证能力要求越来越高。同时,加大批判性思维考查的力度,还可以树立学生尊重事实和依据、严谨务实的科学态度,防止定势思维、死记硬背、机械刷题。鉴于此类题目数量的增多、难度的增大,且在相关书籍中缺少系统的分析和相应的训练,特设此专题。本专题共分为三部分内容:一是结构不良问题的思辨;二是常规认知思维的转换;三是复杂动态体系的辨析。
一、结构不良问题的思辨
(一)前提、条件和数据层面的问题1.主要特征题目所提供信息(具体事例、事实和数值)不完整或无效,主要出现在元素化合物综合题、实验综合题、反应原理综合题、物质结构与性质综合题四个大题中,在选择题中主要出现在“位—构—性”的综合判断、反应原理图示和图像题中。
2.常见考向常见有以下六个考向:一是条件缺失情况下的元素推断;二是物质缺失情况下的方程式书写;三是数据缺失情况下的分析和计算;四是流程缺失情况下的工艺分析;五是装置缺失情况下的判断和选择;六是含义缺失情况下的图像分析。
(二)方法、途径和结论层面的问题1.主要特征主要出现在实验综合题、反应原理综合题、物质结构与性质综合题、有机化学基础综合题四个大题中,在选择题中主要出现在涉及推断的题目中,如“位—构—性”的综合题等。2.常见考向主要涉及过程和结果两个方面,高考题中结构不良问题在该层面上表现的特征主要集中在以下四个考向:一是基于新规律的分析判断;二是多种方法的选择;三是多种结论的分析;四是多种答案的确定。
例1 (2023·全国乙卷,28节选)硫酸亚铁在工农业生产中有许多用途,如可用作农药防治小麦黑穗病,制造磁性氧化铁、铁催化剂等。回答下列问题:(1)在N2气氛中的脱水热分解过程如图所示:
根据上述实验结果,可知x= ,y= 。
(2)将FeSO4置入抽空的刚性容器中,升高温度发生分解反应:2FeSO4(s) Fe2O3(s)+SO2(g)+SO3(g)(Ⅰ)。提高温度,上述容器中进一步发生反应2 SO3(g)2SO2(g)+O2(g)(Ⅱ),平衡时 = (用
思路指导 (1)数据缺失的计算—假设法:基于图示数据的结晶水个数计算
(2)数据缺失的计算—假设法:基于三段式的分压计算设SO3发生分解反应之前的分压为x,则SO2的分压也为x,根据三段式分析SO3的分解反应 2SO3(g) 2SO2(g) +O2(g)起始 xx0
掌握解此类题常用的方法思路对于条件缺失和数据缺失的情况,一般采用的是假设法,根据不同情况进行讨论分析;对于物质缺失的情况,一般利用氧化还原反应化合价变化规律和三个守恒分析判断,这些规律属于隐含的前提,可以当作已知信息用于解题;对于流程、装置、步骤缺失的情况,一般基于所缺失环节的前后关系、整体框架以及物质性质和基本要求分析判断;对于图像中曲线含义的缺失,一般根据变化规律和不同曲线之间的相对关系分析判断。
二、常规认知思维的转换
(一)常规形态的变换1.主要特征主要出现在元素化合物综合题、反应原理综合题两个大题,在选择题中主要出现在反应原理图示和图像题中。2.常见考向常见有以下四个考向,一是答案不同于常规;二是研究对象不同于常规;三是坐标含义不同于常规;四是图像形式不同于常规。
(二)理论与现实的冲突1.主要特征主要出现在元素化合物综合题、反应原理综合题两个大题,在选择题中主要出现在反应原理图示和图像题中。2.常见考向常见有以下四个考向,一是酸碱理论与真实反应的冲突;二是强弱关系与真实反应的冲突;三是放电顺序与电极反应的冲突;四是平衡移动与移动结果的冲突。
例2 (2015·北京卷,28改编)为探讨化学平衡移动原理与氧化还原反应规律的联系,实验如下。
下列说法不正确的是( )A.试管ⅰ溶液变蓝证明有I2生成B.结合试管ⅰ、ⅱ中现象,可知2Fe3++2I- 2Fe2++I2C.试管ⅲ中溶液褪色说明I2转化为I-,此时I-还原性强于Fe2+D.对比实验Ⅰ和试管ⅲ中现象,说明物质的氧化性与还原性强弱受浓度影响
