化学图像题解题方法.docx

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化学图像题解题方法

专题五:

化学图像题与图表题的解题方法

高考的考纲显示，高考命题将更加注重图表语言的考核。

用图表表述化学过程或呈现背景信息是化学的基本表达方式，简约化是理科考生应该具有的最基本的思维特征，而图表正是化繁为简的妙法。

在这其中，图表型的计算题将数据处理与化学问题融为一体，信息量大,信息加工涉及诸如信息的寻找、选择、整理、重组、应用等各方面，因此学生普遍反映困难较大。

因此在平时的化学学习中我们应自觉地去了解图表所呈的化学含义，掌握化学图表最基本的分析剖析方法，从中提炼出相关的化学信息，尝试应用图表分析解决化学问题，表述自己的思路与思维的结果。

这样不仅可以提高自己的识表识图能力，更能通过这个过程训练与优化自己的思维策略。

下面将几种常见的题型进行分析,说明对这类问题解决所采取得信息处理方法。

一、据图表中数据计算分析

例1．将固体FeC204·2H20放在一个可称量的容器中加热灼烧，固体质量随温度升高而变化，测得数据如下：

温度／c

25

300

350

400

500

600

900

固体质量／g

1.000

0.800

0.800

0.400

0.444

0.444

0.430

根据计算分析推理，完成下列填空：

（1）写出25℃～300℃时固体发生变化的反应方程式______________.判断的理由是__________。

（2）350℃～400℃发生变化得到的产物是__________，物质的量之比为____。

（3）500℃时产物的含氧质量分数为________。

（4）写出600℃～900℃时发生变化的化学方程式_______________.

解析：

FeC2O4·2H20对于同学们来说，是一个陌生的物质。

其性质只能通过类比来推测，解答时主要利用信息类比策略。

将FeC2O4·2H20与硫酸铜晶体作比较，加热时可失去所带结晶水；将FeC2O4·2H20与H2C2O4作比较，加热时能分解。

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。

（1）FeC2O4·2H20带有结晶水，在25℃～300℃失去的可能是全部结晶水,也可能是部分结晶水,若结晶水全部失去,则:

FeC2O4·2H20FeC2O4+2H20△m

18036

1.0（1.0—0.8）=0.20

加热减少的质量等于所含结晶水的质量，因此推测正确。

（2）在350℃～400℃，FeC2O4进一步分解，质量减少一半，比较FeC2O4与铁的氧化物的相对分子质量，只有FeO符合要求，由反应式：

FeC2O4FeO+CO↑+C02↑

得生成物的物质的量之比为l：

l：

l。

（3）（4）问是有紧密联系的，在400℃～500℃FeO在灼烧过程中质量增加，可能是结合空气中的氧生成高价的氧化物，600℃～900℃过程中固体质量又减小，由此推测固体物质可能发生如下变化：

6FeO一3Fe2O3（结合氧原子）一2Fe3O4（再失去氧原子），将表中的数据进行验证：

2FeO～Fe203△m（增加）

14416

0.400（0.444．一0.400）=0.044

3Fe203～2Fe304△m（减少）

48016

O.444（0.444—0.430）=0.010

符合要求。

因此500℃时产物为Fe203，含氧的质量分数为30％，600℃～900℃时反应式为：

6Fe2O34Fe3O4+02↑

由以上分析可知：

FeC2O4·2H20在加热过程中经过一个复杂的变化过程，即由FeC2O4·2H20→FeO→Fe203F→Fe3O4。

将上述的过程绘制成图，体现出图表的统一性且更能看清整个变化过程。

例2.将一定量混合均匀的铁粉与硫粉在隔绝空气的条件下共热，充分反应后冷却至室温，得到固体A。

将质量为m的固体A加入到300mL2mol·L—1的盐酸中使之完全溶解，测得室温下加入固体A的质量与收集到气体体积（已换算成标准状况）的关系如图所示（假设所得氢硫酸溶液饱和前无硫化氢气体逸出）。

