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1、专题四 图像题图像是研究和处理化学问题的一种方法和手段。化学试题中运用图像信息表示化学过程或相关的变化规律，称之为图像题。图像题具有形象、直观、简洁的特点。通过对图像题的分析，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。图像题是初中化学教学的重要部分，是每年中考的必考内容，在省、市各层次的考试中，出现频率都很高。(1)图像包含着丰富的信息知识，能直观形象、简明清晰地体现出化学知识的本质。(2)有利于培养学生的观察能力和思维能力，让学生熟悉科学研究的方法并培养他们的科学态度。(3)能考查学生对各知识内容的综合理解和对学科之间知识的综合运用。一、图像题的题型和内容1.从题型上来说
2、，图像题在中考中常出现在选择题、填空题、计算题里。2.从内容上来说，出现在质量守恒、金属与酸、盐溶液的反应、溶液的性质、酸碱盐之间的反应、微粒间的变化、反应速率等。给出的题目一般有坐标、图表、分子原子模型等，知识面广，知识的联系强，近三年中考中常作为综合题出现。二、图像题的主要解题方法分析已知条件，读懂题目中有限的文字信息，对整个函数图像进行多角度认真分析，特别是图像的重要点位置。1.首先理解横、纵坐标的含义。2.其次把握曲线的四个点，即起点、转折点、交点、终点。三、主要考查的知识点(1)金属与酸的反应；(2)溶液 pH 和中和反应；(3)溶液和溶解度；(4)综合图像；(5)分子原子模型微粒的
3、表示和变化。题型 1 有关质量守恒的图像题：解题指引质量守恒定律是自然科学的基本定律之一，在化学反应中反应前后物质的质量总和没有变化，是因为在一切化学反应里，反应前后原子的种类没有改变，原子的数目也没有增减。如果化学反应中出现了质量不等的现象，要从物质的性质、变化的过程中分析查找原因。1.密闭条件下的质量守恒在密闭条件下，反应前后物质的质量总和没有变化，所以质量守恒如图 1：图 1图 22.敞口因素的质量减少在非密闭的条件下，要考虑反应放出气体、反应物挥发、气化、反应放热导致水蒸气蒸发等情况导致实际总质量的减少。如用锌和稀硫酸制取氢气，见上图 2。例 1刘婧和崔平进行盐酸与锌反应制取氢气的实验
4、研究。刘婧用较稀的盐酸，崔平用较浓的盐酸。他们分别取等质量的锌粒与足量盐酸在烧杯中反应，并将烧杯中的物质总质量随反应时间的变化情况绘制成图 3 所示的曲线。图 3试回答下列问题：(1)烧杯中的物质总质量减小的原因是_(写一个)。(2)表示刘婧实验结果的是图中的曲线_(填“”或“”)。(3)请说明图中的曲线与曲线不同的原因：_。解析：在化学反应前后物质的质量总和没有变化，如果化学反应中出现了质量不等的现象，要从物质的性质、变化的过程中分析查找原因。本题中由于反应后产生的氢气逸出以及浓盐酸的挥发性，造成了烧杯中的物质总质量的减少。或反应放热导致水蒸气蒸发；等等)(2)(3)a.曲线盐酸浓度较大，反
5、应速率较大，所以开始曲线下降较快；b.曲线盐酸浓度较大，逸出的 HCl 较多，所以最后的位置较低答案：(1)反应放出氢气(或浓盐酸易挥发；或 HCl 逸出；题型 2 有关金属与酸反应的图像题解题指引此类图像，主要反映的是金属与酸反应生成氢气的质量与时间的关系，解此类题时把握以下“二看”：(1)看拐点(比较金属的活动性强弱)。越活泼的金属，产生氢气的速度越快，完成反应的时间越短，即曲线斜率越大，先出现拐点。反之亦成立，即“先拐更活泼”。(2)看平台(比较金属的相对原子质量大小)。放出氢气的多少，取决于金属的相对原子质量与其化合价之比，即量价比。量价比金属的相对原子质量/化合价1.等质氢图(如图
