化學(xué)奧賽試題解法探析

1、智浪教育—普惠英才文庫化學(xué)奧賽試題解法探析化學(xué)奧賽試題解法探析競賽輔導(dǎo)訓(xùn)練是否有效，關(guān)鍵在于訓(xùn)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(xué)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(dá)到以舊帶新，觸類旁通的作用。在實(shí)際解題中類比聯(lián)想可使表面上看起來風(fēng)

2、馬牛不相及的事物聯(lián)系起來，進(jìn)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(dǎo)電性相近，實(shí)驗(yàn)測得兩者的比電導(dǎo)分別為810－8Ω－1cm－1和610－8Ω－1cm－1。試用簡要的文字和化學(xué)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(jià)）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(rèn)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(rèn)。口和木上下組成的“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(rèn)的思維收劍也是化學(xué)奧賽常用的解題方法。例2.有機(jī)物X，Y的化學(xué)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(xué)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(xué)競賽試題）解析：（1）由化學(xué)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(gè)支鏈的烯烴C.含2個(gè)支鏈的烯烴D.含3個(gè)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(gè)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(shí)現(xiàn)了原料中各主要成分的利用率均達(dá)94%以上，可望達(dá)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(xué)式。（2）寫出反應(yīng)（1）、（2）、（3）的化學(xué)方程式。（2001年全國高中學(xué)生化學(xué)競賽決賽試題）解析：本題是中學(xué)化學(xué)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(xué)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(jìn)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(jìn)入C的組成，而進(jìn)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(xué)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