中考冲刺：学科综合题（提高）【中考展望】学科综合题是指以培养学生综合性或创造性地分析、解决问题的能力为宗旨，突出学科间知识相互交叉、渗透的综合类化学试题。在内容上常常与物理、生物、数学、环保等多学科知识相融合，较好地考查学生的创新能力、综合素质和思维能力。随着课程改革的深入实施，河北、海南、武汉、长沙、包头、浙江台州等地市已实行文科综合、理科综合或理化综合或科学卷。预计在未来几年的中考中这些地市仍保留以上命题特点，并加强对学科内或学科间综合知识的考查。【方法点拨】 一、学科综合题的题型特点 1．从试题的结构看，学科综合题主要由“题干”和“问题”两部分组成。 2．从题干内容看，主要来源于物理、生物、数学、地理等学科边缘的交叉知识，有时也取材于时事新闻、环保材料、能源科学等。问题的解答涉及多学科的综合知识。 3．从解答要求看，找出题中有效信息，灵活运用和渗透其他学科的有关知识，找到各学科知识的结合点，学会多角度、全方位、多层次地思考整合，解决化学问题。 4．从题型来看，学科综合题以选择、填空为主，偶有简答、计算和实验题。二、学科综合题的解题方法和策略1.化学与物理综合型：此类试题的特点是将物理学科中的压强、密度、浮力、能量问题、电学问题、天平问题等渗透到化学知识中去。解题时，不仅要从化学角度去分析，还要抓住学科间的联结点，从物理的角度去理解题意，或解决问题。2.化学与生物综合型：此类试题的特点是将植物的光合作用、动物的呼吸作用、胃液的酸性、血红蛋白的生理功能、一氧化碳的中毒机理、土壤的酸碱性等与化学知识联系在一起。解题的关键是要了解生物体内发生某种变化时，物质间的转化关系。3.化学与数学综合型：此类题的特点是将数学中的比例法、假设法、估算法、平均值法、极值法、函数图像等知识与化学有机地结合起来。解题的关键是熟练运用数学思维方法去处理化学中的数据或结论，要学会用数学知识为工具解决化学问题。4.化学与其它学科综合题：自然界的变化错综复杂，要解决一个问题，往往要用到很多学科中的知识。将语文、政治、历史、地理、生物等学科知识与化学联系起来，体现了化学要为社会生产、为人类发展服务的理念。因此，要求学生在平时学习过程中，应注重学科之间的渗透、交叉与综合，有意识地加强化学与其它学科的联系，要关注生活、关注环境、关注社会发展，以提高自己的综合素质和能力【典型例题】类型一、化学与物理综合型1.化学反应往往伴随着一些现象发生，但 CO2与 NaOH 溶液的反应没有明显的现象。为了通过一些现象说明 CO2与 NaOH 发生了反应，某班同学分两组作了如下探究实验： （1）第一组同学把一支收集有 CO2的试管倒立在装有饱和 NaOH 溶液的烧杯中（如图所示），看到试管内液面上升。这种现象是因为试管内外产生（ ）A．温度差 B．重力差 C．压强差 D．浮力差 （2）第二组同学从中得到启发，设计了如图所示的实验装置进行探究： A 中现象为________，B 中现象为________，C 中现象为________。 （3）同学们经过分析讨论，认为第一组的实验中产生液面上升现象的原因可能有两种。一种是因为 CO2与溶液中的 NaOH 反应，消耗了 CO2；你认为另一种原因是________。 （4）为了进一步证实 CO2与 NaOH 溶液已经发生了反应，他们设计了如下方案：取上述实验后的溶液，第一组同学滴加________，现象为________；第二组同学滴加________，现象为________。他们虽然看到的现象不同，但都可以证实 CO2与 NaOH 溶液已经发生了反应。【思路点拨】要证明二氧化碳确实与氢氧化钠发生了化学反应，可以从反应物二氧化碳量的减少或生成物碳酸钠的存在来设计实验。