高考化学一轮复习 专题65 数形结合学案（无答案）苏教版.doc

数形结合一知识串联数和形之间的对应关系，是通过复杂的抽象的数量与直观的图形、表格之间相互转化而建立的一种关系，以此来解决化学问题。对图像问题归结起来有两类情况：一是把图形性质转化为数量关系问题，二是把数量转化为图形性质问题。对表格题一般是以表格列示相当量的数据，最后进行计算和判断。由于此类题型能较好地考查学生的思维能力和分析、判断等综合应用能力，倍受高考命题者的青睐。如： 2001年第31题即精题演练例2，2002年第15题即能力升级第7题，第31题工业制硫酸中煅烧黄铁矿所需空气问题等,2004年上海高考第8题, 2005年高考广东化学卷第23题。解图像题时要引导学生按一定的思维顺序展开：一看面(图像的横、纵坐标的化学含义)，二看线(线的走向)，三看点(特殊点)，若是计算题则需进一步明确与图像有关的特殊量，然后结合化学原理将图像转化为具体的化学知识。解表格题，则要求学生仔细观察表格中的数据，通过分析、比较，找出与解题有关的最直接的信息。二重点探究例1下图是00 mg cac2o4h2o受热分解时，所得固体产物的质量随温度变化的曲线。试利用图中信息结合所学的知识，回答下列各问题： (1)温度分别为t1和t2时，固体产物的化学式a是_ ，b是_。 (2)由cac2o4h2o得到a的化学方程式为_ (3)由a得到b的化学方程式为_。 (4)由图计算产物c的相对分子质量，并推断c的合理的化学式。 【考查目的】这是一道图像与根据化学反应方程式计算相结合的考题，主要考查学生将图像信息转化为可直接用于解决问题条件的能力。 【例题详解】 由图像可知，从100 mg cac204h20受热开始，随着温度的不断升高，所得产物的质量发生了三次飞跃，即发生了三个受热分解反应要求得a、b、c的化学式，可依据化学反应中的质量比例关系，先求相对分子质量，再求化学式，如求a的化学式： 由此推断c的化学式为cao。 【启迪迁移】 使一镁铝合金粉末在过量稀h2so4中溶解，在所得溶液中加入naoh溶液，生成沉淀的质量w(g)和加入naoh溶液的体积v(ml)的关系如图所示，则该合金中镁和铝的质量之比为( )。 a2：3 b1：1 c4：3 d8：9 解析：根据图像中线的变化趋势结合化学反应原理可知：当所加naoh溶液体积由6 ml到7 ml时沉淀部分溶解，发生反应： al(0h)3+naoh=naal02+h2o例2. 已知fe2o3在高炉中有下列反应： 反应形成的固体混合物(fe2o3、feo)中，元素铁和氧的质量比用m(fe)：m(o)表示。 (1)上述固体混合物中，m(fe)：m(0)不可能是_。 a21：9 b21：75 c21：6 (2)若m(fe)：m(o)=21：8计算fe2o3被co还原的百分率_ 。 (3)设fe2o3被co还原的百分率为a，则a和混合物中m(fe)：m(0)的关系式为(用含m(fe),m(0)的代数式表示)。 a=_ 。 请在下图中画出a和m(fe)m(o)关系的图形。(4)如果fe2o3和co的反应分两步进行：试分析反应形成的固体混合物可能的组成及相应的m(fe)：m(o)=21：a，写出a的取值范围)。将结果填入下表。 【考查目的】 本题以高炉炼铁中的反应fe203+co=2feo+co2为依托考查学生的化学计算能力如(2)、(3)，以及用数学方法如(1)的极限思维、(3)的绘图解决化学问题的能力。 【答案】(1)a、c 【特别提示】(1)因为混合物中有fe2o3和feo，利用极限思维抓两端定中间求答案。 (2)、(3)利用原子守恒和化学反应方程式计算，画国像根据数学中的一元一次函数方程找特殊点画直线。 (4)根据化学反应方程式分段讨论。【启迪迁移】 硫铁矿高温下被空气氧化产生二二氧化硫：4fes2+11028so2十2fe203。 