馮 威
(江蘇省蘇州工業(yè)園區(qū)星洋學(xué)校 215021)
由于化學(xué)圖像題中往往存在大量的隱藏條件,如何挖掘隱藏條件是學(xué)生們在解答之前需要具備的一項(xiàng)能力.在解答圖像問題時(shí),學(xué)生需要對圖像由全面的認(rèn)知,這樣才能夠明白圖像中給吃的每一個(gè)點(diǎn)都代表什么意義,從而順利解答問題.一般而言,圖像中都會隱藏這“三點(diǎn)一線,即直線/曲線的起點(diǎn)、終點(diǎn)與拐點(diǎn).”深入解讀圖像隱藏條件,才能挖掘到題目全部的解題線索,完成解答.
例1實(shí)驗(yàn)室測定蠟燭在盛有一定體積空氣的密閉容器內(nèi)燃燒至熄滅的過程當(dāng)中O2和CO的含量隨時(shí)間變化的曲線如圖1所示,通過分析圖1可推理出的結(jié)論是( ).
圖1
A.曲線①表示CO含量的變化
B.蠟燭發(fā)生了不完全燃燒
C.蠟燭由碳、氫元素組成
D.蠟燭熄滅時(shí),容器內(nèi)氧氣耗盡
分析解答由于本題主要考察的知識點(diǎn)是當(dāng)蠟燭燃燒時(shí),密閉容器中氧氣與一氧化碳含量的變化過程.在蠟燭燃燒過程中,其燃燒會不斷消耗容器中的氧氣,所以氧氣含量應(yīng)當(dāng)是降低的變化趨勢.而原本在密閉容器當(dāng)中并沒有一氧化碳,但隨著蠟燭燃燒反應(yīng)的持續(xù),當(dāng)蠟燭無法充分燃燒,就會在不充分燃燒時(shí)產(chǎn)生一氧化碳,從而一氧化碳含量就會增加.故而可以判斷出曲線①代表氧氣含量變化曲線,曲線②代表一氧化碳含量變化,A選項(xiàng)錯(cuò)誤;蠟燭的主要原料是石蠟,發(fā)生不完全燃燒時(shí)會產(chǎn)生一氧化碳,B選項(xiàng)正確;通過題目得知蠟燭中含有碳元素,并且容器中有氧氣,只能推導(dǎo)出蠟燭中含有碳元素,并不能通過推導(dǎo)得到蠟燭中存有氫元素,因此C選項(xiàng)錯(cuò)誤;從曲線①可以看到最終容器以中氧氣含量并沒有降低為0,D選項(xiàng)錯(cuò)誤.
起點(diǎn)代表的是實(shí)驗(yàn)中化學(xué)反應(yīng)剛開始的時(shí)期,起點(diǎn)可以出現(xiàn)的位置也多種多樣,可能出現(xiàn)在x坐標(biāo)軸、y坐標(biāo)軸或者是原點(diǎn),在學(xué)生們解答圖像類題目的時(shí)候最先要關(guān)注的就是圖像的起點(diǎn)位置.
例2某氯化鈉不飽和溶液持續(xù)在某溫度下蒸發(fā)水分,該溶液當(dāng)中的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)(m%)與時(shí)間(t)的關(guān)系如圖2所示,其中正確的是( ).
圖2
分析解答由于是在不飽和氯化鈉溶液中,所以其溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)不可能為0,圖像的起點(diǎn)必然不能出現(xiàn)在原點(diǎn)或者x軸上面,另外,隨著不飽和氯化鈉溶液不斷蒸發(fā),溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)分?jǐn)?shù)會不斷升高,當(dāng)溶液最終成為飽和溶液以后,其溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不再變化,因此正確答案是B選項(xiàng).
一般圖像中出現(xiàn)交點(diǎn),都是兩條溶解度曲線交點(diǎn),當(dāng)出現(xiàn)交點(diǎn)表示兩種物質(zhì)在此溫度下達(dá)到了相同的溶解度,或者是溶液pH變化曲線的交點(diǎn),通過交點(diǎn)判斷溶液究竟是變成了酸性還是堿性.
例3圖3展示了a、b、c三種物質(zhì)的溶解度曲線,請回答:b、c兩種物質(zhì)在溫度為( )℃時(shí)溶解度相同;在t3℃時(shí),a、b、c三種物質(zhì)的溶解度從大到小的排列順序應(yīng)為( ).
圖3
分析解答前面提到了在溶解度曲線中出現(xiàn)交點(diǎn)就代表了這兩種物質(zhì)在此溫度下溶解度相同,所以b、c兩種物質(zhì)在溫度為t1℃時(shí)溶解度相同;再根據(jù)橫坐標(biāo)為t3℃時(shí),a、b、c三種物質(zhì)縱坐標(biāo)大小即可得到三者溶解度從大到小的排列順序是a>b>c.
折點(diǎn)往往代表了化學(xué)反應(yīng)出現(xiàn)變化的時(shí)刻,折點(diǎn)的出現(xiàn)大部分情況下都是因?yàn)樽兞客V苟斐傻?
例4有質(zhì)量相同的A、B、C三種金屬與完全相同的足量稀硫酸發(fā)生反應(yīng),均產(chǎn)生了+2價(jià)的金屬硫酸鹽,反應(yīng)圖如圖4所示,則這三種金屬的活動性從強(qiáng)到弱的順序應(yīng)該為( ).
