专题20 说理题(化学类)
一、解答说理题的步骤
1.审题。审题就是要仔细阅读题目了解题中说了些什么,弄清楚题目所给出的己知条件(包括挖掘隐含条件)和要求解答的结论。
2.寻据。寻找依据就是在认真审题基础上,寻找出符合解题所需要的物理概念、定律、公式、 定理等
3.推理。推理就是运用物理知识(物理概念、定律、公式、定理)去揭示条件和结论之间的内在联系过程。
4.作答。说理作答是用规范的物理语言(用文字或符号图像)把分析的推理过程科学地、完整地。
有条理地表达出来。
二、化学说理题的分类与方法
1.因果式说理题。题意告诉结论、明确结果,只要求说明原因,称作因果式说理题。往往用“…这是因为……”或”…·试说明原因”等字眼。
2.疑问式说理题。需要先下结论作出正确的判断,然后再说明理由,称作疑问式说理题。叙述一般使用“先总后分”表达法,即先阐述中心句或提出结论,再说明细节或原因。
3.实验型说理题。实验型说理题一般又可分为现象描述型和实验操作型等几种。前者一般要求回答"有什么现象或变化”,解答时主要应用联想分析方法,侧重于对五官所能感觉到的现象进行描述,一般不必阐述结论的来由。后者主要考查综合化学实验知识,要求回答“怎样做”。解答时要以实验原理为突破口,选择正确的操作,依据实验现象,得出合理结论,一般宜按“操作一现象一结论”程序回答。
4.问答式说理题。针对提出的问题,需要直接通过说理作答,称作问答式说理题。常见有“为什么……”“怎么样 ……”等字眼。
5.数形变能通型说理题。该类说理题一般是用定性、定量方法对所给问题进行分析、综合,然后得出结论,要求考生将化学问题抽象为数学问题,通过正确的逻辑思维推理,对满足的一般条件从数形表达转译为科学的概括,并以准确、简练的语言表达出来。其一般形式是“…… 满足的条件是”等句式。旨在综合考查考生对化学问题的理解程度,以及运用数学知识分析和解决化学问题的能力。
三、化学说理题答题要点
1.观点要明确,说理要清楚。解答时要用肯定或否定的语言表明自己的观点,如用“正确”、“错误”、“对”、“一定”、“不一定”等字眼,以表明自己对该问题的认识和看法。绝对不能出现“可能”、“也 许”、"或者”等含糊其辞、模棱两可的判断,具体阐述时应该把原因叙述清楚。
2.依据要充分,中心要突出。说理过程中,往往要运用一些概念、规律、化学反应的事实,出现的化学现象等学科方面的知识,以及所设置的问题情境中该解释的一些现象,这些都要作为有关说理的依据,并且以这些论据与题目所问进行“短兵相接",既不要空口说白话,也不要隔靴抓痒,不着边际,要围绕中心进行说理。
3.谴词造句得体,学科术语表达规范,说理过程也是文字表述的过程,通过谴词造句反映考生的逻辑思维。对“因为……所以……”,“如果……就……”,“由于……因此……”等说理中惯用的句式要熟练掌握.对于化学学科的一些专用术语表述要规范,用确切的语言表述具体条件。如将“通入气体"表述为“加入气体”、“边滴边振荡表述为边滴边摇动”:等匀不妥当,应该摒弃这些不规范的形式表述,语言要简练。
1.在某次科学实验创新比赛中,小邵同学利用生活废品做了一个实验来模拟蒸汽机的工作原理。高11.5cm先在油漆桶(如图甲)筒壁上沿同一倾斜方向均匀地戳了三个小孔,然后将90克发热包(如图乙)置于桶内,倒入200mL的冷水后迅速盖紧盖子,用绳子提起油桶,大约20s后,观察到静止的油漆桶小孔向外界冒出大量“白汽”(模型如图丙),油漆桶开始快速的旋转,再过10s,油漆桶旋转速度越来越慢直至停止。请用所学知识解释以上现象。【发热包主要成分:氧化钙、铝粉、碳酸钠】【铝粉作用:在碱性热水中产生氢气,缓慢放热。】
