高考化学快速解题法_高考化学综合题的解题策略

　　 全国高考新课程标准卷理科综合第Ⅱ卷非选择题化学部分有三道综合性试题（共43分），另有一道选考题（从三道题中选一道自己有把握的试题，占15分）。第Ⅱ卷主要考查学生分析问题和解决问题的能力，部分试题有较大的难度，充分起到了区分不同层次、不同能力考生的作用，有利于高校选拔人才。本文以2011年全国新课程标准卷化学部分第Ⅱ卷为例谈谈高考综合题的解题策略。
　　 一、综合题考查题型
　　 从近年来高考全国新课程标准卷理综化学部分来看，主要以填空题的形式出现。第Ⅱ卷综合题主要题型有：
　　 1.无机推断类
　　 2.基本理论类
　　 3.物质制备与实验设计探究类
　　 4.有机推断与合成类
　　 二、综合题解题策略
　　 1.无机推断类
　　 （1）考查内容
　　 集元素化合物知识、基本概念和基本理论、实验、计算等于一体。突出考查考生的综合分析能力、逻辑推理能力，具有较高的区分度和很好的选拔功能。
　　 （2）解题策略
　　 解答时以结构特征（元素）、物质特征（物质）、实验现象（实验）等为主线，迅速找到解题的突破口，然后再根据性质的变化规律和反应事实进行推理。有时还可以大胆假设（元素、物质），再根据题意加以验证。
　　 （3）例题分析
　　 2011年全国新课程标准卷26题
　　 26.（14分）0.80 g CuSO4・5H2O样品受热脱水过程的质量曲线（样品质量随温度变化的曲线）如下图所示。
　　
　　 请回答下列问题：
　　 （1）试确定200℃时固体物质的化学式：
　　 （要求写出推断过程）；
　　 【解析】该题的突破口在坐标图中，200℃时样品质量是0.57 g，故失水（0.80－0.57）g，设此时固体化学式为CuSO4・nH2O，则有：
　　 CuSO4・5H2O＝CuSO4・nH2O＋(5�n)H2O
　　 250 18(5�n)
　　 0.80g (0.80�0.57)g
　　 求得n＝1
　　 【答案】CuSO4・H2O（推断过程见解析）
　　 （2）取270℃所得样品，于570℃灼烧得到的主要产物是黑色粉末和一种氧化性气体，该反应的化学方程式为 。把该黑色粉末溶解于稀硫酸中，经浓缩、冷却，有晶体析出，该晶体的化学式为 ，其存在的最高温度是 ；
　　 （3）上述氧化性气体与水反应生成一种化合物，该化合物的浓溶液与Cu在加热时发生反应的化学方程式为 ；
　　 【解析】（2）在270℃时，先假设0.80g硫酸铜晶体完全失去结晶水，得硫酸铜0.80×■=0.51g，即270℃时，固体应为0.51g CuSO4。故在570℃应该是硫酸铜受热分解。依题意综合得出该反应的化学方程式为：CuSO4 ■ CuO＋SO3↑
　　 氧化铜与硫酸溶液反应生成硫酸铜溶液，经浓缩冷却后析出CuSO4・5H2O晶体。
　　 依图象知，CuSO4・5H2O晶体在102℃后开始分解失去结晶水，故存在的最高温度为102℃。
　　 【解析】（3）问中是一个常见的化学反应方程式。
　　 【答案】（2）CuSO4 ■ CuO＋SO3↑
　　CuSO4・5H2O 102℃
　　 【答案】（3）Cu＋2H2SO4(浓)■CuSO4＋SO2↑＋2H2O
　　 （4）在0.10 mol・L－1硫酸铜溶液中加入氢氧化钠稀溶液充分搅拌，有浅蓝色氢氧化铜沉淀生成，当溶液的pH＝8时，c(Cu2＋)＝ mol・L�1（Ksp[Cu(OH)2]＝2.2×10－20）
　　 若在0.1 mol・L－1硫酸铜溶液中通入过量H2S气体，使Cu2＋完全沉淀为CuS，此时溶液中的H＋浓度是
　　 mol・L�1。
　　 【解析】pH＝8时，c(OH�)＝10�6mol・L�1，故c(Cu2＋)＝■
　　 代入数据得c(Cu2＋)＝2.2×10�8 mol・L�1；因为Cu2＋＋H2S＝CuS＋2H＋，故可判断此时溶液中的氢离子浓度为0.2 mol・L－1。
　　 【答案】2.2×10�8 0.2
　　 2.基本理论类
　　 （1）考查内容
　　 物质结构与元素周期律、热化学与电化学、化学反应速率与化学平衡、溶液中的离子平衡、离子反应与氧化还原反应等。要求考生有较强的阅读理解能力和分析归纳能力。
　　 （2）解题策略
　　 这类试题通常是由各自考查不同知识的若干小题组合而成的。要依据题中文字、图表、曲线、数据等信息来分析每小题的考查方向，明确各小题提出的问题，明确应该用哪些化学理论知识来作答。
　　 （3）例题分析
　　 2011年全国新课程标准卷27题
