深度解讀圖像提升高考復(fù)習(xí)效率

陳松平

化學(xué)圖像題是利用直角坐標(biāo)系來(lái)描述有關(guān)化學(xué)量之間的函數(shù)關(guān)系的一種題型，常見(jiàn)于選擇題，填充題，簡(jiǎn)答題和計(jì)算題等有關(guān)題型。它具有概念性強(qiáng)，靈活度大，思維層次高，條件隱蔽性多，知識(shí)關(guān)聯(lián)廣，以及形象，直觀，簡(jiǎn)明等特點(diǎn)。它不僅有助于化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)的鞏固和深化，而且有助于培養(yǎng)和提高學(xué)生觀察、聯(lián)系、比較、分析和綜合運(yùn)用能力，是歷年來(lái)高考中能力考查的重要題型之一。本文擬以多年來(lái)高考試題為例來(lái)進(jìn)行分類(lèi)，歸納，并針對(duì)各類(lèi)題的內(nèi)在特點(diǎn)作出相應(yīng)的解題方法的探討。

一、溶解度與溫度關(guān)系圖像

溶解度是中學(xué)化學(xué)中比較重要的基本概念。溶解度與溫度關(guān)系圖像是考查溶解度概念及計(jì)算的重要題型，解答這類(lèi)題首先應(yīng)分清軸所代表的意義和刻度數(shù)值；其次要分析曲線(xiàn)的形狀、走向及斜率；第三，要弄清曲線(xiàn)的拐點(diǎn)或轉(zhuǎn)折點(diǎn)，交點(diǎn)所說(shuō)明的問(wèn)題及表示的意義。解題的思路是：（1）在認(rèn)清坐標(biāo)的含義基礎(chǔ)上，分析曲線(xiàn)的變化特點(diǎn)，（2）根據(jù)曲線(xiàn)的特點(diǎn)找出說(shuō)明物理，化學(xué)過(guò)程的含義，從而得到解題的思路。

例1圖1是幾種鹽的溶解度曲線(xiàn)，下列說(shuō)法正確的是（）。

A.40℃時(shí)，將35 g食鹽溶于100 g水中，降溫到0℃，可析出NaCl晶體；

B.20℃時(shí)，KNO3飽和溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為31.6%；

C.60℃時(shí)，200 g水中溶解80 g CuSO4達(dá)飽和，當(dāng)降溫到30℃時(shí)可析出30 g CuSO4·5H2O晶體

D.30℃時(shí)，將35 g KNO3和35 g食鹽同時(shí)溶于水中，蒸發(fā)時(shí)先析出的是NaCl

解析本題著重考查溶解度、溶解度曲線(xiàn)、結(jié)晶、各溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)間相互關(guān)系，結(jié)晶法分離等基礎(chǔ)知識(shí)。本題須按各選擇項(xiàng)上要求，根據(jù)曲線(xiàn)圖中提供的有關(guān)信息逐一計(jì)算。

選項(xiàng)A， 因0℃時(shí)100 g水中可溶解NaCl 35.7 g，故無(wú)NaCl晶體析出；選項(xiàng)B，由飽和溶液中溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)與溶解度互算公式可得；

選項(xiàng)C，假設(shè)析出晶體CuSO4則質(zhì)量應(yīng)為（40-25）×200/100=30g，而實(shí)際析出的晶體應(yīng)為CuSO4·5H2O晶體，故質(zhì)量一定大于30g。這樣正確答案只有D，事實(shí)上30℃時(shí)硝酸鉀的溶解度比氯化鈉大，相同質(zhì)量的溶劑中能溶解的硝酸鉀的質(zhì)量比氯化鈉要多，那么蒸發(fā)掉含相同質(zhì)量的KNO3 和NaCl的混合液時(shí)，必是NaCl先析出，故答案為D。

二、溫度或壓強(qiáng)與反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率（物質(zhì)濃度）的關(guān)系圖像

