费县一中张凤涛教学课件.ppt

化学图形题及其解题策略,费县一中： 张凤涛,概 述,2010年山东高考化学考试说明中要求学生能够具备通过对自然界、生产、生活和科学实验中化学现象以及相关模型、图形和图表等的观察，获取有关的感性知识和印象，并运用分析、比较、概括、归纳等方法对所获取的信息进行初步加工和应用的能力；能够敏捷、准确地获取试题所给的相关信息，并与已有知识整合，在分析评价的基础上应用新信息的能力。工艺流程题正是这个要求的体现。 近几年图表题、图像题和工艺流程题已成为各地高考的热点，所占的分值也相当大，加上试题文字量大、信息新颖、情境陌生，学生在没做之前往往就会产生畏惧感，所以这类题的得分一般不是很高，需引起重视。山东理综07年28t，08、09、10年15t，10年第29题等都是这种类型的题目，因此要将注意加强对图表、图像和工艺流程题的训练。,一、图表高考试题的数字化语言 用图表表述化学过程或呈现背景信息是化学常用的表达方式。图表往往拥有较大的信息存储量,能够很全面地考查学生分析、比较、概括、归纳问题的能力。,例1.（09四川理综13）在一体积可变的密闭容器中，加入一定量的X、Y，发生反应mX(g) nY(g) H=Q kJ/mol .反应达到平衡时，Y的物质的量浓度与温度、气体体积的关系如下表所示： 下列说法正确的是 A.mn B.Q0 C.温度不变，压强增大，Y的质量分数减少 D.体积不变，温度升高，平衡向逆反应方向移动,解析：此题考查了温度、压强对化学平衡的影响，注意V (气体)= V (容器) 。采用“定一动一”法处理数据，即横看和竖看找数据变化规律: 竖看：压强不变，升高温度，产物Y的浓度增大，平衡向正反应方向移动，H0. 横看：温度不变，容器体积2L1L,Y浓度0.75 1.5 （假设不移动）1.0（向逆反应方向移动），增大压强，平衡向逆反应方向移动，则mn，Y的质量分数减小。选C。,例2.（2009宁夏10）硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应的化 学方程式为： 下列各组实验中最先出现浑浊的是,解析：本题考查了温度、浓度对反应速率的影响。采用对比的方法处理实验数据，注意混合溶液体积都是20mL，比较浓度应看为混合后浓度而不是起始浓度，即比较看起始物质的量即可。 对比A、B:温度相同，硫酸浓度相同，B的硫代硫酸钠浓度比A的大，故B先出现浑浊。 比较C、D:同理D先出现浑浊。 再比较D、B:同理D先出现浑浊。 选D.,二、图像高考试题的形象化语言,化学图像题是一种利用数学中的二维图象来描述化学问题的题型，它体现了数学方法在解决化学问题中的应用。它考查范围广，中学化学中的所有内容，如元素化合物、化学基本概念和理论、化学实验、化学计算等均可以此方式进行考查。近几年这种数型结合的试题频频出现，成了高考的热点题型。预计，以后这将是高考考查学生综合能力的一种重要方式。,图象是题目的主要组成部分，把所要考查的知识简明、直观、形象的寓于坐标曲线上。解答时必须抓住有关概念和有关物质的性质、反应规律及图象特点等，析图的关键在于从定性和定量两个角度对“数” “形” “义” “性”进行综合思考，其重点是弄清“起点” “交点” “转折点（拐点）”“终点” 及各条线段的化学含义。,1.考查化学基本概念及理论,化学基本概念及理论是中学化学学习中的重要内容，也是掌握元素化合物知识、化学实验、化学计算等化学知识的基础。近年来高考对化学基本概念及理论的考查有所加强，而且对该知识的考查有与化学其他知识的考查相融合和渗透的趋势。,例3.（10年山东理综15）某温度下， Fe（OH）3 、 Cu（OH）2分别在溶液中达到沉淀溶解平衡后，改变溶液pH，金属阳离子浓度的变化如图所示。据图分析，下列判断错误的是 A. B.