采集—转换—应用(化学中图表、图像分析)

1、2013-4-12013-4-1采集采集转换转换应用应用化学中图表、图像的分析化学中图表、图像的分析江苏省扬中高级中学江苏省扬中高级中学 丁祥丁祥4.4.某反应的反应过程中能量变化如右图所示某反应的反应过程中能量变化如右图所示( (图中图中E E1 1表示正反应的活化能，表示正反应的活化能，E E2 2表示逆反应表示逆反应的活化能的活化能) )。下列有关叙述正确的是。下列有关叙述正确的是A.该反应为放热反应该反应为放热反应B.催化剂能改变反应的焓变催化剂能改变反应的焓变C.催化剂能降低反应的活化能催化剂能降低反应的活化能D.逆反应的活化能大于正反应的活化能逆反应的活化能大于正反应的活化能201

2、2年江苏高考化学试题中的图像、图表题年江苏高考化学试题中的图像、图表题14.14.温度为温度为T T时，向时，向2.0L2.0L恒容密闭容器中充入恒容密闭容器中充入1.01.0 molPCl molPCl5 5，反，反应应PClPCl5 5(g)(g) PCl3(g)Cl2(g)经一段时间后达到平衡。反应经一段时间后达到平衡。反应t/s050150250350n(PCl3)/ mol00.160.190.200.20下列说法正确的是下列说法正确的是A.A.反应在前反应在前5050 s s的平均速率为的平均速率为v v(PCl(PCl3 3) )= =0.00320.0032 molLmolL1

3、 1ss1 1B.B.保持其他条件不变，升高温度，平衡时，保持其他条件不变，升高温度，平衡时，c(PClc(PCl3 3) )= =0.110.11 molLmolL1 1, ,则反应的则反应的H H0 0C.C.相同温度下，起始时向容器中充入相同温度下，起始时向容器中充入1.0molPCl1.0molPCl5 5、0.20molPCl0.20molPCl3 3和和0.20molCl0.20molCl2 2，达到平衡前，达到平衡前v v( (正正) )v v( (逆逆) )D.D.相同温度下，起始时向容器中充入相同温度下，起始时向容器中充入2.0molPCl2.0molPCl3 3、2.0mo

4、lCl2.0molCl2 2，达到平衡时，达到平衡时，PClPCl3 3的转化率小于的转化率小于80%80%2012年江苏高考化学试题中的图像、图表题年江苏高考化学试题中的图像、图表题过程中测定的部分数据见下表：过程中测定的部分数据见下表：15.2515.25，有，有c(CHc(CH3 3COOH)COOH)c(CHc(CH3 3COOCOO) )= =0.10.1 molLmolL1 1的一的一组醋酸和醋酸钠混合溶液，溶液中组醋酸和醋酸钠混合溶液，溶液中c(CHc(CH3 3COOH)COOH)、c(CHc(CH3 3COOCOO) )与与pHpH值的关系如图所示。下列有关离子浓度关系叙述值

5、的关系如图所示。下列有关离子浓度关系叙述正确的是正确的是A.pHA.pH= =5.55.5溶液中：溶液中： c(CH c(CH3 3COOH)COOH)c(CHc(CH3 3COOCOO) )c(Hc(H) )c(OHc(OH) )B.B.W W点表示溶液中：点表示溶液中： c(Na c(Na) )c(Hc(H)=)=c(CHc(CH3 3COOCOO) )c(OHc(OH) )C.C.pHpH= =3.53.5溶液中：溶液中： c(Na c(Na) )c(Hc(H) )c(OHc(OH) )c(CHc(CH3 3COOH)COOH)= =0.10.1 molLmolL1 1D.D.向向W W

6、点所表示溶液中通入点所表示溶液中通入0.05mol0.05molHClHCl气体气体( (溶液体积变化溶液体积变化可忽略可忽略) )： c(H c(H)=)=c(CHc(CH3 3COOH)COOH)c(OHc(OH) )2012年江苏高考化学试题中的图像、图表题年江苏高考化学试题中的图像、图表题2012年江苏高考化学试题中的图像、图表题年江苏高考化学试题中的图像、图表题20.(2)镁铝合金镁铝合金(Mg17Al12) 在一定条件下完全吸氢的反应方程式为在一定条件下完全吸氢的反应方程式为Mg17Al1217H2=17MgH212Al。得到的混合物。得到的混合物Y(17MgH212Al)在一定条

