例談化學曲線題解題基本步驟方法

侯前進

【中圖分類號】G633.8 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2014）11 -0226-01

1.題目

不同濃度的硝酸與鐵反應的還原產物很復雜，其分布曲線如圖3所示。

（1）足量的鐵與一定量的濃硝酸反應時，反應過程中可能的氣體產物有_；（2）由圖3可知，密度等于1.35g.mL-1的硝酸與鐵反應時其還原產物主要是_；（3）還原產物中NH4+的物質的量分數隨_而增大；（4）請用一句話概括該圖反映出的基本結論_。（5）m mol鐵與極大量的密度為1.35g.mL-1的硝酸溶液完全反應放出 nL氣體（體積在標況下測定），此時，溶液中鐵元素存在的形式是_，n值最接近_（填字母編號）。

A.22.4 m B.33.6m C.44.8m D.67.2m

2.解題分析基本步驟與方法

2.1觀察曲線 充分解讀其中包含有價值信息 對于化學曲線題，解題伊始，首先就要仔細觀察題目中作為重要已知條件給出的曲線。從圖3可以看出，該曲線橫軸標示是HNO3密度，其最小單位刻度為0.5 g.mL-1，該曲線縱軸標示是硝酸還原產物物質的量分數，其最小單位刻度為0.2。

2.2隱性信息的解讀 觀察圖3可以看出：硝酸在不同的濃度下與鐵反應，其產物是多樣的：NH4+、N2、 N2O、NO、 NO2。該信息的解讀有助于認識硝酸與鐵反應所得到的的產物的復雜性，對分析（5）有預先認知的作用，避免出現只有一種產物的認識，這樣，在解答（5）時就不會題目要求解出兩種產物的量時產生心理沖擊。

2.3曲線細節及難點的解讀

①從本題曲線圖3可以看出，在濃度軸以1.35g.mL-1處向上作垂直于濃度軸連線，該連線會與生成NO及NO2二個反應曲線交點相交；即在該濃度時，鐵與硝酸即可生成NO也能生成NO2，所以還原產物不是單一的，足量的鐵與一定量的濃硝酸反應時，反應過程中可能的氣體產物有NO和NO2。

②觀察圖3，可以看出生成NH4+的反應曲線從左至右是一下降曲線：即隨著硝酸濃度的增大，NH4+在還原產物中的物質的量分數隨之下降。

③分析“m mol鐵與極大量的密度為1.35g.mL-1的硝酸溶液完全反應放出 nL氣體（體積在標況下測定）”之表述，可以解讀出，①參加反應鐵的物質的量為m mol，②硝酸的密度=1.35g.mL-1，③參加反應的硝酸是極大量，④隱含信息：本次反應氣體產物應為NO及NO2。⑤對求解n值更為關鍵的，必須從圖3反應曲線中讀出：生成NO及NO2二曲線交于一點，所以，通過該交點向縱軸作垂線，只能有一個交點，故在該條件下，NO及NO2生成量（物質的量的分數）是等量的。

3.小結

綜上所述，對化學曲線題解題方法及步驟可有如下結論：

其一，先觀察曲線，看清曲線包含的信息元素及縱軸、橫軸標示的物理量及單位，首先找到其中的定性條件；其二，在上述基礎上，再進一步去挖掘曲線中隱性信息，做到已知條件的充分利用，否則可能造成后續解題障礙。其三，認真、仔細觀察曲線中的定量信息，為求解題目中與定量相關的答案作好準備。

4.解題示范

根據以上線索，通過以下過程求得相關物質的量：

設：參與生成NO2鐵的物質的量為xmol，則有：參與生成NO鐵的物質的量為（m-x）mol。

Fe+6HNO3= Fe（NO3）3+3NO2↑+3HO2

1 3×22.4

x 3x×22.4

Fe+4HNO3= Fe（NO3）3+NO↑+2HO2

122.4

（m-x） （m-x） ×22.4

根據NO及NO2生成量（物質的量的分數）等量關系，得出：

3x×22.4=（m-x） ×22.4

X=（1/4） m

將x=（1/4） m帶回上述兩反應方程式得出：

V（NO2）= V（NO） = （3/4） m×22.4L

所以n=2× V（NO2）=33.6m L

⑥由于硝酸的強氧化性，鐵與硝酸反應總是生成三價鐵。所以，鐵與極大量的密度為1.35g.mL-1的硝酸溶液完全反應，其鐵元素存在的形式應是Fe3+。

5.結題

經以上分析，本題的答案如下：

（1）還原產物主要是NO、NO2、N2、N2O；

（2）由圖3可知，密度等于1.35g.mL-1的硝酸與鐵反應時其還原產物主要是NO、NO2。

（3）還原產物中NH4+的物質的量分數隨 硝酸的密度（濃度）降低而增大；

（4）請用一句話概括該圖反映出的基本結論：硝酸的密度（濃度）越大，還原產物中氮元素的化合價越高或硝酸的密度（濃度）越低，還原產物中氮元素的化合價越低。

（5）溶液中鐵元素存在的形式是Fe3+。n值最接近33.6m。