化學奧賽試題解法探析

1、智浪教育—普惠英才文庫化學奧賽試題解法探析化學奧賽試題解法探析競賽輔導訓練是否有效，關(guān)鍵在于訓練思維能力，培養(yǎng)思維方法?？v觀近年來全國初賽及決賽試題，就解決問題的思維途徑來看，可有以下幾種。一、類比聯(lián)想類比聯(lián)想是解答化學奧賽試題的基本方法。它是抓住題目所給信息，展開聯(lián)想，根據(jù)“此”對象在形式和內(nèi)容上的特征，想像出與“此”關(guān)聯(lián)的“彼”對象。類比常常具有啟發(fā)思路，提供線索，達到以舊帶新，觸類旁通的作用。在實際解題中類比聯(lián)想可使表面上看起來風

2、馬牛不相及的事物聯(lián)系起來，進而產(chǎn)生新信息，新思路，發(fā)現(xiàn)新規(guī)律，最終解決問題。例1.已知液體SO2和純水的導電性相近，實驗測得兩者的比電導分別為810－8Ω－1cm－1和610－8Ω－1cm－1。試用簡要的文字和化學方程式給出解釋，為什么在液體SO2中，可用Cs2SO3去滴定SOCl2（1994年浙江省競賽試題）解析：2H2OH3O＋＋OH－可看成：2OH2OH3＋＋OH－聯(lián)想到：2SO2SO32－＋SO2＋（因氧顯－2價）其逆過程便為C

3、s2SO3與SOCl2的反應(yīng)。Cs2SO3＋SOCl2＝2CsCl＋2SO2由此題還可推廣到：2NH3NH4＋＋NH2－2H2SO4H3SO4＋＋HSO4－2C2H5OHC2H5OH2＋＋C2H5O－二、排除確認先看一則字謎：口木不是呆，莫把杏字猜，若要猜困字，不算是秀才。此謎屬于組合型字謎，先要思維發(fā)散找出各種可能的組合，再逐一排除確認?？诤湍旧舷陆M成的“呆、杏”被排除，左口右木或左木右口不能組字，也被排除；木內(nèi)口外組合的“困”又被排

4、除，這就只剩下木外口內(nèi)，即將口插入木中這一種可能，故謎底為“束”。同理，合理有序的思維發(fā)散與排除確認的思維收劍也是化學奧賽常用的解題方法。例2.有機物X，Y的化學式均為C7H14，并且均有旋光性，用O3氧化，H2OZn處理后都有甲醛生成。二者經(jīng)催化加氫后都得到Z（化學式為C7H16），Z也有旋光性。試推測X，Y，Z的結(jié)構(gòu)。（1997年陜西省化學競賽試題）解析：（1）由化學式可知不飽和度為1，則為單烯烴或環(huán)烷烴。又知可催化加氫后得到庚烷，

5、必為單烯烴。（2）若X，Y為單烯烴，可能結(jié)構(gòu)如下（思維發(fā)散）：A.直鏈烯烴B.含一個支鏈的烯烴C.含2個支鏈的烯烴D.含3個支鏈的烯烴（3）由于X，Y均有旋光性，可排除直鏈烯烴和含3個支鏈的烯烴。因此，X，Y只能為B，C兩種情況。（4）在B，C兩種情況中，因氧化后均有甲醛生成，則“C＝C”在鏈端，這樣X，Y可能結(jié)構(gòu)為：A.B.智浪教育—普惠英才文庫附圖工藝流程其中B是氯化物，C是不含氯的優(yōu)質(zhì)鉀肥，D是一種氮肥，E是紅色顏料；A，B，C，

6、D均是鹽類，E和F是常見的化合物。該工藝實現(xiàn)了原料中各主要成分的利用率均達94%以上，可望達到綜合利用工業(yè)廢棄物和防治環(huán)境污染的雙重目的。（1）寫出A，B，C，D，E，F(xiàn)的化學式。（2）寫出反應(yīng)（1）、（2）、（3）的化學方程式。（2001年全國高中學生化學競賽決賽試題）解析：本題是中學化學中最熟悉的框圖題，我們可根據(jù)題給反應(yīng)物FeSO4這一信息，“順藤摸瓜”推理出A，B，C，D，E，F(xiàn)的化學式。FeSO4與鹽A在水中發(fā)生反應(yīng)（1），生

7、成一種沉淀和溶液，并放出氣體，被回收得F。A鹽應(yīng)是常見的碳酸鹽。它與FeSO4反應(yīng)得堿式碳酸亞鐵沉淀和硫酸鹽溶液，并放出CO2氣體。這與題中反應(yīng)（2）信息完全相符，接著Fe(OH)3煅燒得紅色顏料Fe2O3。因此E是Fe2O3，F(xiàn)是CO2。經(jīng)過上述分析，A鹽的陰離子為CO32－，那么它的陽離子是什么呢根據(jù)反應(yīng)（3）后的框圖分析，F(xiàn)eSO4中SO42－與鹽A的陽離子組成新鹽，它溶于水，因此進入反應(yīng)后的濾液中，與氯化物B發(fā)生反應(yīng)（3），這也

8、是鹽與鹽反應(yīng)，生成一種沉淀和溶液。沉淀經(jīng)干燥得產(chǎn)品C；濾液經(jīng)蒸發(fā)得產(chǎn)品D。由于C是不含氯的鉀鹽，說明B中氯元素沒有進入C的組成，而進入了D的組成，因而D是氯化物。題中又提供D是氮肥，自然聯(lián)想到D為氯化銨。D中的NH4＋可能來自A鹽，也可能來自B鹽。若為后者，則B也為NH4Cl，這樣反應(yīng)（3）在通常情況下不能發(fā)生。因此D中NH4＋只能來自于A鹽，而C中的K＋來自B鹽。于是B是ＫCl，C為Ｋ2SO4，A為NH4HCO3或(NH4)2CO3。

9、反應(yīng)方程式為：（1）(m＋n)FeSO4＋2(m＋n)NH4HCO3＝Femn(OH)2n(CO3)m↓＋(2n＋m)CO2↑＋(n＋m)(NH4)2SO4＋mH2O（2）2Femn(OH)2n(CO3)m＋(m＋n)2O2＋(3m＋n)H2O＝2(m＋n)Fe(OH)3↓＋2nCO2↑（3）(NH4)2SO4＋2ＫClＫ2SO4↓＋2NH4Cl五、由果推因化學競賽中，許多題目從正向推斷，條件不足或不確定因素太多，但結(jié)果是明確的，這樣我