已知加入固体A的质量m≤3.2g时，收集到的气体为氢气；当m>3.2g时，收集到的气体为H2和H2S的混合气。

试分析与计算：

（1）3.2g固体A中所含的物质有__________。

（2）3.2g固体A中各物质的物质的量分别为__________，溶于上述盐酸充分反应后，所得溶液中氢硫酸的物质的量浓度为（忽略溶液体积的变化）___________。

（3）当固体A全部溶于上述盐酸，且A的质量m>3.2g时，收集到的气体体积（标准状况下）V=__________mL（用含m的代数式表示）。

[答案]

（1）Fe、FeS

（2）n（Fe）=0.01mol

n（FeS）=0.03mol

c（H2S）=0.1mol·L—1

（3）

（24≥m>3.2）

二、据分析计算结果作出图像

例3.A、B是下列浓度均为0.1mol/L的溶液中的某一种:

①混有少量盐酸的MgSO4溶液;②Al2（SO4）3溶液;③明矾溶液;④Ba（OH）2溶液;⑤NaOH溶液。

现向溶液A中逐滴加入溶液B，用得到的沉淀质量（y）与所加B溶液的体积（x）的关系可画出下图所示的图形（未画完整）。

（1）符合这一图像的组合有多组,如在表中的②和④，③和④，请将其它所有可能的组合填入下表中（已填了两组,不一定填满）。

A

②

④

B

④

③

（2）若向试剂①中逐渐加入试剂④,请在图3中画出生成的沉淀质量（y）与所加溶液体积（x）的关系曲线示意图。

三、运用作图法解计算题

例4.在天平两端的烧杯中分别盛有1molHCl的盐酸和含有1molNaOH的烧碱溶液,天平平衡；若在盐酸中加入a克镁,在烧碱中加入b克铝,天平仍平衡,试讨论a、b之间的关系式。

【练习】

1．将0.03molCl2缓缓通入含0.02molH2SO3和0.02molHBr的混合溶液中，在此过程中，溶液的[H+]与Cl2用量的关系示意图是（溶液的体积示为不变）[]

2.将物质的量相等的硫酸铝和硫酸铵溶水形成VmL混合溶液，向混合溶液中逐滴加入某氢氧化钠的溶液（其物质的量浓度为混合溶液中两溶质的物质的量浓度之和），直至过量。

下列表示氢氧化钠溶液加入的体积（x）与溶液中沉淀物的量（y）的关系示意图中正确的是[]

3.如图表示Cu与稀HNO3反应的量的关系，问哪一条线表示Cu与稀HNO3反应中被还原的硝酸与Cu的量的关系：

[]

4.向含3molCa（OH）2的石灰水中逐滴加入H3PO4溶液至不再发生反应为止，所得盐的物质的量（纵坐标y）与加入H3PO4物质的量（横坐标x）的关系图是

5、往澄清石灰水中加入磷酸，生成的沉淀与加入的磷酸物质的量关系图正确的是[]

6.向1.0mol/L的甲溶液中逐滴加入1.0mol/L的乙溶液，产生Al（OH）3沉淀的质量（用y轴表示）与所加入乙溶液的体积（用x轴表示）的关系如下图所示．符合图中关系的是下列各组溶液中的

（A）

（B）

（C）

（D）

甲

AlCl3

NaOH

NaAlO2

HCl

乙

NaOH

AlCl3

HCl

NaAlO2

7、某稀溶液中含有Fe（NO3）3、Cu（NO3）2、HNO3，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右图所示。

则溶液中Fe（NO3）3、Cu（NO3）2、HNO3物质的量浓度之比为

A、1:

1:

1B、1:

3:

1C、3:

3:

8D、1:

1:

4

8、向10mL1mol/L的Ba（OH）2溶液中逐滴加入xmL1mol/L的H3PO4溶液时，产生沉淀的物质的量与滴入H3PO4的体积之间的曲线如图所示。

试分析：

（1）O~A段沉淀物的化学式为_______________________________。

（2）A~B段反应的化学方程式为________________________________。

（3）x2=_________mL，x1=_________mL。

9、由H2和Cl2组成的混合气体，经光照充分反应后，通入100mL1mol·L—1的NaOH溶液中，图甲表示溶液中某种离子的物质的量随通入气体体积的变化而变化的曲线，图乙表示溶液中的导电性随着通入气体体积的变化而变化的曲线。

