新课程下高考化学图表与图像题类型

1、新课程下高考化学图表与图像题类型长沙市第21中学 410007 邵国光高考化学考试说明中要求学生能够具备通过对自然界、生产、生活和科学实验中化学现象以及相关模型、图形和图表等的观察，获取有关的感性知识和印象，并运用分析、比较、概括、归纳等方法对所获取的信息进行初步加工和应用的能力；能够敏捷、准确地获取试题所给的相关信息，并与已有知识整合，在分析评价的基础上应用新信息的能力。近几年图表题、图像题和工艺流程题已成为各地高考的热点，正是这个要求的体现。并且试题所占的分值也相当大，加上试题文字量大、信息新颖、情境陌生，学生在没做之前往往就会产生畏惧感，所以这类题的得分一般不是很高。因此要注意加强对图表

2、、图像和工艺流程题的训练，需引起足够重视。 一、图表高考试题的数字化语言：用图表表述化学过程或呈现背景信息是化学常用的表达方式。图表往往拥有较大的信息存储量,能够很全面地考查学生分析、比较、概括、归纳问题的能力。例1.（2009年福建卷） 某探究小组利用丙酮的溴代反应：（）来研究反应物浓度与反应速率的关系。反应速率通过测定溴的颜色消失所需的时间来确定。在一定温度下，获得如下实验数据：实验序号初始浓度c/mol.L-1溴颜色消失所需时间t/sCH3COCH3HClBr20.800.200.00102901.600.200.00101450.800.400.00101450.800.200.002

3、0580分析实验数据所得出的结论不正确的是 A. 增大增大 B. 实验和的相等C. 增大增大 D. 增大，增大解析：本题主要考查化学反应速率及其影响因素。如若不认真分析图表数据获取答题信息，仅凭经验“增大反应物的浓度化学反应速率加快”，极易掉入命题者设置的陷阱，HCl是该反应的催化剂，增大c(HCl)的浓度，对化学反应速率没有影响，会误选C；但认真分析表中数据：两组实验中CH3COCH3,HCl的浓度是相同的，而中Br2比中的大，所以时间变长，速率变慢，D错误。其他选项正确。例2.(2011北京高考)在温度t1和t2下，X2(g)和 H2反应生成HX的平衡常数如下表：化学方程式K (t1 )K

4、 (t2) 21.8 4334（1）已知t2 >t1，HX的生成反应是 反应（填“吸热”或“放热”）。（2）HX的电子式是 。（3）共价键的极性随共用电子对偏移程度的增大而增强，HX共价键的极性由强到弱的顺序是 。（4）X2都能与H2反应生成HX，用原子结构解释原因： 。(5)K的变化体现出X2化学性质的递变性，用原子结构解释原因：_，原子半径逐渐增大，得电子能力逐渐减弱。（6）仅依据K的变化，可以推断出：随着卤素原子核电荷数的增加，_（选填字母）a. 在相同条件下，平衡时X2的转化率逐渐降低b. X2与H2反应的剧烈程度逐渐减弱c. HX的还原性逐渐d. HX的稳定性逐渐减弱解析：（1

5、）由表中数据可知，温度越高平衡常数越小，这说明升高温度平衡向逆反应方向移动，所以HX的生成反应是发热反应；（2）HX属于共价化合物，HX之间形成的化学键是极性共价键，因此HX的电子式是；（3）F、Cl、Br、I属于 A，同主族元素自上而下随着核电荷数的增大，原子核外电子层数逐渐增多，导致原子半径逐渐增大，因此原子核对最外层电子的吸引力逐渐减弱，从而导致非金属性逐渐减弱，即这四种元素得到电子的能力逐渐减弱，所以HF键的极性最强，HI的极性最弱，因此HX共价键的极性由强到弱的顺序是HF、HCl、HBr、HI；（4）卤素原子的最外层电子数均为7个，在反应中均易得到一个电子而达到8电子的稳定结构。而H