【解答】解:氧化钙与水反应生成氢氧化钙,此反应过程中会放出大量的热,氢氧化钙与碳酸钠反应生成氢氧化钠和碳酸钙沉淀,氢氧化钠溶液显碱性,铝粉在碱性热水中产生氢气,缓慢放热,这都导致油漆桶内的气体受热膨胀,压强增大,大量的气体由小孔排出,推动油漆桶开始快速的旋转,随着反应的结束,热量的散失,油漆桶内排出的气体越来越少,因此油漆桶旋转速度越来越慢直至停止。
故答案为:氧化钙和水反应生成氢氧化钙,并产生大量的热。氢氧化钙与碳酸钠反应生成氢氧化钠和碳酸钙沉淀,氢氧化钠溶液显碱性,铝粉在碱性热水中能发生反应产生氢气,缓慢放热。氢气和水汽化产生的水蒸气使油漆桶内气压变大,油漆桶内的空气、氢气、水蒸气在受热后膨胀,也使油漆桶内气压变大,由油漆桶桶壁的小孔排出,推动油漆桶开始快速的旋转,随着反应的结束,热量的散失,油漆桶内排出的气体越来越少,因此油漆桶旋转速度越来越慢直至停止。
2.将一根久置空气的铝条放入盛有足量稀盐酸锥形瓶中,锥形瓶瓶口塞上单孔橡皮塞,橡皮塞中的导管口套着一只气球,同时将整个装置浸没在一只装有水的水槽中,并将装置底部固定在水槽上,如图甲,用压强传感器测得水槽底部受到液体压强随反应时间的变化曲线如图乙所示。请用所学知识解释AD段压强变化的原因(已知金属与酸反应放热,忽略温度对水密度的影响)。
【解答】解:铝的化学性质比较活泼,在空气中形成一层致密的氧化铝薄膜,盐酸和氧化铝反应生成氯化铝和水,所以AB段压强变化不大;氧化铝反应完全后,铝和盐酸反应生成氯化铝和氢气,并反应放热,气球膨胀,水槽中液面上升,所以BC段压强增大;反应停止后,装置散热,恢复至室温,锥形瓶中压强变小,气球收缩一部分,水槽中液面下降一部分,所以CD段压强减小,但仍大于初始压强。
故答案为:铝的化学性质比较活泼,在空气中形成一层致密的氧化铝薄膜,盐酸和氧化铝反应生成氯化铝和水,所以AB段压强变化不大;氧化铝反应完全后,铝和盐酸反应生成氯化铝和氢气,并反应放热,气球膨胀,水槽中液面上升,所以BC段压强增大;反应停止后,装置散热,恢复至室温,锥形瓶中压强变小,气球收缩一部分,水槽中液面下降一部分,所以CD段压强减小,但仍大于初始压强。
3.氨气(NH3)是一种极易溶于水的气体,它溶于水的同时会与水发生化学反应,生成碱性的一水合氨(NH3 H2O)溶液。魔术表演中常用氨气做“喷泉实验”:在烧瓶内收集满氨气,按如图装置密闭后,挤压胶头滴管中的水,再打开止水夹,即可在烧瓶内看到美丽的“红色喷泉”,请你用所学的科学知识解释上述现象。
【解答】解:氨气(NH3)是一种极易溶于水,使烧瓶内气压减小,在外界大气压的作用下,烧杯内的酚酞溶液喷入烧瓶,且溶于水的同时会与水发生化学反应,生成碱性的溶液,碱性溶液能使酚酞溶液变红,因此出现“红色喷泉”。
答案:氨气(NH3)是一种极易溶于水,使烧瓶内气压减小,在外界大气压的作用下,烧杯内的酚酞溶液喷入烧瓶,且溶于水的同时会与水发生化学反应,生成碱性的溶液,碱性溶液能使酚酞溶液变红,因此出现“红色喷泉”。
4.小明在化学晚会上观看了“瓶吞鸡蛋”的魔术(如图1),看到鸡蛋被吞进瓶内小明思考:瓶能吞蛋,能不能吐蛋呢?他进行了如图2实验,注射器中的试剂P是稀盐酸,结果鸡蛋真的吐了出来。请结合化学反应、压强等科学知识解释“瓶吞鸡蛋”和“瓶吐鸡蛋”的原因。
【解答】答:氢氧化钠能与二氧化碳反应生成碳酸钠和水,使瓶内的压强减小,在外界大气压的作用下,鸡蛋进入瓶内。酸能和碳酸钠反应生成二氧化碳从而使瓶内压强增大。可以加入的试剂是稀盐酸或稀硫酸,碳酸钠和酸反应生成二氧化碳气体,生成的二氧化碳使瓶内的压强增大,蛋被吐出。
5.在烧杯中盛有一定质量的稀硫酸,木块表面涂上一薄层凡士林做防吸水处理,木块放入后静止时漂浮在稀硫酸的液面上,如图所示。现逐滴向稀硫酸中缓慢加入氢氧化钡溶液至过量,整个过程中木块始终漂浮在液面上(液体不会溢出烧杯)。请分析:加入氢氧化钡溶液过程中,木块排开液体的体积如何变化?并用科学原理加以解析。
