找出关键量,巧解压轴题_巧用圆的方程解压轴题

  把图线渗透到综合计算中,是近年中考化学压轴计算题的又一新的趋势,很多同学在解答此类信息题时,因抓不住关键而倍感困难,故现将这种题型分类解析如下,供同学们复习时参考。   一、 单一型
  例1(2010年•施恩)已知Na2CO3的水溶液呈碱性,在一烧杯中盛有20.4g Na2CO3和NaCl组成的固体混合物。向其中逐渐滴加溶质质分数为10%的稀盐酸。放出气体的总质量与所滴入稀盐酸的质量关系曲线如下图所示,请根据题意回答问题:
  (1) 当滴加稀盐酸至图中B点时,烧杯中溶液的pH7(填>、=、<)。
  (2) 当滴加稀盐酸至图中A点时,烧杯中为不饱和溶液(常温),通过计算求出其中溶质的质量分数。(计算结果保留一位小数)
  分析Na2CO3和NaCl组成的固体混合物中滴入稀盐酸时,盐酸只与其中的碳酸钠发生反应产生二氧化碳气体,随着盐酸的不断加入,产生气体的质量逐渐增加,这一过程由图中的OA段表示;由于AB段与横轴平行,它表示产生的二氧化碳气体的总质量是一定值,由此可知;当反应进行到A点时,盐酸与碳酸钠恰好完全反应,从A→B,随着盐酸的加入,溶液中并无反应发生,而最后盐酸是过量的。
  答案(1) <
  (2)解:73g10%的稀盐酸中含HCl的质量是:73g×10%=7.3g
  设参加反应的碳酸钠的质量为x,反应生成的氯化钠的质量为y,生成的二氧化碳的质量为z。
  Na2CO3+2HCl=2NaCl +CO2↑+H2O
  1067311744
  x7.3gyz
  ===
  分别解得x=10.6g,y=11.7g,z=4.4g
  烧杯里不饱和溶液的质量为:20.4g+73g-4.4g=89g
  烧杯里不饱和溶液中溶质的质量分数为:×100%=24.2%
  答案略
  点拨通过本题的分析和解题过程可知,答好图线型计算题的关键是:通过对化学反应过程的分析,弄清图线上的“原点”“交点”“转折点”“终点”以及“斜线”或“平台线”等表示的意义,进而在图线上找出解题所需要的关键“量”。
  二、 干扰型
  例2(2008年•临沂)刘明用石灰石(杂质不与酸反应,也不溶于水)和稀盐酸反应制取二氧化碳,在准备将反应后的废液倒进废液缸时,发现实验桌上有一瓶未知质量分数的Na2CO3溶液,他决定利用该废液,测定Na2CO3溶液中溶质的质量分数。他将废液过滤,然后向废液中慢慢滴加Na2CO3溶液,加入Na2CO3溶液的质量与生成沉淀质量的关系如下图所示。
  (1) 在加入Na2CO3溶液的过程中,开始时没有发现沉淀生成,说明滤液中的溶质除含有CaCl2外,还含有;
  (2) 计算Na2CO3溶液中溶质的质量分数。(计算结果精确到0.1%)
  分析Na2CO3能与CaCl2反应生成白色的CaCO3沉淀,由题意可知:废液中肯定有CaCl2,若只有CaCl2,则把Na2CO3溶液加到废液中,一开始就应有沉淀产生,而由图线可知:当加入Na2CO3溶液直到5g时才产生沉淀,说明废液中还应有其它溶质,这种溶质的存在干扰了CaCO3沉淀的产生,联想到废液是稀盐酸和石灰石反应后的剩余液,CaCO3能被HCl溶解,即在有HCl存在的环境中CaCO3不可能先沉淀下来,故废液中有过量的HCl。当加入Na2CO3溶液时,Na2CO3先与废液中的HCl反应(图中OA段表示,A点表示二者恰好完全反应),当HCl被消耗完后,Na2CO3再与CaCl2反应(图中AB段表示,B点表示二者恰好完全反应)。
  答案 (1) HCl或盐酸
  (2) 解:分析图意,(25g-5g) Na2CO3溶液与氯化钙溶液全部反应,生成5g碳酸钙沉淀
  设:20gNa2CO3溶液中溶质的质量为x
  Na2CO3+CaCl2= CaCO3↓+2NaCl
   106 100
   x 5g
  106∶100=x∶5g
  解得x=5.3g
  该Na2CO3溶液中溶质的质量分数为×100%=26.5%
  点拨纵观近年来中考的图线型计算题,命题者一般都是在化学反应的复杂性上设置障碍以提高识图的难度,但万变不离其宗,答题的基本思路与例1相似,只是在分析化学反应时要多一个心眼儿:当图线的走势与自己分析反应的过程不一致时,要想到我们考虑问题是否不够全面,是不是漏掉了某些反应,分析是不是不到位。
  三、 混合型
  例3(2009年•潍坊)某化学调查小组的同学到钢铁厂做社会调查。他们抽取组成完全相同的质量为2.84g、4.26g、6.23g的三份钢样(假设钢样中只含铁和碳),分别加入100g稀硫酸中进行实验(实验I、Ⅱ、Ⅲ),充分反应后,将得到的实验数据绘制出如下图像:
  试回答(计算结果精确到0. 1%):
  (1) 写出实验中有关的化学方程式:
  (2) 实验I中铁参加反应的质量为。
  (3) 稀硫酸完全参加反应的实验中,反应后溶液中溶质的质量分数是多少。
  分析由题给信息可知,钢中含有铁和碳,所以加入稀硫酸后,其中的铁与稀硫酸发生反应,而碳不反应,反应的化学方程式为 Fe+H2SO4FeSO4+H2↑。
  由题给曲线可以看出实验I中生成氢气的质量为0.10g,设参加反应的铁的质量为x,则
  Fe+H2SO4FeSO4+H2↑
  562
  x0.10g
  =解之得x=2.8g
  由于实验Ⅰ、Ⅱ的曲线比实验Ⅲ的曲线陡,所以实验Ⅲ中的稀硫酸完全参加反应,设反应生成的硫酸亚铁的质量为z,参加反应的铁的质量为y,则
  Fe+H2SO4FeSO4+H2↑
  56152 2
  y z0.2g
  ==分别解得y=5.6g,z=15.2g
  反应后溶液的质量为稀硫酸的质量+反应的铁的质量-生成的氢气的质量=(100g+5.6g-0.2g)=105.4g,故反应后溶液中溶质的质量分数为×100%=14.42%。
  答案见分析
  点拨此题仍是将数据计算与坐标图像结合在一起,既实现了学科综合,又有利于学生分析和解决问题能力的培养。本题集单一型和干扰型于一体的混合型类试题,比较图线上实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ曲线的倾斜度是解题的关键“量”。
  注:本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文