高考命題新熱點—繪圖

文章編號：1005－6629(2008)05－0064－03 中圖分類號：G424.74 文獻標識碼：B

每年上海的高考試題中出現過繪圖題，不僅考查了學生對知識的理解及識圖、用圖、提取和整合信息的能力，而且也進一步考查了學生的繪圖等能力，受到了社會各界的熱烈好評，現將近年來繪圖題進行歸類解讀及分析，以引起大家的重視。

1 以考查化學反應速率與化學平衡理論為目的，繪制有關變化曲線

反應速率與化學平衡理論知識是高考命題的重點內容，也是易失分的地方，經常以圖像為載體考查反應速率的計算、外界因素的影響、化學平衡狀態的判斷與移動等問題。但近幾年來出現了要求學生根據該理論內容繪制圖像問題，考點主要集中在繪制濃度（或物質的量）-時間、轉化率-濃度、速率-時間、含量-條件（溫度或壓強或濃度）等變化曲線。

例1（07重慶）脫除天然氣中的硫化氫既能減少環境污染，又可回收硫資源。

（1）硫化氫與FeCl3溶液反應生成單質硫，其離子方程式為____________。

（2）用過量NaOH溶液吸收硫化氫后，以石墨作電極電解該溶液可回收硫，其電解總反應方程式（忽略氧的氧化還原）為___________；該方法的優點是______________。

（3）一定溫度下1mol NH4HS固體在定容真空容器中可部分分解為硫化氫和氨氣，

①當反應達平衡時p氨氣×p硫化氫＝a(Pa2)，則容器中的總壓為________Pa；

②右圖是上述反應過程中生成物濃度隨時間變化的示意圖。若t2時增大氨氣的濃度且在t3時反應再次達到平衡，請在圖上畫出t2時刻后氨氣、硫化氫的濃度隨時間的變化曲線。

解析：該題以工業上脫除天然氣中的硫化氫知識為載體，設計了（1）、（2）、（3）問題， 其中第（3）問考查的是化學平衡狀態判斷、移動、計算及繪圖。由NH4HS(g) NH3(g)+H2S(g)，可知生成的NH3(g)和H2S(g)的物質的量相等， 根據阿佛加德羅定律可得出p氨氣=p硫化氫= p總，因p氨氣×p硫化氫=a（Pa2）， 所以總壓p總=2 Pa。

②根據可逆反應NH4HS(g)NH3(g)+H2S(g)和圖示可知，在達到平衡時NH3和H2S的平衡濃度相等，若在t2時刻增大NH3的濃度，在這一瞬間H2S的濃度并沒有改變，但是由于NH3的濃度增大將使平衡NH4HS(s) NH3(g)＋H2S(g)向左移動， 致使NH3和H2S的濃度均減小，直至t3時刻再次達到平衡時不變，但在新的平衡狀態中NH3的濃度要比H2S的濃度大。此可畫出相應的變化曲線。

答案：（1）2Fe3＋+H2S＝2Fe2＋+S↓+2H＋

（2）Na2S+2H2O S↓+H2↑+2NaOH(或S2-+ 2H2OS↓+H2↑+2OH-)富產氫氣， 生成的NaOH可循環利用

（3） ① 2

2以考查常見儀器與基本實驗技能為目的，繪畫簡單的實驗裝置圖

實驗教學是獲取學科知識的重要途徑，因而化學實驗成為歷年來命題的重點，并且所占的分值有越來越高的趨勢。在理綜題中，由原來一道單純的化學實驗題逐漸演變為—除繼續保留一道大實驗題之外，還在其他題中滲透著實驗知識。常見儀器的選擇、操作、裝置的組合、繪畫等基本知識與技能成為化學實驗的重要考點。繪制實驗裝置圖主要集中在常見氣體（氫氣、氧氣、二氧化碳、氯氣、氨氣等）的實驗室制備、收集及除雜方面，其重點就是畫常見的玻璃儀器（如玻璃管、試管、燒杯、錐形瓶、燒瓶、漏斗、集氣瓶等）。

例2 （07北京）短周期元素的單質X、Y、Z在通常狀況下均為氣態，并有下列轉化關系（反應條件略去）：已知：a．常見雙原子單質分子中，X分子含共價鍵最多。b．甲分子中含10個電子，乙分子含有18個電子。