设空气中n2、02的含量分别为0800和0200(体积分数，以下气体含量均用体积分数表示)，试完成下列各题： (1)100 mol fes2完全氧化，需要空气的体积(标准状况)为_l。 (2)55 l空气和足量fes2完全反应后气体体积(同温同压)变为_l。 (3)用空气氧化fes2产生的气体混合物中，o2的含量为0.0800，计算so2的含量。 (4)设fes2氧化产生的气体混合物为100 l，其中o2为al，s02为b l。 写出a和b的关系式。 在右图中画出a和b的关系曲线(fes2氧化时，空气过量20)。 说明：为方便作图纵坐标用13b表示。 解析：解决本题应注意3个方面：注意计算时空气和氧气之间量的换算。解答(3)、(4)两小题时，利用反应前后混合气体中n2的量不变列等式计算。作图时利用函数方程的线性关系找特殊点画直线，但两个端点按题意无法取到。例3 某天然碱(纯净物)可看作由co2和naoh反应后的产物所组成。称取天然碱样品四份，溶于水后，分别逐滴加入相同浓度的盐酸溶液30 ml，产生co2的体积(标准状况)如下表： (1)由第i组数据中的co2体积与样品质量之比，可以推测用249 g样品进行同样的实验时，产生co2_ml(标准状况)。 (2)另取332 g天然碱样品于300加热至分解完全(300时na2c03不分解)，产生co2 112 ml(标准状况)和水045 g，计算并确定该天然碱的化学式。 (3)已知na2co3和hcl(aq)的反应分下列两步进行： na2co3+hcl=nacl+nahco3 nahco3+hcl=nacl+c02+h2o 依据上表所列数据以及天然碱的化学式，讨论并确定上述实验中co2体积v(ml)(标准状况)与样品质量w(g)之间的关系式。 【考查目的】本题以表格的方式提供了一定量的盐酸与天然碱作用时产生co2的体积情况，考查学生利用表格信息分析数据、处理数据的能力，以及根据化学反应方程式综合分析、讨论计算的能力。 【例题详解】(1)分析i、iv四组数据可知：i、中盐酸过量，生成的二氧化碳气体的体积与样品成正比，故当样品质量为249 g时，产生二氧化碳的体积=672/3.322.49=504(ml)。 (2)由天然碱加热到300能分解产生co2，再结合第1组数据可求得天然碱的组成为2na2co3nahco32h2o。 (3 )由于na2co3与hcl反应分阶段进行：na2co3+ hcl=nahco3+nacl，nahco3+hcl=nacl+co2十h2o，故当盐酸的量一定时，随着样品质量的增加，反应将分成三种情况：盐酸足量，样品中碳元素全部转化成 co2；na2co3全部转化成nahco3，nahco3部分生成co2；盐酸的量不足，nahco3+hcl=nacl+co2十h2o的反应未能发生。 【答案】(1)504 (2)由题意知：天然碱含nahco3、na2co3 所以天然碱的组成：2na2co3nahco32h2o (3)由第iv组数据知当样品质量为747 g时，盐酸不足未能将其中的碳元素全部转化为co2，与30 mlhcl完全反应使样品中碳元素全部转化为 co2的样品的质量=0.075/5332=498(g) 与30 mlhcl完全反应使样品中碳元素全部转化为 hco3-的样品的质量=0.075/2332=1245(g)。 令样品的质量为w g： 当ow498时，v(co2)=2024 w(ml) 当498w”“=”或“”“一”或“ (4)吸热 温度升高时，a的平衡浓度降低，平衡向右移动三高考回眸1（2004年江苏高考题 ）在容积固定的密闭容器中存在如下反应： a(g)+3b(g) 2c(g)； hb）粉末状碳酸钙与同浓度盐酸反应，则相应的曲线（图中虚线所示）正确的是答案：c（2004年上海高考题）在一定条件下，二氧化硫和氧气发生如下反应：2so2(g)+o2(g)2so3(g)+q (q0) （1）写出该反应的化学平衡常数表达式km_（2）降低温度，该反应k值_，二氧化硫转化率_，化学反应速度_（以上均填增大、减小或不变）。