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一图求得百般解

2009-1-7 20:11:47  来源:高中化学网  作者:www.gzhxw.cn  【 】  浏览:

化学学习中,很多问题存在相似或是相近的规律,甚至可以用同一个图像或装置图显示,我们以这些信息为载体命题,就会将若干知识串联起来考查,体现科内知识的综合与内在联系,并且在同一个环境中解不同的题意,可以很好锻炼学生的审题能力,培养良好的思维能力和思维品质。

 

一、典例剖析

1、很多量之间存在如右图所示关系:

 

 

 

 

 

 

t

 

 

1、在一定温度下,冰醋酸加水稀释过程中,加水的质量与溶液的导电能力如图所示,溶液的导电能力为什么先增大后减小?

 

(纯醋酸不电离,当加入水之后,在水分子作用下醋酸开始电离,溶液中氢离子浓度逐渐增加,且稀释促进电离,但当加水量增加到一定程度时,溶液中离子增加没有体积增加得多,氢离子浓度反而减小,所以溶液的导电能力先增大后减小。)

 

2、将镁条投入到盛有盐酸的敞口容器中,产生氢气的速率如图所示,在t时刻之前和之后,影响反应速率的主要因素有何不同。

(反应开始时,由于镁条和盐酸反应放出热量,使温度升高,速率加快,所以t时刻之前影响速率的主要因素是温度;随着反应的进行,盐酸浓度越来越小,速率也就越来越小,t时刻以后影响反应速率的主要因素是浓度。)

 

3、可逆反应A(g)+B(g) C(g)+D(g)ΔH<0,气体C的百分含量随温度变化如图所示,为什么C的百分含量随温度升高先增大后减小?

t时刻以前,反应尚未达到平衡,温度升高,反应速率加快,气体C的百分含量增大;t时刻达到平衡,该反应为放热反应,继续升高温度,平衡向逆反应方向移动,C的百分含量反而逐渐减小。)

 

4、酶是蛋白质,具有蛋白质的特性,酶能催化很多化学反应。该图可以表示为酶参加的反应中,温度与反应速率的关系,试解释图中曲线变化的原因。

(随温度升高,酶催化作用显著,加快反应速率;A点催化活性最好,但温度继续升高,蛋白质受热凝固,失去活性,使反应速率下降。即只有在某一温度范围内,酶才能发挥最大的催化活性。)

 

2在如图所示的实验装置中,当ABC分别为以下不同组合的物质时,回答有关问题:

 

 

1、利用该装置可以制备某些气体并验证他们的性质:

 

1)当A为盐酸、B为石灰石、C为澄清石灰水时,小试管中现象是:___________。(制备的是CO2,通入澄清石灰水先变浑浊后变澄清)

 

2)当A是食盐水、B为电石、C为溴的CCl4溶液时,小试管中的现象是:________。(制备的是C2H2,能使溴的CCl4溶液褪色)

 

2、利用该图设计实验:

 

1)证明酸性:CH3COOH>H2CO3>H2SiO3

 

提示:利用复分解反应强酸制弱酸的原理,设计反应

2CH3COOH+Na2CO3==2CH3COONa+CO2↑+H2O Na2SiO3+CO2+H2O==Na2CO3+H2SiO3,来比较三者的酸性。根据装置特点,ABC中分别装有CH3COOH溶液、Na2CO3固体、Na2SiO3溶液。

 

2)证明氧化性:KMnO4>Cl2>Br2

提示:利用氧化还原反应中氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性,设计反应

2KMnO4+16HCl==2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2OCl2+2KBr==Br2+2KCl,根据装置特点,ABC中分别装有浓盐酸、KMnO4固体、KBr溶液。

 

3、(1)若A为硫酸、BNa2SO3C为品红溶液,实验时当小试管中出现现象时,向烧杯中加入沸水,试管中现象有何变化?

(小试管中品红溶液先褪色,加热后恢复红色)

 

2)若ACH3COOHBNa2CO3CC6H5ONa,实验时当小试管中出现现象时,向烧杯中加入沸水,试管中现象有何变化?

