【备战2012】高考化学冲刺押题解题方法荟萃系列 专题13 化学图像突破

用心 爱心 专心1 专题专题 1313 化学图像突破化学图像突破 母题 1 有一种透明溶液 其中可能含有 Fe3 Fe2 Mg2 Al3 Cu2 Na NH4 中的一种或几种 加入一种淡黄色固体粉末时 加热 有刺激性气味的气体放出 同时产生白色沉淀 生成物的物质的量 纵轴 与所加淡黄色 粉末的物质的量 横轴 的关系如图所示 试回答下列问题 1 淡黄色固体粉末的名称是 所含化学键是 2 溶液中一定没有的离子是 3 溶液中一定存在的离子是 它们的物质的量分别为 分析 第一步 识图 横坐标表示反应物的物质的量 纵坐标表示沉淀 气体的物 质的量 曲线都从 0 点开始 沉淀曲线有两个拐点 气体曲线有一个拐点 且都有相应的 数据 第二步 究原 依题意产生剌激性气味气体 只有 NH3 推知原溶液中含有 NH4 因为 在加热条件下氢氧根与溶液中 NH4 反应生成氨气 所以加入淡黄色固体粉末是过氧化钠 发生 2Na2O2 2H2O 4NaOH O2 加入过氧化钠后产生白色沉淀 没有蓝色 红褐色或白色 沉淀逐渐变成灰绿色 最后变成红褐色沉淀 故原溶液中一定没有 Cu2 Fe3 Fe2 由曲 线变化可知 加入过氧化钠后 沉淀量达到最大值 随后沉淀又部分溶解 说明原溶液中 一定含有 Al3 Mg2 发生 3OH Al3 Al OH 3 2OH Mg2 Mg OH 2 Al OH 3 OH AlO2 2H2O 因为 NH4 AlO2 H2O NH3 Al OH 3 所以 氢氧化 铝溶解时 NH4 已反应完全 第三步 整合 根据曲线可知 当加入 1 0molNa2O2 产生 0 9molNH3 沉淀量达到最 大值 当加入 1 2molNa2O2沉淀溶解了一部分 产生 1 0molNH3 因为 2Na2O2 2H2O 4NaOH O2 1molNa2O2产生 0 5molO2 所以加入 1molNa2O2时产生氨气为 0 9mol 0 5mol 0 4mol 增加 0 2molNa2O2 2Na2O2 2H2O 4NaOH O2 溶液增加 0 4molOH 氢氧化铝溶解完 Al OH 3 OH AlO2 2H2O 所以原溶液中 Al3 为 0 4mol 根据 加入 1mol 过氧化钠计算镁离子的物质的量 2Na2O2 2H2O 4NaOH O2 1mol 2mol NH4 OH NH3 H2O 用心 爱心 专心2 0 4mol 0 4mol Al3 3OH Al OH 3 0 4mol 1 2mol Mg2 2OH Mg OH 2 0 2mol 2 0 4 1 2 mol 解得 n Mg2 0 2mol 解答 1 过氧化钠 离子键和非极性共价键 2 Fe2 Fe3 Cu2 3 Al3 Mg2 NH4 n Al3 0 4mol n Mg2 0 2mol n NH4 0 4mol 点拨 解题时要将物质性质的推测与数据运用紧密联系在一起 不断地进行分析 比较 验证 要有足够的耐心和勇气 才能完成解答过程 解题锦囊 化学图像题是以图像的形式将一些相关量之间的关系通过形象直观的曲 线表示出来的题型 随着高考对学生综合能力要求的不断提高 这种以数学方法解决化学 问题的题目不断增多 图像题的解答主要有三步 第一步 识图 一是弄清 起点 折点 拐点 终点 的含义 通常情况 下 起点 在 0 点 若不在 0 点 一定搞清是什么原因造成的 对于有沉淀 气体生成的 反应 起点 不在 0 点 一般是发生酸碱中和反应 没有沉淀生成 对于可逆反应的反 应速率 起点 不在 0 点 反应不是从正反应开始的 折点 表示第一个反应已经完 成 第二个反应开始发生 折点 多的表示化学反应众多 每个 折点 代表不同的含 义 终点 