高三化学开放型化学试题

高三化学开放型化学试题
开放型化学试题，答案往往不惟一，或者条件过剩，或者条件缺乏，都具有一定难度。

●难点磁场
请试做下列题目，然后自我界定学习本篇是否需要。

将Fe、Cu、FeCl3、CuCl2四种固体放在烧杯中，加入适量水，搅拌，完全反应后溶液中仍存在Cu2＋，则还可能
．．．存在的物质有：
(可不填满，也可补充)。

●案例探究
[例题]计算以下两小题时，除必须应用所有给出的数据外，还各缺少一个数据，指出该数据的名称(分别以a和b表示)，并列出计算式。

(1)在温度为t℃和压强为p Pa的情况下，19.5 g A与11.0 g B恰好完全反应，生成固体C和3.00 L的D气体，计算生成的C的质量(m)。

缺少的数据是：____________，计算式为：m=____________。

(2)0.48 g金属镁与10 mL盐酸反应，计算生成的H2在标准状况下的体积[V(H2)]。

缺少的数据是：____________，计算式为：____________。

命题意图：考查学生对缺少条件的判定及补充条件后的计算能力。

知识依托：质量守恒定律、根据化学方程式的计算。

错解分析：忽视题干条件，补充出2个数据而出错；忽视气体的密度与温度等条件的关系，补充数据不补充数据存在的条件而出错；忽视所求V(H2)并不一定是在标准状况之下，补充出n(H2)而出错。

与题意不符。

解题思路：本题就解题内容而言是两个较简单的题目，它采用了新的设问方法，每小题给出的信息中都缺少一个数据，要求考生先找出缺少的数据，再列式计算。

为了防止答案过于分散，作了两项限制：①只准补充一个数据；②必须用到其他所有已知的条件。

这样，可以避免考生将已知条件弃之不顾，而另外再设立若干条件，从而违背原题的立意。

第(1)小题给出反应物A和B的质量，以及气体产物D的体积，要计计算产物C的质量。

由于该反应不涉及具体物质，因而不可能从反应物和产物的物质的量和摩尔质量来计算，只能从反应前后总质量相等着手。

反应物的质量是已知的，而对产物D，则只知道其体积，要求算它的质量，必须知道该温度(t℃)和压强(p Pa)下气体的密度。

将D的体积乘以该密度即得D的质量。

m(C)=m(A)＋m(B)－m(D)。

第(2)小题要求计算反应中生成的H2在标准状况下的体积。

题中给出了金属镁的质量和盐酸的体积，可是仅有盐酸的体积是无法确定其中HCl的质量或物质的量的，必须同时知道它的浓度(b mol·Ｌ－1)才行。

然而，即使补充了浓度，已知条件已经齐备，但是要计算生成H2的体积，还需要先判定Mg和HCl何者过量。

若HCl过量：
2L mol L 010.0-1⋅⨯b ≥1mol
g 24g 0.48-⋅ 则生成H 2的体积应根据镁的量按下式计算：
V (H 2)=mol
g 24g 0.48⋅×22.4 L ·mol －1 若金属Mg 过量：
1mol
g 24g 0.48-⋅＞2L mol L 010.0-1⋅⨯b 则生成H 2的体积应根据HCl 的量按下式计算：
V (H 2)=2
L mol L 010.0-1
⋅⨯b ×22.4 L ·mol －1 答案：(1)在t ℃和p Pa 下的气体密度(a )
m (C)=19.5 g ＋11.0 g －3.00 L ×a [或m (C)=30.5 g －3.00a L]
(2)盐酸的物质的量浓度(b mol ·Ｌ－1)
V (H 2)=1mol
g 24g 0.48-⋅×22.4 L ·mol －1或V (H 2)=2L mol L 010.0-1⋅⨯b ×22.4Ｌ·mol －1 ●锦囊妙计
开放型化学试题包含以下几种情形：
1.条件过剩型：注意去伪存真，排除“假信息”的干扰，凸现“真信息”的作用。

