中考化学压轴题的命题特点及解题策略

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综观近几年各省市中考化学试题,特别是课改区的中考化学试题,可以发现,中考化学压轴题的命题正逐步走出传统,开始向多元化的方向发展,形式上已突破了纯计算的束缚,出现了以工农业生产､日常生活､科学研究等内容为命题情景,以探究､简答､综合应用等为主要命题形式的考题｡总体上来说,中考化学压轴题的难度有所下降,但对能力的要求提高了｡难度下降表现在避免了繁难的纯数学计算性试题,取而代之的是突出课改理念和课标要求的,创意新颖的,富有时代感的试题｡试题的“压轴”概念已不再是简单的知识点的组合或堆砌,而是对多方面的能力素质的考查｡各省市中考化学压轴题的分值基本上维持在试卷总分的10%~15%左右｡为帮助同学们认识中考化学压轴题,有针对性地复习和应考,现以2006年各省市典型中考化学压轴题为例向大家介绍这类题的命题特点及解题策略,供参考｡

一､融合三大基本计算的综合性计算题仍然是中考化学压轴题的主角

在2006年的中考中,有70%左右的省市的压轴题仍然是融化学式计算､化学方程式计算､溶质质量分数计算于一体的综合性计算题,这说明基本计算能力仍然是中考考查的重点,预计在2007年中考中这一点仍然不会改变｡解答该类综合性计算题时要善于将综合题分解成几个单一的基本计算,抓住关键,寻找突破口,拟订解题步骤｡解题时应明确反应原理,将不纯物转化成纯净物,将溶液的量转换成溶质的量,将体积转换成质量等等,然后根据化学方程式计算出相关物质的质量｡要注意守恒法(如质量守恒､元素守恒等)､差量法(如化学反应前后固体质量差､液体质量差等)､关系式法等思想方法在解题中的应用｡

例1(2006年大连考题)现有10g某种钾肥样品,其成分为碳酸钾､硫酸钾及少量不含钾元素的难溶性杂质｡为测定该钾肥样品中钾元素的质量分数,过程如下:

[反应原理] K2CO3+H2SO4=K2SO4+H2O+CO2

[方法及数据] ①将10g该钾肥样品溶于水,过滤出难溶性杂质,得到滤液;

②将溶质质量分数为20%的硫酸溶液逐滴加入到滤液中,至恰好完全反应,测得消耗硫酸溶液的质量为24.5g;

③将反应后的溶液蒸干,称量所得白色固体质量为11.2g｡

[数据处理] 根据实验数据计算(整个过程的损失忽略不计,计算结果精确到0.1):(1)样品中碳酸钾的质量;(2)样品中钾元素的质量分数｡

[思路点拨]问题(1)属常规计算,难度不大;解(2)的时候需要注意的是:样品中的钾元素包括碳酸钾､硫酸钾中的钾元素,若能敏锐地抓住加热蒸干后得到的11.2g固体为硫酸钾的质量,且硫酸钾中钾元素的质量(11.2g×[(2×39)/147]×100%=5.02g)就是样品中钾元素的质量这一关键,则利用守恒法就可快速求解(样品中钾元素的质量分数=5.02g/174×100%=50.2%)｡

[规范解题]

(1)设10g样品中碳酸钾的质量为x,参加反应的硫酸溶液中硫酸的质量为24.5g×20%=4.9g｡

二､信息迁移型试题作为中考化学压轴题正在成长

作为一种能较好地考查学生阅读理解能力､知识迁移能力､类比推理能力､逻辑思维能力等多种能力的好题型,信息迁移型试题一直是中考考查的主力题型之一,在中考命题中一直倍受青睐,近几年更是以压轴题的形式频频出现｡该类题的命题特点是:把课本上没有的内容与学生学过的基础知识综合起来设计成为形式新颖的试题｡背景材料一般是化学新成就(新产品､新发现､新材料等)以及环境､健康､能源等应用性知识和生产､生活中的一些实际问题等｡信息题的信息给予方式可能是图表,也可能是文字｡解答该类题的策略是:(1)认真阅读题干,通过去粗取精､去伪存真的思维活动,抓住关键信息,并沟通新旧知识｡(2)积极联想类比,实现知识迁移｡在读懂了题给信息的基础上,要将新知识与以前所学的有关内容联系起来,对比异同,找出规律,实现知识的迁移｡(3)克服思维定式,找出规律求解｡解这类题不能停留在过去的老框框中,要敢于冲破习惯性思维,摆脱束缚｡

