王振強(qiáng)
摘 要:初中理化綜合試題不是簡單地將物理與化學(xué)試題羅列在一起,而是將初中物理知識(shí)和初中化學(xué)知識(shí)有機(jī)的結(jié)合在一道試題中,缺乏任一一科知識(shí),都不能將試題解答完整.隨著綜合試題的閃亮登場,學(xué)生的偏科現(xiàn)象將有所好轉(zhuǎn)機(jī),本文舉例就理化綜合試題進(jìn)行分析解答.
關(guān)鍵詞:綜合能力;巧妙結(jié)合;反應(yīng)
例1 如圖1所示,在盛有水的燒杯中懸掛一裝有適量水的試管,往燒杯里的水中緩慢加入適量的濃硫酸并不斷攪拌.請問:試管里的水在加濃硫酸以后,內(nèi)能是增加還是減少,原因是什么?
解析 濃硫酸易溶于水,溶解時(shí)放出大量的熱,傳遞給試管使試管內(nèi)的水的溫度顯著升高,水分子運(yùn)動(dòng)加快.因此,試管里的水在加濃硫酸以后,內(nèi)能增加.
例2 將29.25kg金屬鋅和足量的稀硫酸反應(yīng),制得氫氣全部用來充填氣球,在0℃和1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下,氫氣球在空氣中受浮力為多少?(氫氣的密度:0.09kg/m3,空氣的密度:1.29kg/m3,g=10N/kg;原子量:H-1,Zn-65)
分析 本題是將化學(xué)知識(shí)和物理知識(shí)有機(jī)而巧妙地結(jié)合到一起的試題,這里可以先根據(jù)鋅與稀硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式求出氫氣的質(zhì)量,再根據(jù)氫氣的密度求出氫氣的體積,即氫氣球所排空氣的體積,然后根據(jù)物理知識(shí)中的求浮力的公式求出氫所球所受的浮力.
所以,氫氣球在空氣中得到的浮力為:F=ρ空gV=1.29kg/m3×10N/kg×10m3=129N.
答 氫氣球在空氣中受到的浮力為129N.
例3 將一只盛有一定量稀鹽酸的圓底燒瓶放進(jìn)一只盛有水的大燒杯中,圓底燒瓶處于漂浮狀態(tài),浸入水中的體積如圖2所示,用細(xì)銅絲懸掛一小塊石灰石,并小心地將石灰石連同細(xì)銅絲一起投入圓底燒瓶里的稀鹽酸中,燒瓶浸入水中的體積將比原來( )
A.增大 B.不變
C.減小 D.無法判斷
解析 未反應(yīng)前,燒瓶處于漂浮狀態(tài),說明燒瓶及燒瓶內(nèi)所有物質(zhì)產(chǎn)生的重力與水對燒瓶產(chǎn)生的浮力相等,二者處于平衡狀態(tài).放入石灰石并與鹽酸接觸發(fā)生反應(yīng)后,雖然產(chǎn)生的二氧化碳?xì)怏w從燒瓶中逸出,但根據(jù)化學(xué)方程式中各物質(zhì)的質(zhì)量比,計(jì)算可知進(jìn)入的石灰石比放出的二氧化碳多,因而重力大于浮力,因此本題應(yīng)選A.
例4 如圖3所示,當(dāng)從分液漏斗中滴入NaOH濃溶液后,你能看出什么現(xiàn)象?請解釋這種現(xiàn)象的原因是什么?
解析 本題將化學(xué)反應(yīng)和壓強(qiáng)有機(jī)地結(jié)合在了一起,是一道綜合性與能力性很強(qiáng)的習(xí)題,注重加強(qiáng)了對學(xué)生主觀性試題的解答的考試題,加大了答題的難度.氣體會(huì)膨起來,因?yàn)閷O2和NaOH反應(yīng)生成Na2CO3和H2O,燒瓶中的CO2氣體體積減少,壓強(qiáng)急劇減小,以致小于瓶外大氣壓強(qiáng),從而使得空氣從外界大氣相通的導(dǎo)管進(jìn)入氣球,從而使氣球膨脹起來.
例5 由上海到杭州,張師傅需要汽油15kg.問:(1)這些汽油完全燃燒產(chǎn)生的熱量多少焦?(2)若甲車以氫氣為燃料代替汽油,完全燃燒,行駛相同路程,需電解水多少千克?(汽油燃燒值:4.6×107J/kg.氫氣燃燒值:1.4×108J/kg,計(jì)算結(jié)果保留一位小數(shù))
分析 本題第(2)問在第(1)問基礎(chǔ)上將理化知識(shí)結(jié)合起來.根據(jù)15kg汽油完全燃燒產(chǎn)生的熱量與氫氣完全燃燒產(chǎn)生的熱量相同,從而求出需要?dú)錃獾馁|(zhì)量,然后根據(jù)電解水的化學(xué)反應(yīng)方程式求出所需水的質(zhì)量即可.
答 (1)這些汽油完全燃燒產(chǎn)生的熱量為6.9×108J.(2)需要電解水44.1kg.
例6 如圖4,某同學(xué)粗略地測空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù),燒杯上方的玻璃管(預(yù)先固定好)中部有一能左右滑動(dòng)的活塞,其左端管內(nèi)有空氣,右端與空氣連通,實(shí)驗(yàn)前活塞處在刻度5cm位置,
問:(1)向燒杯中加入適量水,使水與生石灰石反應(yīng)的目的是,
(2)在玻璃管內(nèi)可觀察到的現(xiàn)象是:白磷__;活塞向__(“左”或“右”)移動(dòng);實(shí)驗(yàn)結(jié)束并恢復(fù)到常溫后,活塞將停在約cm處,結(jié)論,
解析 此題將化學(xué)的相關(guān)知識(shí)與物理中的熱傳遞、氣體膨脹、大氣壓等知識(shí)聯(lián)系了起來.分析本題的背景可得出:(1)使生石灰與水反應(yīng)是為了提供白磷燃燒所需的熱量.(2)白磷燃燒產(chǎn)生的白煙,且放出的熱量,致使玻璃管內(nèi)剩余的氣體迅速膨脹,活塞向右移動(dòng).(3)恢復(fù)到原溫時(shí),因玻璃管內(nèi)氣體減少(消耗了O2),內(nèi)壓減小,外壓把活塞向左推移大約4cm位置,這就證明了O2約占空氣的1/5(體積).
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