从“看图-用图-画图”例谈高考化学试题中的能力考查

1、学习必备欢迎下载谈谈化学高考中的图示题张道全高考化学试题命制的指导思想是“能力立意、双基为本、学以致用”，为了贯彻这一指导思想，命题专家喜欢以“图”为载体，灵活多样地设置问题考查学生实验能力、阅读理解能 力、自主学习能力、归纳总结能力和对知识的迁移能力，而且常考常新。一、创新实验装置图，考查学生的实验能力例1: （06上海11）已知常温下氯酸钾与浓盐酸反应放出氯气，现按下图进行卤素的性 质实验。玻璃管内装有分别滴有不同溶液的白色棉球，反应一段时间后，对图中指定部位颜 色描述正确的是A黄绿色橙色蓝色白色B无色橙色紫色白色C黄绿色橙色蓝色无色D黄绿色无色紫色白色氢氧化铜溶液 淀粉溶液 一姓*-Na

2、Br溶液 KCOi并以装置图解析：氯气是一个重要的知识点，命题者设计出简洁的一器多用实验装置, 形式给考生呈现出来，将C12的制备、性质和澳、碘单质的颜色、检验联系在一起。考查学 生对所学知识的理解能力及对知识在新的情景下的迁移能力。根据题给信息，常温下氯酸钾 与浓盐酸反应放出C12,处充满黄绿色C12；氯气进入玻璃管后与处 NaBr溶液发生置换反应生成Br2,白色棉球变为橙色；氯气和处 KI溶液反应置换出以遇淀粉变蓝；处利用氯气与碱液反应进行 C12的尾气吸收，尽管反应生成的物质均为无色，但棉球本身是白色的，所以处的颜色为白色。本题答案为选项 A。例2: （06上海13）将纯锌片和纯铜片按图

3、示方式插入同浓度的稀硫酸中一段时间，以下叙述正确的是A.两烧杯中铜片表面均无气泡产生B.甲中铜片是正极，乙中铜片是负极C.两烧杯中溶液的pH均增大D.产生气泡的速度甲比乙慢解析：本题选取了教材中最简单也是最具代表性的装置图甲，同时有增加了一个非原电 池而形式上又非常相似的装置图乙作比较。考查了原电池的形成条件、电极类别、以及形成 原电池前后实验现象的差别。内容来源于教材，既重视基础知识又强调综合能力，思维空间 较大。通过甲乙两装置图可以判断甲是原电池，铜片是正极，锌片是负极。乙因外电路不闭 合，所以不能形成原电池，铜片既不是正极也不是负极。甲乙两烧杯中发生的反应均是Zn +2H+ - Zn2+

4、 + H2 r均有气体产生。乙烧杯中反应发生在锌片表面， 铜片上无气泡产生；甲烧 杯形成原电池后，锌失去的电子经导线流向铜片，在铜片表面与溶液中的H+发生还原反应产生氢气，所以甲烧杯中铜片表面有气泡产生，乙烧杯锌片表面有气泡产生。又因电化腐蚀比 化学腐蚀更快，所以产生气泡的速度甲比乙快。随着反应的进行，C（H+）不断减小，两烧杯中溶液的pH均增大。本题答案为选项 Co例3: （05上海21）碳跟浓硫酸共热产生的气体 X和铜跟 浓硝酸反应产生的气体Y同时通入盛有足量氯化钢溶液的洗气 瓶中（如图装置），下列有关说法正确的是（）A、气瓶中产生的沉淀是碳酸钢B、Z导管出来的气体中无二氧化碳C、气瓶中产

5、生的沉淀是硫酸钢 D、Z导管口有红棕色气体出现进哆Bad2溶液解析：本题通过巧妙地设置一装有个 BaCl2溶液洗气瓶装置图，考查浓硫酸和浓硝酸的 特征性质（强氧化性），并判断其反应产物能否与BaCl2溶液反应，要求学生在读懂装置图的 基础上正确运用元素化合物知识加以判断。 炭跟浓硫酸共热产生的气体 Y主要是CO2和SO2, 铜与浓硝酸反应的气体 Y主要是NO2, X与Y同时通入的BaCl2溶液中，三种气体均不与 BaCl2溶液发生反应，但SO2被NO2氧化成SO42-与溶7中Ba2+结合成硫酸钢，NO2被还原成NO从BaCl2溶液中放出，在Z管口被氧化成红棕色的NO2。本题正确答案为选项 C和

6、D。 二、创新物质结构图，考查学生感知、理解和判断能力例4: （05上海7）已知三角锥形分子E和直线形分子G反应，生成两种直线形分子和M（组成E、G、L、M分子的元素原子序数均小于10）如下图，则下列判断错误的是（A、G是最活泼的非金属单质C、E能使紫色石蕊试液变蓝色B、L是极性分子D、M化学性质活泼解析：本题以物质结构为基本内容，用球棍模型图表示分子结构，以此来表达物质分子 间相互反应的情况，重点强调常见的分子结构及分子内部成键的情况，因而题形新颖，反应 过程一目了然。已知E、G、L、M四种分子的组成元素原子序数均小于 10, E分子结构为三 角锥形，可能性较大的是 NH3。根据图示反应中E

