鸡驱学校高三化学二轮增分特训 压轴题四图像表数据和结果的分析
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妨努州忍劲市鸡驱学校高三化学二轮增分特训压轴题四图像表数据和结果的分析
策略模型
近几年的高考化学试题,每年都有试题以图表方式呈现相关结果及化学信息,要求学生在获取信息后对相关化学现象、事实作出合理解释,在推理根底上作出合理的判断或得出正确的结论。
试题的颖度、难度和区分度在一程度上都借助于图表的创得以表达,这也是课程高考的重要特点之一。
所以,图文转化能力是学生适高考的必备能力。
(1)图形题——坐标曲线图。
坐标曲线题解题时可以拆分为识图、析图、用图三个步骤。
其中识图是根底,析图是关键,用图是目的。
①识图。
识图的关键是三看:一看轴即横、纵坐标所表示的化学含义(自变量X 轴和函数Y轴表示的意义),寻找X、Y轴之间的关系,因为这是理解题意和进行正确思维的前提;二看点即曲线中的特殊点(顶点、始点、终点、拐点、交叉点);三看线即曲线的走势(变化趋势是上升、下降、波动、正态、偏态变化)。
②析图。
分析:图中为什么会出现这些特殊点,曲线为什么有这样的变化趋势和走向,分析曲线变化的因果关系;联想:通过联想,把课本内的有关化学概念、原理、规律与图像曲线中的图形与相关点建立联系。
③用图。
迁移:将相关的化学知识与图像曲线紧密结合,在头脑中构建的曲线——知识体系,然后运用的曲线——知识体系揭示问题的实质,解决实际问题。
(2)表格题——数据表格分析题。
该题常常以列表形式,传递有关化学的概念、原理根底知识的信息,主要考查学生对根底知识的理解和掌握程度,获取并处理信息,综合分析问题能力。
题目信息一般比拟隐蔽,它要求学生作答时首先要能够从题目中获取相关的信息,并能够将此信息与教材相关的理论紧密结合,从而寻找解答题目的切入点。
解题步骤:①审题。
要明确行标题、列标题和数据标题的含义;分析各行各列的数据变化,最大值、最小值衡点。
②找答案。
把表格转变成文字,经联想找出所要考的知识;分析各行各列的数据变化,最大值、最小值衡点的原因。
③答案。
结合概念和原理答题,把表格转变成文字,要表达准确,尽量用课本上的术语表述;书写要工整、条理要清楚。
1.氨有着广泛的用途,如可用于化肥、合成纤维工业生产。
氨的水溶液中存在电离平衡,常用电离常数K b和电离度α来量表示其电离程度。
K b和α常用的测方法:在一温度时用酸度计测一浓度氨水的pH,可得各浓度氨水对的c(OH-),然后通过换算求得各对的α值和K b值。
下面是某化学兴趣小组在25 ℃时测一浓度氨水的pH所对的c(OH-):
[仪器与试剂]酸度计、50 mL碱式滴管、100 mL烧杯、0.10 mol·L-1氨水
[数据](不必填表格)
烧杯号 V 氨水(mL) V 水(mL) c (NH 3·H 2O) (mol·L -1
)
c (OH -
) (mol·L -1
) K b α 1 50.00 0.00 4×10-3 4% 2 25.00 25.00 8×10-4 0% 3
5.00
45.00
4×10-4
4%
请根据以上信息答复下述问题:
(1)25 ℃时,氨水的电离常数:K b ≈________(保存三位有效数字)。
通过计算所得的数据和简洁的文字说明电离常数、电离度与弱电解质的初始浓度的关系________。
(2)用0.10 mol·L -1
盐酸分别滴20.00 mL 0.10 mol·L -1
的NaOH 溶液和20.00 mL
0.10 mol·L
-1
氨水所得的滴曲线如下:请指出盐酸滴氨水的曲线为________(填“A〞或“B〞),请
写出曲线a 点所对的溶液中各离子浓度由大到小的排列顺序________。
