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有关反应进程问题的解答思路

时间:2015-01-07


高考中有关反应进程问题的解答思路
湖南省邵东县第十中学(42800) 尹学红

综观近年的高考试题,发现了一类有关“反应进程”的试 题,其旨在考查考生分析问题时不能只重结果而轻过程。考生 在解答这类问题时,往往缺乏正确的思路而觉得不可捉摸,无 所适从。其实,这类问题只要认真分析题给量变,就可推得质 变的结果。解答这类问题的一般思路为: 1、 找出或明

确整个化学变化过程中某一阶段, 某一区间或 特定题设条件下,由量变到质变的化学反应。 2、根据可能反应求出质变的临界值。 3、根据临界值确定区间,并完成各区间要求解决的问题。 例 1: (2000 年广东高考第 29 题) 如图是 100mgCaC2O4· H2O 受热分解时,所得固体产物的质量随温度变化的曲线,试利用 图中信息结合所学知识,回答下列问题:

1

( 1 )温度 分 别 为 t1 和 t2 时 , 固 体 产 物 的 化 学 式 A 是 ,B 是 。 。

(2)由 CaC2O4·H2O 得到 A 的化学方程式为 (3)由 A 得到 B 的化学方程式为 。

(4)由图计算产物 C 的分子量,并推断 C 的合理化学式。 解析: 本题可把图像信息转化为直接用于解决问题的条件。 从质量变化分析图象不难看出,CaC2O4·H2O 随温度升高有三个 阶段,由量变引起质变。 第一阶段:约为 120 C~230 C 此阶段最有可能是 CaC2O4·H2O 失去水变成 CaC2O4,设生成 CaC2O4m1mg,则: CaC2O4·H2O==CaC2O4+H2O 146 100 128 m1
O O

解得:m1=87.7(mg),与题设恰好相符,所以 A 为 CaC2O4。 230 C~380 C 固体质量不变,是因为 CaC2O4 在此温度区间 稳定不分解。 第二阶段:约为 380 C~500 C 此阶段随温度升高,质量进一步减少,CaC2O4 发生分解, 设生成钙的化合物式量为 M1,则: CaC2O4~钙化合物 128 M1
2
0 0 0 0

87.7

68.5

解得:M1=100,恰是 CaCO3 分子量,所以 B 为 CaCO3。 500 C~850 C 固体质量不变, 是因为 CaCO3 在此温度区间稳 定不分解。 第三阶段:约为 850 C~1030 C 此阶段固体质量继续减少,CaCO3 发生分解,设生成钙的化 合物式量为 M2,则: CaCO3~钙化合物 100 68.5 M2 38.5
0 0 0 0

解得:M2=56,恰是 CaO 分子量,所以 C 为 CaO. 故本题答案为: (1)A:CaC2O4 B:CaCO3

△ (2) CaC2O4·H2O== CaC2O4+H2O

(3) CaC2O4== CaCO3+CO↑ (4)C 分子量为 56,化学式为 CaO. 例 2:(2011 年湖南高考第 26 题) 0.80gCuSO4·5H2O 样品受热脱水过程的热重曲线(样品质 量随温度变化的曲线)下图所示: 请回答下列问题: (1)试确定 200 C 时固体物质的化学式 断过程);
3
0



(要求写出推

(2)取 270 C 所得样品,于 570 C 灼烧得到的主要产物是 黑色粉末和一种氧化性气体, 该反应的化学方程式为 。 把该

0

0

黑色粉末溶解于稀硫酸中,经浓缩、冷却,有晶体析出,该晶 体的化学式为 ,其存在的最高温度是 。

(3)上述氧化性气体与水反应生成一种化合物, 该化合物 的浓溶液与 Cu 在加热时发生反应的化学方程式为
-1



(4)在 0.10mol· L 硫酸铜溶液中加入氢氧化钠稀溶液充 分搅拌,有浅蓝色氢氧化铜沉淀生成,当溶液的 pH=8 时, c(Cu )=
2+

mol· L (k[Cu(OH)2]=2.2×10 )。 若在 0.1mol· L
2+

-1

-20

-1

硫酸铜溶液中通入过量 H2S 气体,使 Cu 完全沉淀为 CuS,此时 溶液中的 H 浓度是
+

mol·L .

-1

解析: 此题比上一道题灵活性更强, 即能考查考生的综合 素质和综合能力,又能体现课改理念。思考容量大,是一道不 可多得的好题。

4

本题通过仔细阅读题意,利用数形结合,分析图象,不难 看出 CuSO4·5H2O 随温度升高变化有四阶段。 第一阶段:0.80g—0.68g 此阶段明显是失水,到底失去多少倍结晶水,要通过数据 计算方能确定。令这一阶段失去 n1 倍结晶水,则有: CuSO4·5H2O==CuSO4·(5-n1)H2O+n1H2O 250 0.80 解得:n1=2 这说明这一阶段 CuSO4·5H2O 经加热变成 CuSO4·3H2O。 第二阶段:0.68g—0.57g 从第一阶段可知:此阶段同样是失水,因而同理可得: CuSO4·3H2O==CuSO4·(3-n2)H2O+n2H2O 214 0.68 解得:n2=2 这说明这一阶段从 CuSO4·3H2O 经加热变成 CuSO4·H2O 第三阶段:0.57g—0.51g 从第二阶段可知:此阶段还是失水,由 CuSO4·H2O 变为 CuSO4,通过题给数据检验,恰好相符。 18n2 0.68-0.57 18n 0.80-0.68

5

第四阶段:继续升温、灼烧很显然就是 CuSO4 分解。所以 取 270 C 样品于 570 C 灼烧得到的黑色粉末应为 CuO, 得到的氧 化性气体应为 SO3。 故本题答案为: (1)CuSO4·H2O (2)CuSO4==CuO+SO3↑
△ 5700C

0

0

CuSO4·5H2O

102 C

0

(3)Cu+2H2SO4(浓)==CuSO4+SO2↑+2H2O (4)2.2×10
-8

0.2

6


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