上教版高三T能力图像型计算题解析4星讲解.docx

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上教版高三T能力图像型计算题解析4星讲解

精锐教育学科教师辅导教案

学员编号：

年级：

高三课时数：

1

学员姓名：

辅导科目：

化学学科教师：

授课类型

T

星级

★★★★

授课日期及时段

教学内容

＜建议用时7分钟！

＞

取不同质量由Ba（OH）2•nH2O和BaCO3组成的样品，加水溶解后加入80mL1.0mol/L的盐酸，并不断地搅拌，所得CO2气体的体积（已换算为标准状况）与加入样品的质量关系通过描点得到下图（在此过程中不考虑Ba（HCO3）2的生成和CO2的溶解）。

请计算：

（1）在11.58g样品中BaCO3的质量为多少g?

（2）化学式Ba（OH）2•nH2O中n的值为多少？

答案：

（1）5.91g；

（2）n=1。

解析：

根据题意，首先要清楚反应的先后问题。

在Ba（OH）2•nH2O和BaCO3中加入盐酸，盐酸首先和氢氧化钡反应，氢氧化钡反应完才能和碳酸钡反应。

然后根据图像来解析，在产生气体最大值之前，盐酸是过量的，在最大值之后，碳酸钡中的碳酸根仍然有一部分以碳酸根存在，并未转化成二氧化碳。

其次本题也是一道混合物的计算题，1.93g固体中可以设含Ba（OH）2•nH2O和BaCO3的物质的量分别为xmol和ymol，可得到（171+34n）x+197y=1.93。

根据图像产生二氧化碳气体0.005mol。

即y=0.005。

则11.58gBa（OH）2•nH2O和BaCO3的物质的量分别为6x和6y。

所以11.58g固体中含有碳酸钡的物质的量为0.03mol，质量为0.03×197=5.91g。

第一小题的解。

此时的盐酸是不足的，完全反应，并产生0.01mol二氧化碳气体，可得12x+0.02=0.08，解得x=0.005，代入上式即可得n=1。

＜建议用时5分钟！

＞

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“明确坐标”，“分析折点”，“认识曲线”。

1、明确坐标

明确坐标就是明确横、纵坐标的具体含义，分析出横、纵坐标所示的变量之间的内在联系，明确曲线的意义，找出自变量和因变量，从进行分析和判断。

2、分析折点

分析折点就是分析坐标图中的关键点，主要有“起点、折点、终点”。

3、认识曲线

坐标曲线是物质变化的动态过程的反应，要对某一变化过程有一个正确，全面的理解和掌握，就必须对曲线作全面地分析。

注：

讲解要配合列举例子，让学生能够从具体事例中找到规律，也可与下面例题结合进行讲解。

＜建议用时12分钟！

＞

一、反应过程分析

例1：

为研究水滑石的组成、结构和性质，某校研究性学习小组取得了二种牌号的水滑石样品拟进行探究，请你参与探究并回答相关问题。

（1）甲同学取天然水滑石样品进行恒重分析，已知天然水滑石的化学式可表示6MgO·Al2O3·CO2·12H2O，取0.1mol水滑石进行加热时，温度与剩余固体质量的关系如下图,平行线上的数字表示残留固体的质量

①当温度在0～280℃质量不变，是什么原因：

_______________________。

②A→B减少的物质及其物质的量为：

_____________；

③C→D减少的物质及其物质的量为：

_____________；

④D处化学组成为：

_______________________________________。

（2）乙组取的CA（美国化学文摘）登记号为12304-65-3的合成水滑石样品，现只知其化学式为：

MgaAlb（OH）c（CO3）da+b+c+d=25,a、b、c、d为正整数。

取该水滑石样品0.1mol,用1mol/L盐酸使其完全溶解。

①消耗盐酸的体积至少为：

_____________L（用字母表示）

②若参加反应的盐酸的物质的量与生成CO2的物质的量之比为18∶1，则该水滑石的化学式为：

_____________。

答案：

（1）天然水滑石在温度低于280℃是稳定的；0.4molH2O；0.1molCO2；6MgO·Al2O3；

（2）①0.1c+0.2d或0.2a+0.3b；②Mg6Al2（OH）16CO3

解析：

二、直观图像分析

例2：

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，则C中n（A）：

n（B）为（）

A．2：

1B．1：

2C．1：

1D．任意比

答案：

A

解析：

仔细观察图，发掘隐含于图中信息：

当n（A）=lmol时，耗n（O2）=0.5mol；

当n（B）=1mol时，耗n（O2）=2mol；

当n（C）=lmol时，耗n（O2）=lmol，

因此，等物质的量时，C耗氧量为C中A、B各自耗O2量的平均值，那么：

答案为A。

三、讨论型计算与图像

例3：

将总物质的量为4molNa2O2和Al2（SO4）3混合物投入足量水中，充分反应后生成ymol沉淀（y>0），若以x表示原混合物中Na2O2的物质的量，试建立y=f（x）的函数关系式，将x的取值y=f（x）关系式填写在表内（可填满，也可不填满或补充）并作图。

