中考理化綜合題探秘

于志洪

近幾年的中考物理試題中，出現(xiàn)了一種跨學(xué)科理化綜合題。要解答這類問題，不僅要掌握化學(xué)、物理知識(shí)，還要將這些知識(shí)融會(huì)貫通，綜合思考，靈活應(yīng)用。下面舉例探討一下此類型題目的解法。

一、化學(xué)知識(shí)與電學(xué)知識(shí)綜合

例1 如圖1，R是滑動(dòng)變阻器，它的金屬滑片垂直固定在等臂金屬杠桿的中央且可以隨杠桿左右轉(zhuǎn)動(dòng)。杠桿兩端分別懸掛等質(zhì)量、等體積的鐵球，此時(shí)杠桿平衡。再將鐵球分別浸沒到密度相等的稀硫酸和硫酸銅溶液中。反應(yīng)一段時(shí)間后會(huì)觀察到：

（1）杠桿右端的鐵球表面有 色物質(zhì)生成。

（2）金屬滑片向 （填“左”或“右”）偏轉(zhuǎn)。

（3）燈泡L比開始時(shí)變 （填“亮”或“暗”）。

解析：兩燒杯中的鐵球都可以與燒杯中的溶液發(fā)生反應(yīng)，一段時(shí)間后：左端鐵球表面有氣泡產(chǎn)生，其質(zhì)量減小;右端鐵球表面覆蓋一層紅色的銅，同時(shí)質(zhì)量增加;杠桿失去平衡，向右偏轉(zhuǎn)，使電路中電阻阻值減小，燈泡變亮。

答案：紅、右、亮。

二、化學(xué)知識(shí)與熱學(xué)知識(shí)綜合

例2 酒精是實(shí)驗(yàn)室常用的燃料，現(xiàn)用酒精燈來加熱水，若酒精燃燒產(chǎn)生的熱量有50%被吸收。試計(jì)算：

（1）把0.5 kg、20 ℃的水加熱到100 ℃，需完全燃燒多少酒精？

（2）同時(shí)耗掉空氣中的氧氣的質(zhì)量是多少？

[酒精的熱值為3 × 107 J/kg，水的比熱容為4.2 × 103 J/（kg·℃）]

解析：（1）水吸熱Q吸 = cm（t - t0） = 4.2 × 103 J/（kg·℃） × 0.5 kg × （100 ℃ - 20 ℃） = 1.68 × 105 J，

酒精燃燒放熱Q放 = [Q50%=1.68×105J50%=3.36×105J]，酒精質(zhì)量[m=Q放q][ =3.36×105J3×107J/kg=0.011 2 kg]。

（2）設(shè)同時(shí)消耗空氣中的氧氣的質(zhì)量為x，

[C2H5OH+3O2] [? ? 點(diǎn)燃? ? ] [3H2O+2CO2]

46? ? ? ? ? 96

0.011 2 kg? ? x

[460.011 2 kg=96x]，解得x = 0.023 4 kg。

答案：（1）把0.5 kg、20 ℃的水加熱到100 ℃，需完全燃燒0.011 2 kg酒精。

（2）同時(shí)耗掉空氣中的氧氣的質(zhì)量是0.0234 kg。

三、化學(xué)知識(shí)與杠桿知識(shí)綜合

例3 如圖3，硬質(zhì)細(xì)桿l可繞[O]點(diǎn)自由旋轉(zhuǎn)，在[O]點(diǎn)兩側(cè)分別掛有小燒杯A和B，杯內(nèi)裝有足量的稀鹽酸且剛好使杠桿平衡，這時(shí)分別向燒杯A和B中加入等質(zhì)量的鎂粉和鋁粉少許，完全反應(yīng)后，下列說法正確的是（ ）。

A. 仍然平衡? ? ? B. A端不沉? ? ? C. B端下沉? ? ? D. 無法判斷

解析：未放入鎂粉和鋁粉之前，杠桿處于平衡狀態(tài)，由杠桿的平衡條件可得到[GA∶GB=3∶2]。放入的等質(zhì)量的鎂粉、鋁粉會(huì)與燒杯中的稀鹽酸完全反應(yīng)，生成氫氣。設(shè)加入的金屬質(zhì)量為m，我們可以求出氫氣的質(zhì)量。

由：[Mg+2HCl] [? ? ? ? ? ? ? ? ] [MgCl2+H2↑]

24? ? ? ? ? ? ? 2

m? ? ? ? ? ? mA

可得到：24∶m = 2∶mA，即mA = [m12]，

[2Al+6HCl] [? ? ? ? ? ? ? ? ] [2AlCl3+3H2↑]

54? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 6

m? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? mB

可得到：54∶m = 6∶mB，即mB = [m9]，

則反應(yīng)完畢后，A燒杯中質(zhì)量增加了[1112m]，B燒杯中質(zhì)量增加了[89m]，即A、B燒杯增加的重力之比為：[FA∶FB=1112m∶89m=33∶32]，這個(gè)比值小于3∶2，故[GA+FA：GB+FB<] 3∶2，由此可以推出此時(shí)杠桿B端下沉。

答案：C

四、化學(xué)知識(shí)與浮力知識(shí)、密度知識(shí)綜合

例4 如圖3，彈簧秤懸掛著一重物（不與氫氧化鋇溶液反應(yīng)），若向氫氧化鋇溶液中逐漸滴加稀硫酸至恰好完全反應(yīng)，彈簧秤的示數(shù)將（ ）。

A.變大? ? ? ? ? B.變小

C.不變? ? ? ? ? D.先變大后變小

解析：這是一道化學(xué)知識(shí)與溶液密度、浮力知識(shí)相結(jié)合的考題。解題的關(guān)鍵是掌握化學(xué)反應(yīng)中物質(zhì)的體積和質(zhì)量的變化，進(jìn)而推斷出相關(guān)物質(zhì)的密度、浮力或壓強(qiáng)的變化。

將稀硫酸滴加到Ba（OH）2溶液中，發(fā)生反應(yīng)：[BaOH2+H2SO4] [? ? ? ? ? ? ? ? ] [BaSO4↓+2H2O]，溶液的密度在減小，由F浮 = ρgV可知重物所受的浮力F浮 也在減小，由F = G - F浮可知彈簧秤的示數(shù)將變大。

答案：A

總結(jié)：從上面例題可知，解理化綜合題的關(guān)鍵是要根據(jù)題目從物理、化學(xué)視角去分析問題，而且要抓住學(xué)科間的結(jié)合點(diǎn)，準(zhǔn)確理解題意，有機(jī)地聯(lián)系兩門學(xué)科的知識(shí)進(jìn)行分析解答。