教你勇过化学复习“三大关”
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高考一轮、二轮复习，是全面吃透教材的最佳时机，是全面复习知识的好机会，同学们要用充足的题量把理论转化为能力，学会举一反三，触类旁通。近几年，全国高考卷和地方高考卷中，经常出现涉及“元素、化合物及元素周期表（周期律）”“化學反应原理”“工艺流程”的综合题。这类题具有形式新颖、信息丰富、灵活多变的特点，把常见的重难点融合在一起，同学们在复习及考试的过程中很难把握。因此，同学们往往很苦恼，很想得分却总是无从下手，失分率很高。不过，这类题还是有一定规律可循的，下面笔者就对如何掌握这类题的一般规律进行分析，教你勇过化学复习“三大关”。
关卡一：
元素、化合物及元素周期表（周期律）
元素、化合物是化学中最琐碎的一块内容，各版本教材里面，都是按照元素种类进行分别的讲解。元素、化合物知识的特点就是要记的细节特别多，而对于一种元素又要掌握它的多种相关物质，知识点显得杂而碎。元素、化合物相关知识虽然琐碎但也有一些规律，而元素周期表（周期律）揭示了随原子的核电荷数的递增，元素的性质呈周期性递变等规律，掌握了这些规律，对同学们学习元素、化合物知识有一定的指导作用。
【例1】（2019年全国Ⅰ卷）科学家合成出了一种新化合物（如图1所示），其中W、X、Y、Z为同一短周期元素，Z核外最外层电子数是X核外电子数的一半。下列叙述正确的是（ ）
图1
A. WZ的水溶液呈碱性
B. 元素非金属性的顺序为X>Y>Z
C. Y的最高价氧化物的水化物是中强酸
D. 该新化合物中Y不满足8电子稳定结构
【答案】C
【解题思路】由图1可以看出X可形成4个键，X可能是碳或硅;Z形成1个键，可能是氟或氯;再由W、X、Y、Z为同一短周期元素，Z核外最外层电子数是X核外电子数的一半可知，Z为氯、X为硅;由化合价代数和为零可知，Y元素化合价为-3价，则Y为磷元素;由W的电荷数可知，W为钠元素。
【解析】氯化钠为强酸强碱盐，水溶液呈中性，故A错误;同周期元素从左到右，非金属性依次增强，则非金属性的强弱顺序为氯>硫>磷，故B错误;磷元素的最高价氧化物对应水化物为磷酸，磷酸是三元中强酸，故C正确;新化合物中磷元素化合价为-3价，满足8电子稳定结构，故D错误。答案选C。
【名师点睛】本题考查元素周期律的应用，同学们需注意分析题中化合物的结构示意图，利用化合价代数和为零和题中信息推断元素是解答关键。在此部分的复习中，同学们必须有针对性地采用一些可操作性强的方法。
首先，自己绘制物质转化框图，注意，一定要自己绘制。很多同学喜欢直接看一些参考资料上已经归纳好的类似框图，却不愿意自己动手画。在此笔者建议，同学们把自己能够想到的物质都写进框图里，并且思考每一步转化发生的化学反应条件，然后与参考资料对比，以便发现自己的知识漏洞。这样做的好处是既复习了一遍重要的化学方程式，又从整体上对这一元素有了全局性的了解。
其次，记录常考点与易错点。元素、化合物虽然知识点琐碎、内容多，但是在考试中高频率出现的还是一些翻来覆去的常考点。其实很多同学也明白这个道理，但是上课时仍旧不愿意或者不习惯做笔记;也有的同学眉毛胡子一起抓，什么都记，结果耽误了听课。最后到了考试，同学们往往发现自己对脑子里记住的东西一知半解，最终还是失分。
关卡二：
化学反应原理
元素、化合物主要讲的是“反应产物是什么”，而反应原理则是讲的“为什么会这样反应”。了解了这些，就容易对症下药来复习了。很多同学认为反应原理就是“计算”，其实这是一个认识上的误区。反应原理这一部分知识的学习，最重要的应该是打好基础，要把常考的概念理解透彻。
