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專題十六STSE 創(chuàng)新題型技巧專題

近年來高考在強(qiáng)調(diào)夯實(shí)基礎(chǔ)、抓主干和核心知識的基礎(chǔ)上，試題的命制越來越凸現(xiàn)知識與能力并重，并以基礎(chǔ)知識為載體來強(qiáng)化對能力的考查，因而創(chuàng)新型、開放型試題逐漸成為最受青睞的題型。創(chuàng)新型試題是指不能單純地通過簡單仿效或機(jī)械套用或機(jī)械記憶去解答的問題，其考查的知識點(diǎn)仍是中學(xué)化學(xué)的主干知識，但問題解答的方法卻靈活多樣，富有技巧性，提高了對學(xué)生綜合應(yīng)用能力的要求，現(xiàn)對近年來高考化學(xué)創(chuàng)新型試題常見題型進(jìn)行歸類分析，以尋找命題規(guī)律，探究解題技巧。
【考點(diǎn)分析】STSE創(chuàng)新題型應(yīng)對策略
STSE是由英語單詞Science（科學(xué)）、Technology（技術(shù)）、Society（社會）、Environment（環(huán)境）的首字母縮寫而成。
一、STSE創(chuàng)新題的特點(diǎn)
這類題通常是高起點(diǎn)、低落點(diǎn)，與生活、科技和環(huán)境相關(guān)。一般選擇最新科技成果（最近諾貝爾獎成果、科技新發(fā)現(xiàn)、上一年度國內(nèi)或國外十大科技進(jìn)展等）、與社會、生活聯(lián)系緊密的材料（藥物、食品、新型材料等）作為載體命題，問題設(shè)計(jì)嚴(yán)格依據(jù)《高考大綱》，知識源于教材，最終都是用化學(xué)知識解決問題。這也是考查學(xué)生的知識運(yùn)用能力和理解能力。
二、STSE創(chuàng)新題的類型
以或簡答題等題型出現(xiàn)。在中，通過新材料、新信息介紹，以某點(diǎn)為信息源輻射相關(guān)聯(lián)知識與方法，以判斷正誤、推理為主，考查識記知識，屬于較易題。簡答題要求根據(jù)中學(xué)化學(xué)知識和原理分析、解釋相關(guān)現(xiàn)象，對邏輯思維、文字表達(dá)能力要求較高，屬于中等難度題。
三、STSE創(chuàng)新題的解題方法與思路
第一步??讀題。對于陌生度較高的STSE試題要做到逐字逐句，挖掘關(guān)鍵字，排除干擾信息，找出有效信息。對于新信息中的有機(jī)化學(xué)方程式，要從斷鍵、成鍵角度分析，找出規(guī)律；對于新物質(zhì)或常見物質(zhì)的新性質(zhì)，要找出其不同點(diǎn)。正所謂“書讀百遍，其義自見”。
第二步??聯(lián)題。在讀題的基礎(chǔ)上，結(jié)合題目中的問題或選項(xiàng)分析本題考查的知識板塊，聯(lián)系中學(xué)化學(xué)知識體系，尋找要提取的信息。
第三步??析題。找到需要的信息后，需進(jìn)行分析。分析時(shí)要從大腦信息庫中迅速提取所需要的知識，并使思維從新情境回歸到課本、回歸到平時(shí)的學(xué)習(xí)中來。
第四步??解題。解題時(shí)要注意根據(jù)題目的要求回答相應(yīng)問題。如果是簡答題一定要言簡意賅，即一定要做到聯(lián)系化學(xué)原理，切入點(diǎn)正確，分析、說理層次清晰，要點(diǎn)全面。
【難點(diǎn)解析】
一、改編、重組、整合教材內(nèi)容，拓寬思維的廣度、深度
這類試題往往以教材實(shí)驗(yàn)、重要文字描述及課后習(xí)題為素材，對其進(jìn)行改編、重組、整合或延伸，所以陌生度不大，故學(xué)生在解答時(shí)感到簡單，但因問題設(shè)計(jì)的角度、深度或說法發(fā)生變化，又易導(dǎo)致答題錯誤。
【例1】某課外研究小組，用含有較多雜質(zhì)的銅粉，通過不同的化學(xué)反應(yīng)制取膽礬。其設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)過程為：