圖4
越活躍的金屬與酸溶液反應(yīng)所需的時(shí)間月短暫,在圖中的三個(gè)折點(diǎn)分別代表了這三種金屬與稀硫酸反應(yīng)結(jié)束的使其,根據(jù)折點(diǎn)位置即可判斷出這三種金屬的活動性從強(qiáng)到弱的順序:A>C>B.
任何化學(xué)反應(yīng)都會有結(jié)束的時(shí)候,當(dāng)在圖像題中基本都是將終點(diǎn)與其他點(diǎn)共同形成的圖像趨勢作為問題點(diǎn).
例5室溫下有a、b兩種物質(zhì)的飽和溶液,當(dāng)溫度升高后a溶液析出晶體,但b溶液依舊可以溶解晶體,那么圖5中能夠正確表示a、b兩種物質(zhì)溶解圖曲線的是( ).
圖5
分析解答根據(jù)題目信息可以知道物質(zhì)a的溶解度應(yīng)當(dāng)是隨著溫度升高下降,而物質(zhì)b的溶解度則是隨著溫度上升也上升,C選項(xiàng)正確.
在初中階段涉及到的金屬與酸的反應(yīng)一般都是指鎂、鋁、鐵、鋅等金屬與稀硫酸或稀鹽酸的反應(yīng),這類問題是初中化學(xué)考試中的重點(diǎn),學(xué)生們需要從圖像中篩選有效信心,從而對各種化學(xué)變量關(guān)系做到心中有數(shù).
例6將一定質(zhì)量的M、N兩種金屬,分別與質(zhì)量分?jǐn)?shù)、質(zhì)量均相同的稀硫酸反應(yīng),反應(yīng)當(dāng)中所產(chǎn)生的H2質(zhì)量與反應(yīng)時(shí)間的關(guān)系如圖6所示,那么以下結(jié)論錯(cuò)誤的是( ).
A.金屬活潑性情況:M>N
B.二者生成的H2質(zhì)量相同
C.二者所消耗的硫酸質(zhì)量相同
D.二者充分反應(yīng)溶液質(zhì)量相同
圖6
分析解答在解答本題的時(shí)候,可以通過觀察圖像直接從選項(xiàng)中排出部分正確選項(xiàng),從金屬化學(xué)性質(zhì)可知,金屬活潑性越強(qiáng),所需反應(yīng)時(shí)間越短,所以A選項(xiàng)正確;圖6的縱坐標(biāo)是H2質(zhì)量,當(dāng)M、N兩種金屬均反應(yīng)結(jié)束后,所產(chǎn)生的H2質(zhì)量相同,因此B選項(xiàng)正確;金屬與酸的反應(yīng)本質(zhì)上都是氧化還原反應(yīng),排在氫前的金屬將酸溶液中的氫置換出來,所以當(dāng)反應(yīng)產(chǎn)生的H2質(zhì)量相同,消耗的稀硫酸質(zhì)量也必然相同,C選項(xiàng)正確;題中只提到了一定質(zhì)量的M、N兩種金屬,并無法從圖像中得知兩種金屬的質(zhì)量為多少,從而也不能推斷出溶液的質(zhì)量之間的大小關(guān)系,D選項(xiàng)錯(cuò)誤.
酸堿中和滴定可謂是初中化學(xué)考試中的必考點(diǎn),學(xué)生們所遇到的圖像類酸堿中和滴定反應(yīng)一般都是強(qiáng)酸強(qiáng)堿參與反應(yīng),所以學(xué)生們在解答這類問題之前需要根據(jù)pH大于/等于/小于7來判斷是將酸加入堿還是反過來滴定.
例7圖7展示了在9.8g 10%的硫酸溶液中逐滴滴入10%的Ba(OH)2溶液的變化過程,下列選項(xiàng)正確的是( ).
A.x代表時(shí)間,y代表pH
B.x代表了水的總質(zhì)量,y代表H2SO4質(zhì)量
C.x代表加入的Ba(OH)2溶液質(zhì)量,y是出現(xiàn)的沉淀物的質(zhì)量
D.x代表加入的Ba(OH)2溶液的質(zhì)量,y是溶液當(dāng)中溶質(zhì)質(zhì)量
圖7
分析解答在本題中時(shí)將Ba(OH)2加入H2SO4當(dāng)中,所以溶液的pH會呈現(xiàn)出持續(xù)增大的趨勢,故而A選項(xiàng)錯(cuò)誤;而隨著溶液中Ba(OH)2加入的越來越多,其不斷與H2SO4發(fā)生反應(yīng),直到最終將所有的H2SO4全部消耗掉,在這個(gè)反應(yīng)過程中H2SO4質(zhì)量會慢慢減少、沉淀物質(zhì)量逐漸增大,所以B、C選項(xiàng)錯(cuò)誤;而在加入Ba(OH)2的過程中,溶質(zhì)質(zhì)量減少,但由于后面H2SO4全部被消耗,再次加入的Ba(OH)2會增加溶質(zhì)質(zhì)量,D選項(xiàng)正確.
綜上所述,由于化學(xué)課程在中考當(dāng)中也占據(jù)了一定的分值比例,并且在高中階段,學(xué)生將會更深入地了解并學(xué)習(xí)化學(xué)知識,因此化學(xué)課程的學(xué)習(xí)是初中生務(wù)必要重視起來的.而初中階段,圖像類化學(xué)題目難度較大,包含較多的隱藏他條件,學(xué)生們需要在平時(shí)的學(xué)習(xí)與蓄念當(dāng)中充分理解化學(xué)知識與相對概念,對復(fù)雜而抽象的化學(xué)知識進(jìn)行具象化記憶,從而掌握解題的技巧與規(guī)律,提升個(gè)人解題效率.