(已知:氢氧化钡溶液和稀硫酸的密度均大于水的密度;不考虑产生的沉淀对溶液密度的影响)
【解答】解:硫酸能与氢氧化钡反应生成硫酸钡白色沉淀和水,随着氢氧化钡溶液的加入,溶液中硫酸的量越来越少而水的量越来越多,所以液体的密度不断减小,而木块所受浮力不变,由F浮=ρgv,ρ增大,则v减小,ρ减小,则v增大可知,木块排开液体的体积增大,恰好完全中和时,木块排开液体的体积最大,若继续入氢氧化钡溶液至过量,液体的密度又慢慢变大,则木块排开液体的体积又慢慢减小。
故答案为:加入氢氧化钡溶液过程中,木块排开液体的体积先变大后变小;因为液体的密度先变小,后变大,由公式F浮=ρgv,ρ增大,则v减小,ρ减小,则v增大可知,木块排开液体的体积先变大后变小。
6.某同学用铅笔芯(主要成分是石墨)自制简易爱迪生灯泡。他将直径0.5毫米的铅笔芯两端接上导线,放入盛有少量澄清石灰水的广口瓶中(如图),连接电压为3伏电源,闭合开关,铅笔芯发光并渐渐变亮,稍后渐渐变暗,断开电路,发现澄清石灰水变浑浊,铅笔芯明显变细。多次重复后,铅笔芯烧断掉落。请应用所学知识解释上述实验中出现的现象。
【解答】铅笔芯的主要成分是石墨,石墨导电;通电时,电流经过铅笔芯,由于电流的热效应,电能转化为内能,石墨温度升高碳燃烧发光;在燃烧过程中可以产生二氧化碳和大量的热量,瓶中的石灰水可以检验实验中产生的二氧化碳气体,也能防止炽热的铅笔芯掉落使瓶底破裂;铅笔芯越来越细电阻变大,总电压不变,实际功率减小,亮度变暗。
故答案是:
铅笔芯的主要成分是石墨,石墨导电;通电时,电流经过铅笔芯,由于电流的热效应,电能转化为内能,石墨温度升高碳燃烧发光;在燃烧过程中可以产生二氧化碳和大量的热量,瓶中的石灰水可以检验实验中产生的二氧化碳气体,也能防止炽热的铅笔芯掉落使瓶底破裂;铅笔芯越来越细电阻变大,总电压不变,实际功率减小,亮度变暗。
7.某拓展性学习小组在学校科学实验创新比赛中,做了一个有趣的实验,装置如图。实验设计:三颈烧瓶中充满二氧化碳气体A颈、B颈分别连接充满氢氧化钠溶液和盐酸的注射器,C有两端开口的玻璃导管(伸入瓶内的一端连有小气球),装置气密性良好。
实验操作:先通过A颈往瓶内注入氢氧化钠溶液,观察到小气球的形状发生了变化;过一段时间后再通过B颈往瓶中注入盐酸,发现小气球的形状又发生了改变。请描述小气球形状的变化情况,并对此作出合理的解释。
【解答】解:先通过A颈往瓶内注入氢氧化钠溶液,氢氧化钠与二氧化碳反应导致瓶内的压强减小,气球胀大,过一段时间后再通过B颈往瓶中注入盐酸,则盐酸与碳酸钠反应生成二氧化碳,瓶内压强增大,气球变瘪。
故答案为:开始氢氧化钠与二氧化碳反应导致瓶内压强变小,气球变大,后来盐酸与碳酸钠反应生成二氧化碳,导致瓶内的压强增大,气球变瘪。
8.如图所示,玻璃瓶中都装满冷开水,并加入碳酸氢钠(一种二氧化碳释放剂)。将装置置于光照条件下,一段时间后,判断甲、乙两瓶中哪枚铁钉先出现锈迹,并说明理由。
【解答】解:玻璃瓶中都装满冷开水,并加入碳酸氢钠(一种CO2释放剂),甲装置中的金鱼藻与二氧化碳和水分在光照条件下发生光合作用,释放出氧气;甲的铁钉更易与氧气、水分同时接触,比乙中的铁钉更容易生锈。
故填:植物在光照下进行光合作用吸收二氧化碳产生氧气,铁在有氧气和水的环境中易生锈,甲、乙两瓶中都有水,甲瓶中的金鱼藻在光照下进行光合作用释放氧气,所以甲瓶中的铁钉先生锈。
9.“自热火锅”给我们的生活带来一定的便利。小龙同学就某种自热火锅的“自热”原理产生了兴趣,查阅到的相关资料如下。
①自热火锅食用方法:下层底盒中倒入适量冷水,打开加热包塑料膜,将加热包放入凉水中,放上上层食材盒,倒入一定食用冷水,盖上盖子,15分钟后,即可开盖食用。(图乙为自热火锅结构示意图)