加适量 固体可使溶液由a点变到b点 C.c、d两点代表的溶液中c（H+） 与c（OH）乘积相等 D.Fe（OH）3、Cu（OH）2分别在 b、c两点代表的溶液中达到饱和,本题借助溶解平衡曲线考查了沉淀溶解平衡的相关知识，要搞清a、b、c、d四点代表的含义。,例4. (10福建理综12)化合物Bilirubin在一定波长的光照射下发生分解反应，反应物浓度随反应时间变化如右图所示，计算反应48min间的平均反应速率和推测反应16min时反应物的浓度，结果应是 A2.5 umolL-1min-1和 2.0 umolL-1 B2.5 umolL-1min-1和 2.5 umolL-1 C3.0 umolL-1min-1和 3.0 umolL-1 D5.0 umolL-1min-1和 3.0 umolL-1,【解析】本题从定量角度考查了反应速率的计算。运用图中数据比较容易计算出48min间的平均反应速率2.5 umolL-1min-1 。但是要求在16min时的反应物浓度，则要求比较高。依据图像分析纵坐标数据变化，08min浓度由40 umolL-1 降到10umolL-1 ，816min浓度浓度由10 umolL-1 降到2.5umolL-1，答案选B 。,例5.已知：2CO(g) + O2(g) = 2CO2(g) H = - 566 kJ/mol Na2O2(s) + CO2(g) = Na2CO3(s) + 0.5O2 (g) H= - 226 kJ/mol 根据以上热化学方程式判断，下列说法正确的是 A.CO的燃烧热为283 kJ B.右图可表示由CO生成CO2的反应过程和能量关系 C.2Na2O2(s)+2CO2(s) = 2Na2CO3(s) + O2(g) H - 452 kJ/mol D.CO(g)与Na2O2(s)反应放出509 kJ热量时，电子转移数为6.021023,【解析】A项，燃烧热的单位出错。B项，图中的量标明错误，应标为2molCO（g）和O2（g） 的总能量，2molCO2 （g）的总能量。注意图像中定量表述。CO2气体的能量大于固体的能量，C项中放出的能量应小于452KJ,而H大于-452kJ/mol，正确；根据盖斯定律得CO与Na2O2反应放出热量为509kJ时，电子转移数为26.021023，故D项错。,例6关于电解氯化铜溶液时的pH变化问题,化学界有以下两种的观点：一是理论派认为电解氯化铜溶液后溶液的pH升高。二是实验派经过反复多次精确的实验测定证明电解氯化铜溶液时pH的变化如下图所示：,请回答下列问题： (1)电解氯化铜溶液的pH处于A点位置的原因是(用离子方程式说明) 。,解析：（1）A点因Cu2+会水解溶液为酸性。,Cu2+2H2O Cu(OH)2+2H+,（2）解析： 依据是：电解时, Cu2+在阴极放电析出Cu，随c(Cu2+)降低，水解平衡向左移动，导致c(H+)下降，溶液的pH升高， pH为7时达到最大值。,（3）解析：实验派的结论是：溶液的pH 降低。他们所述“精确的实验”从中学化学中所学到的知识分析,只能是通过pH计来准确测定。该观点的理由是：因阴极产生的Cl2部分溶于水发生反应： Cl2+ H2O=HCl+ HClO，使溶液中c(H+)增大，故pH降低。,(3)实验派的结论是_ ，他们所述“精确的实验” 是通过_来准确测定溶液的，该观点的理由是(从化学原理加以简述),例7.(09山东理综15)某温度下，相同pH值的盐酸和醋酸溶液分别加水稀释，平衡pH值随溶液体积变化的曲线如图所示。据图判断正确的是 A.为盐酸稀释时pH值变化曲线 B.b点溶液的导电性比c点溶液的 导电性强 C.a点Ka的数值比c点Ku的数值大 D.b点酸的总浓度大于a点酸的总浓度,【解析】本题对强酸、弱酸溶液稀释时溶液pH等有关量的变化进行了比较与分析。 醋酸在稀释时会继续电离，则在稀释相同体积的过程中醋酸中的H+大、pH小，A项错误；随着稀释体积的增大，醋酸电离程度虽增大，但离子浓度在减小，B项正确；温度一定，任何稀的水溶液中的Kw都是一定值， C项错误；由于醋酸是弱酸，要使盐酸和醋酸溶液pH值相同，醋酸的浓度比盐酸大得多，D项错误。