例2(2006年苏州考题)将一种盐溶于水时,会使水的冰点(凝固点)降低,冰点降低多少与盐在溶液中的质量分数有关｡如果将此盐溶液降温,则在零度以下某温度会析出冰｡但当盐在溶液中的质量分数比较大时,在将溶液冷却的过程中先析出的固体不是冰而是盐的晶体｡如下图所示,横坐标为氯化钙溶液中溶质的质量分数,纵坐标为温度｡试填空､简答｡

(1)氯化钙溶液可用作冷冻剂,当无水氯化钙与水混合的质量比为______:________时(填写最简整数比),冷却效果最好;

(2)指出两条曲线分别表示的具体含义;

(3)将10℃时38%的氯化钙溶液降温到-40℃时,下列有关说法正确的是__________ ｡(此小题为不定项选择填空,多选､错选不给分)

A.此时溶液处于不饱和状态

B.溶液中析出了氯化钙晶体

C.溶液中已经有冰析出

D.此时氯化钙晶体和氯化钙饱和溶液共存

E.此时冰､氯化钙晶体和氯化钙饱和溶液共存

[思路点拨]本题在考查同学们接受处理信息能力的同时,还考查了同学们的读图､识图和析图能力｡抓住题中信息､结合图象可知:纯水的凝固点是0℃,当向水中加入氯化钙变成氯化钙溶液时,水的凝固点开始下降,当溶液中氯化钙的质量分数达到30%时,水的凝固点不变,这说明了虚线AB表示的是水的凝固点曲线｡而当氯化钙溶液中氯化钙的质量分数大于30%时,随着温度的降低,溶液中氯化钙的含量减少,说明此时析出的是氯化钙晶体,实线BC显然表示的是氯化钙饱和溶液中溶质的质量分数随温度变化的曲线｡看懂了图,明白了上述道理,所有的问题都能一目了然:如果用氯化钙溶液作冷冻剂,冷却效果最好的应该是使水凝固点最小的,而当氯化钙的质量分数为30%时水的凝固点最小,所以当氯化钙的质量分数为30%时溶液的冷却效果最好,无水氯化钙与水混合的质量比为3∶7｡至于(3),由图像可知,在将38%的氯化钙溶液由10℃降到-40℃的过程中,溶液中氯化钙的质量分数逐渐减小,说明这时析出的是氯化钙晶体,不是冰,所以,此时的溶液中氯化钙晶体与氯化钙饱和溶液共存｡

[规范解题](1)3∶7;

(2) 曲线AB的含义:水的冰点曲线,曲线BC的含义:氯化钙饱和溶液的质量分数随温度变化的曲线;

(3) B､D｡

三､图像､表格类试题是中考化学压轴题中最靓丽的风景线之一

用图表的形式反映化学变化过程中的规律(读图)或将化学变化过程的规律用图表的形式表示出来(作图),一直是中考化学压轴题中最靓丽的风景线之一｡该类试题的命题特点是:将化学概念､化学原理､具体物质的性质和量的变化规律巧妙地表现在图像的变化上或隐含在表格数字的变化之中｡该类试题要求考生读懂图表,挖出隐含在图表中的信息并解决问题,是考查学生获取信息､加工运用信息能力的非常好的题型之一(近几年也有要求将科学探究过程中所获得的信息用图表的形式表示出来的)｡解此类题的策略是:“识图”和“用图”｡具体来说就是分析图像､图表的意义,挖出隐含在图像､图表中的有关规律,分析解决问题｡如果是表格数据分析题,则需要通过对数据进行比较分析;如果是图像题,要注意搞清横坐标表示什么､纵坐标表示什么,抓住关键点(如起点､终点､交叉点､最高点､最低点､转折点等),找出各物质之间量的关系｡

例3(2006年泰州考题)某化学兴趣小组的同学为测定假黄金(铜锌合金)中组成元素的质量分数,称取20克假黄金置于烧杯中,用某浓度的稀盐酸50克,分5次加入,每次充分反应后,取出固体,经过滤､干燥等操作后称重,各次稀盐酸用量和剩余固体质量记录如下:

(1)求铜锌合金中锌的质量分数;

