广东 化学图形题及其解题策略[下学期]
文档属性
| 名称 | 广东 化学图形题及其解题策略[下学期] |  | |
| 格式 | rar | ||
| 文件大小 | 495.7KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 通用版 | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2007-04-10 08:22:00 | ||
图片预览
文档简介
化学图形题及其解题策略
一.概述
化学图形题是一种利用数学中的二维图象解决化学问题的题型。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。随着高考改革的不断深入及对学生综合能力要求的不断提高，这种以数学方法解决化学问题的题目不断增多。
这类题型的特点是：图象是题目的主要组成部分，把所要考查的知识寓于坐标曲线上，简明、直观、形象。解答图象题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。析图的关键在于对“数” “形” “义” “性”的综合思考，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。
二.题型分类
从是否主要从量的角度考查可将图象题分为：侧重定性考查和侧重定量考查两类。侧重定性考查的题目其考查重点是：化学反应（过程）的特点（规律）、化学反应的先后顺序等。
例1．(04广东)下图曲线a表示放热反应X(g)+Y(g) Z(g)+M(g)+N(s)进行过程中X的转化率随时间变化的关系。若要改变起始条件，使反应过程按b曲线进行，可采取的措施是（ C ）
A．升高温度 B．加大X的投入量
C．加催化剂 D．增大体积
例2．(03上海)下列实验过程中产生的现象与对应的图形相符合的是 D
A.NaHSO3粉末加入HNO3溶液中 B.H2S气体通入氯水中
C.NaOH溶液滴入Ba(HCO3)2溶液中 D.CO2气体通入澄清石灰水中
例3. (02上海)将足量CO2通入KOH和Ca(OH)2的混合稀溶液中，生成沉淀的物质的量（n）和通入CO2体积（v）的关系正确的是( D )
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（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）与溶液中产生沉淀的物质的量（y）的关系示意图中正确的是（ A ）
例5．向100ml3mol·L-1的硫酸铝铵[NH4Al(SO4)2]溶液中逐滴加入1mol·L-1的Ba(OH)2溶液
（1）写出至刚好出现沉淀总物质的量为最大值时的离子方程式
(2)随着Ba(OH)2的体积V的变化,沉淀总物质的量n的变化如图所示.求出B点和C点所对应的Ba(OH)2溶液的体积：B C 。
三.各类题型及解法探析
例6．常温下，向0.1mol·L-1的硫酸溶液中加入物质的量浓度相同的氢氧化钡溶液，生成沉淀的量与加入氢氧化钡溶液的体积关系如图所示，a、b、c、d分别表示实验时不同阶段的溶液，下列有关说法中不正确的是（ D ）
A．溶液的pH：a﹤b﹤c﹤d
B．溶液的导电能力：a﹥b﹥d﹥c
C．a、b溶液显酸性
D．c、d溶液显碱性
例7．锌与不同浓度的硝酸可发生不同的反应，其中锌与被还原的硝酸的物质的量的关系符合图示（X表示耗去Zn的物质的量，Y表示被还原的硝酸的物质的量）的是（ D ）
(A) 3Zn+8HNO3(稀)=3Zn(NO3)2+4H2O+2NO↑
(B)4Zn+10HNO3(稀)=4Zn(NO3)2+5H2O+N2O↑
(C)4Zn+10HNO3(稀)=4Zn(NO3)2+3H2O+NH4NO3
(D) Zn+4HNO3(浓)=Zn(NO3)2+2H2O+2NO2↑
例8．铜和硝酸反应的物质的量的关系如图所示，纵坐标表示消耗铜的物质的量，横坐标表示消耗硝酸的物质的量，坐标图中各条线表示下列反应：
A.Cu与浓HNO3 B.Cu与稀HNO3
C.Cu与被还原的HNO3(浓) D.Cu与被还原的HNO3(稀)
其中:(1)Q表示反应 D ;(2) P表示反应 C ;
(3)S表示反应 B ;(4)T表示反应 A ;
例9．（01上海）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 AC （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 33.33%
（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