2010重庆理综考查了相似问题：,例8.各可逆反应达平衡后，改变反应条件，其变化趋势正确的是,解析：B项，KCl固体对平衡无影响，Fe3+浓度不变。C项，恒温恒压重入Ar，相当于减压，H2转化率降低。选D.,2.考查物质化学性质或特性,这类题型常以物质的化学性质，特别是化学特性为基点进行命题。如Al(OH) 3等铝的化合物的两性，不同价态铁之间的转化关系等。解决问题的关键：首先要掌握物质化学性质（或特性），注意不同物质化学性质的差异；再根据相关量的关系进行分析讨论或作图。,例9将物质的量相等的硫酸铝和硫酸铵溶于水形成VmL混合溶液，向混合溶液中逐渐加入某氢氧化钠溶液直至过量。下列表示氢氧化钠溶液加入的体积（x）与溶液中产生沉淀的物质的量（y）的关系示意图中正确的是（ ）,解析：设硫酸铝和硫酸铵各1mol，则发生的反应依次为： 3OH- + Al3+ = Al(OH)3，OH- + NH4+ = NH3H2O OH-+Al(OH)3 = AlO2-,定性分析纵坐标排除B/C若OH-先与NH4+反应生成NH3H2O，NH3H2O仍然要和Al3+反应生成Al(OH)3沉淀.定量分析横坐标，三步反应中所消耗的OH-的物质的量的比值为6：2：2=3：1：1，只有A符合。该题除考查反应的先后顺序外，侧重考查反应中的定量关系。,例10.（10上海化学11）将0.4gNaOH和1.06gNa2CO3混合并配成溶液，向溶液中滴加稀盐酸。下列图像能正确表示加入盐酸的体积和生成的物质的量的关系是,例8、例9要结合反应原理，正确分析出反应过程中的各反应的先后顺序，再进行有关定量计算。,解析：滴加盐酸后反应分三个阶段，依次为 H+ + OH- = H2O CO32-+ H+ = HCO-3 HCO3-+ H+ = CO2 + H2O 结合已知数据定量计算可知三步反应消耗盐酸体积为1:1：1，C正确，容易错选D项。,3考查化学实验知识,高考一直坚持对实验技能和实验基础知识的考查，例如2010山东高考有4个题目。 通过对几年高考试题分析可以看出，对实验基础知识的考查突出了仪器的使用、基本操作、实验安全等内容，着重考查使用基本操作的规范化、灵活性和准确性 ，并以图像的形式出现是一种新的趋势。,例11.（10安徽理综8）下列实验操作或装置符合实验要求的是 A.量取15.00 mL NaOH溶液 B.定容 C.电解制Cl2和H2 D.高温燃烧石灰石,解析：B滴管口不能伸入到容量瓶内；C铜电极应该为阴极才能制备出氯气和氢气；D选项坩埚不能密闭加热。答案：A,例12.（10重庆理综7）下列实验装置（固定装置略去）和操作正确的是,解析：B项应使用碱式滴定管,C项倒置漏斗口应刚好接触液面，D项温度计应插入溶液中。选A.,4.考查计算和作图能力,例13.（09广东化学20）甲酸甲酯水解反应方程式为： HCOOCH3 + H2O HCOOH + CH3OH 某小组通过实验研究该反应（反应过程中体积变化忽略不计）。反应体系中各组分的起始量如下表：,4考查计算、作图能力,请计算1520min范围内甲酸甲酯的减少量为 mol，甲酸甲酯的平均反应速率为 molmin-1,0.045,0.009,甲酸甲酯转化率在温度T1下随反应时间（t）的变化如下图：（1）根据上述条件，计算不同时间范围内甲酸甲酯的平均反应速率，结果见下表,15min时：甲酸甲酯的转化率为6.7%，15min时， 甲酸甲酯的物质的量为10.067 = 0.933mol； 20min时：甲酸甲酯的转化率为11.2%，20min 时，甲酸甲酯的物质的量为10.112 = 0.888mol， 15至20min：甲酸甲酯的减少量为0.9330.888=0.045mol，则甲酸甲酯的平均速率= 0.045mol/5min = 0.009molmin-1。