6、原子最外层只有一个电子，在反应中也想得到一个电子而得到2电子的稳定结构，因此卤素单质与氢气化合时易通过一对共用电子对形成化合物HX；（5）同（3）（6）K值越大，说明反应的正向程度越大，即转化率越高，a正确；反应的正向程度越小，说明生成物越不稳定，越易分解，因此选项d正确；而选项c、d与K的大小无直接联系。答案：（1）发热 （2） （3）HF、HCl、HBr、HI； （4）卤素原子的最外层电子数均为7个 （5）同一主族元素从上到下原子核外电子层数依次增多 （6）a、d二、图像高考试题的形象化语言：化学图像题是一种利用数学中的二维图象来描述化学问题的题型，它体现了数学方法在解决化学问题中的应用。

7、它考查范围广，中学化学中的所有内容，如元素化合物、化学基本概念和理论、化学实验、化学计算等均可以此方式进行考查。近几年这种数型结合的试题频频出现，成了高考的热点题型。图象是题目的主要组成部分，把所要考查的知识简明、直观、形象的寓于坐标曲线上。解答时必须抓住有关概念和有关物质的性质、反应规律及图象特点等，析图的关键在于从定性和定量两个角度对“数” “形” “义” “性”进行综合思考，其重点是弄清“起点” “交点” “转折点（拐点）”“终点” 及各条线段的化学含义。预计，以后这将是高考考查学生综合能力的一种重要方式。 1.考查化学基本概念及理论：化学基本概念及理论是中学化学学习中的重要内容，也是掌

8、握元素化合物知识、化学实验、化学计算等化学知识的基础。近年来高考对化学基本概念及理论的考查有所加强，而且对该知识的考查有与化学其他知识的考查相融合和渗透的趋势。例3.（2011江苏高考）下列图示与对应的叙述相符的是A.图5表示某吸热反应分别在有、无催化剂的情况下反应过程中的能量变化B.图6表示0.1000 mol·L1NaOH溶液滴定20.00mL0.1000 mol·L1CH3COOH溶液所得到的滴定曲线C.图7表示KNO3的溶解度曲线，图中a点所示的溶液是80 时KNO3的不饱和溶液D.图8 表示某可逆反应生成物的量随反应时间变化的曲线，由图知t时反应物转化率

9、最大解析：本题考查学生对化学反应热效应、酸碱中和滴定、溶解度曲线、平衡转化率等角度的理解能力。是基本理论内容的综合。A.图5表示反应物总能量大于生成物总能量，是放热反应；B.图6中当NaOH未滴入之前时，CH3COOH的pH应大于1；C.图7通过a作一条辅助线，与KNO3的溶解度曲线有一交点在a点之上，说明a点溶液是不饱和溶液；D.图8 表示某可逆反应生成物的量随反应时间变化的曲线，由图知t时曲线并没有达到平衡，所以反应物的转化率并不是最大。答案：C2.考查物质化学性质或特性：这类题型常以物质的化学性质，特别是化学特性为基点进行命题。如Al(OH) 3等铝的化合物的两性，不同价态铁之间的转化关

10、系等。解决问题的关键：首先要掌握物质化学性质（或特性），注意不同物质化学性质的差异；再根据相关量的关系进行分析讨论或作图。例4将物质的量相等的硫酸铝和硫酸铵溶于水形成VmL混合溶液，向混合溶液中逐渐加入某氢氧化钠溶液直至过量。下列表示氢氧化钠溶液加入的体积（x）与溶液中产生沉淀的物质的量（y）的关系示意图中正确的是（ ） 解析：设硫酸铝和硫酸铵各1mol，则发生的反应依次为：3OH- + Al3+ = Al(OH)3，OH- + NH4+ = NH3·H2O OH-+Al(OH)3 = AlO2-+2H2O,定性分析纵坐标排除B/C若OH-先与NH4+反应生成NH3·H2O

