图像判断题的求解策略

时间:2022-10-20 06:41:08

图像判断题是将化学知识与数学中的坐标图像融为一体的一类题型,它具有形象、直观、简明、清晰及综合性强等特点,它体现了学科间的渗透,以此考查学生的观察、分析、判断及综合应用能力。不少同学在求解中常常出错,其原因虽各有不同,但主要原因是对图像的理解和分析出现问题。为此提出求解的几点想法供参考。

一、明确求解原则――“先清后断”

图像题的一个重要特点是寓题意于图像的点、线及其变化之中,所以求解时一定要先看清、看懂题意和图意,而后分析作答,即“先清后断”。所谓题意,就是题设的内容是什么,在题设中提供了哪些条件和信息,设问是什么等。所谓图意,就是所给图像的意义,图像中点、线及其变化的特点是什么,它和题设条件是如何联系的,它是如何反映题意内涵的等;总之,搞清题意和图意后,再结合所问去联系所学知识进行分析、推理,进而形成求解思路,最后选择简明、快捷的方法给出回答。

例1现有盐酸和CaCl2的混合溶液,向其中逐滴加入过量某物质X,溶液的pH随滴入X的量的变化关系如图所示。则X是()

A.水

B.澄清石灰水

C.纯碱溶液

D.稀盐酸

【解析】不少同学见题后,立刻选择B澄清石灰水,认为它中和HCl,使pH升至7,然后随澄清石灰水的加入使pH又不断上升。但图像中的当pH升至7后却不再继续上升,而是持续一段时间后才继续上升,就无法解释了。这就是没有看清图意的结果。由图意可知,当加入X将HCl完全反应后pH没有继续上升,可知加入的X与CaCl2发生了反应,而使溶液呈中性,当CaCl2被完全反应后pH才继续上升,这是Ca(OH)2所不能进行的,而Na2CO3可以。Na2CO3与HCl反应后生成的NaCl使pH为7,然后继续与CaCl2反应,即Na2CO3+CaCl2=CaCO3+2NaCl,pH不发生变化,当CaCl2完全反应后,随着Na2CO3的加入使pH逐渐上升。所以应选C项。

二、努力做到“三会”

在搞清题意和图意中,应努力做到“三会”,即会识图、会析图、会解图。

1.会识图

要求:一会看轴,二会看点,三会看线。

(1)看轴是看清纵、横坐标轴所表示的意义。

(2)看点是看清曲线的起点(原点)、交点和拐点(折点)。起点在何处?是在坐标的原点(如下图A)还是在纵、横轴上某一点(如下图B、C),要明确其内涵。这往往是求解的困惑点,不弄清搞懂极易因形成错误的思路而误解。

交点往往是某两种物质在一特定条件(如温度)下的相同情况,它包含有多种内涵,如两条溶解度曲线的交点,就表示在相应温度下两物质的溶解度相同,其饱和溶液的溶质质量分数亦相同等。交点往往是求解过程中的要点,也是易错点,要看清、看准,防止误入圈套。

拐点(折点)往往是某一反应或某一条件下的变化点。如气体或沉淀的生成或消失、溶液pH变化等,它在求解中往往可提供重要信息和条件。

(3)看线是看曲线的“平、缓、陡”及其变化。如右图中A、B、C三种物质的溶解度曲线,就表明A的溶解度随温度的升高而逐渐增大,B的溶解度随温度的改变而变化不大,C的溶解度随温度的升高而逐渐减小。线往往是某一化学现象的真实反映,要在仔细观察中去领悟。

总之,会识图是观察能力和思维能力的体现,平时应注意培养和训练,逐渐得到提高而形成一定的能力。

2.会析图

析图是指在看清图像后,能联系所学知识进行仔细分析和推理,从而理解其题意和设问,并由此形成解题的思路。因此,析图是综合分析能力的体现。

3.会解图

解图是指在识图、析图的基础上抓住关键,运用所学知识进行准确的解答,这是综合运用能力的体现。

三、熟知试题类型

1.溶解度曲线型

例2右图是甲、乙两种固体物质(不含结晶水)的溶解度曲线,下列叙述错误的是()