Fe2O3、Fe3O4 ；Fe3O4、FeO；Fe2O3、Fe3O4、FeO； 8＜a＜ 96＜a＜ 86＜a＜9
例10．由CO2、H2O(g)组成的混合气体共amol，其中CO2的物质的量分数为x。将混合气体缓慢通过装有1molNa2O2的真空管，充分反应后，维持1.01×105Pa120℃。收集所得气体，冷却、称量，真空管中固体质量增加yg。
(1)若a=1，则y= _____用含x的代数式表示）。
(2)若a=2，x=0.3时，y=
(3)若a=2，试讨论：x取值不同时，反应后所得气体的成份及y的表达式。
（4）若a=1.25，试作图表示y与x的关系。
【练习】
1．将0.03molCl2缓缓通入含0.02mol H2SO3和0.02mol HBr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)A
2. 向含3mol Ca(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D
3. 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D
（A） （B） （C） （D）
甲 AlCl3 NaOH NaAlO2 HCl
乙 NaOH AlCl3 HCl NaAlO2
4、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D
A、1:1:1 B、1:3:1 C、3:3:8 D、1:1:4
5、向10 mL 1 mol/L的Ba(OH)2溶液中逐滴加入x mL 1 mol/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。
答案：（1）Ba3(PO4)2 （2）Ba3(PO4)2+H3PO4=3BaHPO4 （3）10
6、在Al2(SO4)3和MgSO4的混合溶液中，滴加NaOH溶液，生成沉淀的量与滴入NaOH溶液的体积关系如下图所示，则原混合液中Al2(SO4)3与MgSO4的物质的量浓度之比为D
A、6：1 B、3：1 C、2：1 D、1：2
7、某溶液中可能含有Fe2＋、Mg2＋、Cu2＋、NH4＋、Al3＋中的一种或几种。当加入一种淡黄色固体并加热溶液时，有刺激性气体放出和白色沉淀生成，加入淡黄色固体的物质的量（横坐标）与析出沉淀和产生气体的物质的量（纵坐标）的关系，如下图所示。请填写下列空白：
⑴在该溶液中含有的离子是 ，它们的物质的量浓度之比为 。
⑵所加的淡黄色固体是 （化学式）。
［答案：］⑴NH4＋、Al3＋、Mg2＋，n(Mg2＋)：n(Al3＋)：n(NH4＋)＝1：1：3。 ⑵Na2O2。
8、将0.1 mol的镁、铝混合物溶于100 mL 2mol/LH2SO4溶液中，然后再滴加1 mol/L NaOH溶液。请回答：
⑴若在滴加NaOH溶液的过程中，沉淀质量m随加入NaOH溶液的体积V变化如下图所示。当V1＝160mL时，则金属粉末中n(Mg)＝ mol，V2＝ mL。
⑵若在滴加NaOH溶液过程中，欲使Mg2＋、Al3＋刚好沉淀完全，则滴入NaOH溶液的体积V(NaOH) mL。
⑶若混合物仍为0.1 mol，其中Mg粉的物质的量分数为a，用100 mL 2 mol/L的硫酸溶解此混合物后，再加入450 mL 1mol/L的NaOH溶液，所得沉淀中无Al(OH)3。满足此条件的a的取值范围是： 。
［答案：］⑴0.06 mol，440 mL。 ⑵400 mL。 ⑶≤a＜1。
9、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300 mL 2 mol/L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）的关系如右图所示（假设所得氢硫酸溶液饱和前无硫化氢气体逸出）。已知：
①加入固体A的质量m≤3.2 g时，收集到的气体为H2；
②当m＞3.2 g时，收集到的气体为H2和H2S的混合气体。
⑴3.2 g固体A中所含的物质有 。
⑵3.2 g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）。
⑶当固体A全部溶于上述盐酸，且A的质量m＞3.2 g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）。
（1）Fe、FeS （2）n(Fe)=0.01 mol n(FeS)=0.03 mol c(H2S)=0.1 mol·L—1
（3）（24≥m>3.2）