（1）雜銅中含有大量的有機(jī)物，可采用灼燒的方法除去有機(jī)物，灼燒時(shí)將瓷坩堝置于 上（用以下所給儀器的編號填入，下同），取用坩堝應(yīng)使用 ，灼燒后的坩堝應(yīng)放在 上，不能直接放在桌面上。
實(shí)驗(yàn)所用儀器：a．蒸發(fā)皿 b．石棉網(wǎng) c．泥三角 d．表面皿
e．坩堝鉗 f．試管夾
（2）雜銅經(jīng)灼燒后得到的產(chǎn)物是氧化銅及少量銅的混合物，用以制取膽礬。灼燒后含有少量銅的可能原因是 。
a．灼燒過程中部分氧化銅被還原
b．灼燒不充分銅未被完全氧化
c．氧化銅在加熱過程中分解生成銅
d．該條件下銅無法被氧氣氧化
（3）通過途徑Ⅱ?qū)崿F(xiàn)用粗制氧化銅制取膽礬，必須進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)操作步驟：酸溶、加熱通氧氣、過濾、 、冷卻結(jié)晶、 、自然干燥。
（4）由粗制氧化銅通過兩種途徑制取膽礬，與途徑Ⅰ相比，途徑Ⅱ有明顯的兩個(gè)優(yōu)點(diǎn)是： 、 。
（5）在測定所得膽礬（CuSO4?xH2O）中結(jié)晶水x值的實(shí)驗(yàn)過程中：稱量操作至少進(jìn)行 次。
（6）若測定結(jié)果x值偏高，可能的原因是 。
a．加熱溫度過高b．膽礬晶體的顆粒較大
c．加熱后放在空氣中冷卻d．膽礬晶體部分風(fēng)化
【解析】（1）因坩堝加熱后溫度較高，應(yīng)放在泥三角上進(jìn)行加熱，且取用坩堝時(shí)要用坩堝鉗，并且為防止坩堝炸裂和燒環(huán)桌面，燒后的坩堝要在石棉網(wǎng)上冷卻，不能直接放在桌面上。
（2）灼燒后含有少量銅其原因可能是灼燒不充分，銅未被完全氧化，也可能是灼燒過程中部分氧化銅被還原。
（3）利用途徑Ⅱ制取膽礬時(shí)，必須先加酸將氧化銅溶解，加熱通氧氣將Cu氧化，過濾除去粗制氧化銅中的不溶物雜質(zhì)后，然后再蒸發(fā)溶劑，冷卻結(jié)晶，再過濾得晶體，最后將其干燥，由此可寫出答案。
（4）根據(jù)途徑Ⅰ的反應(yīng)方程式Cu＋2H2SO4（濃） CuSO4＋SO2↑＋2H2O和途徑Ⅱ的反應(yīng)方程式2Cu＋O2＋2H2OS4（�。� 2CuSO4＋2H2O，可以看出途徑Ⅱ的優(yōu)點(diǎn)是：①產(chǎn)生等量的膽礬比途徑Ⅰ耗硫酸少；②途徑Ⅱ不產(chǎn)生污染大氣的氣體（SO2）。
（5）稱量操作至少進(jìn)行4次，分別是：①稱量坩鍋；②稱量加入晶體后的坩堝；③稱量加熱冷卻后的坩堝；④稱量再加熱、再冷卻后的坩堝至兩次稱量的值相差不超過0．1g。
（6）若測定結(jié)果x值偏高，可能是加熱溫度過高使CuSO4晶體中的CuSO4分解了，其他三項(xiàng)均使x值偏低。
【答案】（1）c e b （2）a b （3）蒸發(fā) 過濾
（4）產(chǎn)生等量膽礬途徑Ⅱ消耗硫酸少 途徑Ⅱ不會產(chǎn)生污染大氣的氣體 （5）4 （6）a
【點(diǎn)評】本題以高一化學(xué)教材第六章氧族元素、環(huán)境保護(hù)復(fù)習(xí)題（2）:用銅和濃硫酸為原料制取硫酸銅時(shí)，可用下列兩種方法：
（1）Cu CuSO4，（2）Cu CuO CuSO4，這兩種方法中，哪種較好？為什么？和高三選修教材上的實(shí)驗(yàn)??硫酸銅晶體中結(jié)晶水含量的測定為題材進(jìn)行改編、重組，和整合命制的，陌生度小，這類試題的出現(xiàn)，有利于引導(dǎo)對教材知識的進(jìn)一步整合，融合和思考，拓寬了命題的角度，提升了思維的空間。
【變式訓(xùn)練】實(shí)驗(yàn)室常利用甲醛法測定（NH4）2SO4樣品中氮的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，其反應(yīng)原理為：4NH ＋6HCHO＝3H＋＋6H2O＋（CH2）6N4H＋[滴定時(shí)，1 mol （CH2）6N4H＋與1 mol H＋相當(dāng)]，然后用NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定反應(yīng)生成的酸。某興趣小組用甲醛法進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：
步驟Ⅰ 稱取樣品1．500g。
步驟Ⅱ 將樣品溶解后，完全轉(zhuǎn)移到250 mL容量瓶中，定容，充分搖勻。
步驟Ⅲ 移取25．00 mL樣品溶液于250 mL錐形瓶中，加入10 mL20％的中性甲醛溶液，搖勻、靜置5 min后，加入1～2滴酚酞度液，用NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn)。按上述操作方法再重復(fù)2次。
（1）根據(jù)步驟Ⅲ：
①堿式滴定管用蒸餾水洗滌后，直接加入NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行滴定，則測得樣品中氮的質(zhì)量分?jǐn)?shù) （填“偏高”、“偏低”或“無影響”）。
②錐形瓶用蒸餾水洗滌后，水未倒盡，則滴定時(shí)用去NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積 （填“偏大”、“偏小”或“無影響”）。
③滴定時(shí)邊滴邊搖動錐形瓶，眼睛應(yīng)觀察 。
A、滴定管內(nèi)液面的變化 B、錐形瓶內(nèi)溶液顏色的變化
④滴定達(dá)到終點(diǎn)時(shí)，溶液由 色變成 色。
（2）滴定結(jié)果如下表所示：
實(shí)驗(yàn)
編號待測溶液的體積
/mL標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積/mL
滴定前刻度滴定后刻度
125．001．0221．03
225．002．0021．99
325．000．2020．20
若NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度為0．101 0 mol?L－1，則該樣品中氮的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 。
【答案】（1）①偏高 ②無影響 ③B ④無 粉紅（或淺紅）（2）18．85％
二、以圖表或某一物質(zhì)為載體，強(qiáng)化學(xué)科間知識的綜合
以圖表或某一物質(zhì)為載體，將基本概念，基本理論，元素化合物，計(jì)算和實(shí)驗(yàn)，無機(jī)和有機(jī)等知識進(jìn)行融合創(chuàng)新，具有較高的區(qū)分度，有利于高校選拔人才，是近年來高考化學(xué)命題的一大亮點(diǎn)。
【例2】紅磷P（s）和Cl2（g）發(fā)生反應(yīng)生成PCl3（g）和PCl5（g）。反應(yīng)過程和能量關(guān)系如圖所示（圖中的△H表示生成1 mol產(chǎn)生的數(shù)據(jù)）。