②加热包内含有铁粉、铝粉、焦炭粉、生石灰等物质,其中的金属粉末与碳粉在热水中发生化学反应,可短时间放出大量的热,后续缓慢放热。
③自热火锅工作时,下层加热盒中空气温度随时间变化的图像如下图丙所示。
为解释自热火锅的工作原理,请结合上述材料,对oa、ab、bc各段的温度变化做出解释:
。
【解答】解:由图可知,整个过程分为三个阶段:①oa段:冷水进入加热包,与CaO反应,放出热量,在20s内使下层底盒中的水温度升高到60℃;②ab段:水温升高后,加热包内的铁粉、铝粉与碳粉发生化学反应,放出大量热,短时间内使水沸腾,蒸汽温度高达200℃,高温蒸汽对上层食盒持续加热,使上层食盒中的水沸腾,15分钟后,即可煮熟食物;③bc段:食物煮熟后,化学反应持续缓慢放热,蒸汽从盒盖小孔出去,散失热大于产生热,盒内温度逐渐下降。
10.鸡蛋含有丰富的营养物质,也是极易变质的食品。夏季常温下为保鲜期为3天左右,冬季室内常温下保鲜期为15天左右。但将新鲜鸡蛋浸泡在饱和石灰水中,一般可保鲜5﹣7个月。
材料一:鸡蛋变质主要原因是在细菌等微生物作用下,鸡蛋的营养成分会被分解。
材料二:鸡蛋能进行呼吸作用;鸡蛋壳上约有7000多个肉眼看不见的小孔,它是气体进出鸡蛋的通道,也是细菌等微生物进入鸡蛋的通道。
材料三:微生物繁殖需要适宜的pH,大多数微生物能在pH为5﹣9之间的环境中大量繁殖,酸性过强或碱性过强都会抑制微生物的繁殖。
结合上面材料,综合运用所学知识,请对鸡蛋浸泡在饱和石灰水中可延长保鲜时间作出解释。
【解答】解:鸡蛋进行呼吸作用产生大量二氧化碳,二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀覆盖在鸡蛋壳表面,抑制鸡蛋呼吸,从而延长保鲜时间,另外饱和石灰水显碱性,可以抑制细菌繁殖,也可以增加保鲜时间;
故答案为:鸡蛋呼吸产生大量二氧化碳,二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀覆盖在鸡蛋壳表面,抑制鸡蛋呼吸,同时碱性保存条件,抑制细菌繁殖,从而延长保鲜时间。
11.在如图细玻璃管两端固定铁圈和银圈,将细线系在玻璃管中点悬挂起来,使之恰好水平平衡,然后小心地把装置浸入盛有适量硫酸铜溶液的烧杯中(不考虑金属圈体积、溶液密度的变化),片刻后可观察到什么现象,并解释原因。
【解答】解:铁的金属的活动性强于铜,铁能与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,银的活动性比银弱,不与硫酸铜反应,右边质量不变;每56份质量的铁和硫酸铜反应会生成64份质量的铜,左边质量变大,故可观察到的现象是:铁圈有红色固体析出并向左倾斜。故答案为:铁圈有红色固体析出并向左倾斜,铁的金属的活动性强于铜,铁能与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,银的活动性比银弱,不与硫酸铜反应,右边质量不变;每56份质量的铁和硫酸铜反应会生成64份质量的铜,左边质量变大。
12.如图所示,R是滑动变阻器,它的金属滑片垂直固定在等臂金属杠杆的中央且可以随杠杆左右转动。点O为杠杆的支点,杠杆两端分别悬挂等质量、等体积的铁球,此时杠杆平衡,再将铁球同时分别浸没到密度相等的稀硫酸和硫酸铜溶液中。反应一段时间后可观察到杠杆右端的铁球表面有红色物质生成,左端的铁球表面有气泡生成,且灯泡变亮的现象,请你用所学知识解释产生该现象的原因 。
【解答】解:铁球在左端的稀硫酸会逐渐溶解,生成氢气,稀硫酸的密度会因铁的溶解增大,即左端铁球将上升,而铁球的在硫酸铜溶液中会在铁球溶解的同时,生成质量更大的金属铜,红色的铜附在铁球的表面,使铁球质量增大,溶液密度减小,右端铁球会下沉,金属滑片向右偏转,电阻减小,电流增大,灯泡变亮。
故答案为:
