号脉2010高考，研究无机化学基础部分的备考策略

　　物理特级教师   周庆隆

　　2010年高考化学试题继续贯彻“稳中求实，稳中求改”的原则，尽可能对考生的学科能力和素养进行考查。我们研究2010年高考化学部分试卷元素化合物试题特点，借助高考试卷，找出一些规律，预测高考的发展方向，力求为同学们2011年高考元素化合物的复习备考找出最佳的备考策略。

　　一、2010年新课标高考元素化合物试题特点

　　分析2010年新课程各地高考试题可以看到，许多试题与往年一样都以元素化合物的知识为载体，很少有不涉及元素化合物的组成、结构、性质、变化与制备等知识的试题，但单纯考查元素化合物知识的记忆与简单应用的试题进一步减少。这些信息给我们学习化学特别是新课程的元素化合物提出什么样的要求，值得大家思考研究。

　　1．试题突出了概念原理，单纯考查元素化合物知识的试题有所减少

　　新课程改革强化了核心观念的教学，弱化了元素化合物的教学。因此，2011年各地高考试卷化学试题II卷中都抛弃了以往以物质（元素）推断题、填空题、实验题等为主打题的形式，采用了以实际情景为依托、以元素化合物知识为载体，融元素化合物知识、化学理论、化学实验、有机化学知识等于一体的综合考查方式。例如，山东卷（第29题）把金属铝性质与电解、电镀、金属防腐等融为一题；广东卷（第31题）把硼化氢水解、化学平衡、电离平衡常数等融为一题；安徽卷（第27题）把以锂离子电池为背景材料将离子反应、过滤实验、计算等融为一题；浙江卷（第27题）以一水硫酸四氨合铜为背景材料考查基本实验操作能力；北京卷（第26题）以废氨水为材料背景，将离子反应、平衡移动、反应能量变化、氧化还原等融为一题；这种命题思维的重大突破，考查了考生对知识的整合能力，充分反映了新课标所倡导的分层要求、递变推进的思维和尊重关注不同学生发展的教学理念以及新教材编排的体系。

　　【调研1】（2010山东卷）对金属制品进行抗腐蚀处理，可延长其使用寿命。

　　（1）       以下为铝材表面处理的一种方法：

 

 

 

 

 

 

 

　　①碱洗的目的是除去铝材表面的自然氧化膜，碱洗时常有气泡冒出，原因是______（用离子方程式表示）。为将碱洗槽液中铝以沉淀形式回收，最好向槽液中加入下列试剂中的______。

　　a．NH₃         b．CO₂        c．NaOH      d．HNO₃

　　②以铝材为阳极，在H₂SO₄ 溶液中电解，铝材表面形成氧化膜，阳极电极反应为____。取少量废电解液，加入NaHCO，溶液后产生气泡和白色沉淀，产生沉淀的原因是_____。

　　（2）镀铜可防止铁制品腐蚀，电镀时用铜而不用石墨作阳极的原因是_____________________________________________。

　　（3）利用右图装置，可以模拟铁的电化学防护。

　　  若X为碳棒，为减缓铁的腐蚀，开关K应置于______处。

　　  若X为锌，开关K置于M处，该电化学防护法称为_______。

　　【解析】本题以金属铝和电化学知识为载体，意在考查考生解决实际问题的能力。

　　(1) ①冒气泡的原因是Al与NaOH反应了，方程式为：2Al+2OH^-+2H₂O==2AlO₂^-+3H₂；使AlO₂^-生成沉淀，最好是通入CO₂，加HNO₃的话，沉淀容易溶解。

　　②阳极是Al发生氧化反应，要生成氧化膜还必须有H₂O参加，故电极反应式为：2Al+3H₂O-6e ^-Al₂O₃+6H⁺；加入NaHCO₃溶液后产生气泡和白色沉淀，是由于废电解液中含有Al³⁺，和HCO₃^-发生了互促水解。

　　(2)电镀时，阳极Cu可以发生氧化反应生成Cu²⁺。

　　(3)铁被保护，可以是做原电池的负极，或者电解池的阴极，故若X为碳棒，开关K应置于N处，Fe做阴极受到保护；若X为锌，开关K置于M处，铁是做负极，称为牺牲阳极保护法。

