高考化学证明题点评总结.docVIP

高考化学证明题点评 1　化学证明题的一般形式 　　在历年高考化学试卷中，通常都设置一些因果关系一类的简答题，这种简答题一般形式是先要求答出结论，然后回答结论产生的原因，也就是说，既要答出是什么，还要答出为什么，即需要推理证明一类的的问题。笔者通过对这些试题的研究发现，它们的基本模式和解答方法，酷似数学上的证明题，而且均可用数学方法进行论证，故称之为化学证明题。 2　高考化学证明题例析 　　例1　（1995年34题）有机化合物A、B分子式不同，它们只可能含碳、氢、氧元素中的2种或3种。如果将A、B不论以何种比例混合，只要其物质的量之和不变，完全燃烧时所消耗的氧气和生成的水的物质的量也不变。那么A、B必须满足的条件是______________。 　　若A是甲烷，则符合上述条件中的化合物B中，分子量最小的是（写出分子式）_____，并写出分子量最小的含有甲基(-CH3)的B的2种同分异构体结构简式______、_____。 　　解析　（1）紧扣题目关键信息“A、B不论以何种比例混合，只要其物质的量之和不变，完全燃烧时所消耗的氧气和生成的水的物质的量不变”，这很容易找到A、B中氢原子个数一定相等，是A、B组成必须满足的第一个条件。 　　在氢原子相等的前提下，完全燃烧时耗氧量不变，即A或B分子组成中必有相当于“CO2”组成的系差。如第二问中假设A为CH4，则含2个碳原子的分子式是C2H4O2(CH4·CO2)，含3个碳原子的B的分子式C3H4O4(CH4·2CO2)……含(n+1)个碳原子的B的分子式为Cn+1H4O2n(CH4·nCO2)，这样就归纳得出A、B分子中碳原子氧原子的关系：每组差n个碳原子，同时相差2n个氧原子。这是A、B组成满足的第二个条件。 　　（2）运用上述规律推出A为CH4时，B为C2H4O2，符合羧酸和酯的通式，由烃衍生物知识，按类别异构写出结构简式为CH3COOH，HCOOCH3。 　　[点评]本题的证明，运用了数学归纳法，考查了考生思维发散能力和收敛能力。发散思维是积极的和开放的，应用和联想的思维过程，在这种思维过程中发现规律，提炼规律，使思维的结果具有收敛性。 　　例2　（1997年22题）密度为0.91g/cm3的氨水，溶质质量分数为25%，该氨水用等体积的水稀释后，所得溶液的质量分数为： 　　A、等于12.5%　　　　B、大于12.5% 　　C、小于12.5%　　　　D、无法确定 　　解析　用V表示氨水和水的体积，用ρ表示密度，则： 　　稀释后氨水的质量分数=Vρ(氨水)×25%/ Vρ(氨水)+ Vρ(水) 　　=[ρ(氨水)/ρ(氨水)+ρ(水)]×25% 　　由题给信息可知ρ(水)＞ρ(氨水)，则：[ρ(氨水)/ρ(氨水)]＜ 　　所以混合后稀氨水质量分数＜12.5%。 　　[点评] 　本题运用数学求证法，实际上得出了溶液等体积稀释的一般规律，即稀释后溶质质量分数决定于ρ(氨水)/ρ(氨水)+ ρ(水)的相对大小，当ρ(水)=ρ(液)，混合溶液质量分数等于原来的；当ρ(水)＞ρ(液)，混合溶液质量分数小于原来的；当ρ(水)＞ρ(液)，混合溶液质量分数大于原来的。这样通过一个问题解决一串问题，能收到举一反三，触类旁通的效果。 　　例3　（2000年26题）25℃时，若体积为Va PH=a的某一元强酸与体积为Vb pH=b的某一元强碱混合，恰好中和，且已知Va＜Vb和a=0.5b。请填写下列空白： 　　（1）a值可否等于3（填“可”或“否”）______，其理由是______。 　　（2）a值可否等于5（填“可”或“否”）_____，其理由是______。 　　（3）a的取值范围是_________。 　　解析（1）否，若a=3，b=2a=6，溶液显酸性与题意不符，故a≠3。 　　（2）否，若a=5，[H+]=10-5mol/L，则b=10，[OH-]=10-4mol/L，Va/Vb={[OH-]b/[H+]a}＞1也不符合题意，故a≠5。 　　（3）pH=a的酸[H+]=10-amol/L，PH=b的碱溶液[OH-]b=10b-14mol/L，当酸碱完全中和时： 　　[H+]aVa=[OH-]bVb 　　===10a+b-14 　　由Va＜Vb，得10a+b-14＜1 　　a+b-14＜0 　　a=0.5b　　得a＜ 　　又pH=b=2a=7，a＞ 　　所以＜a＜ 　　[点评] 　本题的解答，以运用的数学方法看，（1）（2）问是反证法，即假设结论成立，然后进行推理论证，得出这种假设和题意相悖，从而达到否定的目的。第（3）问采用了常规的正向证明方法，得出a的取值范围＜a＜，而a=3，a=5均不在这个范围之内。因此，第（3）问的求证过程，同样明确回答了前两个问题，只不过思维的方位不同。可见，解决同一