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1、
整體思維與終態(tài)分析
【母題1★★★】將1.92g Cu 投入到一定量的濃 HNO3 中，Cu 完全溶解，生成的氣體越來越淺，共收集到標準狀況下672mL氣體。將盛此氣體的容器倒扣在水中，若可使容器中充滿液體，通入標準狀況下的氧氣的體積為（ ）
A.168mL B.336mL C. 672mL D. 33.6mL
【分析】濃 HNO3 將 Cu氧化后自身被還原為低價氮的氧化物，而低價氮的氧化物又恰好被通入的氧氣氧化，最后變成 HNO3 ，相當(dāng)于在整個過程中HNO3的化合價未變，即1 .92 g Cu相當(dāng)于被通入的氧氣氧化。由電子得失守恒知 2 = 4 解之，V(O2 )=0.3
2、36L 即通入336mLO2即可。
【解答】B
【點撥】按一般解法解此題較為復(fù)雜。如果拋開細節(jié)，注意到它們間的反應(yīng)都是氧化還原反應(yīng)，把氧化劑和還原劑得失電子相等作為整體考慮，則可化繁為簡。
【解題錦囊】思維的整體性包括了思維的廣闊性和綜合性。整體思維是一種策略思維，其核心是將化學(xué)問題作為整體看待，抓住構(gòu)成問題的各個因素與整體間的關(guān)系以及在整體中的作用，從整體變化中尋找變量和恒量，從整體上對有關(guān)信息進行變形、替代、轉(zhuǎn)化等技術(shù)處理，拓展思維空間，簡化解題過程，方便迅速解題。思維能力是智力的核心，優(yōu)秀的思維品質(zhì)有多種特征，思維的整體性是其中一個重要方面。總而言之，思維的整體性就是從問題的全局出
3、發(fā)，整體駕馭信息，以拋開次要因素，抓住主要、實質(zhì)因素，直接架起問題與結(jié)論的橋梁，簡化問題的解決，如果能較好的掌握此類解題方法和養(yǎng)成思維習(xí)慣，能起到事半功倍的效果。
【衍生1★★★】有5.1g鎂，鋁合金，投入500ml 2mol/L 鹽酸溶液中，金屬完全溶解后，再加入4 mol/L NaOH溶液，若要達到最大量的沉淀物質(zhì)，加入的NaOH溶液的體積為
（ ）
A．300 ml B．250 ml C．200 ml D．100 ml
【解析】Mg 、Al 與HCl反應(yīng)， 生成Mg2+ 和Al3+，二者與NaOH反應(yīng)，生成Mg(OH)2
和Al(OH)3，若要達到最大量的沉淀物質(zhì)，此時溶
4、液為NaCl溶液。從反應(yīng)的整體來觀察，原溶液里的Cl- 和加入的Na+都不參加反應(yīng)，最終生成NaCl，即，n(HCl)=n( NaOH)，即V( NaOH)= n(HCl)/ c( NaOH) = 20.5/4=250ml。
【答案】B
【點撥】確定最終溶液呈中性，為NaCl溶液，是解答本題的關(guān)鍵。
【衍生2★★★】向一定量Fe、Fe2O3的混合物中加入250mL2molL-1的HNO3溶液，反應(yīng)完成后生成1.12LNO（標準狀況），再向反應(yīng)后溶液中加入1molL-1NaOH溶液，要使鐵元素完全沉淀下來，所加入NaOH溶液的體積最少是（ ）
A、450mL B、500mL
5、 C、400ml D、不能確定
【解析】此題涉及多個反應(yīng)，若全部寫出化學(xué)方程式來計算顯得十分繁瑣，要使鐵元素完全沉淀，但不能確定鐵元素最終以Fe(OH)2或Fe(OH)3出現(xiàn)，HNO3是否過量也不能確定，因而順向求解比較困難。要使鐵元素恰好完全沉淀，最后溶液必為NaNO3溶液，由原子守恒有n(NaOH)=n(NO3—)=n(HNO3)－n(NO)，即0.25L2mol?L-1－0.05mol =V(NaOH)1molL-1，所以V(NaOH)=0.45L=450mL。
【答案】A
【點撥】忽略中間反應(yīng)過程，運用終態(tài)尋求守恒關(guān)系，即可迅速求解。
【衍生3★★★】把a g鐵鋁合
6、金粉末溶于足量鹽酸中，加入過量NaOH溶液。過濾出沉淀，經(jīng)洗滌、干燥、灼燒得到紅棕色粉末的質(zhì)量仍為a g，則原合金中鐵的質(zhì)量分數(shù)為（ ）
A．70% B．52.4% C．47.6% D．30%
112
160
【解析】把鐵鋁合金粉末溶于足量鹽酸中，生成了Al3+和Fe2+，再加入過量NaOH溶液，Al3+轉(zhuǎn)化為AlO2-留在溶液中；Fe2+生成Fe(OH)2沉淀。過濾后對沉淀進行灼燒得到紅棕色粉末為被氧化和分解生成的Fe2O3。根據(jù)始態(tài)合金與終態(tài)Fe2O3的質(zhì)量相等，而鐵在整個反應(yīng)過程中守恒，所以合金中鋁的量等于Fe2O3中氧的量，即w(Fe)= 100% =
7、70%。
【答案】A
【點撥】縱觀全題，發(fā)現(xiàn)合金中鋁的量等于Fe2O3中氧的量，本題迎刃而解。
【衍生4★★★】足量銅與一定量濃硝酸反應(yīng)得到硝酸銅溶液和NO2、N2O4、NO 的混合氣體，這些氣體與1.68LO2（標準狀況）混合后通入水中，所有氣體完全被水吸收生成硝酸。若向所得硝酸銅溶液中加入5molL－1NaOH溶液至Cu2+恰好完全沉淀，則消耗NaOH溶液的體積是( )
A．60mL B．45mL C．30mL D．15mL
【解析】根據(jù)題意可將題中的反應(yīng)過程表示如下：
從中我們可以看出：在整個反應(yīng)過程中失電子的物質(zhì)為Cu，而得電子的物質(zhì)為O2，HNO3中的N元素在整個過程中最終沒有變價（即反應(yīng)前與反應(yīng)后的價態(tài)相同）。因此利用氧化還原反應(yīng)中得失電子守恒規(guī)律得出：
n(Cu)2=n(O2)4，n(Cu)=2n(O2)==0.15mol。然后加氫氧化鈉溶液時發(fā)生Cu2+＋2OH－=Cu(OH)2↓，所以n(OH－)=2n(Cu2+)，因此V(NaOH)=
=0.06L=60mL。
【答案】A
【點撥】產(chǎn)生的NO2、N2O4、NO與1.68LO2（混合后通入水中，所有氣體完全被水吸收生成硝酸。說明硝酸沒有發(fā)生電子轉(zhuǎn)移。
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2012高考化學(xué) 考前30天之備戰(zhàn)沖刺押題系列Ⅳ 專題09 整體思維與終態(tài)分析