6、4)图 4两种金属反应产生的氢气质量相同，此图反映了两种情况：(1)酸不足，金属过量，产生的氢气质量由酸的质量决定。(2)酸足量，投放的两种金属与酸反应产生氢气的质量恰好完全相同，如 18 g 铝和 56 g 铁分别投入足量的盐酸中反应产生的氢气质量相同。2.等质等价金属图(如图 5)图 5如等质量的镁、铁、锌与足量的酸反应，生成物的金属离子都为2 价，产生氢气的速率和质量不同。此图反映出：(1)金属越活泼，图示反应物的曲线越陡，如 Mg 线比 Zn线陡，Zn 线比 Fe 线陡。(2)金属的相对原子质量越小，与酸反应产生的氢气越多，则消耗的酸越多，曲线的拐点越高。可简单概括为：越陡越活，越高越
7、小。3.等质不等价金属图(如图 6)图 6铝、镁、锌与酸反应，生成物金属离子的化合价分别为3、2、2，此图反映出等质不等价金属与酸反应不仅速率不同，而且产生氢气的质量与金属化合价有关。可用下式计算氢气质量：例 2(2013 年广东)一定质量的锌、铁分别和等量的盐酸反A.t1 时，产生氢气的质量锌比铁大B.t1 时，产生氢气的速率锌比铁大图 7C.t2 时，参加反应锌的质量与铁相同D.t2 时，锌、铁消耗的盐酸质量相同解析：质量和化合价相同，产生的气体质量越小(即平台越低)，金属相对原子质量就越大；反应消耗的时间越少，越先出现拐点，金属活动性就越强；金属过量时，产生氢气的量相等，平台相同。答案：
8、C题型 3 有关溶液 pH 的图像题解题指引对 pH 的考核，把握两点：酸溶液的 pH 一定小于 7；碱溶液的 pH 一定大于 7；酸的浓度越大，溶液酸性越强，pH 越小；酸的浓度越小，溶液酸性越弱，pH 越接近 7；碱的浓度越大，溶液碱性越强，pH 越大。1.向碱溶液中加水稀释向碱溶液中加水稀释，碱溶液的浓度逐渐减小，碱的浓度越小，碱性越弱，则 pH 越接近 7，如图 8。图 8图 92.向酸溶液中加水稀释向酸溶液中加水稀释，酸溶液的浓度逐渐减小，酸的浓度越小，酸性越弱，则 pH 越接近 7，如图 9。3.向碱溶液中加酸溶液向碱溶液中加酸溶液，碱溶液的浓度逐渐减小，碱性逐渐减弱直到 pH 为
9、 7，继而酸性逐渐增强，渐渐接近酸溶液的pH，如图 10。图 104.向酸溶液中加碱溶液向酸溶液中加碱溶液，酸溶液的浓度逐渐减小，酸性逐渐减弱直到 pH 为 7，继而碱性逐渐增强，渐渐接近碱溶液的pH，如图 11。图 11例 3向 NaOH 溶液中不断滴加盐酸溶液，溶液的 pH 随所加盐酸溶液体积而变化的图像是()。ABCD解析：氢氧化钠溶液显碱性，碱性溶液的pH 大于7；向NaOH溶液中不断滴加盐酸溶液时，盐酸与氢氧化钠发生中和反应生成氯化钠和水，由于氢氧化钠减少，所以溶液的 pH 不断减小，当盐酸与氢氧化钠恰好完全反应时，溶液呈中性，溶液的pH 等于7，再滴加稀盐酸，溶液显酸性，溶液的 p
10、H 小于 7。答案：B题型 4 有关溶液和溶解度的图像题1.有关溶质质量分数的图像题解题指引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：(1)溶液未达饱和状态时，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(w)与溶质质量(m)不是简单的正比例函数关系，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不变的量。如下图 12。图 12(2)溶质的质量分数随溶剂质量的增大而减小，但由于溶质质量不变，因此溶质质量分数(w)与溶
11、剂质量(m)也不是简单的反比例函数关系，故曲线不能呈直线，且永远不会到 0。如图 13。图 13例 4在一定温度下，向一定量未饱和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)的变化关系图像正确的是()。ABCD解析：在一定量末饱和的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。答案：C2.有关溶解度的图像题解题指引关于溶解度曲线，通常考查的内容为物质溶解度随温度的变化情况。首先看清整个曲线的走势，其次能找出各温度对应的溶解度，最后是交点的意义。该