根據(jù)上圖回答下列問題：
（1）P和Cl2反應(yīng)生成PCl3的熱化學(xué)方程式是 。
（2）PCl3分解成PCl3和Cl2的熱化學(xué)方程式是 ，上述分解反應(yīng)是一個(gè)可逆反應(yīng)，溫度為T1時(shí)，在密閉容器中加入0．80 mol PCl5，反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)PCl5還剩0．60 mol，其分解率 等于 ；若反應(yīng)溫度由T1升高到T2，平衡時(shí)PCl5的分解率為 ， （填“大于”、“小于”或“等于”）。
（3）工業(yè)上制備PCl5通常分兩步進(jìn)行，先將P和Cl2反應(yīng)生成中間產(chǎn)物PCl3，然后降溫，再和Cl2反應(yīng)生成PCl5。原因是 。
（4）P和Cl2分兩步反應(yīng)生成1 mol PCl5 的△H4 △H3（填“大于”、“小于”或“等于”）。
（5）PCl5與足量水充分反應(yīng)，最終生成兩種酸，其化學(xué)方程式是 。
【解析】（1）由圖可以看出，1 mol P與Cl2中完全燃燒放出的熱量為306 kJ?mol－1，所以P與Cl2反應(yīng)生成PCl3的熱化學(xué)方程式為P（s）＋ Cl2（g）＝PCl3（g）；△H＝－306 kJ?mol－1。
（2）中間產(chǎn)生PCl3和未完全反應(yīng)的Cl2的總能量高于最終產(chǎn)物PCl5的能量，其△H＝－93 kJ?mol－1，所以PCl5（g）＝PCl3（g）＋Cl2（g）；△H＝93 kJ?mol－1；分解率 ＝ ×100％＝25％，由熱化學(xué)方程式可知，此反應(yīng)的正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，所以升高溫度，平衡向正反應(yīng)方向移動，PCl5的分解率增大， ＞ 。
（3）由圖可知，P與Cl2反應(yīng)生成PCl3，PCl3和Cl2進(jìn)一步反應(yīng)生成PCl5，都是放熱反應(yīng)，分兩步進(jìn)行且第二步降低溫度，有利于PCl5的生成，防止PCl5的分解。
（4）由蓋期定律可知，一步生成PCl5和兩步生成PCl5的總熱效應(yīng)相等，即△H4＝△H3＝△H1＋△H2＝－306 kJ/mol－93 kJ/mol＝－399 kJ?mol－1。
（5）PCl5與水反應(yīng)生成H3PO4和HCl，化學(xué)方程式為：PCl5＋4H2O＝H3PO4＋5HCl。
【答案】（1）P（s）＋ Cl2（g）＝PCl3（g）；△H＝－306 kJ?mol－1。
（2）PCl5（g）＝PCl3（g）＋Cl2（g）；△H＝93 kJ?mol－1 25% 大于
（3）兩步反應(yīng)均為放熱反應(yīng)，降低溫度有利于提高產(chǎn)率，防止產(chǎn)物分解。
（4）－399 kJ?mol－1 等于
（5）PCl5＋4H2O＝H3PO4＋5HCl
【例3】二甲醚（CH3OCH3）被稱為21世紀(jì)的新型燃料，它清潔、高效，具有優(yōu)良的環(huán)保性能。四川是利用天然氣生產(chǎn)二甲醚的重要基地之一。
請?zhí)顚懴铝锌瞻祝?br> （1）與二甲醚相對分子質(zhì)量相等且元素種類相同的有機(jī)物的結(jié)構(gòu)簡式是： 。
（2）二甲醚可由合成氣（CO＋H2）在一定件下制得。用合成氣制二甲醚時(shí)，還產(chǎn)生了一種可參與大氣循環(huán)的無機(jī)化合物，該反應(yīng)的化學(xué)方程式可能是： 。
（3）以二甲醚、空氣、氫氧化鉀溶液為原料，石墨為電極可構(gòu)成燃料電池。該電池中負(fù)極上的電極反應(yīng)式是： 。