思路指导 理论与现实的冲突:强弱能力与反应规律。实验Ⅰ中Fe3+与I-发生氧化还原反应,实验Ⅱ中淀粉遇碘单质变蓝,可知生成碘单质,棕黄色溶液与KSCN溶液混合变红可知溶液中还存在Fe3+,与硝酸银反应生成黄色沉淀,可知反应后溶液中含I-,结合反应物的量可知,I-应完全反应,说明该氧化还原反应为可逆反应。A项,试管ⅰ溶液变蓝→证明有I2生成→正确;B项,发生的反应为2Fe3++2I- 2Fe2++I2→正确;C项,试管ⅲ中溶液褪色→I2转化为I-→平衡逆向移动→还原剂为Fe2+,还原产物为I-→Fe2+的还原性强于I-→错误;D项,实验Ⅰ和试管ⅲ中现象→物质的氧化性与还原性强弱受浓度影响→正确。
1.掌握解答非常规形态题目的方法思路一是防止定势思维:新课程、新高考改革进入了常态,近年来各省高考命题思路也比较清晰,命题技术也日趋成熟,涉及对主干知识考查的题型相对也比较稳定,同时在情境设置、过程分析和设问等方面也在不断创新,所以我们在强化知识专题和题型专题训练,构建知识模板、题型模板、方法模板、思维模板等的同时,要注意不要又回到机械刷题的老路,要关注试题的新变化,防止定势思维造成的错误;二是在解题时一定要防止“想当然”,避免“绝对化”,在基于真实情境问题解决的过程中,一定要提高研究对象、变化规律、常规形式、设问方式等方面的辨识能力,注意与常规形态是否存在着不同,防止在迁移应用相关规律和方法时造成误判和错判。
2.掌握解答理论与现实冲突题目的方法思路一是不能生搬硬套自己熟悉的知识和方法,而忽略了这些知识和方法的使用是否合理,对于大多数化学问题来说,都没有所谓放之四海而皆准的绝对正确的方法,化学学科中有许多规律,但不规律的情况更多,因此在解题时要注意常规形态的非常规呈现,常见规律的适用性,要注意试题给我们埋下的“雷”、挖好的“坑”和下好的“套”。二是解题时要建立起完整的证据链,要深入剖析反应现象的变化原因,任何化学现象都涉及化学反应和物质的变化,相同的物质可能发生不同的反应,不同的物质可能发生相同的反应,因此对于反应现象要深入、全面、辩证地从微观角度分析,要敢于质疑,要大胆假设、小心求证。三是不能简单否定,对于探究性题目,研究对象一般为我们所常见的物质、反应和规律,但所探究出的结果一般不同于我们已经学过的知识,甚至会得出与我们所学知识完全相反的结论,此时要尊重事实,不能简单否定所得的结论,因为我们中学阶段对物质、规律的认知往往存在局限性,况且如果所得结论与我们认知完全相同,题目本身也就不存在探究的价值了。
三、复杂动态体系的辨析
(一)复杂研究对象1.主要特征研究对象一般比较复杂或同一体系中存在多种研究对象,选择题中主要为离子方程式正误的判断、元素化合物小综合、反应机理过程和图示的分析、物质在水溶液中行为以及电化学等题型;非选择题主要出现在元素化合物综合题、反应原理综合题、化学实验综合题三个大题。2.常见考向常见有以下五个考向:一是多微粒的反应;二是多过程的反应;三是复杂的反应机理;四是复杂的多重图像;五是复杂的平衡体系。
(二)复杂动态变化1.主要特征主要涉及外界条件对多平衡体系移动结果的分析,选择题中主要为化学反应原理、物质在水溶液中的行为等题型;非选择题主要出现在反应原理综合题中。2.常见考向常见有以下五个考向:一是温度变化引起的动态变化;二是pH变化引起的动态变化;三是浓度变化引起的动态变化;四是时间变化引起的动态变化;五是多条件变化引起的动态变化。
例3 (2022·山东卷)利用γ-丁内酯(BL)制备1,4-丁二醇(BD),反应过程中伴有生成四氢呋喃(THF)和1-丁醇(BuOH)的副反应,涉及反应如下:
已知:①反应Ⅰ为快速平衡,可认为不受慢反应Ⅱ、Ⅲ的影响;②因反应Ⅰ在高压H2氛围下进行,故H2压强近似等于总压。回答下列问题:
