下篇专题2第四讲图像、图表及数据分析题

1、第四讲图像、图表及数据分析题(1)图表是高考试题的数字化语言，用图表表述化学反应过程或者呈现信息情景是近几年高考化学综合试题常见的表达方式。它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、概括和归纳问题的能力。(2)图像是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像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。它考查范围广，中学化学中的所有内容，如元素化合物、化学基本概念和基本理论、化学实验、化学计算等均可以用此方法进行考查。近几年这种数形结合的试题频频出现，成了高考的热点题型。图像是题目的主要组成部分，把所要考查的知识简明、直观、形象地寓于坐标曲线上

2、。(1)理解图像、表格中数字的意义，巧妙地将表格语言转换成化学语言。(2)理顺图像、表格中数据间的变化趋势，联系相关的化学知识，寻找其中的变化规律，快速准确地解决问题。范例审题指导(19分)采用32%35%的FeCl3溶液腐蚀印刷线路板上的金属铜，腐蚀废液中主要含有CuCl2、FeCl2和HCl等溶质。(1)用FeCl3溶液溶解印刷线路板上金属铜的离子1方程式为_。(2)工业上两种回收腐蚀废液中铜的方法如下：第一种：电解腐蚀废液回收铜，阳极(石墨)2的电极反应可表示为_。第二种：用铁粉置换腐蚀废液中的铜。用铁粉回收铜的实验操作：加入过量3铁粉，充分搅拌，过滤3。_；_；_。科学家对铁置换铜的工

3、艺有如下研究：分别在a、b、c三种条件下回收腐蚀废液中的铜，取充分反应后的粉末各3.000 g分别放入甲、乙、丙三个烧杯中，再加入100 mL 0.5 mol·L1的硫酸，水浴加热(70 )，搅拌，进行除铁处理。分别在第10、20、30、40、50 min时，用吸管移取 0.5 g 左右的铜试样于试管内，测定铜粉中铁的含量(质量分数)，其结果如下图所示。4你认为除铁效果最好的是_(填“a”、“b”或“c”)，其原因是_。用还原铁粉5处理腐蚀废液得到的3.000 g铜粉中含铁的质量为_；第10 min时，乙烧杯5中溶解掉的Fe的质量为_。(3)工业上也可用腐蚀废液制备CuCl2

4、3;2H2O，从而对废液进行利用，其工艺流程如下：部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表：沉淀物Fe(OH)3Fe(OH)2Cu(OH)2开始沉淀2.37.54.7完全沉淀4.19.76.7试剂A 最好应选用_(填写字母代号)，理由是_。a.浓硫酸bCl2cNaClOdNaOH溶液测定产品中CuCl2·2H2O的质量分数如下：取2.000 g7产品，用水溶解后，加入60.00 mL 0.400 0 mol·L17的KI溶液(足量)，充分反应后加入淀粉指示剂，用0.400 0 mol·L17Na2S2O3标准溶液滴定，耗去此标准液25.00 mL7时，刚好到

5、达滴定终点(已知：2Cu24I=2CuII2，I22S2O=2IS4O)。此产品中CuCl2·2H2O的质量分数为_。1看准要求2注意：Fe2、Cl、OH在该条件下的放电顺序3注意滤渣的成分(Fe和Cu)实验操作顺序应为盐酸酸溶过滤洗涤干燥4读图像：纵坐标、横坐标的含义A、B、C坐标的含义a、b、c代表的意义a代表的除铁效率高5含铁质量：3.000 g×4.000%0.120 0 g。设溶解Fe的质量为x，根据Cu守恒得：3.000 g×(100.02.500)%(3.000 gx)×(100.01.000)%，x0.045 45 g6看流程，读表格：根

6、据Fe(OH)2、Cu(OH)2、Fe(OH)3开始沉淀及完全沉淀的pH，加入试剂NaClO把Fe2氧化成Fe3，调节pH，使Fe3完全沉淀，而Cu2不沉淀7注意有效数字的处理标准答案(1)2Fe3Cu=2Fe2Cu2(2分)(2)Fe2e=Fe3(2分)在滤渣中加入足量稀盐酸并搅拌(1分)过滤，并用适量蒸馏水洗涤滤渣(1分)将滤渣干燥即得铜(1分)a(1分)使用细铁粉还原得细铜粉，铜粉颗粒越小，与酸接触的表面积越大，内部的铁与酸反应越快，即除铁效率越高(2分)0.120 0 g(2分)0.045 45 g(2分)(3)c(1分)NaClO能将Fe2氧化为Fe3，且反应能消耗H，增大溶液的pH