11、，NH3·H2O仍然要和Al3+反应生成Al(OH)3沉淀.定量分析横坐标，三步反应中所消耗的OH-的物质的量的比值为6：2：2=3：1：1，只有A符合。该题除考查反应的先后顺序外，侧重考查反应中的定量关系。 3考查化学实验知识： 通过对几年高考试题分析可以看出，对实验基础知识的考查突出了仪器的使用、基本操作、实验安全等内容，着重考查使用基本操作的规范化、灵活性和准确性 ，并以图像的形式出现是一种新的趋势。 例5.（2011广东高考）下列实验现象预测正确的是（ ）A、实验I：振荡后静置，上层溶液颜色保持不变 浓H2SO4 B、实验II：酸性KMnO4溶液中出现气泡，且颜色逐渐褪去C、

12、实验III：微热稀HNO3片刻，溶液中有气泡产生，广口瓶内始终保持无色D、实验IV：继续煮沸溶液至红褐色，停止加热，当光束通过体系时可产生丁达尔效应解析：单质溴能与NaOH溶液发生氧化还原反应，所以振荡后静置，上层溶液颜色会逐渐消失，A不正确；浓硫酸具有脱水性和强氧化性，浓硫酸首先将蔗糖脱水生成单质碳，然后单质碳被浓硫酸氧化而被还原成SO2，SO2具有还原性可是酸性KMnO4溶液褪色，所以B正确；在加热时稀硝酸与铜发生氧化还原反应，硝酸被还原成NO，NO与空气被氧化生成NO2，NO2是红棕色气体，C不正确；装置属于氢氧化铁胶体的制备，而胶体具有丁达尔效应，D正确。答案：B、D4 .以“实验探究

13、”为背景，考查学生获取信息、处数据理能力和绘图能力。例6（2009年安徽卷）Fenton法常用于处理含难降解有机物的工业废水，通常是在调节好pH和Fe2+浓度的废水中加入H2O2 ，所产生的羟基自由基能氧化降解污染物。现运用该方法降解有机污染物p-CP，探究有关因素对该降解反应速率的影响。【实验设计】控制p-CP的初始浓度相同，恒定实验温度在298K或313K(其余实验条件见下表)，设计如下对比实验。（1）请完成以下实验设计表(表中不要留空格)。实验编号实验目的T/KpHc/10-3mol.L1H2O2Fe2为以下实验作参照29836.00.30探究温度对降解反应速率的影响 298106.00

14、.3c (p-CP)/10-3mol.L-1t / s【数据处理】实验测得p-CP的浓度随时间变化的关系如右上图。（2）请根据右上图实验曲线,计算降解反应在50-150s内反应速率：v(p-CP)= mol·L1·s1【解释与结论】（3）实验表明温度升高，降解反应速率增大。但温度过高时反而导致降解反应速率减小，请从Fenton法所用试剂H2O2 的角度分析原因： 。（4）实验得出的结论是：pH=10时， 。【思考与交流】（5）实验时需在不同时间从反应器中取样，并使所取样品中的反应立即停止下来。根据上图中信息，给出一种迅速停止反应的方法： 。解析：本题源自教材“影响化学反应速

15、率的因素”的实验探究，是一种新型探究题，本题明确给出了“探究有关因素对降解反应速率的影响”，且“实验设计”“数据处理”“结论与解释”和“思考与交流”等一系列探究过程充满了无穷魅力。主要考查的知识点有，单因素实验设计、速率的计算、pH的应用、温度对反应速率的影响等。该类试题特点：综合性较强，多与化学平衡相结合。通过对实验方案的甄别、单因子变量设计、定性和定量实验相结合等方式，强化实验能力考查，要求学生具有从图、表中获取信息，并能够迅速提取到有用信息，利用信息解决有关问题的能力。答案如下：（1）实验编号实验目的T/KpHc/10-3mol.L1H2O2Fe2为以下实验作参照29836.00.30探

