初三化学图像习题

初中化学图像习题

小东庄中学李满政

用函数图像表示一些化学（物理）现象发生的过程具有形象、直观、简洁的特点。通过对图像试题的分析，能较好地考查学生抽象、概括、分析判断能力，培养良好的思维品质。图像题是中考及化学竞赛中必不可少的一类题，涉及的内容主要包括质量守恒定律的应用；ｐＨ的变化；导电情况的分析；沉淀量与气体量关系计算；跨学科知识应用；溶液有关问题等等。以用直角坐标系表示的曲线变化图形式出现的最多。

【方法点拨】

解答曲线题关键要抓住曲线的起点、转折点、终点，由图像表示的意义与学科知识结合起来，并从中发现变化规律和趋势，把握了事物变化的规律就找到了解决问题的突破口。

一、固体物质的溶解度图像

例1、现有A、B、C三种物质的溶解度曲线如图1所示。已知在20℃～30℃间，A与B有相同的溶

解度；在70℃时A、C溶解度相同。

（1）请在溶解度曲线中标出物质的标号；

（2）在10℃时，三种物质的溶解度由大到小的

顺序为＿＿＿＿＿；

（3）在50℃时，三种物质的质量均为85g，分别放入100g水中形成溶液，其中＿＿的溶液为饱和溶液，＿＿＿的溶液为不饱和溶液；

（4）要从A和B的混合物中提纯A，可采用＿＿＿＿方法。

［解析］溶解度是初中化学的重要知识点，用纵坐标表示溶解度，横坐标表示

温度，根据某一固体物质在不同温度时在水里的溶解度，可画出该物质的溶解度随温度变化的图像－溶解度曲线，这类图像题主要考查学生对溶解度曲线意义的了解，通过观察溶解度曲线可获得以下信息：①同种物质在不同温度下的溶解度；②不同种物质在同一温度下的溶解度；③同种物质的溶解度如何受温度变化的影响；④两种物质溶解度曲线相交点的意义。教师指导学生学会发现和利用这些基础知识后，这类题不难得出正确答案。

参考答案：（1）略；（2）由大到小C 、B 、A ；（3）A 、B ；C (4)降温结晶。

二、溶质的质量分数的图像

例2、在一定温度下，向一定量的氯化钠稀溶液中不断加入氯化钠固体，并搅拌，在此过程中溶液里溶质的质量分数（w ）与加入氯化钠质量（m ）的变化关系如图2所示，其中图像正确的是（ ）

［解析］溶质的质量分数是溶液组成的一种表示方法。它的图像题主要是考查溶液中溶质的质量分数随溶液中溶质质量或溶剂质量变化的关系。根据溶质的质量分数的定义： 溶质的质量分数＝溶液质量溶质质量×100%＝溶质质量＋溶剂质量溶质质量×100% 可知，溶质的质量分数随溶质质量的增加而增大，但由于溶质质量的增加，溶液质量也增加，因此溶质质量分数与溶质质量不是简单的正比例函数关系。溶质的质量分数随溶剂质量的减小而增大，但由于溶质质量不变，因此溶质质量分数与溶剂质量也不是简单的反比例函数关系。故曲线不能呈直线。在一定

温度下，溶液一旦达到饱和状态，溶液中溶质的质量分数则是一不变的量。在一定量氯化钠稀溶液中不断加入氯化钠固体，搅拌，氯化钠固体不断溶解，质量分数增大。随着氯化钠的不断加入，氯化钠固体不能继续溶解，溶液达到饱和状态。观察图2曲线：A中曲线起点在坐标原点；A、B中图像表示的都是正比例函数，且终点不能体现溶液的饱和状态； D中溶质质量分数没有变化的过程。故本题正确答案为C。

三、溶液pH的变化图像。

例3、下列实验中溶液的pH随加入试剂体积而

变化的关系与图中相符的是（）

A、稀硫酸中不断滴入氢氧化钠溶液

B、NaOH溶液中不断滴入稀硫酸

C、Na2CO3溶液中不断滴入稀盐酸

D、NaOH溶液中不断滴入蒸馏水

［解析］pH是水溶液的酸碱度的一种表示方法，pH与溶液酸碱度之间的关系是：pH＝7时，溶液呈中性；pH＜7时，溶液呈酸性，且pH越小酸性越强；pH＞7时，溶液呈碱性，且pH越大碱性越强。当酸、碱发生中和反应时，pH趋向于7。观察图3曲线可知：纵坐标表示溶液的pH，横坐标表示向溶液中加入试剂的体积，曲线起点即初初始情况下（未加入试剂时）溶液pH＞7，显碱性，因此，不可能是A选项，随着试剂的不断加入pH逐渐减小，碱性减弱，呈中性后又逐渐显酸性(终点)，显然是加入的酸过量所至，也不可能是D选项，故B、C选项能符合这一变化事实。

四、金属和酸反应的图像

例4、等质量M、N两种金属，分别与相同质量分数

的足量稀盐酸反应（已知M 、N 在生成物中均为＋2价）生成氢气的质量和时间的关系如图4所示：

（1）M 、N 两种金属中较活泼的是＿＿；相对原子质量较大的是＿＿。

（2）分析图中的两条曲线，你还能得到哪些结论：＿＿＿＿＿＿。

［解析］金属和酸是一类典型的反应，既能体现实验室制氢气的反应原理，又能体现金属和酸的性质。这类问题的图像主要是考查金属的活动性、金属的化合价、金属的相对原子质量对产生氢气的影响。解决这类题一般要从以下两方面考虑：一是反应过程，金属越活泼，与同浓度的酸反应时单位时间内产生的氢气越多，图像就越靠近纵轴（斜率越大）。二是结果，我们设金属R 在反应中的化合价为x ，相对原子质量为y ，R 与稀盐酸（或稀硫酸）发生置换反应，化学方程式可表示为：

2 R+2x HCl=2RCl x +x H 2 ↑

2y 2x

金属的质量 氢气的质量 则：金属的质量y 2＝氢气的质量2x 故：氢气的质量＝y

x ×金属的质量 由此可见：等质量的活泼金属分别与足量的酸发生置换反应，产生氢气的多少可以由金属的相对原子质量

数金属在反应中的化合价比值的大小来确定。观察图4曲线：拐点前M 的曲线更靠近纵轴；拐点后曲线平行于横轴，即金属完全反应。 M 的曲线在上，即M 最终产生氢气的质量大。由于M 、N 在反应中的化合价数相同，故M 较活泼，N 的相对原子质量较大。由图像还可以看出：M 与稀盐酸反应速度快；同质量的M 、N 与足量稀盐酸完全反应，M 产生的氢气较多。

五、质量守恒定律的图像