,（3）上述反应的平衡常数表达式为： 则该反应在温度T1下的K值为 。,由图象与表格可知，在75min时达到平衡，甲酸甲酯的转化率为24%，转化的物质的量为1.0024% = 0.24mol，平衡时：甲酸甲酯物质的量= 0.76mol，水的物质的量1.75mol，甲酸的物质的量 0.25mol 甲醇的物质的量0.76mol。 K=（0.760.25）/（1.750.76）=1/7,（4）其他条件不变，仅改变温度为T2（T2大于T1），在答题卡框图中画出温度T2下甲酸甲酯转化率随反应时间变化的预期结果示意图。,因为升高温度，反应速率增大，达到平衡所需时间减少，所以绘图时要注意T2达到平衡的时间要小于T1，又该反应是吸热反应，升高温度平衡向正反应方向移动，甲酸甲酯的转化率增大，所以绘图时要注意T2达到平衡时的转化率要高于T1。,三、化工流程图高考试题新热语言,化学工艺流程题是高考的新增和主流题型，它代替了几十年高考沿用的无机框图题。分析10高考情况，题型主要有制备工艺流程和工业废水处理工艺流程两类。 这类试题涉及的情景新颖，还时常出现一些化工术语。这类题目是通过对某种重要化工产品的工业生产流程图的分析，以物质的制备、分离、提纯为试题环境，以元素化合物知识、实验基本操作、化学反应原理、化学化学平衡原理、水解原理、绿色化学观点、安全生产的知识为考查目标，以信息的获取、加工、整合和新情境下实际问题的分析、综合、解决及经济的视角分析实际生产中的各种问题为考查能力目标。,例14.（10年山东理综29）对金属制品进行抗腐蚀处理，可延长其使用寿命。（1）以下为铝材表面处理的一种方法： 碱洗的目的是除去铝材表面的自然氧化膜，碱洗时常有气泡冒出，原因是（用离子方程式表示） 。为将碱洗槽液中的铝以沉淀形式回收，最好向槽液中加入下列试剂中的 。 aNH3 bCO2 cNaOH dHNO3 以铝材为阳极，在硫酸溶液中电解，铝材表面形成氧化膜，阳极电极反应式为 。取少量废电解液，加入NaHCO3溶液后产生气泡和白色沉淀，产生沉淀的原因是 。 （2） 镀铜可以防止铁制品腐蚀，电镀时用铜而不用石墨作阳极的原因是 。 （3）利用右图装置，可以模拟铁的电化学防护。 若X为碳棒，减缓铁的腐蚀，开关K应置于 处。 若X为锌，开关K置于M处，该电化学防护法 称为 。,解析：本题是物质制备工艺流程图。 (1) 冒气泡的原因是Al与NaOH反应了，方程式为：2Al+2OH-+2H2O = 2AlO2-+3H2；使AlO2-生成沉淀，最好是通入CO2，加HNO3的话，沉淀容易溶解。 阳极反应式为：2Al- 6e- + 3H2O = Al2O3 + 6H+（守恒法配平）；加入NaHCO3溶液后产生气泡和白色沉淀，是由于废电解液中含有Al3+、H+， H+和HCO3-发生反应生成CO2气体，Al3+的水解平衡向右移动产生Al（OH）3沉淀（不能简单回答成双水解，要用平衡移动原理角度回答）。 (2)电镀时，阳极Cu可以发生氧化反应生成Cu2+。 (3)铁被保护，可以是做原电池的负极，或者电解池的阴极，故若X为碳棒，开关K应置于N处，Fe做阴极受到保护；若X为锌，开关K置于M处，铁是做负极，称为牺牲阳极的阴极保护保护法。,例15.（10北京理综）某氮肥厂氨氮废水中的氮元素 多以NH4 和NH3H2O的形式存在，该废水的处理流程如下： （1）过程：加NaOH溶液，调节pH至9后，升温至30，通空气将氨赶出并回收。 用离子方程式表示加NaOH溶液的作用： 。 用化学平衡原理解释通空气的目的： 。,（2）过程：在微生物作用的条件下，NH4 经过两步反应被氧化成NO3。两步反应的能量变化示意图如下： 第一步反应是 反应（选题“放热”或“吸热”），判断依据是 。 1mol NH4+(aq)全部氧化成NO3-的热化学方程式是 。 （3）过程：一定条件下，向废水中加