抓住“特殊節點”是破解問題的關鍵

甘肅 車 琳

新課改倡導培養學生的學科核心素養，高考將會有針對性地側重考查。模型認知是化學學科重要的核心素養，建模思想突出體現了化學學科的思想與方法。化學從量的角度演繹著化學的具體與抽象，尤其是數形結合，會使化學由抽象到具體，輔助數學模型的構建是認識化學學科的重要工具。因此，著力考查“核心素養”落實的高考，圖象題和體現定量化研究的試題，新高考將會占一定的比例。筆者發現“特殊節點”問題常常會造成矛盾的突變，問題的轉折，使認知發生沖突；所謂“特殊節點”即曲線和曲線的交點，或是曲線的轉折點，或是量的積累引發反應的突變點，或是平衡的建立與平衡移動的轉折點。對“特殊節點”問題進行梳理和總結，能幫助學生破解難點問題，有助于提高做題的效率，或會峰回路轉，柳暗花明，步入解決問題的坦途(轉入解決問題的捷徑)，對于提高答題能力和解決問題的精準性大有裨益。

一、有效判斷終點的到達

【例1】(2014·安徽·11)室溫下，向0.2 mol·L-1Al2(SO4)3溶液中，逐滴加入1.0 mol·L-1NaOH溶液，實驗測得溶液的pH隨NaOH溶液體積的變化曲線如圖所示，下列有關說法正確的是

( )

B.a～b段，溶液pH增大，Al3+濃度不變

C.b～c段，加入的OH-主要用于生成Al(OH)3沉淀

D.d點時，Al(OH)3沉淀開始溶解

【答案】C

二、分步反應的轉折

【例2】25℃時，在向10 mL濃度為0.1 mol·L-1的NaOH和等體積等濃度的NH3·H2O組成的混合溶液中滴加0.1 mol·L-1鹽酸，下列有關溶液中粒子濃度關系正確的是

( )

A.未加鹽酸時：c(OH-)>c(Na+)=c(NH3·H2O)

C.加入鹽酸至溶液pH=7時：c(Cl-)=c(Na+)

【答案】B

三、先拐先平(或條件改變、平衡移動)

【例3】(2018·河南洛陽質檢)下面是某化學研究小組探究外界條件對化學反應速率和化學平衡影響的圖象，其中圖象和實驗結論表達均正確的是

( )

①

②

③

④

A.①是其他條件一定時，反應速率隨溫度變化的圖象，正反應ΔH<0

B.②是在平衡體系的溶液中加入少量KCl晶體后化學反應速率隨時間變化的圖象

C.③是在有無催化劑存在下建立的平衡過程圖象，a是使用催化劑時的曲線

D.④是一定條件下，向含有一定量A的容器中逐漸加入B時的圖象，壓強：p1>p2

【答案】C

四、反應過程中瞬間等量的呈現

下列敘述錯誤的是

( )

A.pH=1.2時，c(H2A)=c(HA-)

B.lg[K2(H2A)]=-4.2

C.pH=2.7時，c(HA-)>c(H2A)=c(A2-)

D.pH=4.2時，c(HA-)=c(A2-)=c(H+)

【答案】D

五、平衡曲線，特殊環境的呈現

【例5】(2013·大綱卷·12)下圖表示水中c(H+)和c(OH-)的關系，下列判斷錯誤的是

( )

A.兩條曲線間任意點均有c(H+)·c(OH-)=Kw

B.M區域內任意點均有c(H+)

C.圖中T1

D.XZ線上任意點均有pH=7

【答案】D

【解析】T1、T2兩條曲線為不同溫度下水的電離平衡曲線(Kw即為溫度的狀態函數)，根據水的離子積定義可知，A項正確；X、Z兩點可視為“特殊節點”，且氫離子濃度和氫氧根離子濃度相等，故XZ線上任意點都存在c(H+)=c(OH-)，M區域內任意點均有c(H+)

六、特殊“點”體現量的關系

【例6】(2017·全國卷Ⅰ·13)常溫下將NaOH溶液滴加到己二酸(H2X)溶液中，混合溶液的pH與離子濃度變化的關系如圖所示。下列敘述錯誤的是

( )

A.Ka2(H2X)的數量級為10-6

C.NaHX溶液中c(H+)>c(OH-)

D.當混合溶液呈中性時，c(Na+)>c(HX-)>c(X2-)>c(OH-)=c(H+)

【答案】D

綜上所述，“特殊節點”是圖象問題或與量有關的競爭反應問題的突變標志。因此，抓住其“特殊節點”往往會找到解決問題的突破口，“特殊節點”在可逆反應中往往是達平衡的標志，或條件改變造成平衡移動的源點，或是競爭反應的結局或起點，或是有關反應終點的到達。找到關鍵的“特殊節點”，往往會使問題簡化，問題得到破解，從復雜中迂回，或見天開，成為我們建構認知的基點，思考解決問題的源泉。因此，總結“特殊節點”對于快速解決問題、理清思路，化繁為簡，提高認知能力具有很重要的價值。