(2)从图中可知,当所用合金与稀盐酸的质量比为___________时,表明锌恰好完全溶解;

(3)计算稀盐酸中溶质的质量分数｡

[思路点拨]本题将图表信息的提取与运用化学方程式计算纳入命题的范畴,突出考查同学们的综合能力｡抓住图像中的起点和终点就可得出40g稀盐酸与20g合金中的锌恰好完全反应,20g合金中铜(剩余固体)的质量为13.5g,合金中含锌的质量为20g-13.5g=6.5g｡也可抓住表格中的数据得出相关结论｡至于求稀盐酸中溶质的质量分数要注意用有效数据解题,表格中的1､2､3､4都可用来求稀盐酸中溶质的质量分数,但5不行,因为稀盐酸没有反应完｡

[规范解题]

四､实验探究类试题是中考化学压轴题中的亮点之一

实验探究作为化学学习的重要内容和学习方法一直是中考考查的重点,情景新颖､设置巧妙,融信息､实验､计算于一体的以压轴题形式出现的科学探究题也成为中考化学压轴题中的亮点之一｡该类试题命题的主要特点是:有的是已经设计好实验方案或基本框架,要求根据化学原理进行科学探究,即填补型,表现为数据分析､弥补缺陷等;有的要求能对一些科学探究问题进行评判､修正;有的要求设计科学探究的方案｡从能力考查的角度看,探究性试题不仅能全面考查同学们的化学知识､实验技能､思维过程以及书面表达能力,还能够考查同学们提出问题的能力､猜想与假设能力､实验设计能力､反思与评价能力｡目前,该类问题貌似复杂,乍一看觉得很难下手,但事实上该类问题解题所需要的知识点和解决问题的方法都是已学过的或题目已知的,只要静下心来､读懂题意就可迅速解决问题｡难度稍微大一些的是给出一个问题,让同学们自己按照探究问题的思路和方法(提出问题､猜想与假设､制定步骤､进行实验､观察现象､解释与结论､反思与评价等)进行探究,当然这种探究也是在同学们已有知识和经验的基础上进行的,并不是无源之水,无本之木｡若是要求自行设计实验进行探究,首先应明确实验目的,确定实验原理,然后根据原理､根据要求选择仪器与药品进行实验｡在探究时要注意在已有知识､已有经验的基础上通过类比思维找到解决问题的新钥匙,通过对比实验的方式得出结论｡

例4(2006年南通考题)请你参与某学习小组进行研究性学习的过程,并协助完成相关任务｡

[研究课题]探究热水壶底部水垢的主要成分

[查阅资料]该小组同学通过查阅资料知道,天然水中一般都含有Ca2++､Mg2+､HCO3-等离子,在加热条件下,这些离子趋于生成溶解度更小的物质――水垢(主要成分为碳酸盐､碱等的混合物)｡同时,他们还查阅到下列有关物质的溶解性:

[提出猜想]水垢的主要成分一定有Mg(OH)2和_________,可能含有Ca(OH)2和___________｡

[设计方案](1)甲同学在烧杯中放入少量研碎的水垢,加入适量蒸馏水充分搅拌,取上层清液加入_______,没有白色沉淀,说明水垢中无Ca(OH)2;

(2)乙同学设计了下列实验装置,进一步确定水垢中含有碳酸盐的成分｡其主要实验步骤如下:

①按图组装仪器,将50g水垢试样放入锥形瓶中,加入足量某酸溶液;

②测量一定时间内干燥管内物质增加的质量(见曲线图);

③待锥形瓶中不再产生气泡时,打开活塞B,从导管A处缓缓鼓入一定量的空气;

④再次称量干燥管内物质增加的质量;

⑤重复③和④的操作,直至干燥管内物质质量不变｡

[讨论]

a.步骤①加入样品前还应检查__________,所加的酸溶液是______________;

b.装置Ⅱ的作用是___________________,从导管A处缓缓鼓入一定量的空气时,装置Ⅰ的作用是______;