A.t1℃时,甲、乙两种物质的溶解度都是50g

B.t2℃时,在两种饱和溶液中溶质的质量甲一定大于乙

C.将甲的t2℃时的饱和溶液降温至t1℃,其溶质的质量分数减小

D.甲溶液中含有少量乙,可以用冷却热饱和溶液的方法提纯甲

【解析】在先搞清题意和图意的情况后分析各选项:A项,在t1℃时,甲、乙两物质的溶解度曲线相交于一点,这表明其溶解度相等,为50g,故正确。B项,在t2℃时,甲、乙两物质的溶解度是甲>乙,但并没有说明溶液质量是多少,所以也就无法比较甲、乙两溶液中的溶质质量的大小,故错误。C项,甲物质的溶解度是随温度的升高而增大的,所以从t2℃降温至t1℃,其饱和溶液中必会有溶质析出,其溶质质量分数随之而减小,故正确。D项,从图像可看出甲物质的溶解度受温度影响较大,而乙物质的溶解度受温度影响较小,用冷却热饱和溶液的方法提纯甲是可行的,故正确。所以应选B项。

2.金属与酸反应型

例3有等质量的A、B两金属,相对原子质量Ar(A)<Ar(B),将A放入质量分数为15%的稀硫酸中,B放入质量分数为15%的稀盐酸中,在反应中A、B均为正二价,产生氢气的质量随反应时间变化曲线如右图。下列说法正确的是()

A.产生氢气的速率A<B

B.反应后A、B一定都有剩余

C.消耗的稀硫酸和稀盐酸质量一定不相等

D.消耗B的质量一定小于A的质量

【解析】在先搞清题意和图意的情况后分析各选项:A项,产生H2的速率应是A>B,错误。B项,题设中没有说明参加反应酸的质量,虽然产生H2的质量相等,但不能判断A、B两金属在反应结束后有剩余,故错误。C项,题设中A、B的相对原子质量是A<B,由于两种酸的相对分子质量也不同,当然消耗的质量也不一样,故正确。D项,由于产生H2的质量相等,则相对原子质量越大的金属消耗的越多,故错误。所以应选C项。

3.酸、碱、盐反应型

例4某混合液由碳酸钠、硫酸、氯化镁、硝酸四种物质中的两种混合而成,向此溶液中滴加氢氧化钡溶液,产生沉淀的质量与滴加氢氧化钡溶液体积的关系如图所示。

(1)若如图甲所示,则混合液的组成可能是,不含另外物质的原因是。

(2)若如图乙所示,则混合液的组成为,不含另外物质的原因是。

【解析】先看清题意,(1)混合液由Na2CO3、H2SO4、MgCl2和HNO3四种物质中的两种组成;(2)向混合液中滴加Ba(OH)2溶液可产生沉淀。由图意可知,甲表示的是产生的沉淀由原点开始,而乙表示的是沉淀在反应一段时间后才产生。

联系所学知识可知,当向混合液中滴加Ba(OH)2溶液,产生的沉淀有BaSO4、BaCO3、Mg(OH)2三种可能。其中,BaSO4是既不溶于水又不溶于酸的,而BaCO3和Mg(OH)2均可溶于酸中。所以,图甲从原点开始有沉淀应是BaSO4,组成中肯定有H2SO4。另外一种是什么呢?从所提供的四种物质看,Na2CO3不能与其他三种物质共存,因此排除,而其他两种物质均有可能,所以其组成可能为H2SO4和MgCl2,也可能是H2SO4和HNO3。由图乙可知,不可能会有H2SO4,而Na2CO3又不能与其他三种共存,其沉淀只有是Mg(OH)2了,因为当加入Ba(OH)2时无沉淀生成,是因为沉淀先被酸中和了,这只能是HNO3,当HNO3被完全中和后,Ba(OH)2再与MgCl2反应产生Mg(OH)2沉淀。

4.综合判断型

例5下列实验过程与图像描述相符合的一组是()