　　【答案】（1）①2Al+2OH^-+4H₂O==2AlO₂^-+3H₂；C；②2Al+3H₂O-6e ^-Al₂O₃+6H⁺；因为 Al³⁺和HCO₃^-发生了互促水解；Al³⁺+3HCO₃^-== Al(OH)₃↓+CO₂　　↑；(2)阳极Cu可以发生氧化反应生成Cu²⁺；(3)N   牺牲阳极保护法。 试题大多引用生产、生活实际中的化学事实创设问题情景，提供的化学事实不一定是学生学过的，有些是学生完全陌生的。试题用实验现象、模型、图表、文字描述为考生提供学习元素化合物的某些信息，要求考生从题设的情景中获取有用的信息，联系、运用存贮的知识，通过分析、综合和必要的推理、论证，解答问题。例如，山东卷（第30题）给出从硫酸厂烧渣为原料制备聚合硫酸铁的工艺流程图，要求考生依据题给流程图及所提供的试剂，运用所学的铁、硫、硅及其化合物性质和用途认真分析，仔细推断。福建卷（第24题）给出工业利用菱锌矿为原料制备硫酸锌的工艺流程图，考查了氧化还原反应方程式配平、溶液pH调节、实验操作、数据处理等能力；这些题型均要求考生从情景中提取有用信息，通过分析综合，理解题意，理出解题思路。还有一些试题，题设情景和解题需要的信息分别在题干和小题中先后给出。解读题目、解题都需要统摄全部题设信息，综合考虑。如果考生分析解答问题，缺乏整体思维，习惯于“看一步走一步”的思维方式，只从题干获取信息，了解题意，就可能误解题意，解答发生困难。

　　【调研2】（2010年广东卷）碳酸锂广泛应用于陶瓷和医药等领域。已-锂辉石（主要成分为Li₂OAl₂O₃4SiO₂）为原材料制备Li₂CO₃的工艺流程如下：

　　已知：Fe³⁺、Al³⁺、Fe²⁺和Mg²⁺以氢氧化物形式完全沉淀时，溶液的pH分别为3.2、5.2、9.7和12.4；Li₂SO₄、LiOH和Li₂CO₃在303K下的溶解度分别为34.2g、12.7g和1.3g。

　　(1)步骤Ⅰ前，-锂辉石要粉碎成细颗粒的目的是_____________；

　　(2)步骤Ⅰ中，酸浸后得到的酸性溶液中含有Li⁺、SO₄^2-，另含有Al³⁺、Fe³⁺、Fe²⁺、Mg²⁺、Ca²⁺、Na⁺等杂质，需在搅拌下加入_____________(填“石灰石”、　　　　　　“氯化钙”或“稀硫酸”)以调节溶液的pH到6.0~6.5，沉淀部分杂质离子，然后分离得到浸出液。

　　（3）步骤Ⅱ中，将适量的H₂O₂溶液、石灰乳和Na₂CO₃溶液依次加入浸出液中，可除去的杂质金属离子有______________________；

　　(4)步骤Ⅲ中，生成沉淀的离子方程式为__________________________；

　　(5)从母液中可回收的主要物质是________________________________。

　　【解析】本题考查无机实验。涉及化学反应速率的影响因素、离子方程式的书写。

　　（1）步骤I的目的是将样品用酸进行溶解，粉碎成粉末有利于酸与样品的接触，能加速反应的发生；

　　（2）步骤I后加入石灰石能将H⁺反应掉而调节pH，同时还不引入新的杂质离子；

　　（3）加入H₂O₂,能将Fe²⁺氧化成Fe³⁺，加入Ca(OH)₂、Na₂CO₃能将Mg²⁺、Fe²⁺ 和Ca²⁺除去；

　　（4）步骤III之前加入的Li⁺过量，加入CO₃^2─能将之沉淀一并除去；

　　（5）由步骤可知，溶液中还余下Na⁺和SO₄^2─，即可回收Na₂SO₄。

【答案】（1）增加样品与H₂SO₄的接触面积，加快化学反应速率；（2）石灰石；

　　（3）Fe^3＋、Mg^2＋、Ca^2＋ ； （4）2Li^＋ ＋CO₃^2－=Li₂CO₃↓ （5）Na₂SO₄；

　　3．试题以元素化合物性质为载体设置实验，加强对实验探究的考查力度

 

