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借助數(shù)形結(jié)合 解答化學(xué)難題

2021-10-21 00:29:02王士杰
數(shù)理化解題研究 2021年28期
關(guān)鍵詞:數(shù)形轉(zhuǎn)化率習(xí)題

王士杰

(安徽省桐城中學(xué) 231400)

高中化學(xué)習(xí)題靈活多變.為使學(xué)生掌握運(yùn)用數(shù)形結(jié)合思想解答不同習(xí)題的技巧,應(yīng)結(jié)合自身經(jīng)驗(yàn)做好經(jīng)典習(xí)題的積累,并在課堂上與學(xué)生一起分析,拓展學(xué)生視野的同時(shí),養(yǎng)成運(yùn)用數(shù)學(xué)結(jié)合思想解題的良好習(xí)慣.

一、借助數(shù)形結(jié)合,解答實(shí)驗(yàn)類型的習(xí)題

圖1

A.由圖1(a)可知,廢水中初始Cu2+濃度越大,萃取效果越好

B.由圖1(b)可知,初始廢水pH>2,去除Cu2+的效果較好

C.由圖1(a)可知,Cu2+初始濃度為200mg/L時(shí),Cu2+的萃率為97%

D.由圖1(b)可知,取初始濃度為200mg/L的Cu2+800mL,在pH=1.5條件下進(jìn)行處理,假設(shè)體積不發(fā)生變化,則處理后廢水中剩余Cu2+的物質(zhì)的量為1.5×10-3mol

該題目的難點(diǎn)在于學(xué)生看不懂圖,無(wú)法應(yīng)用給出的新定義進(jìn)行相關(guān)的計(jì)算.事實(shí)上,只要認(rèn)真讀圖不難解答.

由圖1(a)可知,隨著初始Cu2+濃度的增加,萃取率下降,且當(dāng)初始濃度為200mg/L時(shí)對(duì)應(yīng)的萃取率為97%.由圖1(b)可知,廢水pH>2時(shí),Cu2+的萃取率接近100%.初始濃度為200mg/L的Cu2+800mL,Cu2+的物質(zhì)的量為0.8L×0.2g/L/64g/L=2.5×10-3mol,由圖可知pH=1.5時(shí),Cu2+的萃取率為60%,則去除的Cu2+的物質(zhì)的量為:2.5×10-3mol×60%=1.5×10-3mol,因此,剩余的Cu2+的物質(zhì)的量為1×10-3mol.綜上AD兩項(xiàng)是錯(cuò)誤的.

二、借助數(shù)形結(jié)合,解答無(wú)機(jī)反應(yīng)習(xí)題

例2將NaHCO3、Na2CO3混合后溶于水配成1L溶液.取50mL溶液,滴加一定物質(zhì)的量濃度的鹽酸,得到如圖2所示的圖像,則( ).

圖2

A.標(biāo)注NaCl的直線可表示產(chǎn)生CO2的物質(zhì)的量

B.原混合物中n(Na2CO3)∶n(NaHCO3)=1∶2

C.鹽酸的濃度為0.05mol/L

D.加入150mL鹽酸時(shí)放出標(biāo)況下CO2的體積為2.24L

該習(xí)題的難點(diǎn)在于學(xué)生不能準(zhǔn)確判斷NaHCO3、Na2CO3與HCl的反應(yīng)順序,搞不清反應(yīng)中物質(zhì)的量之間的內(nèi)在關(guān)系.

三、借助數(shù)形結(jié)合,解答化學(xué)平衡習(xí)題

圖3

A.加入催化劑后ΔH<-92.6kJ/mol

B.11min只壓縮容器體積,N2物質(zhì)的量變化為c曲線

C.0~10min內(nèi),該反應(yīng)的反應(yīng)速率為v(H2)=0.045mol/(L·min)

D.圖3(b)中A、B、C三點(diǎn)達(dá)到平衡時(shí),B點(diǎn)N2的轉(zhuǎn)化率最高

該習(xí)題的難點(diǎn)在于學(xué)生對(duì)所學(xué)的化學(xué)平衡規(guī)律理解不深入,不能靈活的遷移所學(xué)知識(shí).

A項(xiàng),加入催化劑為加快反應(yīng)速度,但并不引起平衡移動(dòng),反應(yīng)焓也不會(huì)發(fā)生變化,錯(cuò)誤.B項(xiàng),11min只壓縮容器體積,壓強(qiáng)增大,由勒夏特列原理可知平衡正向移動(dòng),N2物質(zhì)的量變小,d曲線是正確的,錯(cuò)誤;C項(xiàng),0~10min內(nèi),v(H2)=3v(N2)=3×[(0.6mol-0.3mol)/2L/10min]=0.045mol/(L·min),正確;D項(xiàng),由圖可知A、B、C三點(diǎn)反應(yīng)均達(dá)到平衡,要想N2的轉(zhuǎn)化率變高,則增加H2的物質(zhì)的量,因此,C點(diǎn)時(shí)N2的轉(zhuǎn)化率最高,錯(cuò)誤.綜上選擇C項(xiàng).

四、借助數(shù)形結(jié)合,解答鹽類水解習(xí)題

例4 25℃條件下,將0.01mol/L的HCl逐滴滴加到10mL 0.01mol/L的NaCN溶液中,溶液中HCN和CN-濃度的百分?jǐn)?shù)δ和溶液pH之間的關(guān)系如圖4(a)所示,pH變化曲線如圖4(b)所示.已知圖4(a)中a點(diǎn)坐標(biāo)為(9.5,0.5),則溶液中的以下關(guān)系一定正確的是( ).

A.圖4(a)中pH=7的溶液:c(Cl-)=c(HCN)

B.常溫下,NaCN的水解平衡常數(shù)為K(NaCN)=10-4.5mol/L

C.圖4(b)中b點(diǎn)溶液中:c(CN-)>c(Cl-)>c(HCN)>c(OH-)>c(H+)

D.圖4(b)中c點(diǎn)溶液中:c(Na+)+c(H+)=c(HCN)+c(OH-)+c(CN-)

圖4

該習(xí)題的難點(diǎn)在于不能充分挖掘圖形中的隱含條件,無(wú)法構(gòu)建兩個(gè)圖形之間的聯(lián)系.

高中化學(xué)教學(xué)中為使學(xué)生能夠靈活運(yùn)用數(shù)形結(jié)合思想解答相關(guān)習(xí)題,既要注重為學(xué)生講解讀圖的技巧,又要引導(dǎo)學(xué)生做好解題的總結(jié),思考題目考查了哪些知識(shí)點(diǎn),究竟難在何處,是如何進(jìn)行突破的,并認(rèn)真總結(jié)不同題型的高效解題方法,在以后的解題中能夠少走彎路,迅速破題.

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