c.研究性小组的同学通过简单计算,认为水垢中一定含有MgCO3,理由是_________________｡

[实验结论]通过上述探究可知:水垢的主要成分有________________｡

[思路点拨]本题是按照科学探究的要素进行设置的最典型的探究性试题,这类试题设置的主要目的就是让同学们在读题与解题过程中领悟科学探究的思想,培养进行科学探究的能力,增进对科学探究方法与过程的理解｡观察表中6种物质的溶解性,将其分成3组,Mg(OH)2､CaCO3不溶,Ca(OH)2､MgCO3微溶,Ca(HCO3)2､Mg(HCO3)2可溶,据此可提出猜想｡要证明水垢中无氢氧化钙,实质是检测钙离子和氢氧根离子,而这里是加入某种物质后无白色沉淀,显然是对钙离子的检验,即加入碳酸钠即可｡通过对定量实验的方式确定水垢的成分的步骤的分析考查对化学实验基本操作及基础知识的掌握情况和对曲线数据的分析能力:为了测量生成二氧化碳气体的质量,装置的气密性必须良好,所以在加样品前要检查装置的气密性;检验碳酸根离子,一般用稀盐酸,若用稀硫酸会产生具有覆盖作用的硫酸钙;由实验目的可知,装置Ⅱ的作用显然是吸收生成二氧化碳中的水蒸气,装置Ⅰ的作用是吸收空气中的二氧化碳,避免对实验的影响;由曲线图可知,当反应进行到90s时,碱石灰的质量不再增加,说明样品中的水垢已反应完了,这时碱石灰增加了24g,即生成了24gCO2,若假设50克水垢全部是碳酸钙,根据化学方程式计算可知最多只能产生22gCO2,小于实验值,说明水垢中一定含有碳酸镁｡

[规范解题]

[提出猜想]CaCO3,MgCO3｡

[设计方案](1)Na2CO3溶液;

(2)a.装置的气密性,稀盐酸;b.吸收CO2中的水,除去空气中的CO2; c.若50g水垢全部为CaCO3,产生CO2的质量应为22g,而实验测得生成的CO2质量大于22g｡

[实验结论]水垢的主要成分是Mg(OH)2､CaCO3､MgCO3｡

五､学科综合类试题是今后中考化学压轴题的命题方向之一

学科综合类试题包括学科内综合和学科间综合,这两类综合在化学压轴题中一直占有一席之地,而且随着课程改革的深入进行,学科综合类试题将会成为今后中考化学压轴题的命题方向之一｡学科内综合题命题的特点是将有相互关联的化学知识融合在一道题的若干个小题中进行考查;学科间综合题命题的特点是以不同学科间交叉点为命题的切入点来进行设计(如化学与物理的交叉点有浮力､导电性､密度､压强等,化学与生物的交叉点有光合作用､呼吸作用等)｡这些试题着重考查的是综合应用所学知识灵活分析并解决问题的能力,解题的关键是:认真阅读试题,抓住问题的本质,从复杂的综合背景中找出所涉及的知识点,再运用知识分析解决问题｡

例5(2006年镇江考题)地球上的淡水资源是十分有限的｡人类生产､生活造成的水体污染加剧了水资源危机｡常州市的水资源十分丰富,但作为常州明珠的长荡湖已受到污染｡

(1)水体富营养化是我市水环境的主要问题之一｡水体富营养化是指水体中含氮､磷的化合物过多,这些化合物是水生植物生长､发育的养料｡

①蛋白质是主要的含氮污染物,蛋白质在水中分解:蛋白质氨基酸氨(NH3),氨在微生物作用下,与溶解在水中的氧气反应,生成亚硝酸(HNO2)和水,反应的化学方程式为,亚硝酸进一步在微生物作用下与氧气反应生成硝酸,并以硝酸盐的形式作为水生植物的养料｡

②含磷化合物主要来源于洗涤剂和不合理使用磷肥｡洗涤剂中有一种成分的化学式为Na5PxOy,若P的化合价为+a,则a和x､y的关系是:a=____｡

③白天受阳光照射,充足的养料使绿藻等水生植物迅速繁殖,水体变绿,光合作用的化学方程式是｡晚间由于污染物耗氧和水生植物的 作用,使水中的含氧量急剧下降,会造成鱼类等水生动物因缺氧而死亡｡另外,大量水生植物的残骸腐烂分解出有毒物质,使水质更加恶化｡

(2)含酸､碱､重金属离子的工业废水也是重要的水体污染物｡如果要处理某工厂产生的酸性污水,你建议用NaOH还是Ca(OH)2进行处理?为什么?

[思路点拨]本题是一道化生综合题,是学科间综合类试题,是以水体的污染为切入点设计的,主要考查了与化学有关的知识和评价能力,总体难度不大｡