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2012高考化學(xué) 考前30天之備戰(zhàn)沖刺押題系列Ⅳ 專(zhuān)題09 整體思維與終態(tài)分析

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1、 整體思維與終態(tài)分析 【母題1★★★】將1.92g Cu 投入到一定量的濃 HNO3 中,Cu 完全溶解,生成的氣體越來(lái)越淺,共收集到標(biāo)準(zhǔn)狀況下672mL氣體。將盛此氣體的容器倒扣在水中,若可使容器中充滿(mǎn)液體,通入標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氧氣的體積為( ) A.168mL B.336mL C. 672mL D. 33.6mL 【分析】濃 HNO3 將 Cu氧化后自身被還原為低價(jià)氮的氧化物,而低價(jià)氮的氧化物又恰好被通入的氧氣氧化,最后變成 HNO3 ,相當(dāng)于在整個(gè)過(guò)程中HNO3的化合價(jià)未變,即1 .92 g Cu相當(dāng)于被通入的氧氣氧化。由電子得失守恒知 2 = 4 解之,V(O2 )=0.3

2、36L 即通入336mLO2即可。 【解答】B 【點(diǎn)撥】按一般解法解此題較為復(fù)雜。如果拋開(kāi)細(xì)節(jié),注意到它們間的反應(yīng)都是氧化還原反應(yīng),把氧化劑和還原劑得失電子相等作為整體考慮,則可化繁為簡(jiǎn)。 【解題錦囊】思維的整體性包括了思維的廣闊性和綜合性。整體思維是一種策略思維,其核心是將化學(xué)問(wèn)題作為整體看待,抓住構(gòu)成問(wèn)題的各個(gè)因素與整體間的關(guān)系以及在整體中的作用,從整體變化中尋找變量和恒量,從整體上對(duì)有關(guān)信息進(jìn)行變形、替代、轉(zhuǎn)化等技術(shù)處理,拓展思維空間,簡(jiǎn)化解題過(guò)程,方便迅速解題。思維能力是智力的核心,優(yōu)秀的思維品質(zhì)有多種特征,思維的整體性是其中一個(gè)重要方面??偠灾季S的整體性就是從問(wèn)題的全局出

3、發(fā),整體駕馭信息,以?huà)侀_(kāi)次要因素,抓住主要、實(shí)質(zhì)因素,直接架起問(wèn)題與結(jié)論的橋梁,簡(jiǎn)化問(wèn)題的解決,如果能較好的掌握此類(lèi)解題方法和養(yǎng)成思維習(xí)慣,能起到事半功倍的效果。 【衍生1★★★】有5.1g鎂,鋁合金,投入500ml 2mol/L 鹽酸溶液中,金屬完全溶解后,再加入4 mol/L NaOH溶液,若要達(dá)到最大量的沉淀物質(zhì),加入的NaOH溶液的體積為 ( ) A.300 ml B.250 ml C.200 ml D.100 ml 【解析】Mg 、Al 與HCl反應(yīng), 生成Mg2+ 和Al3+,二者與NaOH反應(yīng),生成Mg(OH)2 和Al(OH)3,若要達(dá)到最大量的沉淀物質(zhì),此時(shí)溶

4、液為NaCl溶液。從反應(yīng)的整體來(lái)觀(guān)察,原溶液里的Cl- 和加入的Na+都不參加反應(yīng),最終生成NaCl,即,n(HCl)=n( NaOH),即V( NaOH)= n(HCl)/ c( NaOH) = 20.5/4=250ml。 【答案】B 【點(diǎn)撥】確定最終溶液呈中性,為NaCl溶液,是解答本題的關(guān)鍵。 【衍生2★★★】向一定量Fe、Fe2O3的混合物中加入250mL2molL-1的HNO3溶液,反應(yīng)完成后生成1.12LNO(標(biāo)準(zhǔn)狀況),再向反應(yīng)后溶液中加入1molL-1NaOH溶液,要使鐵元素完全沉淀下來(lái),所加入NaOH溶液的體積最少是(?。?    A、450mL B、500mL

