1、化学图像题荟萃及精析在历年中考化学试题中,学生普遍认为多选题的分数难得,尤其以图像题让他们比较伤脑筋,在此仅向大家介绍我所总结的图像类型,以及个案分析。图像题无非都是题目给出适当的相应条件,然后要求辨别它所给出的图像的正误。首先看第一种题型:直线型。例如:某温度下,向一定量饱和的硝酸钾溶液中不断加入硝酸钾固体,求溶质质量分数与所加入硝酸钾晶体质量之间的关系。对于这样一道题,它属于图像题中最为简单的一类,它只要求学生在正确读懂题意的基础上了解同一温度下,物质的饱和溶液不可能再继续溶解该物质,故其溶液溶质质量分数保持不变,所以正确图像为下图 1。0 双氧水质量/g图2二氧化锰质量当然也有其他类型,
2、例如:向一定量的双氧水中加入二氧化锰,求二氧化锰质量与所加双氧水质量的对应关系。对于这样的题目,只要学生能够正确书写出化学方程式,掌握二氧化锰是该反应的催化剂,在反应前后其质量与化学性质均未改变,所以正确图像为图2。我们再来看第二种题型:折线型。例 1、某温度下,向一定量不饱和的硝酸钾溶液中不断加入硝酸钾固体,求溶质质量分数与所加入硝酸钾晶体质量之间的关系。这个题目相比较第一个例题仅一字之差,但所对应的图像在完全不一样,原来为不饱和溶液,温度不变故而会首先溶解部分硝酸钾而达到饱和,所以其溶液溶质质量分数相比较原来溶液是先上升后保持不变,即为图 3。0 加入硝酸钾晶体质量/gW/g图30 加入溶
3、液的质量/g图4生成沉淀质量例 2、向硫酸铜溶液中加入过量的氢氧化钠溶液,求生成沉淀质量与所加入溶液质量的关系。在此混合溶液中硫酸铜与氢氧化钠发生反应生成氢氧化铜沉淀,沉淀起始没有故从零0 加入硝酸钾晶体质量/gW/g图1开始,由于氢氧化钠过量,当硫酸铜完全反应结束,生成的氢氧化铜沉淀则保持不变,所以图像应为图 4。0 加入氢氧化钠的质量/g图5沉淀质量0 时间/s图6生成H 2质量/ gZnMg例 3、向硫酸和硫酸铜混合溶液中加入氢氧化钠,求沉淀质量与加入量的关系。在此混合溶液中的两个溶质均能与氢氧化钠发生反应,但须考虑其发生的先后顺序。具体方程式如下:H2SO4 + 2NaOH = Na2
4、SO4 + 2H2O CuSO4 + 2NaOH = Na2SO4 + Cu(OH)2 但我们仍需考虑到若先发生反应后发生,反应的产物氢氧化铜与原溶质硫酸不能共存,会发生如下反应:H2SO4 + Cu(OH)2 = CuSO4 + 2H2O基于如此,我们应首先发生反应,而反应无沉淀产生,故在图像上前期体现成一段空区,随着硫酸被完全消耗,生成的氢氧化铜沉淀则渐渐增多,直到反应结束而被完全消耗而形成平衡,所以图像应为图 5。例 4、等质量的金属锌和镁与等浓度的稀硫酸(足量)反应,求生成氢气质量与反应时间的关系。镁锌两种金属均可与稀硫酸发生反应,产生的氢气量由金属与酸两种反应物中量少的决定,由于稀硫
5、酸足量,故产生氢气速率有二者金属活动性决定,而产生的氢气量则由二者的相对原子质量决定,所以最终图像应该为图 6。图7生成H 2质量/ g0 时间/sFeZn0 时间/s生成二氧化碳质量/ g块状粉末状例 5、等质量的铁、锌分别与足量的稀硫酸反应,求生成氢气的质量与反应时间的关系。此题与上题类似,只是金属不同,但图像区别是,铁的金属活动性不及锌,故其斜率不及锌的图像;而铁的相对原子质量小于锌,故最终生成的气体量超过锌,所以图像应为图 7。例 6、等质量 CaCO3分别与等浓度的稀盐酸(足量)反应。同为碳酸钙,同发生如下反应:CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + H2O + CO2 所以最
6、终生成二氧化碳的质量相等,但由于两者与稀盐酸的接触面积不一样,导致反应速率不一样,由于粉末状的接触面积远远大于块状,所以最终图像为图 8。图80 反应时间/s图9剩余固体质量/g0 Ba(OH)2溶液质量/g图10溶液的质量分数10例 7、高温煅烧石灰石,求剩余固体与反应时间的关系。具体反应如下: 高温CaCO3 = CaO + CO2由于以上反应需要的温度较高,故不可能一开始石灰石就分解,需要国一段时间,所以刚开始有一持平阶段,当温度达到时,石灰石开始分解,由于有二氧化碳放出,固体质量减少,当完全反应时,由于有氧化钙生成,剩余固体质量不为零,所以最终图像为图9。例 8、向装有 50g 稀硫酸