表示整个反应历程已经结束 二是注意纵 横坐标的含义 通常来说横坐标 代表反应物用量 纵坐标代表生成物产量 特别注意 起点 折点 终点 的纵 横坐标 提取相关数据 三是理解曲线的变化 斜率变化 标志反应速率发生变化 曲线 升高 标志沉淀 气体的量增多 曲线降低 标志沉淀 气体的量减少 第二步 究原 所谓化学图像就是将变化过程中的某些量的变化以曲线 直线的形式 表示出来 这类题目具有形象直观 简明清晰 知识面广 综合性强等特点 图像题不仅 能考查同学们对化学基础知识的掌握程度 而且还能考查观察 想像 分析 综合应用知 识的能力 因此备受各类考试的青睐 同时也是同学们感到最棘手的一类题 就其内容而 言 主要有溶解度 溶液稀释 溶液导电性 沉淀量 化学反应过程等图像题 从形式上 来看 有单线图像题 多线图像题 根据题目所给已知信息和图像信息 提取 起点 折点 终点 的纵 横坐标数据 结合相关的化学反应原理 写出可能发生反应的 化学方程式或离子方程式 根据反应中生成的气体 沉淀的量 结合已知数据 探究化学 反应的本质 第三步 整合 在解答这类题目时要注意仔细观察 分析图像 准确理解题意 弄清 图像题中与曲线或直线变化的有关量的关系 并且能根据图像中给定的量变关系 依据物 质的性质 变化规律或通过计算解答 在识图 究原的基础上 进一步将图像信息与反应 用心 爱心 专心3 原理结合起来 提取相关数据 找准切入点 进行推理 判断 从而解决问题 衍生 1 取一定量的 NaBr 和 NaI 的混合物平均分成五等份 分别加水配成溶 液 再分别向溶液中通入 VL 2VL 3VL 4VL 5VL 氯气 将反应后所得溶液蒸干 灼烧 得到的固体冷却后称量 记录所得的数据并画成如图所示的曲线 1 写出上述通入 2VLCl2的溶液中所发生反应的离子方程式 2 每份混合物中 NaBr NaI 的物质的量之和为 mol 3 标准状况下 VLCl2的体积为 L 4 原混合物中 NaBr NaI 的物质的量之比为 解析 结合题意和图像中曲线的变化趋势及氧化还原反应中的先后规律 还原性 NaBr NaI 可知 AB 段发生的反应为 2NaI Cl2 2NaCl I2 B 点时 NaI 恰好完全反应 BC 段发生的反应为 2NaBr Cl2 2NaCl Br2 C 点时 NaBr 恰好完全反应 2 C 点时得到的 29 25g 固体应是 NaCl 根据 Na 守恒可得原混合物中n NaI n NaBr n Na 0 5mol 3 利用差量法求解 2NaI Cl2 2NaCl I2 m 22 4L 183g V L 54 62 43 64 g 解得 V 1 344 4 由图像可知 B 点时 NaI 恰好完全反应 此时通入氯气 3 36L 0 15mol 所以 原混合物中n NaI 0 3mol 再由钠元素守恒可得 n NaBr n Na n NaI 0 2mol 答案 1 C12 2I 2Cl I2 2 0 5 3 1 344 4 2 3 点拨 注意图像中纵横坐标以及起点 折点的含义 衍生 2 某稀溶液中含有 Fe NO3 3 Cu NO3 2 HNO3 若向其中逐渐加入铁粉 溶液中 Fe2 的浓度和加入铁粉的物质的量之间的关系如下图所示 则稀溶液中 Fe NO3 3 Cu NO3 2 HNO3的物质的量之比为 A 1 1 1B 1 3 1 C 3 3 8D 1 1 4 用心 爱心 专心4 解析 设 n1 Fe n2 Fe n3 Fe 分别表示三个阶段所消耗的 Fe 的物质的量 由于 氧化性 HNO3 Fe3 Cu2 所以 0mol n Fe 1mol 时发生反应为 4H Fe NO3 NO Fe3 2H2O 1mol n Fe 2mol 时发生反应为 Fe 2Fe3 3Fe2 