5、 C、400ml D、不能確定 【解析】此題涉及多個(gè)反應(yīng),若全部寫(xiě)出化學(xué)方程式來(lái)計(jì)算顯得十分繁瑣,要使鐵元素完全沉淀,但不能確定鐵元素最終以Fe(OH)2或Fe(OH)3出現(xiàn),HNO3是否過(guò)量也不能確定,因而順向求解比較困難。要使鐵元素恰好完全沉淀,最后溶液必為NaNO3溶液,由原子守恒有n(NaOH)=n(NO3—)=n(HNO3)-n(NO),即0.25L2mol?L-1-0.05mol =V(NaOH)1molL-1,所以V(NaOH)=0.45L=450mL。 【答案】A 【點(diǎn)撥】忽略中間反應(yīng)過(guò)程,運(yùn)用終態(tài)尋求守恒關(guān)系,即可迅速求解。 【衍生3★★★】把a(bǔ) g鐵鋁合

6、金粉末溶于足量鹽酸中,加入過(guò)量NaOH溶液。過(guò)濾出沉淀,經(jīng)洗滌、干燥、灼燒得到紅棕色粉末的質(zhì)量仍為a g,則原合金中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為(?。? A.70% B.52.4% C.47.6% D.30% 112 160 【解析】把鐵鋁合金粉末溶于足量鹽酸中,生成了Al3+和Fe2+,再加入過(guò)量NaOH溶液,Al3+轉(zhuǎn)化為AlO2-留在溶液中;Fe2+生成Fe(OH)2沉淀。過(guò)濾后對(duì)沉淀進(jìn)行灼燒得到紅棕色粉末為被氧化和分解生成的Fe2O3。根據(jù)始態(tài)合金與終態(tài)Fe2O3的質(zhì)量相等,而鐵在整個(gè)反應(yīng)過(guò)程中守恒,所以合金中鋁的量等于Fe2O3中氧的量,即w(Fe)= 100% =

7、70%。 【答案】A 【點(diǎn)撥】縱觀(guān)全題,發(fā)現(xiàn)合金中鋁的量等于Fe2O3中氧的量,本題迎刃而解。 【衍生4★★★】足量銅與一定量濃硝酸反應(yīng)得到硝酸銅溶液和NO2、N2O4、NO 的混合氣體,這些氣體與1.68LO2(標(biāo)準(zhǔn)狀況)混合后通入水中,所有氣體完全被水吸收生成硝酸。若向所得硝酸銅溶液中加入5molL-1NaOH溶液至Cu2+恰好完全沉淀,則消耗NaOH溶液的體積是( ) A.60mL B.45mL C.30mL D.15mL 【解析】根據(jù)題意可將題中的反應(yīng)過(guò)程表示如下: 從中我們可以看出:在整個(gè)反應(yīng)過(guò)程中失電子的物質(zhì)為Cu,而得電子的物質(zhì)為O2,HNO3中的N元素在整個(gè)過(guò)程中最終沒(méi)有變價(jià)(即反應(yīng)前與反應(yīng)后的價(jià)態(tài)相同)。因此利用氧化還原反應(yīng)中得失電子守恒規(guī)律得出: n(Cu)2=n(O2)4,n(Cu)=2n(O2)==0.15mol。然后加氫氧化鈉溶液時(shí)發(fā)生Cu2++2OH-=Cu(OH)2↓,所以n(OH-)=2n(Cu2+),因此V(NaOH)= =0.06L=60mL。 【答案】A 【點(diǎn)撥】產(chǎn)生的NO2、N2O4、NO與1.68LO2(混合后通入水中,所有氣體完全被水吸收生成硝酸。說(shuō)明硝酸沒(méi)有發(fā)生電子轉(zhuǎn)移。 3 用心 愛(ài)心 專(zhuān)心

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