7、件下释放出氢气。在一定条件下释放出氢气。在在0.50.5 molL molL1 1 Na NaOH和和1.0 1.0 molLmolL1 1 MgCl MgCl2 2溶液中，溶液中，混合物混合物Y Y均只能部分放出氢气，反均只能部分放出氢气，反应后残留固体物质应后残留固体物质X-X-射线衍射谱射线衍射谱图如右图所示图如右图所示(X-(X-射线衍射可用于射线衍射可用于判断某晶态物质是否存在，不同判断某晶态物质是否存在，不同晶态物质出现衍射峰的衍射角不晶态物质出现衍射峰的衍射角不同同) )。在上述。在上述NaNaOH溶液中，混合溶液中，混合物物Y Y中产生氢气的主要物质是中产生氢气的主要物质是 (

8、 (填化学式填化学式) )。Al考考纲纲要要求求（1）能够通过对自然界、生产、生活和科学实验）能够通过对自然界、生产、生活和科学实验中化学现象以及相关中化学现象以及相关模型、数据和图形等的观察模型、数据和图形等的观察，获取有关的感性知识和印象获取有关的感性知识和印象，并运用分析、比较、，并运用分析、比较、概括、归纳等方法概括、归纳等方法对对所获取的所获取的信息信息进行进行初步加工初步加工和应用和应用。（2）能够敏捷、准确地获取试题所给的相关信息，）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并与已有知识整合，在分析评价的基础上应用新信息。信息。学学习习目目

9、标标1、初步认识、分析图表、图像、初步认识、分析图表、图像2、初步理解图表、图像与化学原理的关系、初步理解图表、图像与化学原理的关系化学反应与能量化学反应与能量化学反应速率与化学平衡化学反应速率与化学平衡中和滴定与中和滴定与pHpH计算计算溶解度问题溶解度问题例题例题1：判断下列图示与对应的叙述是否相符？：判断下列图示与对应的叙述是否相符？ 图图表明合成氨反应是放热反应，表明合成氨反应是放热反应，b表示在反应表示在反应体系中加入了催化剂体系中加入了催化剂根据图可判断可逆反应根据图可判断可逆反应“A2(g)+3B2(g)2AB3(g)”的的H0 图表示压强对可逆反应图表示压强对可逆反应2A(g)

10、+2B(g)3C(g)+D(s)的影响，乙的压强大的影响，乙的压强大图表示图表示0.1000 molL1NaOH溶液滴定溶液滴定20.00mL0.1000 molL1CH3COOH溶液所得到的滴定曲溶液所得到的滴定曲线线根据图根据图，若除去，若除去CuSO4溶液中的溶液中的Fe3+可采可采用向溶液中加入适量用向溶液中加入适量CuO，至，至pH在在4左右左右图图表示表示KNO3的溶解度曲线，图中的溶解度曲线，图中a点所示的溶液点所示的溶液是是80 时时KNO3的不饱和溶液的不饱和溶液 此类图像题是将化学基本概念、理论和其他基此类图像题是将化学基本概念、理论和其他基础知识综合起来，并将变化过程中的

11、定量（或定性）础知识综合起来，并将变化过程中的定量（或定性）关系以曲线表示出来。要求我们关系以曲线表示出来。要求我们能能有效采集有效采集图像曲图像曲线表示的意义。线表示的意义。实现将图像信息和化学语言、化学实现将图像信息和化学语言、化学知识知识相互转换相互转换；根据题意，；根据题意，应用应用化学知识，实现解化学知识，实现解题。题。方法感悟方法感悟解决此类的图像题，常采用解决此类的图像题，常采用“识图像识图像 想原理想原理 学整合学整合”三步曲。三步曲。识图像识图像指有效采集图像曲线表示的意义；指有效采集图像曲线表示的意义；想原理想原理根据采集信息，检索涉及的基本原理根据采集信息，检索涉及的基本

12、原理学整合学整合在识图像，想原理的基础上，用原理在识图像，想原理的基础上，用原理分析题意，判断是非，得出结论。分析题意，判断是非，得出结论。解题步骤解题步骤1 1）分析图像：）分析图像： 一看一看：即看清坐标所代表的量的意义。：即看清坐标所代表的量的意义。 二看二看：看准线的走向变化趋势，增减性及量的变化：看准线的走向变化趋势，增减性及量的变化 。 （需作辅助线、等温线、等压线等）（需作辅助线、等温线、等压线等） 三看三看：弄懂曲线上点的意义，特别是一些特殊点。：弄懂曲线上点的意义，特别是一些特殊点。（如起点、交点、转折点、极值点是否过原点等。）（如起点、交点、转折点、极值点是否过原点等。）2