(1)以5.0×10-3 ml BL或BD为初始原料,在493 K、3.0×103 kPa的高压H2氛围下,分别在恒压容器中进行反应。达平衡时,以BL为原料,体系向环境放热X kJ;以BD为原料,体系从环境吸热Y kJ。忽略副反应热效应,反应Ⅰ焓变ΔH(493 K,3.0×103 kPa)= kJ·ml-1。
(2)初始条件同上。xi表示某物种i的物质的量与除H2外其他各物种总物质的量之比,xBL和xBD随时间t变化关系如图甲所示。实验测得X
的影响。曲线a、b、c中,(xBD/xBL)max最大的是 (填字母);与曲线b相比,曲线c达到 =1.0所需时间更长,原因是 。
b与c温度一致,但c氢气压强更大,BD平衡转化率较大,需时更长
思路指导 复杂的研究对象:复杂的平衡体系—三个反应平衡体系的分析(竞争型+连续型)(1)信息获取与加工①题给反应→该反应体系中能发生3个反应;②BL生成BD的反应→正反应是气体化学计量数减小的反应;③因反应Ⅰ在高压H2氛围下进行,故H2压强近似等于总压→计算时p(H2)=p总。
(2)逐个分析判断①平衡的正、逆向分析——基于题给信息的ΔH计算。
②基于能量大小关系的曲线判断。
③基于定义表达式的定量计算。
④基于题给信息和反应关系的分数计算。
⑤基于题给信息和三段式的产率计算。
⑥基于外界条件对平衡和速率影响的分析判断。
掌握解决复杂动态体系题目的方法思路对于多微粒反应体系的基本要求是明确优先原则、掌握计算方法;对于多物质反应体系的基本要求是确定反应物质、明确反应关系;对于多过程反应体系的基本要求是掌握物质性质、明确反应过程;对于复杂反应机理的基本要求是明确变化过程、确定物质类别、辨析微粒结构;对于复杂多重图像的基本要求是明确曲线含义、确定定量关系、对比分析变化;对于复杂实验装置的基本要求是明确装置作用、明确仪器作用、识别特殊装置;对于复杂平衡体系的基本要求是确定平衡关系、明确平衡特征、掌握计算方法。
1.(2023·北京丰台区一模)某小组研究SCN-分别与Cu2+和Fe3+的反应:
下列说法不正确的是( )A.实验1中发生了氧化还原反应,KSCN为还原剂B.实验2中“溶液变红”是Fe3+与SCN-结合形成了配合物C.若将实验3中Fe2(SO4)3溶液替换为0.25 ml·L-1 CuSO4溶液,接通电路后,可推测出电压表指针会发生偏转D.综合实验1~3,微粒的氧化性与还原产物的价态和状态有关
解析 理论与现实的冲突——强弱能力与反应规律A项,基于实验现象反应原理的分析判断。生成CuSCN白色沉淀→Cu元素化合价降低→发生氧化还原反应,CuSO4作氧化剂→KSCN作还原剂。B项,基于实验现象反应产物的分析判断。溶液变为血红色,说明生成Fe(SCN)3→Fe3+与SCN-反应产生配合物。C项,基于对照实验反应原理的分析判断
D项,基于对照实验反应原理的分析判断。浓度大时能发生氧化还原反应,浓度小时不能发生氧化还原反应→说明微粒的氧化性与还原产物的价态和状态有关。
2.(2022·北京卷)CO2捕获和转化可减少CO2排放并实现资源利用,原理如图1所示。反应①完成之后,以N2为载气,将恒定组成的N2、CH4混合气,以恒定流速通入反应器,单位时间流出气体各组分的物质的量随反应时间变化如图2所示。反应过程中始终未检测到CO2,在催化剂上有积碳。
下列说法不正确的是( )A.反应①为CaO+CO2 ══ CaCO3;反应②为CaCO3+CH4 CaO+2CO+2H2B.t1~t3,n(H2)比n(CO)多,且生成H2速率不变,可能有副反应CH4 C+2H2C.t2时刻,副反应生成H2的速率大于反应②生成H2的速率D.t3之后,生成CO的速率为0,是因为反应②不再发生
解析 动态变化体系:时间变化引起的动态变化
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