化學(xué)圖表題題型例析

邵平

圖像題是以圖像的形式將一些相關(guān)量之間的關(guān)系通過形象直觀的曲線表示出來，把化學(xué)原理抽象為數(shù)學(xué)問題，旨在考查學(xué)生對(duì)曲線的數(shù)學(xué)意義和化學(xué)意義之間對(duì)應(yīng)關(guān)系的分析、理解和運(yùn)用能力，是一類難度較大的題型。要解答此類試題，首先要做到“五看”，一看坐標(biāo)（縱、橫坐標(biāo)的含義）、二看起點(diǎn)（圖像的起點(diǎn)）、三看拐點(diǎn)（圖像的拐點(diǎn)及終點(diǎn)）、四看比例（看圖像中橫縱坐標(biāo)的比例關(guān)系）、五看特征（看圖像的走向，如上升還是下降）。其次把圖像表示的意義與化學(xué)知識(shí)結(jié)合起來，找出與相關(guān)知識(shí)的具體關(guān)系即可。

一、pH變化曲線圖像

1.中和反應(yīng)過程中pH變化曲線

考向圖像分析

堿入酸堿入酸，開始反應(yīng)時(shí)，溶液顯酸性，pH<7；隨著堿的加入，pH逐漸增大，當(dāng)酸和堿恰好完全反應(yīng)時(shí)，溶液呈中性，pH=7；隨著堿的持續(xù)加入，溶液呈堿性，pH>7。

酸入堿酸入堿，開始反應(yīng)時(shí)，溶液顯堿性，pH>7；隨著酸的加入，pH逐漸減少，當(dāng)酸和堿恰好完全反應(yīng)時(shí)，溶液呈中性，pH=7；隨著酸的持續(xù)加入，溶液呈酸性，pH<7。

2.稀釋酸或堿溶液時(shí)pH變化曲線

考向圖像分析

稀釋酸溶液

稀釋酸溶液時(shí)，開始溶液的pH<7，水的pH=7，隨著水質(zhì)量的增多，pH不斷增大，但不會(huì)大于或等于7

稀釋堿溶液

稀釋堿溶液時(shí)，開始溶液的pH>7，水的pH=7，隨著水質(zhì)量的增多，pH不斷減少，但不會(huì)小于或等于7

3.中和反應(yīng)（以HCl和NaOH為例）的溶質(zhì)

考向圖像溶液的溶質(zhì)

堿入酸

A點(diǎn)HClB點(diǎn)HCl和NaClC點(diǎn)NaClD點(diǎn)NaOH和NaCl

酸入堿

A點(diǎn)NaOHB點(diǎn)NaOH和NaClC點(diǎn)NaClD點(diǎn)HCl和NaCl

例1（2015年上海）向一定量4%的氫氧化鈉溶液中逐滴加入稀鹽酸，有關(guān)分析錯(cuò)誤的是（）。

分析A項(xiàng)，氫氧化鈉溶液顯堿性，鹽酸顯酸性，因此溶液的pH開始大于7，恰好中和時(shí)，溶液的pH等于7，鹽酸過量時(shí)，溶液的pH小于7；B項(xiàng)，中和反應(yīng)放熱，因此溶液溫度開始時(shí)升高，而后降低；C項(xiàng)，鹽酸與氫氧化鈉反應(yīng)生成氯化鈉，因此開始時(shí)氯化鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)變大，當(dāng)氯化鈉的質(zhì)量不再變化，而溶液的質(zhì)量還在繼續(xù)增大，因此氯化鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)開始減小；D項(xiàng)，開始時(shí)，HCl與NaOH反應(yīng)，因此加入一定體積的鹽酸（即將氫氧化鈉完全反應(yīng)）后，溶液的HCl的物質(zhì)的量才開始增大，但之后只要不斷加入鹽酸，HCl的物質(zhì)的量會(huì)持續(xù)的增大，而不是不變。

答案：D

二、表格和圖像結(jié)合型

這類問題主要是考查學(xué)生識(shí)表獲取信息的能力，突出數(shù)據(jù)分析解決實(shí)際問題能力的考查，關(guān)鍵是從表中數(shù)據(jù)和圖像里分析、篩選、計(jì)算出有價(jià)值的數(shù)據(jù)。這類題以大型計(jì)算題為多。

