借助数形结合解答化学难题

2021-10-21王士杰

数理化解题研究 2021年28期

关键词：数形转化率习题

王士杰

(安徽省桐城中学 231400)

高中化学习题灵活多变.为使学生掌握运用数形结合思想解答不同习题的技巧，应结合自身经验做好经典习题的积累，并在课堂上与学生一起分析，拓展学生视野的同时，养成运用数学结合思想解题的良好习惯.

一、借助数形结合，解答实验类型的习题

图1

A.由图1(a)可知，废水中初始Cu2+浓度越大，萃取效果越好

B.由图1(b)可知，初始废水pH>2，去除Cu2+的效果较好

C.由图1(a)可知，Cu2+初始浓度为200mg/L时，Cu2+的萃率为97%

D.由图1(b)可知，取初始浓度为200mg/L的Cu2+800mL，在pH=1.5条件下进行处理，假设体积不发生变化，则处理后废水中剩余Cu2+的物质的量为1.5×10-3mol

该题目的难点在于学生看不懂图，无法应用给出的新定义进行相关的计算.事实上，只要认真读图不难解答.

由图1(a)可知，随着初始Cu2+浓度的增加，萃取率下降，且当初始浓度为200mg/L时对应的萃取率为97%.由图1(b)可知，废水pH>2时，Cu2+的萃取率接近100%.初始浓度为200mg/L的Cu2+800mL，Cu2+的物质的量为0.8L×0.2g/L/64g/L=2.5×10-3mol，由图可知pH=1.5时，Cu2+的萃取率为60%，则去除的Cu2+的物质的量为：2.5×10-3mol×60%=1.5×10-3mol，因此，剩余的Cu2+的物质的量为1×10-3mol.综上AD两项是错误的.

二、借助数形结合,解答无机反应习题

例2将NaHCO3、Na2CO3混合后溶于水配成1L溶液.取50mL溶液，滴加一定物质的量浓度的盐酸，得到如图2所示的图像，则( ).

图2

A.标注NaCl的直线可表示产生CO2的物质的量

B.原混合物中n(Na2CO3)∶n(NaHCO3)=1∶2

C.盐酸的浓度为0.05mol/L

D.加入150mL盐酸时放出标况下CO2的体积为2.24L

该习题的难点在于学生不能准确判断NaHCO3、Na2CO3与HCl的反应顺序，搞不清反应中物质的量之间的内在关系.

三、借助数形结合，解答化学平衡习题

图3

A.加入催化剂后ΔH<-92.6kJ/mol

B.11min只压缩容器体积，N2物质的量变化为c曲线

C.0～10min内，该反应的反应速率为v(H2)=0.045mol/(L·min)

D.图3(b)中A、B、C三点达到平衡时，B点N2的转化率最高

该习题的难点在于学生对所学的化学平衡规律理解不深入，不能灵活的迁移所学知识.

A项，加入催化剂为加快反应速度，但并不引起平衡移动，反应焓也不会发生变化，错误.B项，11min只压缩容器体积，压强增大，由勒夏特列原理可知平衡正向移动，N2物质的量变小，d曲线是正确的，错误；C项，0～10min内，v(H2)=3v(N2)=3×[(0.6mol-0.3mol)/2L/10min]=0.045mol/(L·min)，正确；D项，由图可知A、B、C三点反应均达到平衡，要想N2的转化率变高，则增加H2的物质的量，因此，C点时N2的转化率最高，错误.综上选择C项.