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      揭秘“躺著也中槍”的化學(xué)題

      2015-06-24 19:29:53王鳳英
      求學(xué)·理科版 2015年7期
      關(guān)鍵詞:平衡常數(shù)易錯(cuò)電離

      王鳳英

      現(xiàn)代社會(huì)有句俗話:“躺著也中槍。”高考試題中的陷阱花樣百出,一不小心,就可能中招。下面的這些陷阱,你遭遇過嗎?

      一、漏讀題干信息

      【例1】(2015·湖北七市州三月聯(lián)考)下列分子式表示的有機(jī)物中,含單官能團(tuán)的同分異構(gòu)體數(shù)目最多的是( )

      A.C4H10O ? ? ?B.C4H10 ? ? ? C.C3H6O ? ? D.C4H7Cl

      易錯(cuò)揭秘:審題時(shí)只注意“同分異構(gòu)體最多”而忽視“單官能團(tuán)”,易錯(cuò)選D。含單官能團(tuán)的“C4H7Cl”只能是氯代環(huán)烷烴不能是氯代烯,因?yàn)槁却┑墓倌軋F(tuán)有氯原子和碳碳雙鍵。

      正確思路:選項(xiàng)A中含單官能團(tuán)的分別有4種醇(C4H9OH,羥基不變,丁基有4種異構(gòu))和3種醚(甲基丙基醚、甲基異丙基醚、乙醚)共7種。選項(xiàng)B只有2種(正丁烷和異丁烷)。選項(xiàng)C不能包含烯醇和烯醚,含單官能團(tuán)的異構(gòu)體分別為:CH3CH2CHO(丙醛)、CH3COCH3(丙酮)、、、共5種。選項(xiàng)D含單官能團(tuán)的異構(gòu)體有1種氯代環(huán)丁烷和3種

      氯代甲基環(huán)丙烷(、、

      )。故答案選A。

      二、忽視題給材料

      【例2】(2013·上海卷)部分弱酸的電離平衡常數(shù)如下表:

      弱酸 HCOOH HCN H2CO3

      電離平衡常數(shù)(25℃) Ki=1.77×10-4 Ki=4.9×10-10 Ki1=4.3×10-7

      Ki2=5.6×10-11

      下列選項(xiàng)錯(cuò)誤的是( )

      A.2CN-+H2O+CO2→2HCN+CO32-

      B.2HCOOH+CO3?2-→2HCOO-+H2O+CO2↑

      C.中和等體積、等pH的HCOOH和HCN消耗NaOH的量前者小于后者

      D.等體積、等濃度的HCOONa和NaCN溶液中所含離子總數(shù)前者小于后者

      易錯(cuò)揭秘:根據(jù)強(qiáng)酸制弱酸的原理,認(rèn)為H2CO3可制取HCN,誤認(rèn)為A選項(xiàng)正確。

      正確思路:給出電離平衡常數(shù)其實(shí)就是為設(shè)陷鋪路,HCN電離平衡常數(shù)小于H2CO3一級(jí)電離平衡常數(shù)大于其二級(jí)電離平衡常數(shù),酸性HCOOH>H2CO3>HCN>HCO3-,根據(jù)強(qiáng)酸制弱酸的原理,H2CO3可以制HCN,HCN可以制HCO3-,所以正確的離子方程式為:CN-+H2O+CO2→HCN+HCO3-,A錯(cuò)誤,B 正確;等pH的HCOOH和HCN,c(HCOOH)<

      c(HCN),等體積的兩種酸前者的物質(zhì)的量小于后者,C正確;等體積、等濃度的HCOONa和NaCN溶液中,分別有:n(Na+)+n(H+)=n(OH-)+n(HCOO-),n(Na+)+n(H+)= n(OH-)+n(CN-),離子總數(shù)分別為溶液中2〔n(Na+)+n(H+)〕,n(Na+)相同,但NaCN溶液的堿性比HCOONa溶液的強(qiáng),因此NaCN溶液中的n(OH-)大于HCOONa溶液中的n(OH-),NaCN溶液中的n(H+)小于HCOONa溶液中的n(H+),因此等體積、等濃度的HCOONa和NaCN溶液中所含離子總數(shù)前者大于后者,D錯(cuò)誤。故答案選A、D。

      三、思維不夠嚴(yán)密

      【例3】(2015·湖北七市州三月聯(lián)考)含有乙酸鈉和對(duì)氯苯酚的酸性廢水,可利用微生物電池法除去,其原理如圖所示:

      設(shè)電極兩邊的溶液分別為1 L,反應(yīng)一段時(shí)間后,B極區(qū)溶液的pH從4變1,此過程中處理的乙酸鈉的質(zhì)量為 ? ? ? ? ? ? 。

      易錯(cuò)揭秘:根據(jù)電極反應(yīng)式,左邊:C6H5ClO+2e-+

      H+=Cl-+C6H6O,左邊消耗H+,酸性會(huì)減弱,pH怎能從4變1呢?