（4）制備二甲醚的合成氣可由甲烷與水蒸氣或二氧化碳經(jīng)高溫催化反應(yīng)制得。合成氣除制二甲醚外，還可用于冶煉金屬，用它冶煉鐵的生產(chǎn)過程可示意如下：

①在催化反應(yīng)室中進(jìn)行的反應(yīng)均為可逆反應(yīng)，增大體系的壓強(qiáng)對甲烷轉(zhuǎn)化率的影響是 （填“增大”“減小”或“不變”）。
②在上述煉鐵過程的某時(shí)間段內(nèi)，若有x m3（標(biāo)準(zhǔn)狀況）的甲烷進(jìn)入燃燒室中充分燃燒，還原反應(yīng)室有5y kg（即 ×103 mol）鐵生成，假設(shè)燃燒室與還原反應(yīng)室產(chǎn)生的高溫尾氣全部進(jìn)入催化反應(yīng)室，則這些高溫尾毛在理論上可產(chǎn)生合成氣 m3（標(biāo)準(zhǔn)狀況）。
【解析】（1）由于醇與等碳原子數(shù)的醚為同分異構(gòu)體，顯然相對分子質(zhì)量相等，C2H5OH符合條件，由于1 mol O的質(zhì)量等于1 mol CH4的質(zhì)量。1 mol碳的質(zhì)量等于12 mol H的質(zhì)量，在C2H6O的基礎(chǔ)上去掉1個(gè)CH4而同時(shí)增加一個(gè)氧即CH2O2應(yīng)符合條件，經(jīng)驗(yàn)證，沒有其他的分子符合題意。
（2）根據(jù)質(zhì)量守恒定律及規(guī)律可得如下符合條件的化學(xué)方程式：3CO＋3H2＝CH3OCH3＋CO2或2CO＋4H2＝CH3OCH3＋H2O。
（3）由原電池原理可知負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)失電子，由于CH3OCH3被氧化的產(chǎn)物在堿性溶液中不能存在，故負(fù)極反應(yīng)物應(yīng)為 和H2O，即CH3OCH3＋16OH－?12e－＝2 ＋11H2O。
（4）由CH4＋H2O（g） CO＋3H2①和反應(yīng)CH4＋CO2 2CO＋2H2② 知，增大壓強(qiáng)可使上述平衡向逆反應(yīng)方向移動，減少CH4的轉(zhuǎn)化率。由反應(yīng)CH4＋2O2 CO2＋2H2O知x m3的CH4可產(chǎn)生3x m3的CO2與H2O的混合氣體；又由Fe2O3＋3CO 2Fe＋3CO2，F(xiàn)e2O3＋3H2 2Fe＋3H2O知，生成 ×103 mol的Fe產(chǎn)生3y 103的高溫尾氣，故由反應(yīng)①②知最后可得合成所12（x＋y） m3。
【答案】（1）CH3CH2OH、HCOOH
（2）3CO＋H2＝CH3OCH3＋CO2或2CO＋4H2＝CH3OCH3＋H2O
（3）CH3OCH3＋16OH??12e－＝2 ＋11H2O
（4）①減少 ②12（x＋y）
【點(diǎn)評】例2以圖表為載體，將反應(yīng)熱的本質(zhì)，熱化學(xué)方程式的書寫，反應(yīng)熱的計(jì)算，化學(xué)平衡等知識進(jìn)行融合創(chuàng)新。例3以二甲醚為載體，考查了有機(jī)和無機(jī)、同分異構(gòu)體、原電池及化學(xué)平衡等知識內(nèi)容，這類試題的出現(xiàn)使人感到耳目一新，充分出現(xiàn)了“深化基礎(chǔ)、知識與能力并重、穩(wěn)中求變”的命題特點(diǎn)。
【變式訓(xùn)練】銅在自然界存在于多種礦石中，如：
礦石名稱黃銅礦斑銅礦輝銅礦孔雀石
主要成分CuFeS2Cu5FeS4Cu2SCuCO3?Cu（OH）2
請回答下列問題：
（1）上表所列銅化合物中，銅的質(zhì)量百分含量最高的是 。
（2）工業(yè)上以黃銅礦為原料，采用火法熔煉工藝生產(chǎn)銅。該工藝的中間過程會發(fā)生反應(yīng)：2CU2O＋Cu2S 6Cu＋SO2↑，反應(yīng)的氧化劑是 。
（3）SO2尾氣直接排放到大氣中造成環(huán)境污染的后果是 ；處理該尾氣可得到有價(jià)值的化學(xué)品，寫出其中1種酸和1種鹽的名稱 。
（4）黃銅礦熔煉后得到的粗銅含少量Fe、Ag、Au等金屬雜質(zhì)，需進(jìn)一步采用電解法清制。請簡述粗銅電解得到精銅的原理： 。
（5）下表中，對陳述Ⅰ、Ⅱ的正確性及其有無因果關(guān)系的判斷都正確的是 （填字母）。
選項(xiàng)陳述Ⅰ陳述Ⅱ判斷
A銅綠的主要成分是堿式碳酸銅可用稀鹽酸除銅器表面的銅綠Ⅰ對；Ⅱ?qū)�；�?br>B銅表面易形成
致密的氧化膜銅容器可以
盛放濃硫酸Ⅰ對；Ⅱ?qū)�；�?br>C鐵比銅活潑鉚在銅板上的鐵釘在潮濕空氣中不易生銹Ⅰ對；Ⅱ?qū)�；�?br>D藍(lán)色硫酸銅晶體受熱轉(zhuǎn)化為白色硫酸銅粉末是物理變化硫酸銅溶液可用作游泳池的消毒劑Ⅰ錯；Ⅱ?qū)�；無
【答案】（1）Cu2S （2）Cu2O和Cu2S
（3）形成酸雨，會對植物和建筑物等造成嚴(yán)重危害 硫酸、硫酸銨
（4）電解池中，粗銅作陽極，精銅作陰極，為硫酸銅溶液。陽極上發(fā)生氧化反應(yīng)，粗銅中的銅以及比銅活潑的金屬失去電子進(jìn)入溶液，不如銅活潑的金屬沉入電解槽形成“陽極泥”；陰極上發(fā)生還原反應(yīng)，溶液中的銅離子得到電子變成銅單質(zhì)沉積在純銅上，從而達(dá)到精制Cu的目的
（5）AD
三、聯(lián)系科學(xué)實(shí)踐，體現(xiàn)創(chuàng)新理念
試題注重STSE（科學(xué)、技術(shù)、社會、環(huán)境）教育，注重理論聯(lián)系實(shí)際，并能應(yīng)用所學(xué)知識解決生產(chǎn)、生活和社會熱點(diǎn)中的實(shí)際問題，命題具有創(chuàng)新理念，已成為高考的另一大亮點(diǎn)。
【例4】纖維素是自然界最為豐富的可再生的天然高分子資源。
（1）纖維素可制備用于紡織、造紙等的黏膠纖維[成分是（C6H10O5）n]，生產(chǎn)過程涉及多個(gè)化學(xué)反應(yīng)。工藝簡圖如下：