這類(lèi)圖像題主要考查溫度或壓強(qiáng)等因素的改變對(duì)化學(xué)平衡的影響。利用化學(xué)平衡移動(dòng)的原理（即勒沙特例原理）進(jìn)行判斷、分析、推理。解答這類(lèi)圖像題首先應(yīng)分清橫坐標(biāo)，縱坐標(biāo)所代表的意義，其次分析圖像所有曲線(xiàn)的形狀，走向，弄清拐點(diǎn)或轉(zhuǎn)折點(diǎn)等所說(shuō)明的問(wèn)題及表示的意義。常見(jiàn)的解題思路是：（1）根據(jù)曲線(xiàn)的轉(zhuǎn)折點(diǎn)分析達(dá)到平衡所需時(shí)間的多少；（2）根據(jù)曲線(xiàn)變化走向分析條件改變對(duì)平衡移動(dòng)的影響。

解析首先分析反應(yīng)，這是一個(gè)正反應(yīng)是氣體體積減小，放熱的可逆反應(yīng)。低溫，高壓對(duì)正反應(yīng)有利達(dá)到平衡時(shí)產(chǎn)物Z的物質(zhì)的量n（Z）大，平衡點(diǎn)高，即

圖示曲線(xiàn)T2p1。再對(duì)比圖示曲線(xiàn)T2p2，溫度相同壓強(qiáng)不同，達(dá)到平衡時(shí)p1時(shí)的n（Z）大于p2時(shí)的n（Z），由此分析壓強(qiáng)是p1>p2，然后比較曲線(xiàn)T2p2與T1p2此時(shí)壓強(qiáng)相同，溫度不同，溫度低的T2達(dá)到平衡時(shí)生成n（Z）大于溫度高時(shí)T1的n（Z），由此可判斷溫度T1>T2，故選C。

由本題給我們的啟示是，對(duì)影響平衡的多個(gè)因素的問(wèn)題，必須善于找出共同點(diǎn)，化繁為簡(jiǎn)，分析某單一因素對(duì)平衡或反應(yīng)速率的影響。

三、反應(yīng)速率與時(shí)間的關(guān)系圖像

這類(lèi)圖像題主要考查學(xué)生對(duì)影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素的掌握和靈活運(yùn)用，以及判斷、分析、推理等能力。解答這類(lèi)圖像題首先要弄清曲線(xiàn)的形狀，在某個(gè)時(shí)間段內(nèi)的走向，其次，分析弄清曲線(xiàn)的拐點(diǎn)，曲線(xiàn)變化的斜率，找出說(shuō)明引起該變化的物理，化學(xué)過(guò)程及含義。

例3除去氧化膜的鎂條，投入到盛鹽酸的大試管中，測(cè)得生成的反應(yīng)速率變化如圖3，其中t1～t2速率變化的主要原因是 ；t2～t3速率變化的主要原因是（）。

解析本題主要考查影響化學(xué)反應(yīng)速率大小的因素。影響化學(xué)反應(yīng)速率大小的因素有內(nèi)因和外因，外因主要有溫度、濃度、催化劑等，本題t1～t2反應(yīng)速率增加，主要原因是鹽酸與鎂的反應(yīng)為放熱反應(yīng)，隨反應(yīng)的進(jìn)行，體系溫度升高，反應(yīng)速率加快此變化因素大于因H+濃度降低反應(yīng)速率減小的因素。 t2～ t3反應(yīng)速率減小，主要原因是由于H+濃度降低反應(yīng)速率減小，此因素大于因反應(yīng)進(jìn)行體系溫度略升高的因素。

可見(jiàn)，本題給我們的啟示，影響反應(yīng)速率是多方面的，要善于抓住主要因素去進(jìn)行分析。

四、物質(zhì)濃度與反應(yīng)時(shí)間關(guān)系圖像

這類(lèi)圖像題主要考查，在可逆反應(yīng)中，對(duì)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的特征的理解，及學(xué)生的分析、推理能力。解答這類(lèi)圖像題首先要弄清曲線(xiàn)的形狀及各時(shí)間段內(nèi)的變化，曲線(xiàn)的斜率、交叉點(diǎn)。其次要弄清單位時(shí)間段內(nèi)生成物及反應(yīng)物的物質(zhì)的量濃度的變化，交叉點(diǎn)所表示的意義及在什么時(shí)間內(nèi)達(dá)到平衡。

