解讀坐標(biāo)系圖像 提升化學(xué)解題效率

錢建忠

摘 要： 新課程的知識(shí)體系中，更加注重各學(xué)科之間的知識(shí)滲透，將多個(gè)學(xué)科的知識(shí)蘊(yùn)含于一個(gè)題目中，增強(qiáng)了題目的綜合性，這類題型在近年來的中考化學(xué)試題中出現(xiàn)的頻率越來越高.針對(duì)如何應(yīng)用圖像法中的坐標(biāo)系解答化學(xué)題目做了分析和探討，以幫助初中學(xué)生更好地掌握這類題型.

關(guān)鍵詞： 圖像解題;溶解度曲線;p變化曲線;初中化學(xué)

中圖分類號(hào)： G632?????? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A?????? 文章編號(hào)： 1008-0333（2021）35-0092-02

一、溶解度曲線

什么是溶解度曲線呢？隨著溫度的改變，物質(zhì)的溶解度也發(fā)生改變時(shí)所呈現(xiàn)出來的曲線就是溶解度曲線.在解答與溶解度曲線有關(guān)的題目時(shí)一定要先弄清楚以下溶解度曲線的涵義：

1.某一物質(zhì)在某一個(gè)溫度下的溶解度可以用曲線上的某一個(gè)點(diǎn)來表示;

2.在某溫度下，當(dāng)兩種物質(zhì)的溶解度相同時(shí)，圖像中就表現(xiàn)為這兩物質(zhì)的曲線在這個(gè)溫度下有交點(diǎn)，當(dāng)兩種物質(zhì)的溶解度或者飽和溶液中的溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)相同時(shí)的溫度就可以用這個(gè)交點(diǎn)來判斷;

3.物質(zhì)的溶解度被溫度所影響的大小可以用對(duì)應(yīng)曲線的坡度來表示：如果一種物質(zhì)受到溫度變化的影響很大，那么它所對(duì)應(yīng)的曲線坡度就大，對(duì)于坡度大的曲線，最合適的分離方法就是使用降溫結(jié)晶法;如果一種物質(zhì)受到溫度變化的影響很小，那么它所對(duì)應(yīng)的曲線坡度就小，對(duì)于坡度小的曲線，最適合的分離方法就是蒸發(fā)溶劑法使之結(jié)晶再分離;

4.在某一溫度下某物質(zhì)的過飽和溶液可以用曲線上方的點(diǎn)來表示，而某一溫度下某種物質(zhì)的飽和溶液就可以用恰好在曲線上的點(diǎn)來表示，在某一溫度下某種物質(zhì)的不飽和溶液就用曲線下方的點(diǎn)表示.

例1? 已知KNO3和NaCl的溶解度曲線如圖1所示，請(qǐng)根據(jù)圖1回答下列問題：

（1）在溫度等于t1℃時(shí)，KNO3的溶解度為 ，請(qǐng)嘗試表達(dá)出在這時(shí)KNO3飽和溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的表達(dá)式： ;圖1中A點(diǎn)有什么意義？ .

（2）實(shí)驗(yàn)室的李老師給出了以下操作步驟：①溶解，②加熱濃縮，③降溫，④過濾，⑤趁熱過濾.

假如某實(shí)驗(yàn)人員不小心將少量的NaCl放進(jìn)了KNO3晶體中，那么如何將KNO3提純？用序號(hào)表示出正確的操作步驟為 ;

假如某實(shí)驗(yàn)人員不小心將少量的KNO3加入到了NaCl晶體中，那么如何將NaCl提純？用序號(hào)表示出正確的操作步驟為 ;

解析? 首先分析題目所給的圖像，根據(jù)溶解度曲線的有關(guān)涵義可得到：

（1）從圖像上可以看出，在溫度為t1℃時(shí)，KNO3的溶解度為b g，在這時(shí)KNO3飽和溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的表達(dá)式就可以表示為： b b+100 ×100%;

在圖1中，兩種物質(zhì)的溶解度曲線的交點(diǎn)是點(diǎn)A，這個(gè)交點(diǎn)的意義就是指當(dāng)溫度為t2℃時(shí)，KNO3和NaCl的溶解度相同.