近來，化學(xué)家開發(fā)了一種使用NMMO加工纖維素的新方法，產(chǎn)品“Lyocell纖維”成分也是（C6H10O5）n。工藝流程示意圖如下：

①“Lyocell纖維”工藝流程中，可充分循環(huán)利用的物質(zhì)是 。
②與“Lyocell纖維”工藝相比，粘膠纖維工藝中會產(chǎn)生含有 （只填非金屬元素符號）的廢物，并由此增加了生產(chǎn)成本。
③“Lyocell纖維”被譽(yù)為“21世紀(jì)的綠色纖維”，原因是 。
（2）“Lyocell纖維”工藝流程中的NMMO可按如下路線制備（反應(yīng)條件均省略）：

其中，化合物Ⅰ可三聚為最簡單的芳香烴，化合物Ⅱ可使溴水褪色。
①化合物Ⅰ也可聚合為在一定條件下具有導(dǎo)電性的高分子化合物，該高分子化合物的化學(xué)式為 。
②化合物Ⅱ與氧氣反應(yīng)的原子利用率達(dá)100％，其化學(xué)方程式為 。
③關(guān)于化合物Ⅲ、Ⅳ的說法正確的是 （填代號）。
A、都可發(fā)生酯化反應(yīng) B、Ⅲ可被氧化，Ⅳ不可被氧化
C、都溶于水 D、Ⅲ可與鈉反應(yīng)，Ⅳ不可與鈉反應(yīng)
E、Ⅲ是乙醇的同系物 F、Ⅲ可由鹵代烴的取代反應(yīng)制備
④寫出合成NMMO最后一步反應(yīng)的化學(xué)方程式
【解析】（1）由工藝流程可知，NMMO被循環(huán)利用。比較兩個(gè)生產(chǎn)流程可知在黏膠纖維的生產(chǎn)過程中會產(chǎn)生含硫、含氯的廢物，從而增加了生產(chǎn)成本，并可能由此產(chǎn)生環(huán)境污染。而新工藝不會產(chǎn)生污染物，具纖維素原料可以再生，故稱為“21世紀(jì)綠色纖維”。（2）最簡單的芳香烴為苯，則三聚為苯的烴必為乙炔，其聚合成為高分子化合物的化學(xué)方程式為 ；化合物Ⅱ?yàn)橐蚁�，欲使其與O2反應(yīng)，原子利用率為100％，只有發(fā)生加成反應(yīng)即2CH2＝CH2＋O2→ 。據(jù)Ⅲ、Ⅳ的分子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)不難推知它們所具有的性質(zhì)。
【答案】（1）①NMMO ②S、Cl ③新工藝環(huán)境污染小，纖維素原料可再生