　　 27.（14分）科学家利用太阳能分解水生成的氢气在催化剂作用下与二氧化碳反应生成甲醇，并开发出直接以甲醇为燃料的燃料电池。已知H2(g)、CO(g)和CH3OH（1）的燃烧热△H分别为-285.8 kJ・mol�1、
　　-283.0 kJ・mol�1和-726.5 kJ・mol�1。
　　 请回答下列问题：
　　 （1）用太阳能分解10 mol水消耗的能量是 kJ；
　　 【解析】从H2的燃烧热可知，1mol液态水分解需要消耗285.8 kJ的能量，故分解10mol液态水需要的能量是2858 kJ。
　　 【答案】2858
　　 （2）甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式为 。
　　 【解析】依题意有：①CO(g)＋■O2(g)＝CO2(g)
　　△H＝－283.0 kJ・mol�1
　　 ②CH3OH(g)＋■O2(g)＝CO2(g)＋2H2O(l)
　　△H＝－726.5 kJ・mol�1
　　 用②减①得CH3OH(g)＋O2(g)＝CO(g)＋2H2O(l)
　　△H＝－443.5 kJ・mol�1
　　 【答案】CH3OH(g)＋O2(g)＝CO(g)＋2H2O(l)
　　△H＝－443.5 kJ・mol�1
　　 （3）在容积为2 L的密闭容器中，由CO2和H2合成甲醇，在其他条件不变的情况下，考查温度对反应的影响，实验结果如下图所示（注：T1，T2均大于300℃）：
　　
　　 下列说法正确的是 （填序号）。
　　 ①温度为T1时，从反应开始到平衡，生成甲醇的平均速率为
　　 v(CH3OH)=■mol・L�1・min�1
　　 ②该反应在T1时的平衡常数比T2时的小
　　 ③该反应为放热反应
　　 ④处于A点的反应体系从T1变到T2，达到平衡
　　时■增大
　　 【解析】依图中数据可知，温度为T1时，从反应开始到平衡，生成甲醇的速率为■mol・L�1・min�1，故①不对；温度为T1时生成的甲醇明显多于T2时生成的甲醇，故T1时的平衡常数要大，则②不对；从图中看出，T2＞T1，即降低温度，平衡向正反应方向移动，故该反应为放热反应，故③正确；若温度从T1升到T2，则平衡逆向移动，导致n(H2)增多、n(CH3OH)减少，说明④正确。
　　 【答案】③④
　　 （4）在T1温度时，将1 mol CO2和3 mol H2充入一密闭恒容容器中，充分反应达到平衡后，若CO2的转化率为?琢，则容器内的压强与起始压强之比为
　　 。
　　 【解析】运用“三段式”来分析，依题有：
　　 则此时压强与起始压强之比为（4-2?琢）∶4=(2-?琢)∶2
　　 【答案】（2-?琢）∶2
　　 （5）在直接以甲醇为燃料的燃料电池中，电解质溶液为酸性，负极的反应式为 、正极的反应式为 。理想状态下，该燃料电池消耗1 mol甲醇所产生的最大电能为702.1 kJ，则该燃料电池的理论效率为 （燃料电池的理论效率是指电池所产生的最大电能与燃料电池反应所能释放的全部能量之比）。
　　 【解析】在燃料电池中，通入氧气的一极是正极，通入甲醇的一极是负极。由总燃烧反应可知，负极反应为：CH3OH＋H2O�6e�＝CO2＋6H＋；正极反应为■O2＋6H＋＋6e－＝3H2O。
　　 由甲醇的燃烧热知，1 mol甲醇能释放的全部能量为726.5 kJ，故其理论效率为■×100%=96.64%。
　　 【答案】CH3OH＋H2O�6e�＝CO2＋6H＋ ■O2＋6H＋＋6e－＝3H2O 96.64%
　　 3.物质制备及实验探究类
　　 （1）考查内容
　　 重要常见气体的制法原理、实验装置的选择与连接、气密性检查及实验安全措施，化工生产流程类制备的一些物质，还有物质性质实验设计、定量综合实验设计、评价实验方案等，综合考查考生的实验设计能力、语言表达能力。
　　 （2）解题策略
　　 一般来说，组装气体制备和性质实验依次为气体发生装置、净化装置、性质实验装置、尾气处理装置，其中净化装置一般是除杂在前、干燥在后。对于实验探究类，可先提出假设，再设计探究实验方案。定量实验包含实验原理、数据处理及误差分析等，充分利用教材中的定量实验进行迁移应用。
　　 （3）例题分析
　　 2011年全国新课程标准卷28题
　　 28.（15分）氢化钙固体是登山运动员常用的能源提供剂。某兴趣小组拟选用如下表装置制备氢化钙。
　　
　　 请回答下列问题
　　 （1）请选择必要的装置，按气流方向连接顺序为
　　 （填仪器接口的字母编号）。