铁球在左端的稀硫酸会逐渐溶解,生成氢气,稀硫酸的密度会因铁的溶解增大,即左端铁球将上升,而铁球的在硫酸铜溶液中会在铁球溶解的同时,生成质量更大的金属铜,红色的铜附在铁球的表面,使铁球质量增大,溶液密度减小,右端铁球会下沉,金属滑片向右偏转,电阻减小,电流增大,灯泡变亮。
13.石墨烯是一种由碳原子构成的单层片状结构的新材料,是已知的世上最薄最坚硬的纳米材料,同时是在长度和横截面积相同条件下,电阻最小的材料。浙大科研团队研制出的新型铝—石墨烯电池,由金属铝箔负极,石墨烯正极及ACl4+电解液组成,这种电池可以在零下40摄氏度到120摄氏度的环境中工作,在零下30摄氏度的环境中,这种新型电池能实现1000次充放电性能不减,而在100摄氏度的环境中,它能实现4.5万次,这种新型电池是柔性的,将它折弯一万次后,容量完全保持,根据以上材料分析:
(1)石墨烯属于 材料(选填非金属,金属,有机合成)。
(2)从充放电性能的角度考虑,铝石墨烯电池更适合在 (选填高温或低温)。
(3)有人建议用石墨烯制作电饭煲的发热体,你认为是否合适,理由是。
【解答】解:(1)石墨烯是由非金属元素的,所以石墨烯属于非金属材料;
(2)铝石墨烯电池在100摄氏度的环境中,它能实现4.5万次充放电性能不减,所以适宜在高温时使用;
(3)在长度和横截面积相同条件下,该材料是电阻最小的材料,所以不能用石墨烯制作电饭煲的发热体。
故答案为:(1)非金属;(2)高温;(3)不合适,在长度和横截面积相同条件下,该材料是电阻最小的材料。
14.1823年德贝莱纳在实验室做实验的时候发现氢气遇到铂棉会起火,便根据此原理研制出以他名字命名的世界上第一个打火机,如图甲所示。德贝莱纳打火机的结构示意图如图乙所示。使用时,将顶盖上的开关打开,从内筒中冲出的氢气被点燃。开关关闭,喷嘴被堵住、火焰熄灭,随后氢气停止产生。如果重新打开盖子又能制造氢气,喷出的氢气遇铂燃烧。由于这种打火机大部分是由玻璃制成且参加反应的物质涉及硫酸、锌片等,最后该打火机没有能够普及。
(1)锌与稀硫酸反应产生氢气,氢气和氧气遇铂在常温下就会发生化学变化,过程如图丙所示。在该反应中金属铂的作用是 。
(2)请你运用所学过的科学知识介绍德贝莱纳打火机的使用原理。
【解答】解:(1)氢气与氧气遇铂在常温下就能发生反应生成水,由微观反应示意图可知,铂的质量和化学性质不变,因此铂为催化剂,在该反应中金属铂的作用是催化作用;故答案为:催化作用;
(2)打火机的使用原理:使用时,将顶盖上的开关打开,由于内筒气压大于外界大气压,氢气逸出,氢气在空气中遇到铂发生燃烧。锌和稀硫酸反应不断产生氢气;开关关后,与稀硫酸仍继续反应产生氢气,使内筒气压变大,内筒液面下降,使锌与硫酸分离,停止产生氢气。没有氢气喷出,火焰熄灭;故答案为:使用时,将顶盖上的开关打开,由于内筒气压大于外界大气压,氢气逸出,氢气在空气中遇到铂发生燃烧。锌和稀硫酸反应不断产生氢气;开关关后,与稀硫酸仍继续反应产生氢气,使内筒气压变大,内筒液面下降,使锌与硫酸分离,停止产生氢气。没有氢气喷出,火焰熄灭。
15.图1是工厂或者居民区用来取暖的烟囱,它通常建造得相当高,有些烟囱高度达到几十米,甚至上百米。为什么烟囱要造的这么高,小明动手做了实验并查阅了一些资料,信息如下:
资料1:科学家用特殊仪器测得图1中烟囱下部气压大于顶部气压。
资料2:小明利用如图2和图3的实验模拟烟囱的功能:点燃桌上的小蜡烛,火焰如图2中所示;再用两头空的两个透明玻璃半圆筒罩在蜡烛上,两个半圆筒稍稍错位,留出缝隙,蜡烛火苗就窜得很高,如图3中所示。
资料3:我国供暖主要采用煤燃烧,煤的燃烧会产生大量的烟尘等污染物,会影响大气。
资料4:一定范围内,高度越高,空气流动越快。
根据上述资料结合所学的科学知识,请你解释烟囱为什么要造得这么高?