2.条件不足型：要注意补充条件的准确性和严密性。

3.答案不惟一型：要注意思维的严密性，运用思维的序列性，谨防遗漏答案。

●歼灭难点训练
1.(★★★)现有含主族金属元素A n ＋的溶液，c (A n ＋)=0.80 mol ·L －1。

取该溶液10 mL 恰
好把20 mL 0.40 mol ·L －1的Na 2CO 3(aq)中的CO -23全部沉淀。

已知上述10 mL 溶液中含此金属阳离子0.32 g ，则该金属的相对原子质量为
A.24
B.32
C.40
D.64
2.(★★★★)在等物质的量短周期金属元素单质A 和B 中，分别加入足量的酸，在A 中加入盐酸，在B 中加入稀硫酸，反应完全后，生成氢气的体积分别为V (A)和V (B)，而且V (A)≠V (B)。

若要确定反应生成物中A 和B 的化合价，至少．．
还需要知道的数据是 A.V (A)∶V (B)的值 B.V (A)[或V (B)]的值
C.A(或B)的物质的量
D.盐酸和硫酸的物质的量浓度
3.(★★★★)试设计实验证明两瓶颜色相近的气体哪一瓶是Br 2蒸气，哪一瓶是NO 2气体。

(表可不填满，也可自行增加)
4.(★★★★★)现有一份CuO 和Cu 2O 混合物，用H 2还原法测定其中CuO 的质量x (g)。

实验中可以测定如下数据：W —混合物的质量(g)，Ｗ(H 2O)—生成H 2O 的质量(g)、W (Cu)—生成Cu 的质量(g)、V (H 2)—消耗的H 2在标准状况下的体积(L)。

(已知摩尔质量：Cu 2O
—144 g ·mol －1、H 2O —18 g ·mol －1、Cu —64 g ·mol －1、CuO —80 g ·mol －1)
(1)为了计算x ，至少需要测定上述四个数据中的_______个，这几个数据的组合共有_______种，请将这些组合一一填入下表空格中。

[说明：①选用Ｗ、Ｗ(H 2O)、Ｗ(Cu)、V (H 2)表示，不必列出具体计算式。

②每个空格中填一种组合，有几种组合就填几种，不必填满]
(2)从上述组合中选写一个含Ｗ的求x 的计算式：x =__________________。

附：参考答案
难点磁场
提示：先后发生下列3个反应：
①2Fe 3＋＋Fe====3Fe 2＋
②2Fe 3＋＋Cu====2Fe 2＋＋Cu 2＋
③Fe ＋Cu 2＋====Fe 2＋＋Cu 反应可分以下几种情况讨论：(1)恰好完全反应；(2)Fe 2＋有剩余；(3)Fe 剩余；(4)Cu 剩
余。

答案：①Fe 2＋ ②Fe 2＋、Cu ③Fe 2＋、Fe 3＋
歼灭难点训练
1.提示：排出20 mL 和0.40 mol ·L －1等数据的干扰，可列出下式：
1-L
mol 0.08g 32.0 =40 g ·mol －1 答案：C
2.解析：在元素周期表中，短周期元素的金属单质在金属活动表中都排在氢之前，因而它们与盐酸、稀硫酸都可以发生置换反应。

由于所用的酸都是过量的，因此用什么酸以及所用酸的浓度大小无关紧要，这样，首先排除选项D 。

金属单质与过量酸进行置换反应，当金属的物质的量相同时，金属元素的化合价不同，生成氢气的体积也不同。

这种判断是解决本题的关键。

由上述判断可知，只要知道了V (A)与V (B)之比，就可以知道两种金属元素的化合价。

这是因为，若m 、n 分别为A 、B 化合价时，下式可成立：
B)
()A (V V n m 由于A 、B 两元素的化合价只可能是＋1、＋2或＋3，知道了它们的化合价之比，即能确定出它们的化合价。

答案：A
3.提示：根据Br 2、NO 2的性质思考答案。

答案：①分别加入蒸馏水振荡，溶液变为橙色者，原气体为Br 2蒸气；气体颜色褪去但溶液为无色者，原气体为NO 2。

②加入HNO 3酸化的AgNO 3(aq)，生成浅黄色沉淀者，原气体为Br 2蒸气，否则为NO 2气体。

③将气体吸入针筒加压，气体颜色先变深后又稍变浅者，原气体为NO 2；气体颜色只变深者为Br 2蒸气。

其余所有组合都可求出x 。

答案：(1)2
5
注意：在答案中只要出现V (H 2)、W(H 2O)这一错误组合，不论其他组合答对几种，一律不对。

即：。