例2（2015年東營）在實(shí)驗(yàn)室中，化學(xué)興趣小組的同學(xué)發(fā)現(xiàn)了一瓶敞口放置的Ca（OH）2粉末狀試劑。他們對(duì)該試劑進(jìn)行了定量實(shí)驗(yàn)分析：稱取試劑19.8 g放入錐形瓶中，加入30.2 g的水，充分振蕩，再向錐形瓶中依次滴加25 g鹽酸充分反應(yīng)。測得部分?jǐn)?shù)據(jù)與圖像見表1、圖1。請(qǐng)根據(jù)有關(guān)信息回答問題。

表1

第1次第2次第3次第4次第5次第6次

加入鹽酸的質(zhì)量/g252525252525

錐形瓶中物質(zhì)的質(zhì)量/g75100a150172.8197.8

（1）a的數(shù)值為 ，興趣小組的同學(xué)通過實(shí)驗(yàn)，得出該 試劑己部分變質(zhì)的結(jié)論，其依據(jù)是（通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和圖像做出你的分析） 。

（2）b的數(shù)值 為 。

計(jì)算該試劑中氫氧化鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)（寫出計(jì)算過程，結(jié)果保留一位小數(shù)）。

圖1

分析根據(jù)Ca（OH）2的性質(zhì)，敞口放置的Ca（OH）2粉末可能會(huì)跟空氣中的CO2反應(yīng)而生成CaCO3。本題是通過向一定的待測物質(zhì)中加入稀鹽酸的方法測定其變質(zhì)的情況。（1）根據(jù)優(yōu)先反應(yīng)原則：酸、堿、鹽混合相互反應(yīng)時(shí)，酸與堿的反應(yīng)優(yōu)先于酸與鹽、堿與鹽的反應(yīng)。分析表中數(shù)據(jù)，加入鹽酸前錐形瓶中物質(zhì)的質(zhì)量為19.8g+30.2g=50g，前2次和第4次加入鹽酸，溶液增加的質(zhì)量等于加入鹽酸的質(zhì)量，說明此時(shí)是鹽酸與未變質(zhì)的Ca（OH）2反應(yīng)，反應(yīng)沒有氣體放出，故a的數(shù)值應(yīng)為100g+25g=125g。當(dāng)?shù)?次加入25g鹽酸時(shí)，加入后錐形瓶內(nèi)物質(zhì)的質(zhì)量比總質(zhì)量減小質(zhì)量為：25g+150g-172.5g=2.2g，說明有2.2g CO2放出，第6次錐形瓶內(nèi)物質(zhì)增加的質(zhì)量和加入鹽酸的質(zhì)量相等，不再有氣體放出，說明此前CaCO3已完全反應(yīng)。整個(gè)過程共放出2.2g CO2，所以圖像中b的數(shù)值為2.2。

信息梳理

設(shè)問該試劑中氫氧化鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)

需要知道的量①試劑樣品的質(zhì)量；

②試劑樣品中氫氧化鈣的質(zhì)量。

已知條件①試劑樣品的質(zhì)量19.8g；

②生成CO2的質(zhì)量2.2g；

③反應(yīng)的化學(xué)方程式

CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2↑

分析或計(jì)算公式①根據(jù)2.2g CO2的質(zhì)量，利用化學(xué)方程式CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2↑計(jì)算出試劑樣品中CaCO3的質(zhì)量：5g；

②試劑樣品中Ca（OH）2的質(zhì)量=19.8g-5g=14.8g；

③試劑樣品中Ca（OH）2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=14.8g19.8g×100%=74.7%

答案：（1） 125滴加鹽酸至 100g 時(shí)， 開始有 CO2生成，證明有 CaCO3存在；之前滴加鹽酸無現(xiàn)象，說明鹽酸與 Ca（OH）2 反應(yīng)，從而證明有Ca（OH）2存在。

（2） 2.2

解設(shè)參加反應(yīng)的 CaCO3的質(zhì)量為 x

CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2↑

100 44

x 2.2g

10044=x2.2g

x=5g

故試劑中 Ca（OH）2的質(zhì)量為：19.8g-5g=14.8g

Ca（OH）2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：

14.8g19.8g×100%=74.7%

（收稿日期：2016-08-15）