（1）X的電子式是______。

（2）實驗室可用下圖所示裝置（缺少收集裝置，夾持固定裝置略去）制備并收集甲。

①在圖中方框內繪出用燒瓶收集甲的儀器裝置簡圖。

②試管中的試劑是（填寫化學式）______。

③燒杯中溶液由無色變為紅色，其原因是（用電離方程式表示）____________。

（3）磷在Z中燃燒可生成兩種產物，其中一種產物丁的分子中各原子最外層不全是8電子結構，丁的化學式是_________。

（4）nmol丁與nmol丙在一定條件下反應，生成4nmol乙和另一化合物，該化合物蒸氣的密度是相同狀況下氫氣的174倍，其化學式是______。

解析：這是一道以元素推斷為載體融入化學實驗的試題，考查學生的推斷能力、實驗能力、繪圖能力及熟練運用化學用語的能力。在設計的四個小問中第（2）問考查的是實驗室制備、收集氣體（繪畫收集裝置）及性質驗證實驗。根據題干信息不難推斷出甲為氨氣，故由題中提供的加熱裝置圖，即知實驗室制取氨氣的常用試劑是消石灰［Ca(OH)2］固體與氯化銨固體，又因生成的氨氣的密度小于空氣，所以應采用瓶口向下排氣法收集。

答案： （1） （2）① ②NH4Cl、

Ca(OH)2③NH3·H2ONH4＋＋OH－（3）PCl5

（4）P3N3Cl6

3以考查學生的計算分析能力，繪制相關物理量的變化曲線

化學計算是命題的一個重點內容，盡管純計算題已很少再出現，但對計算的考查并沒有減少，通過推斷滲透到實驗及反應速率與化學平衡等問題中考查計算的技巧與方法卻并不少見。繪制相關物理量計算方面的曲線時，一般是根據化學方程式找出相應的關系式解答。

例3 （06上海）已知4NH3+5O2 4NO+6H2O， 4NO+3O2+2H2O=4HNO3。設空氣中氧氣的體積分數為0.20，氮氣體積分數為0.80，請完成下列填空及計算：

(1)a molNO完全轉化為HNO3需要氧氣___mol。

(2)為使NH3恰好完全氧化為NO，氨－空氣混合物中氨的體積分數應為_____(保留2位小數)。

(3)20.0moL的NH3用空氣氧化，產生混合物的組成為：18.0mol NO、12.0 mol O2、150.0 mol N2和一定量的硝酸，以及其他成分(高溫下NO和O2不反應)。計算氨轉化為NO和HNO3的轉化率。

(4)20.0moL的NH3和一定量空氣充分反應后，再轉化為HNO3。

①在下圖中畫出HNO3的物質的量n(A)和空氣的物質的量n(B)關系的理論曲線。

②寫出當125mol≤n(B)≤200mol時， n(A)和n(B)的關系式_____________。

解析： 根據4NO+3O2+2H2O=4HNO3， 解答出第（1）問。根據4NH3+5O2 4NO+6H2O及“空氣中氧氣的體積分數為0.20”，可計算出NH3的體積分數為4/(4 +25)≈0.14。第（3）問根據氮氣的量算出O2的總量為37.5mol，則參與反應的O2為25.5mol。設20.0mol NH3有xmol參與4NH3+5O2=4NO+6H2O，可得消耗O2為5x/4mol、生成NO xmol，故參與4NO+3O2 +2H2O=4HNO3的NO為(x－18)mol時， 其消耗O2為3(x－18)/4 mol，故得 5x/4+3(x－18)/4＝25.5， 解得 x＝19.5mol。 故NH3轉化為NO的轉化率為(19.5/20.0)×100%＝97.5%；NH3轉化為HNO3的轉化率為(1.5/20.0)×100%＝7.5%。

第（4）問先求出n(A)與n(B)的關系式再作圖?？諝獾奈镔|的量為n(B)，則O2的物質的量為0.20n(B)，20.0L NH3消耗O225mol， 由NO生成n(A)mol HNO3需O23n(A)/4mol， 故有0.20n(B)＝25+3n(A)/4， 整理得3n(A)＝0.8[n(B)－125］， 當n(A)＝0時， n(B)＝125， 當n(B)＝200時，n(A) ＝ 20， 在直角坐標系中連接兩點：(125， 0)， (200， 20)即得圖像。

