中考冲刺：学科综合题（基础）【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. l g 重的气球若充人氢气使气球开始上升，最少要充入多少氢气（标准状况下）？制取此氢气需用多少克锌片和盐酸反应？（气球皮体积忽略不计，氢气和空气的密度分别为 0.089 g／L、1.293 g／L）【思路点拨】氢气球升天：要使气球上升，必须解决浮力问题；氢气球皮质量与充入氢气质量之和小于或等于该气球排开空气的总质量时，气球就能上升；同时充入氢气体积与排开空气体积相等。 【答案与解析】解：设至少需要 H2的体积为 x，需要来制取这些氢气的 Zn 的质量为 y。 由题意得：1.293x≥1+0.089x 解得 x≥0.831 L Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑ 65 2 y 0.831 L×0.089 g／L≈0.074 g y≈2.41 g 答：最少要充入 0.831 L H2，这些氢气需用 2.41 g 锌片与盐酸反应制取。【总结升华】本题是化学与物理学科的综合题，其结合点是浮力问题。2. 集气瓶内装有 0.8 g O2和 58 g 10℃的水（如图所示），现将 3 g 铁丝烧红后伸入集气瓶中。 试回答： （1）集气瓶中装水的目的是________。 （2）假设只有生成物掉入水中，使水温最终达到 60℃。已知铁丝燃烧时，火焰温度为1560℃，生成物掉入水前温度等于火焰温度，试求生成物的比热容________[水的比热容为 4.2×103 J／（kg·℃）]。【思路点拨】铁丝燃烧：由于铁在氧气中燃烧放热，所以装水的目的是防止热的生成物炸裂瓶底。该题要结合物理热学知识解答。【答案】（1）防止反应生成的熔化物落在瓶底使集气瓶炸裂 （2）2.8×103 J／(kg·℃)【解析】根据化学方程式 3Fe+2O2Fe3O4，判断铁与氧气反应后，铁过量，然后根据氧气质量0.8 g 求出生成四氧化三铁的质量为 2.9 g依题意可知，2.9 g 四氧化三铁的初温为 1560℃，末温为 60℃，所以 Q（放）=c1m1Δt1，58 g 水的初温为 10℃，末温为 60℃，所以 Q（吸）=c2m2Δt2根据 Q（放）=Q（吸）解得 c1=2.8×103 J／(kg·℃)【总结升华】本题将化学反应与物理热学知识融为一体，考查学生综合运用知识的能力。其结合点是生成物 Fe3O4放出的热量等于水吸收的热量。举一反三：【变式】如图所示，R 是滑动变阻器，它的金属滑片垂直固定在等臂杠杆的中央且可以随杠杆左右转动。杠杆两端分别悬挂等质量、等体积的铁球，此时杠杆平衡。再将铁球同时分别浸没到密度相同的稀硫酸和硫酸铜溶液中。 反应一段时间后会观察到： （1）杠杆右端的铁球表面有________色物质生成。 （2）金属滑片向________（填“左”或“右”）偏转。 （3）灯泡 L 比开始时变________（填“亮”或“暗”）。【答案】（1）红 （2）右 （3）亮【解析】此题将杠杆原理、滑动变阻器和化学置换反应综合起来研究置换反应前后的质量差。 点燃 （1）右杯中因 Fe 置换出 CuSO4中 Cu，而使铁球变重；同时还要知道左杯因 Fe 与 H2SO4发生置换反应，Fe 以 Fe2+进入溶液而使铁球变轻. （2）根据杠杆原理回答：金属滑片向右偏转。 （3）根据滑动变阻器原理回答：电阻变小，灯泡比开始时变亮。类型二、化学与生物综合型3.将一只小白鼠放在内壁涂有澄清石灰水的集气瓶中，并密封（如图所示）发现小白鼠仍可存活一段时间，且瓶壁运渐变模糊。 请回答下列问题： （1）小白鼠能存活一段时间的原因是________________。 （2）瓶壁变模糊的原因是________________。（写化学方程式）。 （3）烧杯中导管内液面高度的变化是________________。 （4）最后瓶内剩余气体的主要成分是________________。【思路点拨】（1）根据氧气能供给呼吸的性质回答；（2）根据二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊的性质回答；（3）根据呼吸作用的过程及二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙和水的性质回答；（4）根据空气的组成，以及氮气的化学性质不活泼，不能供给呼吸的性质回答。【答案】（1）瓶内有空气（或氧气），可供小白鼠呼吸 （2）Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O （3）上升（或升高） （4）N2（或氮气）【解析】本题主要涉及生物学中的呼吸作用、物理学中的压强及化学中的空气成分和 CO2性质等知识。