高三化学专题复习(三)化学图像图表专题

1 2012 届高三化学第二轮复习专题 三 届高三化学第二轮复习专题 三 化学图像图表专题化学图像图表专题 图示题是指以图像 图形和表格为试题的信息来源 以化学中的基本概念 基本理论 元素 化合物和化学实验等知识为载体 精心设计问题的一种信息处理和分析题 主要考查学生实验设 计能力 数据读取 分析与处理能力 图像的识别与分析能力 运用数学工具能力 以及灵活运 用一些重要化学概念 规律与原理解决简单问题的能力 图示形式主要有坐标图 表格图 流程 图 模型图等 图表信息试题将成为近几年高考的亮点之一 下面就常见图示题的特点及解题策 略谈几点看法 1 1 坐标图的特点及解题策略 坐标图的特点及解题策略 坐标图是用来显示某一变量 应变量 是如何随着另一变量 自变量 而变化的 其优点是不但 显示了所测量的点 还可以用来预测一些实验中没有测量的数值 解答时要求学生首先弄清楚自 变量和因变量各代表什么样的化学量 然后根据化学知识分析概念 图象 数量三者之 间的关系 具体步骤可以概括为 一明标 二析点 三识线 2 2 表格题的特点及解题策略 表格题的特点及解题策略 表格题是把经过整理的概念 物质的性质与用途 规律的形成过程和运用过程 以及伴随这 些过程的科学探究方法有条理 有系统地编排在一定的表格里 以便确切而清晰地揭示和反映客 观事物或过程的某种内在规律性或关联性 表格主要有两种形式 一是记录表的形式 命题的内 容主要是探究性学习方式的渗透 特点为 围绕所探究的主题 以实验报告的形式分析科学家进 行科学探究的实验现象 或是对研究性课题的实验目的 仪器 现象 假设 数据进行分析讨论 填写实验报告 或对实验记录的数据进行定量计算等 另一种是比较或归纳概括表 它是提供一个有序的框架 根据你所需要了解的特性对事物进 行比较 或对同一问题进行归纳小结 特点是在表格中设置横标目和纵标目 横标目的内容是要 比较的具有一定逻辑关系的几个化学量 纵标目的内容是作比较所依据的特性 相应的格子里则 填每一件事物关于各个特性的信息 表格题解答的关键在于分析表格中已存在的文字信息点 了解图表的内容及答题方式 然后 根据所示信息点 利用问句中的关键词语 在头脑中搜索相应的信息 提取问题的答案 一 化学平衡一 化学平衡 2 1 化学平衡图象题的主要特点 该类题目的主要特点是通过多种图象 对化学反应速率和化学平衡有关的知识规律进行分析 考查 题目往往变化灵活 涉及内容要求高 特别注重对知识综合应用能力和分析判断能力的考 查 2 化学平衡图象题的解题方法和思路 1 解题思路 看懂图象 要一看面 即看清横坐标和纵坐标 二看线 即看线的走向 变化的趋势 三看点 即看线是否通过原点 两条线的交点及线的拐点 四看要不要做辅助线 如等温线 等压线 五看定量图象中有关量的多少 联想规律 联想外界条件对化学反应速率和化学平衡的影响规律 作出判断 依题意仔细分析作出正确判断 2 分析过程 对于化学平衡的有关图象问题 可按以下的方法进行分析 认清坐标系 搞清纵 横坐标所代表的意义 并与勒夏特列原理相结合 紧扣可逆反应的特征 搞清正反应方向是吸热还是放热 体积增大 减小还是不变 有无 固体 纯液体物质参加或生成等 看清速率的变化及变化量的大小 在条件与变化之间搭桥 看清起点 拐点 终点 看清曲线的变化趋势 先拐先平 例如 在转化率 时间图象上 先出现拐点的曲线先达到平衡 此时逆向推理 可得该变化的温度高 浓度大 压强高 定一议二 当图象中有三个量时 先确定一个量不变 再讨论另外两个量的关系 3 化学平衡综合图象的分类 第一类 是物质的量 或百分含量或浓度 与时间关系的图象 这类题通常是根据某一可逆 反应的曲线图象 判断有关的外界条件及可逆方程式中的相关量 解题时 既要考虑反应速率的 