（1）图甲表示溶液中__________离子的变化曲线，说明曲线下降的原因：

_________________________________。

（2）对溶液进行导电性实验；当通入的混合气体体积大于V1时，引起溶液导电性明显增强的主要阳离子是_____________。

（3）当n=0.02mol时，光照前的混合气体中H2和Cl2的物质的量之比为_________。

11、为了防治环境污染并对尾气进行综合处理，某硫酸厂用氨水吸收尾气中的SO2，再向吸收液中加入浓硫酸，以制取高浓度的SO2及（NH4）2SO4和NH4HSO4固体。

为测定上述（NH4）2SO4和NH4HSO4固体混合物的组成。

现称取该样品四份，分别加入相同浓度的NaOH溶液各40.00mL，加热至80℃左右，使氨气全部逸出[（NH4）2SO4和NH4HSO4分解温度均高于200℃]，测得有关数据如下（标准状况）：

实验序号

样品质量/g

NaOH溶液体积/mL

氨气体积/L

Ⅰ

7.4

40.00

1.68

Ⅱ

14.8

40.00

3.36

Ⅲ

22.2

40.00

1.12

Ⅳ

37.0

40.00

0.00

（1）实验过程中有关的离子反应方程式为____________________________________

（2）由Ⅰ组数据直接推测：

标准状况下3.7g样品进行同样实验时，生成氨气的体积为_________L。

（3）试计算该混合物中的（NH4）2SO4和NH4HSO4物质的量之比__________。

（4）欲计算该NaOH溶液物质的量浓度应选择第_____组数据，其浓度为________。

12、合成氨原料可以由天然气制取。

其主要反应为：

CH4（g）+H2O（g）→CO（g）+3H2（g）。

（1）1m3（标准状况）CH4按上式完全反应，产生H2_________mol。

（2）CH4和O2反应为：

2CH4（g）+O2（g）→2CO（g）+4H2（g）；设CH4同时和H2O（g）及O2（g）反应。

1m3（标准状况）CH4按上述两式完全反应，产物气体的体积V（标准状况）为__________。

（3）CH4和H2O（g）及富氧空气（O2含量较高，不同富氧空气氧气含量不同）混合反应，产物气体组成如下表：

气体

CO

H2

N2

O2

体积（L）

25

60

15

2.5

计算该富氧空气中O2和N2的体积比V（O2）/V（N2）。

（4）若CH4和H2O（g）及富氧空气混合反应的产物中，C（H2）/V（N2）=3:

1（合成氨反应的最佳比），则反应的H2O（g）和富氧空气的体积比为何值？

13、Na2S2O3·5H2O（俗称海波）是照相业常用的一种定影剂，常采用下列方法制备：

将亚硫酸钠溶液与硫粉混合共热，生成硫代硫酸钠Na2SO3+S=Na2S2O3，滤去硫粉，再将滤液浓缩、冷却，即有Na2S2O3·5H2O晶体析出。

该法制得的晶体中常混有少量Na2SO3和Na2SO4的杂质。

为测定一种海波晶体样品的成分，某同学称取三份质量不同的该样品，分别加入相同浓度的H2SO4溶液20mL，充分反应后滤出硫，并将滤液微热（假定生成的SO2全部逸出），测得有关实验数据如下（标准状况）：

第一份

第二份

第三份

样品的质量/g

12.60

18.90

28.00

二氧化硫的体积/L

1.12

1.68

2.24

硫的质量/g

1.28

1.92

2.56

（1）样品与硫酸可能发生反应的离子方程式为_______________________________；

（2）根据上表数据分析，该样品__________（填选项字母）；

A、只含有Na2S2O3

B、含有Na2S2O3和Na2SO3两种成分

C、含有Na2S2O3、Na2SO3和Na2SO4三种成分

（3）试计算：

该样品中各成分的物质的量之比？

（4）所加硫酸溶液的物质的量浓度为___________；

（5）若将63g该样品与一定量的该硫酸溶液微热，欲计算生成SO2的体积，还需提供一个数据是（用a表示该数值，并注明单位）________________________；