答案: （1）0.75a （2）0.14 （3）97.5%7.5%

②3n(A)＝0.8[n(B)－125］

4 以考查元素周期律知識為目的，繪畫元素周期表

元素周期律理論是中學化學的三大理論之一，是命題的重點內容，因而元素周期表的結構、金屬與非金屬元素的分界線等成為繪圖的考查對象，難度較小。

例4（06上海）

(1)上表中的實線是元素周期表部分邊界，請在表中用實線補全元素周期表邊界。

(2)元素甲是第三周期ⅥA族元素，請在右邊方框中按氦元素(圖1)的式樣，寫出元素甲的原子序數、元素符號、元素名稱、相對原子質量和最外電子層排布。

(3)元素乙的3p亞層中只有1個電子，則乙原子半徑與甲原子半徑比較：______>_____，甲、乙的最高價氧化物水化物的酸性強弱為：____>____ (用化學式表示)。

(4)元素周期表體現了元素周期律，元素周期律的本質是原子核外電子排布的________， 請寫出元素在元素周期表中的位置與元素原子結構的關系：__________________

解析：這是一道考查元素周期表結構及其應用的試題。 （1）根據元素周期表的結構: 有七個橫行，即七個周期；有18個縱列，其中有七個主族及零族、七個副族、 第Ⅷ族（包含三個縱列）， 即“橫七豎八”結構。每一周期都是從ⅠA族開始、0族結束，第1、2、3、4、5、6周期含有2、8、8、18、18、32種元素，第1、2縱行分別對應第ⅠA、ⅡA，第13至17縱行分別對應ⅢA至ⅦA，對照題給元素周期表不難補全元素周期表邊界。然后根據元素周期表與元素周期律知識不難解答（2）、（3）、（4）問。

答案：（1）

（2） （3）Al>SH2SO4>Al(OH)3

（4）周期性變化元素所在的周期序數即為原子結構最外電子層數；元素的主族序數即為原子最外電子層的電子數。

5 以考查學生的設計實驗能力為目的，繪制簡單的裝置圖

新課改的目的是讓學生學會學習、學會合作、學會思考，并在主動學習和實踐過程中感悟成功的喜悅，真正體現其自身的價值，因而新課改地區的高考命題無疑把實驗的設計與創新能力作為重點，因為它不僅進一步指導課改的方向，也有利于檢驗學生的綜合能力。該類試題主要通過繪制簡單的裝置圖來檢驗學生的實驗設計、探究、評價及改進能力。

例5（07山東）鐵及鐵的化合物應用廣泛，如FeCl3可用作催化劑、印刷電路銅板腐蝕劑和外傷止血劑等。

（1）寫出FeCl3溶液腐蝕印刷電路銅板的離子方程式_______________。

（2）若將（1）中的反應設計成原電池，請畫出原電池的裝置圖，標出正、負極，并寫出電極反應式。正極反應 _________，負極反應__________。

解析： （1）Fe3+具有強氧化性，可以把一些金屬單質如鐵、銅等氧化成相應的離子，Fe3+腐蝕銅制電路板利用的就是這個原理，反應的離子方程式是： 2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+。

（2）在原電池中， 負極失去電子，正極得到電子，結合化學反應式2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+可以判斷出銅化合價升高，發生氧化反應，銅做負極，鐵元素化合價降低，Fe3+發生還原反應，正極可以選用石墨棒，電解質溶液可以選用氯化鐵溶液。仿照教材上的銅鋅原電池裝置，可以畫出原電池的裝置圖。

答案： （1）2Fe3＋＋Cu＝2Fe2＋＋Cu2＋

正極反應： Fe3＋＋e－＝Fe2＋（或2Fe3＋＋2e－＝2Fe2＋）

負極反應： Cu＝2Cu2＋＋2e－（或Cu－2e－＝Cu2＋）

注：“本文中所涉及到的圖表、注解、公式等內容請以PDF格式閱讀原文?！?/p>