張引宏
坐標(biāo)曲線題主要是指以直角坐標(biāo)系為載體,把一個(gè)二維度的化學(xué)問題,以坐標(biāo)曲線的方式呈現(xiàn)出來,借以考查學(xué)生運(yùn)用數(shù)學(xué)思想或方法對(duì)化學(xué)原理、概念及反應(yīng)實(shí)質(zhì)的理解,以及考查學(xué)生識(shí)圖能力和分析問題能力。從內(nèi)容上看,坐標(biāo)曲線題主要有化學(xué)反應(yīng)過程中物質(zhì)質(zhì)量(或體積)的變化曲線、溶液pH的變化曲線、金屬與酸或鹽溶液反應(yīng)的變化曲線、與影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素相關(guān)的變化曲線、與溶液有關(guān)的變化曲線等。坐標(biāo)曲線題具有概括性強(qiáng)、知識(shí)面廣、綜合性強(qiáng)等特點(diǎn)。該文針對(duì)中考化學(xué)中坐標(biāo)曲線題歸納總結(jié)幾類??碱愋鸵约敖忸}方法,希望對(duì)考生有所幫助。
一、方法指導(dǎo)
解答坐標(biāo)曲線題的關(guān)鍵是分析曲線中的三要素——標(biāo)、點(diǎn)、線。
1.識(shí)標(biāo):清楚坐標(biāo)系中橫、縱坐標(biāo)的含義,結(jié)合所學(xué)知識(shí),聯(lián)系相應(yīng)知識(shí)點(diǎn),找出橫、縱坐標(biāo)的關(guān)系。
2.明點(diǎn):明確曲線中的特殊點(diǎn),即起點(diǎn)、終點(diǎn)、拐點(diǎn)、交點(diǎn)等。
3.析線:分析曲線的走向及變化趨勢(shì)。首先確定是否從原點(diǎn)出發(fā),然后判斷反應(yīng)過程中隨著橫坐標(biāo)的量的增加縱坐標(biāo)的量如何改變,最后分析反應(yīng)結(jié)束后,隨著橫坐標(biāo)的量的增加,縱坐標(biāo)的量又如何改變。
二、分類解析
類型一 一圖一反應(yīng)
例題1 (2023年內(nèi)蒙古自治區(qū)包頭市中招試題)常溫下向一定量的稀鹽酸中逐滴加入氫氧化鈉溶液至過量,測(cè)得水的質(zhì)量、氯化鈉的質(zhì)量隨氫氧化鈉溶液質(zhì)量的變化關(guān)系如圖1所示。下列說法錯(cuò)誤的是( )。
A.乙表示的物質(zhì)為氯化鈉
B.加入6gNaOH溶液時(shí),恰好完全反應(yīng)
C.加入cgNaOH溶液時(shí),所得溶液中的陰離子為Cl-
D.NaOH溶液由ag遞增到bg所得溶液的酸性逐漸減弱
解析 該題發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為:
HCl+NaOH=NaCl+H2O
由于稀鹽酸中含有水,則最開始水的質(zhì)量不為零,甲表示水的質(zhì)量,乙表示氯化鈉的質(zhì)量,A正確;由圖可知,加入bg氫氧化鈉時(shí),氯化鈉質(zhì)量達(dá)到最大值且之后質(zhì)量不再變化,表示此時(shí)恰好完全反應(yīng),B正確;加入cg氫氧化鈉溶液時(shí),氫氧化鈉過量,此時(shí)溶液中的溶質(zhì)為氫氧化鈉和氯化鈉,則其中的陰離子為OH-和Cl-,C錯(cuò)誤;氫氧化鈉溶液由ag遞增到bg,溶液中的鹽酸不斷減少,溶液的酸性逐漸減弱,D正確。答案:C
類型二 一圖多反應(yīng)
例題2 (2023年湖南省常德市中招試題)向稀鹽酸和氯化鐵的混合液中逐滴滴加氫氧化鈉溶液,生成沉淀的質(zhì)量與加入氫氧化鈉溶液體積的變化關(guān)系如圖2所示,下列有關(guān)說法不正確的是( )。
A.Oa段與氫氧化鈉溶液反應(yīng)的是HCl
B.ab段的化學(xué)方程式:
FeCl3+3NaOH=Fe(OH)3↓+3NaCl
C.b點(diǎn)處溶液:pH=7
D.bc段溶液中的溶質(zhì)只有NaCl