7、使Fe3沉淀(2分)85.50%(2分)续表评分细则(1)不按要求书写不得分。(2)写成2Fe22e=2Fe3不扣分。用其他酸溶解，该问不得分。必须强调接触面积大才可得分。有效数字错不得分。(3)氧化Fe2、消耗H各占1分。有效数字错不得分。得分技巧注意答题规范，会做题不失分：(1)看清题目要求，是写离子方程式还是化学方程式？是写名称还是化学式？计算结果是否漏写单位？(2)注意有效数字的保留要求。(3)文字表述题的要点是否全面？8.用霞石岩(主要成分Na2O、K2O、Al2O3、SiO2)制碳酸钠、碳酸钾和氧化铝的工艺流程如下：已知：NaHCO3溶液的pH约为89，Na2CO3溶液的pH约为1

8、112。溶解过滤工序产生的滤液中含钠、钾和铝的可溶性盐类，钙和硅等其他杂质在滤渣霞石泥中。部分物质的溶解度见下图。根据题意回答下列问题：(1)固体M的化学式是_，X物质是_。(2)实验室进行煅烧操作时盛放固体物质的实验仪器是_，滤液W中主要含有的离子有_。(3)碳酸化中发生主要反应的离子方程式是_。(4)操作是_(填写名称)，操作是_(选填编号)。a趁热过滤b冷却过滤c蒸馏 d灼烧(5)碳酸化调整pH8的目的是_，产品K2CO3中最可能含有的杂质是_(写化学式)。(6)实验室用下面流程测定产品碳酸钾的纯度，为提高实验精度，T试剂最好是_；操作的名称是_。解析：煅烧时发生的反应为CaCO3SiO

9、2CaSiO3CO2，CaCO3高温,CaOCO2。溶解时发生的反应为CaOH2O=Ca(OH)2，K2OH2O=2KOH，Na2OH2O=2NaOH，Al2O32OH=2AlOH2O。碳酸化发生的主要反应为2AlOCO23H2O=2Al(OH)3CO(注：不能写成HCO，因为此时pH11)，Al(OH)3灼烧得到固体M(Al2O3)。过滤出Al(OH)3固体后，滤液主要溶质为Na2CO3、K2CO3，根据溶解度曲线，通过蒸发滤液，然后趁热过滤，得到Na2CO3固体；通过碳酸化，调整溶液的pH8，可以使CO转化成HCO，通过冷却结晶，根据溶解度曲线，应析出KHCO3晶体，灼烧后得到K2CO3；

10、当降温到10 时，根据溶解度曲线还有NaHCO3析出，所以K2CO3中含有杂质Na2CO3；当把KHCO3、Na2CO3过滤出后，滤液中主要含有K、Na、HCO。(6)中，应加足量BaCl2(或CaCl2)溶液使CO完全沉淀，通过过滤、洗涤、干燥、称量，重复干燥、称量操作至恒重来计算K2CO3的纯度。答案：(1)Al2O3CO2(2)坩埚Na、K、HCO(3)2AlOCO23H2O=2Al(OH)3CO(4)蒸发a(5)将碳酸根转化为碳酸氢根，利于KHCO3结晶析出Na2CO3(6)足量BaCl2(或CaCl2)溶液恒重操作(重复干燥、称量操作)题型八图像、图表及数据分析题1(1)二元弱酸是分

11、步电离的，25 时碳酸和草酸的Ka如下表：H2CO3Ka14.3×107Ka25.6×1011H2C2O4Ka15.6×102Ka25.42×105现有下列四种溶液：A0.1 mol·L1的Na2C2O4溶液B0.1 mol·L1的NaHC2O4溶液C0.1 mol·L1的Na2CO3溶液D0.1 mol·L1的NaHCO3溶液其中 c(H)最大的是_(填字母，下同)，c(OH)最大的是_。(2)某化学实验兴趣小组同学向用大理石和稀盐酸制备CO2后的残留液中滴加碳酸钠溶液，在溶液中插入pH传感器，室温下测得pH变化