      正確思路:根據(jù)圖示或正極反應(yīng)式,B極附近會(huì)生成Cl-,負(fù)電荷增加,右邊A極(負(fù)極)區(qū)的H+會(huì)透過質(zhì)子交換膜定向移動(dòng)到左邊,負(fù)極(A極)的電極反應(yīng)式為:CH3COO--8e-=2CO2↑+7H++2H2O。從負(fù)極(A極)區(qū)透過質(zhì)子交換膜進(jìn)行到B極區(qū)的H+,有兩個(gè)作用,一是取代對(duì)氯苯酚中的氯原子,二是與生成的形成鹽酸,如果我們靈活的把B極生成的鹽酸寫成“化學(xué)式”的樣子:4Cl-C6H4OH+8e-+8H+= 4“HCl”+4C6H5OH,可以清楚看到B極每生成1 mol H+電池要轉(zhuǎn)移2 mol e-。pH從4變1,即左邊1 L溶液中有0.1 mol H+,轉(zhuǎn)移的電子為0.2 mol,m(CH3COONa)=0.2 mol×82 g/mol÷8=2.05 g。

      特別提示:對(duì)于有鹽橋和離子交換膜的電化學(xué)反應(yīng),通過離子的擴(kuò)散,溶液呈電中性。

      四、思維定式

      【例4】(2011·福建卷)25℃時(shí),在含有Pb?2+、Sn2+的某溶液中,加入過量金屬錫(Sn),發(fā)生反應(yīng):Sn(s)+ Pb?2+(aq)=Sn2++Pb(aq),體系中c(Pb?2+)、c(Sn2+)變化關(guān)系如圖所示。下列判斷正確的是( )

      A.往平衡體系中加入金屬鉛后,c(Pb?2+)增大

      B.往平衡體系中加入少量Sn(NO3)2固體后,c(Pb?2+)變小

      C.升高溫度,平衡體系中c(Pb?2+)增大,說(shuō)明該反應(yīng)ΔH>0

      D.25℃時(shí),該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=2.2

      易錯(cuò)揭秘:加入金屬鉛,即加入生成物后,認(rèn)為平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),錯(cuò)選A。

      正確思路:由于加入的反應(yīng)物金屬鉛為固體物質(zhì),因此對(duì)平衡無(wú)影響,排除A;加入Sn(NO3)2固體后,c(Sn2+)增大,平衡向左移動(dòng),c(Pb?2+)變大,排除B;升高溫度,c(Pb?2+)增大,說(shuō)明該反應(yīng)的逆反應(yīng)的ΔH>0,則正反應(yīng)的ΔH<0,排除C;因此正確答案為D,無(wú)須計(jì)算其平衡常數(shù)K。

      五、經(jīng)驗(yàn)主義

      【例5】(2015·湖北八校聯(lián)考)一定條件下存在反應(yīng):H2(g)+I2(g)2HI(g)ΔH<0,現(xiàn)有三個(gè)相同的1 L恒容絕熱(與外界沒有熱量交換)密閉容器,在Ⅰ中充入1 mol H2和1 mol I2(g),在Ⅱ中充入2 mol HI、在Ⅲ中充入2 mol H2和2 mol I2(g),700℃條件下開始反應(yīng),達(dá)到平衡時(shí),下列說(shuō)法正確的是( ? )

      A.容器Ⅰ、Ⅱ正反應(yīng)速率相同

      B.容器Ⅰ、Ⅲ中反應(yīng)的平衡常數(shù)相同

      C.容器Ⅰ中氣體顏色比容器Ⅱ中的氣體顏色深

      D.容器Ⅰ中H2轉(zhuǎn)化率與容器Ⅱ中HI的轉(zhuǎn)化率之和為1

      易錯(cuò)揭秘:由于是前后兩氣體物質(zhì)的量不變的反應(yīng),因此很容易想當(dāng)然地認(rèn)為三個(gè)容器等效,誤選B或D。

      正確思路:恒容絕熱容器,容器Ⅰ隨著反應(yīng)進(jìn)行,溫度升高,而容器Ⅱ的溫度會(huì)降低,A錯(cuò)誤;容器Ⅰ、Ⅲ起始濃度不同,Ⅲ的起始速率大于Ⅰ,那么放出的熱量會(huì)不同,因此溫度不同,平衡常數(shù)也不同,B錯(cuò)誤;假若先讓Ⅰ、Ⅱ等效,那么最后兩容器顏色相同,但由于是絕熱容器,容器Ⅰ隨著反應(yīng)進(jìn)行,溫度升高,相當(dāng)于平衡逆向移動(dòng),I2(g)濃度會(huì)增大,容器Ⅱ隨著反應(yīng)進(jìn)行,溫度降低,相當(dāng)在二者等效的基礎(chǔ)上向生成HI的方向移動(dòng),因此容器Ⅰ中氣體顏色比容器Ⅱ中的氣體顏色深,C正確。

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