【例2】（2019年全国Ⅰ卷）水煤气变换[CO（g）+H2O（g） =CO2（g）+H2（g）]是重要的化工过程，主要用于合成氨、制氢以及合成气加工等工业领域中。回答下列问题：
（1）Shibata曾做过下列实验：
①使纯H2缓慢地通过处于721 ℃下的过量氧化钴CoO（s），氧化钴部分被还原为金属钴（Co），平衡后气体中H2的物质的量分数为0.0250。
②在同一温度下用CO还原CoO（s），平衡后气体中CO的物质的量分数为0.0192。根据上述实验结果判断，还原CoO（s）为Co（s）的倾向是CO H2（填“大于”或“小于”）。
（2）721℃时，在密闭容器中将等物质的量的CO（g）和H2O（g）混合，采用适当的催化剂进行反应，则平衡时体系中H2的物质的量分数为 （填标号）。
A.<0.25 B.0.25 C.0.25～0.50 D.0.50 E.>0.50
（3）我国学者结合实验与计算机模拟结果，研究了在金催化剂表面上水煤气变换的反应历程，如图所示（见图2），其中吸附在金催化剂表面上的物种用 标注。
图2
由图可知水煤气变换的ΔH 0（填“大于”“等于”或“小于”），该历程中最大能垒（活化能）E正= eV，写出该步骤的化学方程式 。
【答案】（1）大于 （2）C （3）小于 2.02 COOH +H +H2O =COOH +2H +OH 或H2O =H +OH
【解题思路】（1）由H2、CO与CoO反应后其气体物质的量分数判断二者的倾向大小。（2）根据三段式以及CO与H2的倾向大小关系综合判断。（3）根据反应物与生成物的相对能量差大小进行比较判断;根据反应物达到活化状态所需能量为活化能以及相对能量差值大小计算并比较最大能垒;根据最大能垒对应的反应历程及其对应的物质写出化学方程式。 【解析】（1）H2还原氧化钴的化学方程式为：H2（g）+CoO（s）Co（s）+H2O（g）;CO还原氧化钴的化学方程式为：CO（g）+CoO（s）Co（s）+CO2（g），平衡时H2还原体系中H2的物质的量分数（）高于CO还原体系中CO的物质的量分数（），故还原CoO（s）为Co（s）的倾向是CO大于H2。
（2）721 ℃时，在密闭容器中将等物质的量的CO（g）和H2O（g）混合，可设其物质的量为1 mol，则
CO（g）+H2O（g）CO2（g）+H2（g）
起始（mol） 1 1 0 0
转化（mol） x x x x
平衡（mol） 1-x 1-x x x
则平衡时体系中H2的物质的量分数= ，因该反应为可逆反应，故x<1，可假设二者的还原倾向相等，则x=0.5，由（1）可知CO的还原倾向大于H2，所以CO更易转化为H2，故x>0.5，由此可判断最终平衡时体系中H2的物质的量分数介于0.25～0.50，故答案为C。
（3）根据水煤气变换[CO（g）+H2O（g）=CO2（g）+H2（g）]并结合水煤气变换的反应历程相对能量可知，CO（g）+H2O（g）的能量（-0.32eV）高于CO2（g）+H2（g）的能量（-0.83 eV），故水煤气变换的ΔH小于0;活化能即反应物状态达到活化状态所需能量，根据变换历程的相对能量可知，其最大能垒（活化能）E正=1.86 eV-（-0.16） eV=2.02 eV;该步骤的反应为COOH +H +H2O =COOH +2H +OH ;因反应前后COOH 和1个H 未发生改变，也可以表述成H2O =H +OH 。
【名师点睛】本题属于连贯性综合题，本题的关键是（1）中的信息理解与应用，若在本题的（1）中判断错误，会导致后续小题判断错误;在（2）中可以采取特殊值法进行赋值并结合极限法计算，考生若只是考虑到完全转化极限，则只能判断出H2的物质的量分数小于0.5，这是对题干的信息应用能力不熟练而导致。
关卡三：
化学工艺流程