7、的小烧杯中,慢慢滴加 10的 Ba(OH)2溶液至过量,求溶质的质量分数与所加 Ba(OH)2溶液质量的关系。具体反应如下:H 2SO4 + Ba(OH)2 = BaSO4 + 2H 20随着 Ba(OH)2溶液的滴加,发生以上中和反应,产物中硫酸钡为沉淀,无法作为溶质,生成的水只是增加溶剂的量,故溶质的质量分数急剧下降,当二者恰好完全反应时,溶质质量分数为零,触及底线,反应结束后在滴加 Ba(OH)2溶液时,由于先前反应生成了水,故变成了 10Ba(OH) 2溶液的稀释,所以最终溶质质量分数不可能达到 10,所以最终图像是图 10。第三种题型是:曲线型0 稀盐酸/g7溶液的pH图10溶液的p
8、H0 氢氧化钠溶液/g图117例 9、向氢氧化钠溶液中滴加过量稀盐酸,求溶液 pH 与所加稀盐酸量的关系。具体反应如下:NaOH + HCl = NaCl + H 20图 10 和图 11 是类似的图形,均是有关酸碱相互滴加的反应,但关键是看前点,也就是说看到底是酸加入碱中还是碱加入酸中,例 7 是酸加碱,起点 pH 值小于 7,所以为图10。如果相互颠倒,变成向稀盐酸溶液中滴加过量氢氧化钠溶液,图像则为图 11。0 滴加水的质量7图12溶液的pH0 滴加水的质量图137溶液的pH例 10、向一定质量的稀硫酸中滴加水,求溶液 pH 与水的质量的关系。稀硫酸,pH 值小于 7,但不可能达到 0,
9、故起点位于原点以上,加水无限稀释,pH 值不断增大,但不可能达到 7,更不可能超过 7,只能无限制趋向 7,所以图像为图 12。如果是向稀氢氧化钠溶液中加水稀释则为图 13。例 11、向一定质量的稀盐酸中加入铁粉, 试 画出溶液 pH 与所加铁粉质量的关系图。具体反应如下:Fe + 2HCl = FeCl2 + H2稀盐酸的 pH 值达不到 0,故起点位于原点以上,刚开始盐酸浓度相对较高,与铁反应的速度较快,故溶液 pH 值增大得较快,斜率较大;随着反应的进行,盐酸浓度逐渐降低,与铁反应的速度降低,溶液 pH 值增大的速率降低,斜率降低;当最终铁粉与稀盐酸反应完全结束时,最终溶液 pH 值保持
10、持平,所以最终图像为图 14。0 H2S的体积pH7图150 时间图16溶质质量分数再看看最后一种题型:特殊类型。例 12、二氧化硫气体的水溶液叫亚硫酸(H 2SO3)硫化氢(H 2S)是一种具有臭鸡蛋气味的剧毒气体,其水溶液叫氢硫酸。已知相同的条件下,氢硫酸的酸性弱于亚硫酸。现在室温下向饱和的亚硫酸溶液中通入过量的硫化氢气体,反应的化学方程式如下,求溶液的 pH 随通入硫化氢气体体积变化的曲线示意图。2H 2S + H2SO3 = 3S + 3H 2O 根据上述给出的条件,尽管亚硫酸、硫化氢溶液均呈酸性,但二者结合,生成沉淀硫和水,溶液 pH 急剧上升;直至二者完全反应,溶液 pH=7;随着
11、硫化氢的继续通入,溶液又呈酸性,故最终溶液 pH 小于 7,所以最终图像为图 15。例 13、向某饱和氢氧化钙溶液中投入一小块生石灰,求溶质质量分数与反应时间的关系。根据题目给出的条件,氢氧化钙溶液已饱和,随着生石灰的加入,发生以下反应:CaO + H2O = Ca(OH)2,同时放出大量热,由于氢氧化钙的溶解度随温度的升高而降低,再加上一部分水被氧化钙反应掉,原饱和溶液析出一部分晶体,溶质质量分数降低;当温度还原到原来的温度时,析出的部分晶体又重新溶解,溶质质量分数又还原到原来的质量分数,所以最终图像为图 16。以上仅是我列出的部分图形例子,但解题根本仍需要掌握以下方法:首先读懂题目0 铁粉质量图14溶液的pH给出的所有条件,并能够将给出的条件转化为图形中的实际点或线,另外需要抓住图形的起点和终点,并且不能超过相应的界限。另外,有点图像还需要根据金属活动性顺序、金属的相对原子质量等,区分好相应线段的斜率。以上仅仅是我对中考题中有关图像题谈的一些不太成熟的想法,不足之处还望各位领导、前辈批评指正。
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