前者必须在密闭的体系里实验，通过压强变化来判断，后者通过典型的化学反应特征——碳酸盐的检验即可判断。从图示可以看出，上述设计都是在一个密闭的体系里设法消耗 CO2，使得气体压强减小，从而观察到明显现象；但 NaOH 溶液中有水，CO2又能溶于水，究竟是CO2溶于水使气压减小的结果？还是 CO2与 NaOH 反应使气压减小的结果？所以进一步的实验设计就是对CO32－的检验。【答案与解析】（1）C（2）软塑料瓶变瘪了（合理描述均可，下同） 鸡蛋进入（或部分进入）瓶中 气球胀大（3）CO2溶于水（或与水反应），消耗了 CO2（4）稀盐酸 冒气泡 CaCl2溶液（含 Ca2+或 Ba2+的溶液均正确） 产生白色沉淀（两种方法不分先后）【总结升华】本题是一道开放性实验探究题。考查二氧化碳与氢氧化钠的性质，同时注意了学科间渗透——压强与化学反应，是一道综合性很强的试题。对于无明显现象的化学反应，可以通过改变实验装置，创设新的实验来观察到明显的反应现象，判断反应的发生；对于无明显现象的化学反应，也可从检验生成物的存在来判断反应的发生。值得注意的是在设计实验过程中，对比实验是学习化学、开展探究的有效方法。2.化学小组同学用图所示装置（夹持仪器已略去）做了 2 个兴趣实验，每次实验时，打开止水夹，均可见 C 瓶内的水流入 D 中，B 中有气泡逸出。 （1）在 A 处放置燃烧的蜡烛，B 中无色溶液变浑浊，B 中的试剂是________。蜡烛燃烧生成的气体被吸入 B 中的原因是________。 （2）在 A 处放置某溶液，若 B 中盛有紫色溶液甲，则变红色；若 B 中盛有红色溶液乙，则变无色，乙可能是________，结合 A、B 两处物质的性质解释乙变色的原因：________。【思路点拨】（1）蜡烛燃烧产生二氧化碳，使 B 中无色溶液变浑浊，B 中试剂是氢氧化钙溶液。由于 C 瓶内的水流入 D 中，使 C 瓶内压强小于大气压，A 处气体被吸入 B 中。（2）根据 B 中紫色石蕊溶液变红色，说明 A 处挥发出来的物质显酸性，当 B 中盛有红色溶液乙时，则变无色，说明乙为含有酚酞的碱性溶液；由于 A 中挥发出来的酸性物质进入 B 中，与 B 中碱性物质发生反应，使溶液变为中性，使红色褪去。 【答案与解析】（1）氢氧化钙溶液 C 瓶内的水流入 D 中，使 C 瓶内压强小于大气压，A 处气体被吸入 B 中（2）含有酚酞的碱性溶液 A 中挥发出来的酸性物质与 B 中乙溶液反应使溶液显中性而褪色【总结升华】解答此题注意两点：（1）打开止水夹时，C 瓶内的水流入 D 烧杯中，使 C 瓶内压强减小，则使得 A 处气体被吸入 B 试管中；（2）酸性物质能使紫色石蕊溶液变红色，酚酞溶液不变色，碱性物质能使酚酞溶液变红色。举一反三：【变式】如右图所示，在 250 mL 干燥的圆底烧瓶中，充满 SO2气体，并用带尖嘴导管的单孔胶塞塞紧（导管另一端的橡胶管事先用夹子夹紧），实验开始时，先将注射器中的氢氧化钠溶液推人到烧瓶中，一段时间后，打开夹子，会观察到：烧杯内的蒸馏水________，烧瓶中发生反应的化学方程式是________，所以瓶内气压________（填“大于”、“小于”或“等于”）瓶外大气压。本实验成功的关键是________，若将 SO2气体换成________，也会产生相同的实验现象。 【答案】沿着导管进入烧瓶，形成喷泉 SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O 小于 装置不漏气 二氧化碳或氯化氢气体【解析】这是一道涉及压强知识的化学试题。