7、、M分子中原子大小和形成三键情况，可 判断产物为N20 G单质分子含有一个共价键，推断为 F20这样生成的另一分子应该是 HFo结合所给的四个选项可知该题答案为选项D例5: （2000广东25） （1）下列结构图中，代表原子序数从1到10的元素的原子实（原子实 是原子除去最外层电子后剩余的部分），小黑点代表未用于形成共价键的最外层电子， 短线代表价键，（示例：F2：I：）A/%B.b*D:D根据各图表示的结构特点，写出该分子的化学式:A:B:C:（2）在分子的结构式中，由一个原子提供成键电子对而形成的共价键用一表示,0卜硝基甲烷例如：硫酸 写出三硝酸甘油酯的结构式:A图表小的是解析：本题通过给

8、出物质结构示意图考查学生接受新信息，结合已有知识应用于解题的 自学能力、应变能力和判断能力。根据题示信息和已有的知识可做如下判断:NH3,第一，它是一个三角锥体分子；第二，N有一对电子未参与成键，3个价电子形成3个 单键，而与N原子相连的原子只有1个价电子，故只可能是 H原子。B图是H C三N,第 一，它是直线型分子；第二，中间原子的化合价为 4,所以是炭；左边原子化合价为 1且只 有一个价电子，故为H原子，右边的原子是N原子。采用相似的方法进行分析可得出 C图是CO(NH2)2, D图是BF3。具体答案如下：?(1) A: NH3 B: HCN C: CO(NH2)2 D: BF3 (2)m

9、-c-o-n口H C Q- IN三、设计化工生产流程图，考查学生知识的综合应用能例6: (06上海26A)我国化学侯德榜改革国外的纯碱生产工艺，生产流程可简要表示如下:食盐水Na2CO3(提取副产品) 上述生产纯碱的方法称沉淀池中发生的化学反应方程式是一写出上述流程中X物质的分子式,副产品的一种用途为使原料氯化钠的利用率从70%提高到90%以上，主要是设计了(填上述流程中的编号)的循环。从沉淀池中取出沉淀的操作是(5)为检验产品碳酸钠中是否含有氯化钠，可取少量试样溶于水后，再滴加 (6)向母液中通氨气，加入细小食盐颗粒，冷却析出副产品，通氨气的作用有 。(a)增大NH4+的浓度，使NH4C1更

10、多地析出(b)使NaHCO3更多地析出(c)使NaHCO3转化为N&CO3,提高析出的NH4Cl纯度解析 这是一道以著名的“侯氏制碱法”化工生产工艺流程为背景的化学试题，通过分析 纯碱生产工艺流程图和结合相关的化学反应原理，回答题给的相关问题。(1)该生产纯碱的方法称为“联合制碱法”或“侯德榜制碱法”，该方法的最大优点是利用NH4Cl和NaCl溶解度随温度变化的差异，通过降低温度、加入细小食盐颗粒，使NH4Cl单独结晶出来，过滤后成为一种副产品，该副产品的用途较为广泛，如金属表面清洁剂、氮肥、 焊药、配制电镀液、糅革、制造电池及祛痰镇咳药等。(2)从流程图中分析可知，通入到沉淀池中的物

11、质有 NH3、NaCl和CO2,下一步是进入煨 烧炉再经煨烧得到Na2CO3,可推知从沉淀池中分离出来的是 NaHCO3固体，由此可推知反应 方程式 NH3 + CO2 + H2O + NaCl f NH4Cl + NaHCO3 J 或 NH3 + CO2 + H2O - NH4HCO3 , NH4HCO3 + NaCl - NaHCOsJ + NH4CL(3)通过上述分析很容易知道流程中 X物质的化学式为CO2。(4)从生产流程图中可以分析出在母液中通入 NH3一方面提高母液的pH,另一方面提高溶 液中NH4+浓度有利于提取副产品NH4Cl,然后将母液中的NaCl循环使用返回到到沉淀池中 以

12、提高原料NaCl的利用率，本题循环的编号为I,从沉淀池中取出沉淀的操作是过滤。(5)本小题实际上是物质的检验，考查 Na2CO3中含有NaCl的检验方法，可取少量试样溶 于水后，再滴加稀硝酸和硝酸银溶液。(6)从(4)中分析已经知道向母液中通氨气的作用有两个方面：增大NH4+的浓度，使NH4C1更多地析出；使NaHCO3转化为Na2CO3,提高析出的NH4C1纯度。所以选(a)和四、设置图像、图表，考查学生观察、比较和推理能力例7: (06上海25) (1)化学平衡常数 K表示可逆反应的进行程度，K值越大，表示 K值大小与温度的关系是：温度升高，K值 K一定增大、一定减小、或可能增大也可能减小

13、)。(2)在一体积为10L的容器中，通人一定量的 CO和H2O,在850c时发生如下反应：CO(g)十 H2O(g) = CO2(g)十 H2 (g)十 Q(Q>0)CO、H2O浓度变化如下图，则 04min的平均反应速率v(CO) =mol/(L min)“七喈物质液度(niML)的变化C fmol/Uh达。七时物质浓度的变化时间 < min >8HQCOid00,5000.3000a20.138Q21S0 0623qGGG J4qqCjG50.1J60.2 L600&46o,m0J660.104(3) tC (高于850c)时，在相同容器中发生上述反应，容器内各物