试讨论：

当a在不同取值范围时，SO2的体积b。

并请在下图中画出b随a变化的曲线。

14、某化学小组为了测定石膏的组成（CaSO4·xH2O），即测x值，做了如下实验：

将含结晶水的硫酸钙放在坩埚中加热前和加热后都进行称量。

随着实验次数的增加，加热的时间不断延长。

他们在实验中将数据整理如下表。

利用数据可绘制成如图所示图象：

实验顺序

（按序延长加热时间）

固体质量/g

加热前

加热后

1

2

3

4

5

6

7

8

3.44

3.44

3.44

3.44

3.44

3.44

3.44

3.44

3.26

3.12

2.90

2.90

2.80

2.78

2.72

2.72

（1）利用实验数据，通过计算推断生石膏的化学式。

（2）通过计算解释图象中产生AB段的原因。

15.下表是元素周期表的一部分。

表中所列的字母分别代表某一化学元素。

b

h

j

a

c

f

i

l

m

e

g

d

k

（1）下列（填写编号）组元素的单质可能都是电的良导体。

①a、c、h②b、g、k③c、h、1④d、e、f

（2）如果给核外电子足够的能量，这些电子便会摆脱原子核的束缚而离去。

核外电子离开该原子或离子所需要的能量主要受两大因素的影响：

1．原子核对核外电子的吸引力2．形成稳定结构的倾向

下表是一些气态原子失去核外不同电子所需的能量（kJ·mol－1）：

锂

X

Y

失去第一个电子

519

502

580

失去第二个电子

7296

4570

1820

失去第三个电子

11799

6920

2750

失去第四个电子

9550

11600

①通过上述信息和表中的数据分析为什么锂原子失去核外第二个电子时所需的能量要远远大于失去第一个电子所需的能量。

。

②表中X可能为以上13种元素中的（填写字母）元素。

用元素符号表示X和j形成化合物的化学式。

③Y是周期表中族元素。

④以上13种元素中，（填写字母）元素原子失去核外第一个电子需要的能量最多。

16、设想你去某外星球做了一次科学考察，采集了该星球上十种元素单质的样品，为了确定这些元素的相对位置以便系统地进行研究，你设计了一些实验并得到下列结果：

单质

A

B

C

D

E

F

G

H

I

J

熔点（℃

-150

550

160

210

-50

370

450

300

260

250

与水反应

∨

∨

∨

∨

与酸反应

∨

∨

∨

∨

∨

∨

与氧气反应

∨

∨

∨

∨

∨

∨

∨

∨

不发生化学反应

∨

∨

相对于A元素的原子质量

1.0

8.0

15.6

17.1

23.8

31.8

20.0

29.6

3.9

18.0

按照元素性质的周期递变规律，试确定以上十种元素的相对位置，并填入下表：

A

B

H

17．已知Fe2O3在高炉中有下列反应：

Fe2O3＋CO→2FeO＋CO2

反应形成的固体混和物（Fe2O3、FeO）中，元素铁和氧的质量比用mFe︰mO表示。

（1）上述固体混和物中，mFe︰mO不可能是（选填a、b、c多选扣分）

（a）21︰9（b）21︰7.5（c）21︰6

（2）若mFe︰mO＝21︰8，计算Fe2O3被CO还原的百分率

（3）设Fe2O3被CO还原的百分率为A％，则A％和混和物中mFe︰mO的关系式为（用含mFe、mO的代数式表示）。

A％＝

请在下图中画出A%和mFe/mO关系的图形。

（4）如果Fe2O3和CO的反应分两步进行：

3Fe2O3＋CO→2Fe3O4＋CO2

Fe3O4＋CO→3FeO＋CO2

试分析反应形成的固体混和物可能的组成及相应的mFe︰mO（令mFe︰mO＝21︰a，写出a的取值范围）。

将结果填入下表。

混和物组成（用化学式表示）

a的取植范围

18．下图是100mgCaC2O4·H2O受热分解时，所得固体产物的质量随温度变化的曲线。

试利用图中信息结合所学的知识，回答下列各问题：