例4在一定溫度下，容器內(nèi)某一反應(yīng)M、N的物質(zhì)的量隨反應(yīng)時(shí)間變化的曲線(xiàn)如圖4所示，下列表述中正確的是（）。

A.反應(yīng)的化學(xué)方程式為2MN

B.t2時(shí)，正逆反應(yīng)速率相等，達(dá)到平衡

C.t3時(shí)，正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率

D.t1時(shí)，N的濃度是M濃度的2倍

解析從圖示看出，圖像反映的是反應(yīng)組成的物質(zhì)的

量和反應(yīng)時(shí)間的關(guān)系。橫坐標(biāo)表示時(shí)間的變化，縱坐

標(biāo)表示反應(yīng)中M，N的物質(zhì)的量，從曲線(xiàn)變化的趨勢(shì)看，在反應(yīng)的過(guò)程中N物質(zhì)的物質(zhì)的量逐漸減小，M物質(zhì)的物質(zhì)的量逐漸增加。當(dāng)時(shí)間為0時(shí)，容器中M，N的物質(zhì)的量分別為2 mol和8 mol；t2時(shí)N物質(zhì)由8 mol減至4 mol。M物質(zhì)從2 mol增加至4 mol，說(shuō)明M、N之間的物質(zhì)的量變化關(guān)系是M2N或2NM。t1時(shí)容器中有

3 mol M，6 mol N，即N物質(zhì)的濃度是M的濃度的2倍。t2時(shí)，M、N兩物質(zhì)的物質(zhì)的量相等，且為4mol，但不是正逆反應(yīng)速率相等；t3時(shí)， M、N兩物質(zhì)的物質(zhì)的量不隨時(shí)間變化而變化，是化學(xué)平衡狀態(tài)的特征，說(shuō)明正逆反應(yīng)速率相等。綜上分析正確選項(xiàng)為D。

五、溶液的稀釋圖像

這類(lèi)圖像題主要考查學(xué)生對(duì)弱電解質(zhì)電離平衡的理解和應(yīng)用，以及綜合、分析、推理能力。解這類(lèi)題要明確，溶液中離子濃度與電解質(zhì)電離度之間的關(guān)系，以及影響弱電解質(zhì)電離度大小因素。

例5一定溫度下，冰醋酸加水稀釋過(guò)程中，溶液的導(dǎo)電能力如圖5所示，請(qǐng)回答：

（1）“0”點(diǎn)為什么不導(dǎo)電 。

（2）a， b， c三點(diǎn)pH由大到小的順序?yàn)椤?/p>

（3）a， b， c三點(diǎn)中醋酸的電離度最大的點(diǎn)是。

（4）若使c點(diǎn)溶液中的CH3COO-濃度提高，在如下措施中可選擇的是（）。

A.加熱B.加很稀的溶液C.加固體KOH

D.加水 E.加固體NaAc F.加鋅粒

解析（1）0點(diǎn)為純醋酸，不能電離，離子濃度為0，故不能導(dǎo)電；（2）隨著加水稀釋?zhuān)蓤D像可知溶液的導(dǎo)電性b>a>c，則離子濃度為b>a>c，H+濃度為b>a>c，溶液的pH 為c>a>b；（3）溶液越稀，電離程度越大，可見(jiàn)電離程度最大的應(yīng)為c點(diǎn)；（4）根據(jù)CH3COOHCH3COO-+H+，要使c點(diǎn)溶液中CH3COO-濃度增大，則可降低H+濃度，因此可采取的方法有A、C、E、F。