【解答】解:由资料可知,我国供暖主要采用煤燃烧,煤的燃烧会产生大量的烟尘等污染物,会影响大气;烟囱下部气压大于顶部气压,且一定范围内,高度越高,空气流动越快。烟囱越高,烟囱上部的空气流速越大,压强越小,与烟囱底部的压强差越大,烟气越容易排到高空,被风吹到远处,减少对人的危害。专题20 说理题(化学类)
一、解答说理题的步骤
1.审题。审题就是要仔细阅读题目了解题中说了些什么,弄清楚题目所给出的己知条件(包括挖掘隐含条件)和要求解答的结论。
2.寻据。寻找依据就是在认真审题基础上,寻找出符合解题所需要的物理概念、定律、公式、 定理等
3.推理。推理就是运用物理知识(物理概念、定律、公式、定理)去揭示条件和结论之间的内在联系过程。
4.作答。说理作答是用规范的物理语言(用文字或符号图像)把分析的推理过程科学地、完整地。
有条理地表达出来。
二、化学说理题的分类与方法
1.因果式说理题。题意告诉结论、明确结果,只要求说明原因,称作因果式说理题。往往用“…这是因为……”或”…·试说明原因”等字眼。
2.疑问式说理题。需要先下结论作出正确的判断,然后再说明理由,称作疑问式说理题。叙述一般使用“先总后分”表达法,即先阐述中心句或提出结论,再说明细节或原因。
3.实验型说理题。实验型说理题一般又可分为现象描述型和实验操作型等几种。前者一般要求回答"有什么现象或变化”,解答时主要应用联想分析方法,侧重于对五官所能感觉到的现象进行描述,一般不必阐述结论的来由。后者主要考查综合化学实验知识,要求回答“怎样做”。解答时要以实验原理为突破口,选择正确的操作,依据实验现象,得出合理结论,一般宜按“操作一现象一结论”程序回答。
4.问答式说理题。针对提出的问题,需要直接通过说理作答,称作问答式说理题。常见有“为什么……”“怎么样 ……”等字眼。
5.数形变能通型说理题。该类说理题一般是用定性、定量方法对所给问题进行分析、综合,然后得出结论,要求考生将化学问题抽象为数学问题,通过正确的逻辑思维推理,对满足的一般条件从数形表达转译为科学的概括,并以准确、简练的语言表达出来。其一般形式是“…… 满足的条件是”等句式。旨在综合考查考生对化学问题的理解程度,以及运用数学知识分析和解决化学问题的能力。
三、化学说理题答题要点
1.观点要明确,说理要清楚。解答时要用肯定或否定的语言表明自己的观点,如用“正确”、“错误”、“对”、“一定”、“不一定”等字眼,以表明自己对该问题的认识和看法。绝对不能出现“可能”、“也 许”、"或者”等含糊其辞、模棱两可的判断,具体阐述时应该把原因叙述清楚。
2.依据要充分,中心要突出。说理过程中,往往要运用一些概念、规律、化学反应的事实,出现的化学现象等学科方面的知识,以及所设置的问题情境中该解释的一些现象,这些都要作为有关说理的依据,并且以这些论据与题目所问进行“短兵相接",既不要空口说白话,也不要隔靴抓痒,不着边际,要围绕中心进行说理。
3.谴词造句得体,学科术语表达规范,说理过程也是文字表述的过程,通过谴词造句反映考生的逻辑思维。对“因为……所以……”,“如果……就……”,“由于……因此……”等说理中惯用的句式要熟练掌握.对于化学学科的一些专用术语表述要规范,用确切的语言表述具体条件。如将“通入气体"表述为“加入气体”、“边滴边振荡表述为边滴边摇动”:等匀不妥当,应该摒弃这些不规范的形式表述,语言要简练。