（1）温度分别为t1和t2时，固体产物的化学式A是______________，B是：

_______________。

（2）由CaC2O4·H2O得到A的化学方程式为_________________________。

（3）由A得到B的化学方程式为___________________________________。

（4）由图计算产物C的分子量，并推断C的合理的化学式。

19．二氧化氮在加热条件下能够分解成一氧化氮和氧气。

该反应进行到45秒时，达到平衡（NO2浓度约为0.0125mol/L）。

右图中的曲线表示二氧化氮分解反应在前25秒内的反应进程。

（1）请计算前20秒内氧气的平均生成速度：

（2）若反应延续至70秒，请在图中用实线画出25秒至70秒的反应进程吗线。

（3）若在反应开始时加入催化剂（其他条件都不变），请在图上用虚线画出加化剂后的反应进程曲线。

（4）写出该反应的化学平衡常数表达式：

_

专题五:

化学图像题与图表题的解题方法

（参考答案）

1、A2、A3、A4、D5、B6、D7、D

8、

（1）Ba3（PO4）2

（2）Ba3（PO4）2+H3PO4=3BaHPO4（3）10（4）

10、

（1）ClO—，当通入的气体开始过量时，溶液呈酸性，

发生反应：

H++ClO—=HClO，使n（ClO—）减少

（2）H+（3）3:

5

11、

（1）H++OH—=H2ONH4++OH—

NH3↑+H2O

（2）0.84L（3）1:

4（4）Ⅲ5mol·L—1

12、

（1）133.9

（2）3m3

（3）设H2O为xmol，O2为ymol

则

x=10，y=7.5

（4）设富氧空气中V（O2）%为a

则

∴

13、

（1）S2O32—+2H+=S↓+SO2↑+H2O

SO32—+2H+=SO2↑+H2O

（2）C

（3）由第一份的数据：

Na2S2O3———S———SO2

0.04mol0.04mol0.04mol

n（Na2SO4）=（12.60g-2.48g·mol—1×0.04mol-126g·mol—1×0.01mol）

÷142g·mol—1=0.01mol

n（Na2S2O3）:

n（Na2SO3）:

n（Na2SO4）=0.04mol:

0.01mol:

0.01mol=4:

1:

1

（4）5mol·L—1

（5）硫酸溶液的体积aL

当a<0.05时，b=112aL

当a=0.005时，b=112aL=5.6L

当a>0.05时，b=5.6L

14、

（1）CaSO4·xH2O

CaSO4+xH2O

136+18x13618x

3.44g2.27g0.72g

x=

生石膏化学式：

CaSO4·2H2O

（2）实验数据和图象AB段说明生石膏受热分解过程中，有一种组成的化合物存在。

CaSO4·2H2O

CaSO4·yH2O+（2-y）H2O

172136+18y

3.442.90

∴y=

该化合物为2CaSO4·H2O（或CaSO4·

H2O）

因在加热过程中生石膏CaSO4·2H2O转化为相对稳定的2CaSO4·H2O，因此图象中有AB段。

15．

（1）①④

（2）①Li原子失去一个电子后，Li＋已形成稳定结构，此时再失去一个电子很困难;②aNa2O和Na2O2

③ⅢA或第三主族④m

A

I

B

C

D

J

G

E

H

F

16.

17、

（1）a、c

（2）设Fe2O3原总的物质的量为n（Fe2O3），Fe2O3被还原质量分数为A%

则有

得

（3）

（4）Fe2O3、Fe3O4、8

Fe3O4、FeO、6

Fe2O3、Fe3O4、FeO、6

18.

（1）CaC2O4,CaCO3

（2）CaC2O4·H2OCaC2O4+H2O↑

（3）CaC2O4CaCO3+CO2↑（4）CaO

19.

（1）5.5×10-4mol/L-s（注：

不写单位扣1分）

（2）图中实线

（3）图中虚线

k=