圆底烧瓶中充满 SO2气体，用注射器将 NaOH 溶液推入到烧瓶中，此时发生化学反应，SO2气体与 NaOH 溶液反应被消耗掉，导致瓶内气压减小，小于外界大气压，即大气压把烧杯中的水压人烧瓶而形成喷泉。将 SO2气体换成 HCl 气体或 CO2气体等可达到同样效果。类型二、化学与生物综合型3.为了验证种子萌发所需的条件，实验室采用了如图所示装置，并将它置于适宜的温度（25℃～35℃）环境中。几天后，发现位于水面以上与位于水面以下的种子没有萌发，只有位于水面处的种子萌发了。由此说明，（1）种子萌发所需的条件是________；（2）种子萌发时会发生呼吸作用，由此可观察到小试管中出现的现象是________；（3）该现象产生的原因用化学方程式表示：________；（4）U 形管中放入 NaOH 和 CaO 固体混合物的作用是________。 【思路点拨】此题以种子发芽为背景设计一个探究性实验，把生物、化学等知识紧密联系起来，联系生物学知识，可以知道种子萌发所需的条件。而且题设问题有关联，如果不懂得植物的呼吸作用是吸收 O2放出 CO2就写不出第（3）问的化学方程式，那么第（4）问的设计思想就更难理解。【答案与解析】（1）需要空气（或 O2）、水和适宜的温度 （2）澄清石灰水变浑浊（3）Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O （4）防止空气中的 CO2进入瓶内【总结升华】在设计实验时要注意科学的严密性，如果 U 形管中不放 NaOH 和 CaO 固体混合物，与澄清石灰水反应的 CO2不能确定来源。类型三、化学与数学综合型 4.某班同学完成制取二氧化碳的实验后，对回收的盐酸和氯化钙混合溶液（不考虑其他杂质）进行了以下实验：取 40 mL 该溶液于烧杯中，滴入 40 g 溶质质量分数为 13.8％的 K2CO3溶液。滴入 K2CO3溶液质量与生成沉淀质量的关系如右图所示。 求： （1）所取 40 mL 溶液中 HCl 和 CaCl2的质量。 （2）实验结束后，若将烧杯中的物质蒸干，得到固体的质量。【思路点拨】这是一道化学与数学相结合的试题。由坐标图像知：滴入 K2CO3溶液后，并没有马上产生沉淀，是因为 K2CO3首先与过量的盐酸发生反应，之后才与 CaCl2反应。与盐酸反应用掉的 K2CO3溶液的质量为 10 g，与 CaCl2反应生成 CaCO3沉淀的质量为 2 g，根据两个反应方程式即可求出 40 mL 溶液中 HCl 和 CaCl2的质量。将烧杯中的物质蒸干后得到的固体质量为生成的 CaCO3沉淀和两次反应生成的 KCl 的质量及未反应掉的 10 g K2CO3溶液中的 K2CO3质量之和。注意：剩余的 10 g K2CO3中的未反应的 K2CO3质量易被忽略或遗漏。【答案与解析】（1）设 40 mL 溶液中所含 HCl 和 CaCl2的质量分别为 x、y，K2CO3与 HCl 反应生成 KCl 的质量为m，K2CO3与 CaCl2反应生成 KCl 的质量为 n。 K2CO3 + 2HCl = 2KCl + H2O + CO2↑ 138 73 149 10 g×13.8％ x m 解得 解得 K2CO3+CaCl2=CaCO3↓+2KCl 111 100 149 y 2 g n 解得 解得 （2）剩余 K2CO3的质量为：10 g×13.8％=1.38 g 固体的质量为：1.49 g+2.98 g+1.38 g+2 g=7.85 g 答：40 mL 溶液中所含 HCl 和 CaCl2的质量分别为 0.73 g、2.22 g，得到固体的质量为 7.85 g。