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慧眼识图表 决胜在技巧

2011-10-14  李功随
慧眼识图表 决胜在技巧
  作者:学科专家  发布时间:2011-05-24

湖北省洪湖市实验中学 陈 新                  来源:人教网

图表题是近年来中考化学的热点题型,它具有图文并茂、知识覆盖面广、综合性强等特点,既能够提高同学们解题兴趣,又可以培养同学们识图及综合运用化学知识解决实际问题的能力。解答此类试题,需要同学们在正确理解题意的基础上,熟悉图表含义,挖掘隐含条件,联系化学知识解决问题。现从2010年中考试题中择取典型的图表题,进行分类解析。 

 一、微观图示类

【例1】( 2010年烟台市中考题)下图为某反应的微观示意图,其中不同的球代表不同元素的原子。下列说法正确的是(   

  

 

 A.该反应属于置换反应             B1X分子中有3个原子

 C.反应物分子的个数比为12      D.黑球表示的元素化合价在反应前后未改变

【解析】由于不同的球代表不同元素的原子,因此该反应的反应物是两种化合物,没有单质,此反应不是置换反应,选项A错误;反应前  分子是2个, 分子是4个,且全部参加反应,反应物分子的个数比为12,选项C正确。根据化学反应前后原子种类和个数不变,可推知X分子的结构为  1X分子中有3个原子,选项B正确;由于  和  的元素组成相同而分子构成不同,则其中黑球表示的元素的化合价不同,选项D错误。 

 二、表格数据类

 【例2】(2010年武汉市中考题)某化学活动小组用稀盐酸对赤铁矿中Fe2O3含量进行测定时(杂质不与盐酸反应且不溶于水),得到一黄色残液。为防止直接排放造成环境污染,对其组成进一步进行探究。过滤该残液,取100g 滤液,向基中不断加入5%和氢氧化钠溶液,所得实验数据如下表:

 加入氢氧化钠溶液的质量/g

20

40

60

80

···

160

180

生成沉淀的质量/g

0

0

089

178

···

535

535

 (1)通过对上述实验数据的分析,该滤液中含有的溶质是__________(写化学式)

 (2)选择合理的数据,计算100g 滤液中溶质的质量(若有多种溶质,任选一种。结果精确到001g)。

 【解析】(1)由表中数据可知,开始加入的40g氢氧化钠溶液并没有生成氢氧化铁沉淀,可推知黄色残液中含有盐酸,所以该滤液中的溶质,除了含有盐酸与Fe2O3反应生成的FeCl3外,还含有HCl

2)①计算100g滤液中HCl的质量:由表格数据可知,当加入氢氧化钠溶液质量为40 g时,残余的盐酸恰好被中和。设100 g滤液中HCl的质量为x

NaOH  +  HCl  ===  NaCl  + H2

40      365
   40
×5%     x 

  =       x=183 g

②计算100 g 滤液中FeCl3的质量:根据表格数据可知,当加入氢氧化钠溶液的质量为160 g时,产生氢氧化铁沉淀的质量达到最大值5.35 g。设100 g滤液中FeCl3的质量为y 

3NaOH  +   FeCl3   ====   Fe(OH)3 +  3H2O
       162
5           107
        y             535 g 

=      y=813g

三.函数图像类                      

 【例3】(2010年兰州市中考题)下面是对四个实验绘制的图形,其中实验结果与图形对应准确的是

 

 

A.图①是pH=13NaOH溶液中加水稀释

B.图②是用适量的KClO3MnO2混合物加热制O2

C.图③是向一定量的稀盐酸和氯化钙的混合溶液中不断滴入碳酸钠溶液至 过量

D.图④向一定质量的稀盐酸中加入铁粉至过量

【解析】 pH=13NaOH溶液在加水稀释的过程中,溶液的碱性减弱,pH减小,但溶液的pH只能无限趋近于7,而不可能等于或小于7 ,选项A错误。给适量的 KClO3MnO2混合物加热,需加热一段时间后才会产生氧气,选项B错误。向一定量的稀盐酸和氯化钙的混合溶液中不断滴入碳酸钠溶液至 过量时 ,碳酸钠溶液先与稀盐酸反应,只有当溶液中的稀盐酸完全反应后,碳酸钠溶液才能与溶液中的氯化钙反应生成碳酸钙沉淀,选项C正确。向一定量的稀盐酸中加入铁粉至过量时,产生氢气的质量不断增大,当盐酸完全反应后,产生氢气的质量保持不变。选项D错误。        

四、框图流程类

【例4】(2010年成都市中考题)石笋和钟乳石的形成过程中会发生如下两个反应:

a CaCO3CO2H2O = Ca(HCO3)    (b) Ca(HCO3)2 = CaCO3↓+CO2↑+H2

下图中,A为单质,常温常压下C为气体,固态时可用于人工降雨。D溶液为浅绿色,G是发酵粉的主要成分之一。FGGF的反应分别类似上述反应ab。(部分产物略去)

 

1)推断:G的俗名是____________x的化学式是______________

2A在氧气中燃烧的现象是____________________________________

3)比较反应b与反应⑧,推测反应b发生时的条件为_____________

 4     写化学方程式:反应③_____________________________;反应④___________________________

5)将x露置在空气中,其质量会___________(填“增大”、“减小”或“不变”);该现象是否符合质量守恒定律?___________(填“符合”或“不符合”);