答案：

【答案】：

0

解析：

反应的关系为：

（1）2Na2O2+2H2O

4NaOH+O2↑

（2）Al2（SO4）3+6NaOH

2Al（OH）3↓+3Na2SO4

xmol2xmol3ymolymol

（3）Al（OH）3+NaOH

NaAlO2+H2O若：

2x≤3y，则Al2（SO4）3足量，NaOH完全反应。

则由关系式：

3Na2O2---6NaOH---2Al（OH）3

3y/2mol3ymol-ymol

Na2O2为：

x=3y/2，y=2x/3

若：

2x﹥3y，则NaOH足量，Al2（SO4）3完全反应。

则由关系式：

3Na2O2～6NaOH～2Al（OH）3～Al2（SO4）3

3（4-x）mol6（4-x）mol（4-x）mol

有：

x﹥3（4-x）x﹥3

又由于y>0，溶液中有Al（OH）3沉淀，所以NaOH不能太多，

则由关系式：

4Na2O2～8NaOH～2NaAlO2～Al2（SO4）3

4（4-x）mol8（4-x）mol（4-x）mol

有：

x﹤4（4-x）x﹤3.2

四、绘制图像

例4：

已知：

4NH3十5O2

4NO+6H2O①

4NO十3O2十2H2O→4HNO3②

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HNO3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）。

（3）20.0moL的NH3用空气氧化，产生混合物的组成为：

NO18.0mol、O212.0mol、N2150.0mol和一定量的硝酸，以及其它成分（高温下NO和O2不反应）。

计算氨转化为NO和HNO3的转化率。

（4）20.0moL的NH3和一定量空气充分反应后，再转化为HNO3

①在下图中画出HNO3的物质的量n（A）和空气的物质的量n（B）关系的理论曲线。

②写出当125≤n（B）≤200时，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，设问空间变化大，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①计算，amolNO完全转化为HNO3需O20.75amol。

（2）4molNH3恰好完全氧化为NO，需要O25mol或25mol空气，故原始氨－空气混合物中氨的体积分数为:

[4/（4+25）]×100%=14%

（3）从反应后产生的气体混合物的组成来看，有NO和HNO3，可知反应①和②同时发生，两步反应所消耗的O2可根据N2的量来确定:

150mol×（1/4）-12.0mol=25.5mol

设有xmolNH3参加反应，生成ymolHNO3，直写方程式得：

xNH3+25.5O2

18NO+yHNO3+[（3x-y）/2]H2O由N和O守恒可得：

x=18+y和25.5×2＝18＋3y+（3x-y）/2

解得：

x＝19.5y＝1.5

故氨的转化率＝（19.5/20）×100％＝97.5%

（4）将①式和②式相加：

NH3+2O2

HNO3+H2O③

由①式和③式可以看出：

当n（O2）:

n（NH3）≤5:

4即n（空气）:

n（NH3）≤25:

4时，无HNO3生成，此时20.0molNH3所需空气量为（5/4）×20.0＝125mol。

当5:

4≤n（O2）:

n（NH3）≤2:

1即25:

4≤n（空气）:

n（NH3）≤10:

1时有HNO3生成，此时20.0molNH3所需空气量为

10×20.0＝200mol，生成HNO3n（A）=20mol。

所得HNO3的物质的量n（A）和空气的物质的量n（B）关系的理论曲线为：

根据M点坐标（125，0）和N点坐标（200，20）可求出线段MN的函数关系：

n（A）＝[4n（B）－500]/15。

＜建议用时13分钟！

＞

1．将100mL稀硝酸和稀硫酸的混合酸溶液平均分成两份。

向其中一份中逐渐加入铜粉，最多能溶解9.6g（假设此时硝酸只被还原为NO，下同）；向另一份中逐渐加入铁粉，产生气体的量随铁粉质量的变化如图所示。

下列判断中错误的是

A．OA段产生的气体是NO，BC段产生的气体是H2

B．A点对应消耗NO3—物质的量为0.1mol

C．B点对应的消耗铁粉的质量为8.4g

D．原混合酸溶液中H2SO4浓度为2.0mol/L

答案：

D

解析：

针对于混酸的计算一定要写离子方程式才能来解决。

根据图像和方程式可知OA段为铁和硝酸的反应，并且溶液中的硝酸根已经反应完全，否则BC段不会产生氢气，AB段为铁和三价铁离子的反应，在此建议和学生讲离子的氧化性顺序。

根据得失电子守恒可得产生一氧化氮为0.1mol，则硝酸也为0.1mol，B对，C选项通过铁和三价铁离子的反应计算，同样正确。

D选项需要注意的是题目中把100mL的混酸溶液已经分成两份，所以硫酸的浓度应为4mol/L。

所以D错，此选项为易错选项。

2．浓度相同的NaOH溶液各100ml倒入A、B、C三个烧杯中，分别向三份溶液中通入不等量的CO2，充分反应后，再向三份所得溶液中逐滴加入0.2mol/L的盐酸，产生CO2的体积与所加盐酸体积之间关系如下图所示。