解析 該題涉及的反應(yīng)中,優(yōu)先進(jìn)行反應(yīng):
HCL+NaOH=NaCl+H2O
無沉淀產(chǎn)生,鹽酸消耗完后,繼續(xù)發(fā)生反應(yīng):
FeCl3+3NaOH=Fe(OH)3↓+3NaCl
產(chǎn)生沉淀。由圖可知,0a段無沉淀產(chǎn)生,是鹽酸和氫氧化鈉溶液的反應(yīng),A正確;ab段產(chǎn)生沉淀,溶液中的溶質(zhì)氯化鐵與氫氧化鈉溶液,B正確;由圖可知,b點(diǎn)沉淀達(dá)到最大值且之后質(zhì)量不變,則b點(diǎn)溶液中鹽酸和氯化鐵均完全反應(yīng),得到的溶液為氯化鈉溶液,氯化鈉溶液顯中性,溶液pH=7,C正確;bc段氫氧化鈉溶液過量,此時(shí)溶液中的溶質(zhì)有反應(yīng)生成的氯化鈉和過量的氫氧化鈉,D錯(cuò)誤。答案:D
類型三 四圖一反應(yīng)
例題3 (2023年重慶市中招A卷試題)向盛有飽和石灰水的燒杯中逐漸加入少量生石灰(忽略水揮發(fā)和CO2影響),圖3所示圖像不正確的有( )。
A.1個(gè) B.2個(gè) C.3個(gè) D.4個(gè)
解析該題涉及的反應(yīng)為:
CaO+H2O=Ca(OH)2
生石灰與溶液中的水反應(yīng)生成氫氧化鈣,反應(yīng)放熱,氫氧化鈣隨著溫度升高溶解度減小,溶液中溶劑減少,有氫氧化鈣析出,隨著生石灰的質(zhì)量增大,溶液的質(zhì)量會(huì)減小,圖甲錯(cuò)誤;生石灰與水反應(yīng)是放熱反應(yīng),溶液的溫度先升高,反應(yīng)結(jié)束后恢復(fù)室溫,圖乙錯(cuò)誤;生石灰與水反應(yīng)是放熱反應(yīng),氫氧化鈣隨著溫度的升高溶解度減小,飽和溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不斷減小,溶液堿性逐漸減弱,溶液pH逐漸減小,反應(yīng)結(jié)束,溫度逐漸恢復(fù)至室溫,氫氧化鈣的溶解度增大,部分固體逐漸溶解,飽和溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不斷增大至反應(yīng)前,溶液堿性逐漸增強(qiáng),pH增大至最初pH,圖丙錯(cuò)誤;生石灰中含有氧元素,隨著生石灰質(zhì)量增大,燒杯中的氧元素質(zhì)量增大,圖丁錯(cuò)誤。答案:D
類型四 四圖多反應(yīng)
例題4 (2023年重慶市中招B卷試題)下列圖像與實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)對(duì)應(yīng)正確的有( )。
A.1項(xiàng) B.2項(xiàng) C.3項(xiàng) D.4項(xiàng)
解析 該題每個(gè)圖像涉及的反應(yīng)都不同。未打磨的鋁片表面是氧化鋁,氧化鋁和鹽酸反應(yīng)生成氯化鋁和水,沒有氣體生成,氧化鋁反應(yīng)完后,鋁與鹽酸反應(yīng)生成氯化鋁和氫氣,圖(1)正確;過氧化氫分解生成水和氧氣,硫酸銅可作過氧化氫分解的催化劑,氧氣質(zhì)量隨著過氧化氫溶液質(zhì)量增大而增大,圖(2)正確;根據(jù)化學(xué)方程式:
Mg+2HCl=MgCl2+H2↑
24 73 95
MgO+2HCl=MgCl2+H2O
40 73 95
可知等質(zhì)量的鹽酸反應(yīng),生成的氯化鎂的質(zhì)量相等,開始時(shí)的圖像相同,等質(zhì)量的鎂和氧化鎂反應(yīng)生成的氯化鎂的質(zhì)量,鎂更多,所以鎂的圖像平臺(tái)更高,圖(3)錯(cuò)誤;紅磷燃燒放熱,壓強(qiáng)增大,等溫度降低到室溫,因?yàn)榧t磷燃燒消耗了氧氣,裝置內(nèi)壓強(qiáng)減小,小于開始時(shí)的壓強(qiáng),圖(4)錯(cuò)誤。故正確的有2項(xiàng)。答案:B
(收稿日期:2023-12-14)