快慢 拐点出现的时间先后 又要考虑化学平衡的移动 第二类 是平衡移动原理的应用图象 这类题通常是根据已知可逆反应及外界条件判断曲线 图象的正确与否 解题时 要看清横坐标 纵坐标所代表的意义及曲线的变化趋势 把图象中描 述的化学平衡移动与勒夏特列原理相对应 还要注意逆向思维 3 例例1 1 反应2X g Y g 2Z g 正反应为放热反应 在不同温度 T1和T2 及压强 P1和P2 下 产物Z 的物质的量 nz 与反应时间 t 的关系如图所示 下列判断正确的是 A T1 T2 P1 P2 B T1P2 C T1 T2 P1 P2 D T1 T2 P1 Pb2 与 Cl 发生反应 使 C Pb2 减小 Pb2 Pb OH H Pb2 2OH Pb OH 2 Fe3 A 07 21 10 分 分 以氯化钠和硫酸铵为原料制备氯化铵及副产品硫酸钠 工艺流程如下 氯化钠 硫酸铵 混合 溶解 蒸发 浓缩 趁热 过滤 Na2SO4 滤液 冷却 结晶 过滤 滤液 NH4Cl 洗涤干燥 NH4Cl 产品 12 氯化铵和硫酸钠的溶解度随温度变化如上图所示 回答下列问题 1 欲制备 10 7gNH4Cl 理论上需 NaCl g 2 实验室进行蒸发浓缩用到的主要仪器有 烧杯 玻璃棒 酒精灯等 3 冷却结晶 过程中 析出 NH4Cl 晶体的合适温度为 4 不用其它试剂 检查 NH4Cl 产品是否纯净的方法及操作是 5 若 NH4Cl 产品中含有硫酸钠杂质 进一步提纯产品的方法是 21 1 11 7 2 蒸发皿 3 35 33 40 均可得分 4 加热法 取少量氯化铵产品于试管底部 加热 若试管底部无残留物 表明氯化铵产品 纯净 5 重结晶 07 26 12 分 分 羟基磷灰石 Ca5 PO4 3OH 是一种一种重要的生物无机材料 其常用的制备方法有两种 方法 A 用浓氨水分别调 Ca NO3 2和 NH4 2HPO4溶液的 pH 约为 12 在剧烈搅拌下 将 NH4 2HPO4溶液缓慢滴入 Ca NO3 2溶液中 方法 B 剧烈搅拌下 将 H3PO4溶液缓慢滴加到 Ca OH 2悬浊液中 20 30 40 50 60 70 80 2030405060708090100 氯化铵氯化铵 溶解度 g 硫酸钠硫酸钠 温度 0 1 2 3 4 5 7 6 4 6 8101214 lgc Ca2 pH CaHPO4 Ca2 PO4 3 Ca5 PO4 3OH 13 3 种钙盐的溶解度随溶液 pH 的变化如上图所示 图中纵坐标是钙离子浓度的对数 回答 下列问题 1 完成方法 A 和方法 B 中制备 Ca5 PO4 3OH 的化学反应方程式 5 Ca NO3 2 3 NH4 2HPO4 4NH3 H2O Ca5 PO4 3OH 5Ca OH 2 3H3PO4 2 与方法 A 相比 方法 B 的优点是 3 方法 B 中 如果 H3PO4溶液滴加过快 制得的产物不纯 其原因是 4 图中所示 3 种钙盐在人体中最稳定的存在形式是 填化学式 5 糖沾附在牙齿上 在酶的作用下产生酸性物质 易造成龋齿 结合化学平衡移动原理 分析其原因 26 1 10NH4NO3 3H2O Ca5 PO4 3OH 9H2O 2 唯一副产物为水 工艺简单 3 反应液局部酸性过大 会有 CaHPO4产生 4 Ca5 PO4 3OH 5 酸性物质使沉淀溶解平衡 Ca5 PO4 3OH s 5Ca2 aq 3PO43 aq OH aq 向右移动 导致 Ca5 PO4 3OH 溶解 造成龋齿 08 19 11 分分 碳酸钠是造纸 玻璃 纺织 制革等行业的重要原料 工业碳酸钠 纯度约 98 中含有 Ca2 Mg2 Fe3 Cl 和 SO42 等杂质 提纯工艺路线如下 已知碳酸钠的溶解度 S 随温度变化的曲线如下图所示 回答下列问题 