（3）600时，在一密闭容器中，将二氧化硫和氧气混合，反应过程中so2、o2、so3物质的量变化如图，反应处于平衡状态的时间是_（4）据图判断，反应进行至20min时，曲线发生变化的原因是_（用文字表达）10min到15min的曲线变化的原因可能是_（填写编号）。a.加了催化剂 b缩小容器体积 c降低温度 d增加so3的物质的量答案：（1）（2）增大 增大 减小（3）1520min和2530min（4）增加了o2的最 a b4. （2005年化学上海高考题）在某一容积为2l的密闭容器内，加入0.8mol的h2和0.6mol的i2，在一定的条件下发生如下反应：h2(g)i2(g)2hi(g)q(q0)反应中各物质的浓度随时间变化情况如图1：（1）该反应的化学平衡常数表达式为 ；（2）根据图1数据，反应开始至达到平衡时，平均速率v(hi)为 ；（3）反应达到平衡后，第8分钟时：若升高温度，化学平衡常数k（填写增大、减小或不变）hi浓度的变化正确 ；（用图2中ac的编号回答）若加入i2，h2浓度的变化正确的是 。（用图2中df的编号回答）（4）反应达到平衡后，第8分钟时，若反容器的容积扩大一倍，请在图3中画出8分钟后hi浓度的变化情况。 答案：（1）k（2）0.167mol/lmin（3）减小c f（4）5（2005年高考广东化学卷）（9分）在密闭容器中，有一定起始浓度的氙（xe）和f2反应，可得到三种氟化物。各种生成物在平衡体系内的分压与反应温度的关系如右图所示（已知气体的分压之比等于物质的量之比）。 420k时，发生反应的化学方程式为：_，若反应中消耗1 mol xe，则转移电子_mol。 600800k时，会发生反应： xef6(g) xef4(g) + f2(g) ， 其反应热h_0（填“”、“”或“”），理由是_。 900k时，容器中存在的组分有_。答案： (1) xe + 3 f2 = xe f6 6 (2) 随着温度的升高，xe f6（g）= xe f4 (g) + f2 (g)平衡向右移动，根据温度升高平衡向吸热反应方向移动的原理，则该反应的h0。(3) xe f6 、xe f4 、xe f2 、xe 、f2四专题训练（一）选择题1在硝酸铝和硝酸镁的混合溶液中，逐滴加入稀氢氧化钠溶液，直至过量。下列表示氢氧化钠加入量(x)与溶液 中沉淀物的量(y)的关系示意图中正确的是( )。 2.下图表示可逆反应ma(g)+n b(g)pc(g)，在不同温度(t)、压强(p)下，生成物c的物质的量分数x(c)的变化情况。下列关于该正反应热效应及方程式中a、b、c的化学计量数的判断中。正确的是( )。 a吸热反应，m十np c放热及直，m十np3.mm(s)+n n(g)p q(g)的可逆反应，在定温下w(n)与压强的关系如图所示下列有关叙述正确的是( )。 a点时混合物的v(正)v(逆)；a点比b点混合物的反应速率慢；np； m+np a b cd 4.右图中横坐标表示完全燃烧时耗用可燃气体x(x= a、b、c)的物质的量n(x)。纵坐标表示消耗o2的物质的量n(o2)，a、b是两种可 燃气体，c是a和b的混合气体，则c中n(a)：n(b)为( )。 a.2：l b.1：2 c1：1 d任意比 5.在一定温度下，容器内某一反应中m、n的物质的量随反应时阀变化的曲线如下图，下列表述中正确的是( )。 a反应的化学方程式为：2mn bt2时，正逆反应速率相等，达到平衡 ct3时，正反应速率大于逆反应速率 dt1时，n的浓度是m浓度的2倍 6.反应：l(s)+ag(g)b r(g)达列平衡时，温度和压强对该反应的影响如图所示，图中：压强p1p2,x表示温度，y表示平衡混合气体中g的体积分数。据此可判断( )。上述反应是放热反应上述反应是吸热反应ab an cmn dmn 18.若使用催化剂铂，则在常温下的氦气与氧气也容易反应生成水。 