　　 【解析】据题意，应先制备氢气，利用氢氧化钠溶液除去氢气中混有的氯化氢，干燥后与钙反应，由于生成的氢化钙能与水反应，故最后应该加一个干燥装置。
　　 【答案】i→e，f→d，c→j，k（或k，j）→a
　　 （2）根据完整的实验装置进行实验，实验步骤如下：检查装置气密性后，装入药品；打开分液漏斗活塞； （请按正确的顺序填入下列步骤的标号）。
　　 A.加热反应一段时间 B.收集气体并检验其纯度
　　 C.关闭分液漏斗活塞 D.停止加热，充分冷却
　　 【解析】首先通入氢气驱赶装置内的空气，当收集的氢气验纯后，说明装置内的空气已排净，此时可加热使钙与氢气反应，待停止加热并充分冷却后再关闭分液漏斗活塞停止氢气的发生。
　　 【答案】BADC
　　 （3）实验结束后，某同学取少量产物，小心加入水中，观察到有气泡冒出，溶液中加入酚酞后显红色。该同学据此判断，上述实验确有CaH2生成。
　　 ①写出CaH2与水反应的化学方程式：
　　 ；
　　 ②该同学的判断不准确，原因是
　　 【解析】①CaH2与水反应生成Ca(OH)2和H2。
　　 ②因为金属钙也能与水反应生成Ca(OH)2和H2，所以不能根据题中的现象判断确有CaH2生成。
　　 【答案】①CaH2＋2H2O＝Ca(OH)2＋2H2↑ ②见解析
　　 （4）请你设计一个实验，用化学方法区分钙与氢化钙，写出实验简要步骤及观察到的现象
　　 。
　　 【解析】取适量氢化钙或钙分别在加热条件下与干燥氧气反应，将反应后气体产物通过装有无水硫酸铜的干燥管，若观察到白色固体变为蓝色，则为氢化钙。若白色固体不变蓝色，则为钙。
　　 【答案】见解析
　　 （5）登山运动员常用氢化钙作为能源提供剂，与氢气相比，其优点是 。
　　 【解析】与氢气相比，氢化钙是固体，携带方便。
　　 【答案】见解析
　　 4.有机合成与推断类
　　 （1）考查内容
　　 常将有机物的组成、结构、性质整合在一起，将教材中的有机经典反应和新信息整合在一起，限定合成线路或设计合成线路制备指定有机物。另外，以常见官能团的性质为载体，推断陌生有机物的结构或根据结构推断其可能具有的性质或可能发生的反应，并与有机物结构简式、同分异构体、有机反应类型、有机反应方程式书写等基础知识一并考查。
　　 （2）解题策略
　　 必须掌握教材中典型有机物及官能团的性质，领会有机物间的相互转化关系，抓住问题的“突破口”，即抓住特征条件、特征性质、特征反应、特征衍变关系、特征现象、特征信息，再由“突破口”通过正推法、逆推法、正逆推综合法、假设法、知识迁移法等得出题设结论。
　　 （3）例题分析
　　 2011年全国新课程标准卷选考题
　　 香豆素是一种天然香料，存在于黑香豆、兰花等植物中。工业上常用水杨醛与乙酸酐在催化剂存在下加热反应制得：
　　
　　
　　
　　
　　
　　 以下是由甲苯为原料生产香豆素的一种合成路线（部分反应条件及副产物已略去）：
　　
　　
　　
　　 已知以下信息：
　　 ①A中有五种不同化学环境的氢；
　　 ②B可与FeCl3溶液发生显色反应；
　　 ③同一个碳原子上连有两个羟基通常不稳定，易脱水形成羰基。
　　 请回答下列问题：
　　 （1）香豆素的分子式为 ；
　　 （2）由甲苯生成A的反应类型为 ，A的化学名称为 ，
　　 （3）由B生成C的化学反应方程式为
　　 。
　　 【解析】采用逆推法较好，D中的羟基与醛基位于苯环上的相邻位置，则A必定是甲苯中甲基的邻位发生取代反应而引入一个氯原子，便找到了该题的“突破口”。从而推知B为一种酚，C是在B中甲基上引入了2个氯原子。C水解后，连在同一个碳原子上的两个羟基会变为稳定的醛基而成为题目中的D。
　　 【答案】（1）C9H6O2
　　 （2）取代反应 2―氯甲苯（或邻氯甲苯）
　　
　　 （3）
　　
　　 （4）B的同分异构体中含有苯环的还有
　　种，其中在核磁共振氢谱中只出现四组峰的有 种；
　　 【解析】B的同分异构体中，根据羟基与甲基在苯环上的相对位置还有2种，另有一种醇和一种醚，共有4种。其中在核磁共振氢谱中只出现4组峰的有2种。
　　 【答案】4 2
　　 （5）D的同分异构体中含有苯环的还有
　　种，其中：
　　 ①既能发生银镜反应，又能发生水解反应的是
　　 （写结构简式）；
　　 ②能够与饱和碳酸氢钠溶液反应放出CO2的是
　　 （写结构简式）。
　　 【解析】D的同分异构体中具有相同官能团的有2种，含有羧基的1种，含有酯基的1种，共4种，再由题意写出其中符合①②题意的结构简式。
　　 【答案】4