六、化學(xué)反應(yīng)圖像

化學(xué)反應(yīng)圖像題是物質(zhì)之間的反應(yīng)引起其量的變化通過(guò)直角坐標(biāo)系所表現(xiàn)出來(lái)的函數(shù)關(guān)系。解答這類(lèi)題的思路是，首先，要審清題意，正確理解物質(zhì)之間的反應(yīng)及反應(yīng)方程式；然后，由相關(guān)的物質(zhì)間的函數(shù)關(guān)系確定其量的關(guān)系；最后，再結(jié)合題圖中所給曲線(xiàn)的特定化學(xué)意義進(jìn)行討論分析。

例6把NaOH、AlCl3、MgCl2三種固體組成的混合物，溶于足量的水中有0.58 g白色沉淀，在所得的渾濁液中逐漸加入0.5 mol∕L鹽酸，加入鹽酸的體積與生成沉淀的質(zhì)量關(guān)系如圖6所示。

求（1）混合物中NaOH的質(zhì)量；

（2）混合物中AlCl3的質(zhì)量；

（3）混合物中MgCl2的質(zhì)量；

（4）P點(diǎn)所示的鹽酸的體積。

解析本題是元素化合物知識(shí)的綜合計(jì)算題，由圖像可知加入鹽酸10mL沉淀的質(zhì)量沒(méi)有

變化，說(shuō)明所加鹽酸是與溶液中過(guò)量的NaOH

反應(yīng)，可見(jiàn)0.58 g為Mg（OH）2沉淀，m點(diǎn)溶液中

溶質(zhì)為NaCl、Mg（OH）2、NaAlO2，再加20 mL鹽酸，沉淀的量為最多，說(shuō)明溶液中NaAlO2全部轉(zhuǎn)化為Al（OH）3，則n點(diǎn)的沉淀為Mg（OH）2和Al（OH）3，再加一定鹽酸到P點(diǎn)，沉淀全部溶解。

七、中和滴定圖像

中和滴定圖像是根據(jù)隨試劑不斷滴加，溶液中pH的變化進(jìn)行設(shè)計(jì)的，重點(diǎn)考查學(xué)生對(duì)中和滴定的理解，溶液pH計(jì)算的基本技能，及分析、判斷、推理能力。解答這類(lèi)題的思路是：首先要在審清題意的基礎(chǔ)上，分析圖像中曲線(xiàn)的形狀、拐點(diǎn)；其次，根據(jù)曲線(xiàn)的變化分析達(dá)到中和時(shí)pH可允許的范圍；最后，依據(jù)有關(guān)知識(shí)進(jìn)行解答。

例7如圖7為在10 mL一定物質(zhì)的量濃度的鹽酸X，用一定濃度Y滴定的圖像。依據(jù)圖像推出溶液的pH=2時(shí)X和Y的物質(zhì)的量濃度是下列各組中的：

A B CD

X（mol∕L） 0.12 0.04 0.03 0.09

Y（mol∕L）0.040.120.090.03

解析由圖像可知，開(kāi)始鹽酸的pH為1，則鹽酸的起始

濃度為0.1 mol∕L或接近0.1 mol∕L。滴加20 mL Y時(shí)，溶液的pH為2，可計(jì)算

c（H+）×0.01L-c（OH-）×0.02 L0.01 L+0.02 L

=0.01 mol∕L。

由上分析答案為D。

以上討論了七種類(lèi)型的圖像題的解題思路，由此可以看出，化學(xué)圖像題解題的關(guān)鍵有兩個(gè)：一是要準(zhǔn)確識(shí)圖，弄清縱、橫坐標(biāo)所代表的化學(xué)意義，圖中曲線(xiàn)的變化趨勢(shì)，曲線(xiàn)上某些點(diǎn)所代表的特定意義，以及曲線(xiàn)發(fā)生突變的原因；二是要聯(lián)系理論，要應(yīng)用化學(xué)基本概念，基礎(chǔ)知識(shí)去結(jié)合曲線(xiàn)圖中具體情節(jié)，根據(jù)題意作出合理的解答。這類(lèi)習(xí)題只有在多練中學(xué)會(huì)方法，總結(jié)規(guī)律，形成技巧，才能提高解題的準(zhǔn)確性和敏捷性。

（收稿日期：2014-07-15）