12、曲线如图所示。刚开始滴入碳酸钠溶液时发生反应的离子方程式为_，BC段发生反应的离子方程式为_。D点时混合溶液中由水电离产生的c(OH)_mol·L1。解析：(1)根据碳酸和草酸的Ka，可知草酸酸性相对较强，CO酸性最弱，发生水解，碱性最强。(2)用大理石和稀盐酸制二氧化碳的残留液的主要成分为CaCl2和多余的酸，加入碳酸钠溶液，先发生反应2HCO=H2OCO2，再发生反应Ca2CO=CaCO3；D点由于CO水解溶液显碱性，溶液的pH10，得c(H)1010 mol·L1，c(OH)104 mol·L1，即水电离产生的c(OH)104 mol·L1。答案：

13、(1)BC(2)2HCO=H2OCO2Ca2CO=CaCO31042已知：CO(g)H2O(g) CO2(g)H2(g)HQ kJ/mol，其平衡常数随温度变化如下表所示：温度/400500850平衡常数9.9491请回答下列问题：(1)上述反应的化学平衡常数表达式为_。该反应的Q_(填“>”或“<”)0。(2)850 时在体积为10 L反应器中，通入一定量的CO(g)和H2O(g)，发生上述反应，CO(g)和H2O(g)浓度变化如图所示，则04 min时平均反应速率v(CO)_。(3)若在500 时进行，且CO、H2O(g)的起始浓度均为0.020 mol/L，该条件下，CO的最

14、大转化率为_。(4)若在850 时进行，设起始时CO和H2O(g)共为1 mol，其中水蒸气的体积分数为x，平衡时CO的转化率为y，试推导y随x变化的函数关系式为_。解析：(1)温度越高，K值越小，说明正反应为放热反应。(2)由v可求。(3)应用三段式求解如下： CO(g) H2O(g) CO2(g)H2(g)起始浓度(mol/L) 0.020 0.020 0 0 x x x x平衡浓度(mol/L) 0.020x 0.020x x xK9，解得x0.015，可求出转化率。(4)利用三段式进行推导如下：CO(g) H2O(g) CO2(g)H2(g) 1x x 0 0 y(1x) y(1x)

15、y(1x) y(1x) xy(1x) y(1x) y(1x)K1，化简可得yx。答案：(1)K<(2)0.03 mol/(L·min)(3)75%(4)yx3(2015·福建厦门高三第一学期质量检测)铬铁矿主要成分为FeO·Cr2O3，含有SiO2、Al2O3等杂质。实验室中用铬铁矿制备红矾钠晶体(Na2Cr2O7·2H2O)的流程如图所示：煅烧时反应为4FeO·Cr2O37O220NaOH8Na2CrO44NaFeO210H2O。(1)步骤是在坩埚中进行煅烧，下列可用作此坩埚材料的是_。A铁B氧化铝C石英D陶瓷(2)步骤煅烧反应极慢，需

16、要升温至NaOH呈熔融状态，反应速率才加快，其原因为_。(3)步骤中NaFeO2会强烈水解生成氢氧化铁沉淀，其化学方程式为_。(4)将五份滤液1分别在130 蒸发1小时，各自冷却到不同温度下结晶，保温过滤，所得实验数据如下表。根据数据分析，步骤的最佳结晶温度为_。结晶温度/Na2CrO4粗晶体中各物质的质量分数/%Na2CrO4·4H2ONaOHNaAlO2Na2SiO33052.4529.798.6912.214068.8120.498.4610.845060.2627.9610.369.326050.7429.6610.4012.257046.7733.068.106.48(5)步骤中滤渣3的成分是_。(6)假设该流程中铬元素完全转化为红矾钠晶体，则该铬铁矿中铬元素的质量分数为_(用含m1、m2的代数式表示)。解析：(1)高温下，四个选项中的物质只有铁不与NaOH固体反应，故可用铁作坩埚的材料。(2)NaOH熔融后增大了反应物的接触面积，使反应速率加快。(3)利用元素守恒可写出NaFeO2水解的化学反应方程式：NaFeO22H2O=Fe(OH)3NaOH。(4)由表中数据可以看出，40 时，