1.在某次科学实验创新比赛中,小邵同学利用生活废品做了一个实验来模拟蒸汽机的工作原理。高11.5cm先在油漆桶(如图甲)筒壁上沿同一倾斜方向均匀地戳了三个小孔,然后将90克发热包(如图乙)置于桶内,倒入200mL的冷水后迅速盖紧盖子,用绳子提起油桶,大约20s后,观察到静止的油漆桶小孔向外界冒出大量“白汽”(模型如图丙),油漆桶开始快速的旋转,再过10s,油漆桶旋转速度越来越慢直至停止。请用所学知识解释以上现象。【发热包主要成分:氧化钙、铝粉、碳酸钠】【铝粉作用:在碱性热水中产生氢气,缓慢放热。】
2.将一根久置空气的铝条放入盛有足量稀盐酸锥形瓶中,锥形瓶瓶口塞上单孔橡皮塞,橡皮塞中的导管口套着一只气球,同时将整个装置浸没在一只装有水的水槽中,并将装置底部固定在水槽上,如图甲,用压强传感器测得水槽底部受到液体压强随反应时间的变化曲线如图乙所示。请用所学知识解释AD段压强变化的原因(已知金属与酸反应放热,忽略温度对水密度的影响)。
3.氨气(NH3)是一种极易溶于水的气体,它溶于水的同时会与水发生化学反应,生成碱性的一水合氨(NH3 H2O)溶液。魔术表演中常用氨气做“喷泉实验”:在烧瓶内收集满氨气,按如图装置密闭后,挤压胶头滴管中的水,再打开止水夹,即可在烧瓶内看到美丽的“红色喷泉”,请你用所学的科学知识解释上述现象。
4.小明在化学晚会上观看了“瓶吞鸡蛋”的魔术(如图1),看到鸡蛋被吞进瓶内小明思考:瓶能吞蛋,能不能吐蛋呢?他进行了如图2实验,注射器中的试剂P是稀盐酸,结果鸡蛋真的吐了出来。请结合化学反应、压强等科学知识解释“瓶吞鸡蛋”和“瓶吐鸡蛋”的原因。
5.在烧杯中盛有一定质量的稀硫酸,木块表面涂上一薄层凡士林做防吸水处理,木块放入后静止时漂浮在稀硫酸的液面上,如图所示。现逐滴向稀硫酸中缓慢加入氢氧化钡溶液至过量,整个过程中木块始终漂浮在液面上(液体不会溢出烧杯)。请分析:加入氢氧化钡溶液过程中,木块排开液体的体积如何变化?并用科学原理加以解析。
(已知:氢氧化钡溶液和稀硫酸的密度均大于水的密度;不考虑产生的沉淀对溶液密度的影响)
6.某同学用铅笔芯(主要成分是石墨)自制简易爱迪生灯泡。他将直径0.5毫米的铅笔芯两端接上导线,放入盛有少量澄清石灰水的广口瓶中(如图),连接电压为3伏电源,闭合开关,铅笔芯发光并渐渐变亮,稍后渐渐变暗,断开电路,发现澄清石灰水变浑浊,铅笔芯明显变细。多次重复后,铅笔芯烧断掉落。请应用所学知识解释上述实验中出现的现象。
7.某拓展性学习小组在学校科学实验创新比赛中,做了一个有趣的实验,装置如图。实验设计:三颈烧瓶中充满二氧化碳气体A颈、B颈分别连接充满氢氧化钠溶液和盐酸的注射器,C有两端开口的玻璃导管(伸入瓶内的一端连有小气球),装置气密性良好。
实验操作:先通过A颈往瓶内注入氢氧化钠溶液,观察到小气球的形状发生了变化;过一段时间后再通过B颈往瓶中注入盐酸,发现小气球的形状又发生了改变。请描述小气球形状的变化情况,并对此作出合理的解释。
8.如图所示,玻璃瓶中都装满冷开水,并加入碳酸氢钠(一种二氧化碳释放剂)。将装置置于光照条件下,一段时间后,判断甲、乙两瓶中哪枚铁钉先出现锈迹,并说明理由。
9.“自热火锅”给我们的生活带来一定的便利。小龙同学就某种自热火锅的“自热”原理产生了兴趣,查阅到的相关资料如下。
①自热火锅食用方法:下层底盒中倒入适量冷水,打开加热包塑料膜,将加热包放入凉水中,放上上层食材盒,倒入一定食用冷水,盖上盖子,15分钟后,即可开盖食用。(图乙为自热火锅结构示意图)
②加热包内含有铁粉、铝粉、焦炭粉、生石灰等物质,其中的金属粉末与碳粉在热水中发生化学反应,可短时间放出大量的热,后续缓慢放热。
③自热火锅工作时,下层加热盒中空气温度随时间变化的图像如下图丙所示。
为解释自热火锅的工作原理,请结合上述材料,对oa、ab、bc各段的温度变化做出解释:
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10.鸡蛋含有丰富的营养物质,也是极易变质的食品。夏季常温下为保鲜期为3天左右,冬季室内常温下保鲜期为15天左右。但将新鲜鸡蛋浸泡在饱和石灰水中,一般可保鲜5﹣7个月。
材料一:鸡蛋变质主要原因是在细菌等微生物作用下,鸡蛋的营养成分会被分解。
材料二:鸡蛋能进行呼吸作用;鸡蛋壳上约有7000多个肉眼看不见的小孔,它是气体进出鸡蛋的通道,也是细菌等微生物进入鸡蛋的通道。
材料三:微生物繁殖需要适宜的pH,大多数微生物能在pH为5﹣9之间的环境中大量繁殖,酸性过强或碱性过强都会抑制微生物的繁殖。
结合上面材料,综合运用所学知识,请对鸡蛋浸泡在饱和石灰水中可延长保鲜时间作出解释。
11.在如图细玻璃管两端固定铁圈和银圈,将细线系在玻璃管中点悬挂起来,使之恰好水平平衡,然后小心地把装置浸入盛有适量硫酸铜溶液的烧杯中(不考虑金属圈体积、溶液密度的变化),片刻后可观察到什么现象,并解释原因。
12.如图所示,R是滑动变阻器,它的金属滑片垂直固定在等臂金属杠杆的中央且可以随杠杆左右转动。点O为杠杆的支点,杠杆两端分别悬挂等质量、等体积的铁球,此时杠杆平衡,再将铁球同时分别浸没到密度相等的稀硫酸和硫酸铜溶液中。反应一段时间后可观察到杠杆右端的铁球表面有红色物质生成,左端的铁球表面有气泡生成,且灯泡变亮的现象,请你用所学知识解释产生该现象的原因 。
13.石墨烯是一种由碳原子构成的单层片状结构的新材料,是已知的世上最薄最坚硬的纳米材料,同时是在长度和横截面积相同条件下,电阻最小的材料。浙大科研团队研制出的新型铝—石墨烯电池,由金属铝箔负极,石墨烯正极及ACl4+电解液组成,这种电池可以在零下40摄氏度到120摄氏度的环境中工作,在零下30摄氏度的环境中,这种新型电池能实现1000次充放电性能不减,而在100摄氏度的环境中,它能实现4.5万次,这种新型电池是柔性的,将它折弯一万次后,容量完全保持,根据以上材料分析:
(1)石墨烯属于 材料(选填非金属,金属,有机合成)。
(2)从充放电性能的角度考虑,铝石墨烯电池更适合在 (选填高温或低温)。
(3)有人建议用石墨烯制作电饭煲的发热体,你认为是否合适,理由是。
14.1823年德贝莱纳在实验室做实验的时候发现氢气遇到铂棉会起火,便根据此原理研制出以他名字命名的世界上第一个打火机,如图甲所示。德贝莱纳打火机的结构示意图如图乙所示。使用时,将顶盖上的开关打开,从内筒中冲出的氢气被点燃。开关关闭,喷嘴被堵住、火焰熄灭,随后氢气停止产生。如果重新打开盖子又能制造氢气,喷出的氢气遇铂燃烧。由于这种打火机大部分是由玻璃制成且参加反应的物质涉及硫酸、锌片等,最后该打火机没有能够普及。
(1)锌与稀硫酸反应产生氢气,氢气和氧气遇铂在常温下就会发生化学变化,过程如图丙所示。在该反应中金属铂的作用是 。
(2)请你运用所学过的科学知识介绍德贝莱纳打火机的使用原理。
15.图1是工厂或者居民区用来取暖的烟囱,它通常建造得相当高,有些烟囱高度达到几十米,甚至上百米。为什么烟囱要造的这么高,小明动手做了实验并查阅了一些资料,信息如下:
资料1:科学家用特殊仪器测得图1中烟囱下部气压大于顶部气压。
资料2:小明利用如图2和图3的实验模拟烟囱的功能:点燃桌上的小蜡烛,火焰如图2中所示;再用两头空的两个透明玻璃半圆筒罩在蜡烛上,两个半圆筒稍稍错位,留出缝隙,蜡烛火苗就窜得很高,如图3中所示。
资料3:我国供暖主要采用煤燃烧,煤的燃烧会产生大量的烟尘等污染物,会影响大气。
资料4:一定范围内,高度越高,空气流动越快。
根据上述资料结合所学的科学知识,请你解释烟囱为什么要造得这么高?