【點(diǎn)評】本題以NMMO加工纖維素的新化學(xué)工藝方法為題材，聯(lián)系化工生產(chǎn)實(shí)際，考查學(xué)生的分析問題和解決問題的能力，第①問從物質(zhì)的循環(huán)利用出發(fā)，強(qiáng)調(diào)了可持續(xù)發(fā)展的觀念；第②問要求對兩種工藝的優(yōu)劣進(jìn)行評價(jià)：第③問題要求考生了解綠色化學(xué)的理念；（2）中主要考查有機(jī)物的組成、結(jié)構(gòu)和性質(zhì)。
四、提供信息，考查信息遷移能力
這類試題往往“高起點(diǎn)、低落點(diǎn)”，一般是以教材上沒有涉及的知識和平時(shí)不做要求的陌生知識為背景而提供明確的信息，然后設(shè)置綜合性的問題進(jìn)行考查信息提取、與所學(xué)知識整合及應(yīng)用能力。
【例5】 －松油醇可以以下路線合成，小方框中的每一字母各代表一種有機(jī)物：


請回答下列問題：
（1）試劑1是 ，試劑2是 。
（2）A至H中，能發(fā)生銀鏡反應(yīng)的是 （填結(jié)構(gòu)簡式）。
（3）寫出G和H的結(jié)構(gòu)簡式：G ，H 。
（4）E轉(zhuǎn)化為F的反應(yīng)的化學(xué)方程式是 。
【解析】與（CH3）2CHMgI反應(yīng)的物質(zhì)應(yīng)含有碳氧雙鍵，所以A為CH3CHO試劑1為O2，可推出B的結(jié)構(gòu)簡式為 ，B在濃H2SO4加熱的條件下發(fā)生消去反應(yīng)可生成兩種烯烴，依據(jù)F能與 反應(yīng)，說明F為二烯烴，可推知C應(yīng)為 ，D為 。C要由單烯烴轉(zhuǎn)變成二烯烴，應(yīng)先與鹵素加成，再發(fā)生消去反應(yīng)，所以試劑乙為Br2水，E為 ，F(xiàn)為 ，H為 ，G為 。
【答案】（1）O2； Br2 水

【點(diǎn)評】本題以 －松油醇的合成為情景和信息，它不但考查了考生信息的接受、提取及遷移應(yīng)用能力，同時(shí)也考查了將信息，與已學(xué)知識有機(jī)整合的能力。本題考查的知識點(diǎn)主要有烯烴、鹵代烴、醇、醛（酮）等性質(zhì)及其相互轉(zhuǎn)化，反應(yīng)條件、試劑選擇，結(jié)構(gòu)簡式、化學(xué)方程式的書寫等知識。、
【變式訓(xùn)練】已知：
（1）

兩種醛類物質(zhì)（其中一種必須在與醛基相鄰的C原子上有H原子，俗稱 －H）在堿性條件下加熱，可以發(fā)生羰基的加成和消去反應(yīng)，得到不飽和醛。

甲苯及其鹵代物是有機(jī)化工的基本原料，由它出發(fā)可制造某些香料、藥物及廣泛應(yīng)用于印刷、電子工業(yè)中的感光樹脂的重要中間體，它們之間的關(guān)系如下圖所示：

圖中B、D、E都能使溴水褪色，E在光等輻射能作用下可以發(fā)生二聚加成反應(yīng)，生成互為同分異構(gòu)體的環(huán)狀化合物F和G；E還可以在一定條件下形成一種優(yōu)質(zhì)高分子感光樹脂的單體H。試回答：
（1）寫出有機(jī)物的結(jié)構(gòu)簡式：A 、C 、D 。
（2）反應(yīng)（Ⅰ）的類型是 ，反應(yīng)（Ⅱ）的類型是 ．
（3）寫出A→B的化學(xué)方程式： 。
（4）同種類、互為同分異構(gòu)體的F和G的結(jié)構(gòu)簡式為F 、G 。
（5）已知：
如果E→H的反應(yīng)在一定條件下也能實(shí)現(xiàn)的話，請你預(yù)測所得高分子感光樹脂單體H的最簡單的結(jié)構(gòu)簡式為 。


【答案】

五、設(shè)置綜合性問題，考查思維的嚴(yán)密性、流暢性
這類試題的問題設(shè)計(jì)往往是考查物質(zhì)合成路線的設(shè)計(jì)及評價(jià)、實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)及評價(jià)、物質(zhì)的檢驗(yàn)和化學(xué)用語等知識。
【例6】已知：①2CH2＝CH2＋O2 2CH3CHO ②CH3CHO＋CH3CHO CH3CH（OH）CH2CHO CH3CH＝CHCHO
（1）兔耳草醛 在食品、化妝品等工業(yè)中用作香料添加劑。其合成流程為（部分產(chǎn)物及反應(yīng)條件已略去）：

①兔耳草醛的分子式是 ；物質(zhì)A的結(jié)構(gòu)簡式是 。
②檢驗(yàn)C中含有一般的碳碳雙鍵的簡要實(shí)驗(yàn)步驟是 。
③物質(zhì)A有多種同分異構(gòu)體，其中一類同分異構(gòu)體能使FeCl3溶液顯紫色，結(jié)構(gòu)中不含－CH3，且苯環(huán)上只有兩個(gè)互為對位的取代基，其可能的結(jié)構(gòu)簡式為 。
④C＋D的化學(xué)方程式為 。
（2）現(xiàn)以CH2＝CH2和其他無機(jī)物合成CH3CH＝CHCOOCH2CH2OOCCH＝CHCH3。請用合成反應(yīng)流程圖表示出最合理的合成方案（注明反應(yīng)條件）。例，由乙醇合成聚乙烯的反應(yīng)流程圖可表示為：