10．某气态不饱和链烃CnHm在一定条件下与H2加成为CnHm+x，取CnHm与H2的混合气体共60ml进行实验，发现随混合气中H2所占体积的变化，反应后得到的气体总体积也不同，反应前混合气中H2所占的体积W（ml）和反应后气体总体积V（ml）的关系如图（同温同压），由此可知x的数值是 A
A．4 B．3
C．2 D．1
一.概述
化学图形题是一种利用数学中的二维图象解决化学问题的题型。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。随着高考改革的不断深入及对学生综合能力要求的不断提高，这种以数学方法解决化学问题的题目不断增多。
这类题型的特点是：图象是题目的主要组成部分，把所要考查的知识寓于坐标曲线上，简明、直观、形象。解答图象题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。析图的关键在于对“数” “形” “义” “性”的综合思考，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。
二.题型分类
从是否主要从量的角度考查可将图象题分为：侧重定性考查和侧重定量考查两类。侧重定性考查的题目其考查重点是：化学反应（过程）的特点（规律）、化学反应的先后顺序等。
例1．(04广东)下图曲线a表示放热反应X(g)+Y(g) Z(g)+M(g)+N(s)进行过程中X的转化率随时间变化的关系。若要改变起始条件，使反应过程按b曲线进行，可采取的措施是（ C ）
A．升高温度 B．加大X的投入量
C．加催化剂 D．增大体积
例2．(03上海)下列实验过程中产生的现象与对应的图形相符合的是 D
A.NaHSO3粉末加入HNO3溶液中 B.H2S气体通入氯水中
C.NaOH溶液滴入Ba(HCO3)2溶液中 D.CO2气体通入澄清石灰水中
例3. (02上海)将足量CO2通入KOH和Ca(OH)2的混合稀溶液中，生成沉淀的物质的量（n）和通入CO2体积（v）的关系正确的是( D )
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（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）与溶液中产生沉淀的物质的量（y）的关系示意图中正确的是（ A ）
例5．向100ml3mol·L-1的硫酸铝铵[NH4Al(SO4)2]溶液中逐滴加入1mol·L-1的Ba(OH)2溶液
（1）写出至刚好出现沉淀总物质的量为最大值时的离子方程式
(2)随着Ba(OH)2的体积V的变化,沉淀总物质的量n的变化如图所示.求出B点和C点所对应的Ba(OH)2溶液的体积：B C 。
三.各类题型及解法探析
例6．常温下，向0.1mol·L-1的硫酸溶液中加入物质的量浓度相同的氢氧化钡溶液，生成沉淀的量与加入氢氧化钡溶液的体积关系如图所示，a、b、c、d分别表示实验时不同阶段的溶液，下列有关说法中不正确的是（ D ）
A．溶液的pH：a﹤b﹤c﹤d
B．溶液的导电能力：a﹥b﹥d﹥c
C．a、b溶液显酸性
D．c、d溶液显碱性
例7．锌与不同浓度的硝酸可发生不同的反应，其中锌与被还原的硝酸的物质的量的关系符合图示（X表示耗去Zn的物质的量，Y表示被还原的硝酸的物质的量）的是（ D ）
(A) 3Zn+8HNO3(稀)=3Zn(NO3)2+4H2O+2NO↑
(B)4Zn+10HNO3(稀)=4Zn(NO3)2+5H2O+N2O↑
(C)4Zn+10HNO3(稀)=4Zn(NO3)2+3H2O+NH4NO3
(D) Zn+4HNO3(浓)=Zn(NO3)2+2H2O+2NO2↑
例8．铜和硝酸反应的物质的量的关系如图所示，纵坐标表示消耗铜的物质的量，横坐标表示消耗硝酸的物质的量，坐标图中各条线表示下列反应：
A.Cu与浓HNO3 B.Cu与稀HNO3
C.Cu与被还原的HNO3(浓) D.Cu与被还原的HNO3(稀)
其中:(1)Q表示反应 D ;(2) P表示反应 C ;
(3)S表示反应 B ;(4)T表示反应 A ;
例9．（01上海）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 AC （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 33.33%
（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
Fe2O3、Fe3O4 ；Fe3O4、FeO；Fe2O3、Fe3O4、FeO； 8＜a＜ 96＜a＜ 86＜a＜9
例10．由CO2、H2O(g)组成的混合气体共amol，其中CO2的物质的量分数为x。将混合气体缓慢通过装有1molNa2O2的真空管，充分反应后，维持1.01×105Pa120℃。收集所得气体，冷却、称量，真空管中固体质量增加yg。