【总结升华】在解此类题时，首先要根据图象分析反应的原理，然后再根据题中的条件利用化学方程式进行求解。最后得到固体的质量注意要包含碳酸钙的质量，因为题干要求的是烧杯内的物质。举一反三： 【变式】现有硫酸和硫酸铜的混合溶液 200 g，向该溶液中逐滴加入质量分数为 10％的氢氧化钠溶液直至生成 Cu(OH)2沉淀，沉淀质量与所加的氢氧化钠溶液的质量关系如下图所示。求： （1）Cu(OH)2的相对分子质量是________。 （2）生成最大沉淀量时所加入的氢氧化钠溶液的总质量。【答案】（1）98 （2）设与 CuSO4反应消耗的氢氧化钠溶液质量为 x。 CuSO4+2NaOH==Cu(OH)2↓+Na2SO4 80 98 10％·x 9.8 g x=80 g 氢氧化钠溶液的总质量为 50 g+80 g=130 g 答：生成最大沉淀量时所加入的氢氧化钠溶液的总质量为 130g。类型四、化学与其它学科综合型5.化学是在分子、原子层次上研究物质性质、组成、结构与变化规律的科学，是在人类实践活动中产生的，是人类文化的一部分，与人文知识有密切联系。例如，我国一些成语中就蕴含着化学知识和原理。请从化学视角对题中的成语进行解释或辨析。（1）“杯水车薪”和“釜底抽薪”。成语词典的解释： 杯水车薪——用一杯水去扑灭一车柴火，比喻无济于事。 釜底抽薪——抽去锅底下的柴火，比喻从根本上解决问题。 杯水车薪： 。 釜底抽薪： 。（2）“沙里淘金”和“点石成金”。成语词典的解释： 沙里淘金——从沙石中筛选黄金，比喻从大量材料中选取精华，也比喻费力大而成效低。 点石成金——石头经“点化”变成了金子，比喻把不好的或平凡的事物改变成很好的事物。沙里淘金： 。 点石成金： 。【思路点拨】成语中的化学： （1）“杯水车薪”联系化学上的燃烧和灭火原理； （2）“釜底抽薪”联系燃烧所具备的条件； （3）“沙里淘金”联系金的性质来寻找答案； （4）“点石成金”可从化学上质量守恒定律的应用找到答案的突破口。【答案与解析】（1）杯水车薪：虽然是水火不容，但用量太少而无济于事，既不能覆盖柴火使其隔绝空气，也不能使温度迅速下降到着火点以下，也就不能灭火了 釜底抽薪：使得炉内没有了可燃物，即可燃物与炉内助燃物分离，导致“釜”下之火熄灭 （2）沙里淘金：利用了黄金的物理性质（密度大、不溶于水、有金属光泽等），这个过程属于物理变化过程。这也和黄金稳定的化学性质有关或它在自然界中以单质形式存在 点石成金：要点一：如果石头中原来含有金元素，经过“点化”是可以变成金子的。要点二：如果石头中没有金元素，用化学方法“点化”是不可能得到金子的，因为化学变化过程中元素种类不变。要点三：如果这里的金不是指狭义的“黄金”而是指金属，那么，有些石头（金属矿物）是能够经过化学方法冶炼（点化）成金属单质的，这个过程属于化学变化【总结升华】本题是语文学科与化学的综合题，解题的基础是要深刻理解成语含义，找准成语与化学知识的结合点。举一反三：【变式】诗词是民族灿烂文化中的瑰宝。下列著名诗句中隐含有化学变化的是（ ） ①千里冰封，万里雪飘 ②白玉为床，金作马 ③野火烧不尽，春风吹又生 ④粉身碎骨浑不怕，要留清白在人间 ⑤夜来风雨声，花落知多少 ⑥春蚕到死丝方尽，蜡炬成灰泪始干 A．①②③ B．②④⑤ C．③④⑥ D．③⑤⑥【答案】C【解析】本题将语文知识中的著名诗句与化学知识中的物理变化、化学变化相联系，要求考生首先懂得诗句中所描绘的自然现象或发生的变化，然后分析变化本质（化学变化的本质是生成了新的物质），找出含有化学变化的选项。