中考命題經(jīng)過近幾年不斷地改革創(chuàng)新,思路巧、題型新、靈活多變、考查能力素質的試題大量涌現(xiàn)??鐚W科綜合題就是其中的一種類型??鐚W科綜合題不僅能考查學生單科知識的掌握程度,還能考查學生綜合應用多學科知識的能力,它將對中學化學教學實施素質教育產(chǎn)生積極的導向作用。下面選析幾例,僅供參考。
例1在杠桿的兩端分別掛著質量和體積都相等的鐵球和鋁球,這時杠桿平衡。將兩球分別浸泡在質量相同、溶質的質量分數(shù)也相同的稀硫酸中(如下圖)直至兩個燒杯中均沒有氣泡產(chǎn)生為止。兩球的外形變化不大且無孔洞出現(xiàn)。下列推測中,正確的是( )
A.鐵球一定是空心的。
B.拿掉燒杯后,杠桿仍然平衡(金屬球上附著的液體忽略不計,下同)。
C. 拿掉燒杯后,要想使杠桿平衡,支點應向膨動。
D.拿掉燒杯后,要想使杠桿平衡,支點應向朋移動。
分析:這是一道理化知識的綜合題。此題涉及物理學中物質的質量、體積和密度的關系,杠桿平衡原理,化學中的化學反應及計算等知識。
由于鐵球和鋁球的質量和體積相等,而鐵的密度比鋁的密度大,不管鋁球是否實心,鐵球一定是空心的。
將兩球分別浸沒在質量和溶質質量分數(shù)均相同的稀硫酸中,直到?jīng)]有氣泡產(chǎn)生,兩球的外形的變化不大。可知兩燒杯中的硫酸都已完全反應,它們均產(chǎn)生相等質量(設為ag)的氫氣。
再設參加反應的鐵和鋁的質量分別為x和y。根據(jù)以下化學方程式:
Fe+H2aSO4=FeSO4+H2↑
2A1+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2↑
可分別求出x=28ag,y=9ag。顯然,反應后剩下的鐵球質量mFe比鋁球質量mal。小。由于浸沒前原鐵球與鋁球質量相同且杠桿平衡,故OM=ON。當反應完畢,拿掉燒杯后,因mFe,要使杠桿平衡,根據(jù)杠桿的平衡原理,mFe×O'M=mAl×O'N,支點O應向N移動。符合題意的選項是A和C。
例2如下圖所示:
R是滑動變阻器,它的金屬滑片垂直固定在等臂杠桿的中央且可以隨杠桿左右轉動。杠桿兩端分別懸掛等質量、等體積的鐵球,此時杠桿平衡。再將鐵球同時分別浸沒到密度相同的稀硫酸和硫酸銅溶液中,反應一段時間后可觀察到:
(1)杠桿右端的鐵球表面有色物質生成。
(2)金屬滑片向______偏轉。(填“左”或“右”)
(3)(燈泡L比開始時變______。(填“亮”或“暗”)
分析:本題也是一道理化知識的綜合題,它涉及到物理學中杠桿平衡原理和電學、化學中的化學反應及物質質量變化等知識。
因為兩個鐵球的質量、體積均相等,兩燒杯中稀硫酸和硫酸銅的密度也相等,所以,當把鐵球分別浸沒到溶液中,未發(fā)生反應前,兩球所受的浮力相等,杠桿仍保持平衡。隨著反應的進行,左邊發(fā)生了下列反應:
Fe+H2SO4:FeSO4+H2↑
鐵球質量逐漸減少,溶液密度逐漸增大,鐵球所受浮力增大。
右邊發(fā)生了下列反應:
Fe+CuSO4=Cu+FeSO4
且生成的紅色的銅附著在鐵球表面,故鐵球質量增加,溶液的密度變小,從而導致杠桿的右邊向下傾斜,金屬滑片隨之向右偏轉,電路中電阻變小,電流強度增大,燈泡L比開始時變亮。
例3小明用熱水配制了大半杯硝酸鉀的飽和溶液,并讓一個較大的塑料塊在液面上漂浮,當時溶液的溫度約60℃,室溫為20℃。然后,小明讓溶液冷卻并注意觀察。請你說出小明會看到的兩個現(xiàn)象,并用你學到的理化知識解釋。
①__________________________。
②__________________________。
分析:這是一道理化綜合題,它主要考查的知識點是物質的結晶和浮力等。
物質的溶解度與溫度有關。60℃時,硝酸鉀的溶解度是110g,而在20℃時只有31.6g,即溫度越低,硝酸鉀的溶解度越小。顯然,把60℃時的硝酸鉀飽和溶液冷卻至室溫,硝酸鉀會隨著溶解度的變小而逐漸結晶析出。由于硝酸鉀的結晶析出,導致杯里溶液的溶質逐漸減少,溶液的密度也比原來變小。又因塑料塊處于漂浮狀態(tài),它所受的浮力等于塑料的重力,即F浮=C重=PgV排,p的變小,塑料塊浸入溶液中的體積V排必然變大。故小明會看到溶液中出現(xiàn)硝酸鉀晶體不斷析出、塑料塊不斷下沉的現(xiàn)象。
例4根據(jù)下圖回答:經(jīng)數(shù)小時后,U型管A、B兩處的液面會出現(xiàn)下列哪種情況( )
(實驗裝置足以維持實驗過程中小白鼠的生命活動,瓶口密封,忽略水蒸氣和溫度變化對實驗結果的影響。)
A.A處上升,B處下降______。
B.A、B兩處都下降______。
C.A處下降,B處上升______。
D.A、B兩處都不變______。
分析:這是一道理、化、生綜合題。它主要涉及生物學中動物的呼吸,化學中的化學反應和物理學中的壓強等知識。
從題給圖示可知:小白鼠是生活在一個封閉的體系中,剛開始U型管A、B液面平衡。隨著小白鼠生命活動的延續(xù),它需要吸人氧氣,同時呼出二氧化碳。由于封閉體系中放置有氫氧化鈉溶液,氫氧化鈉很容易與二氧化碳發(fā)生化學反應:
2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O故體系里的氣體逐漸減少,從而導致壓強變小,經(jīng)數(shù)小時后,便出現(xiàn)A處液面升高,B處液面降低的現(xiàn)象。
(摘自《試題研究》)
責任編輯/宋一兵