下列判断正确的是

A．原NaOH溶液的浓度为0.2mol/L

B．B烧杯中通入的CO2体积为448mL

C．通入CO2后，不能确定A烧杯中的溶质

D．通入CO2后，C烧杯中溶质成分的物质的量之比为n（NaOH）：

n（Na2CO3）=2:

1

答案：

AD

3．NaHCO3在潮湿的空气中会缓慢的分解,Na2CO3会吸收空气中的水分：

Na2CO3∙nH2O（n为平均值，n≤10）。

取没有妥善保管已部分变质的碳酸氢钠样品W9.52g溶于水配成溶液，慢慢滴入稀盐酸并不停地搅拌，加入盐酸的体积与生成的标准状况下CO2的体积如右图（已知盐酸加至15mL时，生成CO2112mL）。

①求x的值。

②样品W中的成分及各成分的物质的量。

答案：

①110②NaHCO3为0.09molNa2CO3۰5H2O为0.01mol

4．在含5molNaHSO3的溶液中逐滴加入NaIO3溶液。

加入NaIO3的物质的量和析出I2单质的物质的量的关系曲线如右图所示。

写出反应过程中与AB段曲线对应的离子方程式__________________________；当溶液中I－与I2的物质的量之比为5:

3时，加入的NaIO3为mol。

答案：

IO3－+5I－+6H+

3I2+3H2O，11/6。

5．溴酸钾是常用的氧化剂，其还原产物通常为Br－或Br2。

向含0.06molKI的硫酸溶液中加入少许CCl4后滴加0.01mol/LKBrO3溶液，振荡，CCl4层变成紫色，继续滴加KBrO3溶液，振荡，CCl4层变成棕黄色，继续滴加KBrO3溶液，CCl4层最终变成橙色。

（已知：

酸性条件下2IO3－+10Br－+12H+

I2+5Br2+6H2O

酸性条件下2BrO3－+I2

2IO3－+Br2；

同时溶有溴和碘的CCl4溶液呈棕黄色）

计算：

①当CCl4层中含碘0.015mol时，加入的KBrO3物质的量。

②当CCl4层中含n（I2）:

n（Br2）=1:

1时，加入的KBrO3物质的量。

③把KBrO3溶液滴加到含0.06molKI的硫酸溶液中，在右上图中画出含碘物质物质的量随所加KBrO3物质的量的变化关系。

答案：

①0.005mol或0.042mol②0.036mol

解析：

在本题中首先要得到氧化剂强弱的顺序，解题则容易的多。

根据化学方程式按部就班做就好，主要就是理清氧化剂强弱就可以。

6．准确称取6.00g铝土矿样品（含Al2O3、Fe2O3、SiO2）放入盛100mlH2SO4溶液的烧杯中，充分反应后滤出沉淀物。

在滤液中加10mol/LNaOH溶液，产生沉淀的质量w与所加NaOH溶液的体积V之间有如右图的关系曲线，求：

（1）H2SO4溶液的物质的量浓度。

（2）当

时，铝土矿中各成分的质量分数。

（3）a值的变化范围。

解析：

解答本题时，首先要弄清楚参与反应的是加入的H2SO4中的H+和NaOH中的OH，而SO42与Na+都没有参与反应，最终留在溶液中。

如果要计算H2SO4溶液的浓度最好先找出加入NaOH溶液多少时，溶液中只存在Na+和SO42（水电离产生的H+和OH除外）。

由图像可知，当加入NaOH溶液的体积为35ml时，Fe3+和Al3+都进入到沉淀中，溶液中只存在Na+和SO42。

由溶液中阴、阳离子电荷守恒可知，若H2SO4溶液的浓度为c，则：

得：

c=1.75mol/L

由图可知，溶解Al（OH）3所消耗NaOH溶液的体积为10ml，则NaOH的物质的量为0.1mol，Al（OH）3的物质的量也为0.1mol，由铝元素守恒可知，此铝土矿样品中Al2O3的物质的量为0.05mol，质量为5.1g。

溶解Al（OH）3所消耗NaOH溶液的体积为10mL，则生成Al（OH）3所消耗NaOH溶液的体积为30mL，作用在Fe3+上的NaOH溶液的体积为35-30-2.3=2.7mL，NaOH的物质的量为0.027mol，Fe3+的物质的量为0.009mol，此铝土矿样品中Fe2O3的物质的量为0.0045mol，质量为0.72g。

此铝土矿样品中SiO2的质量为6.0-5.1-0.72=0.18（g）。

由此可知推测，Al2O3的质量分数为85%，Fe2O3的质量分数为12%，SiO2的质量分数为3%。

由上分析中可以看到，Fe2O3的含量越大，a值越小。

当铝土矿样品中无Fe2O3时，a为5ml；当铝土矿样品中无SiO2时，Fe2O3的质量为6.0-5.1=0.9g，消耗NaOH溶液的体积为VmL，则：

得：

故a值的变化范围是：

1.625

注：

可按测试标准进行评分（10分学生得分，用时分

＜建议用时3分钟！

＞

“水的缔合作用”

在授课过程中发现的问题（包括讲义再需要完善的地方,自己的不足，本节课的收获）