14、质的浓度变化如上表。表中3min4min之间反应处于状态；Ci数值 0.08 mol/L (填大于、小于或等于)。反应在4min5min问，平衡向逆方向移动，可能的原因是 伊选)，表中5min6min之间数值发生变化，可能的原因是 伊选)。a.增加水蒸气b.降低温度c.使用催化剂d.增加氢气浓度解析：本题通过工业中水煤气变换制氢气反应：CO(g)十H2O(g) CO2(g)十H2 (g)十Q(Q>0),给出8500C时H2O(g)和CO从反应开始起在8min内浓度变化曲线，以及t10C时在 6min内四种产物的浓度变化表，考查学生对平均反应速率及温度反应平衡浓度影响、反应物 和产物浓度对

15、平衡移动方向的影响等概念的掌握情况。(1)平衡常数K值越大，表示正反应进行的程度越大，反应进行得越完全，平衡转化率越 大。K值大小随温度而变，当其它条件不变时，温度升高，平衡向吸热方向移动；温度下降， 平衡向放热方向移动。故温度升高， K值可能增大也可能减小，视反应热效应而定。(2)通过本题所给的浓度(C)时间(t)图可计算出0 4min内CO的平均速率，V (CO) =(0.2 0.08)/4= 0.03mol/L。(3)当温度t1>8500C时，由表中数据可知，本反应在 34min之间已达平衡，此时体系 中四种物质的浓度均不发生变化。但温度升高了，平衡向逆反应方向移动，故 CO的浓度

16、 C1>0.08mol/L, H2O 的浓度 C2>0.18mol/L, CO2 的浓度 C3<0.12mol/L。在45min问，平衡向逆反应方向移动，从所给的四个选项看，不可能是 a增加水蒸气， 也不可能是b降低温度，c使用催化剂不影响化学平衡移动，所以只可能是 d增加氢气浓度。在 5-6min 间，CO 的浓度减少量 C(CO)=0.116 0.096= 0.020mol, HzO(g)的浓度上升， CO2的浓度增加量为4 C(CO2) = 0.1040.084= 0.020mol,说明很可能是增加了水蒸气的浓 度，造成了反应又向正反应方向移动，从而导致了 CO浓度减少

17、，CO2和H2的浓度增大。本题的答案为：(1)可逆反应的进行程度越大可能增大也可能减小0.03(3)平衡 > d a五、要求“画图”操作，考查学生对知识的理解及抽象思维能力例8:已知：4NH3十502 一定条/ 4NO+6H204N0 十 302十 2H204H NO3设空气中氧气的体积分数为0.20,氮气体积分数为0.80，请完成下列填空及计算(1)amolNO完全转化为HN03需要氧气 mol(2)为使NH3恰好完全氧化为一氧化氮，氨空气混合物中氨的体积分数为 保留2 位小数)。20.0moL的NH3用空气氧化，产生混合物的组成为：NO18.0mol> 0212.0 mol、N

18、2150.0 mol 和一定量的硝酸，以及其它成分(高温下N0和02不反应)。计算氨转化为N0和HN03的转 化率。(4) 20.0moL的NH3和一定量空气充分反应后，再转化为 HN03在下图中画出HN03的物质的量n(A)和空气的物质的量n(B)关系的理论曲线。写出当125&n(B) < 200 n(A)和n(B)的关系式解析：以N、S、Fe、Cu等变价元素及其化合物在一定条件下的氧化还原反应为载体的 计算题，在高考化学的压轴题中频频出现。这类考题题材广泛，容易联系生产实际，设问空 变变化大，容易构建难度坡度，容易采用图、表等数学方法使试题有一定区分度。(1)按反应计算，am

19、olNO完全转化为HN03需O2 0.75a mol。(2) 4molNH3恰好完全氧化为NO,需要025mol或25moi空气，故原始氨空气混合物中4氨的体积分数为：二工一 1 ;(3)从反应后产生的气体混合物的组成来看，有 N0和HN03,可知反应和同时发生, 两步反应所消耗的Q可根据此的量来确定： 4X150 0 -120 = 255g1设有xmolNH3参加反应，生成ymolHN0 3,直写方程式得：xNH3 + 25.502 - 18N0 + yHN03 + 下-H20 由 N 和。守恒可得：Xx = 18 + y解得：X x= 19.525.5X2 = 18+3y + y= 1.5故氨的转化率=(19.5/20) X 100% = 97.5%(4)将反应式和式相加得式： NH 3 + 20 2 HNQ + H 2。由式和式可以看出：当 n(02):n(NH 3) <5:4即n(空气):n(NH 3) 0 25:4时，无HN0&成, 此时 20.0molNH所需空气量为(5/4) X 20.0 = 125mol。当 5:4 < n(O2):n(NH 3)0 2:1 即 25:4 < n(空气):n(NH3)0 10: