基于高考試題談高考復習策略

一、高考真題再現

（新課標2011年全國高考第26題）0.80gCuSO4?5H2O樣品受熱脫水過程的熱重曲線（樣品質量隨溫度變化的曲線）如下圖所示。

請回答下列問題：

（1）試確定200℃時固體物質的化學式_____。（要求寫出推斷過程）；

（2）取270℃所得樣品，于570℃灼燒得到的主要產物是黑色粉末和一種氧化性氣體，該反應的化學方程式為_____。把該黑色粉末溶解于稀硫酸中，經濃縮、冷卻，有晶體析出，該晶體的化學式為_____，其存在的最高溫度是_____；

（3）上述氧化性氣體與水反應生成一種化合物，該化合物的濃溶液與Cu在加熱時發生反應的化學方程式為_____；

（4）在0.10mol?L-1硫酸銅溶液中加入氫氧化鈉稀溶液充分攪拌有淺藍色氫氧化銅沉淀生成，當溶液的pH=8時，c(Cu2+)=____mol?L-1（Ksp［Cu(OH)2］=2.2×10-20）。若在0.1mol?L-1硫酸銅溶液中通入過量H2S氣體，使Cu2+完全沉淀為CuS，此時溶液中的H+濃度是_____mol?L-1。

二、高考試題命題的知識背景

五水合硫酸銅的結構：CuSO4?5H2O可寫成［Cu(H2O)4］SO4H2O，晶體結構中，Cu離子呈八面體配位，為四個H2O和兩個O所圍繞。第五個H2O與Cu八面體中的兩個H2O和［SO4］中的兩個O連接，呈四面體狀，在結構中起緩沖作用。其結構示意圖如下：

由于五水合硫酸銅晶體中水有兩類，一類是形成配體的水分子，一類是形成氫鍵的水分子，結合上有著不同，因此受熱時也會因溫度不同而得到不同的產物。五水合硫酸銅晶體失水分三步：

①兩個僅以配位鍵與銅離子結合的水分子最先失去，大致溫度為102℃。

②兩個與銅離子以配位鍵結合，并且與外部的一個水分子以氫鍵結合的水分子隨溫度升高而失去，大致溫度為113℃。

③最外層水的氫原子與周圍的硫酸根離子中的氧原子之間形成氫鍵，它的氧原子又和與銅離子配位的水分子的氫原子之間形成氫鍵，總體上構成一種穩定的環狀結構，因此破壞這個結構需要較高能量，失去最外層水分子所需溫度大致為258℃。

三、高考試題的分析

首先，要認真分析坐標圖。該圖是熱重曲線，橫坐標是溫度變化，縱坐標是質量變化，曲線是隨著溫度變化（升高），樣品固體的質量也在變化（減少）。

其次，要讀懂圖中的信息。0.80gCuSO4?5H2O樣品隨著溫度升高，在102℃時脫水，樣品質量減少到0.68g，在113℃時又脫水，樣品質量減少到0.57g，在258℃時再次脫水，樣品質量減少到0.51g。

最后，要注意圖中的細節。圖中的曲線出現了平臺，說明了在某一段溫度變化內，固體的質量并不變化；而問題所提到的幾個溫度在坐標中并沒有直接標出，需要考生從圖中的信息中自己去尋找數據，這也是解題的關鍵。

根據圖中相關數據，可以依次將幾次脫水后的固體化學式計算出來。

（1）在200℃時（由圖知溫度在113℃-258℃之間），此時固體質量是0.57g，由計算②知固體的化學式為CuSO4?H2O，推斷過程如上（也可以用減輕的水的質量計算）。

（2）方法一：可以結合問題的相關信息大膽猜測，由（1）已經計算出在200℃時固體是CuSO4?H2O，在258℃時固體質量又減輕，則減輕的應為水的質量，由此得出270℃所得樣品應為CuSO4。方法二：270℃大于258℃，直接由前面的計算③知，所得樣品應為CuSO4。因此，在570℃灼燒是CuSO4受熱分解，得到的黑色粉末應是CuO，另一種氧化性氣體應是高價態的SO3，由此可寫出該固體受熱分解的化學方程式應為：CuSO4△CuO＋SO3↑。黑色粉末CuO溶解于稀硫酸中發生反應生成CuSO4和H2O，經濃縮、冷卻，析出的晶體為藍色的CuSO4?5H2O。再由圖觀察發現，開始升溫時，晶體質量并無變化，當溫度到102℃時，晶體開始脫水，因此，CuSO4?5H2O晶體存在的最高溫度是102℃。