（2）如果是要將KNO3中的少量NaCl除去，那么就可以采用的步驟是先將其溶解，再利用KNO3和NaCl的溶解度不同的特點(diǎn)進(jìn)行加熱濃縮，然后降溫處理，最后過濾即可，也就是①、②、③、④ 這4個(gè)步驟;如果是要將NaCl中的少量KNO3除去從而達(dá)到提純NaCl的目的，那么可以采用的步驟是先將其完全溶解，然后利用KNO3和NaCl的溶解度不同的特點(diǎn)進(jìn)行加熱濃縮，最后趁熱過濾即可，也就是①、②、⑤這三個(gè)步驟.

二、p變化曲線

根據(jù)所學(xué)的知識(shí)可以知道，如果一種溶液的p越小，那么該溶液中的+濃度就越大，而該溶液中的O-也越小.當(dāng)溶液里面的+和O-經(jīng)過反應(yīng)以后被消耗掉或者是將溶液稀釋以后，溶液的p會(huì)隨之發(fā)生變化，這些變化都會(huì)體現(xiàn)在坐標(biāo)系中相對(duì)應(yīng)的曲線中.

例2? 中和反應(yīng)就是指酸與堿之間相互作用生成鹽和水的反應(yīng).已知鹽酸（Cl）溶液與氫氧化鈉（NaO）溶液中的一種分別用甲或乙表示，在甲中加入乙時(shí)溶液的p變化曲線用圖2中的曲線表示.請(qǐng)問你能從這張曲線圖里面得出哪些信息：

（1）甲是 ;

（2）乙是 ;

解析? 首先分析題目信息，根據(jù)p曲線變化趨勢可得出，圖2的曲線代表的是在堿里面加入酸的p變化曲線，因此甲就是氫氧化鈉（NaO）而乙就是鹽酸（Cl）.

通過仔細(xì)分析圖像還能得出的信息有：

（1）表示鹽酸（Cl）溶液與氫氧化鈉（NaO）溶液剛好中和的點(diǎn)就是C點(diǎn);

（2）C點(diǎn)的p剛好等于7;

（3）p變化快的時(shí)候是鹽酸（Cl）溶液與氫氧化鈉（NaO）溶液剛好中和的附近時(shí)刻;

（4）在發(fā)生反應(yīng)以前p>7的是甲溶液;

（5）溶液的p<7或者溶液呈酸性的時(shí)候是乙溶液過量以后;

（6）因?yàn)橐胰芤旱募尤?，溶液的p會(huì)逐漸減小.

等等.

三、溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)變化圖像

隨著溶質(zhì)或者溶劑質(zhì)量的改變，溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)也會(huì)改變，這個(gè)變化會(huì)從坐標(biāo)系的圖像中體現(xiàn)出來.

例3? 已知有甲、乙、丙3種物質(zhì)的溶解度曲線，如圖3所示，當(dāng)甲、乙、丙3種物質(zhì)在t2℃的飽和溶液降低溫度到t1℃，那么得到的溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的關(guān)系表示正確的是（? ）.

A.甲>乙>丙??? B.甲=乙=丙

C.甲=乙>丙? D.丙>甲=乙

解析? 首先觀察圖像，根據(jù)圖像可以知道，溫度越高，甲和乙的溶解度也越大，而丙的溶解度逐漸減小，并在當(dāng)溫度為t1℃時(shí)，甲和乙的溶解度相同.當(dāng)甲、乙、丙的飽和溶液的溫度t2℃降低到t1℃時(shí)，在t1℃時(shí)甲和乙2種溶液依舊是飽和溶液，因?yàn)樗鼈兊娜芙舛仁窍嗤模虼怂鼈兊娜苜|(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)也相同.而丙溶液卻會(huì)從飽和溶液轉(zhuǎn)化為不飽和溶液，但溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)依舊不發(fā)生變化，依然是最小的.因此就可以得出甲、乙、丙3種溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的大小關(guān)系應(yīng)該是甲=乙>丙，符合要求的只有C選項(xiàng)，因此答案選C.

在近年來的中考化學(xué)試題中，運(yùn)用圖像解答題目的題型越來越常見，作為中學(xué)生，應(yīng)該盡量掌握這類題型.在解答這類與圖像相結(jié)合的題型時(shí)，最重要的解題突破口就是分析圖像，圖像中藏著能幫助解答題目的各種重要信息，同時(shí)也要掌握好化學(xué)學(xué)科的基礎(chǔ)知識(shí)，只有將分析圖像和靈活運(yùn)用基礎(chǔ)知識(shí)相結(jié)合，才能快速簡便的求解出這類題型的正確答案.

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[責(zé)任編輯：季春陽]