(3)液氨作为一种潜在的清洁燃料已越来越被研究人员。
它在平安性、价格方面较化石燃料和氢燃料有着较大的优势。
氨在燃烧中相关的反有: 4NH 3(g)+3O 2(g)===2N 2(g)+6H 2O(l) ΔH 1① 4NH 3(g)+5O 2(g)===4NO(g)+6H 2O(l) ΔH 2② 4NH 3(g)+6NO(g)===5N 2(g)+6H 2O(l) ΔH 3③
请写出上述三个反中ΔH 1、ΔH 2、ΔH 3三者之间关系的表达式,ΔH 1=________。
(4)AllisChalmers 制造公司发现可以用氨作为燃料电池的燃料。
其总反式为4NH 3+3O 2===2N 2+6H 2O ,正极上的电极反式为O 2+2H 2O +4e -
===4OH -
,那么负极上的电极反式为________________。
答案 (1)0×10-5 在三组中K b 始终约于0×10-5
,说明电离平衡常数与初始浓度无关,而电离度分别为4%、0%、4%,说明电离度与初始浓度有关,且随着初始浓度减少而增大 (2)B c (NH +
4)>c (Cl -
)>c (OH -
)>c (H +
)
(3)3ΔH 2+2ΔH 3
5
(4)2NH 3+6OH -
-6e -
===N 2+6H 2O
解析 (1)NH 3·H 2O
NH +
4+OH -
K b =c NH +4·c OH -
c NH 3·H 2O
=α·c (OH -
)
=4%×4×10-3
≈0×10-5
电离平衡常数只与温度有关,与初始浓度无关,而α与初始浓度有关。
(2)根据初始pH 的大小关系可判断B 为盐酸滴氨水的曲线。
a 点为NH 4Cl 和NH 3·H 2O 的混合液(NH 4Cl 多,NH 3·H 2O 少),呈碱性,其离子浓度大小关系为c (NH +
4)>c (Cl -
)>c (OH -
)>c (H +
)。
(3)4NH 3(g)+3O 2(g)===2N 2(g)+6H 2O(l) ΔH 1① 4NO(g)+6H 2O(l)===4NH 3(g)+5O 2(g) -ΔH 2② ①×5+②×3得:
4NH 3(g)+6NO(g)===5N 2(g)+6H 2O(l) ΔH 3=5ΔH 1-3ΔH 2
2 即:ΔH 1=3ΔH 2+2ΔH 35
(4)4NH 3+3O 2===2N 2+6H 2O
正极反式:3O 2+6H 2O +12e -
===12OH -
负极反式:4NH 3+12OH -
-12e -
===2N 2+12H 2O
2. 高铁酸盐在能源、环保方面有着广泛的用途。
高铁酸钾(K 2FeO 4)易溶于水,具有强氧化性,是一种型
水处理剂。
替代传统的净水剂及Cl 2对淡水进行净化消毒是城市饮用水处理技术。
工业上常用如下方法制备高铁酸钾:以铁丝为阳极电解NaOH 溶液,然后在阳极液中参加50%的KOH 溶液,充分反后,过滤、用异丙醇洗涤、枯燥,即可制得。
(1)高铁酸钾具有强氧化性的原因是________________。
(2)用异丙醇代替水洗涤产品的好处是________________。
(3)高铁酸钾是一种理想的水处理剂,其处理水的原理为________,________。
(4)高铁电池是正在研制中的可充电干电池,下列图为该电池和常用的高能碱性电池的放电曲线,由此可得出的高铁电池的优点有________、________。
(5)探究高铁酸钾的某种性质。
[1]将适量K 2FeO 4固体分别溶解于pH 为4、7.00、10的水溶液中,配得FeO 2-
4浓度为1.0 mmol·L -1
(1 mmol·L -1
=10-3
mol·L -1
)的试样,静置,考察不同初始pH 的水溶液对K 2FeO 4某种性质的影响,结果见图1(注:800 min 后,三种溶液中高铁酸钾的浓度不再改变)。