　　2010年高考课标化学试题中有不少是以工业生产、材料科学等生产生活中的热点物质研究为载体，注重对化学实验方法的考查，融实验技能、设计技能、探究方法、分析归纳、信息采集整理等为一体；实验考查点多且涉及面广，渗透的思维方法多，有比较法、假设法、归纳法等；设计开放性探究实验，通过条件改变、装置改变、结论改变等方式考查了学生的应变能力，对学生的发散思维起到了很好的导向作用。例如，安徽卷（28题）主要通过对Fe²⁺、NO₃^－的性质探究考查考生实验探究能力以及设计和评价实验的能力。

 

　　【调研3】（2010年安徽卷）某研究性学习小组在网上收集到如下信息：Fe（NO₃）₃溶液可以蚀刻银，制作美丽的银饰。他们对蚀刻银的原因进行了如下探究：

　　【实验】制备银镜，并与Fe（NO₃）₃溶液反应，发现银镜溶解。

　　（1）下列有关制备银镜过程的说法正确的是         。

　　a．边振荡盛有2％的AgNO₃溶液的试管，边滴入2％的氨水。至最初的沉淀恰好溶解为止；b．将几滴银氨溶液滴入2 mL乙醛中；c．制备银镜时，用酒精灯的外焰给试管底部加热；d．银氨溶液具有较弱的氧化性；e．在银氨溶液配制过程中，溶液的pH增大

　　【提出假设】假设1：Fe^3＋具有氧化性，能氧化Ag。

假设2：Fe（NO₃）₃溶液显酸性，在此酸性条件下NO₃^－能氧化Ag。

　　【设计实验方案，验证假设】

　　（2）甲同学从上述实验的生成物中检验出Fe^3＋，验证了假设1成立。请写出Fe^3＋氧化Ag的离子方程式：                                       。

　　（3）乙同学设计实验验证假设2，请帮他完成下表中内容（提示：NO在不同条件下的还原产物较复杂，有时难以观察到气体产生）。

 

实验步骤（不要求写具体操作过程）	预期现象和结论
① ② ……	若银镜消失，假设2成立。 若银镜不消失，假设2不成立。

 

　　【思考与交流】

　　（4）甲同学验证了假设1成立，若乙同学验证了假设2也成立。则丙同学由此得出结论：Fe（NO₃）₃溶液中的Fe^3＋和NO都氧化了Ag。

　　你是否同意丙同学的结论，并简述理由：                                      。

　　【解析】本题考查Fe(NO₃)₃氧化Ag的实验探究，中档题。（1）银镜反应发生的条件，必须是在碱性条件下进行，且要水浴加热。银氨具有弱氧化性，可以将醛　　基氧化为羧基。在银氨溶液中只滴三滴乙醛进行实验，bc项错。（2）Fe^3＋氧化Ag，得还原产物为Fe^2＋，氧化产物为Ag^＋。（3）假设2的条件是溶液呈现酸性，然后利用HNO₃氧化Ag。由此首先测定其pH值，再配相同pH值的稀HNO₃，看能否将Ag溶解，若溶解则说明此浓度的HNO₃可以将Ag氧化，得假设2成立，否则不成立。（4）假设1验证了产物Fe^2＋的存在，理由充分。假设2无法验证其产物，故无法说明是否是HNO₃氧化了Ag。