13、 2）联想规律：即联想外界条件对化学反应速率和化学）联想规律：即联想外界条件对化学反应速率和化学平衡等的影响规律。平衡等的影响规律。3 3）作出判断：依据题意仔细分析，作出正确定判断。）作出判断：依据题意仔细分析，作出正确定判断。方法归纳方法归纳【趁热打铁趁热打铁】判断下列图示与对应的叙述是否相符？】判断下列图示与对应的叙述是否相符？ 图表示图表示H2(g)与与O2(g)反应生成反应生成H2O(l)或或H2O(g)时的能量变化的关系时的能量变化的关系图表示乙酸溶液中通入氨气至过量过程中溶液图表示乙酸溶液中通入氨气至过量过程中溶液导电性的变化导电性的变化图表示用图表示用0.1mol/LCH3CO

14、OH溶液滴定溶液滴定20ml0.1mol/LNaOH溶液的滴定曲线，当溶液的滴定曲线，当pH=7时：时：c(Na+)=c(CH3COO)c(OH)=c(H+)图图表示某温度下表示某温度下FeS、CuS的沉淀溶解平衡曲的沉淀溶解平衡曲线，纵坐标线，纵坐标c(M2+)代表代表Fe2+或或Cu2+的浓度，横坐标的浓度，横坐标c(S2)代表代表S2浓度。在物质的量浓度相等的浓度。在物质的量浓度相等的Fe2+和和Cu2+的溶液中滴加硫化钠溶液，首先沉淀的离子的溶液中滴加硫化钠溶液，首先沉淀的离子为为Fe2+ 图图表示用水稀释表示用水稀释pH相同的盐酸和醋酸，相同的盐酸和醋酸，I表示醋酸，表示醋酸，II表

15、示盐酸，且溶液导电性：表示盐酸，且溶液导电性：cba例题例题2：高铁酸钾（：高铁酸钾（K2FeO4）是一种新型、高效、）是一种新型、高效、多功能水处理剂，且不会造成二次污染。实验测得多功能水处理剂，且不会造成二次污染。实验测得铁盐溶液的质量分数、反应时间与铁盐溶液的质量分数、反应时间与K2FeO4产率的产率的实验数据分别如图实验数据分别如图1、图、图2所示。为了获取更多的所示。为了获取更多的高铁酸钾，铁盐的质量分数应控制在高铁酸钾，铁盐的质量分数应控制在 附近、反附近、反应时间应控制在应时间应控制在 。 30%60分钟分钟1 1、不要畏惧，试题、不要畏惧，试题起点高起点高，落点落点可能可能低低

16、2 2、读懂图中的信息、尽可能利用好图像、题干甚、读懂图中的信息、尽可能利用好图像、题干甚至问题所给的提示，分析、比较后进行合理的推至问题所给的提示，分析、比较后进行合理的推理。理。3 3、日常对信息新颖，情境陌生的图像题多关注。、日常对信息新颖，情境陌生的图像题多关注。方法感悟方法感悟【趁热打铁趁热打铁】 K2FeO4溶于水是一个可逆的过程，其反应为：溶于水是一个可逆的过程，其反应为： 4FeO42+10H2O 4Fe(OH)3+8OH+3O2 。将。将适量适量K2FeO4溶解于溶解于pH4.74的溶液中，配制成的溶液中，配制成c(FeO42) 1.0 mmolL1的试样，将试样分别置的试样

17、，将试样分别置于于20、30、40和和60的恒温水浴中，测定的恒温水浴中，测定c(FeO42)的变化，结果见图的变化，结果见图。该实验的目的。该实验的目的是是 ； 发生反应的发生反应的H 0（填（填“”、“”或或“”）。）。 探究温度对探究温度对c c(FeO(FeO4 42 2) ) 的影响的影响【趁热打铁趁热打铁】 2.FeO42在水溶液中的存在形态如图在水溶液中的存在形态如图所示。下所示。下列说法正确的是列说法正确的是 （填字母）。（填字母）。A不论溶液酸碱性如何变化，铁元素都有不论溶液酸碱性如何变化，铁元素都有4种存种存在形态在形态B向向pH10的这种溶液中加硫酸至的这种溶液中加硫酸至

18、pH2，HFeO4的分布分数逐渐增大的分布分数逐渐增大C向向pH6的这种溶液中加的这种溶液中加KOH溶液，发生反溶液，发生反应的离子方程式为：应的离子方程式为：HFeO4OHFeO42H2OC例题例题3：CH4和和H2O(g)在催化剂表面发生反应在催化剂表面发生反应CH4+H2OCO+3H2，该反应在不同温度下的化学平衡常，该反应在不同温度下的化学平衡常数如下表：数如下表： 温度温度/800100012001400平衡常数平衡常数0.451.92276.51771.5则该反应是则该反应是_反应（填反应（填“吸热吸热”或或“放热放热”）；）； 粗粗CuO是将工业废铜、废电线及废铜合金高温焙烧而是