A.一定温度下某饱和氢氧化钙溶液中加入氧化钙

B.向等质量的镁、锌中加入稀硫酸

C.向稀盐酸中加入氢氧化钠溶液

D.向盐酸和氯化铜混合溶液中加入氢氧化钠溶液

【解析】在先搞清题意和图意情况后分析各选项:A项,向饱和的Ca(OH)2溶液中加入CaO,CaO与水反应生成Ca(OH)2,必会导致饱和溶液中水分减少,随之必会有Ca(OH)2析出,这样溶质质量会减少,故不对。B项,向等质量的Mg、Zn中加入稀H2SO4,当其金属完全反应时,产生的H2质量应是Mg>Zn,故正确。C项,当加入NaOH溶液过量时pH>7,故不对。D项,向HCl和CuCl2混合液中加入NaOH溶液,依据优先中和原则,NaOH应先与HCl反应,当HCl完全被中和后,才会与CuCl2反应,所以沉淀不应起于原点,故不对。所以应选B项。

四、注意几处“陷阱”

1.交点“陷阱”

例6根据右图所示的溶解度曲线,判断下列说法中正确的是()

A.t1℃时,A物质的溶解度小于B物质的溶解度

B.t2℃时,A、B两物质的溶液中溶质质量分数相等

C.t2℃时,A、B两物质的饱和溶液中含有的溶质质量相等

D.将t3℃时A、B两物质的饱和溶液降温到t2℃时,析出晶体的质量相等

【解析】在看清题意和图意后分析各选项:A项,在t1℃时,两物质的溶解度A<B,故正确。B项,在t2℃时,A、B两物质的溶解度虽然相等,但题中没有说明溶液是否处于饱和状态,故不对。C项,虽然A、B两物质的溶液都呈饱和状态,但没有说明它们溶液的质量相等,故不对。D项,把t3℃A、B两饱和溶液降温至t2℃时,析出晶体的质量应是A>B,故不对。所以应选A项。

【点悟】此题易错选B、C、D三项,其原因之一是被“交点”所迷惑。同学们似乎有一种“交点必等”的错误观念,在交点其溶质质量分数相等,溶质质量相等是可能的,但它有一定条件,只有在饱和溶液中溶质质量分数才相等;只有在相同质量的饱和溶液中溶质质量才相等,命题者常在“交点”处设置一些迷惑性的选项,诱使同学们往设置的圈套中回答。我们应把“交点必等”化为“交点危险”,以此提醒自己。

2.溶质“陷阱”

例7向含CuCl2和HCl的100g混合溶液中逐滴加入溶质质量分数为10%的NaOH溶液,参加反应的NaOH溶液质量与生成沉淀的质量关系如图所示,仅考虑沉淀为Cu(OH)2。

(1)P点表示的意义是。

(2)P点所表示的溶液中的溶质为。

(3)m1的数值为。

【解析】审清题意和图意后可知,向CuCl2和HCl混合液中逐滴加入NaOH溶液,依据优先中和原则,加入的NaOH先与HCl进行反应,当HCl被完全中和后,才会与CuCl2反应而产生Cu(OH)2沉淀,所以P点之前表示NaOH与HCl反应的过程,P点表示恰好反应完全,此时的溶液中的溶质,包括NaOH与HCl反应生成的NaCl和没有参加反应的CuCl2。

关于m1的数值可通过计算完成。

设与CuCl2完全反应时NaOH溶液的质量为x。

CuCl2+2NaOH=Cu(OH)2+2NaCl

8098

x×10%9.8g

80x×10%=989.8g x=80g

m1=80+40=120

【点悟】此题有两个易错点,一是P点的溶质,不少同学回答为NaCl而忽略了CuCl2的存在,出错原因是受“溶质单一”的错误观念的影响,似乎所有溶液中的溶质只有一种,根本不考虑CuCl2的存在,命题者常在反应中的某一点进行设问而设置陷阱,这必须引起注意。二是m1的数值,不少同学计算后回答80,对图中P点40视而不见,这是审题不清、细节关注不够、思维不严密而落入“陷阱”的结果。

总之,图像判断题的求解,既是对基础知识的考查,又是对观察、分析、判断及运用能力的考查,这正是我们所需要和提倡的。所以,在平时的学习中应加强对知识和能力的训练,使我们的学习成绩不断提高。

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