 6)总结反应⑤、⑨、⑩的特点,可得出的结论是_____________________________________

【解析】 常温常压下C为气体,固体时可用于人工降雨,据此可初步确定C为二氧化碳,D溶液为浅绿色,据此可确定D溶液中含有亚铁离子,G是发酵粉的主要成分之一,据此可确定G为碳酸氢钠。依据A和稀硫酸反应生成含亚铁离子的溶液,可推出D为硫酸亚铁,从而逆向推出A为铁,又因为铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁,则可推知B为四氧化三铁。再依据C和氢氧化钙溶液反应生成白色沉淀,此时即可确定C为二氧化碳,则E为碳酸钙,仿照ab的相互转化原理,则可依据G为碳酸氢钠可推出F为碳酸钠,再依据二氧化碳和x反应生成碳酸钠,可逆推出x的化学式为NaOH

1G的俗名是小苏打;x的化学式是NaOH

 2)铁在氧气中燃烧的现象是:剧烈燃烧,火星四射,生成黑色固体,并放出大量的热。

 3)因为反应b与反应⑧类型相同,所以反应b发生的条件为加热。

 4)反应③为:Fe+H2SO4===FeSO4+H2↑;反应④为CO2+Ca(OH)2====CaCO3+H2O

 (5) 氢氧化钠固体露置在空气中,会和空气中二氧化碳反应生成碳酸钠,固体质量会增加;所有的化学反应都符合质量守恒定律。

6)比较反应⑤、⑨、⑩的特点,可得出的结论有:盐和酸之间可以发生的复分解反应;组成里含有碳酸根或碳酸氢根的盐都能与稀盐酸反应生成二氧化碳。 

 

五、实验装置类

【例5】(2010年扬州市中考题)叠氮化钠(NaN3)被广泛应用于汽车安全气囊,某兴趣小组对其进行下列研究.

 【应用研究】

  (1)汽车经撞击后,30毫秒内引发NaN3,迅速分解为NaN2,反应方程式为_______

 【制备研究】

  (2)将金属钠与液态氨反应得NaNH2,再将NaNH2N2O反应可生成NaN3NaOH和气体X,该反应的化学方程式为2NaNH3N2O = NaN3NaOHX,实验室检验X气体使用的试纸是湿润______________

Na2CO3质量分数测定】

 工业级NaN3中常含有少量的Na2CO3,为测定样品中Na2CO3的质量分数设计如图装置(已知H2SO4溶液与NaN3,反应不生成气体)。

 

 

 

 

 (3)装置A的作用是______________________

 设计的实验步骤为:

 ①精确称量样品,检查装置气密性;②打开弹簧夹,鼓入空气,称量装置C;③关闭弹簧夹,打开分液漏斗活塞;④再打开弹簧夹,_____________________;⑤再次称量装置C

 计算碳酸钠含量至少需要测定______(填数字)个数据。根据制备反应,分析工业级NaN3中含有Na2CO3的可能原因________________________________________

 NaN3纯度测定】

 精确称量0140 g NaN3样品,设计如图装置,测定其纯度。已知2 NaN33N2(NaN3中的N全部转化为N2,其他产物略),反应中放出大量的热。

(4)检查该装置气密性的方法是连接好装置,从水准瓶注水,量气管中液面与右边液面形成高度差,做好标记,一段时间后,两边高度差_____(填“变大”、“变小”或“不变”),说明气密性良好。

 


 

(5)使小试管中的NaN3样品与M溶液接触的操作是_______________________________

 (6)使用冷水冷凝的目的是______________。反应前应将液面调节到量气管的“0刻度,并使两边液面相平,反应后读数时,还需要进行的操作是_______________________

 (7)常温下测得量气管读数为672 mL(N2的密度为125 g/L),则实验中选用的量气管规格合适的是_____(填字母序号)。

A 100 mL          B 1 L            C 2 L

 (8)计算NaN3样品的纯度(写出计算过程)。

【解析】 (1)依题意可知,NaN3经撞击后分解生成NaN2,据此可写出该反应的化学方程式为:2 NaN3===2Na+3N2

 2)根据质量守恒定律可确定X的化学式为NH3,检验NH3应用湿润的红色石蕊试纸。

3)实验通过装置C增加的质量来确定碳酸钠的质量分数,装置C中盛放的是氢氧化钠溶液,目的是吸收生成的二氧化碳;由于空气中含有二氧化碳,因此需要防止空气中二氧化碳的影响,故装置A的目的就是除去空气中的二氧化碳。

为了使装置B中稀硫酸与样品中的碳酸钠完全反应后生成的二氧化碳全部导出进入装置C,因此实验步骤④是再打开弹簧夹,缓慢鼓入空气。

 要想测定样品中碳酸钠的含量,需要知道NaN3样品的质量、实验前和实验后装置C的质量,共计3个数据。

在制取NaN3的过程中有氢氧化钠生成,因此,NaN3中含有的碳酸钠可能是制取NaN3的过程中生成的氢氧化钠与空气中的二氧化碳反应所致。

 4)向水准瓶中注水,形成液封,使外部压强小于内部压强,因此量气管内高度的液面应低于水准瓶内的液面,若装置漏气,二者之间的高度差会逐渐的减小。故一段时间后,两边高度差不变时,装置的气密性是良好的。

 5)锥形瓶中的小试管是竖直向上的,若要使NaN3M溶液接触,可使锥形瓶倾斜,使试管中的样品与M溶液接触。

 6)反应过程中由于放出大量的热,气体受热膨胀会造成压强增大,致使量气管中的水会喷出,因此需要用冷水对气体进行降温。为保证实验的成功,外界的压强应与内部的压强相等,这样测定的误差较小,因此,在反应后读数时需要使两边的液面相平。

 7)由于常温下测得量气管读数为672 mL,因此实验中应选用100 mL的量气管。

8m(N2)=672×10-3L×125g/L=0084g 。设样品中NaN3的质量分数为x

 2 NaN3             3N2 
  
130               84
  0140 g·x       0084g

        

x=929%

 

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