[2]将适量K 2FeO 4溶解于pH =4的水溶液中,配制成FeO 2-
4浓度为1.0 mmol·
L -1
的试样,将试样分别置于20 ℃、30 ℃、40 ℃和60 ℃的恒温水浴中,考察不同温度对K 2FeO 4某种性质的影响,结果见图2。
那么 ①1的目的是____________________; ②2可得出的结论是____________________;
③高铁酸钾在水中的反为4FeO2-4+10H2O4Fe(OH)3+8OH-+3O2↑。
由图1可知,800 min时,pH=
10的溶液中高铁酸钾最终浓度比pH=4的溶液中高,主要原因是__________________。
答案(1)铁元素为+6价,易得电子
(2)减少洗涤时产品的损失且产品易枯燥
(3)高铁酸钾有强氧化性,能杀菌消毒产生的Fe(OH)3有吸附性,有净化作用
(4)放电时间长工作电压稳
(5)①研究FeO2-4在不同pH溶液中的稳性(或反的速率)
②温度越高,FeO2-4越不稳(或与水反的速率越快)
③pH=10的溶液中OH-浓度大,使平衡向左移动
解析(1)在K2FeO4中Fe的价态为+6价,易得电子。
(2)K2FeO4在有机溶剂中的溶解度很小,可减少洗涤时的损失。
(3)K2FeO4具有强氧化性,可杀菌消毒,其复原产物Fe3+水解生成Fe(OH)3体,具有吸附性能。
(4)根据曲线判断,电压稳,放电时间长。
(5)图1研究的是FeO2-4在不同pH时的稳性,图2研究的是FeO2-4在不同温度时的稳性,根据曲线变化,
pH越大,FeO2-4越稳;温度越高,FeO2-4越不稳。
3.草酸是一种重要的试剂。
下面是利用草酸探究浓度对反速率影响的。
(1)为证明浓度对反速率的影响,教科书<化学反原理>中设计了如下:取两支试管,各参加4 mL 0.01
mol·L-1的KMnO4酸性溶液,分别向其中参加0.1 mol·L-1、
0.2 mol·L-1 H2C2O4溶液2 mL,记录溶液褪色所需时间。
中发生反的离子方程式为______________。
预期现象是:
①溶液的颜色由________色变为________色。
②其中参加____________ mol·L-1H2C2O4的那支试管中的溶液先变色。
然而结果并不尽如人意。
过程
颜色复杂,且褪色先缓慢后逐渐加快;最大的问题是草酸浓度大,反速率却更慢。
本能否作为课堂研究浓度对化学反速率的影响?适的条件是怎样的?某校一研究小组对此进行了探究。
下面是他们的报告的一:
表1 安排及结果
编号A(KMnO4溶液
浓度/mol·L-1)
B(草酸溶液
浓度/mol·L-1)
C(硫酸溶液
浓度/mol·L-1)
褪色
时间
/s
用
表2 各因素水平的数据处理结果
而________的浓度对反速率的影响不显著。
(3)由表2可知,当高锰酸钾浓度为________ mol·L-1、草酸浓度为________ mol·L-1时,反最快。
即因素A、B的较适条件得以确。
根据以上结果,该小组同学继续探究硫酸的浓度是怎样影响本反速率的,测得结果如下:
表3 不同硫酸浓度下的褪色时间
(4)
为________ mol·L-1和________ mol·L-1,这也有利于观察这两个反速率的差异。
结论:草酸与酸性高锰酸钾溶液的反,可作为课堂探究浓度对反速率的影响。
答案(1)2MnO-4+5H2C2O4+6H+===2Mn2++10CO2↑+8H2O 紫(或紫红) 无0.2
(2)C A、B
(3)0.005 0.1
(4)18 10
解析(1)由于MnO-4被复原成Mn2+,所以溶液由紫变为无色。
浓度越大,反速率越快,所以参加0.2 mol·L-1的H2C2O4溶液先变色。