(1)若a=1，则y= _____用含x的代数式表示）。
(2)若a=2，x=0.3时，y=
(3)若a=2，试讨论：x取值不同时，反应后所得气体的成份及y的表达式。
（4）若a=1.25，试作图表示y与x的关系。
【练习】
1．将0.03molCl2缓缓通入含0.02mol H2SO3和0.02mol HBr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)A
2. 向含3mol Ca(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D
3. 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D
（A） （B） （C） （D）
甲 AlCl3 NaOH NaAlO2 HCl
乙 NaOH AlCl3 HCl NaAlO2
4、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D
A、1:1:1 B、1:3:1 C、3:3:8 D、1:1:4
5、向10 mL 1 mol/L的Ba(OH)2溶液中逐滴加入x mL 1 mol/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。
答案：（1）Ba3(PO4)2 （2）Ba3(PO4)2+H3PO4=3BaHPO4 （3）10
6、在Al2(SO4)3和MgSO4的混合溶液中，滴加NaOH溶液，生成沉淀的量与滴入NaOH溶液的体积关系如下图所示，则原混合液中Al2(SO4)3与MgSO4的物质的量浓度之比为D
A、6：1 B、3：1 C、2：1 D、1：2
7、某溶液中可能含有Fe2＋、Mg2＋、Cu2＋、NH4＋、Al3＋中的一种或几种。当加入一种淡黄色固体并加热溶液时，有刺激性气体放出和白色沉淀生成，加入淡黄色固体的物质的量（横坐标）与析出沉淀和产生气体的物质的量（纵坐标）的关系，如下图所示。请填写下列空白：
⑴在该溶液中含有的离子是 ，它们的物质的量浓度之比为 。
⑵所加的淡黄色固体是 （化学式）。
［答案：］⑴NH4＋、Al3＋、Mg2＋，n(Mg2＋)：n(Al3＋)：n(NH4＋)＝1：1：3。 ⑵Na2O2。
8、将0.1 mol的镁、铝混合物溶于100 mL 2mol/LH2SO4溶液中，然后再滴加1 mol/L NaOH溶液。请回答：
⑴若在滴加NaOH溶液的过程中，沉淀质量m随加入NaOH溶液的体积V变化如下图所示。当V1＝160mL时，则金属粉末中n(Mg)＝ mol，V2＝ mL。
⑵若在滴加NaOH溶液过程中，欲使Mg2＋、Al3＋刚好沉淀完全，则滴入NaOH溶液的体积V(NaOH) mL。
⑶若混合物仍为0.1 mol，其中Mg粉的物质的量分数为a，用100 mL 2 mol/L的硫酸溶解此混合物后，再加入450 mL 1mol/L的NaOH溶液，所得沉淀中无Al(OH)3。满足此条件的a的取值范围是： 。
［答案：］⑴0.06 mol，440 mL。 ⑵400 mL。 ⑶≤a＜1。
9、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300 mL 2 mol/L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）的关系如右图所示（假设所得氢硫酸溶液饱和前无硫化氢气体逸出）。已知：
①加入固体A的质量m≤3.2 g时，收集到的气体为H2；
②当m＞3.2 g时，收集到的气体为H2和H2S的混合气体。
⑴3.2 g固体A中所含的物质有 。
⑵3.2 g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）。
⑶当固体A全部溶于上述盐酸，且A的质量m＞3.2 g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）。
（1）Fe、FeS （2）n(Fe)=0.01 mol n(FeS)=0.03 mol c(H2S)=0.1 mol·L—1
（3）（24≥m>3.2）
10．某气态不饱和链烃CnHm在一定条件下与H2加成为CnHm+x，取CnHm与H2的混合气体共60ml进行实验，发现随混合气中H2所占体积的变化，反应后得到的气体总体积也不同，反应前混合气中H2所占的体积W（ml）和反应后气体总体积V（ml）的关系如图（同温同压），由此可知x的数值是 A
A．4 B．3
C．2 D．1
同课章节目录