2mol n Fe 3mol 时发生反应为 Fe 2Cu2 Fe2 Cu 根据反应 可知 n HNO3 n H 4n1 Fe 4mol 根据反应 可知 n Fe3 2n2 Fe n生 Fe3 2mol 1mol 1mol 根据反应 可知 n Cu n3 Fe 1mol 答案 D 点拨 注意图像中纵横坐标以及起点 折点 平台的含义 衍生 3 将 NaOH MgCl2 AlCl3三种固体的混合物放入足量水中 得到浑浊 液 向该浑浊液中逐滴加入 1 00mol L 1HCl 生成沉淀的质量与所加体积的关系如图所示 则原混合物中含 MgCl2 g 含 AlCl3 g 含 NaOH g C 点所加盐酸的体积为 mL 解析 由图像可知 三种固体的混合物放入水中时 NaOH 过量 则 n MgCl2 n Mg OH 2 0 02mol m MgCl2 0 02mol 95g mol 1 1 90g n AlCl3 n AlO2 n H 0 02L 1 00mol L 1 0 02mol m AlCl3 0 02mol 133 5g mol 1 2 67g 因为 B 点沉淀达到最大值 说明 Mg2 Al3 已完全变为沉淀 溶液中仅含 NaCl 则 n NaOH n NaCl n Cl 2n MgCl2 3n AlCl3 n HCl 2 0 02mol 3 0 03mol 0 03L 4 3 2 1 4321 O n Fe mol n Fe2 mol 1 16g 58g mol 1 用心 爱心 专心5 1 00mol L 1 0 13mol 即混合物中 m NaOH 0 13mol 40g mol 1 5 2g C 点 沉淀恰好完全溶解 溶液中溶质为 AlCl3 MgCl2 NaCl 与起始的 AlCl3 MgCl2 NaOH 相比 AlCl3 MgCl2未发生任何变化 而 NaOH 转变为 NaCl 因此 C 点所加 HCl 可看作中和原有的 NaOH 所以 C 点的体积为 0 13mol 1mol L 1 0 13L 即 130mL 答案 1 90g 2 67g 5 2g 130mL 点拨 注意图像起点 折点 终点的含义 衍生 4 甲溶液中含 Aa 离子浓度为 0 10mol L 乙溶液含 Bb 离子浓度为 0 35 mol L 取不同体积的甲 乙两溶液的物质的量如图所示 则沉淀物的化学式为 A A2B3 B A3B2 C AB2 D A2 B5 解析 第一步 识图 横坐标表示反应物的体积 纵坐标表示沉淀的物质的量 沉 淀曲线从 0 点开始 逐渐增高 有一个拐点 逐渐降低 到达终点 且都有相应的数据 第二步 究原 根据题意 发生 bAa aBb AbBa 离子反应 第三步 整合 根据图像可知 在沉淀最大值时 表示两种离子恰好完全反应 此时 消耗 V Aa 70mL V Bb 35mL 根据离子方程式 可得 bAa aBb AbBa 以沉淀最大值时来计算 bmol amol 1mol 0 1 70 10 3 0 35 30 10 3 3 1 10 3 解得 b 2 258 a 3 387 a b 2 3 所以沉淀物的化学式为 A3B2 用心 爱心 专心6 答案 B 点拨 注意图像中纵横坐标以及起点 折点 终点的含义 衍生 5 右图是恒温下某化学反应的反应速率随反应时间变化的示意图 下 列叙述与示意图不相符合的是 A 反应达平衡时 正反应速率和逆反应速率相等 B 该反应达到平衡态 I 后 增大反应物浓度 平衡发生移动 达到平衡态 II C 该反应达到平衡态 I 后 减小反应物浓度 平衡发生移动 达到平衡态 II D 同一种反应物在平衡态 I 和平衡态 II 时浓度不相等 解析 本题考查化学速率 时间图像与化学平衡原理结合能力 A 项 平衡态 I 和平 衡态