(小试管中开始析出苯酚,溶液变浑浊,加热后苯酚溶于水,溶液变澄清)

 

3)若A为浓氨水、B为氧化钙、CAgNO3和乙醛的混合溶液,实验时当小试管中出现沉淀又恰好溶解时,向烧杯中加入热水,试管中现象有何变化?装置D的作用是?

 

(小试管中先出现沉淀后沉淀消失,因为产生的氨气通入硝酸银溶液生成了银氨溶液,烧杯中加入热水提供水浴加热条件,所以片刻后看到试管壁上生成光亮的银镜;D装置的作用是防止氨气溶于水时产生倒吸)

 

二、实战练习:

 

1、(1)右图是NaCl晶体结构中最小重复单元(晶胞),其中黑球代表Na+,白球代表Cl,则每个这样的结构单元含有的Na+Cl数目分别是(   )

 

 

 

 

 

 

 

 

A.11  B.1413  C.44  D.1314

 

2)该图是NaCl晶体结构示意图,其中黑球代表Na+,白球代表Cl,则与每个Na+距离相等,且最近的Cl所围成的空间几何构型是(    )。

A.正四面体  B.正六面体  C.正八面体  D.正十二面体

 

3)最近发现一种钛原子和碳原子构成的气态团簇分子,用物理方法测得其空间构型如图所示,顶点和面心的原子是钛原子,棱的中心和体心的原子是碳原子,它的化学式为(   )。

A.Ti14C13   B.Ti13C14  C.Ti4C4   D.TiC

(审题提示:从题中叙述可知该团簇分子具有类似NaCl晶胞的结构,但该结构中各原子构成分子,根据原子个数求出分子式。)

 

4纳米材料的表面粒子数占总粒子数的比例极大,这是它具有许多特殊性质的原因。假设某氯化钠纳米颗粒的大小和形状恰好与氯化钠晶胞的大小和形状(如图所示)相同。则这种纳米颗粒的表面粒子数占总粒子数的百分数为(    )。

A.87.5    B.92.9   C.96.3   D.100

 

5KO2的晶体结构与NaCl相似,KO2可以看作是Na+的位置用K+代替,Cl-位置用O2-代替,氧的化合价部分为0价,部分为-2价,则关于KO2晶体结构的描述正确的是(   )。

A.K+距离相等且最近的O2-共有8

B.K+距离相等且最近的O2构成的多面体是6面体

C.K+距离相等且最近的K+8

D.KO2晶体中0价氧原子与-2价氧原子的数目比为3:1

(提示:电荷守恒)

 

2、利用右图所示装置收集以下8种气体(图中烧瓶的位置不得变化)①HOCHHCl  NH3   CO2   Cl2

烧瓶是干燥的,则由于某种原因B口进气可收集的气体有_________________(填序号)。

若烧瓶充满水,可收集的气体有________________这时气体由______口进入。

⑶若烧瓶是干燥的,则由于某种原因A口进气,可收集的气体有_______________________

若在烧瓶内装入浓硫酸进行气体干燥,则可用此装置来干燥的气体有____________,这时气体由_______口进入。

解析:从A口进气,气体的密度应比空气小,气体先充满上部,将空气从B口排出,即向下排空气集气法。从B口进气,气体将空气由下往上排,其密度应大于空气,为向上排空气集气法。若用排水法收集气体,则气体由A口进,水从B口排出。

 

参考答案:⑴ ②④⑥⑦ ①②③   A  ①③⑤ ①②③④⑥⑦  B

 

小结:化学问题无论从形式上、还是从实质上的关联,为我们综合复习提供很好的思路和实例,只要用心,相信我们还能在更多的问题中上找到联系,这种横向思维、纵向思维多元化的化学方法,使化学零散的知识成为有机整体,同时,每一个问题还可以衍变出多种设问方式,使我们对化学知识的掌握能从多个角度灵活变通,也会使我们的整合复习变得更有意义。

 

 


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