16、究温度对降解反应速率的影响31336.00.30探究酸度对降解反应速率的影响298106.00.3（2）v(p-CP)= 8×106 mol·L1·s1（3）H2O2 温度高时不稳定，故虽然高温能加快化学反应速率，但温度过高就会导致H2O2分解，没了反应物，速率自然会减小。（4）pH=10时，浓度不变，说明化学反应速率为0，化学反应停止。（5）调节pH=10即可。5.考查计算和作图能力例7（2011新课标全国）0.80gCuSO4·5H2O样品受热脱水过程的热重曲线（样品质量随温度变化的曲线）如下图所示。请回答下列问题：（1）试确定200时固体物质的化学

17、式_（要求写出推断过程）；（2）取270所得样品，于570灼烧得到的主要产物是黑色粉末和一种氧化性气体，该反应的化学方程式为_。把该黑色粉末溶解于稀硫酸中，经浓缩、冷却，有晶体析出，该晶体的化学式为_，其存在的最高温度是_；（3）上述氧化性气体与水反应生成一种化合物，该化合物的浓溶液与Cu在加热时发生反应的化学方程式为_；（4）在0.10mol·L-1硫酸铜溶液中加入氢氧化钠稀溶液充分搅拌，有浅蓝色氢氧化铜沉淀生成，当溶液的pH=8时，c（Cu2+）=_mol·L-1（KspCu（OH）2=2.2×10-20）。若在0.1mol·L-1硫酸铜溶液中通入过

18、量H2S气体，使Cu2+完全沉淀为CuS，此时溶液中的H+浓度是_mol·L-1。解析：（1）0.80gCuSO4·5H2O中含有CuSO4的质量为。由图像可知当温度升高到102是时CuSO4·5H2O开始部分脱水，在113258时剩余固体质量为0.57g，根据原子守恒可计算出此时对应的化学式，设化学式为CuSO4·nH2O，则有：，解得n1，所以200时固体物质的化学式为CuSO4·H2O；（2）由图像可知当温度超过258时，剩余物质恰好是CuSO4，高温下分解的化学方程式是CuSO4570CuOSO3；CuO溶于硫酸生成CuSO4，结晶析出

19、生成胆矾即CuSO4·5H2O；由图像可知CuSO4·5H2O存在的最高温度是102；（3）SO3溶于水生成硫酸，浓硫酸在加热时与铜反应的化学方程式为：Cu2H2SO4CuSO42H2OSO2（4）因为KspCu（OH）2c(Cu2)·c2(OH) =2.2×10-20，当溶液的pH=8时，c (OH)106，所以c(Cu2)2.2×10-8；硫酸铜溶液中通入过量H2S气体时反应的化学方程式为： CuSO4H2S=H2SO4CuS，忽略溶于体积变化根据原子守恒可知生成的硫酸的浓度是0.1mol·L-1，所以H+浓度是0.2mol

20、83;L-1。答案：（1）CuSO4·H2O；（2）CuSO4570CuOSO3、CuSO4·5H2O、102；（3）Cu2H2SO4CuSO42H2OSO2（4）2.2×10-8、0.2例8.向一定体积的密闭容器中加入2molA、0.6molC和一定量的B三种气体。一定条件下发生反应，各物质的量浓度随时间变化如图（）所示，其中t0t1阶段c（B）未画出。图（）为t2时刻后改变反应条件，化学反应速率随时间变化的情况，四个阶段改变的条件均不相同，每个阶段只改变浓度、压强、温度、催化剂中的一个条件，其中t3t4阶段为使用催化剂。t1t2t3t4t5(正)(逆)t6（）

21、tt01.0c（A）c（mol·L1）c（C）c（B）0.80.60.3t1t2t0.4（）请回答下列问题：（1）若t1=15min，则t0t1阶段以C物质的浓度变化表示的反应速率为 mol· L1·min1。（2）t4t5阶段改变的条件为 ，B的起始物质的量浓度为 mol· L1。（3）t5t6阶段保持容器内温度不变，若A的物质的量共变化了0.01mol，而此过程中容器与外界的热交换总量为a kJ，写出此温度下该反应的热化学方程式 。解析：本题是一道运用浓度-时间图象与速率-时间图象来确定化学方程式、条件改变和反应物的起始浓度的综合题。因图（）为t2时