（3）由上問（2）知SO3和水反應生成硫酸，濃硫酸與Cu在加熱時發生反應，生成CuSO4、SO2和H2O，因此可以寫出化學方程式：2H2SO4(濃)＋Cu△CuSO4＋+SO2↑＋2H2O。

（4）該問第一空涉及兩個化學反應方程式：CuSO4＋2NaOH=Cu(OH)2↓＋Na2SO4；Cu(OH)2Cu2+＋2OH-，欲求Cu2+濃度，必須先求OH-濃度。當溶液的pH=8時，由公式pH=-lgc(H+)可算出其c(H+)=1.0×10-8mol?L-1，又由水的離子積常數KW=c(H+)?c(OH-)=1.0×10-14可計算出c(OH-)=1.0×10-6mol?L-1；Cu(OH)2處于沉淀溶解平衡，可用溶度積公式Ksp［Cu(OH)2］=c(Cu2+)?［c(OH-)］2=2.2×10-20進行計算，得出c(Cu2+）=2.2×10-8mol?L-1。第二空涉及化學反應方程式：CuSO4＋H2S=CuS↓＋H2SO4，由化學反應方程式知H2SO4和CuSO4物質的量相等，如果忽略通入氣體后溶液的體積變化，則H2SO4和CuSO4的物質的量濃度也相等，故c(H+)=0.2mol?L-1。

四、高考試題的評價

本題是考查新課程中的“常見無機物及其應用”內容，主要考查硫和銅及其重要化合物的主要性質及相關計算。該試題以CuSO4?5H2O晶體受熱脫水知識背景為基礎，以圖表形式給出相關信息，由于圖表不像文字信息那樣直接具體，它具有形象、抽象、隱蔽、信息量多等特點，需要考生自己尋找、挖掘、提煉，考查了學生接受、吸收、整理化學信息的能力。第（1）（2）（3）問環環相扣，前一問的結果又是下一問的開始。第（1）問就是含結晶水合物受熱失水的簡單計算，只要找到相關數據，根據化學方程式，列出比例式，運用初中方法就可以計算出結果。第（2）問考查化學方程式和化學式的書寫、圖表信息的處理。第（3）問考查的是濃硫酸的特殊性質——強氧化性，作為高中元素化合物重點知識，教材中設置了一個“濃硫酸與銅反應”實驗，并附有兩幅相關圖片，還寫出了化學反應方程式，并詳細地進行分析，這體現了高考試題向教材的回歸。第（4）問考查的是物質的量濃度的計算，涉及的知識較多，但都符合考試大綱的相關要求：“了解水的離子積常數，了解溶液pH的定義，能進行pH的簡單計算；了解難容電解質的沉淀溶解平衡，了解溶度積的含義及其表達式，能進行相關計算。”

五、高考復習策略

為了配合和推進新課程改革，充分利用高考的導向功能，各地高考試題在難度上都加以控制，和以前的高考相比較，化學試題難度均有所下降，考試內容減少，考生的選擇程度加大，體現了人文關懷，落實新課程理念。新教材與舊教材相比，增加了一些的新內容，也刪除了許多陳舊的知識，尤其是元素與化合物知識整合成兩章內容，有的教師怕遺漏知識或者是為了知識的完整性，將刪除掉的內容又搬回來學習，這完全違背了新課程改革理念。只要我們認真研究新課程教材（含初中的新教材），依據新課程標準和考試大綱，結合高考試題分析，就會發現，高考命題還是嚴格遵守這些要求的，只是考查的形式、方式各有不同。如前面分析的高考第26題，雖然它的知識背景復雜深奧，我們沒有學過，但是，它考查的只是一些基礎知識和基本技能，這體現了高考命題“高起點，低落點”，“來源于教材而高于教材”的原則，也是“由知識立意向能力立意”轉變。雖然新課程對計算能力要求降低，不再作為單獨的知識模塊考查，而是將各種計算分散融入各試題中，但是，基本的計算能力還是要加強，如以化學方程式為依據的計算，以物質的量為中心的各物理量的轉換計算，基本概念、基本理論的相關計算要熟練掌握。因此，教師在教學復習時，要注重鞏固雙基，提高能力，要以新課程標準為指導，以考試大綱為要求，以教材為依據，做到“綱舉目張，有的放矢”，這樣既減輕學生的負擔，又提高復習效率。

參考文獻

［1］http://baike.baidu.com/view/1421775.htm.

［2］教育部考試中心編.2011年普通高等學校招生全國統一考試大綱的說明（理科?課程標準實驗版）［M］.北京：高等教育出版社，2011：200—205.

(責任編輯 羅 艷）