一圖求得百般解

編輯: 逍遙路 關(guān)鍵詞: 高中化學(xué) 來(lái)源: 高中學(xué)習(xí)網(wǎng)

在中,很多問(wèn)題存在相似或是相近的規(guī)律,甚至可以用同一個(gè)圖像或裝置圖顯示,我們以這些信息為載體命題,就會(huì)將若干串聯(lián)起來(lái)考查,體現(xiàn)科內(nèi)的綜合與內(nèi)在聯(lián)系,并且在同一個(gè)環(huán)境中解不同的題意,可以很好鍛煉的審題,培養(yǎng)良好的和品質(zhì)。

一、典例剖析

例1、很多量之間存在如右圖所示關(guān)系:

t

1、在一定溫度下,冰醋酸加水稀釋過(guò)程中,加水的質(zhì)量與溶液的導(dǎo)電能力如圖所示,溶液的導(dǎo)電能力為什么先增大后減。

(純醋酸不電離,當(dāng)加入水之后,在水分子作用下醋酸開(kāi)始電離,溶液中氫離子濃度逐漸增加,且稀釋促進(jìn)電離,但當(dāng)加水量增加到一定程度時(shí),溶液中離子增加沒(méi)有體積增加得多,氫離子濃度反而減小,所以溶液的導(dǎo)電能力先增大后減小。)

2、將鎂條投入到盛有鹽酸的敞口容器中,產(chǎn)生氫氣的速率如圖所示,在t時(shí)刻之前和之后,影響反應(yīng)速率的主要因素有何不同。

(反應(yīng)開(kāi)始時(shí),由于鎂條和鹽酸反應(yīng)放出熱量,使溫度升高,速率加快,所以t時(shí)刻之前影響速率的主要因素是溫度;隨著反應(yīng)的進(jìn)行,鹽酸濃度越來(lái)越小,速率也就越來(lái)越小,t時(shí)刻以后影響反應(yīng)速率的主要因素是濃度。)

3、可逆反應(yīng)A(g)+B(g) C(g)+D(g);ΔH<0,氣體C的百分含量隨溫度變化如圖所示,為什么C的百分含量隨溫度升高先增大后減小?

(t時(shí)刻以前,反應(yīng)尚未達(dá)到平衡,溫度升高,反應(yīng)速率加快,氣體C的百分含量增大;t時(shí)刻達(dá)到平衡,該反應(yīng)為放熱反應(yīng),繼續(xù)升高溫度,平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),C的百分含量反而逐漸減小。)

4、酶是蛋白質(zhì),具有蛋白質(zhì)的特性,酶能催化很多化學(xué)反應(yīng)。該圖可以表示為酶參加的反應(yīng)中,溫度與反應(yīng)速率的關(guān)系,試解釋圖中曲線變化的原因。

(隨溫度升高,酶催化作用顯著,加快反應(yīng)速率;A點(diǎn)催化活性最好,但溫度繼續(xù)升高,蛋白質(zhì)受熱凝固,失去活性,使反應(yīng)速率下降。即只有在某一溫度范圍內(nèi),酶才能發(fā)揮最大的催化活性。)

例2、在如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置中,當(dāng)A、B、C分別為以下不同組合的物質(zhì)時(shí),回答有關(guān)問(wèn)題:

1、利用該裝置可以制備某些氣體并驗(yàn)證他們的性質(zhì):

(1)當(dāng)A為鹽酸、B為石灰石、C為澄清石灰水時(shí),小試管中現(xiàn)象是:___________。(制備的是CO2,通入澄清石灰水先變渾濁后變澄清)

(2)當(dāng)A是食鹽水、B為電石、C為溴的CCl4溶液時(shí),小試管中的現(xiàn)象是:________。(制備的是C2H2,能使溴的CCl4溶液褪色)

2、利用該圖設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn):

(1)證明酸性:CH3COOH>H2CO3>H2SiO3

提示:利用復(fù)分解反應(yīng)強(qiáng)酸制弱酸的原理,設(shè)計(jì)反應(yīng)

2CH3COOH+Na2CO3==2CH3COONa+CO2↑+H2O 和Na2SiO3+CO2+H2O==Na2CO3+H2SiO3↓,來(lái)比較三者的酸性。根據(jù)裝置特點(diǎn),A、B、C中分別裝有CH3COOH溶液、Na2CO3固體、Na2SiO3溶液。

(2)證明氧化性:KMnO4>Cl2>Br2

提示:利用氧化還原反應(yīng)中氧化劑的氧化性大于氧化產(chǎn)物的氧化性,設(shè)計(jì)反應(yīng)

2KMnO4+16HCl==2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O和Cl2+2KBr==Br2+2KCl,根據(jù)裝置特點(diǎn),A、B、C中分別裝有濃鹽酸、KMnO4固體、KBr溶液。

3、(1)若A為硫酸、B為Na2SO3、C為品紅溶液,實(shí)驗(yàn)時(shí)當(dāng)小試管中出現(xiàn)現(xiàn)象時(shí),向燒杯中加入沸水,試管中現(xiàn)象有何變化?

(小試管中品紅溶液先褪色,加熱后恢復(fù)紅色)

(2)若A為CH3COOH、B為Na2CO3、C為C6H5ONa,實(shí)驗(yàn)時(shí)當(dāng)小試管中出現(xiàn)現(xiàn)象時(shí),向燒杯中加入沸水,試管中現(xiàn)象有何變化?