12、题型几乎是每次考试都必考的内容，必须引起足够重视。所有内容均是对溶解度内涵的理解和影响因素的分析，夯实基础即可解决。(1)一种物质的溶解度曲线图。如图 14。图 14溶解度曲线上的点表示物质在该点所示温度下的溶解度，溶液所处的状态是饱和溶液。溶解度曲线下面的面积上的点，表示溶液所处的状态是不饱和状态，依其数据配制的溶液为对应温度时的不饱和溶液。溶解度曲线上面的面积上的点，依其数据配制的溶液为对应温度时的饱和溶液，且该溶质有剩余。(2)多种物质的溶解度曲线图。如图 15。图 15表示同一种物质在不同温度时的溶解度或溶解度随温度变化的情况；表示不同物质在同一温度时的溶解度，可以比较同一温度时，不同
13、物质的溶解度的大小。若两种物质的溶解度曲线相交，则在该温度下两种物质的溶解度相等；根据溶解度曲线可以确定从饱和溶液中析出晶体或进行混合物分离提纯的方法大多数固体物质的溶解度随温度升高而增大，曲线为“陡升型”，少数固体物质的溶解度受温度的影响很小，曲线为“缓升型”，极少数固体物质的溶解度随温度的升高而减小，曲线为“下降型”，气体物质的溶解度均随温度的升高而减小(纵坐标表示体积)，曲线也为“下降型”；根据溶解度曲线能进行有关的计算。例 5(2014 年梅州)20 时，分别向盛有 10 g 水的 A、B两支试管中加入等质量的甲、乙两种固体，充分溶解后，观察到如图所示的现象。图表示的是甲乙两种物质的溶
14、解度曲线。图图(1)20 时，_(填“A”或“B”)试管中的溶液一定是饱和溶液。(2) 图中_( 填“M” 或“N”) 表示乙物质的溶解度曲线。(3) 要使 B 试管中剩余的固体继续溶解可采用的方法是_(答一种即可)。(4)将 10 时 M 的饱和溶液升温到 20 (假设水不蒸发)，其溶质质量分数 _( 填 “增大 ”“减小 ”或 “不变”)。解析：(1)B 试管中有未溶解的固体，所以 20 时，B 试管中的溶液一定是饱和溶液；(2)20 时乙物质的溶解度比甲物质小，所以图中 N 表示乙物质的溶解度曲线；(3)乙物质的溶解度随温度的升高而增大，所以要使 B 试管中剩余的固体继续溶解可采用的方法
15、是加水或升高温度；(4)M 的溶解度随温度的升高而增大，所以将 10 时 M 的饱和溶液升温到 20 (假设水不蒸发)，不会析出晶体，其溶质质量分数不变。答案：(1)B (2)N (3)升高温度 (4)不变题型 5 综合图像题例 6(2014 年广东)下列图像能正确反映对应的实验操作的是()。B.加热一定量高锰酸钾固体产生氧气A.向一定的饱和石灰水加入氧化钙解析：氧化钙和水反应生成氢氧化钙，反应过程中放热，且氢氧化钙的溶解度随温度的升高而减小，由于溶剂的质量减少，所以溶质质量会减少，A 项错误；加热一定量高锰酸钾固体生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，固体的质量会减少，但不会变为 0，B 项错误；催化
16、剂只能改变反应速度，不能改变生成C.用一定量的双氧水制取氧气D.向一定量的硝酸银溶液中插入铜丝物的量，所以用催化剂和不用催化剂生成氧气的质量是相等的，C 项错误；铜和硝酸银溶液反应生成银和硝酸铜，所以向一定量的硝酸银溶液中插入铜丝，溶液的质量会减少，当反应完毕后溶液质量不再改变，故 D 正确。答案：D题型 6 分子原子模型微粒的表示和变化例 7(2014 年汕尾)如下图为某化学反应的微观模拟示意图，图中“”表示氧原子，“ ”表示氢原子。请回答下列问题。(1)该反应的化学方程式为：_，其基本反应类型是_。(2)这三种物质中，氧元素的化合价_(填“相同”或“不相同”)。2H2OO2 分解反应答案：(1)2H2O2(2)不相同