【解析】（1）①根據(jù)兔耳草醛的結(jié)構(gòu)簡式即可得其分子式為C13H18O，然后根據(jù)其合成流程圖逆推，可知物質(zhì)D、C、A的結(jié)構(gòu)簡式為

②因?yàn)镃中含有碳碳雙鍵與醛基，且醛基比碳碳雙鍵更易被氧化，所以檢驗(yàn)碳碳雙鍵時(shí)應(yīng)先把醛基保護(hù)或利用銀氨溶液（或新制氫氧化銅懸濁液）氧化掉，然后再檢驗(yàn)碳碳雙鍵。
③根據(jù)“能使FeCl3溶液顯紫色，結(jié)構(gòu)中不含－CH3，且苯環(huán)上只有兩個(gè)互為對位的取代基”可寫出A的同分異構(gòu)體
（2）分析CH3CH＝CHCOOCH2CH2OOCH＝CHCH3的結(jié)構(gòu)可知，要生成該物質(zhì)就需要先制備出CH3CH＝CHCOOH與HOCH2CH2OH，由CH3CH＝CHCOOH可進(jìn)一步逆推到CH3CH＝CHCHO→CH3CHO→CH3CH2OH→CH2＝CH2，故其合成路線如圖2所示：

圖2物質(zhì)的合成路線圖
【點(diǎn)評】本題除考查醛、烯烴、醇、脂及其相互轉(zhuǎn)化關(guān)系等知識點(diǎn)外，主要考查了信息處理、實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)及設(shè)計(jì)能力。如“在檢驗(yàn)C中含有一般的碳碳雙鍵”時(shí)，因C中含醛基，就應(yīng)想到醛基的干擾及處理，這就突出了思維的嚴(yán)密性、深刻性。再如合成流程圖的設(shè)計(jì)，與傳統(tǒng)的根據(jù)有機(jī)合成路線推測有機(jī)物的結(jié)構(gòu)正好相反，突出體現(xiàn)了對設(shè)計(jì)流程的正誤辨析、優(yōu)化選擇，體現(xiàn)了思維的敏捷性、流暢性。
六、設(shè)置探究性問題、提倡探究性學(xué)習(xí)
探究性化學(xué)試題在近年高考中主要表現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)考題上，簡單地說這類試題就是將化學(xué)問題或化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中出現(xiàn)的疑難問題，通過設(shè)計(jì)一系列的實(shí)驗(yàn)并付諸實(shí)踐，根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象或?qū)嶒?yàn)結(jié)果進(jìn)行嚴(yán)密推理來解決問題的一種實(shí)驗(yàn)方法。這類試題通過將研究性學(xué)習(xí)方法和科學(xué)探究的方法引入到實(shí)驗(yàn)問題的解決之中，引導(dǎo)考生逐步形成質(zhì)疑，樂于探究的學(xué)習(xí)習(xí)慣；重視對實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)和評價(jià)，培養(yǎng)考生分析問題的能力和實(shí)驗(yàn)探究的能力。
【例7】某種催化劑為鐵的氧化物�；瘜W(xué)興趣小組在實(shí)驗(yàn)室對該催化劑中鐵元素的價(jià)態(tài)進(jìn)行探究：將適量稀硝酸加入少許樣品中，加熱溶解；取少許溶液，滴加KSCN溶液后出現(xiàn)紅色。一位同學(xué)由此得出該催化劑中鐵元素價(jià)態(tài)為＋3的結(jié)論。
（1）請指出該結(jié)論是否合理并說明理由 。
（2）請完成對鐵元素價(jià)態(tài)的探究：
限選實(shí)驗(yàn)儀器與試劑：燒杯、試管、玻璃棒、藥匙、滴管、酒精燈、試管夾；3 mol?L－1 H2SO4、3％ H2O2、6 mol?L－1 HNO3、0．01 mol?L－1 KMnO4、NaOH稀溶液、0．1 mol?L－1 KI、20％KSCN、蒸餾水。
①提出合理假設(shè)
假設(shè)1： ；
假設(shè)2： ；
假設(shè)3： 。
②設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案證明你的假設(shè)
③實(shí)驗(yàn)過程
根據(jù)②的實(shí)驗(yàn)方案，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。請按下列表格格式寫出實(shí)驗(yàn)操作步驟、預(yù)期現(xiàn)象與結(jié)論。
實(shí)驗(yàn)操作預(yù)期現(xiàn)象與結(jié)論
步驟1：
步驟2：