化学工艺流程题近几年是高考的热点，所占试卷的分值也相当多，但由于此类试题陌生度高，对考生的能力要求也大，加上部分试题文字量大，考生往往在动笔之前就会产生畏惧感，所以這类题的得分不是很理想。其实这类题是以生产过程为载体来考查同学们所学的知识，要做好这一类题，最重要的是要克服畏惧心理，认真审题，明白题目中不同过程的目的。
【例3】（2019年全国Ⅰ卷）硼酸（H3BO3）是一种重要的化工原料，广泛应用于玻璃、医药、肥料等工艺。一种以硼镁矿（含Mg2B2O5 H2O、SiO2及少量Fe2O3、Al2O3）为原料生产硼酸及轻质氧化镁的工艺流程如下所示（见图3）：
图3
回答下列问题：
（1）在95 ℃“溶浸”硼镁矿粉，产生的气体在“吸收”中反应的化学方程式为 。
（2）“滤渣1”的主要成分有 。为检验“过滤1”后的滤液中是否含有Fe3+离子，可选用的化学试剂是 。
（3）根据H3BO3的解离反应：H3BO3+H2OH++B（OH）-4，Ka=5.81×10-10，可判断H3BO3是 酸;在“过滤2”前，将溶液pH调节至3.5，目的是 。
（4）在“沉镁”中生成Mg（OH）2 MgCO3沉淀的离子方程式为 ，母液经加热后可返回 工序循环使用。由碱式碳酸镁制备轻质氧化镁的方法是 。
【答案】（1）NH3+NH4HCO3=（NH4）2CO3 （2）Fe2O3、 Al2O3、SiO2 KSCN （3）一元弱 将B（OH）-4转化为H3BO3，并促进H3BO3析出 （4）2Mg2++2H2O+3CO32-= Mg（OH）2 MgCO3↓+2HCO3- “溶浸” 高温焙烧
【解析】（1）根据流程图可知，硼镁矿粉中加入硫酸铵溶液产生的气体为氨气，用碳酸氢铵溶液吸收，反应的化学方程式为：NH3+NH4HCO3=（NH4）2CO3。（2）滤渣1为不与硫酸铵溶液反应的Fe2O3、Al2O3、SiO2;检验Fe3+，可选用的化学试剂为KSCN。（3）由硼酸的解离方程式知，硼酸在水溶液中是通过与水分子的配位作用产生氢离子，而三价硼原子最多只能再形成一个配位键，且硼酸不能完全解离，所以硼酸为一元弱酸;在“过滤2”前，将溶液pH调节至3.5，目的是将B（OH）-4转化为H3BO3，并促进H3BO3析出。（4）“沉镁”过程中用碳酸铵溶液与Mg2+反应生成Mg（OH）2 MgCO3，“沉镁”过程的离子方程式为2Mg2++2H2O+ 3CO32-=Mg（OH）2 MgCO3↓+2HCO3-;母液加热分解后生成硫酸铵溶液，可以返回“溶浸”工序循环使用;碱式碳酸镁不稳定，高温下可以分解，故由碱式碳酸镁制备轻质氧化镁的方法是高温焙烧。
【名师点睛】
解答无机化工生产流程题的思维方法如下：
1.抓首尾，看中间
从原料到产品“一条龙”的生产工艺类试题，解题的关键是认真对比分析原料与产品的组成，从中得出将原料转化为产品和除去原料中所含杂质的基本原理和所用的生产工艺。
2.用交叉，看分流
有些化工生产选用多组原料，解题关键在于找准中间产品和相互交叉的流水生产线，在分析过程中，抓住中间产品的关联作用，逐一破解。
3.明目的，读流程
化工工艺流程综合题一般是有关物质的制备，解题时首先明确是制取什么物质，从题目中获取有用信息，了解物质的性质，然后将基本概念和反应原理与元素及化合物知识相结合，从质量守恒的角度分析未知物质，寻找解题的突破口。
4.看控制，找分离
物质制备工艺都涉及物质的分离提纯，注意制备过程中所需的原料、条件的控制（如溶液pH与沉淀、溶解度与沉淀等）以及物质分离方法的选择（如过滤、萃取分液、蒸馏等），尽可能写出主要的化学反应方程式或制备原理。若遇到工艺评价问题，从成本、环保、技术等角度分析和考虑即可。
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