14 1 滤渣的主要成分为 2 趁热过滤 的原因是 3 若在实验室进行 趁热过滤 可采取的措施是 写出 1 种 4 若 母液 循环使用 可能出现的问题及其原因是 5 已知 Na2CO3 10H2O s Na2CO3 s 10H2O g H1 532 36kJ mol 1 Na2CO3 10H2O s Na2CO3 H2O s 9H2O g H2 473 63 kJ mol 1 写出 Na2CO3 H2O 脱水反应的热化学方程式 19 11 分 1 Fe OH 3 Mg OH 2 2 分 2 可以得到较纯的 Na2CO3 H2O 减少其它结晶 水合物和杂质的混入 2 分 3 在热过滤器中过滤 或用倾析法 2 分 4 会使 Ca2 等离子得到富集 形成 CaCO3等杂质 2 分 5 Na2CO3 H2O s Na2CO3 s H2O g H 58 73kJ mol 1 3 分 08 20 11 分分 某探究小组用 HNO3与大理石反应过程中质量减小的方法 研究影响反应速率的因素 所用 HNO3浓度为 1 00 mol L 1 2 00 mol L 1 大理石有细颗粒与粗颗粒两种规格 实验温度为 298 K 308 K 每次实验 HNO3的用量为 25 0mL 大理石用量为 10 00g 1 请完成以下实验设计表 并在实验目的一栏中填出对应的实验编号 实验编 号 T K大理石规 格 HNO3浓度 mol L 1 实验目的 298粗颗粒2 00 实验 和 探究 HNO3浓度对该 反应速率的影响 实验 和 探究温度对该反应速率的影响 实验 和 探究大理石规格 粗 细 对该反应速率的影响 2 实验 中 CO2质量随时间变化的关系见下图 依据反应方程式CaCO3 HNO3 Ca NO3 2 CO2 H2O 计算实验 在 70 90s 范 2 1 2 1 2 1 2 1 围内 HNO3的平均反应速率 忽略溶液体积变化 写出计算过程 3 请在答题卡的框图中 画出实验 和 中 CO2质量随时间变化关系的预期结果示意图 20 11 分 1 实验编T K大理石规HNO3浓度实验目的 15 号格 mol L 1 298粗颗粒1 00 全对 1 分 308粗颗粒2 00 全对 1 分 298细颗粒2 00 全对 1 分 共 2 分 2 由图读得 70s 90s 时 m CO2 0 95g 0 85g 0 10g 1 分 根据方程式可知 mol molg g 220 1 44 10 0 2 3 n HNO 2 分 110 1 7090 025 0 220 1 sLmol ssL mol v HNO3 3 3 分 09 20 10 分 甲酸甲酯水解反应方程式为 32 HCOOCHlH O l 3 HCOOH lCH OH l 0H 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 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 16 请计算 15 20min 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 mol min 1 不要求写出计算过程 2 依据以上数据 写出该反应的反应速率在不同阶段的变化规律及其原因 3 上述反应的平衡常数表达式为 则该反应在温度 T1下的 3 32 c HCOOHc CH OH K c HCOOCHc H O K 值为 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 答案 1 0 045 9 0 10 3 2 该反应中甲酸具有催化作用 反应初期 虽然甲酸甲酯的量较大 但甲酸量很小 催化效果不明显 反应速率较慢 