小白鼠能存活一段时间，说明瓶内有 O2可供给呼吸；呼吸作用产生 CO2，使澄清石灰水变浑浊；经过这一系列反应后瓶内气压减小，外界大气压将水压入导管，故导管内水面上升；最后 O2耗尽，瓶内主要剩余 N2。【总结升华】本题主要考查学生运用所学化学知识综合分析和解决实际问题的能力，训练学生分析问题的思维，培养学生整合知识的能力。熟练掌握呼吸作用的过程，了解氧气和二氧化碳的性质是解题的关键。类型三、化学与数学综合型4.某海洋化工集团用氨碱法生产的纯碱产品中含有少量氯化钠杂质，其产品包装袋上注明：碳酸钠≥96％。为测定该产品中含碳酸钠的质量分数，进行了以下实验，取 11.0 g 纯碱样品放入烧杯中，称得烧杯及所盛样品的总质量为 158.0 g，再把 100 g 稀盐酸平均分成四份依次加入样品中每次均充分反应。实验数据记录如下：所加盐酸的次数 第一次第二次第三次第四次烧杯及所盛物质的总质量／g181.2 204.4 228.6 253.6 请你据此分析计算： （1）第一次加入稀盐酸充分反应后，生成二氧化碳的质量是多少。（2）该产品中碳酸钠的质量分数是否合格（要求写出计算过程，结果精确到 0.1％）？【思路点拨】根据质量守恒定律：第一次生成 CO2的质量为 158.0 g+25 g－181.2 g=1.8 g。要判 断样品中 Na2CO3的质量分数是否合格，必须先根据 CO2的质量求出 Na2CO3的质量，再求出 Na2CO3的质量分数，与包装上的说明比较。【答案与解析】（1）生成二氧化碳的质量为：158.0 g+25 g－181.2 g=1.8 g（2）解：设样品中 Na2CO3的质量为 x。生成 CO2的总质量为：158.0 g+100 g－253.6 g=4.4 g Na2CO3+2HCl=2NaCl+CO2↑+H2O 106 44 x 4.4 g 解得：x=10.6 g样品中 Na2CO3的质量分数 所以该产品中碳酸钠的质量分数合格。答：（1）第一次加入稀盐酸充分反应后，生成二氧化碳的质量是 1.8g。（2）该产品中 Na2CO3的质量分数合格。【总结升华】本题取材于化工生产，紧密联系实际，体现了新课程理念，分析数据找出第几次添加盐酸与碳酸钠完全反应是解题的关键。类型四、化学与其它学科综合型5. 美国的《科学美国人》杂志在刊登的“地球的能量资源”一文中提供了如下数据：到达地球表面的太阳辐射能的几条主要去路。①直接反射 52000×109 kJ／s②以热能方式离开地球81000×109 kJ／s③水循环 40000×109 kJ／s④大气流动 370×109 kJ／s⑤光合作用 40×109 kJ／s 请选用以上数据计算： （1）地球对太阳能的利用率约为________。 （2）通过光合作用，每年有________kJ 的太阳能转化为化学能（每年按 365 天计）。 【思路点拨】本题的关键是到达地球表面的太阳辐射能都被地球利用了吗？是怎样利用的？ 【答案】（1）23％ （2）1.26×1018【解析】根据题中信息知，地球每秒得到的能量为①+②+③+④+⑤，其中①②离开地球，③④⑤为地球所利用，即利用率为 。 将题给表中的有关数据代人上式可求出地球对太阳能的利用率约为 23％。每年通过光合作用转化为化学能的能量为：40×109×3600×24×365 kJ≈1.26×1018 kJ。【总结升华】解答本类题既要用到地理、生物、化学知识，又要用到物理、数学、化学计算技能。因此学习不可偏科，要牢固掌握各学科基础知识，形成知识网络，找准各学科知识的结合点，全方位、 多角度地综合运用生物、地理以及其它学科知识分析问题和解决问题。举一反三：【变式 1】如图所示，在一密闭容器里放着一盆新鲜的绿色植物，它的一边放一杯 NaOH 溶液，杯内悬浮着一个塑料小球，现将容器放在黑暗处，过数天后，小球会（ ）A．上浮 B．下沉 C．悬浮 D．无法确定 【答案】A【解析】本题是一道理、化、生综合题，涉及植物呼吸作用、物理的密度和浮力等知识，解题的关键是呼吸作用产生的 CO2使溶液的密度发生怎样变化。小球怎样变化：（1）容器放在黑暗处，绿色植物只进行呼吸作用； （2）植物消耗了密闭容器中的氧气，释放出二氧化碳； （3）二氧化碳与杯内 NaOH 溶液反应，使烧杯内溶液密度增大； （4）由 F浮=液gV排知，液增大，小球上浮。【变式 2】在我国西部开发建设中，要在某新建城市建一个大型化工基地，图所示为该城市环境图，该城市气候干燥，经常刮西北风。有甲、乙、丙、丁四个地点可供选择，你认为理想的地点是（ ） A．甲处 B．乙处 C．丙处 D．丁处【答案】D【解析】本题是融合化学与地理知识的综合题，考查学生灵活运用多学科知识解决实际问题的能力。化工基地选址： （1）大型化工基地地点的选择应综合考虑城市的地理位置、气候条件、环境保护、交通运输等诸多因素； （2）由于该城市经常刮西北风，选择丁处，废气不会影响到居民区，且靠近高速公路，离河流近，能保障水源供应，便于原材料和产品的运输； （3）丁处位于河流的下游，不会造成城市水源污染，可以降低成本，提高经济效益。