　　【答案】（1）ade   (2)Fe³⁺+Ag= Fe²⁺+Ag⁺  （3）①测定Fe(NO₃)₃的pH；②配制pH相同稀硝酸，并加入银镜；观察银镜是否溶解

　　（4）不同意  因为甲同学Fe^3＋将Ag氧化，而乙同学Fe(NO₃)₃将银镜溶液，但是没有检验是否有N的还原产物，所以不能说明是否是NO₃^－离子将银镜氧化。

　　2011年高考复习建议

　　1.研读考纲，重视教材

　　（1）研读考纲：《课程标准》和《考试大纲》是高考命题的根本依据，也是复习的方向。只有认真研读考试大纲及其题型示例，才能知道高考考什么，如何考，考到什么程度。要对其中“了解”、“理解”、“综合应用”各种层次的要求做到清楚、明白。对理解和综合应用的内容要下工夫，挖掘知识规律和信息，探究知识的生长点和可能的命题点。

　　（2）重视教材：复习过程中要重视回归教材。任何复习资料都代替不了教材，尤其是元素化合物方面学生容易产生的疑点、模糊点和盲点。如2010年高考中，全国课标卷26题中涉及了S及其化合物的性质，山东理综卷29题中Al及其化合物性质，安徽卷28题Fe^3＋和NO₃^－在酸性条件下的氧化性，北京卷27题氯气与KI和NaBr溶液反应现象等等，均为非主干知识，散落在教材各处。做题时，就有可能因某一个知识点的不清楚而造成严重失分。

　　总之，只有抓住了大纲和教材，才能既抓住主干知识，又能够全面覆盖。

　　2.构建网络，融会贯通

　　高考大纲在能力要求中提出：“对中学化学应该掌握的内容能融会贯通。将知识点统摄整理，使之网络化，有序地存储”。元素化合物这部分知识内容繁杂、零碎、分散，如何将此部分系统构建呢？具体可采用“点—线—面—体”的四步复习模式。以具体物质为点落到实处，以物质类别、氧化还原、离子反应原理为线理清思路，以不同元素的单质及化合物间的相互反应关系为面织成网络，最后与基本概念、理论、实验、计算等融合构成化学学科体系。

　　（1）知识点系统的构建：中学化学中每一种元素的单质及其化合物，都是重要的知识点。虽然内容繁多，但它与物质结构、元素周期律理论紧密相联。因此复习时要以此理论去统率和学习元素化合物，从而进一步深化元素“位、构、性”三者之间的关系，减轻学生死记硬背的负担。例如在复习知识点时按下图格式进行联想复习。

　　　　　　　　

 

 

 

 

　　此外，还要注意点与点之间的联系和区别，要善于分析、对比、发现异同。例如全国（II）卷第29题，实质是将初中电解水的实验以及氧气、氢气检验方法与高中电解原理进行重组，要求考生能理解电解原理原理，并根据举一反三。

　　（2）知识主线的构建：把单质、化合物各点有机联系起来便形成线。“线”的形成有两种思路，一是以物质分类为主线，掌握各类物质的通性和特性。如：

　　非金属部分：气态氢化物←单质→氧化物→氧化物对应水化物→相应的盐

　　金属部分：单质→氧化物→氧化物对应水化物→相应的盐

　　二是是以氧化还原反应理论为主导，以元素价态变化和复分解反应的规律为主线，来掌握物质的性质及其转化关系。如常见的四种非金属元素（Cl、S、N、C）的价态变化线如下所示：

　　　　　　　

 

　　抓住主线，可使所学知识条理化，知识点清晰，便于记忆和应用。

　　（3）知识网的构建：当对以某一元素为中心的知识点及转化线弄懂吃透后，我们可以将含不同元素的物质以某些关键反应做连接线，构建成知识网络。如用铝热反应联系铁、铝、用铁与盐酸或氯气的反应联系铁与氯，产生的氢气与氮气化合成氨气从而搭上氮元素系列转化线，牵扯出硝酸，硝酸又可与铁元素的单质、化合物等发生氧化还原反应等等。这些连接点往往也就是框图推断题的突破口。如2010年全国课标卷26题，此题便是借助信息，巧妙地将铜的化合物、重要非金属元素硫的化合物编织在一起，考查考生对元素化合物知识间内在联系的把握。

　　（4）学科体系的构建：点、线、面只是元素化合物知识块内的归纳、整理，高三复习还应抓住元素知识与理论的结合点，发挥理论的指导作用。这里的　　理论指导作用我们学习的时候是按教材章节进行的，复习时应把这些章节综合起来，将物质结构、化学平衡、氧化还原反应、电解质溶液等等理论知识，与元素化合物知识联合起来，最后构建成一个丰富、立体的化学学科体系。