(小試管中開(kāi)始析出苯酚,溶液變渾濁,加熱后苯酚溶于水,溶液變澄清)

(3)若A為濃氨水、B為氧化鈣、C為AgNO3和乙醛的混合溶液,實(shí)驗(yàn)時(shí)當(dāng)小試管中出現(xiàn)沉淀又恰好溶解時(shí),向燒杯中加入熱水,試管中現(xiàn)象有何變化?裝置D的作用是?

(小試管中先出現(xiàn)沉淀后沉淀消失,因?yàn)楫a(chǎn)生的氨氣通入硝酸銀溶液生成了銀氨溶液,燒杯中加入熱水提供水浴加熱條件,所以片刻后看到試管壁上生成光亮的銀鏡;D裝置的作用是防止氨氣溶于水時(shí)產(chǎn)生倒吸)

二、實(shí)戰(zhàn)練習(xí):

1、(1)右圖是NaCl晶體結(jié)構(gòu)中最小重復(fù)單元(晶胞),其中黑球代表Na+,白球代表Cl—,則每個(gè)這樣的結(jié)構(gòu)單元含有的Na+和Cl—數(shù)目分別是( )。

A.1;1 B.14;13 C.4;4 D.13;14

(2)該圖是NaCl晶體結(jié)構(gòu)示意圖,其中黑球代表Na+,白球代表Cl—,則與每個(gè)Na+距離相等,且最近的Cl—所圍成的空間幾何構(gòu)型是( )。

A.正四面體 B.正六面體 C.正八面體 D.正十二面體

(3)最近發(fā)現(xiàn)一種鈦原子和碳原子構(gòu)成的氣態(tài)團(tuán)簇分子,用測(cè)得其空間構(gòu)型如圖所示,頂點(diǎn)和面心的原子是鈦原子,棱的中心和體心的原子是碳原子,它的化學(xué)式為( )。

A.Ti14C13 B.、Ti13C14 C.Ti4C4 D.TiC

(審題提示:從題中敘述可知該團(tuán)簇分子具有類似NaCl晶胞的結(jié)構(gòu),但該結(jié)構(gòu)中各原子構(gòu)成分子,根據(jù)原子個(gè)數(shù)求出分子式。)

(4)納米材料的表面粒子數(shù)占總粒子數(shù)的比例極大,這是它具有許多特殊性質(zhì)的原因。假設(shè)某氯化鈉納米顆粒的大小和形狀恰好與氯化鈉晶胞的大小和形狀(如圖所示)相同。則這種納米顆粒的表面粒子數(shù)占總粒子數(shù)的百分?jǐn)?shù)為( )。

A.87.5% B.92.9% C.96.3% D.100%

(5)KO2的晶體結(jié)構(gòu)與NaCl相似,KO2可以看作是Na+的位置用K+代替,Cl-位置用O2-代替,氧的化合價(jià)部分為0價(jià),部分為-2價(jià),則關(guān)于KO2晶體結(jié)構(gòu)的描述正確的是( )。

A.與K+距離相等且最近的O2-共有8個(gè)

B.與K+距離相等且最近的O2—構(gòu)成的多面體是6面體

C.與K+距離相等且最近的K+有8個(gè)

D.KO2晶體中0價(jià)氧原子與-2價(jià)氧原子的數(shù)目比為3:1

(提示:電荷守恒)

2、利用右圖所示裝置收集以下8種氣體(圖中燒瓶的位置不得變化)①H2 ②O2 ③CH4 ④HCl ⑤NH3 ⑥CO2 ⑦Cl2

⑴ 燒瓶是干燥的,則由于某種原因B口進(jìn)氣可收集的氣體有_________________(填序號(hào))。

⑵ 若燒瓶充滿水,可收集的氣體有________________這時(shí)氣體由______口進(jìn)入。

⑶若燒瓶是干燥的,則由于某種原因A口進(jìn)氣,可收集的氣體有_______________________。

⑷ 若在燒瓶?jī)?nèi)裝入濃硫酸進(jìn)行氣體干燥,則可用此裝置來(lái)干燥的氣體有____________,這時(shí)氣體由_______口進(jìn)入。

解析:從A口進(jìn)氣,氣體的密度應(yīng)比空氣小,氣體先充滿上部,將空氣從B口排出,即向下排空氣集氣法。從B口進(jìn)氣,氣體將空氣由下往上排,其密度應(yīng)大于空氣,為向上排空氣集氣法。若用排水法收集氣體,則氣體由A口進(jìn),水從B口排出。

參考答案:⑴ ②④⑥⑦ ⑵ ①②③ A ⑶ ①③⑤ ⑷ ①②③④⑥⑦ B

小結(jié):化學(xué)問(wèn)題無(wú)論從形式上、還是從實(shí)質(zhì)上的關(guān)聯(lián),為我們綜合提供很好的思路和實(shí)例,只要用心,相信我們還能在更多的問(wèn)題中上找到聯(lián)系,這種橫向思維、縱向思維多元化的化學(xué)方法,使化學(xué)零散的知識(shí)成為有機(jī)整體,同時(shí),每一個(gè)問(wèn)題還可以衍變出多種設(shè)問(wèn)方式,使我們對(duì)化學(xué)知識(shí)的掌握能從多個(gè)角度靈活變通,也會(huì)使我們的整合變得更有意義。



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