19、将工业废铜、废电线及废铜合金高温焙烧而成的，杂质主要是铁的氧化物及泥沙。以粗成的，杂质主要是铁的氧化物及泥沙。以粗CuO为原料为原料制备制备CuSO45H2O的主要步骤如下图所示：的主要步骤如下图所示：加入加入3% H2O2之前需将热溶液冷却，之前需将热溶液冷却，其目的是其目的是 ，H2O2的作用是的作用是 。防止防止H H2 2O O2 2受热分解受热分解将将FeFe2+2+氧化成氧化成FeFe3+3+，使之在，使之在CuCu2+2+之前沉淀之前沉淀加入加入CuO后，溶液的后，溶液的pH应在应在_范围内。范围内。Fe3、Fe2、Cu2转化为相应氢氧化物时，开始沉淀转化为相应氢氧化物时，开始沉

20、淀和沉淀完全时的和沉淀完全时的pH如下表：如下表：Fe3Fe2Cu2氢氧化物开始沉淀时的氢氧化物开始沉淀时的pH1.97.04.7氢氧化物沉淀完全时的氢氧化物沉淀完全时的pH3.29.06.4 3.23.2，4.74.7）或或3.2 3.2 pHpH 4.74.7方法感悟方法感悟【趁热打铁趁热打铁】Fenton法常用于处理含难降解有机物法常用于处理含难降解有机物的工业废水，通常是在调节好的工业废水，通常是在调节好pH和和Fe2+浓度的废水浓度的废水中加入中加入H2O2，所产生的羟基自由基能降解有机污染，所产生的羟基自由基能降解有机污染物物p-CP。控制。控制p-CP的初始浓度相同，在不同实验条

21、的初始浓度相同，在不同实验条件下进行如下实验，测得件下进行如下实验，测得p-CP的浓度随时间变化关的浓度随时间变化关系如右图所示。系如右图所示。 实验实验编号编号T/KpHc/10-3 molL-1H2O2Fe2+I29836.00.30II31336.00.30III298106.00.30请根据实验请根据实验I的曲线，计算降解反应在的曲线，计算降解反应在50150 s内的反应内的反应速率速率(p-CP)= molL-1s-1。8.0106实验实验I、II表明，温度升高，降解反应速率增大。但温表明，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，请分析原度过高时反而导致降解

22、反应速率减小，请分析原因：因： 。实验实验III得出的结论是：得出的结论是：pH=10时，时， 。 实验实验编号编号T/KpHc/10-3 molL-1H2O2Fe2+I29836.00.30II31336.00.30III298106.00.30H H2 2O O2 2在温度过高时分解在温度过高时分解该降解反应趋于停止该降解反应趋于停止1.1.随着材料科学的发展，金属钒及其化合物得到了越来越广随着材料科学的发展，金属钒及其化合物得到了越来越广泛的应用，并被誉为泛的应用，并被誉为“合金的维生素合金的维生素”。为回收利用含钒催。为回收利用含钒催化剂（含有化剂（含有V V2 2O O5 5、VOS

23、OVOSO4 4及不溶性残渣），科研人员最新研制及不溶性残渣），科研人员最新研制了一种离子交换法回收钒的新工艺，回收率达了一种离子交换法回收钒的新工艺，回收率达91.7%91.7%以上。以上。部分含钒物质在水中的溶解性如下表所示：部分含钒物质在水中的溶解性如下表所示： 巩固练习巩固练习物质物质VOSOVOSO4 4V V2 2O O5 5NHNH4 4VOVO3 3(VO(VO2 2) )2 2SOSO4 4溶解性溶解性可溶可溶难溶难溶难溶难溶易溶易溶该工艺的主要流程如下：该工艺的主要流程如下： 请回答下列问题：请回答下列问题：（1 1）请写出加入）请写出加入NaNa2 2SOSO3 3溶液发生反应的离子方程溶液发生反应的离子方程式式 。 V V2 2O O5 5+ SO+ SO3 322+4H+4H+ + = 2VO= 2VO2+2+SO+SO4 422+2H+2H2 2O O 物质物质VOSOVOSO4 4V V2 2O O5 5NHNH4 4VOVO3 3(VO(VO2 2) )2 2SOSO4