步驟3：
……
【解析】（1）加入KSCN溶液出現(xiàn)血紅色，溶液中一定含有Fe3＋，但由于是用HNO3溶解的鐵的氧化物，HNO3具有強(qiáng)氧化性，能將Fe2＋氧化為Fe3+，所以該同學(xué)得出的結(jié)論是不合理的。
（2）①在高中階段常見的鐵的氧化物有FeO（＋2價(jià)鐵的氧化物）、Fe2O3（＋3價(jià)鐵的氧化物）、Fe3O4（同時(shí)含有＋2、＋3價(jià)鐵的氧化物），據(jù)此可得出三種假設(shè)。
②由于Fe2＋極易被氧化，所以首先應(yīng)該把3 mol?L－1 H2SO4煮沸趕走H2SO4中溶解的O2，然后將樣品溶解在煮沸的H2SO4中，根據(jù)Fe2＋、Fe3＋的性質(zhì)差異即可設(shè)計(jì)出相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)方案。設(shè)計(jì)時(shí)本著操作簡單、現(xiàn)象明顯等原則進(jìn)行。本小問屬于開放性問題，只要設(shè)計(jì)方案合理即可。
【答案】（1）不合理。因?yàn)橄∠跛嵊袕?qiáng)氧化性，會氧化樣品中可能存在的二價(jià)鐵，所以從實(shí)驗(yàn)結(jié)果只能判斷樣品溶解后的溶液中存在三價(jià)鐵，而不能確定樣品中鐵元素的價(jià)態(tài)。
（2）①假設(shè)1：催化劑中鐵元素全部為＋3價(jià)
假設(shè)2：催化劑中鐵元素全部為＋2價(jià)
假設(shè)3：催化劑中鐵元素同時(shí)存在＋2、＋3價(jià)
③
實(shí)驗(yàn)操作預(yù)期現(xiàn)象與結(jié)論
步驟1：用滴管取一定量3 mol?L－1 H2SO4于試管中，加熱煮沸數(shù)分鐘以除去溶于其中的O2
步驟2：用藥匙取少量樣品于試管中，用滴管加入適量已除氧的3 mol?L－1 H2SO4并加熱，充分反應(yīng)后得A溶液固體溶解，溶液有顏色變化
步驟3：取少許A溶液于試管中，滴加1～2滴20％的KSCN溶液，振蕩（1）若溶液不出現(xiàn)紅色，則假設(shè)2成立
（2）若溶液呈紅色，則假設(shè)1或假設(shè)3成立
步驟4：另取少許A溶液于試管中，滴加1～2滴0．01 mol?L－1 KMnO4溶液，振蕩結(jié)合步驟3中的（2）：
（1）若溶液呈紫紅色且不褪去，則假設(shè)1成立
（2）若溶液紫紅色褪去，則假設(shè)3成立

【點(diǎn)評】本題以探究鐵元素價(jià)態(tài)為載體考查考生中信息做出假設(shè)和猜想、自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的科學(xué)探究能力。近年來江蘇、廣東的高考化學(xué)卷在此方面做了有益的嘗試，符合新課標(biāo)的要求。
【變式訓(xùn)練】某混合金屬粉末，除Mg外還含有Al、Zn中的一種或兩種，含量都在10％以上。某研究小組設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究該混合金屬粉末中鋁、鋅元素的存在。
所用試劑：樣品、pH試紙、稀H2SO4、NaOH溶液、稀氨水，該小組探究過程如下：
一、查閱資料：
①鎂、鋁、鋅都是白色金屬；
②鋅（Zn）可以與NaOH溶液反應(yīng)生成H2；
③Zn（OH）2是白色固體，難溶于水，可溶于強(qiáng)堿溶液及氨水；
④Zn2＋易形成絡(luò)合物如[Zn（NH3）4]2＋，該絡(luò)合物遇強(qiáng)酸分解生成Zn2＋、NH 。
二、提出假設(shè)：
（1）假設(shè)1：該混合金屬粉末中除鎂外還含有 元素；
（2）假設(shè)2：該混合金屬粉末中除鎂外還含有 元素；
假設(shè)3：該該混合金屬粉末中除鎂外還含有鋁、鋅元素。
三、實(shí)驗(yàn)探究：
甲同學(xué)基于假設(shè)3設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案如下：

乙同學(xué)同樣基于假設(shè)3設(shè)計(jì)另一實(shí)驗(yàn)方案如下：

（3）試劑M是 。
（4）寫出操作Ⅰ的過程 。
（5）寫出Zn與NaOH溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式 。
（6）寫出[Zn（NH3）4]（OH）2溶液與稀硫酸反應(yīng)的離子方程式 。
（7）丙同學(xué)認(rèn)為乙同學(xué)的方案比甲同學(xué)的好，理由是 。
（8）丁同學(xué)研究了甲、乙兩同學(xué)的方案后，用最簡便的方法測定了Wg樣品中金屬鎂（Mg）的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，他的方法是 。
【答案】（1）鋁（或Al） （2）鋅（或Zn）
（3）NaOH溶液（或氫氧化鈉溶液）
（4）在濾液中加入稀硫酸直至生成的沉淀剛好溶解，再加入足量的稀氨水
（5）Zn＋2NaOH＝Na2ZnO2＋H2↑
（6）[Zn（NH3）4]2＋＋2OH－＋6H＋＝Zn2＋＋4NH ＋2H2O
（7）步驟簡單，節(jié)約試劑
（8）將沉淀C洗滌、小心干燥后稱量

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