化学反应图像分析及其强化练习

1、二十六、化学反应中的图像分析一、化学反应中的图像化学反应方程式不仅表示着反应物和生成物是什么，而且表示着反应物和生成物的物质的量的相互关系。生成物的物质的量总是随着反应物的物质的量改变而改变，直至某种反应物消失或者达到平衡状态为止。这样以来，我们就可以选择某一个反应物的一个化学量作横坐标，选择一个生成物的一个化学量作纵坐标，建立一个生成物的某个化学量随着一个反应物的某个化学量改变而改变的坐标图像。通过坐标图像的建立和分析，更加深了对一个化学反应方程式的定性和定量关系的认识。所以，化学反应中的图像问题归根到底是化学方程式中反应物和生成物的定性和定量问题。例如：向一定量的氯化铝溶液逐滴滴加一定浓度

2、的NaOH溶液，发生如下反应：AlCl3+3NaOH=Al(OH)3 +3NaCl Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O从定性的角度，有氢氧化铝沉淀生成，从定量的角度，氢氧化铝沉淀的质量会随着NaOH溶液的体积增加而增加，直到铝离子全部转化成沉淀才发生转折。随着这个转折的到来，再加入NaOH的溶液，从定性的角度，生成的沉淀会逐渐溶解，从定量的角度，氢氧化铝沉淀会随着NaOH溶液的体积增加而减少。这就是这两个反应的定性和定量的本质。从化学反应方程式看出，我们把NaOH溶液分成四等份，一旦加入氢氧化钠就开始产生沉淀，在加入三份的时候，生成的沉淀达到最大值。然后，再加NaOH溶液，沉淀就

3、开始减少，在加入第四份完毕的时候，氢氧化铝沉淀就全部溶解了，溶液也变成了偏铝酸钠溶液。以氢氧化钠溶液的体积为横坐标，以氢氧化铝沉淀质量为纵坐标，该反应的坐标图像 结果如右。图像很直观地反映了氢氧化铝沉淀与氢氧化钠溶液的定量关系。二、化学反应图像的分析反过来，一个化学反应图像出来后，就应该首先思考反应物和生成物发生了什么反应，并书写化学方程式，从中理解反应物和生成物的定量关系，结合图像理解点、线、面，去关联化学方程式的定量关系和化学反应的先后顺序。分析的要点有：1、横坐标表示什么？纵坐标表示什么？2、起始点在哪里？对应什么反应？3、转折点在哪里？有什么化学含义？4、几个线段？每个线段对应的化学反

4、应方程式是什么？为什么有这样的反应先后顺序？5、纵坐标的化学量是什么单位？横坐标的化学量是什么单位？数值为多少？这些数值与化 学反应存在什么关系？ 例如：有一定质量的镁、铝合金，投入100mL一定物质的量的盐酸溶液中，合金全部溶 解，向所得的溶液滴加5mol/L的氢氧化钠溶液 m(沉淀)g 至过量，生成的沉淀质量与加入氢氧化钠溶液 (160,19.4) 的体积如图所示，求： (1)原合金的镁、铝的质量各是多少？ (180,11.6)(2)盐酸的浓度是多少？ 20 40 80 120 160 200 V(NaOH) mL 分析：横坐标是氢氧化钠的体积（mL），纵坐标是氢氧化铝沉淀质量(g)，加入

5、20mL氢氧化钠溶液才开始出现沉淀，说明盐酸过量，氢氧化钠首先和盐酸反应。在加入160mL氢氧化钠溶液的时候，镁离子和铝离子全部沉淀下来，一共生成19.4g。对应的离子方程式是：Mg2+2OH=Mg(OH)2 Al3+3OH=Al(OH)3，再加入20mL氢氧化钠溶 液，氢氧化铝全部溶解，11.6g是氢氧化镁的质量，（19.4g-11.6g）是氢氧化铝的质量。 从19.4g到11.6g所发生的反应是：Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+H2O。根据图像分析， 结合原子守恒和电荷守恒，很快就可以解决题目中两个问题。 解：mMg(OH)2=11.6g nMg(OH)2=0.2mol Mg(OH

6、)2Mg n(Mg)=nMg(OH)2=0.2mol m(Mg)=nM=0.2mol24g/mol=4.8g MAl(OH)3=19.4g-11.6g=7.8g nAl(OH)3=0.1mol Al(OH)3Al n(Al)=nAl(OH)3=0.1mol m(Al)=nM=0.1mol27g/mol=2.7g H+OH n(HCl)=n(NaOH)=CV=5mol/L0.16L=0.8mol C(HCl)=8mol/L 答：原混合物中，镁为4.8g,铝为2.7g，盐酸的浓度为8mol/L。 m(沉淀)三、强化练习0DCABEV（CO2）1、向一定量的氢氧化钠、氢氧化钡、偏铝酸钠的混合溶液不断

7、 通入二氧化碳气体直至过量，反应生成沉淀的质量m(沉淀) 和通入二氧化碳气体的体积V(CO2)的关系如右图所示，请写 出各线段对应的离子方程式： 0A段： ； AB段： ； BC段： ； CD段： ； DE段： 。2、向含有一定量的氢氧化钠和偏铝酸钠的混合溶液中逐滴滴加一定浓度的稀盐酸，下列图 像能正确反映生成沉淀质量mAl(OH)3与加入稀盐酸的体积V（HCl）的关系的是（ ） mAl(OH)3 mAl(OH)3 mAl(OH)3 mAl(OH)3 V（HCl） V（HCl） V（HCl） V（HCl） A B C D 3、将0.4g氢氧化钠和1.06g碳酸钠混合并配合成溶液，向溶液中滴加0.1mol/L的稀盐酸。 下列图像能正确表示加入的盐酸的体积和生成二氧化碳的物质的量的关系的是（ ） n(CO2)/mol n(CO2)/mol n(CO2)/mol n(CO2)