2h2(g)+02(g)=2h2o(1) 25时,在耐高压的容器里加入氢和催化剂铂后，慢慢再注入氧的同时对容器中的压力进行测量。下图表示测量结果。 以下是有关上面试验结果的解释。其中正确的是( )。 最初在容器里的氢气的物质的量是0.2 mol o2的注入量为02 mol以上时容器中产生的水会再次分解 o2的注入量为0.2 mol时，容器中的h2几乎都反应生成水 a b c d e （二）填空题19.如左下图所示，x河流经某工业城市y市，其中a处在上游，d处在下游。根据2001年市环保局监测站对x河流的水质检测结果绘制成右上图。请根据图分析，回答下列问题。(1)造成x河流污染的主要污染源最可能分布在( )。 aab段 bbc段 ccd段 dbd段 (2)列举造成x河流污染的三种可能的污染源。 (3)对c处水样进行检测发现其中含有cu2+等重金属离子，若要把铜离子变为单质铜回收，请写出两种回收的方法： _ ； _。 (4)d处的污染程度明最降低，请从物理学、化学、生物学三方面简单分析其原因。 20.现有alcl3和fecl3混合溶液。其中al3+和fe3+的物质的量之和为01 mol。在此溶液中加入90 ml 4 mol/l的naoh溶液，使其充分反应。设al3+的物质的量与总物质的量之比为x。 (1)根据反应的化学方程式计算x=04时，溶液中产生的沉淀是什么?物质的量有多少? (2)计算沉淀中只有fe (oh)3的x的取值范围。请在图中画出沉淀总物质的量(mo1)随x(01）变化的曲线。 (3)若al3+和fe3+的物质的量之和为a(a为合理数值)。其他条件不变时，求沉淀中同时有fe（oh）3、al(oh)3的x的取值范围和各沉淀的物质的量。 21.下图是l0 mg mnc2o42h2o放一个可称量的容器里加热分解时，所得固体产物的质量随温度变化的关系曲线试利用图中的信息结合所学的知识，回答下列问题：(已知锰在300前没有发生价态变化，且其碳酸盐极不稳定) (1)写出b点固体产物的化学式：_。 (2)由a到b的化学方程式为：_。 (3)从b到c曲线的意义是_ (4)由图计算产物d的相对分子质量，并推断d的合理化学式。 22.取等物质的量浓度的naoh溶液两份，每份50 ml，向其中各通入一定量的co2 然后各取溶液10 ml，将其稀释为100 ml溶液分别向稀释后的溶液中逐滴加入0.1mo1/l的盐酸。标准状况下产生co2气体体积与所加盐酸体积之间的关系如图所示，回答下列问题： (1)a曲线表明，原溶液中通人co2后，所得溶质为(写化学式) _ ，其物质的量之比为 ，产生co2体积最大值为_ ml。 (2)b曲线表明,原溶液中通入co2后，所得溶质为(写化学式)_，其物质的量之比为_。产生co2体积最大值为_ml。 (3)原naoh溶液物质的量浓度为_。 23.在一定条件下二氧化硫和氧气发生如下反应： 2s02(g)+02(g)2so3(g)；h0 (1)600时，在一密闭容器中，将二氧化硫和氧气混合，反应过程中so2、o2、so3物质的量变化如图，反应处于平衡状态的时间是 _ 。 (2)据图判断，反应进行至20 min时，曲线发生变化的原因是(用文字表达)，10 min到 15 min的曲线变化的原因可能是(填写编号)。 a加了催化剂 b缩小容器体积c降低温度 d增加so3的物质的量 24.向100 ml 3 mol/l硫酸铝铵nh4al(so4)2溶液中逐滴加入l mol/l的ba(oh)2溶液。 (1)写出刚好出现沉淀的总物质的量为最大值时的离子方程式(用一个式子表示) _ 。 (2)随着ba(oh)2溶液体积的变化，沉淀物总物质的量的变化如图所示。写出b点和c点所对应的ba(oh)2溶液的体积：b_ ，c_ 。25.铁在热的稀hno3中反应，其主要还原产物为n2o，而在冷的稀hno3中反应，其主要还原产物为no，当溶液更稀时，其主要还原产物是nh4+请分析图示，回答(1)假设在任一气体产生的曲线段内只有