　　由此可见，高考元素化合物知识的复习不仅要落实单一知识点，更要把主要精力放在知识之间内在逻辑性、系统性的理解和把握上，真正实现学科内主干内容之间的融会贯通。最后要注意的是，在这“点—线—面—体”的知识构建过程中，务必要尽量由学生自己总结的建构，只有学生亲身体悟，经历，才能获得真正的、灵动的、有生命力的知识结构，否则，跟着老师抄知识网络笔记，只是假知识结构。

　　3.与理论、计算、实验、基本概念和化学用语有机结合，提升对元素和化合物的认知能力

　　（1）运用物质结构、元素周期律、氧化还原、化学平衡等理论加深理解某些元素化合物知识。

　　中学化学教材中，有一些元素化合物知识，在讲授新课时限于知识水平，有些内容在当时是不能要求的或者是不能深刻理解的。如：①如何运用化学平衡理论去认识氯气与水的反应？为何用饱和食盐水收集氯气？它和工业上制备漂白粉有何关联？②等物质的量的氯气和二氧化硫混合使用可否会使漂白效果增强？③二氧化锰只能氧化一定浓度的盐酸，怎样通过氧化还原反应规律去选择制氯气的药品?④纯铁抗氧化能力相当强，混有杂质的铁易生锈；⑤在金属活动顺序表中，铝前面的金属制备主要需用电解的方法等。

　　在复习元素化合物知识时要主动注意这一点，即不仅仅是归纳和记住某种元素化合物性质，而是运用一些基本理论知识来从本质上理解才能提升学生的认知能力。

（2）在设计元素化合物知识复习课时应与计算、实验、概念和化学用语复习相互渗透，融为一体。例：氯的单质及其化合物这节复习课的特点：①充分体现了元素化合物的复习与理论、计算、实验相结合。②用问题组织复习教学，在问题的立意、情境、设问上要有一定的创意，充分调动学生在复习中的主体地位。③精选低起点，高落点（小切口，深层次）的反馈题，夯实基础，提高能力。

4.重视知识与化工生产和生活实际的联系，培养学以致用的化学素养

　　在组织元素化合物知识复习内容时，应尽可能与生产、生活、环境、自然、能源等实际问题紧密联系起来，使学生感到化学知识是有源之水，有本之木。提高社会责任感，使学生感到学习化学知识不仅仅是用于考试的，而是有实际意义的，进而培养出学生学以致用的化学素养。例：海水的综合利用

首先引导学生归纳总结出相互转化关系图，然后讨论以下问题：

（1）海水为什么常用风吹日晒的方法制取粗盐？

（2）写出有关的化学反应方程式或离子方程式（共10个）。

（3）能否直接电解MgCl₂溶液制取Mg？如何由MgCl₂溶液制无水MgCl₂？

（4）如何精制饱和食盐水？（思维方法训练）

先分析可能有的杂质离子（Ca²⁺、Mg²⁺、SO₄^2-）；再考虑分别选用哪些试剂除去（Na₂CO₃、NaOH、BaCl₂、HCl）；最后推敲加试剂的顺序。

　　（5）分析氨碱法制纯碱的原理（也可展示完整的习题）。

　　（6）如何从海水中提取单质溴？（结合09年天津理综化学第9题）提示：①氯气氧化②空气吹出③二氧化硫吸收④氯气再氧化。

　　（7）Na的另一重要用途是制取金属钾，请根据有关已知条件分析制取K的原理、适宜的温度。         

　　（8）冶镁的工厂多建在海边，理由是什么？

　　其中问题1、2、3着眼于基础知识训练，提高熟练和规范化程度（化学方程式、离子方程式、氧化还原方程式的书与）；问题4 注重于知识的运用和方法、技巧的训练；问题5、6、7突出分析能力、综合运用能力的培养。

 　　总之，认真分析体会2010年的高考题，可以从中得到许多有益的启示，无论是对高考方向的把握，还是对于今后的复习策略的制定，都会有积极的意义。