反应中期 甲酸量逐渐增多 催化效果显著 反应速率明显增大 反应后期 甲酸量增加到一定程度后 浓度对反应速率的影响成主导因素 特别是逆反应 速率的增大 使总反应速率逐渐减小 直至为零 3 0 14 4 09 22 12 分 分 w w k s 5 u c o m 某工厂生产硼砂过程中产生的固体废料 主要含有 MgCO3 MgSiO3 CaMg CO3 2 Al2O3 和 Fe2O3等 回收其中镁的工艺流程如下 17 沉淀物Fe OH 3Al OH 3Mg OH 2 PH3 25 212 4 部分阳离子以氢氧化物形式完全深沉时溶液的 pH 由见上表 请回答下列问题 1 浸出 步骤中 为提高镁的浸出率 可采取的措施有 要求写出两条 2 滤渣 I 的主要成分有 3 从滤渣 中可回收利用的主要物质有 4 Mg ClO3 2在农业上可用作脱叶剂 催熟剂 可采用复分解反应制备 MgCl2 2NaClO3 Mg ClO3 2 2NaCl 已知四种化合物的溶解度 S 随温度 T 变化曲线如下图所示 将反应物按化学反应方程式计量数比混合制备 Mg ClO3 2 简述可制备 Mg ClO3 2的原因 按 中条件进行制备实验 在冷却降温析出 Mg ClO3 2过程中 常伴有 NaCl 析出 原因 是 除去产品中该杂质的方法是 答案 1 升高温度 搅拌 过滤后再向滤渣中加入硫酸 多次浸取 2 Fe OH 3 Al OH 3 3 Na2SO4 4 在某一时 NaCl 最先达到饱和析出 Mg ClO3 2的溶解度随温度变化最大 NaCl 的溶解度 与其他物质的溶解度有一定的差别 降温前溶液中 NaCl 以达饱和 降低过程中 NaCl 溶解度会降低 会少量析出 重结晶 09 24 11 分 分 超细氧化铝是一种重要的功能陶瓷原料 1 实验室常以 NH4Al SO4 2和 NH4HCO3为原料 在一定条件下先反应生成沉淀 NH4AlO OH HCO3该沉淀高温分解即得超细 Al2O3 NH4AlO OH HCO3热分解的化学反应方程式 2 NH4Al SO4 2 12H2O 的相对分子质量为 453 欲配制 100mLPH 为 2 浓度约为 0 1mol 1 的 NH4Al SO4 2溶液 配制过程为 用托盘天平称量 NH4Al SO4 2 12H2O 固体 g 将上述固体置于烧杯中 3 在 0 1mol L 1NH4Al SO4 2溶液中 铝各形态的浓度 以 Al3 计 的对数 lgc 随溶液 PH 变 化的关系见下图 18 用 NaOH 溶液调节 2 中溶液 PH 至 7 该过程中发生反应的离子方程式有 请在答题卡的框图中 画出 0 01mol L 1NH4Al SO4 2溶液中铝各形态的浓度的对数 lgc 随 溶液 PH 变化的关系图 并进行必要的标注 答案 1 2NH4AlO OH HCO3 高温 Al2O3 3H2O 2CO2 2NH3 2 4 5g 再向烧杯中加入 100mL 蒸馏水 充分搅拌至固体溶解 3 H OH H2O NH4 OH NH3 H2O Al3 3OH Al OH 3 10 31 16 分 硼酸 H3BO3 在食品 医药领域应用广泛 1 请完成 B2H6气体与水反应的化学方程式 B2H6 6H2O 2H3BO3 2 在其他条件相同时 反应 H3BO3 3CH3OHB OCH3 3 3H2O 中 H3BO 3的转化率 在不同温度下随反应时间 t 的变化见图 12 由此图可得出 19 温度对应该反应的反应速率和平衡移动的影响是 该反应的 0 填 H 3 H3BO 3溶液中存在如下反应 H3BO 3 aq H2O l B OH 4 aq H aq 已知 0 70 mol L 1 H3BO 3溶液中 上述反应 于 298K 达到平衡时 c平衡 H 2 0 10 5