22、刻后改变反应条件，化学反应速率随时间变化的情况，四个阶段改变的条件均不相同，每个阶段只改变浓度、压强、温度、催化剂中的一个条件，其中t3t4阶段为使用催化剂。根据正逆反应速率变化与化学平衡的移动情况可推断：t2t3阶段和t5t6阶段平衡发生了移动， t4t5阶段平衡没有移动。由于改变浓度、温度化学平衡一定移动；而改变压强，对于反应前后气体体积不变的可逆反应，平衡不移动。利用三步分析法：一看反应速率是增大还是减小；二看v正、v逆的相对大小；三看化学平衡移动的方向。由图可知： t2t3阶段为改变浓度；t5t6阶段为升高温度，且化学平衡正移，故该反应的正反应为吸热反应； t4t5阶段为改变压强，且改

23、变压强平衡不移动，故该反应为反应前后气体体积不变的反应。由图（I）可知：t1时刻达到平衡，c（A）消耗0.2 mol·L1, c（C）增加了0.3 mol·L1，只有当c（B）消耗0.1mol·L1时，才满足该反应为反应前后气体体积不变的反应这一条件，故B的起始物质的量浓度为0.5mol· L1，该反应的化学方程式为：2A(g) + B(g) 3C(g) 。答案如下：（1）0.02 mol· L1·min1 （2）减小压强 0.5mol· L1 （3）2A(g) + B(g) 3C(g) H= +200akJ·mo

24、l1三、化工流程图高考试题新热语言：化学工艺流程题是高考的新增和主流题型，它代替了几十年高考沿用的无机框图题。题型主要有制备工艺流程和工业废水处理工艺流程两类。这类试题涉及的情景新颖，还时常出现一些化工术语。这类题目是通过对某种重要化工产品的工业生产流程图的分析，以物质的制备、分离、提纯为试题环境，以元素化合物知识、实验基本操作、化学反应原理、化学化学平衡原理、水解原理、绿色化学观点、安全生产的知识为考查目标，以信息的获取、加工、整合和新情境下实际问题的分析、综合、解决及经济的视角分析实际生产中的各种问题为考查能力目标。例9.(2011福建高考)四氯化钛（TiCl4）是制取航天航空工业材料钛合

25、金的重要原料。由钛铁矿（主要成分是FeTiO3）制备TiCl4等产品的一种工艺流程示意如下：回答下列问题：（1）往中加入铁屑至浸出液显紫色，此时溶液仍呈强酸性。该过程中有如下反应发生：2Fe3Fe = 3Fe22TiO2(无色) Fe4H = 2Ti3(紫色) Fe22H2OTi3(紫色) Fe3H2O = TiO2(无色) Fe22H加入铁屑的作用是_。（2）在工艺中需要控制条件以形成TiO2·n H2O溶胶，该分散质颗粒直径大小在_范围。（3）若把中制得的固体TiO2·n H2O用酸清洗除去其中的Fe (OH)3杂质，还可制得钛白粉。已知25时，KspFe(OH)32.

26、79×10-39,该温度下反应Fe (OH)33HFe3 H2O的平衡常数K=_。（4）已知：TiO2 (s) 2 Cl2 (g)= TiCl4(l) O2(g)    H=+140KJ·mol-12C(s) O2(g)= 2CO(g)                  H=221KJ·mol-1写出中TiO2和焦炭、氯气反应生成液态TiCl4和CO气体的热化学方程式：_。（5）上述工艺具有成本低、可用低品位矿物为原料等优点。依据绿色化学理念，该工艺流程中存在的不足之处是_（只要求写出一项）。（6）依据下表信息，要精制含少量SiCl4杂质的TiCl4 ，可采用