(2)根据表2中的数据可判断,H2SO4溶液的浓度对反速率影响显著,而KMnO4、H2C2O4的浓度对反速率
影响不显著。
(3)由表2中数据判断,当KMnO4溶液浓度为0.005 mol·L-1,H2C2O4溶液浓度为0.1 mol·
L-1时,反速率最快。
(4)褪色时间大约为1分钟时,硫酸浓度为18 mol·L-1,褪色时间大约为2 min时,H2SO4浓度为10 mol·L
-1。
4.800 ℃时,向容积为2 L的密闭容器中充入一量的CO和H2O维持恒温,发生反CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g),反过程中测的数据见下表:
反时间/min 0 2 4 6
n(CO)/mol 0 0.90 0.80
n(H2O)/mol 0.60 0.20
(1)反在2 min内的平均速率为v(H2O)=________。
(2)800 ℃时,化学平衡常数K的值为________。
(3)保持其他条件不变,向平衡体系中再通入0.20 mol H2O,与衡相比,到达平衡时CO转化率
________(填“增大〞、“减小〞或“不变〞)。
(4)在恒温恒压密闭容器中通入CO和H2O各1 mol发生该反,当反到达平衡后,维持温度与压强不变,
t1时再通入各1 mol的CO和H2O的混合气体,请在下列图中画出正(v正)、逆(v逆)反速率在t1后随时间t变化的曲线图。
答案(1)0.075 mol·L-1·min-1
(2)1
(3)增大
(4)
解析(1)v(H2O)=0-0.90mol
2 L×2 min
=0.075 mol·L-1·min-1
(2)4 min已达平衡状态
CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g)起始(mol) 0 0.60 0 0
转化(mol) 0.40 0.40 0.40 0.40
平衡(mol) 0.80 0.20 0.40 0.40
K=0.40
2
×
0.40
2
0.80
2
×
0.20
2
=1
(3)再参加H2O(g),CO的转化率将增大。
(4)恒温、恒压,再通入1 mol CO、1 mol H2O(g),和衡效,到达平衡时,速率和衡相。
5.由菱镁矿(主要成分为MgCO3)制阻燃型氢氧化镁的工艺流程如下:
(1)从图1和图2可以得出的结论为__________________、____________________。
(2)水化反MgO+H2O===Mg(OH)2能自发进行的原因是____________________。
(3)结合元素周期律和下表可知,金属氢氧化物受热分解的规律有__________________。
(写一条即可)
主族元素的金属氢氧化物热分解温度/℃
22
①Mg(OH)2起阻燃作用的主要原因是________________。
②与常用卤系(如四溴乙烷)和有机磷系(磷酸三苯酯)阻燃剂相比,Mg(OH)2阻燃剂的优点是
____________。
答案(1)随着水化时间,MgO的量不断减少,Mg(OH)2的量不断增加温度升高,水化反速率加快
(2)ΔH<0
(3)金属离子半径越大,氢氧化物越难分解(或金属性越强,氢氧化物越难分解)
(4)①Mg(OH)2分解时吸热,使环境温度下降;同时生成耐高温、稳性好的MgO覆盖在可燃物外表,阻
燃效果更佳
②无烟、无毒、腐蚀性小
解析(1)水化时间越长,MgO越少,Mg(OH)2越多,并且温度越高,水化速率越快。
(2)MgO+H2O===Mg(OH)2属于放热反。
(3)金属性越强,氢氧化物热稳性越强。
(4)①Mg(OH)2分解时要吸热,且生成的MgO耐高温,覆盖在可燃物外表,阻止燃烧进一步进行。
②有机阻燃剂有一的毒性和腐蚀性,且有烟产生。